【正文】 壓電源不斷差朝著小型化，高效率，低成本，高可靠性，低電磁干擾，模塊化和智能化發(fā)展。以單片機(jī)系統(tǒng)為核心而設(shè)計(jì)制造出來的新一代穩(wěn)壓電源不但電路簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，性能卓越，而且單片機(jī)具有計(jì)算和控制功能，利用它對(duì)采樣技術(shù)進(jìn)行各種計(jì)算，從而可排除和減少由于騷擾信號(hào)和模擬電路因起的誤差，大大提高穩(wěn)壓電源輸出電壓和輸出電流精度，降低了對(duì)模擬電路的要求。智能穩(wěn)壓電源可利用單片機(jī)設(shè)置周密的 保護(hù)檢測(cè)系統(tǒng)，確保電源運(yùn)行可靠。輸出電壓和限制電流采用數(shù)字顯示，輸入采用鍵盤方式，電源的外表美觀，操作使用方便，具有較高的使用價(jià)值。 1 設(shè)計(jì)要求 可輸出電壓： 范圍 0～ 4V，步進(jìn) ，紋波不大于 10mV；可輸出電壓值由 LCD1602顯示；由“ +”、“ ”兩鍵分別控制輸出電壓步進(jìn)增減；為實(shí)現(xiàn)上述幾部件工作，自制一穩(wěn)壓直流電源，輸出輸出 +5v。 2 方案的選擇 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是通過單片機(jī)向 dac7611 數(shù)模轉(zhuǎn)換器發(fā)送不同的數(shù)字量，根據(jù)數(shù)字量的不同，輸出的不同的幅值的模擬電壓，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)輸出電壓 幅值得數(shù)字控制。 單片機(jī)的選擇 本次設(shè)計(jì)中單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的 CPU，起到了控制、調(diào)節(jié)的作用，現(xiàn)有 AT89C51 和ATMEGA16 兩種單片機(jī)可供選擇，以下對(duì)這兩種單片機(jī)進(jìn)行分析、比較。 方案一：采用 ATMEGA16 單片機(jī) ATMEGA16 是基于增強(qiáng)的 AVR RISC 結(jié)構(gòu)的低功耗 8位 CMOS 微控制器，具有豐富的片內(nèi)資源，包含 16K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 FLASH（具有同時(shí)讀寫的能力，即 RWW）， 512 字節(jié) EEPROM， 1K 字節(jié) SRAM， 32 個(gè)通用 I/O 口線， 32 個(gè)通用工作寄存器，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個(gè)具有 比較模式的靈活的計(jì)時(shí)器 /計(jì)數(shù)器（ T/C），片內(nèi) /外中斷。功能全面，但價(jià)格比較貴。 方案二：采用 AT89C51 單片機(jī) AT89C51 是一種帶有 4K 字節(jié) FLASH 存儲(chǔ)器 同時(shí)， AT89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種 軟件 可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器， 串行通信 口及 中斷系統(tǒng) 繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 的電壓、高性能 CMOS8 位微處理器，包含 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 32 個(gè) I/O 口線，兩個(gè) 16 定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5向量兩級(jí) 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 2 頁 共 22 頁 中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口。 同時(shí)， AT89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種 軟件 可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器， 串行通信 口及 中斷系統(tǒng) 繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 本次設(shè)計(jì)需要單片機(jī)將數(shù)字量發(fā)送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器，并且控制顯示模塊的顯示，而ATMEGA16 的使用比較 復(fù)雜，價(jià)格昂貴，且很多功能在本次設(shè)計(jì)中得不到應(yīng)用，故采用AT89C51 即可滿足要求，并且價(jià)格便宜，使用方便，簡(jiǎn)單。 顯示器的選擇 方案一：采用 LCD 液晶顯示器顯示 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的 點(diǎn)陣 型液晶模塊。它由若干個(gè) 5X7 或者 5X11 等 點(diǎn)陣 字 符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形。 方案二：采用 LED 數(shù)碼管顯示 LED 是一種能夠講電能轉(zhuǎn)化成為光能的半導(dǎo)體，與傳統(tǒng)的白熾燈和節(jié)能燈不同，采用電場(chǎng)發(fā)光。而 LED 數(shù)碼管由多個(gè) 發(fā)光二極管 封裝在一起組成“ 8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。通過控制每個(gè)發(fā)光二 極管的亮滅情況，讓其顯示不同的數(shù)字和字母，但是顯示內(nèi)容有限，一般用來顯示數(shù)字。 本次設(shè)計(jì)顯示模塊顯示系統(tǒng)的輸出電壓，雖然只要求顯示數(shù)字，用 LED 數(shù)碼管顯示就可以完成，但是 LCD1602 可以拆下重復(fù)使用，而且對(duì) LCD1602 比對(duì) LED 數(shù)碼管熟悉，故我選擇用 LCD1602 作為顯示模塊。 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的選擇 方案一：數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 DAC0832 DAC0832 是 8分辨率的 D/A 轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。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。 D/A轉(zhuǎn)換器 由 8 位輸入鎖存器、 8 位 DAC 寄存器、 8位 D/A 轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。 方案二：數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 DAC7611 DAC7611 是 12 分辨率的 D/A 轉(zhuǎn)換集成芯片，是串行輸入數(shù)模轉(zhuǎn)換器，精度較高。 由于 DAC7611的分辨率比 DAC0832高，而且 DAC7611輸出的直接就是電壓了， DAC0832輸出的是電流，還需要經(jīng)過運(yùn)放電路轉(zhuǎn)為電壓，比較麻煩，因此我選擇 DAC7611 作為數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。 3 元器件的 介紹 AT89C51 AT89C51 單片機(jī)是美國 Atmel 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)。 桂林電子科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 3 頁 共 22 頁 如圖 31所示為 AT89C51 引腳圖： 圖 31 AT89C51 引腳圖 其各引腳功能如下所示： Vcc(40 引腳 )：接 +5V 電源。 Vss（ 20 引腳）：接地。 XTAL1（ 19 引腳）：片內(nèi)振蕩器反相放大器 和時(shí)鐘發(fā)生器電路的輸入端。 RST：復(fù)位引腳，高電平有效。 EA：外部程序存儲(chǔ)器訪問允許控制端。 ALE：低 8 位地址所存允許信號(hào)端。 PSEN：讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信 號(hào)端。 P0 口： 8位，漏極開路的雙向 I/O 口。 P1 口： 8位，準(zhǔn)雙向 I/O 口，內(nèi)部具有上拉電阻。 P2 口 。8 位，準(zhǔn)雙向 I/O 口，內(nèi)部具有上拉電阻。 P3 口 。8 位，準(zhǔn)雙向 I/O 口，內(nèi)部具有上拉電阻。 本次設(shè)計(jì)使用的均為 I/O 口的基本功能，其中 P0 口接 LCD1602， 接 1602 的 RS， 接 1602 的 RW， 接 1602 的使能端。 接 DAC7611 的裝載控制信號(hào)端， 接 DAC7611的同步串行時(shí)鐘輸入端， DAC7611的