【正文】 數(shù)控電壓源 的使用說明 此 數(shù)控電壓源 輸出電壓值在 ～＋ 之間。當(dāng)上電時(shí)， 電源會(huì)輸出設(shè)置的 ， 按E鍵就進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)，可以設(shè)置電壓，若在此時(shí)再按一次按下 A 鍵， 電壓加 ，按B鍵 電壓減 ，按 C 鍵 電壓加 1V，按 D 鍵 電壓減 1V，若設(shè)置完成，可按 E鍵跳出電壓設(shè)置狀態(tài)，即可輸出設(shè)置的電壓值。本設(shè)計(jì)輸出的電壓穩(wěn)壓精度高，可以用在對(duì)直流電壓要求較高的設(shè)備上，或在科研實(shí)驗(yàn)室中當(dāng)作實(shí)驗(yàn)電源使用。而且 LM350 的輸出端比輸入端高也至少 的電壓，所以在本次設(shè)計(jì)中不能達(dá)到 0V的電壓，但如果在 0832 的其準(zhǔn)電壓上再加上一個(gè) 5V 的基準(zhǔn)電壓便可達(dá)到 輸出 0V 的要求。在此特別感謝我們的指導(dǎo)老師 —— 宋老師給予的耐心的指導(dǎo)，也非常感謝學(xué)院的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室為我們提供良好的實(shí)驗(yàn)場地及實(shí)驗(yàn)設(shè)備，給我們的設(shè)計(jì)有了很大的幫助，同時(shí)感謝同組成員對(duì)我的大力支持與信任，也一并感謝寢室姐妹們對(duì)我的支持！ 我還要感謝我的父母、家人和朋友，我的成績和他們的支持和鼓勵(lì)是分不開的，他們的關(guān)心和鼓勵(lì)永遠(yuǎn)都是我前進(jìn)和成長的動(dòng)力。 sbit e=P1^6。 uchar led[3]。 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 /**********************************主函數(shù) ******************************* * 函數(shù)原型： main()。 //開總中斷 EX1=1。 //啟動(dòng) 0832 put_on_leds()。 //設(shè)置外部中斷 1為脈沖觸發(fā)方式 vol=。 biaozhi=0。 void put_on_leds ()。 sbit g=P1^4。 float vol。 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 參考文獻(xiàn) [1] 李廣弟等 .單片機(jī)基礎(chǔ) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2020. [2] 何立民 .MCS51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020. [3] 李光飛 .51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例 . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2020. [4] 張陵山 ， 陳國平，楊子華 .C 語言程 序設(shè)計(jì) .長沙：湖南大學(xué)出版社， 2020. [5] 馬忠梅，張凱 .單片機(jī)的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2020. [6] 何立明 .單片機(jī)程序設(shè)計(jì) .北京： 電子工業(yè)出版社 ， 2020. [7] 謝維成 .單片機(jī)原理與應(yīng)用及 C51 程序設(shè)計(jì) .北京 :清華大學(xué)出版社 ， 2020. [8] 2020 年全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽匯編 .北京： 電子工業(yè)出版社 ， 2020. 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 致 謝 首先，我還要感謝湖南工學(xué)院電氣與信息工程系的所有老師，是他們孜孜不倦的教誨我，使我具備了良好的基礎(chǔ)知識(shí)，并掌握了學(xué)習(xí)的方法，才 能夠有今天的這個(gè)課題的論文 。 不過 本次設(shè)計(jì) 中仍有不足之處，其中主要的不足之處 沒有達(dá)到 0V 的設(shè)計(jì)要求 。 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)過程中 ， 對(duì)紋波也沒有提出 很 嚴(yán)格要求 ， 所以常用的穩(wěn)壓集成電路就可以滿足要求。 E鍵用于設(shè)置電源的設(shè)置狀態(tài)和輸出狀態(tài) 。 (2).顯示子程序的調(diào)試 在調(diào)試顯示子程序時(shí)，由于調(diào)用的延時(shí)時(shí)間不夠，數(shù)字在數(shù)碼管上顯示不穩(wěn)定，出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，且閃爍頻率不一致，通過多次調(diào)試，改變延時(shí)時(shí)間，最終數(shù)字能穩(wěn)穩(wěn)地顯示在數(shù)碼管上。測(cè)試五組數(shù)據(jù)如 表 : 表 步進(jìn)控制測(cè)試數(shù)據(jù) 次數(shù) 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 初始值 步進(jìn) 步減 步進(jìn)誤差 0 步減誤差 0 0 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 ②誤差分析 分析上表，在中 間 段誤差較小，兩端誤差變大，這一方 面與電源部分影響有關(guān) ，另 外 受運(yùn)放比較精度 及 0832的基準(zhǔn)電壓和 0832的量化誤差的 影響 。 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 電路數(shù)據(jù)的測(cè)試 (1).電壓輸出范圍的測(cè)試 主要測(cè)試儀器：數(shù)字萬用表 ① 設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi) ， 通過程序電壓極值 ， 先設(shè)最低值，再設(shè)最高值 ， 用數(shù)字萬用表測(cè)量相 應(yīng) 的輸出電壓 ， 重復(fù)測(cè)試三次 ， 具體測(cè)試數(shù)據(jù)如表 ： 表 電壓輸出范圍測(cè)試數(shù)據(jù) 次數(shù) 第一次 第二次 第三次 極值 Vmin() Vmax() Vmin Vmax Vmin Vmax 設(shè)定值 實(shí)測(cè)值 試驗(yàn)誤差 0 ② 誤差分析 從上表的數(shù)據(jù)看出，實(shí)際輸出的電壓最低值達(dá)不 到要求的 0V，主要原因是在設(shè)計(jì)電路原理的時(shí)候考慮到條件不足， 0832的基準(zhǔn)電壓只能是 +5V，如果能使 0832的基準(zhǔn)電壓能夠是 5V，則可以達(dá)到要求。 線性關(guān)系主要是這樣調(diào)節(jié)的： ① 首先 輸入 的電壓 ， 調(diào)節(jié)電位器 ， 使輸出也為 的電壓 ； ② 通過鍵盤設(shè)置 ， 使輸入為 的電壓 ， 反復(fù)調(diào)節(jié)電位器 ， 使輸出為 ? 的電壓 ； ③ 通過鍵盤設(shè)置 ， 使輸入為 的電壓 ， 反復(fù)調(diào)節(jié)電位器 ， 使輸出為 ? 的電壓 ； ④ 通過鍵盤設(shè)置 ， 使輸入為 的電壓 ， 反復(fù)調(diào)節(jié)電位器 ， 使輸出為 ? 的電壓 ； ⑤ 通過鍵盤設(shè)置 ， 使輸入為 的電壓 ， 反復(fù)調(diào)節(jié)電位器 ， 使輸出為 ? 的電壓 。 (2).制作和測(cè)試－ 12V 電源時(shí)，由于沒有認(rèn)真參考整流管的接法和 7912的芯片資料，出現(xiàn) 一 次整流電容爆裂。 圖 主程序流程圖 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 子程序 外 中斷 1 子程序 外 中斷 1子程序流程框圖 如圖 : 外 中斷 1子程序的源程序見附錄 3。為使工作點(diǎn)穩(wěn)定，一般采用恒流源偏置電路。 （ 3） 輸出級(jí) 可使運(yùn)放具有一定幅度的輸出電壓、輸出電流和盡可能小的輸出電阻。 R2 接地端可以回到靠近負(fù)載接地端處，以提供遠(yuǎn)程接地取樣并改進(jìn)提高負(fù)載調(diào)整率。如果負(fù)載電流小于最小值，輸出電壓會(huì)上升。 工作時(shí)， LM350建立并保持輸出與調(diào)節(jié)端之間 的標(biāo)稱參考電壓，這一參考電壓由 R1 轉(zhuǎn)換成編程電流，該恒定電流經(jīng) R2到地。 其 外形及 引腳圖如圖 所示： 圖 LM350外形及引腳圖 LM350 服務(wù)于多種應(yīng)用場 合，包括局部穩(wěn)壓、卡上穩(wěn)壓。又由于ILE=1，故只要在選中該片（ CS=0）的地址時(shí)，寫入（ WR =0）數(shù)字量，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)過短暫的建立時(shí)間，即可以獲得相應(yīng)的模擬電壓，一旦寫入操作結(jié)束， 1WR 和 CS立即變?yōu)楦唠娖?，則寫入的數(shù)據(jù)被輸入寄存器鎖存，直到再次寫入刷新 。 DAC0832 的 D/A 轉(zhuǎn)換電路為倒 T型 R2R 電阻網(wǎng)絡(luò)，故有 Iout1 和 Iout2 兩個(gè)電流輸出端，根據(jù)不同的電路組成，該芯片可以有兩種輸出模式，一種為電流輸出模式，這種模式基準(zhǔn)電壓加在 VREF 端，由Iout1， Iout2 輸出的電流經(jīng)運(yùn)算放大器相加后輸出；另一種為電壓輸出模式，這種模式基準(zhǔn)電壓加在 Iout1 和 Iout2 之間，模擬電壓加從 VREF 端輸出。 (3) 信號(hào)引腳的第二功能： 由于工藝及標(biāo)準(zhǔn)化等原因，芯片的引腳數(shù)目是有限制的，例如 MCS— 51 系列把芯片引腳數(shù)目限定為 40 條，但單片機(jī)為實(shí)現(xiàn)其功能所需要的信號(hào)數(shù)目卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過此數(shù)，因此就出現(xiàn)了供需矛盾。 電源電路原理圖 電源電路原理圖如圖 ： 圖 電源 電路原理圖 所用主要芯片 單片機(jī) AT89S52 （ 1） AT89S52 單片機(jī)芯片引 腳圖 AT89S52 芯片引腳圖 （如圖 所示）： （ 2） AT89S52 單片機(jī)芯片 的特點(diǎn) AT89S52 具有如下特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳，8kBytesFlash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 256bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷，2個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ， 2 個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 線性電源由 15V 變壓器經(jīng)過全波整流，電容整流濾波，通過三端穩(wěn)壓管 781 7912 穩(wěn)壓為芯片 AT89S5 DAC083 LM32 UA74數(shù)碼管 等 提供電壓 。本系統(tǒng)中，因?yàn)?CPU 的工作任務(wù)是單一的，而且數(shù)據(jù)傳送的目的地址也是單一的，因此， DAC0832采用 單緩沖 的工作方式， 該 芯片的 CS(低電平有效 )、 1WR 、 XFER 、 2WR 四個(gè)使能端均與地相接處 于 有效狀態(tài)，這個(gè)工作方式不需要給 DAC0832 分配地址空間， CPU 的 P1口的數(shù)據(jù)變化直接反映到 DAC0832 的輸出端。 圖 三位一體 LED外觀引腳圖 ② 動(dòng)態(tài)顯示 本次設(shè)計(jì)用到的是六位動(dòng)態(tài)顯示 ， 動(dòng)態(tài)顯示是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管 ，如圖 中所示 ， 各位數(shù)碼管的段控線相應(yīng)并聯(lián)在一起 ， 由一個(gè) 8位的 I/O 口控制 ，但是 8路驅(qū)動(dòng)采用 74LS244 總線驅(qū)動(dòng)器作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)器 ， 各位的位控線 (即公共陰極或陽極 )由另 外的 I/O 口線控制， 同時(shí)也必須接有 74LS244 作為驅(qū)動(dòng)器， 在 74LS244輸出端必須接有 500Ω限流電阻接到電源 ， 這種電路的特點(diǎn)是節(jié)省 I/O 口線 ， 硬件電路相對(duì)靜態(tài)顯示方式簡單 ， 但是也有其缺點(diǎn)如：顯示高度不如靜態(tài)顯示方式 ， 而且在顯示位數(shù)較多時(shí) ， CPU 要依次掃描 ， 占用 CPU 較多的時(shí)間 。 LED 顯示方式 ① 靜態(tài)顯示 所謂靜態(tài)顯示，是指顯示器顯示某一字符時(shí)，相 應(yīng)段的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止。采用 LED 顯示器。使用時(shí)公共陰極接地，這樣陽極端輸入高電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入低電平的則不點(diǎn)亮。 ① 共陽極接法 把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極。因此，通過檢測(cè) I/O口線的電平狀態(tài)，即可判斷鍵盤上哪個(gè)鍵被按下。 (2)矩陣式鍵盤：行列式鍵盤采用行列電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)按鍵較多時(shí)所占用的口線相對(duì)較少，鍵盤規(guī)模越大，其優(yōu)點(diǎn)越明顯。 非編碼式鍵盤接照與主機(jī)連接方式的不同，可 分獨(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤。 柔性按鍵：外形及面板布局等可按整機(jī)要求設(shè)計(jì)，在價(jià)格、壽命、防潮、防銹等方面顯示出較強(qiáng)的優(yōu)越性。 硬件是指鍵盤的結(jié)構(gòu)及其主機(jī)的連接方式；軟件 是指對(duì)鍵盤操作的識(shí)別與分析，即鍵盤管理程序。 單片機(jī)復(fù)位期間不產(chǎn) 生 ALE 和 PSEN 信號(hào)，即 ALE=1 和 PSEN =1。 按 鍵復(fù)位具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位，只要按圖 中的 圖 復(fù)位