触摸控制直流稳压电源设计：基于容性触摸的频率测量法

"触摸控制式线性直流稳压电源，通过容性触摸检测电路改变输出电压，使用NE555定时器构成多谐振荡器，根据振荡频率的变化来感知人体接近，实现电压调节。电源需具备1.25V至6V或0至15V的可调电压范围，0.2V或0.05V的电压步进，纹波小于10mV，最大输出电流可达3A，并需有显示输出电压和过载保护功能。可能采用的D/A转换器型号包括DAC0832、TLC5620和DAC101S101，方案中涉及变压器整流滤波、电压电流采样、D/A转换以及单片机控制等模块。" 在本课题中，设计的触摸控制式直流稳压电源主要利用了容性触摸检测原理。当人体靠近触摸检测电路时，由于人体的电容效应，会使电路中的电容Cp增大，进而影响由NE555定时器组成的多谐振荡器的振荡频率fo。根据fo≈1/[0.693（R1+2R2）Cp]的公式，振荡频率的降低可以被单片机检测到，从而通过D/A转换器改变输出电压，实现对输出电压的无级调节。 电源的设计分为基本要求和发挥部分。基本要求下，输出电压从1.25V开始，可以使用如LM317的集成稳压器，其内部自带1.25V基准电压。而发挥部分则要求输出电压可以从0V开始调节，这需要额外的控制电路来提供0V起点。电压步进要求精确，以0.2V或0.05V为单位，这意味着需要高精度的D/A转换器。考虑到性价比和精度，可能选择8位或10位的D/A转换器，如DAC0832、TLC5620和DAC101S101，分别对应256步和1024步的分辨率。 电源的电路结构包括变压器整流滤波环节，用于将交流电压转换为稳定的直流电压。电流采样和电压采样电路用于实时监控输出状态，确保输出电压的稳定性和精度。此外，还涉及到电流比较和电压比较电路，以实现过载保护功能。单片机作为整个系统的控制器，负责处理触摸检测的结果，控制D/A转换器输出适当的电压，并驱动显示设备显示输出电压。 在硬件设计上，电源使用了变压器进行电压变换，随后通过桥式整流器和滤波电容（如C3和C4）进行滤波。正负电源分别为+18V和-5V，用于供电源内部电路使用。电流采样电阻（如Rs）和运算放大器（如LM358）组合用于检测和处理电流信号，调整管（如TIP122）则用于实际的电压调整。 总体来说，这个触摸控制式直流稳压电源项目融合了电子电路设计、信号处理、控制理论和电源工程等多个领域的知识，旨在实现一个高精度、用户友好的电源系统。