論文各模塊總結(jié)

精品教育電源方案： 方案一：采用3節(jié)4.2v可充電式鋰電池串聯(lián)共12.6v給系統(tǒng)供電，經(jīng)7805電壓變換后給系統(tǒng)供電，然后再次降壓、穩(wěn)壓后給單片機(jī)系統(tǒng)和其他芯片供電。雖然鋰電池的電量比較足，并且可充電重復(fù)利用，但鋰電池的價(jià)格過(guò)于昂貴，使用鋰電池會(huì)大大超出我們的預(yù)算，因此，放棄此方案。 方案二：采用12v蓄電池，將12v電壓穩(wěn)壓后給單片機(jī)系統(tǒng)和其他芯片供電。雖然蓄電池具有較強(qiáng)的電流驅(qū)動(dòng)能力以及穩(wěn)定的電壓輸出性能，但蓄電池的體積過(guò)于龐大，占用空間較多，因此，拋棄此方案。 方案三：自制穩(wěn)壓直流電源。將220v電壓經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)?2V交流電，經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后變?yōu)?2v直流電，然后再經(jīng)7805或LM1117T降壓、穩(wěn)壓后給單片機(jī)系統(tǒng)和其他傳感器供電。此種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)方便，且成本低廉，因此，決定選用此方案。 方案四：采用3V干電池給單片機(jī)系統(tǒng)供電，同時(shí)采用5V干電池給其他傳感器供電，避免干擾，占用的空間較小，成本低。方案五：穩(wěn)壓電源電路采用三端固定式穩(wěn)壓器，只要把正輸入電壓Ui加到3025（7812，7912）的輸入端，3025（7812，7912）的公共端接地，其輸出端便能輸出芯片標(biāo)稱(chēng)正電壓Uo。在電路中，芯片輸入端和輸出端與地之間除分別接大容量濾波電容外，另外我們采用3025還需在芯片引出腳根部接小容量電容到地，分別用于抑制芯片的自激振蕩和壓窄芯片的高頻帶寬，減小高頻噪聲。用集成三端穩(wěn)壓器來(lái)供電。由于Uin端輸出的電壓比較高，變化范圍大，而單片機(jī)系統(tǒng)只需5V供電，若采用7812，7805兩級(jí)降壓來(lái)供電，會(huì)大大降低效率。 方案六：采用變壓器組和電池組并舉的方式。從機(jī)檢測(cè)部分采用市電變壓供電：主機(jī)接收部分采用電池組供電，即適合從機(jī)檢測(cè)部分的家居應(yīng)用，也適合主機(jī)接受部分的方便攜帶。 從機(jī)檢測(cè)部分電源采用變壓線圈降壓，再經(jīng)LM2596穩(wěn)壓芯片將電壓穩(wěn)定在12V給光電開(kāi)關(guān)供電，7809穩(wěn)壓芯片將電壓穩(wěn)定在5V給單片機(jī)、煙霧傳感器、紅外熱釋電傳感器、蜂鳴器等供電， 11171穩(wěn)壓芯片將電壓分別穩(wěn)定到3.3V以便于給低功耗的無(wú)線通信模塊供電。方案二：采用高效率的DC-DC芯片38438，輸入允許范圍大，效率比較高，輸出電壓為+5V,輸出電流可達(dá)600mA,驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)。對(duì)于負(fù)電源，可通過(guò)芯片ICL7660進(jìn)行轉(zhuǎn)換。方案8：本系統(tǒng)對(duì)電源有較高的要求。設(shè)計(jì)電源時(shí)既要保證電源的高穩(wěn)定度，也要保證電源能輸出大于 2A 的電流，故本系統(tǒng)采用三級(jí)管 1264 來(lái)擴(kuò)流。而且在使用電源時(shí)必須充分考慮電源的效率。電源電路如圖 8.6所示，此電源電路采用了 LM317 和 LM337，其輸出電壓是連續(xù)可調(diào)的，輸出電壓調(diào)到為15V 和15V來(lái)供給硬件電路使用，其中15V的電源是供運(yùn)放使用的，不需要擴(kuò)流；而15V的電源的負(fù)載電流要求不低于 2A，所以采用三級(jí)管 1264 來(lái)擴(kuò)流。另外用 LM7805 產(chǎn)生5V 的電壓供凌陽(yáng) SPCE061A 單片機(jī)使用。 9，一般的三端穩(wěn)壓集成塊穩(wěn)壓效果較好，但難以達(dá)到 2A 以上的大電流輸出，為了滿足本題需要可以采用多塊穩(wěn)壓集成塊并聯(lián)的方式來(lái)擴(kuò)流。要取得好的穩(wěn)壓效果，理論輸出最大電流值要大于所需電流值，這必然造成器件的浪費(fèi)，且器件的選擇還必須參數(shù)盡量接近。 這種電路理論上輸出電流能力為各塊集成塊輸出最大電流的和。要達(dá)到比較好的穩(wěn)壓效果，要求并聯(lián)的各穩(wěn)壓塊參數(shù)盡量接近。在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流接近理論值時(shí)，穩(wěn)壓效果急劇變差，這是由于器件的不一致性所造成的。因此，要取得好的穩(wěn)壓效果，理論輸出最大電流值要大于所需電流值，這必然造成器件的浪費(fèi)，且器件的選擇還必須參數(shù)盡量接近。10, 50Hz交220V電壓經(jīng)過(guò)變壓器，輸出約20V 交流電壓，經(jīng)過(guò)全橋進(jìn)行整流，通過(guò)電容濾波，100nF、1.0uF用于濾除電源中的高頻交流成分。采用三端穩(wěn)壓集成電路 LM7812 驅(qū)動(dòng)達(dá)林頓管 TIP127，使電源輸出電流能達(dá)到 2A以上，以滿足電流源的需要。The following has limited value of reference:方案一：鉛酸電池供電，優(yōu)點(diǎn)電流大，缺點(diǎn)重量太沉。方案二：電池組供電，可提供800mAh電流，重量很輕。方案一：所有器件采用單一電源(5節(jié)五號(hào)電池)。這樣供電比較簡(jiǎn)單，但是由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間電流很大，會(huì)造成電壓不穩(wěn)、有毛刺等干擾，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成單片機(jī)系統(tǒng)掉電，使之不能完成預(yù)定行程。方案二：雙電源供電。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源采用5節(jié)五號(hào)電池，單片機(jī)及其外圍電路電源采用5V鈕扣電池供電，兩路電源完全分開(kāi)，這樣做雖然不如單電源方便靈活，但可以將電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所造成的干擾徹底消除，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。 (1)采用 15v 變壓器，經(jīng)整流濾波后經(jīng) 7812 和 7912 穩(wěn)出+、-12V 供運(yùn)放，7812出來(lái)后又經(jīng) 7805 穩(wěn)出+5V供邏輯芯片、單片機(jī)及其他使用。但變壓器體積大，不易攜帶。 (2)采用開(kāi)關(guān)電源 MC34063，此芯片有升壓、降壓功能.可以將 6V 經(jīng) MC34063升壓、降壓后的+、 -12V供運(yùn)放， +12V經(jīng) 7805 穩(wěn)壓穩(wěn)出+5V供其他電路使用。主電路方案比較（恒壓部分）主電路采用BUCK降壓式電路，PWM芯片使用TL494，驅(qū)動(dòng)芯片采用IR2110來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管。BUCK電路結(jié)構(gòu)不變，主要方案區(qū)別在于驅(qū)動(dòng)電路。（原理圖見(jiàn)附錄）方案一：此方案使用2110高端驅(qū)動(dòng)，即用自舉原理進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，此方案的好處在于驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)在于其電源處于空載時(shí)不能測(cè)量電壓，原因在于如果開(kāi)關(guān)管的Vs與IR2110的Vcc電壓差小于8.3伏時(shí)，其驅(qū)動(dòng)芯片的柵極驅(qū)動(dòng)自動(dòng)關(guān)閉，所以可以通過(guò)提高2110的Vcc來(lái)增加與Vs使其工作，而2110工作在其臨界最大電壓處，容易損壞芯片，不利于電路的穩(wěn)定性。方案二：驅(qū)動(dòng)電路采用兩端同時(shí)輸入的方法，即采用同步整流的技術(shù)來(lái)解決自舉不工作的問(wèn)題，其原理是，在MOS管后并聯(lián)一個(gè)相同的整流MOS管，用2110低端輸出來(lái)控制關(guān)斷。自舉不能工作的原因在于其自舉電容兩端的壓差在空載時(shí)不夠大，那么當(dāng)其足夠大時(shí)就可以正常工作了。我們將494輸出地波形分為兩路，一路直接進(jìn)入驅(qū)動(dòng)，一路經(jīng)過(guò)反向進(jìn)入2110的低端輸入，這樣就可以使其輸出有兩路，高端輸出接主干路的MOS管，低端輸出接整流管，這樣由于二者的波形反向，當(dāng)主干路的電路為低時(shí)，整流管導(dǎo)通接地。這樣就是自舉電容的電壓差增大，使得驅(qū)動(dòng)工作。運(yùn)用同步整流技術(shù)可以很好的實(shí)現(xiàn)題目要求，還可以在一定程度上減小紋波。可是，電路連接復(fù)雜，調(diào)試難度大，而且自己制作反向不容易達(dá)到同步的效果。使得測(cè)試難度加大。 方案三：開(kāi)關(guān)管采用P溝道，由于其是低導(dǎo)通，所以可以將494輸出地方波反向直接送入2110驅(qū)動(dòng)，采用低端輸入，這樣就可以避免自舉的問(wèn)題。而且空載時(shí)也可以測(cè)量電壓。同時(shí)，該方案的外圍電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單可行，只需要在494輸出時(shí)做一個(gè)反向器即可。該電路的缺點(diǎn)就是由于采用P溝道的MOS管使得在管子上的損耗增大，可是由于本次題目的最大輸出電流只有1A，所以功耗的損耗可以忽略不計(jì)。方案四：驅(qū)動(dòng)電路采用同步整流芯片TPS2836，這種芯片具有內(nèi)部同步整流功能，驅(qū)動(dòng)電路大，能夠適應(yīng)大電流的電路，但是由于此芯片的整流電壓最大只能到16V，而變壓器輸出電壓一般要高于10V，這樣使芯片工作在最大臨界下，使電路可調(diào)性降低，不利于電路的穩(wěn)定。2）恒流部分方案一：運(yùn)用儀表放大器來(lái)采集電壓，使用INA122來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于最大電流時(shí)1A，采樣電阻采用0.1歐，進(jìn)入儀放的電壓是由0.1V左右，我們需要儀放輸出5伏電壓。那么放大倍數(shù)在50倍左右?？梢詫?shí)現(xiàn)橫流的功能。但是由于此儀放需要正負(fù)供電，增大電路的復(fù)雜性，不利用系統(tǒng)的穩(wěn)定。方案二：采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的LMP8645高精度電壓采樣芯片，該芯片能夠工作在-242V的共模電壓下，可以很好地滿足本題目的要求，而且該芯片的外圍電路簡(jiǎn)單。設(shè)計(jì)方便，使用芯片能夠簡(jiǎn)化電路，使電路的模塊化提高。方案采用：因此我組采用方案二。3）AD采樣電路本組采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的ADC121C021芯片，該芯片是12位高精度串行AD芯片，并且具有多個(gè)寄存器，還具有過(guò)壓警報(bào)功能。AD供電采用TL431來(lái)供電，可以使AD的基準(zhǔn)電壓很精確。4）輔助供電系統(tǒng) 本組采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的LMZ14023高效率開(kāi)關(guān)電源芯片來(lái)為單片機(jī)系統(tǒng)和相關(guān)芯片供電，由于此芯片最大輸出電壓恰為5V，3A的電流輸出能力，能夠?yàn)閱纹瑱C(jī)，AD，DA系統(tǒng)供電。使得電路系統(tǒng)的模塊化進(jìn)一步加強(qiáng)。：控制器方案： 1，由于快速傅立葉變換FFT算法設(shè)計(jì)大量的浮點(diǎn)運(yùn)算，由于一個(gè)浮點(diǎn)占用四個(gè)字節(jié)，所以要占用大量的內(nèi)存，同時(shí)浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)間很慢，所以采用普通的8位MCU一般難以在一定的時(shí)間內(nèi)完成運(yùn)算，所以綜合內(nèi)存的大小以及運(yùn)算速度，我們采用Philips 的32位的單片機(jī)LPC2148，它擁有32K的RAM，并且時(shí)鐘頻率高達(dá)60M，所以對(duì)于浮點(diǎn)運(yùn)算不論是在速度上還是在內(nèi)存上都能夠很快的處理。2，采用凌陽(yáng)公司的16位單片機(jī)。這一系列單片機(jī)驅(qū)動(dòng)能力高、易擴(kuò)展、功耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且中斷處理能力強(qiáng)，其在語(yǔ)音處理識(shí)別領(lǐng)域具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，但考慮到題目不需要語(yǔ)音識(shí)別功能，且其成本較高、體積較大，因此，放棄此方案。凌陽(yáng)16位單片機(jī)SPCE061A，集成有ADC、DAC、PLL、AGC等電路，并配有凌陽(yáng)16位單片機(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（簡(jiǎn)稱(chēng)unSP IDE），支持標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言編程，使得開(kāi)發(fā)方便、容易.3，采用一片STC12C5A60AD作為數(shù)據(jù)采集與處理控制器、一片STC89C16RD+作為主控制器。51系列單片機(jī)具有成本低、應(yīng)用廣泛、使用方便、外圍電路簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。STC89系列單片機(jī)成本極低，體積較小，雖然速度較慢但完全滿足主控制器的要求。STC12系列單片機(jī)具有速度快，內(nèi)置AD、PWM、PCA，比傳統(tǒng)51單片機(jī)IO口多等特點(diǎn)，適合當(dāng)做數(shù)據(jù)采集的控制器。4，采用一片STC12C5A8960AD作為主控、一片STC89C516RD作為輔控單片機(jī)。主控程序要涉及到液晶的顯示，在需要圖形顯示時(shí)程序變化可能比較大，因此我們采用了STC系列的STC12C5A8960AD（它的存儲(chǔ)器達(dá)到64KB，且自帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D和PWM、及EEPROM存儲(chǔ)器、有P4口）STC89C516RD可以充分滿足我們的要求。另外，此類(lèi)芯片具有支持掉電喚醒的管腳，并且具有超強(qiáng)抗干擾能力、 高可靠性、低電磁輻射、超低功耗、 強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力 、高速度、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此，我們最終選用它們作為系統(tǒng)的主、從控制芯片。5，采用現(xiàn)在比較通用的 51 系列單片機(jī)。51 系列單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)有比較長(zhǎng)的時(shí)間，應(yīng)用比較廣泛，各種技術(shù)都比較成熟，但此系列單片機(jī)是 8 位機(jī)，處理速度不是很快，資源不夠充足，而且其最小系統(tǒng)的外圍電路都要自己設(shè)計(jì)和制作，使用起來(lái)不是很方便，故不采用。6，采用 SPCE061A 單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，此單片機(jī)I/O接口比較多，易于擴(kuò)展外圍電路，開(kāi)發(fā)板集成了語(yǔ)音播報(bào)的硬件，通過(guò)軟件編程即可以用于語(yǔ)音采集和播報(bào)。 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中配有很多語(yǔ)音 API 函數(shù)， 實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播放比較簡(jiǎn)單，另外方便的是該芯片內(nèi)置在線仿真，編程接口，可以方便實(shí)現(xiàn)在線調(diào)試，這大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和調(diào)試的復(fù)雜度。(采用凌陽(yáng)公司的 16 位單片機(jī)作為系統(tǒng)控制器。此單片機(jī)高可靠性、功能強(qiáng)、高速度、編程靈活，自由度大，電源抗干擾性強(qiáng)，軟件編程可實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制。其內(nèi)部集成了 AD、DA 模數(shù)轉(zhuǎn)換器；PWM、SPI 等通信口及豐富的中斷源，并且它的功耗低、成本低，實(shí)物的硬件布線比較簡(jiǎn)單，與 51 單片機(jī)、PIC 單片機(jī)相比運(yùn)行效率高很多、芯片內(nèi)部的 Flash、EEPROM、SRAM 容量較大且全部支持在線編程燒寫(xiě)。) 7,采用 SPCE061A 單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，此單片機(jī)I/O接口比較多，雖然易于擴(kuò)展外圍電路，但不方便位尋址，且沒(méi)有總線。開(kāi)發(fā)板集成了語(yǔ)音播報(bào)的硬件，通過(guò)軟件編程即可以用于語(yǔ)音采集和播報(bào)。 但內(nèi)部開(kāi)發(fā)函數(shù)不是很了然，且占用內(nèi)存太大， 且模組比較貴，不經(jīng)濟(jì)，性?xún)r(jià)比比較高。8，采用現(xiàn)在比較通用的 51 系列單片機(jī)。51 系列單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)有比較長(zhǎng)的時(shí)間，應(yīng)用比較廣泛，各種技術(shù)都比較成熟，雖然處理速度不是很快，但資料豐富，系列之52單片機(jī)，內(nèi)部集成8kflash空間，256BRAM區(qū)，足以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)程序，不需要外擴(kuò)，而且其最小系統(tǒng)板已經(jīng)設(shè)計(jì)好，不需要附加太多的外圍電路，可以方便可靠的使用。本設(shè)計(jì)需要網(wǎng)絡(luò)控制，需要多塊控制板，單價(jià)也要考慮在內(nèi)，51系列單片機(jī)造價(jià)低，不會(huì)耗費(fèi)太大開(kāi)銷(xiāo)。（價(jià)格低，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定）9，控制模塊采用STC89C52單片機(jī)，52單片機(jī)屬于51系列單片機(jī)，有四個(gè)IO 口，兩個(gè)外部中斷，三個(gè)定時(shí)器，一個(gè)串行通信接口；兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，8k flash內(nèi)存，256字節(jié)RAM區(qū),支持非易失性存儲(chǔ)技術(shù)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，本開(kāi)發(fā)板的最小系統(tǒng)已經(jīng)完善，常用外圍電路已經(jīng)焊接在最小系統(tǒng)板上。方便應(yīng)用，多點(diǎn)控制廉價(jià)。AT89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，可以滿足對(duì)端口數(shù)目的，降低開(kāi)發(fā)成本。(本系統(tǒng)采用 AT89S52 單片機(jī)，at89s52單片機(jī)是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 at89s52 單片機(jī)為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 故選擇AT89S52 單片機(jī)作為本系統(tǒng)的控制器。) 10，采用周立功公司的32位單片機(jī)EasyARM2131。該單片機(jī)I/O資源豐富，具有強(qiáng)大的存儲(chǔ)空間，芯片內(nèi)置JTAG電路，可在線仿真調(diào)試，但對(duì)編程要求較高，且價(jià)格較為昂貴。11,采用 ATMEL 公司的 AVR 單片機(jī)作為系統(tǒng)控制器。此單片機(jī)高可靠性、功能強(qiáng)、高速度、編程靈活，自由度大，電源抗干擾性強(qiáng)，軟件編程可實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制。其內(nèi)部集成了 AD、DA 模數(shù)轉(zhuǎn)換器；PWM、SPI 等通信口及豐富的中斷源，并且它的功耗低、成本低，實(shí)物的硬件布線比較簡(jiǎn)單，與 51 單片機(jī)、PIC 單片機(jī)相比運(yùn)行效率高很多、芯片內(nèi)部的 Flash、EEPROM、SRAM 容量較大且全部支持在線編程燒寫(xiě)。12，EasyARM1138 嵌入式微處理器采用了Luminary Micro公司Stellaris 系列基于Cortex -M3 內(nèi)核的LM3S1138芯片， 該芯片包含一個(gè)低壓降的穩(wěn)壓器， 集成的掉電復(fù)位和上電復(fù)位功能， 仿真比較器，10 bit 的ADC，SSI ，GPIO， 看門(mén)狗和通用定時(shí)器，UART，I2C 及運(yùn)動(dòng)控制的PWM 等各種豐富的外設(shè)功能， 可直接通向GPIO 管腳，不需要特性的復(fù)用 1。非常適合用作智能型充電器的控制單元。方案一：采用ATMEL 公司的AT89S52。51單片機(jī)價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛，但是功能單一，系統(tǒng)需要增加語(yǔ)音功能，還需外接語(yǔ)音芯片，實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜；另外51 單片機(jī)需要仿真器來(lái)實(shí)現(xiàn)軟硬件調(diào)試，較為煩瑣。方案二：采用凌陽(yáng)公司的SPCE061A 單片機(jī)作為控制器的方案。該單片機(jī)I/O資源豐富，并集成了語(yǔ)音功能。芯片內(nèi)置JTAG電路，可在線仿真調(diào)試，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)調(diào)試的復(fù)雜度。方案一：采用AT89C51單片機(jī)進(jìn)行控制。51單片機(jī)外接A/D和D/A比較簡(jiǎn)單，操作方便，但是由于本題的功耗要求特別嚴(yán)格，對(duì)效率的提高不利。方案二：采用低功耗單片機(jī)C8051F020，這是一個(gè)完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)MCU芯片。內(nèi)部集成12的A/D和D/A芯片，且這個(gè)單片機(jī)管腳豐富，操作完全與51單片機(jī)兼容。采用JTAG方式，可通過(guò)USB口在線下載調(diào)試，使用十分方便，并且低功耗便于整體效率的提高。方案1：采用ATMEL公司的AT89C51作為系統(tǒng)的控制器。51單片機(jī)軟件編程靈活，自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制，成本低，被各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但51單片機(jī)功耗較高，內(nèi)存只有8Kb，考慮到本系統(tǒng)軟件編程較為復(fù)雜，對(duì)單片機(jī)內(nèi)存要求較高，我們放棄了這個(gè)方案。方案2：選擇凌陽(yáng)公司的SPCE061A單片機(jī)，它是16位微處理器，具有體積小、集成度高、易擴(kuò)展、可靠性高、功耗低（3.3V電壓）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、中斷處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)，內(nèi)嵌32k字閃存FLASH，處理速度高，尤其適用于數(shù)字語(yǔ)音播報(bào)和識(shí)別等應(yīng)用領(lǐng)域。方案一：采用 AT89C51 單片機(jī)進(jìn)行控制。用 AT89C51 進(jìn)行控制比較簡(jiǎn)單，但是 51 單片機(jī)資源有限，控制輸入輸出，需要外接 8279 之類(lèi)的芯片進(jìn)行 I/O擴(kuò)展。 方案二：采用 SPCE061A 單片機(jī)進(jìn)行控制。SPCE061A 凌陽(yáng)單片機(jī)具有強(qiáng)大功能的 16 位微控制器，它內(nèi)部集成 7 路10位 ADC 和 2 通道 10 位 DAC，可以直接用于電流測(cè)量時(shí)的數(shù)據(jù)采集，以及數(shù)字控制輸出；I/O口資源豐富，可以直接完成對(duì)鍵盤(pán)輸入和顯示輸出的控制；存儲(chǔ)空間大，能配合 LCD液晶顯示的字模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。采用 SPCE061A單片機(jī)，能將相當(dāng)一部分外圍器件結(jié)合到一起，使用方便，抗干擾性能提高。 方案一：采用目前比較通用的 51 系列單片機(jī)。此單片機(jī)的運(yùn)算能力強(qiáng)，軟件編程靈活，自由度大。雖然該系統(tǒng)采用單片機(jī)為核心，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)外圍電路的智能控制，但核心控制部件使用 89C51 時(shí)，為達(dá)到設(shè)計(jì)精度的要求，外圍電路必須加上 12 位的 A/D和 D/A，這就使得整個(gè)系統(tǒng)硬件電路變得復(fù)雜，而且 12位的 A/D和 D/A器件價(jià)格較高,使得系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比偏低。方案二：采用凌陽(yáng) 16 位SPCE061A單片機(jī)。此單片機(jī)功能較強(qiáng)、兼容性好、性?xún)r(jià)比高；具有體積小、集成度高、 易擴(kuò)展、 可靠性高、 功耗小以及具有較高的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算能力， 系統(tǒng)最高時(shí)鐘頻率可達(dá) 49MHz，運(yùn)行速度快；而且由于凌陽(yáng) SPCE061A單片機(jī)內(nèi)部集成了 A/D、D/A轉(zhuǎn)換器，不需外加 A/D、D/A器件。通過(guò)采樣取樣，結(jié)合內(nèi)部 A/D、D/A，構(gòu)成閉環(huán)反饋調(diào)整控制。此種方案既能實(shí)現(xiàn)智能化的特點(diǎn)，簡(jiǎn)化硬件電路，提高測(cè)量精度，同時(shí)也能利用軟件對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行補(bǔ)償，這給調(diào)試、維護(hù)和功能的擴(kuò)展、性能的提高，帶來(lái)了極大的方便。 輸入方案：方案一：一線式鍵盤(pán)掃描。這種鍵盤(pán)布線簡(jiǎn)便，編程簡(jiǎn)單。在充分考慮I/O口的分配下，但這種方式使用的數(shù)較多，不利于擴(kuò)展多個(gè)按鍵。方案二：凌陽(yáng)單片機(jī)自帶1*3鍵盤(pán)，方便實(shí)用。 方案三：按鍵通過(guò)I/O發(fā)送信號(hào)給主控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶顯示屏菜單切換的操作。方案四：鍵盤(pán)和顯示電路采用芯片8279，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤(pán)和顯示器的自動(dòng)掃描，識(shí)別閉合鍵的鍵號(hào)，完成顯示器動(dòng)態(tài)顯示，可以節(jié)省處理鍵盤(pán)和顯示器的時(shí)間，提高工作效率。本系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)8279的接口電路，供用戶擴(kuò)展鍵盤(pán)和顯示器所用。8279與單片機(jī)的許多信號(hào)是兼容的，可直接連接，十分方便。采用集成芯片8279控制鍵盤(pán)，單片機(jī)資源占用少，響應(yīng)穩(wěn)定，這樣單片機(jī)可以很方便的控制，但功耗高方案五:采用2*4矩陣鍵盤(pán)（見(jiàn)附錄圖3），軟件消抖，即接收到按鍵信號(hào)，延時(shí)10ms后，如果還保持按鍵電平則認(rèn)為是有鍵按下，否則視為無(wú)效按鍵。鍵盤(pán)識(shí)別采用線反轉(zhuǎn)法：先對(duì)51單片機(jī)P1口低四位送低電平，讀取P1口高兩位的值；再對(duì)P1口高兩位送低電平，讀取P1口低四位的值，將兩次讀到的值組合在一起就得到了按鍵的特征碼，再根據(jù)特征碼查找鍵值。方案六：按鍵直接接在I/O口上，編程簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便，且滿足要求，在沒(méi)有鍵按下時(shí)根本沒(méi)有任何功耗。 7，鍵盤(pán)顯示電路設(shè)計(jì) 鍵盤(pán)采用普通的 44 矩陣式鍵盤(pán)，共有 16 個(gè)按鍵。 本系統(tǒng)采用凌陽(yáng) 12864點(diǎn)陣式 SPLC501 液晶顯示模塊。這種顯示方式非常直觀，用戶可以從顯示器上看到很友好的界面，而且點(diǎn)陣式 LCD 的顯示內(nèi)容非常靈活，用戶可以同時(shí)從顯示器上看到漢字提示和兩個(gè)電流值：其一為預(yù)先設(shè)定的電流值，即期望值；其二為輸出電流的實(shí)測(cè)值。正常工作時(shí)兩者相差很小。一旦出現(xiàn)偏差較大的狀況，在一定范圍內(nèi)系統(tǒng)能自動(dòng)調(diào)整，使誤差滿足精度要求。由于 SPLC501 液晶模組的資料在凌陽(yáng)大學(xué)網(wǎng)站可以下載到，這里不再贅述。 8,單片機(jī)系統(tǒng)采用的按鍵可分為獨(dú)立式按鍵和矩陣式按鍵。獨(dú)立式按鍵是各按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵占用一根 I/O 端線，每根I/O 端線上的按鍵工作狀態(tài)不會(huì)影響其他 I/O 端線上按鍵的工作狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)暗鍵必須占用一根 I/O端線，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，I/O 端線耗費(fèi)較多，且電路結(jié)構(gòu)繁雜。故這種形式適用于按鍵數(shù)量較少的場(chǎng)合。矩陣式鍵盤(pán)，矩陣式鍵盤(pán) I/O 端線分為行線和列線，按鍵跨接在行線和列線，經(jīng)限流電阻接+5V 電源上，44 行列結(jié)構(gòu)可連接 16 個(gè)按鍵，組成一個(gè)按鍵。與獨(dú)立式按鍵相比，16 個(gè)按鍵只占用 8 根I/O 端線，因此使用于按鍵較多的場(chǎng)合。 放大電路選擇：方案一：采用單一增的電壓放大電路，要改變放大倍數(shù)時(shí)，則需采用切換外部電阻的方式，這種方式每一種增益都需要一套不同的電阻，因此只能有有限的幾種增益，電路結(jié)構(gòu)和切換過(guò)程都較復(fù)雜，而且切換速度慢，使用也不方便，切換不同的電阻還可能使放大器的輸入阻抗發(fā)生變化，從而影響精度。方案二：采用可編程的放大器AD603，AD603是一種低噪聲且由電壓控制的增益放大器。提供精確的、可由管腳選擇的增益，且是線性變化的，在溫度和電源電壓變化時(shí)有很高的穩(wěn)定性，完全可以滿足本方案的要求。 （1）采用三極管進(jìn)行放大，利用三極管多級(jí)放大原理 Au=Au1Au2Aun 根據(jù)三極管的多級(jí)放大特性，在計(jì)算各級(jí)電路的電壓放大倍數(shù)時(shí)，必須考慮后級(jí)的輸入電阻對(duì)前級(jí)電路電壓放大倍數(shù)的影響。 （2） 采用通用集成塊TL084進(jìn)行放大，根據(jù)集成運(yùn)放同向輸入比例運(yùn)算原理 Au=1+Rf/R 其中 Rf為反饋電阻，R 為反向接地端，改變R與 Rf的阻即可以改變放大倍數(shù)。也可以采用多級(jí)放大 Au=Au1Au2Aun 由于集成運(yùn)放的靜態(tài)工作點(diǎn)比三極管的計(jì)算，輸入阻抗高，可以減少后級(jí)的輸入對(duì)前級(jí)電壓放大倍數(shù)的影響。所以在此選擇方案二。 顯示方案：方案一：采用LED數(shù)碼管顯示器。LED數(shù)碼管亮度高，醒目，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，方便控制，但其占用單片機(jī)接口太多，顯示信息量較小，且不能顯示漢字，占用IO接口太多，動(dòng)態(tài)顯示占用CPU時(shí)間較多，不方便數(shù)據(jù)處理，靜態(tài)顯示則需要外接譯碼器和鎖存器，最重要的是傳輸數(shù)據(jù)較多時(shí)不能清楚明白顯示數(shù)據(jù)信息，不方便信息讀出，不能很好的滿足需要，因此，放棄此選擇。方案二：采用LCD12864液晶顯示器。LCD12864有明顯的優(yōu)點(diǎn)：外形簡(jiǎn)潔美觀，界面清晰度高、低功耗，并且有強(qiáng)大的漢字顯示功能，顯示信息量大，字跡清晰、美觀、視覺(jué)舒適，價(jià)格低廉，使用時(shí)可用中文LCD液晶進(jìn)行菜單顯示，這樣使得整個(gè)控制系統(tǒng)更加人性化。(串口控制只需要四個(gè)IO口，操作簡(jiǎn)單方便。)抗干擾能力強(qiáng)，調(diào)用方便簡(jiǎn)單，而且可以節(jié)省了軟件中斷資源。其缺點(diǎn)在于顯示內(nèi)容需要存儲(chǔ)字模信息，需要一定存儲(chǔ)空間，并且點(diǎn)陣型液晶功耗比較大，不適合本設(shè)計(jì)。(視覺(jué)舒適，而且容易控制)方案三：采用位帶小數(shù)點(diǎn)的SMS0801B顯示。此LCD顯示是段碼型的，功耗比較小，且為串行操作，本設(shè)計(jì)要顯示的數(shù)字不是很多，SMS0801B完全能滿足要求。方案四：顯示輸出選擇LCD1602：該液晶顯示器價(jià)格低廉，雖不支持中文，但內(nèi)含128個(gè)字符的ASCII碼字符集字庫(kù)，并行接口，有背光，可以滿足要求。(顯示電路設(shè)計(jì):顯示電路采用液晶 LCD16O2。它是一種字符型液晶模塊，是一種用57點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的 16 2 點(diǎn)陣液晶顯示器。其特點(diǎn)是：亮度高、工作電壓低、功耗小、易于集成、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、耐沖擊且性能穩(wěn)定。LCD16O2與單片機(jī)接口采用串行方式控制。)(采用點(diǎn)陣式液晶 1602，1602 可以顯示 2 行共 32 個(gè)字符或數(shù)字，驅(qū)動(dòng)程序也較簡(jiǎn)單，信息足、顯示清晰、界面友好。)(方案一：使用液晶屏顯示。液晶顯示屏（LCD）具有超薄輕巧、低耗電量、無(wú)輻射，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢(shì)，可視面積大，畫(huà)面效果好，分辨率高等特點(diǎn)。而且本身也已經(jīng)的了字庫(kù)，這樣編程簡(jiǎn)單，也同時(shí)滿足了要求。 方案二：使用數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管具有耗能低、電壓低、壽命長(zhǎng)、對(duì)外界環(huán)境要求低，易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它是采用二進(jìn)制編碼顯示數(shù)字，程序編譯容易，資源占用較少，操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但是由于只能顯示數(shù)字，與要求能夠顯示出地址不太方便直觀。 根據(jù)以上論述，結(jié)合本系統(tǒng)的要求，我們采用方案一。在本系統(tǒng)中，我們采用 12864 的液晶顯示屏，匹配了單片機(jī)控制，可以顯示數(shù)字，英文字母，漢字，圖片等.)方案一：數(shù)碼管顯示，由于本題要求實(shí)時(shí)顯示輸出信號(hào)的類(lèi)型、幅度、頻率和頻率步進(jìn)值等，而數(shù)碼管不能顯示字符。方案二：LED點(diǎn)陣顯示，LED點(diǎn)陣顯示雖然能顯示字符和數(shù)字，但顯示效果不好，且不易編程。方案三：LCD液晶顯示，LCD液晶不但能顯示字符和數(shù)字，而且顯示效果較好，能實(shí)時(shí)顯示多組數(shù)據(jù)，且容易編程實(shí)現(xiàn)。方案一：使用液晶屏，液晶屏具有顯示質(zhì)量高，數(shù)字式接口，體積小，質(zhì)量輕，功耗功率小的特點(diǎn)，但是其價(jià)格較高，在遠(yuǎn)距離顯示效果較差。方案二：使用數(shù)碼管，數(shù)碼管具備數(shù)字接口，高頻特性好，單色性好，顯示清晰，價(jià)格較低，性?xún)r(jià)比非常高，方便易行，基本滿足本題目的要求。方案二：采用 LCD液晶顯示器顯示。采用 12864 點(diǎn)陣 LCD液晶顯示，可視面積大，畫(huà)面效果好，抗干擾能力強(qiáng)，調(diào)用方便簡(jiǎn)單，而且可以節(jié)省了軟件中斷資源。其缺點(diǎn)在于顯示內(nèi)容需要存儲(chǔ)字模信息，需要一定存儲(chǔ)空間。由于作為控制器的單片機(jī) SPCE061A 有 32K 字的 Flash，有足夠的存儲(chǔ)空間，存儲(chǔ)字模數(shù)據(jù)綽綽有余。 方案一：使用液晶屏顯示。液晶顯示屏（LCD）具有超薄輕巧、低耗電量、無(wú)輻射，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢(shì)，可視面積大，畫(huà)面效果好，分辨率高等特點(diǎn)。但是由于液晶顯示屏是以點(diǎn)陣的模式顯示各種符號(hào)，需要利用控制芯片創(chuàng)建字符庫(kù)，編程工作量大，控制器的資源占用較多，其成本也偏高，而且在使用液晶顯示屏?xí)r不能有靜電干擾，否則易燒壞顯示芯片，維護(hù)不方便。同時(shí)由于本系統(tǒng)只需要顯示時(shí)間和坐標(biāo)參數(shù)這樣的數(shù)字，信息量較少，使用液晶顯示屏就顯得大材小用，不合適。 方案二：使用數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管具有耗能低、電壓低、壽命長(zhǎng)、對(duì)外界環(huán)境要求低，易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它是采用二進(jìn)制編碼顯示數(shù)字，程序編譯容易，資源占用較少，操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。 根據(jù)以上論述，采用方案二。在本系統(tǒng)中，我們采用 7219芯片驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的顯示，單片機(jī)控制簡(jiǎn)單，節(jié)省單片機(jī)的內(nèi)部資源。 采樣方法比較與選擇： 方案一、用DDS芯片配合FIFO對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集，通過(guò)DDS集成芯片產(chǎn)生一個(gè)頻率穩(wěn)定度和精度相當(dāng)高的信號(hào)作為FIFO的時(shí)鐘，然后由FIFO對(duì)A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果進(jìn)行采集和存儲(chǔ)，最后送MCU處理。 方案二、直接由32位MCU的定時(shí)中斷進(jìn)行信號(hào)的采集，然后對(duì)信號(hào)分析。由于32位MCU -LPC2148是60M的單指令周期處理器，所以其定時(shí)精確度為16.7ns,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)可以實(shí)現(xiàn)我們的40.96KHz的采樣率，而且控制方便成本便宜，所以我們選擇由MCU直接采樣。方案三：為了提高系統(tǒng)的精度，A/D轉(zhuǎn)換電路采用12 位逐次逼近型的AD574，該芯片內(nèi)有三態(tài)輸出緩沖器，輸出可直接連到單片機(jī)總線，輸入控制信號(hào)有CE、/CS、R/C，A0 及12/8。當(dāng)CE 為1，/CS 為0，R/C 為0時(shí)，表示作A/D 轉(zhuǎn)換，R/C 為1時(shí)，表示讀A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。起動(dòng)AD574 時(shí)，將A0(通常將它和單片機(jī)的最低位地址線A0 相連) 置0，表示設(shè)定AD574為12 位A/D。在A/D 結(jié)束后讀取數(shù)據(jù)時(shí)，將A0 置0，表示允許輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果12 位中的高8 位，再將A0 為1，表示允許輸出低4 位。引腳12/8如接+5V，表示以一個(gè)12 位字的方式輸出數(shù)據(jù)。4，電流測(cè)量采用基本沒(méi)有溫度漂移的康錳銅電阻絲作為精密取樣電阻，利用 SPCE061A 的 A/D輸入口進(jìn)行電流檢測(cè)和監(jiān)控。方案三：采用康錳銅電阻絲。 康錳銅電阻絲是電流測(cè)量中很常用取樣電阻，其特點(diǎn)在于溫度漂移量非常小。經(jīng)過(guò)測(cè)試，在 1的康錳銅電阻絲上通過(guò)約 2A 電流，由于產(chǎn)生的熱量引起的升溫，只會(huì)引起 0.02左右的阻值變化，對(duì)電流的穩(wěn)定起了很重要的作用。另一方面，1的康錳銅電阻絲約長(zhǎng) 1m，由于和外界接觸面積大，即使通過(guò)大電流也能很快的散熱，進(jìn)一步的減小溫度漂移帶來(lái)的影響。 記錄模塊電路：1，在主控機(jī)外圍電路上添加電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM AT24C02。AT24C02有一個(gè)16字節(jié)頁(yè)寫(xiě)緩沖器，該器件通過(guò)IC總線接口進(jìn)行操作，有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的寫(xiě)保護(hù)功能，根據(jù)其浮珊上是否帶電荷以及所加電壓的極性的原理，來(lái)實(shí)現(xiàn)EEPROM的編程和擦除。2,由于SPCE061A 16 位單片機(jī)有一定的存儲(chǔ)空間，在每次有XX情況時(shí)都將相應(yīng)的變量數(shù)進(jìn)行累加，然后將變量存儲(chǔ)起來(lái)，通過(guò)按鍵可以將進(jìn)行記錄的變量讀出，從而實(shí)現(xiàn)題目的要求。語(yǔ)音播報(bào)模塊：方案一：通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制語(yǔ)音芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)提示信息的播報(bào)。但是由于語(yǔ)音芯片成本比較高，而且擴(kuò)展起來(lái)比較復(fù)雜，增加焊接難度和設(shè)計(jì)成本。 方案二：如果控制器采用凌陽(yáng)16位單片機(jī)SPCE061A，SPCE061A開(kāi)發(fā)板自身集成有語(yǔ)音模塊，不需要外圍擴(kuò)展，而且由于其集成開(kāi)發(fā)環(huán)境自帶的語(yǔ)音API函數(shù)庫(kù)，可以減少開(kāi)發(fā)難度和復(fù)雜度。 D/A轉(zhuǎn)換模塊：D/A轉(zhuǎn)換電路采用12位緩沖電壓串行輸出的DAC7513芯片，該芯片功耗低，內(nèi)含精密輸出放大器，使軌對(duì)軌輸出成為可能，它采用三線串行接口，操作時(shí)時(shí)鐘頻率高達(dá)30Hz,基準(zhǔn)電壓來(lái)自外部，最大值為電源電壓，輸出具有非常寬的動(dòng)態(tài)范圍。D/A 轉(zhuǎn)換采用 12 位 DAC7625P 構(gòu)成的轉(zhuǎn)換電路，如圖 8.28。DAC7625P 具有較高的精度。D/A 轉(zhuǎn)換電路主要負(fù)責(zé)把單片機(jī)輸出的控制信號(hào)送給高精度運(yùn)算放大器，控制電流源輸出電流大小。若D/A轉(zhuǎn)換器位數(shù)越高，D/A轉(zhuǎn)換時(shí)誤差越小； 但D/A 轉(zhuǎn)換時(shí)位數(shù)太高，會(huì)影響速率并使CPU存儲(chǔ)容量加大。AD采樣電路:1,本組采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的ADC121C021芯片，該芯片是12位高精度串行AD芯片，并且具有多個(gè)寄存器，還具有過(guò)壓警報(bào)功能。AD供電采用TL431來(lái)供電，可以使AD的基準(zhǔn)電壓很精確。2,根據(jù)題目要求，數(shù)控直流恒流源的精度為 1mA，所以至少需要 11 位的 A/D轉(zhuǎn)換器和 D/A轉(zhuǎn)換器。 A/D轉(zhuǎn)換采用 BB 公司的 ADS7816構(gòu)成的轉(zhuǎn)換電路. ADS7816 是12 位串行模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣頻率高達(dá) 200kHz，轉(zhuǎn)換所需時(shí)間短，轉(zhuǎn)換精度高。ADS7816 轉(zhuǎn)換器將采樣電阻上的電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)反饋給單片機(jī)，單片機(jī)將此反饋信號(hào)與預(yù)置值比較，根據(jù)兩者間的差值調(diào)整輸出信號(hào)大小。這樣就形成了反饋調(diào)節(jié)，提高輸出電流的精度。同時(shí)，A/D采樣回來(lái)的電流經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理傳送到 LCD，可以顯示當(dāng)前的實(shí)際電流值. 3,根據(jù)題目要求，數(shù)控直流恒流源的精度為 1mA，所以至少需要 11 位的A/D 轉(zhuǎn)換器和D/A 轉(zhuǎn)換器。 A/D 轉(zhuǎn)換采用BB 公司的ADS7816 構(gòu)成的轉(zhuǎn)換電路，如圖 8.27。ADS7816 是 12 位串行模/數(shù)轉(zhuǎn)換器， 采樣頻率高達(dá) 200kHz，轉(zhuǎn)換所需時(shí)間短，轉(zhuǎn)換精度高。ADS7816 轉(zhuǎn)換器將采樣電阻上的電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號(hào)反饋給單片機(jī)，單片機(jī)將此反饋信號(hào)與預(yù)置值比較，根據(jù)兩者間的差值調(diào)整輸出信號(hào)大小。這樣就形 成了反饋調(diào)節(jié)，提高輸出電流的精度。同時(shí)，A/D 采樣回來(lái)的電流經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理傳送到LCD，可以顯示 當(dāng)前的實(shí)際電流值。 4，A/D用的是TLC2543, TLC2543是11個(gè)輸入端的12位A/D轉(zhuǎn)換器，具有轉(zhuǎn)換快、穩(wěn)定性好、與微處理器接口簡(jiǎn)單、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景好。在系統(tǒng)要求采模非常精確下,TLC2543完全能符合我們的設(shè)計(jì)要求. 5，AD采樣電路本組采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的ADC121C021芯片，該芯片是12位高精度串行AD芯片，并且具有多個(gè)寄存器，還具有過(guò)壓警報(bào)功能。AD供電采用TL431來(lái)供電，可以使AD的基準(zhǔn)電壓很精確。 提高效率：影響效率的因素主要包括單片機(jī)及外圍電路功耗，單片機(jī)及外圍電路供電電路的效率和DCDC變換器的效率。電機(jī)模塊：方案1：采用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)物體的精確定位和方向控制。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的機(jī)構(gòu)，可以精確地控制角度和距離、無(wú)積累誤差。一