基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)(共46頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)摘要 本文主要論述了一種基于51單片機(jī)為核心控制器的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法。該電源具有電壓可預(yù)置、可步進(jìn)調(diào)整、輸出的電壓信號(hào)和電流信號(hào)可同時(shí)顯示功能。文章介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，其主要有微控制器模塊、穩(wěn)壓控制模塊、電壓/電流采樣模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、電源模塊五部分構(gòu)成。該系統(tǒng)原理是以STC89C52單片機(jī)為控制單元，利用數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832輸出參考電壓驅(qū)動(dòng)功率管穩(wěn)壓輸出，同時(shí)輸出穩(wěn)壓、恒流采用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0804對(duì)采樣的電壓、電流轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再由程序?qū)?shù)據(jù)通過單片機(jī)處理后送LCD1602顯示當(dāng)前電流。

2、文章最后對(duì)數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的主要性能參數(shù)進(jìn)行了測定和總結(jié)，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：單片機(jī)(MCU)； 數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）；模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）閉環(huán)控制目 錄專心-專注-專業(yè)第1章 前言1.1研究背景及意義電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的工程技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。當(dāng)今電源技術(shù)融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學(xué)科領(lǐng)域。直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的儀器設(shè)備之一，廣泛的應(yīng)用于教學(xué)、科研等領(lǐng)域，是電子實(shí)驗(yàn)員、電子設(shè)計(jì)人員及電路開發(fā)部門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和 研究不可缺少的電子儀器。在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源來供電。而整個(gè)穩(wěn)壓過程是由電源變壓器、整流、濾波、

3、穩(wěn)壓等四部分組成。然而這種傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源功能簡單、不好控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復(fù)雜度高。普通的直流穩(wěn)壓電源品種有很多，但均存在以下兩個(gè)問題：輸出電壓是通過粗調(diào)（波段開關(guān)）及細(xì)調(diào)（電位器）來調(diào)節(jié)。這樣，當(dāng)輸出電壓需要精確輸出，或需要在一個(gè)小范圍內(nèi)改變時(shí)，困難就較大。另外，隨著使用時(shí)間的增加，波段開關(guān)及電位器難免接觸不良，對(duì)輸出會(huì)有影響。穩(wěn)壓方式均是采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，對(duì)過載進(jìn)行限流或截流型保護(hù)，電路構(gòu)成復(fù)雜，穩(wěn)壓精度也不高。在家用電器和其他各類電子設(shè)備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。但在實(shí)際生活中，都是有220V的交流電網(wǎng)供電。這就需要通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路將交

4、流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電。濾波器用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般傳統(tǒng)電路由濾波扼流圈和電容器組成，若由晶體管濾波器來替代，則可縮小直流電源的體積，減輕其重量，且晶體管濾波直流電源不需直流穩(wěn)壓器就能用作家用電器的電源，這既降低了家用電器的成本，有縮小了其體積，使家用電器小型化。傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源通常采用電位器和波段開關(guān)來實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)，并有電壓表指示電壓值的大小。因此，電壓的調(diào)整精度不高，讀數(shù)欠直觀，電位器也易磨損。而基于單片機(jī)控制的直流穩(wěn)壓電源能較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用的工控產(chǎn)品均需要有低紋波、寬調(diào)整范圍的高壓電源，而在

5、一些高能物理領(lǐng)域，更是急需電腦或單片機(jī)控制的低紋波、寬調(diào)整范圍的電源。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀從十九世紀(jì)90年代末起，隨著對(duì)系統(tǒng)更高效率和更低功耗的需求，電信與數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的技術(shù)更新推動(dòng)電源行業(yè)中交流/直流電源行業(yè)正面臨著新的挑戰(zhàn)，即如何在現(xiàn)有系統(tǒng)加入嵌入式電源智能系統(tǒng)和數(shù)字控制。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對(duì)物質(zhì)需求也越來越高，特別是一些高新技術(shù)產(chǎn)品。如今隨著直流電源技術(shù)的飛躍發(fā)展，整流系統(tǒng)有一千的分立元件和集成電路控制發(fā)展為微機(jī)控制，從而使直流電源智能化，具有遙控測、遙信、遙控的三控功能，基本實(shí)現(xiàn)了直流電源的無人值守。并且，當(dāng)今科技快速發(fā)展過程中，模塊化是直流電源的發(fā)展趨勢，并聯(lián)運(yùn)行是電源產(chǎn)品

6、大容量話的一個(gè)有效手段，可以通過設(shè)計(jì)N+1冗電源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)容量擴(kuò)展，提高電源系統(tǒng)的可靠性、可用性，縮短維修、維護(hù)時(shí)間，從而使企業(yè)產(chǎn)生更大的效益。如：揚(yáng)州鼎華公司近些年來結(jié)合美國Sorensen Amrel等公司的先進(jìn)技術(shù)，成功開發(fā)了單機(jī)最大功率120KW智能模塊電源，可以并聯(lián)32臺(tái)（可擴(kuò)展到64臺(tái)），使最大輸出功率可以達(dá)到7600KW以上。智能模塊電源采用電流型控制模式，集中式散熱技術(shù)，實(shí)時(shí)多任務(wù)監(jiān)控，具有高效、高可靠、超低輻射，維護(hù)快捷等優(yōu)點(diǎn)，跡象結(jié)構(gòu)緊湊，防腐與散熱也作了多方面的加強(qiáng)。它的應(yīng)用將會(huì)克服大功率電源的制造、運(yùn)輸及維修等困難。而且和傳統(tǒng)可控硅電源相比節(jié)電20%-30%節(jié)能優(yōu)勢，奠

7、定了它將是未來大功率直流電源的首選。1.3課題的主要內(nèi)容1、 如何實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的輸出控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是要用微處理器來替代傳統(tǒng)直流穩(wěn)壓電源中手動(dòng)旋轉(zhuǎn)電位器，實(shí)現(xiàn)輸出電壓在電源量程范圍內(nèi)步進(jìn)可調(diào)，精度要求高。實(shí)現(xiàn)的途徑很多，可以用DAC的模擬輸出控制電源的基準(zhǔn)電壓或分壓電阻，或者用其它更有效地方法，因此如何選擇簡單有效地方法是本課題余姚解決的首要問題。2、 數(shù)控直流電源功能的完備數(shù)控直流穩(wěn)壓電源要實(shí)現(xiàn)電壓的鍵盤化控制，同時(shí)要具備輸出、過壓過流保護(hù)及數(shù)組存貯與預(yù)置等功能。另外，根據(jù)要求電源還應(yīng)該可以通過按鍵選擇一些特殊的功能。如何有效地實(shí)現(xiàn)這些功能也是本課題所需研究解決的問題。3、 性能指標(biāo)輸出最大

8、電壓：25V輸出最大電流：2.5A電壓步進(jìn)：0.1V電壓分辨率：0.02V1.4論文的總體結(jié)構(gòu)第一部分簡要介紹課題的背景、意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，介紹本文的主要研究內(nèi)容，包括實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)、功能的完備和性能指標(biāo)。第二部分提出了數(shù)控直流電源的總的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方案，以及相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能，選擇了一種基于51單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)控直流電源的方案，并對(duì)該方案運(yùn)用的基本知識(shí)和使用的器件作出扼要的介紹。第三部分模塊化闡述了基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)框圖，包括數(shù)據(jù)單片機(jī)控制模塊、穩(wěn)壓控制模塊、電壓/電流采樣模塊、電源模塊及鍵盤模塊。第四部分主要闡述了數(shù)控直流電源的軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和軟件設(shè)計(jì)流程。

9、第五部分對(duì)數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的性能參數(shù)進(jìn)行測量與評(píng)估，以及對(duì)誤差進(jìn)行分析。第六部分針對(duì)本數(shù)控直流電源給出了本課題的 ，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。第2章 方案與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)2.1方案設(shè)計(jì)與論證根據(jù)設(shè)計(jì)的要求：1、 最高輸出電壓25V,最大輸出電流2.5A。2、 電壓步進(jìn)0.1V。3、 紋波系數(shù)盡可能小，輸出穩(wěn)定。4、 有限按鍵操作方便，LCD顯示界面。特色及基本技術(shù)路線：1、 低成本解決方案。2、 直觀的實(shí)驗(yàn)效果。3、 經(jīng)典理論驗(yàn)證平臺(tái)先硬件后軟件，先局部后整體。我設(shè)計(jì)出以下方案：用D/A和運(yùn)算放大器做電流源，即采用D/A輸出調(diào)節(jié)晶體管的偏置電流（電壓）；使用電壓/電流采樣電路，通過A/D轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)

10、閉環(huán)控制。能有效的縮短調(diào)節(jié)時(shí)間，進(jìn)一步提高輸出精度。設(shè)計(jì)方案，其主要有微控制器模塊、穩(wěn)壓控制模塊、電壓/電流采樣模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、電源模塊五部分構(gòu)成。液晶屏顯示電路，該系統(tǒng)使用LCD1602液晶顯示屏，可以清晰地顯示分別組成顯示電路的十位、個(gè)位、小數(shù)點(diǎn)位，同時(shí)還能顯示英文名稱和電壓/電流單位。方案原理示意圖見圖2-1：掉電存貯單元（24C02）LCD（1602）顯示單元51單片機(jī)（89S51）電壓控制單元（LM324）按鍵電路電壓/電流采樣輸出電源電路圖2-12.2主控單片機(jī)（MCU）2.2.1 AT89S51簡介AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k By

11、tes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全

12、雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 此外，AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。2.2.2 主要特征及引腳說明1主要特性： 8031 CPU與MCS-51 兼容 4K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器(壽命：1000寫/擦循環(huán)) 全靜態(tài)工作：0Hz-24KHz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定 128*8位內(nèi)部RAM 32條

13、可編程I/O線 兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 6個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路2管腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外

14、部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。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“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P

15、3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入）P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器

16、周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(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FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/

17、PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。2.3液晶顯示屏（1602）2.3.1 LCD1602簡介LCD1602可以在LCD顯示屏上完整顯示32個(gè)英文字符和日文等一些字符，適合顯示英文文字信息量較小的

18、地方?？梢詰?yīng)用在計(jì)算器、頻率計(jì)、信號(hào)發(fā)生器、時(shí)鐘等產(chǎn)品上。1、 顯示容量：16*2個(gè)字符2、 芯片工作電壓：4.5-5.5V3、 工作電流2MA（5.0V）部包括背光電流4、 模塊最佳工作電壓為5V5、 字符尺寸：2.95*4.35（WXH）mm6、 帶有英文和日文字庫，使用方便2.3.2引腳接口說明腳號(hào)符號(hào)引腳功能腳號(hào)符號(hào)引腳功能1GND電源地9D2數(shù)據(jù)I/O2VDD電源正10D33V0顯示偏壓信號(hào)11D44RS數(shù)據(jù)/命令控制，H/L12D55R/W讀/寫控制，H/L13D66E使能信號(hào)14D77D0數(shù)據(jù)I/O15BL1背光源正8D116BL2背光源負(fù)2.4固定三端穩(wěn)壓器2.4.1固定三端穩(wěn)

19、壓器簡介三端穩(wěn)壓器，主要有兩種，一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器，另一種輸出電壓是可調(diào)的，稱為可調(diào)輸出三端穩(wěn)壓器，其基本原理相同，均采用。在線性集成穩(wěn)壓器中，由于三端穩(wěn)壓器只有三個(gè)引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。 2.4.2固定三端穩(wěn)壓器的類別三端穩(wěn)壓器的通用產(chǎn)品有78系列（下電源）和79系列（負(fù)電源），輸出電壓由具體型號(hào)中的后面兩個(gè)數(shù)字代表，有5V，6V，8V，9V，12V，15V，18V，24V等檔次。輸出電流以78（或79）后面加字母來區(qū)分L表示0.1；AM表示0.5A，無字母表示1.5A，如78L05表求5V 0.1A。 1、

20、使用注意事項(xiàng)：在使用時(shí)必須注意：(VI)和(Vo)之間的關(guān)系，以7805為例，該三端穩(wěn)壓器的固定輸出電壓是5V，而輸入電壓至少大于7V，這樣輸入/輸出之間有23V及以上的壓差。使調(diào)整管保證工作在放大區(qū)。但壓差取得大時(shí)，又會(huì)增加集成塊的功耗，所以，兩者應(yīng)兼顧，即保證在最大負(fù)載電流時(shí)調(diào)整管不進(jìn)入飽和，又不致于功耗偏大。另外一般在三端穩(wěn)壓器的輸入輸出端接一個(gè)，用來防止輸入端短路時(shí),輸出端存儲(chǔ)的電荷通過穩(wěn)壓器,而損壞器件。2、用途：一般穩(wěn)壓管和穩(wěn)壓三級(jí)管的用途是一樣的，都用于控制板電路的穩(wěn)壓以防止電壓過高燒毀電路2.4.3三端穩(wěn)壓器（78、79系列）管腳序號(hào)判斷技巧   在78*、

21、79*系列三端穩(wěn)壓器中最常應(yīng)用的是TO-220和TO-202兩種封裝。這兩種封裝的圖形以及引腳序號(hào)、引腳功能如附圖所示。   圖中的引腳號(hào)標(biāo)注方法是按照引腳電位從高到底的順序標(biāo)注的。這樣標(biāo)注便于記憶。引腳為最高電位，腳為最低電位，腳居中。從圖中可以看出，不論正壓還是負(fù)壓，腳均為輸出端。對(duì)于78*正壓系列，輸入是最高電位，自然是腳，地端為最低電位，即腳，如附圖所示。對(duì)與79*負(fù)壓系列，輸入為最低電位，自然是腳，而地端為最高電位，即腳，如附圖所示。用萬用表判斷三端穩(wěn)壓器的方法與三極管的判斷方法相同，三端穩(wěn)壓器相當(dāng)于大功率三極管。此外，還應(yīng)注意，散熱片總是和最低電位的第

22、腳相連。這樣在78*系列中，散熱片和地相連接，而在79*系列中，散熱片卻和輸入端相連接。2.5通用型低功耗集成四運(yùn)放LM324LM324是四運(yùn)放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝，外形如圖2所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。每一組運(yùn)算放大器可用圖1所示的符號(hào)來表示，它有5個(gè)引出腳，其中“+”、“-”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。2.5.1 LM32

23、4四運(yùn)放的特點(diǎn)：1.短路保護(hù)輸出2.真差動(dòng)輸入級(jí)3.可單電源工作：3V-32V4.低偏置電流：最大100nA（LM324A）5.每封裝含四個(gè)運(yùn)算放大器6.具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ?.共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源 8.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列9.輸入端具有靜電保護(hù)功能2.5.2 LM324四運(yùn)放的應(yīng)用  由于LM324四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬,靜態(tài)功耗小,可單電源使用,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。反相交流放大器電路見附圖。此放大器可代替晶體管進(jìn)行交流放大,可用于擴(kuò)音機(jī)前置放大等。電路無需調(diào)試。放大器采用單電源供電,由R1、R2組成1/2V+偏置,C1是消振電容。 放大器電壓放大倍數(shù)Av

24、僅由外接電阻Ri、Rf決定：Av=-Rf/Ri。負(fù)號(hào)表示輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相反。按圖中所給數(shù)值，Av=-10。此電路輸入電阻為Ri。一般情況下先取Ri與信號(hào)源內(nèi)阻相等,然后根據(jù)要求的放大倍數(shù)在選定Rf。Co和Ci為耦合電容。同相交流放大器見附圖。同相交流放大器的特點(diǎn)是輸入阻抗高。其中的R1、R2組成1/2V+分壓電路,通過R3對(duì)運(yùn)放進(jìn)行偏置。電路的電壓放大倍數(shù)Av也僅由外接電阻決定：Av=1+Rf/R4,電路輸入電阻為R3。R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆。比較器當(dāng)去掉運(yùn)放的反饋電阻時(shí),或者說反饋電阻趨于無窮大時(shí)(即開環(huán)狀態(tài)),理論上認(rèn)為運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)也為無窮大(實(shí)際上是很大,如L

25、M324運(yùn)放開環(huán)放大倍數(shù)為100dB,既10萬倍)。此時(shí)運(yùn)放便形成一個(gè)電壓比較器,其輸出如不是高電平（V+）,就是低電平（V-或接地）。當(dāng)正輸入端電壓高于負(fù)輸入端電壓時(shí),運(yùn)放輸出低電平。附圖中使用兩個(gè)運(yùn)放組成一個(gè)電壓上下限比較器,電阻R1、R1組成分壓電路,為運(yùn)放A1設(shè)定比較電平U1;電阻R2、R2組成分壓電路,為運(yùn)放A2設(shè)定比較電平U2。輸入電壓U1同時(shí)加到A1的正輸入端和A2的負(fù)輸入端之間,當(dāng)Ui >U1時(shí),運(yùn)放A1輸出高電平;當(dāng)Ui 時(shí),運(yùn)放A2輸出高電平。運(yùn)放A1、A2只要有一個(gè)輸出高電平,晶體管BG1就會(huì)導(dǎo)通,發(fā)光二極管LED就 會(huì)點(diǎn)亮。若選擇U1>U2,則當(dāng)輸入電壓Ui

26、越出U2,U1區(qū)間范圍時(shí),LED點(diǎn)亮,這便是一個(gè)電壓雙限指示器。若選擇U2 > U1,則當(dāng)輸入電壓在U2,U1區(qū)間范圍時(shí),LED點(diǎn)亮,這是一個(gè)“窗口”電壓指示器。 此電路與各類傳感器配合使用,稍加變通,便可用于各種物理量的雙限檢測、短路、斷路報(bào)警等。2.6 數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832芯片內(nèi)有兩級(jí)輸入寄存器，使DAC0832具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式，以便適于各種電路的需要(如要求多路D/A異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等)。D/A轉(zhuǎn)換結(jié)果采用電流形式輸出。要是需要相應(yīng)的模擬信號(hào)，可通過一個(gè)高輸入阻抗的線性運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)這個(gè)供功能。該片邏輯輸入滿足TTL電壓電平范圍，可直接與TTL電路或微機(jī)

27、電路相接，下面是芯片電路原理圖：DAC0832引腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路圖DAC0832引腳功能說明：DI0DI7：數(shù)據(jù)輸入線，TLL電平。ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效。CS：片選信號(hào)輸入線，低電平有效。WR1：為輸入寄存器的寫選通信號(hào)。XFER：數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)輸入線，低電平有效。WR2：為DAC寄存器寫選通輸入線。Iout1:電流輸出線。當(dāng)輸入全為1時(shí)Iout1最大。Iout2: 電流輸出線。其值與Iout1之和為一常數(shù)。Rfb:反饋信號(hào)輸入線,芯片內(nèi)部有反饋電阻.Vcc:電源輸入線   (+5v+15v)Vref:基準(zhǔn)電壓輸入線   (

28、-10v+10v)AGND:模擬地,摸擬信號(hào)和基準(zhǔn)電源的參考地.DGND:數(shù)字地,兩種地線在基準(zhǔn)電源處共地比較好.2.7模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片2.7.1 ADC0804簡介ADC0804型8位全MOS A/D轉(zhuǎn)換器。它是中速廉價(jià)型產(chǎn)品之一。片內(nèi)有三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器，與微處理器兼容，輸入方式為單通道，轉(zhuǎn)換時(shí)間約為100µs。它的非線形誤差為±1LSB。電源電壓為單一+5V。2.7.2 ADC0804的引腳及其功能、（引腳1、2、3）：是數(shù)字控制輸入端，滿足標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平。其中和用來控制A/D轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)信號(hào)。、用來讀A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果，當(dāng)它們同時(shí)為低電平時(shí)，輸出數(shù)據(jù)鎖存器DB0DB7各

29、端上出現(xiàn)8位并行二進(jìn)制數(shù)碼。CLK（引腳4）、CLKR（引腳19）：ADC08010805片內(nèi)有時(shí)鐘電路，只要在外部“CLKR”和“CLK”兩端外接一對(duì)電阻電容即可產(chǎn)生轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)鐘，其振蕩頻率為RC。其典型應(yīng)用參數(shù)為：R=10k，C=150pF，640kHz，每秒鐘可轉(zhuǎn)換1萬次。若采用外部時(shí)鐘，則外部可從CLK端送入，此時(shí)不接R、C。允許的時(shí)鐘頻率范圍為100KHZ1460KHZ。（引腳5）：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出端，輸出電平高跳到低表示本次轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成，可作為中斷或查詢信號(hào)。如果和端與端相連，則ADC0804就處于自動(dòng)循環(huán)轉(zhuǎn)換狀態(tài)。（引腳6）和（引腳7）：被轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)從和輸入，允許此信號(hào)是

30、差動(dòng)的或不共地的電壓信號(hào)。如果輸入電壓的變化范圍從0V到，則芯片的端接地，輸入電壓加到端。對(duì)于差動(dòng)輸入，輸入電壓可以從非零開始，即到。此時(shí)端應(yīng)接至等于的恒定電壓上，而輸入電壓仍加到端上。AGND（引腳8）、DGND（引腳10）：A/D轉(zhuǎn)換器一般都有這兩個(gè)引腳。模擬地AGND和數(shù)字地DGND分別設(shè)置引入端，使數(shù)字電路的地電流不影響模擬信號(hào)回路，一防止寄生耦合造成的干擾。VREF/2（引腳9）：參考電壓VREF/2可以有外部電路供給，從“VREF/2”端直接送入，VREF/2端的電壓值應(yīng)是輸入電壓范圍的二分之一。所以輸出電壓的范圍可以通過調(diào)整VREF/2引腳處的電壓加以改變，轉(zhuǎn)換器的零點(diǎn)無需調(diào)整。

31、第3章 系統(tǒng)電路原理及硬件實(shí)現(xiàn)3.1系統(tǒng)總體框圖系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案主要由微控制器模塊、穩(wěn)壓控制模塊、電壓/電流采樣模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、電源模塊五部分構(gòu)成。模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC0804）電壓放大LM324EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（24C02）（24C02）電流采樣I/U轉(zhuǎn)換LM324輸出按鍵（四個(gè)）輸出顯示（LCD1602）電源（+12V、-12V、+5V、-5V）數(shù)模轉(zhuǎn)換DAC0832MCUAT89C513.2系統(tǒng)模塊電路設(shè)計(jì)3.2.1 單片機(jī)控制模塊MCU模塊即為單片機(jī)部分，整個(gè)控制都是依靠單片機(jī)完成。從功能和價(jià)位以及本題目要求來看，我選擇51系列AT89S51作為本方案的控制核心，P0口接液

32、晶顯示LCD1602作為輸出數(shù)據(jù)顯示傳輸，同時(shí)P25/P26/P27是液晶LCD控制端口；P3口接DAC0832作為輸出數(shù)據(jù)傳輸；P20、P21、P22接三個(gè)獨(dú)立按鍵作為輸入數(shù)據(jù)傳輸；P36/P37接容量為2K的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器24C02,可以實(shí)現(xiàn)掉電數(shù)據(jù)貯存和預(yù)置數(shù)據(jù)貯存；P1口接ADC0804作為輸入/輸出數(shù)據(jù)傳輸。如圖所示：3.2.2 穩(wěn)壓控制模塊通過鍵盤控制MCU產(chǎn)生8位數(shù)字信號(hào)（0-255），通過P3口送至8位數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片（DAC0832）轉(zhuǎn)換成模擬電流信號(hào)，再經(jīng)運(yùn)放作I/U轉(zhuǎn)換，得到控制穩(wěn)壓電源輸出部分的基準(zhǔn)電壓；3.2.3 電壓與電流采樣模塊電壓與電流采樣模塊是系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)A

33、DC的說明：以輸入電壓為標(biāo)準(zhǔn)，如果輸入電壓大于設(shè)定的電壓值，則減小DA輸出電壓一位數(shù)值，再采樣比較，如此循環(huán)，直到輸入的電壓等于設(shè)定的電壓值或者接近設(shè)定的電壓值（有事不可能完全相等）。同理，如果輸入電壓小于設(shè)定的電壓，則增大DA輸出電壓一位數(shù)值，再采樣比較，如此循環(huán)，直到輸入的電壓等于設(shè)定的電壓值或者接近設(shè)定的電壓值。這樣，就能達(dá)到閉環(huán)反饋的目的。（1） 電壓采樣電路利用DAC0832控制的基準(zhǔn)電壓驅(qū)動(dòng)功率管穩(wěn)壓輸出，反饋部分是通過電阻R3，VR2將取樣電壓輸入運(yùn)放的反相端比較，VR2可作小范圍調(diào)整；如圖所示：（2） 電流采樣電路采用8位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片（ADC0804）作為顯示電流的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件

34、，ADC0804的取樣電壓由串聯(lián)在電源輸出電路的電流取樣電阻（0.1）分壓取得,并由運(yùn)放按一定倍數(shù)放大后送至Vin(+)，ADC0804把轉(zhuǎn)換結(jié)果送至單片機(jī)的P1口，再由程序?qū)?shù)據(jù)處理后送LCD1602顯示當(dāng)前電流；3.2.4 顯示模塊顯示的方式很多，主要分為兩類：LED顯示，LCD顯示。前者顯示高，制作成本低，適合做遠(yuǎn)距離顯示，但由于其耗電較大，所以端口隨顯示的數(shù)據(jù)位數(shù)增加而增加。如果采用動(dòng)態(tài)掃描方式顯示，則占用CPU的時(shí)間，如果采用靜態(tài)顯示則需要加鎖存器，耗費(fèi)硬件制作時(shí)間，就該題目要求來說，需要設(shè)定電壓顯示，又與實(shí)際電壓比較再顯示，LCD顯示更為清晰、直觀，從上面諸多因素來看，采用LCD顯

35、示比較理想。LCD最常用的就是1602液晶模塊。LCD1602可以在LCD顯示屏上完整顯示32個(gè)英文字符和日文等一些字符，適合顯示英文文字信息量較小的地方，可以清晰顯示出英文名稱和電壓/電流單位，電壓（三位數(shù)字：十位、個(gè)位、小數(shù)位），電流（三位數(shù)字：個(gè)位，兩位小數(shù)）。通過單片機(jī)編程控制第4腳RS數(shù)據(jù)/命令選擇端，第5腳R/W讀/寫選擇端，第6腳E使能信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)顯示效果。它的顯示運(yùn)行原理如下：讀狀態(tài)：輸入：RS=0，RW=1，E=1；輸出：D0D7=狀態(tài)字寫指令：輸入：RS=0，RW=0，D0D7=指令碼，E=高脈沖；輸出：無讀指令：輸入：RS=1，RW=1，E=1；輸出：D0D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)

36、據(jù)：輸入：RS=0，RW=0，D0D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖；輸出：無如圖所示：3.2.5 鍵盤模塊系統(tǒng)中鍵盤模塊設(shè)計(jì)四個(gè)按鍵S1、S2、S3、S4，分別由單片機(jī)RST端、P20、P21、P21口輸入。S1為復(fù)位鍵；S4為翻頁按鍵，最近設(shè)置的電壓大小保存在EEPROM里面，比如5個(gè)電壓，按一下S2，電壓變?yōu)橄乱粋€(gè)，省去了反復(fù)設(shè)置電壓的麻煩；S3為電壓+，S2為電壓-,按一下S3，當(dāng)前電壓增加0.1V，按一下S2，當(dāng)前電壓減小0.1V。如圖所示：3.2.6 電源模塊電源模塊是讓AC220V電源通過變壓器降壓，整流濾波后得到要調(diào)節(jié)電壓輸入端；降壓為AC15V整流濾波后經(jīng)過三端穩(wěn)壓7812、7912得到

37、DC±12V電壓為運(yùn)算放大器供電；同時(shí)，又經(jīng)過三端穩(wěn)壓7805、7905得到DC±5V為ADC0804、DAC0832D等芯片提供工作電源。如圖所示：3.3系統(tǒng)整體原理圖系統(tǒng)整體原理圖（見附錄1）。第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1軟件設(shè)計(jì)思路當(dāng)系統(tǒng)上電，立即進(jìn)行初始化，分別是端口初始化，D/A、A/D初始化，定時(shí)器初始化；然后系統(tǒng)默認(rèn)電壓，默認(rèn)電流。基本思路：按鍵掃描 D/A轉(zhuǎn)換、電壓/電流數(shù)值顯示 讀A/D轉(zhuǎn)換并比較糾正電壓/電流數(shù)值顯示 按鍵掃描，按前述循環(huán)。4.2系統(tǒng)軟件流程4.2.1 主程序模塊流程圖如圖4-1所示，負(fù)責(zé)與個(gè)子程序模塊的接口和檢查鍵盤功能號(hào)。程序運(yùn)行后，

38、開始檢測是否有鍵按下，若有則進(jìn)入設(shè)定按鍵功能。液晶LCD1602直接顯示CPU設(shè)定的數(shù)值，使CPU資源得到充分利用。同時(shí)系統(tǒng)不斷采集外部數(shù)據(jù)，經(jīng)過相關(guān)運(yùn)算、分析，然后發(fā)出命令對(duì)實(shí)際值進(jìn)行相應(yīng)的修正，控制輸出電壓可調(diào)、穩(wěn)定。開始初始化系統(tǒng)讀取EEPROM中保存的電壓值送DA轉(zhuǎn)換輸出電壓允許中斷顯示電流讀數(shù)并計(jì)算電流值掃描鍵盤操作是否按下S3是否按下S2是否按下S1電壓加0.1V并送LCD顯示電壓減0.1V并送LCD顯示保存電壓并關(guān)閉電壓輸出YYYNNN主程序流程圖第5章 系統(tǒng)測試與誤差分析5.1系統(tǒng)測試5.1.1 軟件測試1、測試軟件程序編輯器keil uvision2程序燒制器STC-ISP

39、V352、編譯結(jié)果在編制完C語言后，即keil uvision2界面下，進(jìn)行了調(diào)試，根據(jù)提示，我找到了程序在編寫上的錯(cuò)誤，加以改正，再次驚醒調(diào)試。通過上述簡單的測試，證明此次設(shè)計(jì)的程序基本上正確無誤。然后，將燒錄了程序的單片機(jī)AT89S51接到系統(tǒng)電路中，查看系統(tǒng)電路的運(yùn)行情況；如果程序邏輯有問題可進(jìn)一步修改，直到系統(tǒng)正常運(yùn)行。5.1.2 硬件測試1、電源部分提供整個(gè)電路所需各種電壓（包括DAC芯片所需的基準(zhǔn)穩(wěn)壓-5V和89S51的+5V），由電源變壓器和整流濾波電路及兩個(gè)輔助穩(wěn)壓輸出構(gòu)成，電源變壓器的功率由需要輸出的電流大小決定，確保有充足的功率余量。2、電流取樣電阻R1要選擇大功率的電阻（

40、5W或10W）。也可使用廢舊萬用表上拆下來的電阻線。檢查電路連接無誤后，即可試機(jī)。找一塊數(shù)字表將其并聯(lián)在輸出電路上，按S1或S2設(shè)定一個(gè)電壓，此時(shí)LCD1602第一行顯示的電壓可能會(huì)有誤差，適當(dāng)微調(diào)反饋電路的VR2，使其與數(shù)字表讀數(shù)一致，再將數(shù)字表串聯(lián)在電源的輸出電路上，選擇適當(dāng)?shù)碾娏鳈n，接上一定的負(fù)載。此時(shí)，LCD1602第二行會(huì)顯示出電流值，適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)VR3改變ADC0804參考電壓，直至顯示的電流值與萬用表顯示的電流值一致為止，校正完成后即可使用。注意事項(xiàng)：電流取樣電阻發(fā)熱量大不能貼PCB板安裝，應(yīng)該將其適當(dāng)升高再安裝；運(yùn)放TL084可用LM324代換，功率管建議用TO-3金屬封裝的2N

41、3055，可用TIP3055或C3182等大功率NPN管代換，功率調(diào)整管工作時(shí)發(fā)熱量較大，散熱片要盡可能大些或采用CPU風(fēng)扇散熱。5.1.3 系統(tǒng)整體測試1、測試工具開關(guān)電源T-50系列雙蹤示波器數(shù)字萬用表2、 測試結(jié)果表5-1 電壓測試表系統(tǒng)理論值系統(tǒng)測量值誤差顯示電壓值（V）理論碼值（bit）實(shí)測碼值（bit）實(shí)測電壓值（V）3.03.20.24.54.60.15.05.10.15.55.60.16.06.006.56.60.17.07.20.27.57.60.18.08.00.8.58.509.09.20.210.09.8-0.2系統(tǒng)由于剛啟動(dòng)在電壓方面不穩(wěn)定，存在一定誤差，但是單片機(jī)會(huì)

42、對(duì)其進(jìn)行控制，使系統(tǒng)再次穩(wěn)定。3、精度分析絕對(duì)誤差：U=(0.2+0.1+.+0.2+0.2)/12=0.11V相對(duì)誤差：A=U/U=(0.2/3.0+0.1/4.0+0.2/9.0+0.2/10)/12=1.8%線性度：L=Lmax/YFS=0.2/15=1.3%靈敏度：K=0.1V5.2誤差分析從電路的原理框圖可以看出，系統(tǒng)的誤差來源于四個(gè)方面：1、 DAC0832的量化誤差。2、 基準(zhǔn)電壓溫漂引入的誤差。3、 三端穩(wěn)壓器的電路引起的誤差。4、 其它器件和線路由于溫漂、不穩(wěn)定等原因引起的誤差。第6章 設(shè)計(jì)總結(jié)和展望6.1總結(jié)經(jīng)過幾十天的艱苦奮戰(zhàn)，我最終完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求。雖然過程是艱

43、苦的，但最終成功的喜悅同樣令我快樂！此設(shè)計(jì)用D/A和運(yùn)算放大器做電源，及采用D/A輸出調(diào)節(jié)晶體管的偏值電流電壓。采用此方案能有效地縮短調(diào)節(jié)時(shí)間，并能提高輸出精度，經(jīng)計(jì)算需要采用8位的D/A芯片。為了爭取時(shí)間，降低成本，我的解決方案是采用51單片機(jī)。改變電壓的大小，當(dāng)單片機(jī)通過閉環(huán)負(fù)反饋調(diào)節(jié)回路的A/D轉(zhuǎn)換檢測到電壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，將再次對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)制，直到輸出電壓達(dá)到設(shè)定值；電壓值理論上是象形變化的，不會(huì)產(chǎn)生高次諧波，基本實(shí)現(xiàn)了任務(wù)書中的各項(xiàng)要求和目標(biāo)，達(dá)到了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的預(yù)期目的。但更重要的是培養(yǎng)了我的動(dòng)手能力，使我進(jìn)一步了解畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，能零花和靈活運(yùn)用畢業(yè)設(shè)計(jì)中的目標(biāo)任務(wù)、計(jì)劃、

44、過程控制、總結(jié)反饋等各個(gè)環(huán)節(jié)所涉及的內(nèi)容，并且具備了迅速接受新知識(shí)的能力，對(duì)新的挑戰(zhàn)具有一定的適應(yīng)能力。1、 收集相關(guān)資料。一方面利用學(xué)校圖書館資源，另一方面利用網(wǎng)上資源。2、 提高涉及效率，遇到不解的疑惑與老師、其他同學(xué)及時(shí)溝通，以迅速解決設(shè)計(jì)中遇到的問題。3、 盡早落實(shí)工作，剩下時(shí)間專心致志做好畢業(yè)設(shè)計(jì)。4、 同學(xué)之間相互學(xué)習(xí)、溝通、鼓勵(lì)、支持。本次設(shè)計(jì)過程中，對(duì)紋波也沒有提出嚴(yán)格的要求，所以常用的穩(wěn)壓集成電路就可以滿足要求。本設(shè)計(jì)輸出的電壓穩(wěn)壓精度高，可以用在對(duì)直流電壓要求較高的設(shè)備上，或在實(shí)驗(yàn)室中當(dāng)作實(shí)驗(yàn)電源使用。在本次設(shè)計(jì)的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，給我的感覺就是很難，很不順手，看似

45、原理比較簡單的電路，要?jiǎng)邮职阉o設(shè)計(jì)出來時(shí)很難的一件事，主要原因是我們沒有經(jīng)常動(dòng)手設(shè)計(jì)過電路，還有資料的查找也是一大難題，這就要求我們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)中，應(yīng)該注意到這一點(diǎn)，更重要的是我們要學(xué)會(huì)把從書本中學(xué)到的知識(shí)和實(shí)際的電路聯(lián)系起來，這不論是對(duì)我們以后的就業(yè)還是學(xué)習(xí)，都會(huì)起到很大的促進(jìn)和幫助，我相信，通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在下一階段的學(xué)習(xí)中我會(huì)更加努力，力爭把功課學(xué)好，學(xué)精。同時(shí)，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，鞏固了我們學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識(shí)，也使我們把理論與實(shí)踐從真正意義上相結(jié)合了起來；考驗(yàn)了我們借助互聯(lián)網(wǎng)搜集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，和組織材料的綜合能力；從中可以自我測驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的學(xué)

46、習(xí)中得到改進(jìn)、提高。6.2展望放眼今后，直流穩(wěn)壓電源今后的發(fā)展方向之一是以微處理器為核心的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源，它將利用最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及數(shù)字化技術(shù)，充分發(fā)揮微處理器強(qiáng)大的信息處理能力，使其突破傳統(tǒng)直流穩(wěn)壓電源的概念，傳統(tǒng)直流穩(wěn)壓電源的高穩(wěn)定性輸出僅是這種數(shù)控直流穩(wěn)壓電源其眾多功能之一。它的功能包括：控制的智能化，即控制電路采用全數(shù)字化，控制手段用微處理器和單片機(jī)組成的軟件控制方式，達(dá)到了較高的智能化程度，并且進(jìn)一步提高了電路設(shè)備的可靠性；將隨著微處理器和監(jiān)控軟件的引入，電源的自我監(jiān)控能力普遍增強(qiáng)，可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控設(shè)備本身的各種運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，預(yù)警功能和故障診斷功能，有效地實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)電源的

47、無人值守；隨著胡兩旺技術(shù)應(yīng)用日益普及和信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，在管理上達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化，電源設(shè)備數(shù)據(jù)處理和通信能力，通過其智慧型人機(jī)界面，使網(wǎng)路技術(shù)人員可以隨時(shí)監(jiān)視電源設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù);具有遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)功能，使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可定時(shí)開關(guān)電源。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，直流穩(wěn)壓電源等儀表數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化將是發(fā)展方向。高精度數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的研制對(duì)準(zhǔn)了這個(gè)發(fā)展方向，加上計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，使之具有非常廣闊的發(fā)展空間。參考文獻(xiàn)1鄒紅.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)M. 北京：人民郵電出版社，2008.32李祥臣.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教程.M 北京：清華大學(xué)出版社.2005.33童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M 北

48、京：高等教育出版社，2006.14邱關(guān)源.電路（第四版）M.北京：高等教育出版社，2006.45李群芳，張士軍，黃建. 單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)（第二版）M.北京：電子工業(yè)出版社，2007.126劉文濤.單片機(jī)語言C51典型應(yīng)用設(shè)計(jì)M.北京：人民郵電出版社，2006.57于永，戴佳，常江.51單片機(jī)實(shí)例精講M.北京：電子工業(yè)出版社，2007.48曹鳳.微機(jī)數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用M.四川：電子科技大學(xué)出版社，2002.89胡壽松.自動(dòng)控制原理M.北京：科學(xué)出版社，2007.110潘永雄，沙河，劉向陽.電子線路CAD實(shí)用教程（第二版）M.陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，2006.9附錄1 系統(tǒng)整體原理圖附

49、錄2 系統(tǒng)源程序#include <reg52.h> /52系列頭文件 #define Disdata P0 /液晶數(shù)據(jù)端口 #define uchar unsigned char /無符號(hào)字符8位 #define uint unsigned int /無符號(hào)整數(shù)8位 uint data dis4=0x00,0x00,0x00,0x00;/4個(gè)數(shù)據(jù)單元和一個(gè) uchar code table="OUTPUT: . V " /定義初始上電液晶默認(rèn)顯示狀態(tài) uchar code table1="designed by :" uchar code

50、table3=" Li Xiaojun" uchar code table2="INPUT: . V " sbit lcden=P27; /定義液晶使能端 sbit lcdrs=P25; /定義液晶RS端 sbit rw=P2 6; /定義液晶RW端 sbit cs_ad=P24; sbit dout=P23; sbit clk=P22; /轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志位 sbit da_wr=P21; sbit da_cs=P20; sbit beep=P17;/蜂鳴器 data int result;/測量變量暫存地址 uchar num,num1,num2,num

51、3,num4,num5; uchar shii,gei; uchar shuru; uchar dagg,dass; uchar key,temp; uchar cvc,mma,mmb; uchar ddf; uint ddt; /*延時(shí)函數(shù)* void delay(uint z) uint x,y; for(x=z;x&gt;0;x-) for(y=110;y&gt;0;y-); /* void di() beep=0; delay(100); beep=1; void write_com(uchar com) /液晶寫命令函數(shù) lcdrs=0; P0=com; delay(

52、5); lcden=1; delay(5); lcden=0; void write_data(uchar date) /液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù) lcdrs=1; P0=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; void write_sg(uchar add,uchar date) /寫整數(shù)位和小數(shù)位函數(shù) uint shi,ge; shi=date/10; /分解出一個(gè)2位數(shù)的十位 ge=date%10; write_com(0x80+0x40+add); /設(shè)置顯示位置 write_data(0x30+shi); /送去液晶顯示十位 write_data

53、(0x30+ge); /送去液晶顯示個(gè)位 /void write_da(uchar sps,uchar uru) / uchar yuy,rur; / yuy=uru; / rur=0; / write_com(0x80+sps); /設(shè)置顯示位置 /if(cvc=8) / / write_data(0x30+yuy); /送去液晶顯示十位 / write_data(0x30+rur); /送去液晶顯示個(gè)位 / / else / write_data(0x30+rur); /送去液晶顯示十位 / write_data(0x30+yuy); /void init() shuru=0; rw=0;

54、 lcden=0; shii=0; gei=0; dagg=0; dass=0; write_com(0x38); /初始化1602液晶 write_com(0x0c); write_com(0x06); write_com(0x01); write_com(0x80); /設(shè)置顯示初始坐標(biāo) for(num2=0;num2&lt;13;num2+) write_data(table1num2); delay(5); write_com(0x80+40); for(num3;num3&lt;16;num3+) write_data(table3num3); delay(5); delay(3000); /* void scan1() write_com(0x80); for(num1;num1&lt;16;num1+) write_data(table2num1); delay(5); / write_da(8,dass); /write_da(11,dagg); write_com(0x80+0x40); /設(shè)置顯示初始坐