完整word版基于單片機(jī)的數(shù)控電壓源課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

1、基于單片機(jī)的數(shù)控電壓源課程設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的數(shù)控電壓源課程設(shè)計(jì).系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖本數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)以一穩(wěn)壓電源為基礎(chǔ)， 以高性能單片機(jī)系統(tǒng)為控 制核心，以穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)放大電路、短路保護(hù)電路為外圍的硬件系統(tǒng)， 在檢測(cè)與控制 軟件的支持下實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓輸出的數(shù)字控制， 通過(guò)對(duì)穩(wěn)壓電源輸出的電壓進(jìn)行數(shù)據(jù) 采樣與給定數(shù)據(jù)比較，從而調(diào)整和控制穩(wěn)壓電源的工作狀態(tài)及監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電路的輸 出電流大小。本數(shù)控直流穩(wěn)壓電源實(shí)現(xiàn)以下功能：鍵盤可以直接設(shè)定輸出電壓值； 可快速調(diào)整電壓；LC顯示電壓值等。1.1 8051 簡(jiǎn)介我們采用8051系列的AT89S5作為CPU AT89S5是一種帶4K字節(jié)FLASK編程 可擦除只

2、讀存儲(chǔ)器（FPEROFlash Programmable and Erasable Read Only Memory的低電壓，高性能CMOS位微處理器。該器件采用ATME高密度非易失存 儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-5指令集和輸出管腳相兼容。1. 2主要特性1）與MCS-5兼容；2）8位字長(zhǎng)的CPU3）可在線ISP編程的4K叭內(nèi)FLASI存儲(chǔ)器，用于程序存儲(chǔ)，可擦寫(xiě)1000次;4）256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中高128字節(jié)地址被特殊功能寄存器SFF占用；5)6)7)8)可編程的32根I/O 口線（POP3）;2個(gè)可編程16位定時(shí)器； 一個(gè)數(shù)據(jù)指針DPTR1個(gè)可編程的全雙工串行通信口；9

3、）具有“空閑”和“掉電”兩種低功 耗工作方式；10）可編程的3級(jí)程序鎖定位；11）工作電源的電壓為5（ 1 0.2 ） V;12）振蕩器最高頻率為24MHz13）編程頻率324 MHz,編程電流 1mA編程電壓為5V。1. 3芯片引腳排列與名稱DIP封裝形式的AT89S5的芯片引腳排列與名稱如圖1所示。VCC供電電壓。GND接地。a3456789ID11%H151(5宀171?1820PI.DVCC卩|,1P0 OCADO)P1.2PC.lCADl)PL3P0.2(AD2)Pl 4P0.XAD3)P15PI方P0.5CAD5JPl.7P O.dCADd)RESETP0.7i7)PEM飾PIJJ

4、XDJALE/PROGP13CINT0)PSENP3.3CINT1)P2 7(A15JP 3.4CT0)P2離盤】4）卩 iSCTliP2 乂也PP2.4(A12)P3.7CRD)PlXAllJXIPl 3( A10；)X2P2 1(A 刃GNDP2 O(AS)ATSPsSl3S3635343332JI30小27歸25出23232140pg： P0 口為一個(gè)8位，并行， 圖1 AT89S51的芯片引腳排列與名稱 漏極開(kāi)路雙向I/O 口，作為輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載。該口內(nèi)無(wú)上拉電阻，在設(shè) 計(jì)中作為D/A，A/D及液晶顯示器的數(shù)據(jù)口。P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O

5、口，P1 口緩沖器能接收輸 出4個(gè)TTL門電流。P1 口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，該口在設(shè) 計(jì)中低四位作為鍵盤輸入口，高四位與 RST乍為在線編程下載口。P2口: P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P2口緩沖器可接收/輸出4 個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，可作為輸入。 在作為輸出時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。該口在設(shè)計(jì)中作為D/A，A/D及液晶顯示器的控制口。P3口： P3口管腳是帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，可接收輸出4個(gè)TTL門電 流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“T后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入， 由于外部

6、下拉為低電平，P3 口將輸出電流，這是由于上拉的緣故。P3 口也可作為 AT89S5的一些特殊功能口，如下表1所示：表1各端口引腳與復(fù)用功能表端口引腳復(fù)用功能P 3.0TXD（串行輸入口）P 3.1RXD（串行輸出口）P 3.2/INT0 （外部中斷0）P 3.3/INT1 （外部中斷1）P 3.4T0 （記時(shí)器0外部輸入）P 3.5T1 （記時(shí)器1外部輸入）P 3.6/WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）P 3.7/RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）該口在設(shè)計(jì)中使用其特殊功能作為 D/A, A/D讀寫(xiě)信號(hào)的控制口。和A/D的中斷輸入口。RST該引腳為復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。在振蕩器穩(wěn)定工作情況下,

7、該引腳被置成高電平并持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上是系統(tǒng)復(fù)位。ALE/PROG當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的 地位字節(jié)。在FLASHY程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。該引腳在設(shè)計(jì)中作為 鎖存器器和A/D的時(shí)鐘信號(hào)。/PSEN外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。/EA/VPP: /EA為訪問(wèn)芯片內(nèi)部和芯片外部程序存儲(chǔ)器的選擇信號(hào)。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP。XTAL1芯片內(nèi)振蕩器放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2芯片內(nèi)振蕩器放大器的輸出。2鍵盤控制器MM74C9222. 1簡(jiǎn)介鍵盤的作用是對(duì)單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)中要求能是電壓進(jìn)行“+”，“-”

8、，及電壓值的設(shè)定，所以采用鍵盤為4X 4的薄膜矩陣鍵盤，用MM74C92芯片進(jìn)行識(shí)別按鍵后送AT89S51的并行口 P1, P1.0P1.3作為鍵盤輸入口。傳統(tǒng)的4X4矩陣鍵盤識(shí)別處理程序的編寫(xiě)相對(duì)煩瑣。所以采用MM74C92芯片來(lái)將4X4矩陣鍵盤的鍵值轉(zhuǎn)換成4位BCD碼以簡(jiǎn)化程序的編寫(xiě)。2. 2主要特性CMOS：藝技術(shù)制造，工作電壓3-15V,“二鍵鎖定”功能，編碼輸出為三態(tài)輸出，可直接與微處理器數(shù)據(jù)總線相連，內(nèi)部振蕩器能完成4X 4矩陣鍵盤掃描, 亦可用外部振蕩器使鍵盤操作與其他處理同步，通過(guò)外接電容避免開(kāi)關(guān)發(fā)生前、 后沿彈跳所許的延時(shí)。有按鍵按下時(shí)數(shù) 據(jù)有效線變高，同時(shí)封鎖其他鍵，片內(nèi)

9、鎖存器將保持鍵盤矩陣的4位編盤，可 由微處理器讀出 2. 3芯片引腳排列與名稱DIP封裝形式的 MM74C922勺芯片234I6789Y1VCCY2OUTlY3OUT2Y4OUT3OSCOUT4MASK OEX4DAX3XIGNDX2引腳排列與名稱如圖4所示。VCC供電電壓（+5+15）;GND接地；Y1丫2:矩陣鍵盤行輸入，其內(nèi)部接有上拉電阻；X1X2:矩陣鍵盤列輸入；OUT1OUT2矩陣鍵盤列輸出；OSC振蕩器輸入；DA按鍵有效輸出，當(dāng)有任意鍵按下是 DA輸出高電平; /OE :輸出有效端，低電平有效。3 D/A 轉(zhuǎn)換器 DAC08323. 3. 1簡(jiǎn)介MM74C92218171615亙亙

10、12nTo圖4 MM74C922E片引腳排列與名稱設(shè)計(jì)要求電壓輸出范圍是O.OV9.9V，步進(jìn)0.1V，共有100種狀態(tài)，因此采用8位的D/A轉(zhuǎn)換器就能滿足設(shè)計(jì)要求。因此采用常用的DAC083芯片。8位字長(zhǎng)的D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832具有256種狀態(tài)，能滿足設(shè)計(jì)要求。DAC0832芯片是 具有兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)寄存器的8位DAC它能直接與AT89S51單片機(jī)相連接， 3. 2主要特性1）8位分辨率；2）電流型輸出，穩(wěn)定時(shí)間為1uS;3）可雙緩沖輸入，單緩沖輸入或 直接數(shù)字輸入；4）單一電源供電（+5+15V ；2777To祎VCCWRlILEGNDD3XREFD2D4DID5DOD6VrefD?Rf

11、b101(12GNDloutlDAC085220145低功耗（20mW/）3. 3芯片引腳排列與名稱DIP封裝形式的DAC0832勺芯片引腳排列與名稱如圖51所示。VCC電源電壓，+5V。GND地線輸入端。D曠D7: 8位數(shù)字量輸入引腳。單片機(jī)由這8根線傳送給D/A轉(zhuǎn)換數(shù)字量。D7圖5 DAC0832勺芯片引腳排列與名稱為最高有效位，DC為最低有效位。Vref :參考電壓端。/CS:片選信號(hào)，當(dāng)/CS為低電平時(shí)候，芯片被選中工作。ILE:允許數(shù)字量輸入線。高電平有效。/XREF傳送控制輸入線，低電平有效。/WR1 /WR2寫(xiě)命令輸入線。Ffb :運(yùn)算放大器反饋線。Iout1，Iout2 :模擬

12、電流輸出線，Iout1+lout2 為一常數(shù)。.硬件電路設(shè)計(jì)1.A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC08091. 1簡(jiǎn)介ADC0809是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 8位ADC它是采用逐次逼近的方法完成A/D轉(zhuǎn)換的。ADC0809勺內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。ADC0809由單一 +5V電源供電，片內(nèi)有帶鎖存功能的8路模擬多路開(kāi)關(guān)，可對(duì)8路05V的輸入模擬 電壓信號(hào)分時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，完成一次轉(zhuǎn)換約需 100us;輸出具有TTL三臺(tái)鎖存緩沖器,可以直接接到單片機(jī)數(shù)據(jù)總線上。 通過(guò)適當(dāng)?shù)耐饨与娐?，ADC0809對(duì)05V 的雙級(jí)性模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。1. 2主要特性1)2)8路8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率8位。 具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?/p>

13、。3)4)轉(zhuǎn)換時(shí)間為100卩s單+ 5V電源供電5)6)7)低功耗，約15mW模擬輸入電壓范圍0+5V,不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。工作溫度范圍為-40+ 85攝氏度1. 3芯片引腳排列與名稱DIP封裝形式的ADC0809的芯片引腳排列與名稱如圖6所示各引腳功能說(shuō)明如下:VCC電源電壓，+5V。GND地線輸入端。D曠D7: 8位數(shù)字量輸出引腳。A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果由這8根線傳送給單片機(jī)。D7為最高有效位,IN3IN2INIINIIN5INOIN6ALEIN?ASTARTBEOCCD3D7OED6CLKD5VCCD4VREF+DOGNDVREF-DID2ADC0S092TRTF2E27至互IsT7亙15圖6

14、 0809引腳圖排列與名稱D0為最低有效位。IN0IN7:8路模擬量輸入引腳。Vref(+):參考電壓正端。Vref(-):參考電壓負(fù)端。START啟動(dòng)信號(hào)輸入端，STAR為正脈沖，其上升沿清除ADC080的內(nèi)部的各寄存器，其下降沿啟動(dòng)A/D開(kāi)始轉(zhuǎn)換。ALE:地址鎖存啟動(dòng)信號(hào),在ALE的上升沿,將A B C上的通道地址鎖存到內(nèi)部 的地址鎖存器。STAR和ALE兩信號(hào)用于啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。表明內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換已完成。允許輸出鎖存器輸出數(shù)據(jù)。EOC轉(zhuǎn)換完成信號(hào)，當(dāng)EOCb升為高電平時(shí),0E:允許輸出信號(hào)。當(dāng)OE=1M，即為高電平,10 1200kHz,典型值為 640kHz。IN0IN78個(gè)通道中的一

15、個(gè)通道CLK:時(shí)鐘輸入信號(hào)，0809的時(shí)鐘頻率范圍在A B、C:3位地址輸入線，經(jīng)過(guò)譯碼后可選通進(jìn)行轉(zhuǎn)換。A B、C的輸入與選通的通道的關(guān)系如表2所示:表2被選通的通道C B A被選通的通道C B AIN00 0 0IN41 0 0IN10 0 1IN51 0 1IN20 1 0IN61 1 0IN30 1 1IN71 1 12顯示器設(shè)計(jì)要求能顯示當(dāng)前電壓值，因此可采用液晶顯示或者數(shù)碼管顯示兩種方 法?？紤]到數(shù)碼管顯示過(guò)于單調(diào)，因此采用采用液晶顯示。液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，現(xiàn)在點(diǎn)陣型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng) 用設(shè)計(jì)中常用的信息顯示器件了。2. 1簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)中采用了

16、 1602C型點(diǎn)陣式液晶顯示模塊。LCD技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的結(jié)合使該顯示模塊具有高可靠性和低功耗的特點(diǎn)。1602C型點(diǎn)陣式液晶顯示模塊內(nèi) 部有字符產(chǎn)生存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。該顯示模塊可直接與 AT89S51單片機(jī)相接, 所有的顯示功能由控制器用指令實(shí)現(xiàn)。由單一的 +5V的電源供電，數(shù)據(jù)傳送方式 有4位和8位兩種選擇。內(nèi)有顯示92個(gè)ASCII字符和92個(gè)特殊字符的字庫(kù)。23456789101112131415161602C引腳排列與名稱如圖7所示。1GN1? VCC VO RS EAV EDHO DB1 DB2 DBJ DB斗 DB5 DE6 DB7 A K1602C2. 2引腳排列與名稱GND電源

17、地；VCC電源正極，4.5 5.5V,通常使用5V電壓；VO LCD對(duì)比度調(diào)節(jié)端，電壓調(diào)節(jié)范圍為0 5V;RS寫(xiě)入數(shù)據(jù)或者指令選擇端。要寫(xiě)入指令時(shí)， 使RS為低電平；要寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，使 RS為高電平；R/W讀寫(xiě)控制端。R/W為高電平時(shí)，讀取數(shù)據(jù)； R/W為低電平時(shí)，寫(xiě)入數(shù)據(jù)；1602C引腳排列與名稱E : LCD模塊使能信號(hào)控制端。寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)， 需要下降沿觸發(fā)；。DB0- DB7 8位數(shù)據(jù)總線，三態(tài)雙向。如果I/O 口資源緊張的話，該模塊也 可以只使用4位數(shù)據(jù)線DB4- DB7接口傳送數(shù)據(jù)。A: LED背光正極。需要背光時(shí)，A串接一個(gè)限流電阻接VDD K接地，實(shí)測(cè) 該模塊的背光電流為50mA左右；

18、K： LED背光地端 3. 1 MM74C922接 口電路設(shè)計(jì)中MM74C92的輸出口與P1 口的低四位相接，DA端通過(guò)反向器與P3. 2 相接。每當(dāng)有按鍵按下時(shí)，DA就產(chǎn)生高電平，同時(shí)向P1 口低四位傳送16進(jìn)制 的BCD碼，分別對(duì)應(yīng)16個(gè)按鍵。MM74C92與鍵盤及AT89S51的接線圖見(jiàn)圖9圖 9 MM74C922接口電路3. 2 DAC0832接口電路DAC0832最具特色是輸入為雙緩沖結(jié)構(gòu)，數(shù)字信號(hào)在進(jìn)入經(jīng)過(guò)兩個(gè)獨(dú)立控制的8位鎖存器傳送。其優(yōu)點(diǎn)是 D/A轉(zhuǎn)換的同時(shí)， 中保留現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，而在輸入寄存器中可送入新的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中多個(gè) 器內(nèi)容可用一公共的選通信號(hào)選通輸出。設(shè)計(jì)中用2個(gè)電壓控制

19、字代表0.1V當(dāng)電壓控制字從0, 2, 4，D/A轉(zhuǎn)換前，需DAC寄存器D/A轉(zhuǎn)換到198時(shí)，可調(diào)穩(wěn)壓源輸出0.0, 0.1，9.9。由于DAC0832是電流輸出型，輸出 的電流隨輸入的電壓控制字線性變化。若要得到電壓，還需要外接一片運(yùn)放來(lái)實(shí)現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換。由于DAC0832輸出級(jí)沒(méi)有加集成運(yùn)放，所以需外加LM324 相配適用。考慮到設(shè)計(jì)需要，采用了單緩沖雙級(jí)性的接法，如圖10所示：VCCmm mm p歸腳P0.3CAD3)P5.I(AD4) P(tj(AD 母 mm P 叮(ADDP3.1CA5) 耳抽期 P2報(bào) P3.4(A2) P3jA3)P3.7(115)763154和W5+口J3

20、W加13311+5236 亙30UL1+$la n13102MVCCD1K血K4D5WDflDTRfc函toil31DU12CHPGHB591112臥咖2gA. EE八 輸出其計(jì)算公式為:VI圖10 DAC0832接口電路V -Vref 孚256V2 =7 詈)+ (一5鷺)其中Vref為參考電壓，D為DAC0832接收到的數(shù)據(jù)。5為DAC0832基準(zhǔn)電壓。如果圖中所示電阻RX RY RZ的阻值選取適當(dāng)，則輸出電壓范圍在電壓控制字從0, 2, 4,到198變換時(shí)根據(jù)上式計(jì)算可得輸出電壓為+4.9V-5V, 正好滿足后續(xù)電路的要求。其中 P2.7為DAC0832的片選控制端。3. 3 ADC08

21、09接口電路由于輸出電壓范圍是0.0V9.9V超出了 ADC080的測(cè)量范圍，因此使用電位 器將輸出電壓分壓后送至ADC080的輸入端。ADC080與 AT89S5的接口電路如圖11所示vcc+5毋T3PTOO3EPO 137FD23eP0335PtU34ro533P0j632P07212223242536nP262SP2.7WKRD+331T3C魚(yú)匸EP3j6(W)K.貫 RD)P3価韻P2.HA旳 P3.2CAIO) P2.3CAI) F2.4(A P2.5AI3) P2jfitAI4) F2.7tAI5)PO.OtKDO) PO.KAD) P0.3(心D鬲 P0 3AD3) P0 4o)

22、 PO.l(ADl) P 0.2(AD2) P O.3(AI3) P0.4(An4) P O.5(AD5) P O.G(AU6) P0.7AD7)P 2.0 (A8)P3.1 (A9) P2.2(A10) P2.3(A11) P2.4(A12) P 2.5(A13) P 2.6CA14) P 2.7(A15)3S837936103511341233口 13321421422523639-242526 互28L3 口DBODBlDB2DBJDB4DB51?B6DB7VCCVOGNDRS P/WE 1662C 口RP圖12 LCD顯示電路3.5可調(diào)穩(wěn)壓源電路為了獲得大的負(fù)載電流，可調(diào)穩(wěn)VCCr壓部

23、分使用了最大輸出電流為1A的7805三端集成穩(wěn)壓塊。7805原本是L2K1516U4Vin Voirt7305UHD LM3Z4vom輸出固定電壓為5V的集成穩(wěn)壓塊，但可以外接電路來(lái)改變輸出電壓值?？烧{(diào)穩(wěn)壓的電路見(jiàn)圖13：設(shè)運(yùn)放理想。這時(shí)，可認(rèn)為運(yùn)放輸入電壓很小。即:圖13可調(diào)穩(wěn)壓電路Vout s： Vin + 51A。其中Vin為D/A部分輸出的雙級(jí)性電壓，5為7805的穩(wěn)壓值。由上式可見(jiàn)，Vout 與Vin之間成線形關(guān)系，當(dāng) Vin變化時(shí)，輸出電壓改變。由于 Vin是DAC0832 輸出的范圍是+4.9V-5V的電壓，因而Vout的變化可以從0.0V9.9Vo經(jīng)實(shí)驗(yàn) 證明：這種可調(diào)穩(wěn)壓輸出

24、具有良好的負(fù)載特性，輸出最大負(fù)載電流可達(dá)到 電壓輸出端接上500mA負(fù)載與未接負(fù)載（空載）之間輸出電壓僅相差0.04V以內(nèi)。 由于。3.6流穩(wěn)壓電路10mV。本設(shè)計(jì)共用到電源有三種：即 15V, +5V?？蛇x用的有開(kāi)關(guān)電源和穩(wěn)壓電 源兩種，由于開(kāi)關(guān)電源的紋波系數(shù)比較大，且設(shè)計(jì)要求電壓紋波不大于 因此采用常用的穩(wěn)壓電源來(lái)作為整個(gè)系統(tǒng)的電源。穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，如圖14所示U1U3U4：U5變壓器yui 113/ U4r 、/ -V ?t圖14電源方框及波形圖整流和濾波電路：整流作用是將交流電壓 U2變換成脈動(dòng)電壓U3濾波電路 一般由電容組成，其作用是脈動(dòng)電壓

25、U3中的大部分紋波加以濾除，以得到較平 滑的直流電壓U4再通過(guò)穩(wěn)壓電路得到平直的直流電壓 U5o電源變壓器采用了雙17.2V的變壓器，輸入220V, 50Hz交流電，經(jīng)全橋整 流，濾波，穩(wěn)壓后得到 15V和+5V三種輸出，+5V部分供單片機(jī)及D/A，A/D, 顯示等部分使用，電流最大約 400mA +15V和-15V部分供運(yùn)放使用，最大電流不超過(guò)50mA電路如圖15所示:圖15電源部分原理圖圖中繼電器部分是一個(gè)開(kāi)關(guān)電路及短路保護(hù)電路。當(dāng)系統(tǒng)接到220V交流電后經(jīng)變壓器降壓，整流橋整流后接到 K1,此時(shí)由于U1（7815）沒(méi)有輸入，所以 K1沒(méi)有供電，整個(gè)后續(xù)系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)按下SW_O鍵時(shí)

26、U1得到輸入，產(chǎn)生+15V的輸出，同時(shí)K1得電吸合，形成自鎖狀態(tài)，同時(shí) 79L15也得電輸出-15V 電壓。松開(kāi)SW_O鍵后由于K1處于自鎖狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)處于開(kāi)啟狀態(tài)。當(dāng)按下 SW_OF鍵時(shí)，K1被短路，從而斷開(kāi)電源達(dá)到關(guān)機(jī)的目的。同樣，在任一時(shí)刻如 果產(chǎn)生短路，則K1也會(huì)斷開(kāi)達(dá)到短路保護(hù)的目的。+5V部分的供電電流在400mA左右，因此采用了最大輸出電流為1A的7805 三端穩(wěn)壓集成電路，由于功耗大，負(fù)載重，加裝了散熱片。而 +15V和-15V部分 最大電流不超過(guò)50mA在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)中兩片7805的均使用了散熱片且溫度 偏高，因此加裝了風(fēng)扇，使用+15V電源，將78L15該為7815后可

27、滿足風(fēng)扇需求。 這樣在保證性能的同時(shí)也降低了成本。三.程序設(shè)計(jì)1主控程序圖16為系統(tǒng)主控程序。圖16系統(tǒng)主控程序框圖2 D/A子程序圖17為D/A子程序框圖。圖17 D/A子程序框圖可以看出，D/A子程序的作用是將設(shè)定的數(shù)字量通過(guò)變換送給D/A。3 A/D子程序圖18 A/D子程序框圖A/D和D/A的精度由A/D子程序框圖看出，修改精度為一個(gè)數(shù)字量，由于 限制，修改量只能達(dá)到0.05V，但足已滿足設(shè)計(jì)需要。4鍵盤子程序圖19為鍵盤子程序框圖。圖19鍵盤子程序框圖框圖4. 1步進(jìn)步減子程序圖20步進(jìn)，步減子程序框圖由步進(jìn)，步減子程序框圖可以看出，如果每次把 D/A的數(shù)字量加01H,可 以使步進(jìn)量

28、和步減量由0.1V變?yōu)?.05V。如果采用更高位的D/A轉(zhuǎn)換器。可以使步 進(jìn)量和步減量進(jìn)一步的減小，以滿足更高的要求。4. 2設(shè)置子程序21設(shè)置子程序框圖圖由設(shè)置子程序可以看出，進(jìn)入設(shè)置子程序后就屏蔽了“+”，“- ”和設(shè)置鍵。然后逐步判斷按鍵，執(zhí)行相應(yīng)程序。五.設(shè)計(jì)總結(jié)六.附件A、程序?qū)崿F(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)初始化和存儲(chǔ)器分配程序$N0M0D51C51鏈接的數(shù)據(jù);This file is part of the C51 Comp iler package/ 這個(gè)文件是;START UP. A51:This code is executed after p rocessor reset.這個(gè)代碼在程序重

29、啟之后執(zhí)行; To tran slate this file use A51 with the follow ing in vocati on:A51 START UP.A51;To link the modified START UP. OBJ file to your app licatio n use the follow ing;BL51 in vocati on:BL51 , START UP. OBJ ; User-defi ned Power-On In itializati on of Memory; With the followi ng EQU stateme nts th

30、e in itializati on of memory ; at pro cessor reset can be defi ned:IDATALEN存儲(chǔ)的字節(jié)長(zhǎng)度;the absolute start-address of IDATA memory is always 0 EQU80H;the length of IDATA memory in bytes. IDATAEQUXDATASTARTXDATA存儲(chǔ)的實(shí)際起始地址0H;the absolute start-address of XDA TA memoryXDATALENEQU0HJPDATASTARTEQU0HPDATALENEQU

31、0H;the length of XDA TA memory in bytes.;the absolute start-address of P DATA memory ;the len gth of PDATA memory in bytes.;Notes: The IDA TA space overlaps physically the DATA and BIT areas of the;8051 CPU. At minimum the memory space occ upied from the C51run-time routi nes must be set to zero.Ree

32、 ntrant Stack In itilizati on; The followi ng EQU stateme nts defi ne the stack poin ter for reentrant;functions and in itialized it:; Stack Space for reentrant functions in the SMALL model.IBP STACKEQU 0; set to 1 if small reentrant is used.0FFH+1 ; set top of stack to highest locati on+1.IBP STACK

33、T OPEQU; Stack Space for reentrant functions in the LARGE model.XBP STACKEQU 0; set to 1 if large reentrant is used.0FFFFH+1; set top of stack to highest locatio n+1.XBP STACKT OPEQU;Stack Space for reen tra nt fun ctio ns in the COMP ACT model.PBP STACKEQU 0; set to 1 if comp act ree ntrant is used

34、.PBP STACKT OPEQU 0FFFFH+1; set top of stack to highest locati on+1.;P age Defin iti on for Usi ng the Comp act Model with 64 KByte xdata RAM; The follow ing EQU stateme nts defi ne the xdata p age used for p data;variables. The EQU PP AGE must co nform with the PP AGE control usedin the lin ker in

35、vocati on.PP AGEENABLEEQU;set to 1 if p data object are used.PP AGEEQU;define PP AGE number.PPAGE SFR;SFR that supp lies upp ermost address byte(most 8051 varia nts use P2 as upp ermost address byte)DATA0A0H;Sta ndard SFR SymbolsACCDATA0E0HBDATA0F0HSPDATA81HDPLDATA82HDPHDATA83HNAMEC STARTUPC C51STAR

36、TUPSEGMENT CODESTACKSEGMENT IDATARSEGSTACKDSC_STARTUPEXTRN CODE (?C_START) P UBLICCSEGAT?C_START UP:LJMPSTARTUP1RSEGC_C51START UPSTART UP1:IF IDATALEN 0MOVCLRR0,#IDA TALEN - 1AIDATALO OP:MOVR0,ADJNZR0,IDATALO OPENDIFIF XDATALEN 0MOVDP TR,#XDATASTARTMOVR7,#LOW (XDA TALEN)IF (LOW (XDA TALEN) 0MOVR6,#(

37、HIGH (XDA TALEN) +1ELSEMOVR6,#HIGH (XDA TALEN)ENDIFCLRAXDA TALO OP:MOVXDP TR,AINCDPTRDJNZR7,XDATALO OPDJNZR6,XDATALO OPENDIFIF PP AGEENABLE 0MOVPP AGE_SFR,# PP AGEENDIFIF P DATALEN 0MOVMOVCLRR0,#LOW (PDA TASTART)R7,#LOW (PDA TALEN)AP DATALO OP:MOVXINCR0,ARODJNZR7, PDATALO OPENDIFIF IBP STACK 0EXTRN

38、DATA (?C_IB P)MOVC_IB P, #LOW IBP STACKT OPENDIFIF XBP STACK 0EXTRN DATA (?C_XB P)MOVMOVC_XB P,#HIGH XBP STACKT OPC_XB P+1,#LOW XBP STACKT OPENDIFIF PBP STACK 0EXTRN DATA (C_PBP)MOVC_PBP, #LOW PBP STACKT OPENDIFMOVSP ,#STACK-1;This code is required if you use L51_BANK.A51 with Banking Mode 4 ;EXTRN

39、CODE (B_SWITCH0);CALLLJMPB_SWITCH0C_START;init bank mecha nism to code bank 0END鍵盤掃描程序#in clude#defi ne uchar un sig ned char#defi ne uint un sig ned int sbit key仁卩1人0;sbit key2=P 1人1;/鍵盤掃描程序void delay( uint z);uchar keysca n()uchar temp,num; num=17;P 1=0xfe; temp=P1; temp=temp&0xf0;while(tem p!=0xf

40、0)delay(20); temp=P1; temp=temp&0xf0; if(te mp !=0xf0)/p1.0 口置 0delay(10);P1= P1&0 xf0;while( P1!=0xf0);switch(te mp)case 0xe0:num=7;break;/延遲去抖/0xf0 和 0xe0 的交處，即 p1.0 與 p1.4的交處case 0xd0:num=8;break;/ p1.0與p1.5的交處,case 0xb0:num=9;break; case 0x70:num=15;break; default:break;else break;P1=0xfd; temp=

41、P1; temp=temp&0xf0; while(te mp !=0xf0) delay(20);temp=P1; temp=temp&0xf0;if(te mp !=0xf0)/delay(10);P仁P1& 0xf0;while( P1!=0xf0);switch(te mp)case 0xe0:num=4;break;case 0xd0:num=5;break;case 0xb0:num=6;break; case 0x70:num=14;break; default:break;else break;P1=0xfb;temp=P1; temp=temp&0xf0;while(tem

42、p!=0xf0)delay(20);temp=P1; temp=temp&0xf0;if(te mp !=0xf0)/delay(10);P 仁 P1&0 xf0;while( P1!=0xf0);switch(te mp)case 0xe0:num=1;break;case 0xd0:num=2;break;case 0xb0:num=3;break; case 0x70:num=13;break; default:break;else break;P1=0xf7; temp=P1;temp=temp&0xf0;while(tem p!=0xf0)delay(20);temp=P1; tem

43、p=temp&0xf0;if(te mp !=0xf0)/delay(10);P 仁 P1&0 xf0;while (P 1!=0xf0);switch(te mp)case 0xe0:num=10;break;case 0xd0:num=0;break;case 0xb0:num=11;break;case 0x70:num=12;break; default:break;else break;return num;主程序#in clude#in clude#in clude#in clude#in cludekeysca n.h#defi ne uchar un sig ned char/P2.7作片選，啟動(dòng)DA轉(zhuǎn)換/結(jié)束AD轉(zhuǎn)換，鎖存通道 0,讀出AD值#defi ne uint un sig ned int#defi ne dac0832 XBYTE0X7FFF