基于單片機(jī)控制的簡(jiǎn)易數(shù)控直流電源設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-01-03 15:04 本頁(yè)面
【正文】 執(zhí)行規(guī)定的動(dòng)作。③ 指揮并控制CPU、內(nèi)存和輸入輸出設(shè)備之間數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向。微處理器內(nèi)通過(guò)內(nèi)部總線把ALU、計(jì)數(shù)器、寄存器和控制部分互聯(lián)，并通過(guò)外部總線與外部的存儲(chǔ)器、輸入輸出接口電路聯(lián)接。外部總線又稱為系統(tǒng)總線，分為數(shù)據(jù)總線DB、地址總線AB和控制總線CB。通過(guò)輸入輸出接口電路，實(shí)現(xiàn)與各種外圍設(shè)備連接。（3）主要寄存器①累加器A累加器A是微處理器中使用最頻繁的寄存器。在算術(shù)和邏輯運(yùn)算時(shí)它有雙功能：運(yùn)算前，用于保存一個(gè)操作數(shù)；運(yùn)算后，用于保存所得的和、差或邏輯運(yùn)算結(jié)果。②數(shù)據(jù)寄存器DR數(shù)據(jù)寄存器通過(guò)數(shù)據(jù)總線向存儲(chǔ)器和輸入/輸出設(shè)備送（寫(xiě)）或?。ㄗx）數(shù)據(jù)的暫存單元。它可以保存一條正在譯碼的指令，也可以保存正在送往存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)等等。③指令寄存器IR和指令譯碼器ID指令包括操作碼和操作數(shù)。指令寄存器是用來(lái)保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。當(dāng)執(zhí)行一條指令時(shí)，先把它從內(nèi)存中取到數(shù)據(jù)寄存器中，然后再傳送到指令寄存器。當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行給定的指令時(shí)，必須對(duì)操作碼進(jìn)行譯碼，以確定所要求的操作，指令譯碼器就是負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的。其中，指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入。（4）程序計(jì)數(shù)器PCPC用于確定下一條指令的地址，以保證程序能夠連續(xù)地執(zhí)行下去，因此通常又被稱為指令地址計(jì)數(shù)器。在程序開(kāi)始執(zhí)行前必須將程序的第一條指令的內(nèi)存單元地址（即程序的首地址）送入PC，使它總是指向下一條要執(zhí)行指令的地址。（5）地址寄存器AR地址寄存器用于保存當(dāng)前CPU所要訪問(wèn)的內(nèi)存單元或I/O設(shè)備的地址。由于內(nèi)存與CPU之間存在著速度上的差異，所以必須使用地址寄存器來(lái)保持地址信息，直到內(nèi)存讀/寫(xiě)操作完成為止。顯然，當(dāng)CPU向存儲(chǔ)器存數(shù)據(jù)、CPU從內(nèi)存取數(shù)據(jù)和CPU從內(nèi)存讀出指令時(shí)，都要用到地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。同樣，如果把外圍設(shè)備的地址作為內(nèi)存地址單元來(lái)看的話，那么當(dāng)CPU和外圍設(shè)備交換信息時(shí)，也需要用到地址寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。單片機(jī)89C51是本設(shè)計(jì)中的控制核心，是一個(gè)40管腳的集成芯片，管腳圖如下。引腳部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)接腳基本電路部分與普通設(shè)計(jì)無(wú)異，40腳接Vcc+5V，20腳接地。X1，X2兩腳接12MHZ的晶振，可得單片機(jī)機(jī)器周期為1微秒。RST腳外延一個(gè)RST復(fù)位鍵，一端接Vcc，一端通過(guò)10K電阻接地。P0口中，0~3口分別通過(guò)一個(gè)PNP型三極管9012的B端，并由E端接人集成LED的COM1~4口。4~7口則分別通過(guò)一個(gè)按鍵接地，通過(guò)軟件編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)6個(gè)按鍵的各種功能。P1口8個(gè)端口連LED中a，b，c，d，e，f，g，db腳上。P2口是連到DAC0832中的D0~D7。（二）數(shù)模轉(zhuǎn)換部分 1腳—CS（反） 2 腳—WR1（反） 3腳—AGND 4腳—D35腳—D2 6 腳—D1 7腳—D0 8腳—ref9腳—Ref 10腳—DGND 11腳—Iout1 12腳—Iout213腳—D7 14腳—D6 15腳—D5 16腳—D417腳—XFER（反）18 腳—WR2（反）19腳—ILE 20腳—Vcc DAC0832工作方式:直通方式、單緩沖方式和雙緩沖方式。DAC0832引腳功能電路應(yīng)用原理圖DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉(zhuǎn)換芯片，集成電路內(nèi)有兩級(jí)輸入寄存器，使DAC0832芯片具備雙緩沖、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)。所以這個(gè)芯片的應(yīng)用很廣泛,關(guān)于DAC0832應(yīng)用的一些重要資料見(jiàn)下圖： D/A轉(zhuǎn)換結(jié)果采用電流形式輸出。若需要相應(yīng)的模擬電壓信號(hào)，可通過(guò)一個(gè)高輸入阻抗的線性運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)。DAC0832引腳功能說(shuō)明：DI0~DI7：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(xiě)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(xiě)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 (10v~+10v)AGND:模擬地,:數(shù)字地,兩種地線在基準(zhǔn)電源處共地比較好，可通過(guò)一個(gè)高輸入阻抗的線性運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)。 DAC0832是一款常用的數(shù)摸轉(zhuǎn)換器，它有兩種連接模式，一種是電壓輸出模式，另外一種是電流輸出模式，為了設(shè)計(jì)的方便，選用電壓輸出模式。這個(gè)芯片共有20 個(gè)管腳，管腳分布圖如下。Iout1和Iout2之間接一參考電壓，VREF輸出可控制電壓信號(hào)。它有三種工作方式：不帶緩沖工作方式，單緩沖工作方式，雙緩沖工作方式。該電路采用單緩沖模式，由電路圖可知，由于/XFER=0/CS=0/ ILE=1，DAC寄存處于工作狀態(tài)。所以只要把/WR1/WR2置低電平時(shí)，寫(xiě)p2口，則該數(shù)字信號(hào)立即傳送到輸入寄存器，并直通至DAC寄存器，經(jīng)過(guò)短暫的建立時(shí)間，即可以獲得相應(yīng)的模擬電壓，一旦寫(xiě)入操作結(jié)束，/WR1和/WR2立即變?yōu)楦唠娖?，則寫(xiě)入的數(shù)據(jù)被輸入寄存器鎖存，直到再次寫(xiě)入刷新。（三）放大器部分放大器選擇范圍比較大，只要放大器滿足放大值達(dá)到0~15V，放大倍數(shù)2~5倍，頻率要求不高。最大提供電源為+15V和15V，因此不可避免線性度有較大要求。而放大值要有15V電壓差，不可避免的需要同時(shí)用到正負(fù)量程。因此對(duì)放大器的調(diào)零也有較大要求。先后使用TL082，TL081，OP07。最后確定用OP07。同時(shí)因?yàn)橐谡蚍糯髸r(shí)提供正偏壓，因此采用082制作了一個(gè)同項(xiàng)輸入跟隨器，做電氣隔離。對(duì)于TL082和OP07參數(shù)及優(yōu)點(diǎn)如下1. TL082 TL082是通用的JFET雙運(yùn)算放大器。其特點(diǎn)有：較低的輸入偏置電壓和偏移電流；輸出設(shè)有短路保護(hù)；輸入級(jí)具有較高的輸入阻抗；內(nèi)建頻率補(bǔ)償電路；較高的壓擺率。最大工作電壓：18V~18V 2. OP07 Op07芯片是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性運(yùn)算放大器集成電路。由于OP07具有非常低的輸入失調(diào)電壓（對(duì)于OP07A最大為25μV），所以O(shè)P07在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施。OP07同時(shí)具有輸入偏置電流低（OP07A為177。2nA）和開(kāi)環(huán)增益高（對(duì)于OP07A為300V/mV）的特點(diǎn)，這種低失調(diào)、高開(kāi)環(huán)增益的特性使得OP07特別適用于高增益的測(cè)量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面。 超低偏移： 150μV最大 低輸入偏置電流： 低失調(diào)電壓漂移： ℃ 超穩(wěn)定，時(shí)間： 2μV/month最大 高電源電壓范圍： 177。3V至177。22V （四）電源輸入部分實(shí)驗(yàn)中主要采用L7805，L7815，L7915三種穩(wěn)壓器，外加電源部分設(shè)置成+/20V，可由220V電源經(jīng)變壓得到，并將20V直接接到LM317中3端輸入口，另外將+20V通過(guò)L7815，穩(wěn)壓后輸出為+15V，將20V通過(guò)L7915，穩(wěn)壓后輸出為15V，并將+/15V電壓加載到放大器的電源正負(fù)管腳上，另外DAC0832的電源管腳20腳和19腳ILE腳也要接+15V。再將+15V又經(jīng)過(guò)L7805后變成+5V，這個(gè)壓值可供應(yīng)到單片機(jī)電源及顯示部分。還需要在L7815的1，3腳，L7915的2，3腳以及L7805的1，目的是為了濾除低頻雜波和高頻雜波。 （五）穩(wěn)壓器部分
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