單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字式穩(wěn)壓電源

1、 . . . 第1章 緒論 本章將簡(jiǎn)單介紹系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與意義，國(guó)外電源技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，系統(tǒng)的研究方法，論文構(gòu)成與系統(tǒng)的研究容。1.1研究目的與意義在當(dāng)代科技與經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的過(guò)程中，電源起到關(guān)鍵性的作用。電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的工程技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一3。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。隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)的現(xiàn)代信息技術(shù)革命，給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，同時(shí)也給電源提出了更高的要求。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用，普通電源在工作時(shí)產(chǎn)生的誤差，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的精確度。電源在使用時(shí)會(huì)

2、造成很多不良后果，因此電源的數(shù)字化控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一,它所給人帶來(lái)的方便也是不可否定的,其中數(shù)控直流穩(wěn)壓電源就是一個(gè)很好的典型例子,人們對(duì)它的要求也越來(lái)越高,要想為現(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。對(duì)我們學(xué)生而言，在大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里和課程設(shè)計(jì)里面，有一個(gè)穩(wěn)定可調(diào)的直流電源是很有必要的。因傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源輸出電壓是通過(guò)粗調(diào)波段開(kāi)關(guān)與細(xì)調(diào)電位器來(lái)調(diào)節(jié)的，并由電壓表指示電壓值的大小。 這種直流穩(wěn)壓電源存在讀數(shù)不直觀、電位器易磨損、穩(wěn)壓精度不高、不易調(diào)準(zhǔn)、電路構(gòu)成復(fù)雜、 體積大等缺點(diǎn)， 而基于單片機(jī)控制的數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源

3、能較好地解決了以上問(wèn)題。本題采用單片機(jī)和其它元器件與外圍電路，開(kāi)發(fā)一個(gè)數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源。能夠設(shè)定輸出電壓值、電壓值輸出顯示、存儲(chǔ)等功能。通過(guò)此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，讓開(kāi)發(fā)者更深刻的掌握單片機(jī)基本原理，并熟悉一些外圍電路的擴(kuò)展，以與進(jìn)一步提高C語(yǔ)言的硬件編程能力。1.2 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r電力電子技術(shù)已發(fā)展成為一門(mén)完整的、自成體系的高科技技術(shù)，電源技術(shù)屬于電力電子技術(shù)的疇3。電源技術(shù)主要是為信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)的，信息技術(shù)的發(fā)展又對(duì)電源技術(shù)提出了更高的要求，從而促進(jìn)了電源技術(shù)的發(fā)展，兩者相輔相成才有了現(xiàn)今蓬勃發(fā)展的信息產(chǎn)業(yè)和電源產(chǎn)業(yè)。迄今為止，電源已成為非常重要的基礎(chǔ)科技和產(chǎn)業(yè)，并廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，從日常生活到最尖端

4、的科學(xué)都離不開(kāi)電源技術(shù)的參與和支持，其發(fā)展趨勢(shì)為高頻、高效、高密度化，低壓、大電流化和多元化。同時(shí)，封裝結(jié)構(gòu)、外形尺寸日趨接近國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化，以適應(yīng)全球一體化市場(chǎng)的要求。 當(dāng)前在國(guó)外電源產(chǎn)業(yè)中，占主導(dǎo)地位的產(chǎn)品有各種線性穩(wěn)壓電源、通訊用的AC/DC開(kāi)關(guān)電源、DC/DC開(kāi)關(guān)電源、交流變頻調(diào)速電源、電解電鍍電源、高頻逆變式整流焊接電源、中頻感應(yīng)加熱電源、電力操作電源、正弦波逆變電源、UPS、可靠高效低污染的光伏逆變電源、風(fēng)光互補(bǔ)型電源等。而產(chǎn)品價(jià)格、性能指標(biāo)、品牌效應(yīng)與使用壽命一直是用戶(hù)最關(guān)心的問(wèn)題。這就促使國(guó)外電源生產(chǎn)商朝著應(yīng)用技術(shù)數(shù)字化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、產(chǎn)品性能綠色化智能化的方向發(fā)展。1.3研究方

5、法此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我從一開(kāi)始選題就目的明確，在畢業(yè)設(shè)計(jì)課題確定下來(lái)后，通過(guò)運(yùn)用大學(xué)三年所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和查閱參考了一系列的資料完成的。針對(duì)題目的要求，首先對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行規(guī)劃，例如：要用到什么模塊，模塊應(yīng)該怎樣分布，怎么協(xié)調(diào)好這些模塊。然后針對(duì)方案的可行性進(jìn)行反復(fù)的參照對(duì)比，敲定最終設(shè)計(jì)方案，在敲定方案之后，查閱參考相關(guān)資料進(jìn)行硬件電路的各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，同時(shí)軟件模塊也同步進(jìn)行，經(jīng)過(guò)不斷的檢測(cè)，編譯，將正確的代碼下載到硬件電路中，最后一次次的調(diào)試系統(tǒng)，通過(guò)不斷的修改來(lái)完善系統(tǒng)。1.4 論文構(gòu)成與研究容本文總體概括了單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源的原理、著重介紹了單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源的硬件電路設(shè)

6、計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。在各章節(jié)中，突出講述了各功能模塊的設(shè)計(jì)思路，具體設(shè)計(jì)情況，以與模塊之間的聯(lián)系。本系統(tǒng)主要研究數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源如何實(shí)現(xiàn)數(shù)控、穩(wěn)壓、掉電存儲(chǔ)和輸出電壓顯示，其中包含一些必要的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。第2章數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源原理介紹在實(shí)驗(yàn)室里通常所用到的直流電源都是用調(diào)節(jié)電位器來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)電壓的目的，由于電位器的溫漂較大，使得輸出的電壓會(huì)有所漂移，而且用電位器調(diào)節(jié)電壓操作起來(lái)不是很方便。本文所介紹的數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源與傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源相比，具有操作方便，電壓穩(wěn)定度高的特點(diǎn)。它由單片機(jī)AT89S52、4×4鍵盤(pán)、數(shù)碼管、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832、存儲(chǔ)芯片24C01、放大電路等部分構(gòu)

7、成，能實(shí)現(xiàn)輸出電壓顯示、設(shè)定、存儲(chǔ)與音響提示操作等功能，其原理包括鍵盤(pán)掃描原理、數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示原理、模數(shù)轉(zhuǎn)換原理與I2C總線原理。在本章中主要介紹在設(shè)計(jì)過(guò)程中所涉與到的原理。2.1 方案選擇與總體設(shè)計(jì)原理介紹1、方案分析與選擇方案一：數(shù)控部分用單片機(jī)帶動(dòng)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片提供線性穩(wěn)壓電壓的參考電壓。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于單片機(jī)，系統(tǒng)工作在開(kāi)環(huán)狀態(tài)，對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換的精度要求較高，設(shè)計(jì)成本低。缺點(diǎn)：功耗較大，LED數(shù)碼管輸出顯示不是系統(tǒng)的精確輸出電壓，須對(duì)它進(jìn)行軟件補(bǔ)償。方案二：數(shù)控部分用AVR單片機(jī)的PWM組成開(kāi)關(guān)電源，再利用AVR的AD轉(zhuǎn)換對(duì)輸出電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換，利用軟件進(jìn)行電壓調(diào)整以達(dá)到穩(wěn)壓4。系統(tǒng)框圖如圖2.1

8、AVR單片機(jī)A/D PWMPWM開(kāi)關(guān)管波動(dòng)電壓穩(wěn)定電壓采樣圖2.1方案二框圖優(yōu)點(diǎn)：硬件簡(jiǎn)單，穩(wěn)壓的大部分工作由軟件完成，對(duì)單片機(jī)的運(yùn)行速度要求很高，利用手頭的ATmaga16L單片機(jī)最高8MHz工作頻率很難達(dá)到速度要求。對(duì)軟件要求較高，功耗小。缺點(diǎn)：輸出紋波電壓較大，對(duì)硬件的要求很高。方案三：用AVR單片機(jī)控制PWM芯片組成開(kāi)關(guān)電源。優(yōu)點(diǎn)：降低了對(duì)單片機(jī)的運(yùn)行速度要求。缺點(diǎn)：電路較復(fù)雜(該方案很快被否定)。方案二簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)起初對(duì)設(shè)計(jì)者很吸引，但是后來(lái)了解到AVR單片機(jī)的PWM的精度用于開(kāi)關(guān)電源比較勉強(qiáng)，而且開(kāi)關(guān)電源有個(gè)通病：紋波電壓大，考慮到設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)電源的功耗要求不是很?chē)?yán)，同時(shí)為了保證紋

9、波足夠小也鑒于自身對(duì)于51單片機(jī)和線性電源較為熟練，故選擇方案一。2、總體設(shè)計(jì)原理本設(shè)計(jì)采用AT89S52單片機(jī)作為整機(jī)的控制單元，利用4×4鍵盤(pán)輸入數(shù)字量，通過(guò)控制單元輸出數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器（DA0832）輸出模擬量，最后經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器隔離放大，控制輸出功率管的基極，隨著輸出功率管的基極電壓的變化，間接地改變輸出電壓的大小。2.2 單片機(jī)AT89S52介紹AT89S52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

10、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5。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能5：1、與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容；2、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器；3、1000次擦寫(xiě)周期；4、全靜態(tài)操作：0Hz33Hz；5、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；6、32個(gè)可編程I/O口線；7、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；8、八個(gè)中斷源；9、全雙工UART串行通道；10、低功耗空閑和掉電模式；11、掉電后中斷可喚醒；12、看門(mén)狗定時(shí)器；13、雙數(shù)據(jù)指針；14、掉電標(biāo)識(shí)符。另外，AT89S52 可降至0Hz

11、 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止6。其引腳結(jié)構(gòu)如圖2.2圖2.2AT89S52引腳結(jié)構(gòu)2.3 矩陣式鍵盤(pán)掃描原理鍵盤(pán)是由若干按鍵所組成的開(kāi)關(guān)矩陣，它是微型計(jì)算機(jī)最常用的輸入設(shè)備，用戶(hù)可以通過(guò)鍵盤(pán)向計(jì)算機(jī)輸入指令，地址和數(shù)據(jù)。通常單片機(jī)系統(tǒng)采用非編碼鍵盤(pán)。非編碼鍵盤(pán)通過(guò)軟件來(lái)識(shí)別鍵盤(pán)上的閉合鍵，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用靈活等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)7。組成鍵盤(pán)的按鍵有觸點(diǎn)式和非觸點(diǎn)式兩種，單片機(jī)中的按鍵一般由機(jī)械

12、觸點(diǎn)構(gòu)成。按鍵的讀取容易引起誤操作，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短由按鍵的機(jī)械特性決定，一般為510ms,為了使CPU能正確讀出口線的狀態(tài)，對(duì)于每一次按鍵只做一次響應(yīng)，這就必須考慮如何去抖動(dòng)。常用的去抖動(dòng)方法有兩種：硬件法和軟件法，單片機(jī)通常采用軟件法去抖動(dòng)7。由于鍵盤(pán)的觸點(diǎn)在閉合和斷開(kāi)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，這時(shí)觸點(diǎn)的邏輯電平是不穩(wěn)定的，如不采取妥善處理的話(huà)，將引起按鍵命令錯(cuò)誤或重復(fù)執(zhí)行，在這里采用軟件延時(shí)的方法來(lái)避開(kāi)抖動(dòng)，延時(shí)時(shí)間10ms.4×4矩陣式鍵盤(pán)（如圖2.3）的按鍵識(shí)別方法：行掃描法又稱(chēng)逐行掃描查詢(xún)法，是一種常用的按鍵識(shí)別方法，其過(guò)程如下：為判斷鍵盤(pán)是否有鍵按下，將全部列線置為低電平，全部行

13、線置為高電平，然后讀行線的狀態(tài)7。只要有一行的電平為低電平，則表明鍵盤(pán)中有按鍵按下。然后依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它行線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后逐行檢測(cè)各列的電平狀態(tài)。若某列線為低電平，則該列線與置低電平的行線相交叉處的按鍵就是閉合鍵。圖2.34×4矩陣式鍵盤(pán)2.4 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示原理如圖2.4, 共陰LED 數(shù)碼管由7只發(fā)光二極管共陰連接并按8字形結(jié)構(gòu)排列而成。這樣，我們將這些二極管的正極接高低不同的電位，把所有的負(fù)極接地，當(dāng)正極為高電位時(shí)相應(yīng)的二極管就會(huì)導(dǎo)通而發(fā)光，從而使數(shù)碼管呈現(xiàn)不同的字符。共陽(yáng)LED數(shù)碼管，即選通位接高電平，a,b,c,d

14、,e,f,g,h端接高或低電平，如想讓數(shù)碼管顯示“0”，就必須使g，h和選通位為高電平，其他引腳均為低電平7。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，可將數(shù)碼管這幾個(gè)引腳分別接到單片機(jī)的引腳上，還要加上限流電阻，這樣就可由程序控制數(shù)碼管的工作情況了。所謂數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，就是逐位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管（掃描）。對(duì)于每一位數(shù)碼管而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。數(shù)碼管的點(diǎn)亮既與點(diǎn)亮的導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)亮度較高，較為穩(wěn)定的顯示，同時(shí)可減小工作電流。此次設(shè)計(jì)中用4位共陽(yáng)數(shù)碼管作為顯示輸出電壓值，采用多路復(fù)用顯示，這是指對(duì)于每個(gè)顯示只驅(qū)動(dòng)1/4時(shí)間。因?yàn)橹灰?0HZ50HZ之間循

15、環(huán)所有顯示，由于人眼存在視覺(jué)殘留，在這樣的顯示方式下，數(shù)碼管看起來(lái)是同時(shí)點(diǎn)亮的7。圖2.4LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖2.5 DAC0832與24C01使用介紹DAC0832是以CMOS工藝制造的8位D/A轉(zhuǎn)換芯片，它的分辨率為8位，即從1/255到1。其特點(diǎn)：8位并行、中速(建立時(shí)間1us)、電流型、價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單，在單片機(jī)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用8。圖2.5所示是它的部結(jié)構(gòu)圖。圖2.5DAC0832部結(jié)構(gòu)從圖2.5中可見(jiàn)，DAC0832由兩個(gè)寄存器和一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器組成，它的引腳功能如下：1、Vcc：芯片電源電壓, +5V+15V；2、VREF：參考電壓, -10V+10V ；3、RFB：

16、反饋電阻引出端, 此端可接運(yùn)算放大器輸出端；4、AGND/DGND：模擬信號(hào)地/數(shù)字信號(hào)地；5、DI7 DI0：數(shù)字量輸入信號(hào)；6、ILE：輸入鎖存允許信號(hào), 高電平有效；7、CS：片選信號(hào), 低電平有效；8、WR1：寫(xiě)信號(hào)1，低電平有效；9、WR2：寫(xiě)信號(hào)2，低電平有效；10、XFER：轉(zhuǎn)移控制信號(hào)，低電平有效；11、IOUT1、IOUT2：電流輸出引腳。DAC0832屬電流輸出型，兩輸出電流之和是常數(shù)。當(dāng)要得到與輸入數(shù)字成正比的電壓，可把此兩引腳輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓形式。DAC0832的工作方式有三種：1、直通方式：/LE1和/LE2均為1，外來(lái)數(shù)據(jù)直接通過(guò)兩級(jí)鎖存器到達(dá)D/A轉(zhuǎn)換器。

17、2、單緩沖方式：一個(gè)寄存器工作于直通狀態(tài)，一個(gè)工作于受控鎖存器狀態(tài)。3、雙緩沖方式：兩個(gè)寄存器均工作于受控鎖存器狀態(tài)。在此設(shè)計(jì)中，考慮到所需轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)量不大，DAC0832采用直通方式的硬件接法。它的引腳結(jié)構(gòu)如圖2.6所示：圖2.6DAC0832引腳結(jié)構(gòu)24C01 是一個(gè)1K位串行CMOS E2PROM， 部含有128個(gè)8 位字節(jié)，CATALYST公司的先進(jìn)CMOS 技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗，24C01 有一個(gè)8 字節(jié)頁(yè)寫(xiě)緩沖器，該器件通過(guò)I2C 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，其引腳結(jié)構(gòu)如圖2.79。圖2.724C01引腳結(jié)構(gòu)管腳功能：A0、A1、A2：器件地址選擇，SDA：串行

18、數(shù)據(jù)/地址，SCL：串行時(shí)鐘，WP：寫(xiě)保護(hù)，VCC/VSS：電源/地。24C01從器件地址：在I2C總線的開(kāi)始信號(hào)之后，所送出的第一字節(jié)數(shù)據(jù)用來(lái)選擇從器件地址，其中前7位為地址碼（高4位“1010”為廠商給定的24C01型號(hào)地址，器件地址中的低3位為引腳地址A2、A1、A0），第8位為為方向位（R/W）。方向位“0”表示發(fā)送，即主器件把信息寫(xiě)至所選擇的從器件；方向位為“1”表示主器件將從從器件讀信息，器件地址如圖2.8所示：圖2.8器件地址第3章數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源硬件電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)主要圍著AT89S52單片機(jī)作為整機(jī)的控制單元用PROTEL 99SE設(shè)計(jì)軟件來(lái)布線的，其中還用到了

19、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片DAC0832、外部存儲(chǔ)芯片24C01、放大器芯片LM324、4×4矩陣式鍵盤(pán)、數(shù)碼管等其他器件。總體框圖考慮到各個(gè)元件的電氣特性，例如元器件之間的干擾問(wèn)題，接地問(wèn)題，布線問(wèn)題等，本系統(tǒng)將硬件電路設(shè)計(jì)分為數(shù)字部分和模擬部分。3.1穩(wěn)壓電源數(shù)字部分電路穩(wěn)壓電源數(shù)字部分電路即單片機(jī)外圍接口電路主要包括：DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、EEPROM接口電路、鍵盤(pán)接口電路、揚(yáng)聲器接口電路、復(fù)位電路、晶振電路與數(shù)碼管顯示部分電路。3.1.1 單片機(jī)外圍接口電路1、單片機(jī)外圍接口總電路。單片機(jī)AT89S52與外圍器件的接口總電路如圖3.1所示，為了將各部分電路介紹的更加清楚，下面就單片機(jī)

20、外圍接口電路作一個(gè)扼要介紹。圖3.1AT89S52與外圍器件的接口總電路如圖3.2所示，AT89S52的P0、P2.5P2.7接數(shù)碼管輸出顯示部分電路，其中P0口用來(lái)輸出字段碼；P2.5P2.7用來(lái)輸出數(shù)碼管選通位信號(hào)；P2.0、P2.2分別接外部存儲(chǔ)芯片24C01的數(shù)據(jù)線（SDA）和時(shí)鐘線（SCL）；P2.3接揚(yáng)聲器電路，為執(zhí)行部程序指令，EA/VPP必須接VCC.圖3.2AT89S52部分接口電路一如圖3.3所示，AT89S52的P1口與數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832相連接，用來(lái)輸出數(shù)字量信號(hào)；RST為復(fù)位腳，用來(lái)輸入復(fù)位信號(hào)，同時(shí)它還與P1.5P1.7一起用作ISP下載端口；P3口用做鍵盤(pán)信

21、號(hào)輸入端口，XTAL1、XTAL2接晶振電路10。圖3.3AT89S52部分接口電路二2、單片機(jī)外圍電路接口電路具體介紹。下面對(duì)單片機(jī)與其它外圍器件的接口電路作一一介紹。（1）數(shù)碼轉(zhuǎn)換芯片DAC0832與單片機(jī)AT89S52接口電路。此設(shè)計(jì)中利用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片DAC0832將鍵盤(pán)輸入數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量（電流），以實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能。DAC0832是一種電流型芯片，在前文第2章2.5節(jié)簡(jiǎn)單介紹了它的工作原理，數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)中，采用了該芯片的直通工作方式（即CS、WR1、IOUT2、AGND、WR2、XFER接地；ILE、VREF接5V電源），它的數(shù)據(jù)輸入口D0D7分別與單片機(jī)的P1.0-P1.

22、7相連，從IOUT1引腳輸出模擬量（電流）接同相比例放大電路。如圖3.4。圖3.4DAC0832與AT89S52接口電路（2）存儲(chǔ)芯片24C01與單片機(jī)AT89S52接口電路。存儲(chǔ)芯片24C01是AT24C系列E2PROM，它支持I2C總線數(shù)據(jù)傳送規(guī)則。數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)中利用它存儲(chǔ)電壓輸出值，實(shí)現(xiàn)掉電保存當(dāng)前電壓值的功能。其硬件接法如下圖3.5所示，引腳1、2、3、4、7接地；8腳接5V；5腳與6腳分別接單片機(jī)的P2.0、P2.2的同時(shí)接5.1K上拉電阻后再接5V（因連接總線的器件的輸出端必須是集電極或漏極開(kāi)路，以具備線“與”功能）。圖3.524C01硬件接法（3）4×4矩陣鍵

23、盤(pán)接口電路。在本設(shè)計(jì)課題中利用4×4矩陣鍵盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓輸入值的設(shè)定、步進(jìn)、按鍵存儲(chǔ)、復(fù)位、確定等功能以實(shí)現(xiàn)數(shù)控，其硬件連接圖如圖3.6，實(shí)現(xiàn)功能如表3.1。圖3.64×4矩陣鍵盤(pán)電路表3.1 4×4矩陣鍵盤(pán)功能表鍵盤(pán)號(hào)功能功能描述鍵盤(pán)號(hào)功能 功能描述S13數(shù)字鍵S91數(shù)字鍵S27數(shù)字鍵S105數(shù)字鍵S3確定確定鍵S119數(shù)字鍵S4復(fù)位復(fù)位鍵S12步進(jìn)加0.1V鍵S52數(shù)字鍵S130數(shù)字鍵S66數(shù)字鍵S144數(shù)字鍵S7設(shè)定設(shè)定鍵S158數(shù)字鍵S8存儲(chǔ)存儲(chǔ)鍵S16步進(jìn)減0.1V鍵（4）揚(yáng)聲器電路、AT89S52單片機(jī)復(fù)位電路與外部晶振電路。揚(yáng)聲器電路如圖3.7，利用它

24、實(shí)現(xiàn)輸出電壓值提醒。單片機(jī)AT89S52 的P2.3腳通過(guò)限流電阻R2與PNP管與蜂鳴器相連，當(dāng)單片機(jī)引腳P2.3輸出低電平時(shí)，PNP導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出聲音。復(fù)位電路如圖3.8，晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位，當(dāng)鍵盤(pán)S0按下時(shí)通過(guò)電阻R1將電平拉高，同時(shí)R1,C4還起到濾波作用，去鍵盤(pán)抖動(dòng)。晶振電路如圖3.8，X1:振蕩器反相放大器和部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。X2:振蕩器反相放大器的輸出端。圖3.7 揚(yáng)聲器電路圖3.8 復(fù)位與晶振電路（5）數(shù)碼管顯示部分電路。本設(shè)計(jì)中顯示部分采用四位共陽(yáng)數(shù)碼管，8550PNP三極管作驅(qū)動(dòng)，如圖3.9所示，I 、II、III 、IV是選通

25、位，當(dāng)B8低電平，B9、B10、B11為高電平時(shí)，I位由于三極管的導(dǎo)通而被拉至電源5V端，第一個(gè)數(shù)碼管選通，其他三個(gè)沒(méi)有被選通。其中100歐的電阻為限流電阻，1K電阻為上拉電阻，將選通位電平拉高。因根據(jù)設(shè)計(jì)要求，只需要三位數(shù)碼管即可實(shí)現(xiàn)在輸出電壓值圍的顯示，在設(shè)計(jì)中用到低三位數(shù)碼管，單片機(jī)引腳與四位共陽(yáng)數(shù)碼管腳的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3.2。表3.2 AT89S52引腳與四位數(shù)碼管腳對(duì)應(yīng)表AT89S52四位數(shù)碼管AT89S52四位數(shù)碼管P0.0 aP0.6cP0.1 fP0.7 gP0.2 bP2.7IP0.3 eP2.6IIP0.4 dP2.5IIIP0.5 hP2.4IV圖3.9 數(shù)碼管顯示電路3.

26、1.2 數(shù)字部分電路PCB設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中，數(shù)字部分電路PCB采用Protel 99se 軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)步驟是: 1、畫(huà)電路原理圖；2、電路元件封裝；3、生成報(bào)表（ERC表、網(wǎng)絡(luò)表、元件列表）；4、創(chuàng)建一個(gè)PCB工程文件，將網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入該工程；5、自動(dòng)布局，自動(dòng)布線后通過(guò)手工調(diào)整布線完成整個(gè)PCB版圖的設(shè)計(jì)11。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，數(shù)字部分電路PCB如圖3.10所示。圖3.10數(shù)字部分電路PCB圖3.2 穩(wěn)壓電源模擬部分電路穩(wěn)壓電源模擬部分電路主要包括電源部分電路，由運(yùn)放LM324、達(dá)林頓管TIP127等構(gòu)成的輸出電壓控制單元電路。這一部分采用普通萬(wàn)能板來(lái)完成，主要是由于模擬部分電路的可變性大，隨時(shí)都

27、有可能更改電路。另外，模擬部分電路屬于高壓部分，穩(wěn)壓管和達(dá)林頓管發(fā)熱量比較大，要帶散熱片；同時(shí)須將它與5V低壓工作的數(shù)字部分電路分開(kāi)，這樣可有效地防止元件的損壞，這也是系統(tǒng)為什么將電路設(shè)計(jì)分為數(shù)字部分和模擬部分的原因。3.2.1 電源部分電路在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮到單片機(jī)與其他器件的電源供電問(wèn)題，采用一個(gè)變壓器將220V交流電降壓再經(jīng)電橋整流，獲得25V左右的平穩(wěn)電壓，然后用穩(wěn)壓管78L24、78L12、78L05進(jìn)行三次穩(wěn)壓，分別獲得24V、12V和5V的穩(wěn)定電壓，24V提供的是運(yùn)算放大器LM324和達(dá)林頓管TIP127的工作電壓，5V是AT89S52單片機(jī)和DAC0832的工作電壓。圖3.11所

28、示，圖中電容起濾波作用。在硬件電路的實(shí)際設(shè)計(jì)中，由于電源工作時(shí)的發(fā)熱量比較大，因此對(duì)穩(wěn)壓管要外加散熱片。圖3.11 電源供電部分電路3.2.2 輸出電壓控制單元電路系統(tǒng)中，矩陣鍵盤(pán)輸入數(shù)字信號(hào)經(jīng)AT89S52處理后輸出給DAC0832,數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出的是電流量，因此必須將電流量接電阻后接反饋放大電路以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出。本設(shè)計(jì)的模擬部分利用了LM324作為放大器，采用二級(jí)放大電路，第一級(jí)為同相比例放大電路，第二級(jí)為閉環(huán)反饋放大電路。下面就將二級(jí)放大電路做詳細(xì)的介紹。1、 同相比例放大電路原理。同相比例運(yùn)算放大電路12如圖3.12所示，根據(jù)集成運(yùn)放的"虛短"和"

29、;虛斷"2個(gè)重要概可得式（3.1）、（3.2），又由式（3.1）、（3.2）、（3.3）可推出式（3.4），式（3.4）即為同相比例放大器增益的計(jì)算公式。U+=U- (3.1)UI=U+ (3.2)U-/Uo=R/(R+Rf) (3.3)Uo(1Rf/R)UI (3.4)Uo=Ri(1+Rf/R1) (3.5)圖3.12 同相比例運(yùn)算電路在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)電壓圍為010V的基準(zhǔn)電壓Ur，即數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出的電壓值，由于DA轉(zhuǎn)換芯片DAC0832輸出的是電流信號(hào)，將它作用在電阻R上變成電壓，然后用同相比例放大器放大電壓到010V作為基準(zhǔn)電壓，同相比例放大器滿(mǎn)足式（3.5）

30、，其中i是DAC0832的IO1腳輸出的電流，R1為同相端的接地電阻，Rf為反饋電阻，Rf選用5k的微調(diào)電阻，R1選用100的電阻，R選用1K，將各值代入式（3.5），這時(shí)同相比例放大器的最大放大系數(shù)為： A51，滿(mǎn)足輸出基準(zhǔn)電壓Ur的要求，如圖3.13所示。圖3.13 第一級(jí)放大電路2、 反饋穩(wěn)壓放大電路。如圖3.14所示：圖3.14反饋穩(wěn)壓放大電路圖中DA端是單片機(jī)數(shù)模轉(zhuǎn)換得到的基準(zhǔn)電壓Ur，這里采用運(yùn)放構(gòu)成積分器對(duì)R2和R3進(jìn)行采樣，采樣電壓U1和基準(zhǔn)電壓Ur進(jìn)行比較，比較其差值進(jìn)行放大得到Uo，通過(guò)Uo控制處于放大區(qū)Q1的Uce,又由式（3.6）可知，進(jìn)而控制輸出電壓Vo13。分析積分

31、器，它滿(mǎn)足式（3.7），由運(yùn)放的虛短與虛斷可得式（3.8），將式（3.8）代入式（3.7）整理可得式（3.9）。在很短的時(shí)間，U1保持不變，即Ur-U1=C (C是常數(shù)) ，這時(shí)有式（3.10），由式（3.10）可知在短時(shí)間，Uo隨時(shí)間成線性變化，它的斜率與C1、R1有關(guān)（這里選C1為0.1uf、R1為10k）。U r-U1越大，即輸出端的電壓波動(dòng)越大，那么，Uo增大得越快，于是Uce就越大，由式（3.6）可知 Vo馬上降下來(lái)，從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。設(shè)計(jì)中選擇R2、R3的分壓比為：N0.6，采樣電阻不能取太大，這里選擇R2300，R3500，分壓比為：n=0.625。Vo25v-Uce (3.6

32、)Uo=(1/C1*R1)(U2-U1)dt+U2 (3.7)U2Ur (3.8)Uo=(1/C1*R1)(Ur-U1)dt+Ur (3.9)Uo=(Ur-U1)*t/(C1*R1)+Ur (3.10)本設(shè)計(jì)實(shí)際用到的數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源模擬部分輸出電壓控制單元電路如圖3.15所示，其中用電位器R3和微調(diào)電阻Rf作為校準(zhǔn)電壓值硬件補(bǔ)償；用達(dá)林管TIP127作為調(diào)整管，由于其工作時(shí)發(fā)熱量較大，須外加散熱裝置。圖3.15輸出電壓控制單元電路第4 章 數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能是：鍵盤(pán)對(duì)單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)，單片機(jī)對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理后的數(shù)據(jù)送位共陽(yáng)數(shù)碼管，再送到8位數(shù)模轉(zhuǎn)換

33、芯片（DAC0832）,以實(shí)現(xiàn)數(shù)字量對(duì)電壓的控制。系統(tǒng)中的主程序主要完成鍵盤(pán)掃描、判斷、處理和數(shù)碼顯示。而電壓值輸出顯示和輸出音響提示在中斷處理程序中完成。4.1系統(tǒng)軟件流程圖圖4.1為主程序流程圖， 程序一開(kāi)始對(duì)硬件進(jìn)行初始化，例如系統(tǒng)對(duì)AT89S52單片機(jī)端口進(jìn)行定義；對(duì)定時(shí)器0，定時(shí)器1置初值與開(kāi)中斷等。然后進(jìn)入鍵盤(pán)判斷處理程序，首先通過(guò)鍵盤(pán)掃描判斷是否有鍵盤(pán)按下：按下，進(jìn)入鍵盤(pán)服務(wù)程序，否則繼續(xù)讀鍵盤(pán)狀態(tài)。初始化硬件有鍵按下？鍵盤(pán)服務(wù)程序主程序流程：是否圖4.1 系統(tǒng)主程序流程圖根據(jù)本文前一章表3.14×4矩陣鍵盤(pán)功能表，軟件設(shè)計(jì)部分中鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)的功能如下：1、按“設(shè)定”鍵開(kāi)始

34、設(shè)定電壓，超過(guò)024V視為無(wú)效操作，十位、個(gè)位、十分位循環(huán)輸入，設(shè)定完十分位后LED數(shù)碼開(kāi)始閃動(dòng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)，音響提示，電壓輸出。2、在正常情況下，按“儲(chǔ)存”鍵，當(dāng)前數(shù)碼開(kāi)始閃動(dòng)，提示準(zhǔn)備存入當(dāng)前數(shù)值到EEPROM中保存，再按數(shù)字鍵，音響提示，表示存到該鍵中。3、在正常情況下，按數(shù)字鍵，讀取該鍵存儲(chǔ)數(shù)值，閃動(dòng)，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)，音響提示，電壓輸出。4、按“”鍵進(jìn)行減0.1V微調(diào)，按“”鍵進(jìn)行加0.1V微調(diào)。因此，鍵盤(pán)服務(wù)程序根據(jù)鍵盤(pán)的不同輸入，通過(guò)鍵值散轉(zhuǎn)方式轉(zhuǎn)入相應(yīng)的處理程序，執(zhí)行。例如：圖4.2 鍵盤(pán)服務(wù)程序若用戶(hù)按下S4（復(fù)位鍵），鍵盤(pán)服務(wù)程序通過(guò)鍵值散轉(zhuǎn)方式進(jìn)入看門(mén)狗復(fù)位程序，輸

35、出為“0”,返回初始狀態(tài)，等待下一次按鍵，圖4.2鍵盤(pán)服務(wù)程序。去抖動(dòng)，確有按鍵按下判斷鍵值讀EEPROM送DA寫(xiě)EEPROM設(shè)定數(shù)值置位設(shè)定標(biāo)志位，清顯示清所有標(biāo)志位開(kāi)音響，送數(shù)值至DA加減數(shù)值送DA置位存儲(chǔ)標(biāo)志位死循環(huán)，看門(mén)狗復(fù)位是數(shù)字鍵嗎？是設(shè)定鍵嗎？是確認(rèn)鍵嗎？是嗎？有鍵按下嗎？是存儲(chǔ)鍵嗎？是復(fù)位鍵嗎？鍵盤(pán)服務(wù)程序：注：所有未加標(biāo)注的判斷框均是下行為“否”，側(cè)向?yàn)椤笆恰笔欠袷谴鎯?chǔ)鍵按了？設(shè)定鍵按了？4.2 系統(tǒng)程序介紹C語(yǔ)言在單片機(jī)的應(yīng)用中，由于其邏輯性強(qiáng)，可讀性好，比匯編語(yǔ)言靈活，簡(jiǎn)練，目前越來(lái)越多的人從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，市場(chǎng)上幾種常見(jiàn)的單片機(jī)均有其C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)

36、境。因此，在本系統(tǒng)中，考慮到匯編語(yǔ)言的這些缺點(diǎn)，采用了C語(yǔ)言作為軟件設(shè)計(jì)語(yǔ)言。在本文前面各章節(jié)介紹了系統(tǒng)原理圖與硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行軟件部分的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)編程分為主程序和鍵盤(pán)處理程序兩個(gè)部分，每個(gè)部分由若干模塊組成，下面就如何通過(guò)C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)數(shù)控調(diào)壓作簡(jiǎn)要的說(shuō)明。1、 輸入、控制、轉(zhuǎn)換顯示模塊的編程。系統(tǒng)采用4×4矩陣鍵盤(pán)作為輸入模塊，因此在編程中必須通過(guò)掃描鍵盤(pán)的行和列，讀出其值，然后通過(guò)AT89S52單片機(jī)控制鍵盤(pán)值散轉(zhuǎn)，給各個(gè)鍵盤(pán)編寫(xiě)相應(yīng)的處理程序?qū)崿F(xiàn)其相應(yīng)的功能，在此過(guò)程中用AT89S52單片機(jī)/定時(shí)器TR0作為中斷處理顯示，用定時(shí)器TR1作為中斷處理提醒，開(kāi)音響。（1）初

37、始化硬件。例如對(duì)P3口作為鍵盤(pán)輸入口的定義：#define key_point P3；對(duì)標(biāo)志位的定義：static bit select=0，即在開(kāi)始還沒(méi)按下“設(shè)定鍵”時(shí)，標(biāo)志位select為“0”；在主程序中，初始化部分程序如下：void main(void)speaker=1; /蜂鳴器不響WDTRST=0x1E;WDTRST=0xE1; /初始化看門(mén)狗TMOD=0x11; /初始化定時(shí)器 TH0=(65536-5000)/256; /T0置初值TL0=(65536-5000)%256;TH1=(65536-50000)/256;/T1置初值TL1=(65536-50000)%256;EA

38、=1;/開(kāi)總中斷ET0=1;/開(kāi)T0中斷ET1=1;/開(kāi)T1中斷TR0=1;/啟動(dòng)T0TR1=0; /關(guān)閉T1DA=0; /初始化DA轉(zhuǎn)化當(dāng)中用到了看門(mén)狗定時(shí)器（WDT）、定時(shí)器0和定時(shí)器1。為了激活WDT，用戶(hù)必須向WDTRST寄存器（地址為0A6H的SFR）依次寫(xiě)入01EH和0E1H。當(dāng)WDT激活后，用戶(hù)必須一定時(shí)間周期性地向WDTRST寫(xiě)入01EH和0E1H喂狗來(lái)避免WDT溢出。因?yàn)楫?dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到8191(1FFFH)時(shí)，13 位計(jì)數(shù)器將會(huì)溢出，這將會(huì)復(fù)位器件。定時(shí)器0計(jì)時(shí)滿(mǎn)5毫秒時(shí)產(chǎn)生定時(shí)中斷，進(jìn)入中斷處理顯示子程序；同理定時(shí)器1計(jì)時(shí)滿(mǎn)50毫秒產(chǎn)生定時(shí)中斷，進(jìn)入相應(yīng)的中斷處理程序。定時(shí)器0

39、中斷處理程序如下：void disp(void) interrupt 1TH0=(65536-5000)/256;/對(duì)T0重置初值TL0=(65536-5000)%256;dispbuf0=num1;/數(shù)碼值送顯示緩沖區(qū)dispbuf1=num2;dispbuf2=num3;ledwork();/顯示函數(shù)顯然，進(jìn)入中斷處理程序時(shí)，須對(duì)定時(shí)器0重置初值，然后數(shù)碼值送輸出顯示緩沖區(qū)，最后通過(guò)顯示程序部分將數(shù)碼轉(zhuǎn)換成數(shù)碼代碼輸出顯示。（2）單片機(jī)執(zhí)行控制功能，判斷鍵盤(pán)值，轉(zhuǎn)入鍵盤(pán)處理程序。其中判斷有鍵按下后須緊跟著延時(shí)程序，以去掉鍵盤(pán)的機(jī)械抖動(dòng)，鍵盤(pán)延時(shí)時(shí)間約10毫秒：void delay10ms(

40、void) /延時(shí)程序 unsigned char i,j;for(i=10;i>0;i-) for(j=248;j>0;j-);具體的鍵盤(pán)判斷處理程序在這里就不做一一介紹了，詳情可以參考附錄程序清單。（3）輸出顯示并將數(shù)字量送DA。數(shù)碼的輸出顯示部分程序主要圍繞著十位、個(gè)位、十分位何時(shí)選通，送數(shù)字代碼顯示來(lái)進(jìn)行編程（程序可參考附錄程序清單）。將數(shù)字量送DA顯示是通過(guò)按“確定"鍵來(lái)最終實(shí)現(xiàn)的，其“確定”部分程序如下：case 0x7b: select=0; /確定鍵read_bit=0;if(num1<3)if(num1!=2|num2<5)temp=num1

41、; num=temp*100;temp=num2;num+=temp*10;temp=num3; num+=temp;temp=num;DA=buchang(temp);/整體數(shù)碼值送DAspeaker=0; fengmin=1;cancel();break; 其中DA=buchang(temp)指令即數(shù)字量送DA。 2、 存儲(chǔ)模塊編程。在本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)一個(gè)存儲(chǔ)電壓值，掉電永久保存的功能，需要一個(gè)外部存儲(chǔ)芯片（24C01），因此在編程中運(yùn)用到了I2C總線技術(shù)。I2C總線是一種用于IC(Integrated Circuit)器件之間連接的二進(jìn)制總線。它通過(guò)SDA（串行數(shù)據(jù)線）與SCL（串行時(shí)鐘線）

42、在連至總線的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件。如圖4.2所示，SCL為高電平時(shí),SDA由高電平向低電平跳變,開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)；SCL為高電平時(shí),SDA由低電平向高電平跳變,結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。SDA 線上的數(shù)據(jù)必須在時(shí)鐘的高電平周期保持穩(wěn)定數(shù)據(jù)線的高或低電平狀態(tài)（數(shù)據(jù)有效），只有在SCL 線的時(shí)鐘信號(hào)是低電平時(shí)才能改變14,見(jiàn)圖4.3。系統(tǒng)先通過(guò)發(fā)送開(kāi)始信號(hào)開(kāi)始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送，然后傳送寫(xiě)從地址信號(hào)，最后從外部存儲(chǔ)器地址讀數(shù)據(jù)到單片機(jī)或?qū)憯?shù)據(jù)到外部存儲(chǔ)器。系統(tǒng)對(duì)SCL時(shí)鐘的編程如下：void clock() /I2C總線時(shí)鐘unsigned char i=0;scl=1; somenop();while

43、 (sda=1)&&(i<255)i+; scl=0; somenop();其中somenop()函數(shù)為延時(shí)函數(shù)，其余部分的程序可以參照附錄程序清單。圖4.2開(kāi)始/結(jié)束定時(shí)信號(hào)圖4.3數(shù)據(jù)線的變化示意圖3、軟件補(bǔ)償編程。系統(tǒng)如果通過(guò)ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，間接用單片機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與顯示，可以讓實(shí)際輸出電壓值與輸出顯示值一致。由于系統(tǒng)中沒(méi)有用到ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換，并且DAC0832的線性穩(wěn)定度不夠好，因此系統(tǒng)實(shí)際輸出電壓值與輸出顯示值存在誤差，必須用軟件補(bǔ)償?shù)霓k法來(lái)消除誤差。為此通過(guò)測(cè)試多組實(shí)際輸出電壓值與輸出顯示值對(duì)比，然后進(jìn)行軟件補(bǔ)償

44、。程序中軟件補(bǔ)償函數(shù)為：unsigned char buchang(unsigned char caozuoshu)，當(dāng)按下“確認(rèn)”鍵、“”鍵、“”鍵時(shí)，程序通過(guò)調(diào)用補(bǔ)償函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓值的補(bǔ)償，從而消除誤差，具體補(bǔ)償程序可參考附錄程序清單。結(jié) 論此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，從一開(kāi)始接到任務(wù)書(shū)到最后完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，總體上按要求完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作。盡管設(shè)計(jì)的過(guò)程是十分繁瑣、枯燥的，但當(dāng)領(lǐng)悟到一個(gè)個(gè)知識(shí)點(diǎn)，將問(wèn)題一一解決時(shí)，有無(wú)比的成就感，讓自己更加有信心堅(jiān)持下去。在這方面，我認(rèn)識(shí)到要想做成一件事是不容易的，當(dāng)中必定有很多的阻力，但是一定要有恒心，細(xì)心地認(rèn)真地找出問(wèn)題的所在，再一點(diǎn)一點(diǎn)去解決它，這樣，

45、到達(dá)成功的彼岸也就僅僅是時(shí)間的問(wèn)題了。這次設(shè)計(jì)的題目是單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源，在參考了很多書(shū)籍的情況下，嘗試增加了一些功能，盡管沒(méi)有達(dá)到所期望的最完善的目的，但也有了一定的突破。數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源所牽涉的圍可以是很大的，它不僅僅具備準(zhǔn)確的電壓輸出、顯示功能，我們還可以嘗試更多的擴(kuò)展。例如：這次設(shè)計(jì)中，數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源不僅能夠輸出和顯示0V24V電壓圍，步進(jìn)值為0.1V的電壓，而且還能夠存儲(chǔ)電壓值，實(shí)現(xiàn)掉電永久保存功能與輸出音響提示功能，這只是其中的一個(gè)例子。只要我們勤于思考，刻苦鉆研，就會(huì)得到更多的收獲與創(chuàng)新。本系統(tǒng)的不足之處就是不能對(duì)輸出電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，為了能夠使系統(tǒng)具備檢測(cè)實(shí)際輸

46、出電壓值的大小，系統(tǒng)可通過(guò)加入模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（ADC0809芯片）進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，間接用單片機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)電壓進(jìn)行采樣，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與顯示15。這樣一來(lái)使系統(tǒng)輸出誤差更小，效果更好，這也是系統(tǒng)將來(lái)的一種功能擴(kuò)展。我想，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，特別是通過(guò)對(duì)硬件的制作而不單單是對(duì)原理的論述，我學(xué)到的不僅僅是電子方面的知識(shí)，更重要的是，我學(xué)到了作為一名電子設(shè)計(jì)者所必需的心理素質(zhì)，那就是決心加上耐心！致 本設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師雪老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度一直在激勵(lì)著我。從題目的選擇到最終完成設(shè)計(jì)，她都給我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。她淵博的知識(shí)、開(kāi)闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。另外，我還要

47、特別感我們宿舍的同學(xué)對(duì)我的無(wú)私幫助，使我得以順利完成論文，在此我衷心地感他們。 最后，我要感我的父母，同時(shí)再次對(duì)關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)們表示衷心地感！參 考 文 獻(xiàn)1 Intel.MCS-51 Family of Single Chip MicrocomputersM.New York: EnglewoodCliffs,1990:1-23. 2 Intel.8-bit Embedded MicrocontrollersM. New York: Englewood Cliffs,1995:27-38.3王兆安，黃俊.電力電子技術(shù)M.：機(jī)械工業(yè)，2006:43-50.4 胡桂陽(yáng).用單片機(jī)制作直流

48、穩(wěn)壓可調(diào)電源J.電子世界,2005,12：2425.5太延資料下載站.AT89S52芯片英文使用說(shuō)明書(shū)DB/OL.tai-yan./bbs1/index.php.6肖金球.單片機(jī)原理與接口技術(shù)M.：清華大學(xué),2004:1-40,186-191.7毛敏.MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)與應(yīng)用實(shí)踐教程M.:高等教育，2006:1-127.821IC中國(guó)電子網(wǎng).DAC0832芯片英文使用說(shuō)明書(shū)DB/OL.21ic.9MCU.單片機(jī)I2C總線與AT24C01應(yīng)用實(shí)例DB/OL.mcublog./blog/blog2006/elecqht/archives/2007/20807. html.2007-1-30

49、.10 王翠珍.可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)J.中國(guó)測(cè)試技術(shù),2006, 32(5):113115.11胡燁，鵬翼，明.Protel 99se原理圖與PCB設(shè)計(jì)教程M.：機(jī)械工業(yè)，2005:1-224.12 康華光，大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）M.：高等教育，1999：444455.13國(guó)雄，金篆芷.測(cè)控電路M.：機(jī)械工業(yè)，2004:272-273.14 康華光，大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）M.：高等教育，1999:350-351,388-398.15 梁建光.基于AT89C51單片機(jī)的數(shù)控開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源J.電工技術(shù)，2004,12:5455.附錄#define key_point P3#define disp_point P0#define shu_1 P2_5#define shu_2 P2_6#define shu_3 P2_7#define DA P1#define speaker P2_3/#include "AT89x52.h"#include "I2C.h"static bit select=0; /數(shù)值設(shè)定標(biāo)志位static bit save=0; /儲(chǔ)存標(biāo)志位static bit read_bit=0; /讀取標(biāo)志位static bit fengmi