【正文】 ..24 軟件流程圖的設(shè)計 ....................................................................................................24 程序運行原理 ............................................................................................................24第五章 結(jié)論 .................................................28 數(shù)據(jù)測試與分析 ........................................................................................................28 結(jié)論 ............................................................................................................................28致 謝 .......................................................30參考文獻(xiàn) ....................................................31附錄 ........................................................32摘 要眾所周知，許多科學(xué)實驗都離不開電，并且在這些實驗中經(jīng)常會對通電時間、電壓高低、電流大小以及動態(tài)指標(biāo)有著特殊的要求，因此，如果實驗電源不僅具有良好的輸出質(zhì)量而且還具有多功能以及一定的智能化，那么就省去了許多不精確的人為操作，取而代之的是精確的微機(jī)控制，而我們所要做的就是在實驗開始前對一些參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè)。該系統(tǒng)由整流濾波、初步穩(wěn)壓部分、單片機(jī)控制部分、DA 轉(zhuǎn)換部分和顯示部分組成，該穩(wěn)壓電源能連續(xù)步進(jìn)可調(diào)，并且可實時顯示，彌補了傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。模塊化是指系統(tǒng)由各個相關(guān)模塊組成，提高了系統(tǒng)的可靠性。 Therefore, one goal of dc power of future development is not only the performance of high efficiency, low noise, high harmonics with low energy and an antiinterference environment but also to realize the function in the numerical control, more functional and intelligent。 Intelligence mainly refers to the system which has programmable module and can control system intelligently。普通直流穩(wěn)壓電源品種很多， 但均存在以下二個問題： 1) 輸出電壓是通過粗調(diào)(波段開關(guān)) 及細(xì)調(diào)(電位器 )來調(diào)節(jié)。在家用電器和其他各類電子設(shè)備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源通常采用電位器和波段開關(guān)來實現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)，并由電壓表指示電壓值的大小。這就促使人們不斷的去研究設(shè)計，從而改進(jìn)其性能，使其具有智能穩(wěn)壓的作用。由于板載電源管理的更廣泛應(yīng)用和行業(yè)能源節(jié)約和運行最優(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。但是我國電源產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比，存在著很大的差距和不足：在電源產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性、開發(fā)投入、生產(chǎn)規(guī)模、工藝水平、先進(jìn)檢測設(shè)備、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、持續(xù)創(chuàng)新能力等方面的差距為 1015 年，尤其在實現(xiàn)直流穩(wěn)壓電源的智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面的研究不是很多。 發(fā)展方向智能化目前在研制高精度、高性能、多功能的測量控制儀表時，幾乎沒有不考慮采用微處理器的。具體地說，智能化的直流穩(wěn)壓電源電源應(yīng)當(dāng)具有以下功能特點：① 操作自動化。③具有友好的人機(jī)對話能力。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用日益普及和信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，直流穩(wěn)壓電源通過RS232 接口實現(xiàn)與上位 PC 機(jī)通信，從而使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可以隨時監(jiān)視電源設(shè)備運行狀態(tài)、各項技術(shù)參數(shù)；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可通過網(wǎng)絡(luò)定時開關(guān)電源，實現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)等功能。模塊化電源的模塊化有兩方面的含義，其一是指功率器件的模塊化；其二是指電源單元的模塊化。 綠色化電源系統(tǒng)的綠色化有兩層含義：首先是顯著節(jié)電，這意味著發(fā)電容量的節(jié)約，而發(fā)電是造成環(huán)境污染的重要原因，所以節(jié)電就可以減少對環(huán)境的污染；其次這些電源不能(或少) 對電網(wǎng)產(chǎn)生污染，國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，如 IEC555，IEC917 ，IECI000 等。輸出由單片機(jī)通過 D/A 轉(zhuǎn)換模塊， 控制驅(qū)動模塊輸出一個穩(wěn)定電壓。智能化主要是指系統(tǒng)有可編程模塊可以對系統(tǒng)進(jìn)行智能控制。因此，在這里我選用 AT89C51 單片機(jī)來完成本次設(shè)計。 ?外部數(shù)據(jù)存儲器（RAM ）64K 字節(jié)。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高電平，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。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。?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。?RST：復(fù)位輸入。在平時，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。此時，ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令時才起作用。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期/PSEN 兩次有效。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（VPP） 。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 [2]圖 AT89C51 引腳圖 DAC0832 芯片直流穩(wěn)壓電源的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用通用芯片 DAC0832。+5VDAC0832VccILEVrefRfbIout1Iout2AGNDDGNDA VoutDI 70CSXFERWR1WR274LS3738051P0 WRALEGDI0DI78206。180。DAC8206。187。187。235。230。amp。 特殊情況下可采用雙緩沖輸入方式，即把兩個寄存器都分別接成受控方式。?CS：片選信號輸入線，低電平有效。?Iout1：電流輸出線。?Rfb：反饋信號輸入線，芯片內(nèi)部有反饋電阻。?DGND：數(shù)字地，兩種地線在基準(zhǔn)電源處共地比較好 [3] 。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)，分別如圖（b）和圖 （c） 所示。共陰極數(shù)碼管的 8 個發(fā)光二極管的陰極（二極管負(fù)端）連接在一起，通常，公共陰極接低電平（一般接地） ，其它管腳接段驅(qū)動電路輸出端，當(dāng)某段驅(qū)動電路的輸出端為高電平時，則該端所連接的字段導(dǎo)通并點亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。如使用共陽極數(shù)碼管，數(shù)據(jù)為 0 表示對應(yīng)字段亮，數(shù)據(jù)為 1 表示對應(yīng)字段暗；如使用共陰極數(shù)碼管，數(shù)據(jù)為 0 表示對應(yīng)字段暗，數(shù)據(jù)為 1 表示對應(yīng)字段亮。 2） 具 有 轉(zhuǎn) 換 起 停 控 制 端 。 6） 工 作 溫 度 范 圍 為 40～ ＋ 85 攝 氏 度 。對應(yīng) ALE 上跳沿，A 、B、C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。?A、 B、C——地址線。通常使用頻率為 500KHz 的時鐘信號。?D7～D0 ——數(shù)據(jù)輸出線。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V， Vref()=5V) 。 下 降 沿 啟 動 A／ D 轉(zhuǎn)換 ， 之 后 EOC 輸 出 信 號 變 低 ， 指 示 轉(zhuǎn) 換 正 在 進(jìn) 行 。 1nA ? 高的共模抑制比 —126dB ? 較 寬的共模輸入電壓范圍 —177?？蓮V泛應(yīng)用于穩(wěn)定積分、精密絕對值電路、比較器及微弱信號的精確放大，尤其適應(yīng)于宇航、軍工及要求微型化、高可靠的精密儀器儀表中。當(dāng) A、B 有一個為高電平，則另一個就允許輸入數(shù)據(jù)，并在 CLOCK 上升沿作用下決定 Q0 的狀態(tài)。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測實際輸出電壓值的大小，可以將輸出電壓經(jīng)過 ADC0809 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，間接用單片機(jī)實時對電壓進(jìn)行采樣，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 [5]。電容是一個能儲存電荷的元件。 圖 三端穩(wěn)壓電路 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路D/A 轉(zhuǎn)換電路主要由 AT89C51（單片機(jī)） 、數(shù)/碼轉(zhuǎn)換器 DAC0832 及 TD07 高精度運算放大器等芯片組成。 DAC0832 是一種典型的 8 位轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部為雙緩沖寄存器即輸入寄存器和 DAC 寄存器，WR1/、 WR2/、分別為該兩寄存器的寫信號輸出端，ILE 為輸入鎖存使能端，高電平有效，CS/為片選端，XFER/ 為傳輸控制端，它和 WR2/共同控制 DAC 寄存器的工作狀態(tài)。由于DAC0832 為 8 位轉(zhuǎn)換器，所以采取把 電壓等分 256 份，得出每 的步進(jìn)為 。圖 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 穩(wěn)壓電路方案一：采用 LM78XX 系列三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，電路如圖 (a)(a) 三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電路圖 穩(wěn)壓電路方案二：采用 LM317 系列可調(diào)三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，電路如圖 (b) (b) 可調(diào)三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電路圖 穩(wěn)壓電路方案三：由運放以及 LM317 可調(diào)三端穩(wěn)壓器組成的穩(wěn)壓電源，電路如圖 (c)(c) 集成運放穩(wěn)壓電路圖 穩(wěn)壓電路 方案一與方案二都可實現(xiàn)穩(wěn)定的電壓輸出，而且電路結(jié)構(gòu)簡單，但方案一電壓輸出固定，方案二雖然電壓可調(diào)但很難實現(xiàn)步進(jìn)調(diào)節(jié)。這三個數(shù)碼管為帶小數(shù)點的七段 LED 數(shù)碼管。(b) 鍵盤接口電路圖 鍵盤和 LED 顯示電路 鍵盤接口電路如圖 (b)所示。雷電等引起的瞬時高電壓如果不加遏制，直接由電源引入遠(yuǎn)程終端設(shè)備則會影響其電源模塊的正常工作，同時使各功能模塊的工作電壓升高而工作不正常，嚴(yán)重時會損壞模塊燒壞元器件 IC。圖 過電壓沖擊脈沖(a) 電壓檢測電路圖 檢測電路(b) 電流檢測電路圖 檢測電路 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路從電壓檢測電路和電流檢測電路輸出的模擬信號，要想受到單片機(jī)的控制，必須先經(jīng)過A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入到單片機(jī)中，才能進(jìn)行下一步比較檢測。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小。在實際電路中，有些過程是合并進(jìn)行的，如采樣和保持，量化和編碼在轉(zhuǎn)換過程中是同時實現(xiàn)的。否則，實現(xiàn)穩(wěn)壓輸出。 程序運行原理 在本電路中由于 CPU 的工作任務(wù)是單一的，因此，源程序的工作過程為：系統(tǒng)上電復(fù)位后，默認(rèn)輸出 9 伏電壓，然后掃描 K1，K2 鍵，當(dāng) K1 或 K2 鍵有按下時，程序跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)的按鍵處理子程序，經(jīng)按鍵子程序處理后，再嵌套調(diào)用顯示子程序，完成顯示與輸出操作后返回主程序，繼續(xù)掃描此兩鍵。2. 數(shù)碼顯示出現(xiàn)問題，檢查電路發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)虛焊，補焊后能正常顯示。② 電流表內(nèi)阻串入回路造成的誤差。① 減小接觸點的微小電阻。 結(jié)論 在本次設(shè)計過程中，因為對紋波沒有提出嚴(yán)格要求，所以常用的穩(wěn)壓集成電路就可以滿足要求。同時，通過畢業(yè)設(shè)計，鞏固了我們學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識，也使我們把理論和實踐從真正意義上相結(jié)合了起來；考驗了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，和組織