自制0-5V数字可调精密电压源 基于12位DAC模块MCP4725 支持键盘输入和上位机设置电压

大家好，测试工程师又来了啦。在测试16串BMS的工作中，非常希望有一个各串电压可方便调节的模拟电池。要求有一定的负载驱动能力。
为此，先做出单节0-5V可调的电压源进行方案验证。实验取得了理想的结果，以后可考虑基于此方案制作16串分别可调的模拟电池。

先上原理图


本设计使用STC15W408AS单片机，控制12位DAC模块MCP4725输出设定的电压，再经过运放和射极输出器提高带载能力。输出能力约400mA。
支持矩阵键盘输入电压设定值，支持RS485通讯，可用串口助手下发报文进行电压设置。

实物照片：



按键输入设置电压：



使用串口助手发送报文：（格式，~开头，!结尾，中间4位ASCII码，0不可省略）



报文发送后立即生效，电压调整到了设定值：


实测精度足够高，半程以上的精度在3mV以内。以后可用16位的DAC进一步提高精度，可达1mV。

单片机main.c程序：（其余见附件）

1. #include "MAIN.H"
   
2. #include "OLED.H"
   
3. #include "mcp4725.h"
   
4. #include "KEY.H"
   
5. 
   
6. 
   
7. uint set_voltage,set_voltage1;                //设定值
   
8. uchar digit4,digit3,digit2,digit1;        //设定值千百十个位
   
9. uchar i=0;
   
10. uchar buffer[7]={0,0,0,0,0,0,0};        //485缓存
    
11. bit flag=0;                                                        //接收完标志位
    
12. 
    
13. 
    
14. void UartInit(void)        //9600bps@11.0592MHz
    
15. {
    
16.         SCON = 0x50;        //8位数据，可变波特率
    
17.         AUXR |= 0x01;        //串口1选择定时器2作为波特率发生器
    
18.         AUXR &= 0xFB;        //定时器2时钟FOSC/12，即12T
    
19.         T2L = 0xE8;                //设定定时器初值
    
20.         T2H = 0xFF;                //设定定时器初值
    
21.         AUXR |= 0x10;        //启动定时器2
    
22.         ES=1;                        //打开接收中断
    
23.         EA=1;                        //打开总中断
    
24. }
    
25. 
    
26. 
    
27. void init()
    
28. {
    
29.         OLED_Init();
    
30.         OLED_CLS();
    
31.         OLED_hzStr(16,0,2); //数
    
32.         OLED_hzStr(32,0,3); //字
    
33.         OLED_hzStr(48,0,0); //电
    
34.         OLED_hzStr(64,0,1); //压
    
35.         OLED_hzStr(80,0,4); //源
    
36.         SDA=0;SCL=0;
    
37.         MCP4725_WriteData_Digital(0);
    
38.         Display();
    
39.         OLED_hzStr(96,6,7);  //实
    
40.         OLED_hzStr(112,6,8); //际
    
41.         UartInit();
    
42. }
    
43. 
    
44. void communication(void)
    
45. {
    
46.         if(flag==1)                        //当接收完报文，开始处理
    
47.         {
    
48.                 flag=0;
    
49.                 set_digit4=buffer[1]-0x30;
    
50.                 set_digit3=buffer[2]-0x30;
    
51.                 set_digit2=buffer[3]-0x30;
    
52.                 set_digit1=buffer[4]-0x30;
    
53.                 set_voltage=set_digit1+set_digit2*10+set_digit3*100+set_digit4*1000;
    
54.                 set_voltage1=set_voltage*0.8192;  //转化为数字量
    
55.                 if(set_voltage1>=4096)        //如输入值超上限，则输出最大值
    
56.                         set_voltage1=4095;
    
57.                 if(set_voltage>=5000)        //如输入值超上限，则输出显示值显示最大值5000mV
    
58.                         set_voltage=5000;
    
59.                 set_digit1=0;set_digit2=0;set_digit3=0;set_digit4=0;
    
60.                 MCP4725_WriteData_Digital(set_voltage1);  //写入DA模块
    
61.                 Display();        //更新显示
    
62. 
    
63.         }
    
64. }
    
65. 
    
66. void main()
    
67. {
    
68.         init();        //初始化；
    
69.         while(1)
    
70.         {
    
71.                 keyprocess(); //调用按键扫描处理
    
72.                 communication(); //RS485通信处理
    
73.         }
    
74. }
    
75. 
    
76. 
    
77. void Usart() interrupt 4 using 1        //串口1中断处理
    
78. {
    
79.         buffer[i]=SBUF;
    
80.         if(buffer[i]==0x7E)          //接收的报文以~开头（即0x7E）
    
81.                 {
    
82.                         i=0;
    
83.                         buffer[i]=SBUF;
    
84.                 }
    
85.         RI=0;                  
    
86.         i++;
    
87.         if(buffer[i-1]==0x21) //接收的报文以!结尾（即0x21）
    
88.         {
    
89.                 i=0;
    
90.                 flag=1;
    
91.         }
    
92. }
    

复制代码

附原理图和程序。

全部资料51hei下载地址：
数字电压源程序 V1.0 20210318.rar (171.87 KB, 下载次数: 256)

2021-3-18 14:46 上传

点击文件名下载附件
原理图和程序
下载积分: 黑币 -5

你好，你这有没有MCP4725的中文资料

屏型号是?

好创意，，，收藏了慢慢学。

SURUBU1976 发表于 2022-9-15 08:00
屏型号是?

我认为屏型号是OLED1306 SSD1306 四针脚oled

怎么模拟电池充电电流 充饱电流？

最近刚好想做一个数控电源，楼主资料给了我很大帮助

这个不错，尤其学习一下串口程序

我用的MCP4822，双通道12位DAC，控制输出电压和限流设置。TM7705检测电压电流，4+4数码管同时显示电压和电流。

MCP4725太贵了，用不起啊

你好，你这有没有MCP4725的中文资料

感谢老师！很好的学习例子!