畢業(yè)設(shè)計論文簡易數(shù)控直流電源設(shè)計

1、2 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計課 題 名 稱： 簡易數(shù)控直流電源設(shè)計 專 業(yè) 班 級： 應(yīng)用電子技術(shù)（10電子302） 學(xué) 生 姓 名： 陳海秀 指 導(dǎo) 教 師： 張曉琴 二o一 三 年 三 月 六 日 摘 要 本次簡易數(shù)控電源的設(shè)計采用at89c51作為系統(tǒng)的控制單元，通過鍵盤按鍵對d/a輸出的電壓進(jìn)行如初值設(shè)置、單加單減、連加連減等簡易數(shù)控，再經(jīng)功率放大電路模塊實現(xiàn)輸出電流為500ma，將最終的輸出電壓衰減后輸給a/d轉(zhuǎn)換，最后再將鍵盤輸入的電壓初值與輸出實際電壓值處理后顯示在lcd1602上。本系統(tǒng)具有輸出精度高、液晶顯示直觀等特點，并實現(xiàn)了輸出電壓范圍為0-9.9v，步進(jìn)為0.1v，

2、紋波不大于10mv的可預(yù)置電壓的數(shù)控電源。 關(guān)鍵詞：at89c51 dac0832 adc0809 數(shù)控 lcd16023333目錄一、設(shè)計任務(wù)與要求41.1. 基本功能41.2擴(kuò)展與創(chuàng)新5二、系統(tǒng)整體方案設(shè)計及分析53.1.4 數(shù)控穩(wěn)壓輸出部分94.1單片機概述104.2單片機概述104.3單片機的主要特點有11五、芯片簡介115.1 msc51芯片簡介115.1.1 msc51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)115.1.2 mcs-51的引腳說明：135.2 8255芯片簡介155.2.1 8255可編程并行接口芯片簡介:155.2.2 8255可編程并行接口芯片方式控制字格式說明:165.2.3 8255

3、可編程并行接口芯片工作方式說明：17六、軟件設(shè)計流程圖177.3系統(tǒng)誤差分析20八、總結(jié)21參考文獻(xiàn)21 引言隨著人們生活水平的不斷提高，數(shù)字化控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人們帶來的方便是不可否定的，其中數(shù)控直流穩(wěn)壓電源就是一個很好的典型例子，但人們對他的要求也越來越高，要為現(xiàn)代人工作，科研，生活提供更好的，更方便的設(shè)施就需要從數(shù)字電子技術(shù)入手，一切向數(shù)字化，智能化方向發(fā)展。因此，在這里做一個數(shù)控直流電源的設(shè)計。該數(shù)控電源采用步進(jìn)調(diào)整方式，調(diào)整范圍為0.0v9.9v，調(diào)整手段采用按鍵進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)需要改變電壓值時，啟動數(shù)控系統(tǒng)，輸入想要得到的電壓值，再按下確定鍵，即可輸出相應(yīng)的電壓。該系

4、統(tǒng)采用單片機作主控器件，結(jié)合軟件和硬件設(shè)計方法，使該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較簡單，可控性強，使用也很方便。 一、設(shè)計任務(wù)與要求1.1. 基本功能根據(jù)設(shè)計要求和使用需要，設(shè)計的簡易數(shù)控電源具有以下功能：（1） 電源輸出電壓范圍0.0-9.9v，步進(jìn)0.1v，紋波小于10mv，輸出電壓值由lcd1602顯示，額定輸出電流500ma。（2） 用戶對數(shù)控電源的控制，通過鍵盤進(jìn)行鍵盤設(shè)計。01234567連-連+89單-單+.ok（3）整機由自制穩(wěn)壓電源供電，輸入交流220v，輸出直流±15v和+5v。（4）由于是簡易電源，在設(shè)計時充分注意成本因素，是電源具有較高的性價比。設(shè)計出有一定輸出電壓范圍和功能的

5、數(shù)控電源。其原理示意圖如下： 1.2擴(kuò)展與創(chuàng)新（1）輸出電壓可預(yù)置在 09.9v 之間的任意一個值； （2）用自動掃描代替人工按鍵，實現(xiàn)輸出電壓變化（步進(jìn) 0.1v 不變）； （3）擴(kuò)展輸出電壓種類（比如三角波等）。二、系統(tǒng)整體方案設(shè)計及分析2.1系統(tǒng)方案 2.1.1總體設(shè)計方案方案一：方案一如圖2-1-1所示，采用單片機+數(shù)字電位器方案。此方案就是把常用的電位器調(diào)節(jié)電源中的機械式電位器用數(shù)字電位器代替。數(shù)字電位器是沒有機械抽頭，具有較小的震動公差和較高的機械可靠性，且其可編能力允許可重復(fù)可靠地返回同一抽頭位置，因此此方案線路較為簡單、可靠。但現(xiàn)有的數(shù)字電位器分辨率有限，常見的有32抽頭、64

6、抽頭，構(gòu)成的分壓電路精度有限，無法滿足設(shè)計要求。 圖 2-1-1 方案一方案二：方案二如圖2-1-2所示，此電路包括電源模塊、控制電路、鍵盤電路、顯示電路、d/a轉(zhuǎn)換電路以及電壓放大電路。顯示電路控制電路鍵盤電路d/a轉(zhuǎn)換電路放大電路+5v±15v電源 圖2-1-2 方案二 綜合以上兩種方案，我所采用的是第二種。方案二，是我們常常接觸到的，它可以更直觀的表達(dá)出此電路的意思，讓它變得更加的簡單明了。使人們一眼就能明白本電路要完成的東西是什么？讓不明白電子的人，也能更加清楚的知道它的流程與走向。 三、 系統(tǒng)硬件設(shè)計 3.1直流穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源是能為負(fù)載提供穩(wěn)定交流電源或直流電源的電子裝置

7、。對一個理想的直穩(wěn)壓電源來說，應(yīng)具有下述特點：(l)在直流和所有頻率下，輸出阻抗為零；(2)在交流電源電壓很寬的范圍內(nèi)，并在供電電路所要求的負(fù)載電流范圍內(nèi)，調(diào)整率為零；(直流電壓輸出恒定)(3)功耗為零；(4)電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流變化時，輸出電壓能立即恢復(fù)穩(wěn)定；(5)當(dāng)過載電流消除時，過載保護(hù)裝置能自動恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。為了給元器件提供穩(wěn)定的電流輸出，我自制了一個直流穩(wěn)壓電源，電路圖如下：圖3-13.1.1 電壓放大和電流放大要想實現(xiàn)vout最大值到9.9v，還需要經(jīng)過運放的電壓放大，放大倍數(shù)為9.9/3.882=2.55倍。設(shè)計要求電流負(fù)載能力為500ma，故采用tip122功率管，其放大倍

8、數(shù)為1000倍，將運放電壓驅(qū)動電流降為0.5ma。如圖3-1-1所示，vout=(r1+r2)/(r2*0.525)vin=2.55vin。而保護(hù)電路由r4和q1構(gòu)成，當(dāng)電源輸出電流i增加到一定大小時，r4上的壓降使得q1管導(dǎo)通，分掉了功放管的基極電流，使得i不再增加。設(shè)imax=600ma,q1的導(dǎo)通電壓為0.6v，則r4=0.6v/600ma=1.0。圖3-1-1電壓電流放大3.1.2 鍵盤顯示電路 此次的顯示部分由鍵盤顯示板來完成，它由2個8位led數(shù)碼顯示器和2片sn74hc164cn芯片加上8個按鍵組成，具體電路圖如下圖3-1-2。 圖3-1-23.1.3 adc0809 將輸出的模

9、擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量經(jīng)單片機輸出到lcd，并顯示其值。由于基準(zhǔn)電壓為5v，因此還需要將輸出的電壓在硬件上衰減2.5倍，然后在單片機上處理時在放大2.5倍。3.1.4 數(shù)控穩(wěn)壓輸出部分這兩部分的核心是一個at89c51最小應(yīng)用系統(tǒng)，包括一片at89c51芯片，雖然理論上這兩部分需要的接口較多，單片機無法滿足，但由于在軟件上采用了對p0口分時復(fù)用的方法（即每次對一個擴(kuò)展芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)交換后均對p0口復(fù)位），因此并不需要外加一片8255擴(kuò)展i/o口，節(jié)約了成本。其總的系統(tǒng)框圖如圖3-1-4所示。圖3-1-4數(shù)控電源系統(tǒng)框圖3.1.5 主電路的工作原理及參數(shù)計算電壓輸出范圍09.9v，步進(jìn)0.1v,共有1

10、00種狀態(tài)，8為字長的d/a轉(zhuǎn)換器具有256種狀態(tài)，能滿足要求，設(shè)計中用兩個電壓控制字代表0.1v，當(dāng)電壓控制字從0,2,4,，198時,電源輸出電壓為0.0v,0.1v, ,9.9v。電路選用的d/a轉(zhuǎn)換芯片是dac0832，該芯片價廉且精度較高。dac0832屬于電流輸出型d/a，輸出的電流隨輸入的電壓控制字線性變化。為了得到電壓，還需外接一片運放來實現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換。該運放輸入端的輸入電流對轉(zhuǎn)換精度影響打，dac0832輸出地電流有幾十微安的變化，若運放輸入端的輸入電流為0.1ua，如ua741的輸入電流約為此值，且有一定變化，則會引入相當(dāng)于12個電壓控制字的誤差，因此應(yīng)選用高輸入阻抗

11、的運放，如jfet輸入的運放lf356，他的輸入電流可以忽略。dac0832需要外接基準(zhǔn)電壓，此基準(zhǔn)電壓的性能決定了輸出電壓的性能，要求基準(zhǔn)電壓具有高穩(wěn)定度和低紋波，故選用lm336-5作為基準(zhǔn)源，當(dāng)dac0832采用5v基準(zhǔn)電壓時，d/a轉(zhuǎn)換電路的滿幅輸出為5.0v（電壓控制字為255時），由于實際最大用到電壓控制字198，因此d/a部分最大輸出電壓u（imax）=（198/255）*5.0=3.882v。d/a轉(zhuǎn)換部分輸出電壓ui作為電源功放機的輸入電壓。其輸出電壓u0=（1+(rpi+r3)/r2）ui3.1.6擴(kuò)展輸出負(fù)電源輸出負(fù)電壓只要在d/a轉(zhuǎn)換端再介入一級反相加法器，其輸出電壓u

12、0與輸入電壓ui的關(guān)系為 u0 = -2ui + 3.882 (v)這樣一來輸出電壓的變化范圍為 3.882 3.882 v，從而擴(kuò)展了負(fù)電路四、背景4.1單片機概述第一代：七十年代后期， 4 位邏輯控制器件發(fā)展到 8 位。使用 nmos 工藝（速度低，功耗大、集成度低）。代表產(chǎn)品： mc6800 、 intel 8048 。 第二代：八十年代初，采用 cmos 工藝，并逐漸被高速低功耗的 hmos 工藝代替。代表產(chǎn)品： mc146805 、 intel 8051 。 第三代：近十年來， mcu 的發(fā)展出現(xiàn)了許多新特點： （ 1 ）在技術(shù)上，由可擴(kuò)展總線型向純單片型發(fā)展，即只能工作在單片方式。

13、 （ 2 ） mcu 的擴(kuò)展方式從并行總線型發(fā)展出各種串行總線。 （ 3 ）將多個 cpu 集成到一個 mcu 中。 （ 4 ）在降低功耗，提高可靠性方面， mcu 工作電壓已降至 3.3v 。 第四代： flash 的使用使 mcu 技術(shù)進(jìn)入了第四代。4.2單片機概述單片機微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種。單片機微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。通常，單片機由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部件：中央處理器、存儲器和i/o接口電路等。因此，單片機只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機控制系統(tǒng)。單片機經(jīng)過1、2

14、、3、4代的發(fā)展，目前單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，它們的cpu功能在增強，內(nèi)部資源在增多，引腳的多功能化，以及低電壓低功耗。4.3單片機的主要特點有（1） 具有優(yōu)異的性價比。（2） 集成度高、體積小、可靠性高。（3） 控制功能強。（4） 低電壓，的功能。五、芯片簡介5.1 msc51芯片簡介5.1.1 msc51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)8051是msc-51系列單片機的典型產(chǎn)品，它包含中央處理器、程序存儲器（rom）、數(shù)據(jù)存儲器（ram）、定時/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明：中央處理器：中央處理器(cpu)是整個單片

15、機的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，cpu負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。數(shù)據(jù)存儲器（ram）8051內(nèi)部有128個8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編成的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的ram只有128個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。圖 1程序存儲器（rom）:8051共有4096個8位掩模rom，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。定時/計數(shù)器:8051有兩個16位的可編程定時/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或計數(shù)產(chǎn)生中斷

16、用于控制程序轉(zhuǎn)向。并行輸入輸出（i/o）口：8051共有4組8位i/o口（p0、p1、p2或p3），用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。全雙工串行口：8051內(nèi)置一個全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。中斷系統(tǒng)：8051具備較完善的中斷供能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并且有2級的優(yōu)先級別選擇。時鐘電路：8051內(nèi)設(shè)最高頻率達(dá)12mhz的時鐘電路，用于產(chǎn)生整個單片機運行的脈沖時序，但8051單片機需外設(shè)震蕩電容。單片機的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛（harvard

17、）結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓（princeton）機構(gòu)。intel和mcs-51系列單片機采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品16位的mcs-96系列單片機則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。下圖是msc-51系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖二：mcs-51系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖圖 25.1.2 mcs-51的引腳說明：msc-51系列單片機中的8031、8051及8751均采用40pin封裝的雙列直接dip結(jié)構(gòu)，下圖（圖三）是它們的引腳分配，40個引腳中，正電源和底線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4組8位共32個i/o口，中斷口線與p3口線復(fù)用?，F(xiàn)

18、在我們對這些引腳的功能加以說明：圖 3pin9:reset/v(pd)復(fù)位信號復(fù)用腳，當(dāng)8051通電，時鐘電路開始工作，在reset引腳上出現(xiàn)24個時鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后，程序計數(shù)器pc指向0000h，p0-p3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入07h，其它專用寄存器被清“0”。reset由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000h地址開始執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不改變ram（包括工作寄存器r0-r7）的狀態(tài)，8051的初始態(tài)。8051的復(fù)位方式可以是自動復(fù)位，也可以是手動復(fù)位，見下圖4。此外，reset/vpd還是一復(fù)用腳，vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機

19、內(nèi)部ram的數(shù)據(jù)不丟失。 pin30:ale/當(dāng)訪問外部程序器時，ale(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問內(nèi)部程序存儲器時，ale端將有一個1/6時鐘頻率的正脈沖信號，這個信號可以用于識別單片機是否工作，也可以當(dāng)作一個時鐘向外輸出。更有一個特點，當(dāng)訪問外部程序存儲器，ale會跳過一個脈沖。如果單片機是eprom，在編程其間，將用于輸入編程脈沖。pin29:當(dāng)訪問外部程序存儲器時，此腳輸出負(fù)脈沖選通信號，pc的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在p0和p2口上，外部程序存儲器則把指令數(shù)據(jù)放到p0口上，由cpu讀入并執(zhí)行。pin31:ea/vpp程序存儲器的內(nèi)外部選通線，8051和8751單片機，

20、內(nèi)置有4kb的程序存儲器，當(dāng)ea為高電平并且程序地址小于4kb時，讀取內(nèi)部程序存儲器指令數(shù)據(jù)，而超過4kb地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。如ea為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲器指令。顯然，對內(nèi)部無程序存儲器的8031,ea端必須接地。在編程時，ea/vpp腳還需加上21v的編程電壓。5.2 8255芯片簡介5.2.1 8255可編程并行接口芯片簡介:8255可編程并行接口芯片有三個輸入輸出端口，即a口、b口和c口，對應(yīng)于引腳pa7pa0、pb7pb0和pc7pc0。其內(nèi)部還有一個控制寄存器，即控制口。通常a口、b口作為輸入輸出的數(shù)據(jù)端口。c口作為控制或狀態(tài)信息的端口，它在方式字的控制下

21、，可以分成4位的端口，每個端口包含一個4位鎖存器。它們分別與端口a配合使用，可以用作控制信號輸出或作為狀態(tài)信號輸入。8255芯片引腳圖：圖 4與cpu相連的各個引腳說明如下：（1） cs：芯片選擇信號。來自地址譯碼器，低電平有效。（2） rd：芯片讀出信號。來自系統(tǒng)總線，低電平有效。（3） wr：芯片寫入信號。來自系統(tǒng)總線，低電平有效。（4） reset :復(fù)位信號。但它為高電平時，清除所有內(nèi)部寄存器的內(nèi)容，并將3個數(shù)據(jù)端口pa、pb、pc置為輸入方式。（5） a1、a0：端口地址選擇信號。用于選擇8255a的3個數(shù)據(jù)端口和一個控制端口。當(dāng)a1a0為00、01、10時，分別選擇數(shù)據(jù)端口pa、p

22、b、pc；當(dāng)a1a0為11時，選擇控制口。（6） vcc、gnd：電源和地線。5.2.2 8255可編程并行接口芯片方式控制字格式說明:8255有兩種控制命令字；一個是方式選擇控制字；另一個是c口按位置位復(fù)位控制字。其中c口按位置位復(fù)位控制字方式使用較為繁難，說明也較冗長，故在此不作敘述，需要時用戶可自行查找有關(guān)資料。方式控制字格式說明如表一： d7d6d5d4d3d2d1d0表 2d7：設(shè)定工作方式標(biāo)志，1有效。d6、d5：a口方式選擇 0 0 方式 0 0 1 方式1 1 ×方式2d4：a口功能 （1=輸入，0=輸出）d3：c口高4位功能 （1=輸入，0=輸出）d2：b口方式選擇

23、 （0=方式0，1=方式1）d1：b口功能 （1=輸入，0=輸出）d0：c口低4位功能 （1=輸入，0=輸出）5.2.3 8255可編程并行接口芯片工作方式說明：方式0：基本輸入輸出方式。適用于三個端口中的任何一個。每一個端口都可以用作輸入或輸出。輸出可被鎖存，輸入不能鎖存。 方式1：選通輸入輸出方式。這時a口或b口的8位外設(shè)線用作輸入或輸出，c口的4條線中三條用作數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆?lián)絡(luò)信號和中斷請求信號。 方式2 ：雙向總線方式。只有a口具備雙向總線方式，8位外設(shè)線用作輸入或輸出，此時c口的5條線用作通訊聯(lián)絡(luò)信號和中斷請求信號。六、軟件設(shè)計流程圖程序的設(shè)計采用了模塊化的思想，有一個主控程序、五個模塊

24、應(yīng)用程序和一個中斷程序。主控程序首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化及置預(yù)置值，再對液晶進(jìn)行初始化并輸出預(yù)定字符串，然后進(jìn)行鍵值掃描、鍵值處理、送液晶顯示初始值電壓值、d/a轉(zhuǎn)換及a/d轉(zhuǎn)換，最后把a/d轉(zhuǎn)換的值送給液晶顯示。需要注意的是：由于采用分時對p0口復(fù)用的方法，因此需要在每次完成一個模塊功能后對p0復(fù)位，以防止數(shù)據(jù)沖突。五個模塊程序即分別為鍵值掃描程序，鍵值處理程序，液晶顯示程序，d/a轉(zhuǎn)換和a/d轉(zhuǎn)換程序。中斷程序主要實現(xiàn)對a/d送clock的功能。程序的具體流程如圖6-1所示。鍵值處理程序是否為auto鍵開始自動掃描是否為加鍵已按下啟動鍵數(shù)據(jù)達(dá)最大值是否為減鍵數(shù)據(jù)加0.1已按下啟動鍵數(shù)據(jù)達(dá)最小值數(shù)

25、據(jù)減0.1是否為確定鍵已按下啟動鍵輸入數(shù)據(jù)已按下啟動鍵清除當(dāng)前數(shù)據(jù)已按下啟動鍵存儲數(shù)據(jù)是否為清除鍵是否為數(shù)據(jù)鍵返 回圖6-1、軟件流程圖七、測試結(jié)果及結(jié)果分析7.1 系統(tǒng)功能測試（1） 直流穩(wěn)壓電源調(diào)試此模塊的輸入電壓為16v的交流變壓器，經(jīng)lm7805 lm7905 lm7815 lm7915芯片和一些電容及電感濾波后輸出正負(fù)5v，正負(fù)15v的直流電壓，穩(wěn)度精度可以達(dá)到要求。（2） dac測試：調(diào)整iout1/iout2的基準(zhǔn)電壓使輸入255時輸出電壓7.5v。用軟件測試輸出。（3） 放大器調(diào)試：經(jīng)dac0832輸出后輸入op07，經(jīng)調(diào)試后可行。7.2系統(tǒng)指標(biāo)測試（1） 輸出端接空載測量儀器

26、： 萬用表及示波器。 記錄數(shù)據(jù)如下表5.1 數(shù)據(jù)記錄（室溫下）表5.11234567891011預(yù)置電壓/v(數(shù)碼顯示)0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.09.9輸出電壓/v(數(shù)碼顯示)0.001.002.013.014.025.026.037.038.039.049.94實測電壓/v(1905a測量)0.0001.0052.0103.0164.0205.0256.0317.0328.0369.0429.947（2）輸出0.5a時測量儀器：萬用表及示波器。 記錄數(shù)據(jù)如下表5.2 數(shù)據(jù)記錄（室溫下）表5.21234567891011預(yù)置電壓/v(數(shù)碼顯示)0.01.02.

27、03.04.05.06.07.08.09.09.9輸出電壓/v(數(shù)碼顯示)0.000971.982.993.995.006.017.018.019.029.92實測電壓/v(1905a測量)0.0000.9851.9852.9954.0005.0056.0117.0128.0169.0229.9267.3系統(tǒng)誤差分析從電路的原理框圖可以看出，系統(tǒng)的主要誤差來源于：（1）dac0832的量化誤差dac0832為8位d/a轉(zhuǎn)換器，滿量程為10v的量化誤差為+/-(1/2)lmbs+/-20mv按滿度歸一化的相對誤差為+/-0.2%。（2）運放零點漂移由運算放大器的零點漂移，溫度漂移等帶來的誤差，可

28、以通過溫度補償措施來解決此誤差。（3）a/d，d/a轉(zhuǎn)換誤差受ad轉(zhuǎn)換器精度及基準(zhǔn)源穩(wěn)定程度的限制，不可避免地帶來一定的誤差，為了更精確的輸出恒流電源，必須選用更多位數(shù)的ad、da芯片。（4）因外界突發(fā)干擾或儀表顯示值等引起的隨機誤差或粗大誤差。（5）基準(zhǔn)電壓溫漂引入的誤差 lm336在040范圍內(nèi)漂移不大于4mv，故相對誤差=+/-2mv/5mv=+/-0.04%八、總結(jié) 在本次設(shè)計中，讓我知道我們學(xué)的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此在做這次畢業(yè)設(shè)計的時候總是不知從何做起走，特別是在單片機這塊上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，連基本的運用都不會，還有就是整個電路圖的仿真與調(diào)試，也是這次論文的一個難題，往往只有那么一點小

29、錯誤，但是就是自己檢查不出來，從而導(dǎo)致寫論文的速度?？傊?，對于我來說單片機就是一個很大的難題。參考文獻(xiàn)1 張 義 例說51單片機（c語言版）（第3版），人民郵電出版社 ，2010.62 余錫存 曹國華 單片機原理及接口技術(shù)【m】陜西:西安電子科技大學(xué)出版社,2000.73 付家才 單片機控制工程實踐技術(shù)【m】 人民郵電出版社，1999.94 何立民 單片機應(yīng)用技術(shù)選編9 北京航空航天大學(xué)出版社，2004.35 謝自美 電子線路設(shè)計·實驗·測試【m】 華中理工大學(xué)出版社，20016 陸 伸 電子設(shè)計技術(shù)1 電子科技大學(xué)出版社，1997 附錄a#include<reg51

30、.h>#define uint unsigned int /無符號字符8位#define uchar unsigned char /無符號整數(shù)16位sbit dula=p26; /鎖存器段選 數(shù)碼管sbit wela=p27; /鎖存器位選sbit lcdrs=p31; /1602數(shù)據(jù)命令選擇sbit lcden=p30; /1602使能信號端sbit key1=p23; /+鍵sbit key2=p22; /-鍵sbit key3=p21; /波產(chǎn)生鍵sbit key0=p20; /功能鍵sbit wr_da=p25; /dac選鍵uchar num,num0,num1,zsys,xs

31、ys,bxsz;uchar code table_x=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /編碼表 無點數(shù)碼管顯示uchar code table_z=0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef; /編碼表 帶點數(shù)碼管顯示uchar code table1="welcome to"uchar code table2=" nc power!"uchar code table3=" voltage step"uchar

32、 code table4="step width:0.01v"uchar code table5="preset voltage"uchar code table6="range:0-9.9v"uchar code table7="waveform chooses"uchar code table8="output waveform"uchar code table9=":triangle wave"uchar code table10="trapezoidal w

33、ave"uchar code table11=":sawtooth wave"uchar code table12=":square wave"void delay(uint z); /延時程序void display_bjys(uchar zsys,uchar xsys);void display_bxsz(uchar bxsz);void trigle();void trap();void saw();void square();void keycan_bjys();void keycan_bxsz();void write_com(uch

34、ar com);void write_date(uchar date);void init_kjhm();void init_bjhm();void init_yshm();void init_bxxzhm();void init_trigle();void init_trap();void init_saw();void init_square();void init();void main() init_kjhm(); init(); /初始化子程序 while(1) dula=1; p1=0x3f; dula=0; wela=1; p1=0xf0; wela=0; if(key1=0|k

35、ey2=0) if(key0=0) init_bjhm(); if(key0!=0) init_yshm();while(1) keycan_bjys(); if(key3=0) dula=1; p1=0xff; dula=0; wela=1; p1=0xff; wela=0; if(key3=0)break; if(key3=0) init_bxxzhm(); while(1) keycan_bxsz(); if(key1=0|key2=0) dula=1; p1=0xff;dula=0;wela=1;p1=0xff;wela=0; if(key1=0|key2=0) break; void

36、 delay(uint z) /延時程序 uint x,y; for(x=z;x>0;x-) for(y=110;y>0;y-);void dispaly_bjys(uchar zsys,uchar xsys) /預(yù)設(shè)&步進(jìn) 數(shù)碼管掃描子函數(shù) dula=1; p1=table_zzsys; dula=0; p1=0xff; wela=1; p1=0xfe; wela=0; delay(1); dula=1; p1=table_xxsys; dula=0; p1=0xff; wela=1; p1=0xfd; wela=0; delay(1);void dispaly_bxsz

37、(uchar bxsz) /波形設(shè)置 數(shù)碼管掃描子函數(shù) dula=1; p1=table_xbxsz; dula=0; p1=0xff; wela=1; p1=0xf0; wela=0; delay(1);void trigle() /三角波 num=0; for(num=0;num<121;num+) p0=num; wr_da=0; for(num=121;num>0;num-) p0=num; wr_da=0; void trap() /梯形波 num=0; for(num=0;num<121;num+) p0=num; wr_da=0; delay(5); for(n

38、um=121;num>0;num-) p0=num; wr_da=0; void saw() /鋸齒波 num=0; for(num=0;num<121;num+) p0=num; wr_da=0;void square() /方波 p0=0x65; wr_da=0; delay(5); p0=0; wr_da=0; delay(5);void keycan_bjys() /預(yù)設(shè)&步進(jìn) 按鍵掃描 if(key1=0) /按key1鍵加數(shù) delay(5); if(key1=0) num+; if(num=100) num=0; while(!key1); delay(5);

39、 while(!key1); if(key2=0) /按key2鍵減數(shù) delay(5); if(key2=0) num-; if(num=-1) num=99; while(!key2); delay(5); while(!key2); zsys=num/10; xsys=num%10; dispaly_bjys(zsys,xsys); if(key0=0) /預(yù)設(shè)功能 p0=num; wr_da=0; delay(1); void keycan_bxsz() /波形 按鍵掃描 if(key3=0) delay(5); if(key3=0) num1+; /num1 自加 選擇波形 if(n

40、um1=5) num1=1; bxsz=num1; dispaly_bxsz(bxsz); while(!key3); delay(5); while(!key3); if(key0=0) /功能按鍵下 確定波形輸出 if(num1=1) init_trigle(); while(1) trigle(); if(key0!=0)break; if(num1=2) init_trap(); while(1) trap(); if(key0!=0)break; if(num1=3) init_saw(); while(1) saw(); if(key0!=0)break; if(num1=4) i

41、nit_square(); while(1) square(); if(key0!=0)break; void write_com(uchar com) /寫指令到1602 lcdrs=0; p1=com; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;void write_date(uchar date) /寫數(shù)據(jù)到1602 lcdrs=1; p1=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;void init_kjhm() /初始化 1 開機顯示畫面函數(shù) dula=0; wela=0; lcden=0; write_co

42、m(0x38); write_com(0x0e); write_com(0x06); write_com(0x01); write_com(0x80); for(num0=0;num0<10;num0+) write_date(table1num0); delay(50); write_com(0x80+0x40); for(num0=0;num0<14;num0+) write_date(table2num0); delay(50);void init_bjhm() /初始化 2 步進(jìn)電壓顯示畫面函數(shù) dula=0; wela=0; lcden=0; write_com(0x38

43、); write_com(0x0e); write_com(0x06); write_com(0x01); write_com(0x80); for(num0=0;num0<14;num0+) write_date(table3num0); delay(50); write_com(0x80+0x40); for(num0=0;num0<16;num0+) write_date(table4num0); delay(50); void init_yshm() /初始化 3 預(yù)設(shè)電壓顯示畫面函數(shù) dula=0; wela=0; lcden=0; write_com(0x38); wr

44、ite_com(0x0e); write_com(0x06); write_com(0x01); write_com(0x80); for(num0=0;num0<15;num0+) write_date(table5num0); delay(50); write_com(0x80+0x40); for(num0=0;num0<12;num0+) write_date(table6num0); delay(50); void init_bxxzhm() /初始化 4 波形設(shè)置顯示畫面函數(shù) dula=0; wela=0; lcden=0; write_com(0x38); write_com(0x0e); write_