【正文】 150ΩR1150ΩR710KΩR111MΩR447KΩR3R5R8R6150ΩR2100pFC2C5VREF14DTC4IN12RT6CT5GND7E19IN1+1CMPEN3VCC12C18IN215CNTLO13C211IN2+16E210U1TL494CJD1DiodeTIP32CR92mHL12P1Vin=10~40v12P210KΩR103kRs1Res21KRpotRPot1KRs2Res2GNDDD1Diode 1N91481432U082ATL082ACJG10kR082110kR082210kR082410kR0825VFINVCC+15VGNDVF51CONIN12P3VCC+15GND5kRD2Res1DD2Diode 1N91410KRM1Res2100KRMPOTRPot10KRM13Res210KRM12Res210KRM14Res2GNDVCC+15VVCC+15VVCC15VVCC15VI181432UALM358N84756 UBLM358N20KRD13KR12D4Diode10uFC10Cap Pol2470uFC3Cap Pol2470uFC4Cap Pol2470uFC1Cap Pol2 圖 DCDC回路原理圖 DC/DC 回路參數(shù)設(shè)計 TL494 DC/DC 參數(shù)設(shè)計 如圖 24所示。其內(nèi)部誤差放大器的同相輸入端（腳 1）通過 的電阻 R9 接輸出反饋信號，而反相器輸入端（ 2腳）經(jīng) R6 與 14腳的基準電壓相連。 整流濾波之后的波形圖，如圖 所示 圖 系統(tǒng)供電模塊設(shè)計 220V 市電經(jīng)工頻變壓器降至 18V AC，經(jīng)整流和濾波作為電源模塊調(diào)試時的輸入24V DC， 24V DC 經(jīng) 7815 穩(wěn)壓后給電源模塊的運算比較電路提供工作電源； +15V DC經(jīng) 7805 穩(wěn)壓后給 STC89C52 單片機系統(tǒng)提供工作電源。由于還需要進行 DCDC 的精確變換，對直流的要求不是很高，所以在整流后只加上個電容進行濾波，以減小整流后直流電中 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 的脈動成分。 220V 市電經(jīng)工頻變壓器降至 18V AC，經(jīng)整流和濾波作為電源模塊調(diào)試時的輸入 24V DC， 24V DC經(jīng) 7815 穩(wěn)壓后給電源模塊的運算比較電路提供工作電源； +15V DC 經(jīng) 7805 穩(wěn)壓后給STC89C52 單片機系統(tǒng)提供工作電源。電路如圖 所示。它與集成電路相結(jié)合，組成一個輸出電壓可以認為設(shè)定，通過按鍵的鍵值來設(shè)定 DA的數(shù)值量，然后又單片機把按鍵設(shè)定的鍵值送入 DA 芯片，由 DA 芯片來輸出模擬信號改變反饋量，在電源的輸出端采樣電壓，輸入端用 AD 模數(shù)轉(zhuǎn)對輸出電壓進行采樣，進而對 DA 反饋進行電壓自動調(diào)節(jié)。如圖 系統(tǒng)整體框圖。 MCS51 單片機有一個復(fù)位引腳 RST,采用施密特觸發(fā)輸入。 圖 復(fù)位電路 時鐘電路設(shè)計 單片機中 CPU 每執(zhí)行一條指令，都必須在統(tǒng)一的時鐘脈沖的控制下嚴格按時間節(jié)拍進行，而這個時鐘脈沖是單片機控制中的時序電路發(fā)出的。它能方便地采用三線串行接口方式與各種 微處理器 連接，構(gòu)成各種廉價的測控應(yīng)用系統(tǒng)。且要求： （ REF+）－（ REF）? 1V。 DATA OUT：轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)串行輸出端，與 TTL 電平兼容，輸出時高位在前，低位在后。轉(zhuǎn)換時間為 36 個系統(tǒng) 時鐘周期 ，最大為 17us。 圖 TL549工作時序 A/D 電路設(shè)計 圖 所示為 TLC549 與 STC89C52 的硬件連接電路。 MAX517 采用單 5V 電源工作。 圖 max517 引腳頂視圖 D/A 芯片 I2C 總線數(shù)據(jù)通信基本協(xié)議 總線的特點及基本通信協(xié)議總線的特點及基本通信協(xié)議總線的特點及基本通信協(xié)議 I2C 總線是 Philips 公司開發(fā)的一種簡單、雙向二線制同步串行總線。所有的操作必須在開始之后進行； （三） 當 SCL為高電平時， SDA 電平由低變?yōu)楦邥r，數(shù)據(jù)傳送結(jié)束。 MAX517 的一個地址字節(jié)格式如下表 31： 表 31 地址字節(jié)格式 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 0 1 0 1 1 AD1 AD0 0 MAX517 的控制字節(jié)格式如下表 32： 表 32 控制字格式 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 R2 R1 R0 RST PD X X A0 MAX517 的工作時序 首先應(yīng)給 MAX517 一個地址位字節(jié)。 STC89C52 收到數(shù)據(jù)之后，再給 MAX517 發(fā)一個應(yīng)答信號。利用該電路可以用數(shù)碼管來顯示 0－ 255個數(shù)字量 ,圖中 ,采用 MAX7219作為數(shù)碼驅(qū)動電路 ,若將 MAX517的輸出引腳連接到示波器上，還可以顯示相應(yīng)的模擬電壓的變化情況。 圖 按鍵與單片機的接口間的設(shè)計 顯示接口電路設(shè)計 晶顯示器簡稱為 LCD 顯示器，它是利用液晶經(jīng)過處理后能改變光線的傳輸方向的特征實現(xiàn)顯示信息的。首次使用時，在液晶的上電狀態(tài)下，調(diào)節(jié)至液晶上面一行顯示出黑色小格為止。 如圖 所示。如圖 鍵盤掃描程序流程圖。 仿真 方法 電源模塊調(diào)試： （ 1) 不加 DC模塊，將供電電源模塊電壓電位器調(diào)至是采樣電壓輸出最大處查看電源是輸出是否正常。 控制板調(diào)試： (1) 控制板與單電源模塊調(diào)節(jié)好后，加上工作電源，觀察是否有軟啟動功能，最終輸出是否依然能穩(wěn)定到 15V。 （ 3）設(shè)置撥碼開關(guān)為增加模式，恒定負載 ,檢查是否按設(shè)計時的電壓輸出。Huang C Y D。 仿真 結(jié)果與分析 根據(jù) 仿真 分析顯示結(jié)果圖，本系統(tǒng)能夠達到希望目標 5V15V之間輸出可調(diào)，步進可控，輸出顯示和實際值方向一致，總的說來到這里已經(jīng)完成了這本設(shè)計要求。 電源板加控制板聯(lián)調(diào)： （ 1）電源模塊，控制板連接無誤后，加上電源，檢查空載時，并機輸出可否達到15V。 （ 3) 調(diào)節(jié)電 源模塊電壓采樣電位器，使模塊輸出 (隔離二極管之后，只帶假負載 )為 15V。 圖 啟動轉(zhuǎn)換 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束？ 輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果 數(shù)值轉(zhuǎn)換 顯示 結(jié)束 開始 D/A 程序設(shè)計 A/D 轉(zhuǎn)換子程序用來控制對輸入的模塊電壓信號的采集測量，并將對應(yīng)的數(shù)值存入相應(yīng)的內(nèi)存單元，其轉(zhuǎn)換流程圖如圖 所示。 圖 為系統(tǒng)主程序流程圖。 （ 4）液晶 5端為讀 /寫選擇端只向其寫入命令和顯示數(shù)據(jù)，接單片機的 。 表 33 1602字符型 LCD引腳 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù)口 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù)口 3 VO 液晶顯示器對比度調(diào)整端 11 D4 數(shù)據(jù)口 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端(H/L) 12 D5 數(shù)據(jù)口 5 R/W 讀 /寫選擇端 (H/L) 13 D6 數(shù)據(jù)口 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù)口 7 D0 數(shù)據(jù)口 15 BLA 背光源 正 極 8 D1 數(shù)據(jù)口 16 BLK 背光源 負 極 1602 字符型 LCD 與單片機的連接接口說明如下： （ 1）液晶 2端為電源； 1 16 端為背光電源； 15 腳串接一個 100 電阻用于限流。 其中：按鍵與單片機的 P3 口的高位地址相連，每個按鍵上，帶上上拉電阻。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) D/A 電路設(shè)計 圖 所示為 MAX517 與 STC89C52 的硬件連接電路。然后，在給 MAX517 一個控制位字節(jié)， MAX517 收到控制位字節(jié)位后，再給 STC89C52 發(fā)一個應(yīng)答信號。若數(shù)據(jù)線 SDA改變時，必須在時鐘線 SCL 為低電平時方可進行。因為 總線已集成在片內(nèi)，所以大大縮短了設(shè)計時間，此外，在從系統(tǒng)中移去或增加集成電路芯片時，對總線上的其它集成芯片AD1 AD0 VDD OUT1/REF0 SDA SCL GND OUT0 8 7 6 5 4 3 2 1 DIP/S0P MAX517 TOP VIEW 沒有影響。各引腳的具體說明如下： 1 腳（ OUT）： D/A 轉(zhuǎn)換輸出端； 2 腳（ GND）：接地； 3 腳（ SCL）：時鐘總線； 4 腳（ SDA）：數(shù)據(jù)總線； 6 腳（ AD1， AD0）：用于選擇哪個 D/A 通道的轉(zhuǎn)換輸出 MAX517 只有一個 D/A，所以，使用時，這兩個引腳通常接地。利用該電路可以用 LCD 液晶顯示0255 個數(shù)字量 ,若將 TLC549 的輸入引腳連接到示波器上，還可以顯示相應(yīng)的模擬電壓的變化情況。由此可見，在自 TLC549 的 I/O CLOCK 端輸入 8 個外部 時鐘信號 期間需要完成以下工作：讀入前次 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果；對本次轉(zhuǎn)換的輸入 模擬信號 采樣并保持；啟動本次 A/D 轉(zhuǎn)換開始。 I/O CLOCK：外接輸入 /輸出時鐘輸入端，同于同步芯片的輸入輸出操作，無需與芯片內(nèi)部系統(tǒng) 時鐘同步 。 GND：接地端。 REF+：正基準電壓輸入 ? REF+? VCC+。本設(shè)計系統(tǒng)采用內(nèi)部時鐘方式，利用單片機內(nèi)部的高增益反相放大器，外部電路簡，只需要一個晶振和 2 個電容即可，如圖 所示。復(fù)位完成后，如果 RST 端繼續(xù)保持高電平， MCS51 就一直處于復(fù)位狀態(tài)，只要 RST 恢復(fù)低電平后，單片機才能進入其他工作狀態(tài)。 STC89C52 功能性能 :與 MCS51 成品指令系統(tǒng)完全兼容； 2*4KB 可編程閃速存儲器；壽命： 10 萬次寫 /擦循環(huán) ； 數(shù)據(jù)保留時間： 10年；全靜態(tài)工作： 024MHz；三級程序存儲器鎖定； 2*128*8B 內(nèi)部 RAM； 32 個可編程 I/O 口線； 3 個 16 位定時 /計數(shù)器； 5個中斷源；可編程串行 UART 通道；片內(nèi)震蕩器和掉電模式。利用單片機 STC89C52 和一些電路對輸出電壓進行探測。計算允許的最大紋波峰 峰值 VR E FVuFu tICVu)(3 5 0 100/11)()101(29 00??????? ??????????? 故選取濾波電容 C=4700uF/16V。 15V 電源 () 對于濾波電容的選擇，要考慮三點：① 整流管壓降；② 7815 最小允許壓降 Ud；③電網(wǎng)波動 10%。 圖 工作輔助電源參數(shù)設(shè)計 由 AC/AC、 AC/DC、 DC/DC 等幾部分組成。 D1Bridge1 2200uF/30VC12200uF/30VC2C3C4Vin VoutGND7815Vin VoutGND7915C5C6123123GND+15V15V123P1Header 3H123P3Header 3H4700uF/16VC7C8Vin VoutGND78051uFC9123T112P2Header 2H~22018V+15VGND 圖 (a)工作電源 整流濾波電路設(shè)計 本設(shè)計采用橋式整流電路把交流電轉(zhuǎn)化成直流電，如圖 所示。 由 R11=10K , C2=100pF ，使得振蕩頻率 f=。圖中C2與 R11 決定了振蕩器振蕩頻率，也就決定了最終輸入的 PWM 信號的頻率。為低平時， T 截止， L 產(chǎn)生感生電動勢，其方向阻止電流的變化，因而電流與 Ui 同方向，兩個電壓卡曰加后通過二極管 D對 C充電。本設(shè)計中的電源工作原理如下： T 管的 T 作狀態(tài)受 U。如圖 TL494 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。、地進行屏蔽；然后 1腳接反饋 FB， 2腳接標準電壓 Vrct，通過比較 2 腳