簡(jiǎn)易數(shù)控直流電流源畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要3</b></p><p>　　Abstract4</p><p><b>　　第1章 緒論5</b></p><p><b>　　1.1 課題背景</b></p&g

2、t;<p>　　1.2 技術(shù)發(fā)展歷程</p><p>　　1.3 本文的研究目的意義及主要工作</p><p><b>　　1.4 小結(jié)</b></p><p><b>　　第2章 方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 方案比較與論證</p><p

3、>　　2.1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選擇</p><p>　　2.1.2壓控恒流源的選擇</p><p>　　2.1.3顯示方案選擇</p><p>　　2.2 總體設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　2.3本章小結(jié)</b></p><p>　　第3章 硬件電路設(shè)計(jì)</p>

4、<p>　　3.1 電源電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1 TL7660簡(jiǎn)介</p><p>　　3.1.2 電源電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.2 控制電路</b></p><p>　　3.2.1 單片機(jī)時(shí)鐘電路</p><p>　　3.2.2 單片機(jī)復(fù)位

5、電路</p><p>　　3.2.3 控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3 D/A轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　3.4 壓控恒流源電路</p><p>　　3.4.1 LM324簡(jiǎn)介</p><p>　　3.4.2壓控恒流源電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.5

6、顯示電路</b></p><p>　　3.5.1 74LS164簡(jiǎn)介</p><p>　　3.5.2 顯示電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.6 本章小結(jié)</b></p><p>　　第4章 軟件程序設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 主程序設(shè)計(jì)流程</p>

7、<p><b>　　4.2 程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.3 本章總結(jié)</b></p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)&

8、lt;/b></p><p>　　附錄A 基于AT89S51單片機(jī)的電路原理圖</p><p>　　附錄B 基于AT89S51單片機(jī)的源程序</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子設(shè)備越來越多，而電子設(shè)備要工作都需要有電源能夠?yàn)槠渫?。性能好的電子設(shè)備，首先就

9、離不開穩(wěn)定的電源，電源的穩(wěn)定度越高，電子設(shè)備機(jī)器外圍條件越優(yōu)越，設(shè)備的壽命就更長(zhǎng)。而各種不同的電子設(shè)備所需要的供電電源不是統(tǒng)一的，所以，對(duì)于數(shù)控恒定電流源的研究與開發(fā)就顯得相當(dāng)重要了?，F(xiàn)在數(shù)控恒壓技術(shù)已經(jīng)很成熟，但在恒流方面尤其是在數(shù)控恒流方面的技術(shù)還有待發(fā)展，高性能的數(shù)控電流源的研究與開發(fā)非常重要。本文介紹了一種基于單片機(jī)的數(shù)控電流源的設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)以STC89C51單片機(jī)為中心控制器，利用按鍵設(shè)置輸出電流，單片機(jī)將該電流值送數(shù)碼管顯

10、示，同時(shí)，通過與D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)通信端口將輸出電流的數(shù)字量送入D/A轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量后輸出，再通過壓控恒流電路得到穩(wěn)定輸出的電流。D/A轉(zhuǎn)換器采用DAC0832。本文提供的數(shù)控電流源具有很高的精度值，可滿足多種電流源的試驗(yàn)要求，且電路精煉、簡(jiǎn)單易懂、成本低廉、實(shí)用價(jià)值和開發(fā)價(jià)值大。</p><p><b>　　關(guān)鍵字：</b></p><p>

11、;　　數(shù)控電流源，STC89C51，D/A轉(zhuǎn)換器</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　As electronic technology in recent years, electronic devices and electronic equipment work will need to have the power of e

12、lectricity. the perform a numerical controlled of electronic equipment is first and foremost from a stable source of stability, the higher the external condition, an electronic device, machine equipment of the more, it w

13、ill be long. And a variety of electronic equipment needed the supply of power is not unified, so for Numerical controlled constant current research and devel</p><p><b>　　Keywords:</b></p>

14、<p>　　Numerical controlled current source; AT89S51; Digital-To- Analog conversion</p><p><b>　　第1章緒論</b></p><p><b>　　課題背景</b></p><p>　　在現(xiàn)實(shí)生活中，人們經(jīng)常要用到電子器件

15、，而電子電路要正常工作，電源的作用是不可忽視的，電源性能的好壞，對(duì)電路、電子儀器和電子設(shè)備的使用壽命、使用性能等影響很大，尤其在帶有感性負(fù)載的電路和設(shè)備中，對(duì)電源的性能要求更高。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)。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一。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，

16、同時(shí)也給電源提出了更高的要求。近年來，隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控電源在以往使用線性電源的場(chǎng)合中也獲得日益廣泛的應(yīng)用。在一些工業(yè)場(chǎng)合需要提供電壓源和電流源，而且要求范圍廣，紋波低。如果采用多臺(tái)功能單一電源設(shè)備，體積和重量都會(huì)增加很多，不經(jīng)濟(jì)，也不能滿足工作的要求。因此研究開發(fā)多功能、寬范圍、可調(diào)節(jié)的數(shù)控電源很有意義。</p><p>　　性能好的電子設(shè)備，首先離不開穩(wěn)定的電源，電源穩(wěn)定度越高，設(shè)備和外圍條件越

17、優(yōu)越，那么設(shè)備的壽命更長(zhǎng)?；诖耍藗儗?duì)數(shù)控恒定電流器件的需求越來越迫切．當(dāng)今社會(huì)，數(shù)控恒壓技術(shù)已經(jīng)很成熟，但是恒流方面特別是數(shù)控恒流的技術(shù)才剛剛起步有待發(fā)展，高性能的數(shù)控恒流器件的開發(fā)和應(yīng)用存在巨大的發(fā)展空間。</p><p><b>　　技術(shù)發(fā)展歷程</b></p><p>　　數(shù)控電源是從80年代才真正的發(fā)展起來的，期間系統(tǒng)的電力電子理論開始建立。這些理論為其后

18、來的發(fā)展提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。在以后的一段時(shí)間里，數(shù)控電源技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達(dá)不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點(diǎn)。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對(duì)上述缺點(diǎn)不斷加以改善。單片機(jī)技術(shù)及電壓轉(zhuǎn)換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件。新的變換技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展，各種類型專用集成電路、數(shù)字信號(hào)處理器件的研制應(yīng)用，到90年代，已出現(xiàn)了數(shù)控精度達(dá)到0.05V的數(shù)控電源，功率密度達(dá)到每立方英寸

19、50W的數(shù)控電源。從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)中直流/直流電源轉(zhuǎn)換器向更高靈活性和智能化方向發(fā)展。在80年代的第一代分布式供電系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)向到20世紀(jì)末更為先進(jìn)的第四代分布式供電結(jié)構(gòu)以及中間母線結(jié)構(gòu)，直流/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。</p><p>　　早在90年代中,半導(dǎo)體生產(chǎn)商們就開發(fā)出了數(shù)控電

20、源管理技術(shù),而在當(dāng)時(shí)，這種方案的性價(jià)比與當(dāng)時(shí)廣泛使用的模擬控制方案相比處于劣勢(shì)，因而無法被廣泛采用。</p><p>　　由于數(shù)控電源管理的更廣泛應(yīng)用和行業(yè)能源節(jié)約和運(yùn)行最優(yōu)化的關(guān)注，電源行業(yè)和半導(dǎo)體生產(chǎn)商們便開始共同開發(fā)這種名為“數(shù)控電源”的新產(chǎn)品。    </p><p>　　現(xiàn)今隨著直流電源技術(shù)的飛躍發(fā)展, 整流系統(tǒng)由以前的分立元件和集成電路控制發(fā)展為微

21、機(jī)控制, 從而使直流電源智能化, 具有遙測(cè)、遙信、遙控的三個(gè)功能, 基本實(shí)現(xiàn)了直流電源的無人值守。</p><p>　　從組成上，數(shù)控電源可分成器件、主電路與控制等三部分。目前在電力電子器件方面，幾乎都為旋紐開關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度不高，而且經(jīng)常跳變，使用麻煩。</p><p>　　數(shù)字化智能電源模塊是針對(duì)傳統(tǒng)智能電源模塊的不足提出的，數(shù)字化能夠減少生產(chǎn)過程中的不確定因素和人為參與的環(huán)節(jié)數(shù)，

22、有效地解決電源模塊中諸如可靠性、智能化和產(chǎn)品一致性等工程問題，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可維護(hù)性。</p><p>　　本文的研究目的意義及主要工作</p><p>　　隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步對(duì)電子儀器的要求不斷提高，電源作為電路的動(dòng)力源泉扮演著越來越重要的角色，不論是學(xué)校實(shí)驗(yàn)室還是維修中心都離不開實(shí)驗(yàn)電源，但是傳統(tǒng)的電源不論是在控制精度還是輸出特性上都不能滿足要求。首先從精度上來看傳統(tǒng)電

23、流源的調(diào)整大多采用旋轉(zhuǎn)電位器的方式，在調(diào)整時(shí)電流值主要從電位器的刻度讀出，容易產(chǎn)生讀數(shù)誤差。從可操作性來看傳統(tǒng)電流源電位器上的刻度有限，讀書范圍不大，不可能非常精細(xì)，僅僅靠電位器上的幾個(gè)刻度對(duì)操作者的技巧要求比較高，同時(shí)誤差也比較大。由于單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和D/A元件的普及使得數(shù)控電源成為可能，數(shù)控電源不論是在控制精度還是在可操作性上都有傳統(tǒng)電源無法比擬的優(yōu)勢(shì)，由于單片機(jī)使用的普遍化，使得數(shù)控電源與傳統(tǒng)電源的成本日益接近。</p

24、><p>　　本設(shè)計(jì)中需要完成了以下幾項(xiàng)內(nèi)容：</p><p>　　單片機(jī)控制按鍵設(shè)定輸出電流值；</p><p>　　設(shè)定的電流值還將通過數(shù)碼管顯示電路顯示；</p><p>　　本設(shè)計(jì)通過恒流電路輸出穩(wěn)定的電流；</p><p>　　最終輸出的電流值為20mA-2000mA；</p><p>&

25、lt;b>　　小結(jié)</b></p><p>　　本章說明了基于單片機(jī)的數(shù)控電流源的課題背景，隨后介紹了數(shù)控電流源的技術(shù)發(fā)展歷程，最后提到研制基于AT89S52單片機(jī)的意義和本設(shè)計(jì)所要滿足課題要求。</p><p><b>　　方案設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　方案比較與論證</b></p

26、><p>　　2.1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選擇</p><p>　　方案一：采用各類數(shù)字電路來組成調(diào)節(jié)設(shè)置輸出電流的電路，通過信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)數(shù)控電流源，如選用CPLD等可編程邏輯器件，設(shè)計(jì)方框圖如圖2-1所示。</p><p>　　本方案電路復(fù)雜，靈活性不高，效率低，不利于系統(tǒng)的擴(kuò)展，對(duì)信號(hào)處理比較困難，而且CPLD器件普遍比較昂貴，設(shè)計(jì)成本高。</p><

27、p>　　方案二：采用STC89C51單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制單元，通過D/A轉(zhuǎn)換將預(yù)定值送入恒流源得到恒定電流，同時(shí)通過A/D送單片機(jī)顯示實(shí)際值，系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)控制功能。此方案各類功能易于實(shí)現(xiàn)，能很好的滿足題目的設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)方框圖如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2方案2設(shè)計(jì)方案圖</p><p>　　綜上兩圖，應(yīng)當(dāng)選擇方案2圖形進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p

28、>　　2.1.2恒流源的選擇</p><p>　　方案一：采用恒流二極管或者恒流三極管，優(yōu)點(diǎn)是精度比較高，但這種電路能實(shí)現(xiàn)的恒流范圍很小，只能達(dá)到幾十毫安，不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　方案二：采用集成運(yùn)放的線性恒流源，該輸出的電流與負(fù)載無關(guān)，通過使用兩塊構(gòu)成比較放大環(huán)節(jié)，利用晶體管平坦的輸出特性和深度的負(fù)反饋電路可以得到穩(wěn)定的恒流輸出和高輸出阻抗，實(shí)現(xiàn)電壓—電流轉(zhuǎn)換。&l

29、t;/p><p>　　綜合考慮，采用方案二，使用低噪音、高速寬帶運(yùn)放OP27BJ和大林頓管TIP122構(gòu)成一個(gè)恒流源電路。</p><p>　　2.1.3顯示方案選擇</p><p>　　方案一：采用LED液晶顯示屏，液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大，可顯示大量文字、圖形，顯示多樣，清晰可見，功率消耗極小，但缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，需要的接口線多，所以在此設(shè)計(jì)中不采用LED液晶顯示屏。

30、</p><p>　　方案二：使用LCD顯示。LCD具有輕薄短小，可視面積大，方便顯示漢字?jǐn)?shù)字。分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)，功耗小，且設(shè)計(jì)方便等特點(diǎn) ，原理圖如圖2-3所示。</p><p><b>　　圖2-3顯示原理圖</b></p><p>　　綜上所述，選擇方案二 ，采用12864漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊同時(shí)顯示電流給定值和實(shí)測(cè)值。<

31、/p><p>　　總體設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)原理圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為中心控制器，單片機(jī)控制按鍵設(shè)定輸出電流值，按鍵包括“+”鍵和“-”鍵，用于設(shè)定電流值，該電流值通過單片機(jī)送入D/A轉(zhuǎn)化器DAC0832轉(zhuǎn)換為模擬量輸出，該輸出為電流值，再通過運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換為電壓值，該電壓值通過恒流電路得到穩(wěn)定輸出的電流。同時(shí)設(shè)定的電流值還將通過數(shù)碼管顯示器電路顯示，以便于觀察。系統(tǒng)設(shè)計(jì)

32、框圖如下圖2-4所示。</p><p><b>　　圖2-4系統(tǒng)原理圖</b></p><p><b>　　2.3本章小結(jié)</b></p><p>　　本章首先介紹了硬件設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)方案的選擇，接著闡述了硬件中壓控恒流模塊和顯示模塊的優(yōu)缺點(diǎn)。并最終確定了最終的設(shè)計(jì)方案和主要模塊的選擇，即采用AT89S51單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制

33、單元。</p><p><b>　　硬件電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　電源電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　電源部分提供整個(gè)電路所需各種電壓，由電源變壓器、整流電路、濾波電路及輔助穩(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，確保有充足功率余量。</p><p>　　交

34、流電經(jīng)過二極管整流之后，方向單一了，但是大小（電流強(qiáng)度）還是處在不斷地變化之中。這種脈動(dòng)直流一般是不能直接用來給無線電裝供電的。要把脈動(dòng)直流變成波形平滑的直流，還需要再做一番“填平取齊”的工作，這便是濾波。換句話說，濾波的任務(wù)，就是把整流器輸出電壓中的波動(dòng)成分盡可能地減小，改造成接近恒穩(wěn)的直流電。直流電壓紋波的大小與濾波電路的電解電容的關(guān)系是電容越大紋波越小，小功率電路一般應(yīng)滿足：R*C>=2T（R是負(fù)載電阻的阻值，C是濾波電容的

35、容值，T是被濾波交流信號(hào)的周期）。</p><p><b>　　一、電容濾波</b></p><p>　　電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的倉庫。在電路中，當(dāng)有電壓加到電容器兩端的時(shí)候，便對(duì)電容器充電，把電能儲(chǔ)存在電容器中；當(dāng)外加電壓失去（或降低）之后，電容器將把儲(chǔ)存的電能再放出來。充電的時(shí)候，電容器兩端的電壓逐漸升高，直到接近充電電壓；放電的時(shí)候，電容器兩端的電壓逐漸降低，直到

36、完全消失。電容器的容量越大，負(fù)載電阻值越大，充電和放電所需要的時(shí)間越長(zhǎng)。這種電容器兩端電壓不能突變的特性，正好可以用來承擔(dān)濾波的任務(wù)，電容量越大，濾波效果越好，輸出波形越趨于平滑，輸出電壓也越高，適于各種整流電路。</p><p><b>　　二、電感濾波</b></p><p>　　利用電感對(duì)交流阻抗大而對(duì)直流阻抗小的特點(diǎn)，可以用帶鐵芯的線圈做成濾波器。電磁濾波輸出

37、電壓較低，相輸出電壓波動(dòng)小，隨負(fù)載變化也很小，適用于負(fù)載電流較大的場(chǎng)合。</p><p><b>　　三、復(fù)式濾波器</b></p><p>　　把電容按在負(fù)載并聯(lián)支路，把電感或電阻接在串聯(lián)支路，可以組成復(fù)式濾波器，達(dá)到更佳的濾波效果。這種電路的形狀很像字母π，所以又叫π型濾波器。電磁與電容組成的LC濾波器，其濾波效能很高，幾乎沒有直流電壓損失，適用于負(fù)載電流較大、要

38、求紋波很小的場(chǎng)合。但是，這種濾波器由于電感體積和重量大（高頻時(shí)可減?。?，比較笨重，成本也較高，一般情況下使用得不多。由電阻與電容組成的RC濾波器這種復(fù)式濾波器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能兼起降壓、限流作用，濾波效能也較高，是最常用的一種濾波器。 所以本設(shè)計(jì)使用電容濾波。穩(wěn)壓電路有分立元件穩(wěn)壓電路和集成穩(wěn)壓電路兩種，其中集成穩(wěn)壓電路主要用于低電壓小電流的整流電路，具有體積小，電路簡(jiǎn)單，穩(wěn)壓精度高，使用調(diào)試方便等特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)使用集成穩(wěn)壓電路。</p&

39、gt;<p><b>　　穩(wěn)壓源電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　電路如圖3-1所示。市電經(jīng)過由二極管1N4007組成的整流橋后再經(jīng) 過電容濾波進(jìn)入穩(wěn)壓塊，濾波電路采用電解電容和小容量無極性電容并聯(lián)的方式，大電解電容用于濾掉大部分的低頻成分，穩(wěn)壓范圍寬、效果好 ，小容量電容濾掉脈動(dòng)直流中的高次諧波。由于電路中要用到+5V和-5V的供電，所以在電路LM78穩(wěn)壓得到+5V的電壓

40、，再通過TL7660正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換器得到-5V的供電電壓。</p><p>　　LM78和LM79系列分別是正電壓和負(fù)電壓串聯(lián)穩(wěn)壓集成電路，體積小、集成度高、線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率高，在線性電源時(shí)代占領(lǐng)了很大市場(chǎng)。LM7805為固定+5 V輸出穩(wěn)壓集成電路 (采取特殊方法也可使輸出高于5 V)，最大輸出電流為1 A，標(biāo)準(zhǔn)封裝形式有TO-220、TO-263。78和79系列集成電路應(yīng)用相對(duì)固定，電路形式簡(jiǎn)單，只是正負(fù)

41、直流電壓輸出時(shí)應(yīng)注意變壓器最小輸出功率和最小輸出電壓，如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 LM7805和LM7905構(gòu)成的正負(fù)電壓輸出電源</p><p><b>　　控制電路</b></p><p>　　本電路采用AT89C51單片機(jī)，AT89C51單片機(jī)應(yīng)用普遍，價(jià)格便宜。MCS-51內(nèi)核結(jié)構(gòu)單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

42、和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。MCS-51單片機(jī)的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM/IO）空間為64KB（地址為0000H～0FFFFH），一般通過16位數(shù)據(jù)指針DPTR來訪問，且外部RAM和外部I/O的地址安排是統(tǒng)一編址的。MCS-51的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為128B或256B（AT89C51的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為128B，地址空間為00H～7FH，8032、8052和8752的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為256B，地址空間為00H～0FFH）。AT89C51將內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中

43、的不同區(qū)域從功能和用途方面來劃分，可以分為3個(gè)區(qū)域，即工作寄存器區(qū)（00H~1FH）、位尋址區(qū)（20H～2FH）、堆棧和數(shù)據(jù)緩沖器區(qū)（30H～7FH或30H~0FFH）。</p><p><b>　　單片機(jī)時(shí)鐘電路</b></p><p>　　單片機(jī)時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。</p><p>　　1、內(nèi)部振蕩方

44、式：AT89C51單片機(jī)內(nèi)部帶有時(shí)鐘電路，因此，只需要在片外通過XTAL1和XTAL2引腳接入定時(shí)控制元件（晶體振蕩器和微調(diào)電容），即可構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。</p><p>　　2、外部振蕩方式：把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)引入單片機(jī)內(nèi)。這種方式適宜用來使單片機(jī)的時(shí)鐘與外部信號(hào)保持同步。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中采用第一種方式，用晶振和電容構(gòu)成諧振電路。C3和C4雖然沒有嚴(yán)格要求，但電

45、容的大小影響振蕩器振蕩的穩(wěn)定性和起振的快速性，通常選擇在10~30pF左右。而晶體振蕩器一般選擇6MHz和12MHz。本時(shí)鐘電路在XTAL1和XTAL2引腳分別接一個(gè)22pF的電容，兩個(gè)引腳之間接入一個(gè)12MHz的晶振，電路如圖3-2所示。</p><p><b>　　單片機(jī)復(fù)位電路</b></p><p>　　復(fù)位時(shí)單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是PC初始化為000

46、0H，使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行時(shí)出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為使單片機(jī)正常工作，也需要按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)。</p><p>　　RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間持續(xù)24個(gè)振蕩脈沖周期（即兩個(gè)機(jī)器周期）以上。復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位、按鍵電平復(fù)位、外部脈沖復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位四種方式。在本設(shè)計(jì)中復(fù)位電路采用按鍵電平方式，電路如圖

47、3-3所示，使RST引腳（圖中懸空腳）經(jīng)過10u電解電容與VCC電源接通，同時(shí)經(jīng)過電阻與地連接而實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　單片機(jī)控制電路</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中的單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì)如圖3-4所示。單片機(jī)的P0口用于控制顯示單元電路中的數(shù)碼管的選定，P1口控制按鍵，P2口作為D/A的8位數(shù)據(jù)線端口，單片機(jī)的P3.0和P3.1 引腳控制顯示電路中的

48、74LS164的時(shí)鐘端和數(shù)據(jù)端。按鍵的功能是實(shí)現(xiàn)輸出電流的設(shè)置。按鍵1,2,3,4的功能分別是：設(shè)定、移位、加1和減1。當(dāng)單片機(jī)的P1口檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，啟動(dòng)數(shù)碼管顯示器電路開始顯示數(shù)值，按下加1鍵顯示數(shù)字加1，按下移位鍵時(shí)移動(dòng)數(shù)碼管位數(shù)調(diào)整下一位數(shù)字。輸出電流設(shè)定好后單片機(jī)將電流數(shù)字量通入P2口送入到D/A轉(zhuǎn)換器中，D/A轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后輸出。</p><p>　　圖3-4單片機(jī)控制電路</p&

49、gt;<p><b>　　D/A轉(zhuǎn)換電路</b></p><p>　　DAC0832是一種8分辨率的典型的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片，與微處理器完全兼容。內(nèi)部為雙緩沖寄存器即輸入寄存器和DAC寄存器。這個(gè)DA芯片以其價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。DA轉(zhuǎn)換器是由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及控制電路構(gòu)成。 </p&g

50、t;<p>　　該部分電路設(shè)計(jì)如圖3-5所示。D/A轉(zhuǎn)換器是接收數(shù)字量，輸出一個(gè)與數(shù)字量相對(duì)應(yīng)的電流或電壓信號(hào)的模擬量接口。本設(shè)計(jì)中D/A轉(zhuǎn)換器采用DAC0832芯片。AT89S51的P2口作為數(shù)據(jù)端口與DAC0832的8位數(shù)據(jù)線相連。DAC0832采用單緩沖工作方式，使芯片的、、均與地相接，由單片機(jī)的P1.7口控制。DAC0832由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及控制電路構(gòu)成。數(shù)字量從DAC0832

51、的D0-D78個(gè)數(shù)據(jù)輸入端口輸入。DAC0832與單片機(jī)的連接方式有兩種：即單緩沖工作方式和雙緩沖工作方式。在單緩沖工作方式下，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)，在不要求多相D/A同時(shí)輸出時(shí)，可以采用單緩沖方式，此時(shí)只需要一次寫操作，就開始轉(zhuǎn)換，可以提高D/A的數(shù)據(jù)吞吐量；在雙緩沖工作方式下，兩個(gè)寄存器均工作于受控鎖存器狀態(tài)，當(dāng)要求多個(gè)模擬量同時(shí)輸出時(shí)，可采用這種方式。本設(shè)計(jì)選用單緩沖工作方式，單片機(jī)的P1.7引腳來控

52、制DAC0832的轉(zhuǎn)換工作，原理圖如圖3-5所示。</p><p>　　圖3-5D/A轉(zhuǎn)換電路原理圖</p><p><b>　　恒流源電路</b></p><p>　　恒流源 ,是一種能向負(fù)載提供恒定電流之電路 .它既可以為各種放大電路提供偏流以穩(wěn)定其靜態(tài)工作點(diǎn) ,又可以作為其有源負(fù)載 ,以提高放大倍數(shù) .并且在差動(dòng)放大電路、脈沖產(chǎn)生電路中得

53、到了廣泛應(yīng)用 。恒流源是能夠向負(fù)載提供恒定電流的電源 ,因此恒流源的應(yīng)用范圍非常廣泛 ,并且在許多情況下是必不可少的。例如在用通常的充電器對(duì)蓄電池充電時(shí) ,隨著蓄電池端電壓的逐漸升高 ,充電電流就會(huì)相應(yīng)減少。為了保證恒流充電 ,必須隨時(shí)提高充電器的輸出電壓 ,但采用恒流源充電后就可以不必調(diào)整其輸出電壓 ,從而使勞動(dòng)強(qiáng)度降低 ,生產(chǎn)效率得到了提高。恒流源還被廣泛用于測(cè)量電路中 ,例如電阻器阻值的測(cè)量和分級(jí) ,電纜電阻的測(cè)量等 ,且電流越穩(wěn)

54、定 ,測(cè)量就越準(zhǔn)確。恒流源的設(shè)計(jì)方法有多種 ,最簡(jiǎn)單的恒流電路是 FET或恒流二極管 ,但其電流值有限且穩(wěn)定度也較差。分別論述線性恒流源、開關(guān)恒流源和集成穩(wěn)壓器恒流源電路的結(jié)構(gòu)原理及特點(diǎn)。</p><p>　　3.4.1恒流源原理及電路圖</p><p>　　恒流源模塊電路的設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的核心，它是用電壓來控制電流的變化。為了能產(chǎn)生恒定的電流，我們采用電壓閉環(huán)反饋控制。恒流源電路原

55、理圖如圖2所示，該電路由運(yùn)算放大器、大功率 達(dá)林頓管，采樣電阻RS、負(fù)載電阻RL等組成。取樣電阻RS從輸出端進(jìn)行取樣，再與基準(zhǔn)電壓比較，并將誤差電壓放大后反饋到調(diào)整管，使輸出電壓在電網(wǎng)電壓變動(dòng)的情況下仍能保持穩(wěn)定。電路中調(diào)整管采用大功率達(dá)林頓管TIPl27，既能滿足輸出電流最大達(dá)到2A的要求，也能較好地實(shí)現(xiàn)電壓近似線性地控制電流。R選用熱穩(wěn)定性好的康銅絲，并選取較大的阻值（2Q），使得在電流較低時(shí)也能獲得較大的電壓值。運(yùn)算放大器采用高精

56、度的OP-27作為電壓跟隨器。當(dāng)UI一定時(shí)，運(yùn)算放大器的UI=UF，Io=Is=U1/Rs，達(dá)林頓管的，IC≈IE。（基極電流相對(duì)很小，可忽略不計(jì)），所以Io=Is=UI/RS……正因?yàn)镮0=UI/RS，電路輸入電壓配UI控制電流Io，即I0不隨RL的變化而變化，從而實(shí)現(xiàn)電壓控制恒流的作用。</p><p><b>　　顯示電路</b></p><p>　　3.5.1

57、 74LS164簡(jiǎn)介</p><p>　　74LS164為8位移位寄存器，管腳圖如圖3-8所示。當(dāng)清除端（MR）為低電平時(shí)，輸出端（Q0-Q7）均為低電平。串行數(shù)據(jù)輸入端（A，B）可控制數(shù)據(jù)。當(dāng)A、B有一個(gè)為高電平，則另一個(gè)就允許輸入數(shù)據(jù)，并在CLOCK上升沿作用下決定Q0的狀態(tài)。真值表如表3-1所示。</p><p>　　表3-1 74LS164真值表</p><p&

58、gt;　　H——高電平，L——低電平，X——任意電平，↑——低到高電平跳變，QA0、QB0、QH0——規(guī)定的穩(wěn)態(tài)條件建立前的電平，Qan、QGn——時(shí)鐘最近的↑前的電平。</p><p>　　3.5.2 顯示電路設(shè)計(jì)</p><p>　　該部分電路設(shè)計(jì)如圖3-9所示。LED數(shù)碼管由八只發(fā)光二極管組成，編號(hào)是a、b、c、d、e、f、g、h，分別和同名管腳相連，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)發(fā)光。每個(gè)二極

59、管就是一個(gè)筆劃，若干個(gè)二極管發(fā)光時(shí)，就構(gòu)成一個(gè)顯示字符。若將單片機(jī)的I/O口與數(shù)碼管的a-g和h相連，高電平（對(duì)應(yīng)共陰極數(shù)碼管）或低電平（對(duì)應(yīng)共陽極數(shù)碼管）的位對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管就會(huì)亮，這樣，I/O口輸出不同的代碼就可以控制數(shù)碼管顯示不同的字符。為節(jié)約資源，選用4位一體數(shù)碼管，采用串行輸入并行輸出的8位移位寄存器74LS164進(jìn)行驅(qū)動(dòng)輸出，單片機(jī)的兩個(gè)并行口分別作為輸出口和時(shí)鐘控制信號(hào)。74LS164將輸入的串行數(shù)據(jù)鎖存在并行輸出端，通過

60、這些并行口線驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各字段。數(shù)碼管選用共陽型，當(dāng)74LS164的輸出端口某線為低電位時(shí)，對(duì)應(yīng)的字段被點(diǎn)亮。軟件設(shè)計(jì)中采用循環(huán)送顯的方式，單片機(jī)通過控制9012來選擇要送顯的數(shù)碼管，與三極管連接的引腳置高，三極管導(dǎo)通，即可選中該位數(shù)碼管。單片機(jī)控制74LS164的數(shù)據(jù)端和時(shí)鐘端，74LS164的輸出Q0-Q7分別對(duì)應(yīng)接到數(shù)碼管的a-h端口，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示的功能。</p><p><b>

61、　　本章小結(jié)</b></p><p>　　本章首先介紹了供電電源電路的設(shè)計(jì)，然后是介紹了硬件電路的核心部分控制電路，D/A轉(zhuǎn)換電路和壓控恒流源電路。其中供電電源電路是給整個(gè)硬件系統(tǒng)供電的，按鍵設(shè)定好輸出電流后單片機(jī)將電流數(shù)字量通過P2口送入到D/A轉(zhuǎn)換器中，D/A轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后輸出，在由壓控恒流源模塊轉(zhuǎn)化為恒定的電流值，單片機(jī)控制74LS164的數(shù)據(jù)端和時(shí)鐘端，且74LS164的輸出Q0-Q

62、7分別對(duì)應(yīng)接到數(shù)碼管的a-h端口，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示的功能。從而完成整個(gè)硬件電路的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　軟件程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　主程序設(shè)計(jì)流程</b></p><p>　　單片機(jī)初始化引腳和中斷，當(dāng)單片機(jī)的P1口檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，如果是S3鍵按下電流值加1，如果是S4鍵按

63、下，則電流值減1。啟動(dòng)數(shù)碼管顯示電路開始顯示數(shù)值，輸出電流設(shè)定好后單片機(jī)將電流數(shù)字量通過P2口送入到D/A轉(zhuǎn)換器中，D/A轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后輸出。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主程序流程圖如圖4-1所示。</p><p><b>　　程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　AT89S51單片機(jī)內(nèi)部主要由9個(gè)部件組成：1個(gè)8位中央處理器；4KB

64、Flash存儲(chǔ)器；128B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；32條I/O口線；2個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；1個(gè)具有6個(gè)中斷源、4個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷嵌套結(jié)構(gòu)；用于多處理機(jī)通信、I/O擴(kuò)展或全雙工UART的串行口；特殊功能寄存器；1個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。AT89S51系列單片機(jī)完全繼承了MCS-51的指令系統(tǒng)，共有111條指令，按其功能可分為五大類：數(shù)據(jù)傳送類指令、算術(shù)運(yùn)算類指令、邏輯運(yùn)算類指令、控制轉(zhuǎn)移類指令、布爾操作。</p><p>　　A

65、T89S51具有4K的內(nèi)置Flash可在線編程程序存儲(chǔ)器，對(duì)于這樣內(nèi)部有4KB的程序存儲(chǔ)器的芯片，若引腳接VCC（+5V），則PC的值在0～0FFFH（4KB）之間時(shí)，CPU取指令時(shí)訪問內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器。若PC值大于0FFFH時(shí)，則訪問外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。如果引腳接Vss（地），則內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器被忽略，即CPU只能訪問外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。程序存儲(chǔ)器的操作完全由PC控制。對(duì)于內(nèi)部有程序存儲(chǔ)器（ROM或EPROM）的芯片，引腳可接高電平也可接

66、低電平，而對(duì)于內(nèi)部無程序存儲(chǔ)器（如8031和8032）的芯片，必須擴(kuò)展外部程序存儲(chǔ)器，引腳必須接地。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中通過引腳定義設(shè)定單片機(jī)控制其他器件的引腳。</p><p><b>　　按鍵掃描</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中按鍵采用查詢方式，放在主程序中，當(dāng)沒有按鍵按下的時(shí)候，單片機(jī)循環(huán)主程序，有按鍵按下時(shí)，轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子

67、程序。對(duì)于每一個(gè)按鍵，都有一個(gè)接口電路與單片機(jī)相連，單片機(jī)查詢到哪一個(gè)鍵按下，然后通過跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)入該按鍵編碼子程序，根據(jù)編碼方式控制NE555的起振時(shí)間。按鍵按下或釋放時(shí)，由于機(jī)械彈性作用的影響，通常伴有一定時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，，然后其觸點(diǎn)才穩(wěn)定下來，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5-10ms。在觸點(diǎn)抖動(dòng)期間檢測(cè)按鍵的通與斷狀態(tài)，可能導(dǎo)致判斷出錯(cuò)，即按鍵一次按下或釋放被錯(cuò)誤地認(rèn)為是多次操作。為了克服按鍵觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)所致的檢測(cè)

68、誤判，必須采取去抖動(dòng)措施，可從硬件、軟件兩方面考慮。在按鍵數(shù)比較少時(shí)，可采用硬件去抖動(dòng)，按鍵數(shù)比較多時(shí)，采用軟件去抖動(dòng)。硬件可采取在鍵輸出端加R-S觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成去抖動(dòng)電路。軟件上采取的措施是：在檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè)10ms左右的延時(shí)程序后，再確認(rèn)，該按鍵電平是否仍處于閉合狀態(tài)電平，若仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)該鍵處于閉合狀態(tài)，同理，在檢測(cè)到該鍵釋放后，也采用相同的步驟進(jìn)行確認(rèn)，從而消除抖動(dòng)的影響。</p>

69、<p>　　本設(shè)計(jì)中采用軟件延時(shí)方法去按鍵抖動(dòng)。 </p><p><b>　　D/A轉(zhuǎn)換</b></p>&l

70、t;p>　　DAC0832進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，可以采用兩種方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存：</p><p>　　第一種方法是使輸入寄存器工作在鎖存狀態(tài)，而DAC寄存器工作在直通狀態(tài)，就是使和都為低電平，DAC寄存器的鎖存選通端得不到有效電平而直通。此外，使輸入寄存器的控制信號(hào)ILE處于高電平，處于低電平，這樣當(dāng)端來一個(gè)負(fù)脈沖時(shí)，就可以完成1次轉(zhuǎn)換。</p><p>　　第二種方法是使輸入寄存器工作在

71、直通狀態(tài)，而DAC寄存器工作在鎖存狀態(tài)，使和為低電平，ILE為高電平，這樣，輸入寄存器的鎖存選通信號(hào)處于無效狀態(tài)而直通。當(dāng)和端輸入1個(gè)負(fù)脈沖時(shí)，使得DAC寄存器工作在鎖存狀態(tài)，提供鎖存數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。</p><p>　　根據(jù)以上DAC0832的輸入寄存器和DAC寄存器不同的控制方法，DAC0832有如下3種工作方式：</p><p>　　單緩沖方式：?jiǎn)尉彌_方式是控制輸入寄存器和DAC寄存器

72、同時(shí)接受資料，或者只用輸入寄存器而把DAC寄存器接成直通方式。此方式適用于只有一路模擬量輸出或幾路模擬量異步輸出的情形。</p><p>　　雙緩沖方式：雙緩沖方式是先使輸入寄存器接受資料，再控制輸入寄存器的輸出資料到DAC寄存器，即分 兩次鎖存輸入資料。此方式適用于多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換同步輸出的情形。</p><p>　　直通方式：直通方式是資料不經(jīng)兩級(jí)鎖存器鎖存，即、、、均接地，ILE接高電

73、平。此方式適用于連續(xù)反饋控制線路，不過在使用時(shí)，必須通過另加I/O接口與MCU連接，以匹配MCU與D/A轉(zhuǎn)換。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中選用的是第一種數(shù)據(jù)鎖存方法單緩沖工作方式，將和直接接低電平，接低電平，由單片機(jī)P1.7引腳控制。該部分子程序流程圖如圖4-2所示。</p><p><b>　　數(shù)碼管顯示</b></p><p>　　根據(jù)數(shù)

74、碼管的驅(qū)動(dòng)方式不同，數(shù)碼管送顯方式有兩種：靜態(tài)送顯和動(dòng)態(tài)送顯。</p><p>　　靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動(dòng)4個(gè)數(shù)碼管，靜態(tài)顯示則需要32根I/O端口來驅(qū)動(dòng)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性

75、。</p><p>　　動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最廣泛的顯示方式之一。動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)碼段“a、b、c、d、e、f、g、dp”的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字型碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字型碼，那個(gè)數(shù)碼管顯示該字形由單片機(jī)對(duì)位選通電路的控制，所以將欲顯示的數(shù)碼管的位選通端選通，該數(shù)碼管就顯示，其

76、它數(shù)碼管均不會(huì)亮。通過輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的選通斷使數(shù)碼管輪流顯示。在顯示過程中，每個(gè)數(shù)碼管的顯示時(shí)間為1-2ms，由于人們的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余暉效應(yīng)，只要掃描的速度夠快，給人的印象就是同時(shí)點(diǎn)亮的，而且不會(huì)有閃爍感。動(dòng)態(tài)顯示與靜態(tài)顯示的效果是一樣的，但是動(dòng)態(tài)顯示能節(jié)省大量的I/O口，而且功耗更低。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中選用動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)方式，數(shù)據(jù)通過74LS164的數(shù)據(jù)端送至數(shù)碼管顯示。先按照74L

77、S164的時(shí)鐘時(shí)序?qū)懭?段碼，寫完后送入數(shù)碼管，子程序流程圖如圖4-3所示。</p><p><b>　　子程序代碼如下：</b></p><p>　　void write_164(uchar lx)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar i,j;</p&

78、gt;<p><b>　　j=lx;</b></p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　CLK_164=0;</p><p>　　if((j&0x01)==0x01)</p><p

79、><b>　　{</b></p><p>　　DTAT_164=1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　DTAT_

80、164=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　delay(3);</b></p><p>　　CLK_164=1;</p><p><b>　　j=j>>1;</b></p><p><b>　　

81、delay(2);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void disp_all(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar

82、 i,j;</p><p>　　for(i=0;i<20;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(j=0;j<4;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P0=0X0F;<

83、;/b></p><p>　　write_164(DISP_SAVE[j]);</p><p>　　P0=LED_TAB[j];</p><p>　　delay(50);</p><p><b>　　P0=0X0F;</b></p><p><b>　　}</b><

84、;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　write_164(0xff);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　本章總結(jié)</b></p><p>　　一個(gè)完整的系統(tǒng)都是由硬件和軟件構(gòu)成的，在前兩章介紹了課題的

85、硬件設(shè)計(jì)的原理和電路，這一章主要介紹課題的軟件設(shè)計(jì)。本章介紹了軟件設(shè)計(jì)的流程圖，首先給出系統(tǒng)的整體主程序流程圖，然后介紹了AT89S51的程序設(shè)計(jì)，并敘述了按鍵掃描中出現(xiàn)觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)的問題，采用軟件延時(shí)方法去按鍵抖動(dòng)。并闡述了DAC0832進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換時(shí)采用數(shù)據(jù)鎖存方法單緩沖工作方式和程序設(shè)計(jì)的流程。最后介紹了顯示模塊程序設(shè)計(jì)的流程圖和采用動(dòng)態(tài)送顯方式來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。整個(gè)軟件部分的設(shè)計(jì)是數(shù)控恒流源的重要部分，合理的軟件設(shè)計(jì)有利于簡(jiǎn)化整體

86、的設(shè)計(jì)，能生成符合要求的信號(hào)，最終降低成本。</p><p><b>　　硬件制作</b></p><p><b>　　5.1元器件清單</b></p><p>　　元器件清單如表5-1所示。</p><p><b>　　5.2硬件制作</b></p><p

87、>　　實(shí)驗(yàn)所用儀器：數(shù)字萬用表、電烙鐵、剪刀、剝線鉗、尖嘴鉗、圓口鉗、鑷子、吸錫器等。</p><p><b>　　制作與調(diào)試過程：</b></p><p>　　1、按照原理圖選擇合適大小的萬用板并合理布線。</p><p>　　2、按照布線規(guī)則焊接元器件。</p><p>　　3、在上電前先仔細(xì)檢查硬件是否沒有問

88、題，主要包括是否有虛焊、漏焊、連錫現(xiàn)象，并檢查電源與地線是否相互之間存在短路的可能，并核對(duì)引腳使用是否正確。</p><p>　　4、調(diào)試軟件程序沒有問題后將編譯生成的HEX文件燒寫入單片機(jī)。</p><p>　　5、進(jìn)行軟、硬件系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。按下“設(shè)定鍵”，數(shù)碼管顯示系統(tǒng)進(jìn)入電流設(shè)定狀態(tài)，利用“移位鍵”、“加1鍵”、“減1鍵”可設(shè)定電流值。</p><p>　　6、用

89、萬用表與負(fù)載串聯(lián)測(cè)量輸出電流值。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　隨著電子設(shè)備的應(yīng)用越來越多以及電子元器件的種類越來越多，各種設(shè)備和元器件的供電電流大小不一，所以數(shù)控電流源的研究越來越重要。本文介紹了一種基于51單片機(jī)的數(shù)控直流電流源的設(shè)計(jì)方法，文中從方案選則到方案確定，詳細(xì)介紹了整個(gè)系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)過程，并最終完成了系

90、統(tǒng)制作與調(diào)試，從而也驗(yàn)證了所提設(shè)計(jì)方案的正確性和可實(shí)施性。本文所提出的設(shè)計(jì)方案、硬件電路均簡(jiǎn)單易懂，便于實(shí)際操作，而且費(fèi)用低廉，具有很高的性價(jià)比。</p><p>　　當(dāng)然，本設(shè)計(jì)也有很多需要改進(jìn)和提高的地方，對(duì)于單片機(jī)的利用還可以更加全面，可以通過多余的I/O擴(kuò)展系統(tǒng)功能，在電流的精度方面還可以進(jìn)行改進(jìn)。通過本次設(shè)計(jì)，對(duì)我自身來說也是一次很大的鍛煉，不但提高了動(dòng)手能力，還擴(kuò)展了自己的知識(shí)面，學(xué)會(huì)了如何做一個(gè)電子

91、設(shè)計(jì)，對(duì)日后的學(xué)習(xí)有很大的幫助。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文的選題、課題的研究、實(shí)驗(yàn)器材及論文的撰寫工作是在導(dǎo)師zz的幫助和悉心指導(dǎo)下完成的。zz導(dǎo)師謙虛嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、敏銳的思維和孜孜不倦的教導(dǎo)，使我倍受啟發(fā)，值得我一生去學(xué)習(xí)。在zz老師的指導(dǎo)下，我逐步培養(yǎng)了自己獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，使我在人生成長(zhǎng)的關(guān)鍵

92、道路上受益匪淺。在此，向我的導(dǎo)師表示崇高的敬意和衷心的感謝。</p><p>　　最后要感謝各位評(píng)審老師在百忙中抽出時(shí)間對(duì)論文進(jìn)行審稿和參加答辯會(huì)，并對(duì)各位參加答辯會(huì)的老師同學(xué)表示感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1 范風(fēng)強(qiáng)，蘭嬋麗. 單片機(jī)語言C51應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)集錦. 電子工業(yè)出版社..</p&g

93、t;<p>　　2 童詩白，華成英. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). 高等教育出版社.</p><p>　　3 閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ). 高等教育出版社.</p><p>　　4 熊建. 數(shù)控恒流源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 成都電子機(jī)械高等專科學(xué)報(bào)，2008/01.</p><p>　　5 陶林偉. 基于微處理器的精密數(shù)控恒流源. 電子技術(shù)應(yīng)用，2007/07.&

94、lt;/p><p>　　6 王南. 提高LED穩(wěn)定度的高精度數(shù)控恒流源. 微計(jì)算機(jī)信息，2006/35.</p><p>　　7 吳志祥. 數(shù)控恒流源設(shè)計(jì). 常州工學(xué)院報(bào)，2006/04.</p><p>　　8 黃智偉. 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京航空航天大學(xué)出版社.</p><p>　　9 遲欽河，趙仲生等. 89C51單片

95、機(jī)在多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用. 動(dòng)化儀表，2000/6.</p><p>　　10 華等編著·MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)·北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993</p><p>　　11 張立科·單片機(jī)通信技術(shù)與工程實(shí)踐·北京：人民郵電出版社，2005</p><p>　　12 張凱等編著·MCS-51單

96、片機(jī)綜合系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)開發(fā)·北京：科學(xué)出版社，1996</p><p>　　13 朱宇光編著·單片機(jī)應(yīng)用新技術(shù)教程·北京：電子工業(yè)出版社，2000</p><p>　　14 余永權(quán)·89系列FLASH單片機(jī)原理與應(yīng)用·北京：電子工業(yè)出版社，2000</p><p>　　15 樓然苗，李光飛·51系列單片

97、機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例·北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003</p><p>　　16 李東生·PROTEL 99SE電路設(shè)計(jì)技術(shù)入門與應(yīng)用·北京：電子工業(yè)出版社，2002</p><p>　　17 張有順編著·MCS-51/96系列單片機(jī)簡(jiǎn)明教程·北京：中國脊梁出版社，1998</p><p>　　附錄A 基于AT89S5

98、1單片機(jī)的電路原理圖</p><p>　　附錄B 基于AT89S51單片機(jī)的源程序</p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#include<stdio.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>

99、　　#define uint unsigned int</p><p>　　uchar DISP_SAVE[7];</p><p>　　uchar BCD_TAB[11]={0X84,0XE7,0X2C,0X25,0X47,0X15,0X14,0XA7,0X04,0X05,0XFF};</p><p>　　sbit key_1=P1^0;</p

100、><p>　　sbit key_2=P1^1;</p><p>　　sbit CLK_164=P3^1;</p><p>　　sbit DTAT_164=P3^0;</p><p>　　sbit WR_DA=P1^7;</p><p>　　uchar IU_num;</p><p>

101、;　　uchar LED_TAB[7]={0x0e,0x0d,0x0b,0x07,0x0f};</p><p>　　void delay(uint tt) //延時(shí)程序</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　for(;

102、tt>0;tt--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(i=0;i<10;i++);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void writ

103、e_dac(uchar data2) //DAC寫入</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P2=data2;</b></p><p><b>　　WR_DA=0;</b></p><p><b>　　delay(5);</b>

104、;</p><p><b>　　WR_DA=1;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　P2=0X00;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*

105、****************************************************************/</p><p>　　void write_164(uchar lx) //寫入164</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar i,j;</p><p>&

106、lt;b>　　j=lx;</b></p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　CLK_164=0;</p><p>　　if((j&0x01)==0x01)</p><p><b>　　

107、{</b></p><p>　　DTAT_164=1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　DTAT_164=0;</p>

108、;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　delay(3);</b></p><p>　　CLK_164=1;</p><p><b>　　j=j>>1;</b></p><p><b>　　delay(2);</b

109、></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void disp_all(void) //顯示數(shù)據(jù)送顯</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar i,j;

110、</p><p>　　for(i=0;i<20;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(j=0;j<4;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P0=0X0F;</b>

111、;</p><p>　　write_164(DISP_SAVE[j]);</p><p>　　P0=LED_TAB[j];</p><p>　　delay(50);</p><p><b>　　P0=0X0F;</b></p><p><b>　　}</b></p>

112、;<p><b>　　}</b></p><p>　　write_164(0xff);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/**********************************************************************/</p>

113、;<p>　　void get_key(void) //按鍵讀取</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(key_1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(200);</p><p>　　if(

114、key_1==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(IU_num>0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　IU_num--;</b></p><p><b>　　}<

115、;/b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key_2==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(200);</p><

116、;p>　　if(key_2==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(IU_num<255)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　IU_num++;</b></p><p>&l

117、t;b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/***********************************************

118、*****************************/</p><p>　　void main(void)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><

119、;p>　　get_key(); //按鍵程序</p><p>　　write_dac(IU_num); //DA程序</p><p>　　DISP_SAVE[1]=BCD_TAB[IU_num/100];</p><p>　　DISP_SAVE[2]=BCD_TAB[(IU_num%100)/10];</p><p>　　DISP_SA