基于單片機數(shù)控直流電源設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計（論文）</p><p>　　本次我們所設(shè)計的數(shù)控直流穩(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，其輸出電壓大小采用數(shù)字顯示，輸出電壓的大小調(diào)節(jié)通過“+”、“-”兩鍵操作，分別作加、減電壓控制，單片機將根據(jù)按鍵鎖進行的操作增加或減小Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換電路的輸入數(shù)值，Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換成模擬電壓，然后經(jīng)過射極跟隨器控制調(diào)整輸出級輸出所需的穩(wěn)定電壓。并ICH7

2、07芯片實時測試顯示輸出電壓的變化，使設(shè)計更加人性化。</p><p>　　第二章 方案論證及比較</p><p><b>　　2.1 控制器部分</b></p><p>　　方案一：應(yīng)用PIC芯片作為控制器。PIC單片機系列是美國微芯公司（Microship）的產(chǎn)品，是當前市場份額增長最快的單片機之一。PIC系列單片機的I/O口是雙向的，其輸

3、出電路為CMOS互補推挽輸出電路。I/O腳增加了用于設(shè)置輸入或輸出狀態(tài)的方向寄存器（TRISn , 其中n對應(yīng)各口，如A、B、C、D、E等），從而解決了51系列I/O腳為高電平時同為輸入和輸出的狀態(tài)。當置位1時為輸入狀態(tài)，且不管該腳呈高電平或低電平，對外均呈高阻狀態(tài)；置位0時為輸出狀態(tài)，不管該腳為何種電平，均呈低阻狀態(tài)，有相當?shù)尿?qū)動能力，低電平吸入電流達25mA，高電平輸出電流可達20mA。相對于51系列而言，這是一個很大的優(yōu)點，它可以

4、直接驅(qū)動數(shù)碼管顯示且外電路簡單。它的A/D為10位，能滿足精度要求。具有在線調(diào)試及編程（ISP）功能。</p><p>　　方案二：應(yīng)用AT89S51作為控制器。51系列優(yōu)點之一是它從內(nèi)部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng)，稱作位處理器，或布爾處理器。它的處理對象不是字或字節(jié)而是位。它不光能對片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進行處理，如傳送、置位、清零、測試等，還能進行位的邏輯運算，其功能十分完備，使用起來得心應(yīng)手

5、。51系列的另一個優(yōu)點是乘法和除法指令，這給編程也帶來了便利。而且，51系列的I/O腳的設(shè)置和使用非常簡單，當該腳作輸入腳使用時，只須將該腳設(shè)置為高電平（復位時，各I/O口均置高電平）。當該腳作輸出腳使用時，則為高電平或低電平均可。低電平時，吸入電流可達20mA，具有一定的驅(qū)動能力；而為高電平時，輸出電流僅數(shù)十μA甚至更?。娏鲗嶋H上是由腳的上拉電流形成的），基本上沒有驅(qū)動能力。</p><p>　　PIC芯片的

6、內(nèi)置很強大，但是一方面它的價格比較昂貴，另一方面，也是由于我們對PIC不大了解，沒有試驗過，所以，我們選擇了51作為我們的控制器。這樣一來，我們實現(xiàn)一些功能就必須要加外圍電路了。</p><p><b>　　2.2 顯示部分</b></p><p>　　方案一 ：使用LED顯示。優(yōu)點：可是角度寬，價格便宜。缺點：顯示的內(nèi)容少，介面呆板，而且占用較多的IO口資源。<

7、;/p><p>　　方案二 ：使用1602液晶顯示器?？梢暶娣e大，介面美觀，抗干擾能力強，調(diào)用方便簡單，而且可以節(jié)省軟件中斷資源，應(yīng)用串行連接，節(jié)省I/O口資源。</p><p>　　這次，我們選用了LED作為我們的顯示器。因為1602液晶顯示器相對來說比較昂貴，而且我們的顯示部分只是顯示電壓的輸出值。用四位數(shù)碼管就可以實現(xiàn)。但是，使用LED占用了比較多的Ｉ／Ｏ資源。</p>&

8、lt;p><b>　　2.3 電源部分</b></p><p>　　方案一：三端固定輸出電壓式穩(wěn)壓電源78XX系列運用其器件內(nèi)部電路來實現(xiàn)過壓保護、過流保護、過熱保護 。這使它的性能很穩(wěn)定。能夠?qū)崿F(xiàn)1A以上的電流 器件具有良好的溫度系數(shù)。并且有多種電壓輸出值5V~24V，因此產(chǎn)品的應(yīng)用范圍很泛 。可以運用本地調(diào)節(jié)來消除噪聲影響，解決了與單點調(diào)節(jié)相關(guān)的分散問題輸出電壓誤差精度分為

9、7;3%和±5% 。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　LM117/LM317 是美國國家半導體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路。LM117/LM317 的輸出電壓范圍是1.2V至37V，負載電流最大為1.5A。它的使用非常簡單，僅需兩個外接電阻來設(shè)置輸出電壓。此外它的線性調(diào)整率和負載調(diào)整率也比標 準的固定穩(wěn)壓器好。LM117/

10、LM317 內(nèi)置有過載保護、安全區(qū)保護等多種保護電路。通常 LM117/LM317 不需要外接電容，除非輸入濾波電容到 LM117/LM317 輸入端的連線超過 6 英寸（約 15 厘米）。使用輸出電容能改變瞬態(tài)響應(yīng)。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標準三端穩(wěn)壓器高的多的紋波抑制比。LM117/LM317能夠有許多特殊的用法。比如 把調(diào)整端懸浮到一個較高的電壓上，可以用來調(diào)節(jié)高達數(shù)百伏的電壓，只要輸入輸出壓差不超過117/LM317的極限就行

11、。當然還要避免輸出端短路。還 可以把調(diào)整端接到一個可編程電壓上，實現(xiàn)可編程的電源輸出。</p><p>　　通過比較分析，此次我們選擇了78XX系列芯片來實現(xiàn)我們的電源輸出。因為78XX系列的芯片能滿足我們的四個固定電壓的輸出。</p><p>　　第三章 主要電路單元的設(shè)計</p><p>　　本系統(tǒng)由電源模塊、調(diào)壓模塊、D／A轉(zhuǎn)換模塊、顯示與鍵盤模塊組成。系統(tǒng)電

12、路結(jié)構(gòu)原理圖，如圖所示：</p><p><b>　　+</b></p><p><b>　　電路設(shè)計：</b></p><p>　　1．整流、濾波電路設(shè)計。</p><p>　　首先確定整流電路結(jié)構(gòu)為橋式電路，選用大的電解電容對輸入的電流進行濾波處理。電路如圖所示：</p><

13、p><b>　　整流濾波電路</b></p><p>　　該整流濾波電路中，220V 的市電輸入到電路中，經(jīng)過一個整流橋堆整流電路 。整流電路的任務(wù)是將電網(wǎng)供給的交流電變換成脈動的直流電，通常利用二極管的單向?qū)щ娦詠韺崿F(xiàn)。一般分為半波整流/全波整流/橋式整流/被壓整流等，而橋堆就是用在橋式整流中的。通過整流橋堆后的電壓為U=U0*1.2。U0為經(jīng)過變壓器變壓后的輸出電壓。經(jīng)過

14、整流后的電壓用兩個電容實現(xiàn)濾波處理。</p><p><b>　　2.電源電路</b></p><p>　　該電源電路采用了四個三端集成穩(wěn)壓器來為電路輸出電路所需要的各種電壓。一般三集成穩(wěn)壓電路的最小輸入、輸出電壓差約為2V，否則不能輸出穩(wěn)定的電壓，使電壓差保持在4-5V，即經(jīng)變壓器變壓，二極管整流，電容器濾波后的電壓應(yīng)比穩(wěn)壓值高一些 。78系列的三端穩(wěn)壓器能夠輸出正

15、的電壓。79系列的三端穩(wěn)壓器輸出是負電壓。由于該電路的芯片發(fā)熱較大，一般要加上合適的散熱片散熱保護電路。芯片分三個引腳，輸入、輸出和接地，三個引腳不能接反，否則容易燒化電路。</p><p><b>　　3.放大電路：</b></p><p>　　這部分電路是實現(xiàn)電壓放大的電路。電路的比較放大采用運放NE5534來設(shè)計，該器件具有共模抑制比高，響應(yīng)速度快和壓擺率高的特

16、點。設(shè)計時可由R10、R11A、R12組成分壓取樣電路，并要求R10／(R11A+R12)=1／4，即當輸出電壓存在△UO=0.05 V時，△Ua=0.04 V，這與DAC的輸出(10／255=0.04V=1LSB)變化一致。事實上，經(jīng)過DAC轉(zhuǎn)換以將電流轉(zhuǎn)換為電壓并進行電壓放大后，即可將得到的10 V電壓送比較器NE54534的同相端作為比較的基準電壓。由于DAC0832是8位的D／A轉(zhuǎn)換器，故有255步進。由此，當CPU控制DAC變

17、化1LSB時，其對應(yīng)Va的變化為0.04 V，故Uout的可調(diào)變化量為0.05 V(步長)。NE5534和Q1、Q3及取樣電路構(gòu)成的負反饋電路可實現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓的目的(穩(wěn)壓)。</p><p>　　電路中的過流保護由R9與Q2完成。當Io>0.7A時，VR9=R9Io≥1×0.7=0.7 V，此時Q2導通，并對調(diào)整管Q3的基極分流，使TIP41的導通電阻增大，輸出電壓降低，從而達到過流保護的目的。

18、該系統(tǒng)的短路保護采用保險管來完成。</p><p>　　該電路的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路是由DAC0832、兩級低漂移的運放μA714和VREF電路組成。DAC0832和運放U3A將CPU發(fā)出的8位二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成0～-5 V的電壓，然后經(jīng)運放U3B反向放大2倍，以得到0～10 V電壓。因此，該DAC的轉(zhuǎn)換分辨率為10／(28-1)=0.04 V，即CPU輸出給DAC的數(shù)據(jù)變化為1 Bit，DAC輸出電壓的變化為0.04 V

19、。VREF電路為DAC提供基準電壓，調(diào)節(jié)R5A，可使基準電壓保持為5 V。</p><p>　　8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832芯片</p><p>　　1. 引腳及其功能</p><p>　　DAC0832是雙列直插式8位D/A轉(zhuǎn)換器。能完成數(shù)字量輸入到模擬量(電流)輸出的轉(zhuǎn)換。圖1-1和圖1-2分別為DAC0832的引腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。其主要參數(shù)如下 ：分辨率為8

20、位，轉(zhuǎn)換時間為1μs，滿量程誤差為±1LSB，參考電壓為(+10?/span>-10)V，供電電源為(+5～+15)V，邏輯電平輸入與TTL兼容。從圖1-1中可見， 在DAC0832中有兩級鎖存器，第一級鎖存器稱為輸入寄存器，它的允許鎖存信號為ILE，第二級鎖存器稱為DAC寄存器，它的鎖存信號也稱為通道控制信號 /XFER。</p><p>　　DAC0832引腳圖如圖所示：</p>

21、<p>　　圖中，當ILE為高電平，片選信號 /CS 和寫信號 /WR1為低電平時，輸入寄存器控制信號為1，這種情況下，輸入寄存器的輸出隨輸入而變化。此后，當 /WR1 由低電平變高時，控制信號成為低電平，此時，數(shù)據(jù)被鎖存到輸入寄存器中，這樣輸入寄存器的輸出端不再隨外部數(shù)據(jù)DB的變化而變化。</p><p>　　對第二級鎖存來說，傳送控制信號 /XFER 和寫信號 /WR2同時為低電平時，二級鎖存控

22、制信號為高電平，8位的DAC寄存器的輸出隨輸入而變化，此后，當 /WR2由低電平變高時，控制信號變?yōu)榈碗娖?，于是將輸入寄存器的信息鎖存到DAC寄存器中。</p><p>　　圖中其余各引腳的功能定義如下：</p><p>　　(1)、DI7～DI0 ：8位的數(shù)據(jù)輸入端，DI7為最高位。</p><p>　　(2)、IOUT1 ：模擬電流輸出端1，當DAC寄存器中數(shù)

23、據(jù)全為1時，輸出電流最大，當 DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為0時，輸出電流為0。</p><p>　　(3)、IOUT2 ：模擬電流輸出端2， IOUT2與IOUT1的和為一個常數(shù)，即IOUT1＋IOUT2＝常數(shù)。</p><p>　　(4)、RFB ：反饋電阻引出端，DAC0832內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以 RFB端可以直接接到外部運算放大器的輸出端，這樣相當于將一個反饋電阻接在運算放大器 的輸出

24、端和輸入端之間。</p><p>　　(5)VREF ：參考電壓輸入端，此端可接一個正電壓，也可接一個負電壓，它決定0至255的數(shù)字量轉(zhuǎn)化出來的模擬量電壓值的幅度，VREF范圍為(+10～-10)V。 VREF端與D/A內(nèi)部T形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。</p><p>　　(6)、Vcc ：芯片供電電壓，范圍為(+5~ 15)V。</p><p>　　(7)、AGND ：模擬

25、量地，即模擬電路接地端。</p><p>　　(8)、DGND ：數(shù)字量地。 </p><p><b>　　4.鍵盤模塊</b></p><p>　　當輸出電壓經(jīng)R13限流和R14取樣后，即可送入TLC2453-1進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。圖中的TLC2453-1為11通道、12位串行A／D轉(zhuǎn)換器，具有12位分辨率，轉(zhuǎn)換時間為10μs，有11個模擬輸入通道

26、，3路內(nèi)置自測試方式，采樣率為66 kbps，線性誤差±1LSBmax，同時帶有轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出EOC，并可單、雙極性輸出。通過其可編程的MSB或LSB前導可編程輸出數(shù)據(jù)長度。 TLC2453-1的時鐘頻率選用4.1 MHz，電源輸出電壓Uo的取樣信號從IN0輸入，芯片的I／O時鐘端、數(shù)據(jù)輸入端、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出端、片選端分別與AT89S51單片機的P0.0,P0.1,P0.2,P0.3相連，然后經(jīng)單片機處理后從P0口輸出，在經(jīng)芯片M

27、C74HC573N驅(qū)動后送入數(shù)碼管，通過數(shù)碼管顯示輸出電壓。電路中AT89S51單片機的晶振頻率選用12 MHz，P3.0,P3.2,P3.5,P3.6接調(diào)壓按鈕。K1實現(xiàn)設(shè)置功能，即通過此按鍵可以實現(xiàn)電平快速切換功能（3V，5V，6V，9V，12V），K2實現(xiàn)調(diào)控增加電壓的功能，K3實現(xiàn)調(diào)控減小電壓的功能，K4實現(xiàn)按鍵鎖定和解鎖的功能，防止誤觸造成不便。</p><p><b>　　5．電壓顯示電路&

28、lt;/b></p><p>　　該部分電路通過運用兩個MC74HC573N芯片控制數(shù)碼管的位選和段選，并且，都將</p><p>　　他們接在AT89S51的主芯片的Ｐ０.０～Ｐ０．７口上進行對數(shù)碼管的控制。通過數(shù)碼管的時時檢測來知道電路電壓輸出的大小。</p><p>　　電壓顯示電路，如下圖所示：</p><p>　　電路按一般的

29、接法，在段，位選口上接上上拉電阻。并用三極管實現(xiàn)電路電流的放大小效果。</p><p>　　數(shù)碼管使用四位計數(shù)，使數(shù)碼管的顯示可以達到０．０１V的精確要求。</p><p><b>　　6.主芯片電路控制</b></p><p>　　該部分電路采用了最基本的AT89S51為基核，通過對該芯片編程，使芯片實現(xiàn)各種強大的功能。</p>

30、<p>　　該部分電路的電路圖，如圖所示：</p><p>　　該部分電路通過控制AT89S51芯片的IO口實現(xiàn)電路的各項控制功能。通過控制P3.0，P3.1，P3.5,P3.6口實現(xiàn)按鍵的調(diào)節(jié)設(shè)置電壓功能；通過控制芯片的P0口接的譯碼驅(qū)動器MC74HC573Ｎ芯片實現(xiàn)電壓的時時跟蹤顯示功能；通過Ｄ／Ａ和Ａ／Ｄ的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)電路的數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換等。</p><p><b&g

31、t;　　MC78系列</b></p><p><b>　　24C02芯片</b></p><p><b>　　概述：</b></p><p>　　CAT24WC01/02/04/08/16 是一個1K/2K/4K/8K/16K 位串行CMOS E2PROM 內(nèi)部含有128/256/512/1024/2048 個

32、8 位字節(jié)CATALYST 公司的先進CMOS 技術(shù)實質(zhì)上減少了器件的功耗CAT24WC01 有一個8 字節(jié)頁寫緩沖器CAT24WC02/04/08/16 有一個16 字節(jié)頁寫緩沖器該器件通過I2C 總線接口進行操作有一個專門的寫保護功能。</p><p><b>　　管腳描述：</b></p><p><b>　　SCL 串行時鐘</b><

33、;/p><p>　　CAT24WC01/02/04/08/16 串行時鐘輸入管腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時鐘這是一個輸入管腳。</p><p>　　SDA 串行數(shù)據(jù)/地址</p><p>　　CAT24WC01/02/04/08/16 雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收SDA 是一個開漏，輸出管腳可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進行線或wire-

34、ORA0 A1 A2 器件地址輸入端這些輸入腳用于多個器件級聯(lián)時設(shè)置器件地址當這些腳懸空時默認值為0 24WC01 除外。</p><p>　　當使用24WC01 或24WC02 時最大可級聯(lián)8 個器件如果只有一個24WC02 被總線尋址這三個地址輸入腳A0 A1 A2 可懸空或連接到Vss 如果只有一個24WC01 被總線尋址這三個地址輸入腳A0 A1 A2 必須連接到Vss。</p><p

35、>　　當使用24WC04 時最多可連接4 個器件該器件僅使用A1 A2 地址管腳A0 管腳未用可以連接到Vss 或懸空如果只有一個24WC04 被總線尋址A1 和A2 地址管腳可懸空或連接到Vss。</p><p>　　當使用24WC08 時最多可連接2 個器件且僅使用地址管腳A2 A0 A1 管腳未用可以連接到</p><p>　　Vss 或懸空如果只有一個24WC08 被總線尋址

36、A2 管腳可懸空或連接到Vss。</p><p>　　當使用24WC16 時最多只可連接1 個器件所有地址管腳A0 A1 A2 都未用管腳可以連接到</p><p>　　Vss 或懸空WP 寫保護。</p><p>　　如果WP 管腳連接到Vcc 所有的內(nèi)容都被寫保護只能讀當WP 管腳連接到Vss 或懸空允許器件進行正常的讀/寫操作。</p><

37、p><b>　　芯片的時序圖：</b></p><p>　　Data Validity </p><p>　　Start and Stop Definition</p><p>　　Output Acknowledge</p><p>　　集成運放NE5534芯片</p><p>　　des

38、cription/ordering information</p><p>　　The NE5534, NE5534A, SA5534, and SA5534A are high-performance operational amplifiers combiningexcellent dc and ac characteristics. Some of the features include very low

39、 noise, high output-drive capability,high unity-gain and maximum-output-swing bandwidths, low distortion, and high slew rate.</p><p>　　These operational amplifiers are compensated internally for a gain equal

40、 to or greater than three. Optimizationof the frequency response for various applications can be obtained by use of an external compensationcapacitor between COMP and COMP/BAL. The devices feature input-protection diodes

41、, output short-circuit</p><p>　　protection, and offset-voltage nulling capability with use of the BALANCE and COMP/BAL pins (see theapplication circuit diagram).</p><p>　　For the NE5534A and SA5

42、534A, a maximum limit is specified for the equivalent input noise voltage.</p><p><b>　　symbol</b></p><p>　　application circuit</p><p><b>　　TLC2543</b></p&

43、gt;<p>　　芯片引腳圖，如圖所示：</p><p><b>　　TLC2543概述</b></p><p>　　TLC2543是12位的串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過程。由于是串行輸入結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省51系列單片機的I/O資源；且價格適中，分辨率較高，因此使用較為廣泛。</p><p>　　TLC25

44、43與圍外電路的連線簡單，三個控制輸入端的CS（片選）、輸入/輸出時鐘（I/O CLOCK）以及串行數(shù)據(jù)輸入端（DATE INPUT 。片內(nèi)的14通道多路器可以選擇11個輸入中的任何一個或三個測試電壓中的一個，采樣保持是自動的，轉(zhuǎn)換結(jié)束，EOC輸出變高。</p><p>　　TLC2543引腳、功能及時序</p><p><b>　　一、引腳：</b></p&g

45、t;<p>　　TLC2543為20腳DIP封裝，引腳圖如下圖所示。</p><p>　　TLC2543具有4線制串行接口，分別為片選端(CS)，串行時鐘輸入端(I/O CLOCK)，串行數(shù)據(jù)輸入端(DATA IN)和串行數(shù)據(jù)輸出端(DATA OUT)。它可以直接與SPI器件進行連接，不需要其他外部邏輯。同時，它還在高達4MHz的串行速率下與主機進行通信。</p><p>　

46、　TLC2543除了具有高速的轉(zhuǎn)換速度外，片內(nèi)還集成了14路多路開關(guān)。其中n路為外部模擬量輸入，3路為片內(nèi)自測電壓輸入。在轉(zhuǎn)換結(jié)束后，EOC引腳變?yōu)楦唠娖?，轉(zhuǎn)換過程中由片內(nèi)時鐘系統(tǒng)提供時鐘，無需外部時鐘。在AD轉(zhuǎn)換器空閑期間，可以通過編程方式進入斷電模式，此時器件耗電只有25pA。</p><p><b>　　工作時序 ：</b></p><p>　　以MSB為前導，

47、 用CS進行12個時鐘傳送的工作時序如下圖所示。</p><p>　　1.上電時，EOC=“1”，CS=“1”</p><p>　　2.使CS下降，前次轉(zhuǎn)換結(jié)果的MSB即A11位數(shù)據(jù)輸出到Dout供讀數(shù)。</p><p>　　3.將輸入控制字的MSB位即C7送到Din，在CS之后tsu>=1.425us后，使CLK上升，將Din上的數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。<

48、/p><p>　　4.CLK下降，轉(zhuǎn)換結(jié)果的A10位輸出到Dout供讀數(shù)。</p><p>　　5.在第4個CLK下降時，由前4個CLK上升沿移入寄存器的四位通道地址被譯碼，相應(yīng)模入通道接通，其模入電壓開始時對內(nèi)部開關(guān)電容充電。</p><p>　　6.第8個CLK上升時，將Din腳的輸入控制字C0位移入輸入寄存器后，Din腳即無效。</p><p&

49、gt;　　7.第11個CLK下降，上次AD結(jié)果的最低位A0輸出到Dout供讀數(shù)。至此，I/O數(shù)據(jù)已全部完成，但為實現(xiàn)12位同步，仍用第12個CLK脈沖，且在其第12個CLK下降時，模入通道斷開，EOC下降，本周期設(shè)置的AD轉(zhuǎn)換開始，此時使CS上升。</p><p>　　8.經(jīng)過時間tconv<=10us,轉(zhuǎn)換完畢，EOC上升。</p><p>　　9.使CS下降，轉(zhuǎn)換結(jié)果的MSB位B

50、11輸出到Dout供讀數(shù)。</p><p>　　10.將新周期的輸入控制字的MSB位D7送到Din，在CS下降之處，tSU時間處由CLK上升將Din數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。</p><p>　　11.CLK下降，將AD結(jié)果的B10位輸出到Dout。</p><p>　　上電時，第一周期讀取的Dout數(shù)據(jù)無效，應(yīng)舍去。</p><p><b&

51、gt;　　74HC573</b></p><p>　　74HC573 概述　　74HC573是一款高速CMOS器件，74HC573引腳兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列?！　?4HC573包含八路D 型透明鎖存器，每個鎖存器具有獨立的D 型輸入，以及適用于面向總線的應(yīng)用的三態(tài)輸出。所有鎖存器共用一個鎖存使能（LE）端和一個輸出使能（OE）端?！　‘擫E為高時，數(shù)據(jù)從Dn輸入到鎖存器，在此條

52、件下，鎖存器進入透明模式，也就是說，鎖存器的輸出狀態(tài)將會隨著對應(yīng)的D輸入每次的變化而改變。當LE為低時，鎖存器將存儲D輸入上的信息一段就緒時間，直到LE的下降沿來臨?！　‘擮E為低時，8個鎖存器的內(nèi)容可被正常輸出；當OE為高時，輸出進入高阻態(tài)。OE端的操作不會影響鎖存器的狀態(tài)。　　74HC573與以下型號邏輯功能相同：　　74HC563，但輸出為反相　　74HC373，但引腳布局不同</p><p>　　

53、74HC571的特點：</p><p>　　特點： ·三態(tài)總線驅(qū)動輸出 ·置數(shù)全并行存取 ·緩沖控制輸入 ·使能輸入有改善抗擾度的滯后作用</p><p><b>　　管腳圖如圖所示：</b></p><p><b>　?。眨粒罚矗毙酒?lt;/b

54、></p><p>　　uA741通用高增益運算通用放大器，雙列直插8腳或圓筒8腳封裝。工作電壓±22V,差分電壓±30V,輸入電壓±18V,允許功耗500mW.其管腳與OP07（超低失調(diào)精密運放）一樣。</p><p><b>　　管腳圖如圖所示：</b></p><p><b>　?。粒裕福梗樱?/p>

55、１</b></p><p>　　芯片的引腳圖如圖所示：</p><p>　　AT89S51具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 </

56、p><p>　　此外，AT89S51設(shè)計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定時計數(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位。</p><p><b>　　2．管腳說明：</b></p><p><b>　　VCC：

57、供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，

58、此時P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個內(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口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。</p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可

59、接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，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，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口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。</p&

60、gt;<p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當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。</p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口）</p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出口）</p><p&g

61、t;　　P3.2 /INT0（外部中斷0）</p><p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1）</p><p>　　P3.4 T0（記時器0外部輸入）</p><p>　　P3.5 T1（記時器1外部輸入）</p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)

62、存儲器讀選通）</p><p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。</p><p>　　RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。</p><p>　　ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，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，ALE端以不變的頻率周期

63、輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， 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。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取

64、指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。</p><p>　　/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</p>

65、<p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p><p>　　ICL7107測試電路 </p><p>　　ICL7107是一塊應(yīng)用非常廣泛的集成電路。它包含3 1/2位數(shù)字A/D轉(zhuǎn)換器，可直接驅(qū)動LED數(shù)碼管，內(nèi)部設(shè)有參考電壓、獨立模擬開關(guān)、邏輯控制、顯示驅(qū)動、自動

66、調(diào)零功能等。參考電路：</p><p>　　第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計</p><p>　　軟件要實現(xiàn)的功能是：鍵盤對單片機輸入數(shù)據(jù)，單片機對獲得的數(shù)據(jù)進行處理，送到數(shù)模轉(zhuǎn)換器，再送入數(shù)碼管顯示，實現(xiàn)對電壓的控制。</p><p><b>　　主控程序</b></p><p>　　主控程序首先進行系統(tǒng)的初始化，然后顯示電路中

67、的輸出電壓，初始應(yīng)為0V。按下功能轉(zhuǎn)換鍵進入預(yù)置電壓環(huán)節(jié)，等待鍵盤輸入。根據(jù)鍵盤的不同輸入，按下確定鍵后轉(zhuǎn)入相應(yīng)的應(yīng)用程序。執(zhí)行后，數(shù)碼管顯示電路中的電壓。直到被下一次設(shè)置電壓打斷。</p><p><b>　　過流保護程序</b></p><p>　　過流保護由中斷實現(xiàn)，通過AD轉(zhuǎn)換檢測電路中的電流，若電流超過額定電流的1.2倍時蜂鳴器發(fā)出警報并在5秒后初始化電路。

68、若電流超過額定電流的1.5倍時立即初始化原電路。</p><p><b>　　3．鍵盤顯示程序</b></p><p>　　剛上電時，數(shù)碼管顯示的是電路的輸出電壓。當?shù)谝淮伟聪骆I一（即s1）時，進入設(shè)置步進初值的模式，數(shù)碼管顯示設(shè)置的初始步進值（用s2和s3分別控制步進初值的增減），按下s4為確定鍵，此時數(shù)碼管顯示為電路輸出電壓。當數(shù)碼管顯示輸出電壓時，若連續(xù)按下兩

69、次s1則進入常用電壓設(shè)置，用s2和s3分別控制常用電壓的增減，其中常用電壓有3V,5V,6V,9V,12V。按下s4為確定鍵，數(shù)碼管顯示為電路輸出電壓。當數(shù)碼管顯示為電路輸出電壓，連續(xù)三次按下s1則進入步步函數(shù)，此時電路的輸出電壓以原電路的輸出電壓為基礎(chǔ)步步增大或減小，步進值為0.1V。增加到13V時開始減小，并在減小到0V時漸次增大。當再次按下s1鍵時停止步步函數(shù)。在按下確定鍵后再按一次s4則為鎖定，此時再按s1，s2，s3鍵均無效，

70、知道再次按下s4鍵解鎖。</p><p><b>　　第八章 心得體會</b></p><p><b>　　附錄一：</b></p><p>　　完整的系統(tǒng)源代碼： </p><p&g

71、t;　　#include<reg52.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p><b>　　/*</b></p><p><b>　　變量解釋:</b><

72、/p><p>　　num0 輸出電壓除以AD芯片（TLC2543）的讀取電壓的比值</p><p>　　num1 num1的值為放大比例，即輸出電流除以DA芯片（DAC0832）的輸出電壓*100(即顯示的值)的比值</p><p>　　max 當電路中電流為最大時，AD輸出的電流</p><p><b>　　*/</b&

73、gt;</p><p>　　#define num0 1</p><p>　　#define num1 1</p><p>　　#define max 1</p><p><b>　　/*</b></p><p><b>　　變量解釋:</b></p><

74、;p>　　flag 判斷是否鎖定鍵盤</p><p>　　flag1 常用電壓的設(shè)定</p><p>　　flag0 判斷DA值為bujin，還是常用電壓,還或是bubu函數(shù)</p><p>　　s1num s1按鍵的值</p><p>　　s4num s4按鍵的值</p><p>　　a 判斷bubu

75、程序是加還是減</p><p><b>　　*/</b></p><p>　　uchar s1num,s4num,flag,flag1,flag0,</p><p>　　qian,bai,shi,ge,a;</p><p><b>　　/*</b></p><p><b

76、>　　變量解釋:</b></p><p>　　shu 輸出電壓的顯示值</p><p>　　yibu 自動步進的DA值</p><p>　　bujin 步進的設(shè)定值</p><p><b>　　*/</b></p><p>　　uint shu,yibu,bujin;&

77、lt;/p><p>　　uchar code table1[]={//normal number</p><p>　　0x3f,0x06,0x5b,0x4f,</p><p>　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,</p><p>　　0x7f,0x6f};</p><p>　　uchar code table2[

78、]={ //+'.'number</p><p>　　0xbf,0x86,0xdb,0xcf,</p><p>　　0xe6,0xed,0xfd,0x87,</p><p>　　0xff,0xdf};</p><p>　　uchar code table3[]={//常用電壓</p><p>　　0

79、x12c,0x1f4,0x258,0x384,0x4b0};</p><p>　　sbit SCL=P1^7;//I2C的數(shù)據(jù)/地址傳輸端</p><p>　　sbit SDA=P1^6;//I2C的時鐘端</p><p>　　sbit dula=P3^2;//數(shù)碼管的段選，用來選擇數(shù)碼管顯示的數(shù)字</p><p>　

80、　sbit wela=P3^7;//數(shù)碼管的位選，用來選擇顯示的數(shù)碼管</p><p>　　sbit csda=P1^4;//DAC0832的片選信號端</p><p>　　sbit wr=P1^5;//外部寫控制</p><p>　　sbit s1=P3^0;//按鍵1，即功能切換鍵</p><p>　　sb

81、it s2=P3^1;//按鍵2，即增加鍵</p><p>　　sbit s3=P3^5;//按鍵3，即減小鍵</p><p>　　sbit s4=P3^6;//按鍵4，即鎖定解鎖鍵</p><p>　　sbit ADEOC=P2^4;//AD轉(zhuǎn)換結(jié)束端，在最后的I/O CLOCK下降沿之后，</p><p>

82、　　//EOC從高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３值睫D(zhuǎn)換完成和數(shù)據(jù)準備傳輸為止</p><p>　　sbit ADCLOCK=P2^3;//輸入輸出時鐘端</p><p>　　sbit ADIN=P2^2;//串行數(shù)據(jù)輸入端</p><p>　　sbit ADOUT=P2^1;//AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的串行輸出端</p><p>　　sb

83、it adcs=P2^0;//AD的片選端</p><p>　　sbit di=P2^7;//蜂鳴器</p><p>　　void delay();//延時一微秒左右</p><p>　　void delayms(uint z);//延時單位為毫秒</p><p>　　void init

84、();//初始化函數(shù)</p><p>　　void keyscan();//鍵盤掃描函數(shù)</p><p>　　/*-----------------I2C函數(shù)聲明-----------------*/</p><p>　　void start();//開始I2C通訊</p><p&

85、gt;　　void stop();//停止I2C通訊</p><p>　　void respons();//應(yīng)答</p><p>　　void write_byte(uchar date);//寫數(shù)據(jù)</p><p>　　uchar read_byte();//讀數(shù)據(jù)</p>

86、<p>　　void write_add(uchar address,uchar date);//在指定地址寫數(shù)據(jù)</p><p>　　uchar read_add(uchar address);//在指定地址讀數(shù)據(jù)</p><p>　　/*-----------------I2C函數(shù)聲明-----------------*/</p><

87、;p>　　void display(uchar qian,uchar bai,uchar shi,uchar ge);</p><p>　　//數(shù)碼管顯示，格式為XX．XX</p><p>　　void didi();</p><p>　　//若電流超過1A的1.2倍時過5秒初始化，1A的1.5倍時直接初始化</p>&l

88、t;p>　　void dastart(uint x);</p><p>　　//DA開始，并輸出指定電壓，其中x為需要輸出的電壓</p><p>　　void xianshu();//顯示電路中的電流</p><p>　　void shebujin();//設(shè)定并顯示設(shè)定的步進電壓</p>

89、<p>　　void shechang();//設(shè)定并顯示設(shè)定的常用電壓</p><p>　　void bubu();</p><p>　　//bubu每隔0.5秒輸出電壓變化0.1V，先增大，至超過13V時，再減小</p><p>　　void bubustart();</p>

90、<p>　　//開始bubu函數(shù)模式，數(shù)碼管顯示電路中的電壓</p><p>　　void bubustop();</p><p>　　//結(jié)束bubu函數(shù)模式，數(shù)碼管顯示電路中的電壓</p><p>　　uint adwork();</p><p>　　//讀取AD芯片的數(shù)據(jù)即測得的電

91、流，但由于有乘以相應(yīng)的系數(shù)，所以輸出結(jié)果為輸出端的電壓</p><p>　　/*===========================主函數(shù)==================*/</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　init();&

92、lt;/b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　keyscan();</p><p>　　if(s1num==0)</p><p><b>　　{</b></p&

93、gt;<p>　　xianshu();//顯示輸出電壓函數(shù)</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(s1num==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　shebujin();//設(shè)定步進電壓函數(shù)</p&

94、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　if(s1num==2)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　shechang();//設(shè)定常用電壓函數(shù)</p><p><b>　　}</b></p>&

95、lt;p>　　if(s1num==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(flag0==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　dastart(bujin);</p><p>　　//使DA芯片輸出指定的

96、步進電壓的相應(yīng)電流</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(flag0==2)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　dastart(table3[flag1]);</p><p>　　//使DA芯片輸出指定的常用電壓的

97、相應(yīng)電流</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(flag0==3)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　bubustart();//開始bubu函數(shù)</p><p><b>　　}</b>&

98、lt;/p><p>　　if(flag0!=3)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　bubustop();//結(jié)束步步函數(shù)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>

99、<p><b>　　didi();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*===========================主函數(shù)==================*/</p><p>

100、;　　void init()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　di=1;//蜂鳴器，關(guān)閉</p><p>　　wela=0;//數(shù)碼管，關(guān)閉</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p>　　csda=1;//DA

101、初始化,關(guān)閉</p><p><b>　　wr=1;</b></p><p>　　SDA=1;//I2C通訊，關(guān)閉</p><p><b>　　delay();</b></p><p><b>　　SCL=1;</b></p><p><b&g

102、t;　　delay();</b></p><p>　　TMOD=0x11;</p><p>　　TH0=(65536-50000)/256;//初始化定時器0，關(guān)閉</p><p>　　TL0=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　EA=1;</b></p>&

103、lt;p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　TR0=0;</b></p><p>　　TH1=(65536-50000)/256;//初始化定時器1，關(guān)閉</p><p>　　TL1=(65536-50000)%256;</p><p><b>　　

104、EA=1;</b></p><p><b>　　ET1=1;</b></p><p><b>　　TR1=0;</b></p><p><b>　　shu=0;</b></p><p><b>　　bujin=0;</b></p>

105、<p><b>　　yibu=0;</b></p><p><b>　　s1num=0;</b></p><p><b>　　s4num=0;</b></p><p><b>　　flag=0;</b></p><p><b>　　

106、flag0=0;</b></p><p><b>　　flag1=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delay()</p><p><b>　　{ ; ; }</b></p><p>　　vo

107、id delayms(uint z)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint x,y;</b></p><p>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>0;y--);</p><p>

108、<b>　　}</b></p><p>　　/*===================================================*/</p><p>　　/*====================DA轉(zhuǎn)換=========================*/</p><p>　　/*===================

109、================================*/</p><p>　　void dastart(uint x)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　dula=0;//關(guān)閉數(shù)碼管顯示</p><p><b>　　wela=0;</b></p

110、><p>　　csda=0;//開啟DA</p><p><b>　　wr=0;</b></p><p>　　P0=x*num1;//P0為DA接口,num1的值為放大比例，即輸出電流除以DA芯片（DAC0832）的輸出電壓*100(即顯示的值)的比值</p><p>　　delayms(200);&l

111、t;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*===================================================*/</p><p>　　/*====================DA轉(zhuǎn)換=========================*/</p><p>　　/*

112、===================================================*/</p><p>　　/*===================================================*/</p><p>　　/*================數(shù)碼管顯示函數(shù)=====================*/</p><p&

113、gt;　　/*===================================================*/</p><p>　　void display(uchar qian,uchar bai,uchar shi,uchar ge)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　csda=1;//關(guān)閉D

114、A</p><p><b>　　wr=1;</b></p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=table1[qian];</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=

115、0xff;</b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><p><b>　　P0=0x7f;</b></p><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms(5);</p><p>&l

116、t;b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=table2[bai];//table2輸出的值，加有小數(shù)點</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wel

117、a=1;</b></p><p><b>　　P0=0xbf;</b></p><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms(5);</p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P

118、0=table1[shi];</p><p><b>　　dula=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><p><b>　　P0=0xdf;</b></p

119、><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms(5);</p><p><b>　　dula=1;</b></p><p>　　P0=table1[ge];</p><p><b>　　dula=0;</b></p&g

120、t;<p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wela=1;</b></p><p><b>　　P0=0xef;</b></p><p><b>　　wela=0;</b></p><p>　　delayms

121、(5);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*===================================================*/</p><p>　　/*================數(shù)碼管顯示函數(shù)=====================*/</p><p>　　/