【正文】 1。 temp=tempamp。 // 將 P2口的值賦給 temp temp=tempamp。 temp=P2amp。 write_date(0x30+iset[4])。 write_date(0x53)。 } } } write_(0x80+5)。 if(iset[3]==10) { iset[3]=0。 } break。 iset[keycount++]=5。 switch(temp) 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 30 { case 0xed: //檢測到 4被按下 if(keycount!=0) { write_date(0x30+4)。 temp=P2。 // 檢測最二行各鍵是否有按鍵按下 temp=P2。 } while(temp!=0xf0) //松手檢測 { temp=P2。 write_date(0x30+iset[2])。 write_date(0x41)。 case 0x7e: //檢測到取消鍵被按下 write_(0x01)。 } break。 iset[keycount++]=7。 temp=tempamp。 // 將 P2口的值賦給 temp temp=tempamp。 按鍵鍵掃子程序 **** 。 DA_CS=0。 DA_CK=1。 for(i=0。 DA_CK=0。 } AD_CS=1。 AD_CLOCK=0。 } AD_IN=(bit)(portamp。 delay(50)。************************************************************ uint read2543(uchar port) //DA轉(zhuǎn)換子程序 { uint ad=0,j。 } } } 。 write_(0x80+0x49)。 r=Voltage2*4/Voltage1。 write_date(0x30+volarry1[2])。 write_date(0x21)。 AD_DAstart=0。num16。 write_date(0x41)。 write_date(0x30+volarry0[2])。 volarry0[0]=vol%10。 //基準(zhǔn)電壓為 vol=(int)(Voltage1*1000+1)。 ADCdat=temp0/20。// 擴大 1000倍 volarry1[3]=vol/1000。 //取 20次 AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果，求平均值 if(i==0) { ADCdat=temp1/20。************************************************************ void display_AD() { uchar num。 } 。 write_date(0x30+iset[1])。 write_date(0x6d)。 // 開顯示，關(guān)光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍 write_(0x06)。 } void led_init() //初始化函數(shù) { lcden=0。 //將數(shù)據(jù)賦到 P0口 delayms(5)。 //時序圖中須有 thd2時間延時 lcden=0。 //rs置 0表示寫命令 lcden=0。y0。 } } } void delayms(uint z) //延時函數(shù)，參數(shù)為 z { uint x,y。 Send1456(20)。 主程序 **** 。 void keyscan()。 void write_date(uchar date)。 void led_init()。 float Voltage1,Voltage2,r。 uchar code table2[]= huan ying ni!。 sbit DA_CK=P3^4。 sbit AD_IN=P1^1。 最后感謝母校四年來對我的培養(yǎng)，為我的大學(xué) 學(xué)習(xí)和生活提供一 個美好的平臺和舒適的環(huán)境！ 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 23 附 錄 系統(tǒng)原理圖 A 程序清單 B： include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit rs=P3^0。這門語言和我們的實際聯(lián)系很機密，比如說里面很多傳送指令，都是根據(jù)實際存在的硬件而存在的，還有你面的與或指令、乘法、除法指令，其實都是和我們從小就學(xué)的數(shù)學(xué)息息相關(guān)的。 可以通過溫度補償措施來解決此誤差。 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 誤差可能出現(xiàn)的 2種情況 ，第一個就是換擋電路的電壓基準(zhǔn)值是否十分標(biāo)準(zhǔn)，能夠按照所理想設(shè)定的電壓值輸出。 綜上所述，系統(tǒng)仿真實測數(shù)據(jù)滿足題目的基本要求，能滿足輸出電流與給定值偏差的絕對值≤給定值的 1％ +10 mA。 步進 10mA時設(shè)定值與實測值在 200~1000mA之間，誤差在 5mA以下。 圖 20 修改設(shè)定的輸出電流值界面圖 輸出電流仿真 下圖 21所示是仿真最低電流 200mA負載電阻為 ? 時候 的狀態(tài)， 依 據(jù) LED顯示內(nèi)容可知，設(shè)定輸出電流值為 200mA，實測電流值為 201mA，輸出電壓為 ，負載電阻為 ? ，都滿足設(shè)計要求。如果 發(fā)現(xiàn)輸入數(shù)字 不在 電流允許范圍，可以按 SET鍵再次輸入數(shù)值。操作顯示界面如圖 16所示。要設(shè)置電流直接按數(shù)字鍵無效。按了復(fù)位鍵之后，液晶顯示屏上也能顯示“ S0200mA。 圖 12 主控制流程圖 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 圖 13 按鍵掃描子程序流程圖 開 始啟 動 D A 轉(zhuǎn) 換傳 送 數(shù) 據(jù)關(guān) 閉 D A 轉(zhuǎn) 換結(jié) 束 開始啟動AD轉(zhuǎn)換讀取外部數(shù)據(jù)關(guān)閉AD轉(zhuǎn)換結(jié)束 圖 14 D/A轉(zhuǎn)換、 A/D轉(zhuǎn)換流程圖 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 開 始保 存 商 1 及 余 數(shù) 1乘 1 0 之 后 除 以 1 6前 一 個 十 進 制 乘 1 0商 1 乘 1 0 存 商 1余 數(shù) 1 乘 1 0 除 1 6保 存 商 2 加 商 1后 十 進 制 數(shù) 除 1 6保 存 商 3 及 余 數(shù) 3商 3 加 商 1 存 商 1余 數(shù) 3 加 余 數(shù) 2 除 1 6保 存 商 4 及 余 數(shù) 4商 4 加 商 1 存 商 1商 1 除 1 6保 存 商 5 及 余 數(shù)結(jié) 束 圖 15 數(shù)制轉(zhuǎn)換流程圖 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 15 程序清單 所設(shè)計的程序清單見附錄。 （ 2） 按鍵操作流程圖 對于鍵盤的設(shè)計，我專門設(shè)計了一個鍵盤掃描子程序，它的功能是，首先對鍵盤進行處理，給每一個鍵都設(shè)置了一個鍵碼，那么只要判斷鍵盤的鍵碼就可以知道是否有鍵按下，如若有鍵按下也可以判斷是哪一個鍵按下了。 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器 已經(jīng)存儲了 160個不同的點陣字符圖形， 每一個字符都有一個固定的代碼 ，顯示時模塊把地址 41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“ A”。然后輸出相應(yīng)的電流值大小。鍵盤掃描子程序 KEY應(yīng)具有以下功能：判定有無按鍵動作；去抖動；確認是否真正有閉合鍵；計算并保存閉合鍵鍵碼；判定閉合鍵是否釋放；恢復(fù)閉合鍵鍵碼。 （ 2） 按鍵操作模塊 我用到了三個獨立式鍵盤進行按鍵的操作。用到的液晶顯示器接到了單片機的 P0口線上，液晶顯示器的使能端用到了 P3口線。其系統(tǒng)原理圖見附錄所示。它具有三個控制器輸入端，采用簡單的 3 線 SPI 串行接口可方便與微機進行連接，是 12位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的最佳選擇器件之一。 TLC2543是一種低功耗、低電壓的 12 位串行開關(guān)電容型 AD轉(zhuǎn)換器。 （ 1） D/A轉(zhuǎn)換器 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 9 18001 )2020020( ??mA mA采用 DAC模塊提供高精度的基準(zhǔn)電壓，即通過 CPU發(fā)出的二進制轉(zhuǎn)換為 0~10V 的模擬電壓，送給誤差放大器，實現(xiàn)步進要求。 電路原理圖如圖 9所示 圖 9 壓控恒流源模塊電路圖 負載模塊 根據(jù)題目要求，設(shè)計了如圖 10所示的電路圖。即當(dāng) Ud為常數(shù)時，滿足： Id=f（ Ugs），只要 Ugs不變， Id 就不變。 該恒流源電路由運算放大器、大功率場效應(yīng)管 Q采樣電阻 R負載電阻 RL等組成硬件設(shè)計。 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 7 圖 7 LM016L與單片機的接線圖 鍵盤模塊 采用標(biāo)準(zhǔn) 4 4 鍵盤，此類鍵盤采用矩陣式行列掃描方式，優(yōu)點是當(dāng)按鍵較多時可降低占用單片機的 I/O口數(shù)目，而且可以做到直接輸入電流值而不必步進。 6 E E(或 EN)端為使能 (enable)端，下降沿使能。 LM016L液晶模塊的引腳功能如下表 1所示 。但根據(jù)題目要求，如果需要同時顯示給 定值和測量值，以及其他輸出特性值，需顯示的內(nèi)容較多，要使用多個數(shù)碼管動態(tài)顯示，使電路變得復(fù)雜，加大了編程工作量。利用該方法實現(xiàn)的電源電路簡單，工作穩(wěn)定可靠。為了改善紋波特性，在輸入端加接電 容。單片機最小系統(tǒng)圖如圖 5所示 . 圖 3 單片機的時鐘電路圖 圖 4 單片機復(fù)位電路圖 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5 圖 5 單片機最小系統(tǒng)圖 自制電源模塊 這次設(shè)計的 系統(tǒng)需要多個電源，單片機 使用 +5V 穩(wěn)壓電源， A/D轉(zhuǎn)換器， D/A轉(zhuǎn)換器，運放等需要 V15? 穩(wěn)壓電源。 P2口既可以作為系統(tǒng)高位地址線使用，也可以為通用 I/O口使用，所以 P2口電路邏輯與 P0口類似。各位口線具有完全相同但又相互獨立的邏輯電路。 （ 3） AT89C52單片機 AT89C52是一種帶 8K字節(jié)閃爍可擦除可編程只讀存儲器的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，簡稱單片機。復(fù)位電路的好壞直接影響單片機系統(tǒng)工作的可靠性，因此，要重視復(fù)位電路的設(shè)計和研究。單片機的時鐘電路如圖 3所示。 一般選用石英晶體振蕩器。利用高精度 D/A 轉(zhuǎn)換器在單片機程序控制下提供可變的高精度的基準(zhǔn)電壓，該基準(zhǔn)電壓經(jīng)過 V/I轉(zhuǎn)換電路得到電流，再通過 A/D 轉(zhuǎn)換器將輸出電流反饋至單片機進行比較，調(diào)整 D/A 的輸入電壓，從而達到數(shù)控的目的。從題目的要求來分析，該題目最大的難點在于大電流輸出和高精度控制，所以在具體的方案確定中，大電流、功耗，以及精度、誤差等都是我們所必須要考慮和克服的。此方法是利用精密電阻取樣得到反饋電壓，將反饋電壓和高精度的參考電壓比較得到誤差電壓，該誤差電壓經(jīng)放大后輸出控制調(diào)整管的導(dǎo)通程度，使預(yù)設(shè)電流值和實測電流值的步步逼近，直到相等，從而達到數(shù)控的目的。 2 設(shè)計任務(wù)及要求 任務(wù) 設(shè)計并制作數(shù)控直流電流源。 數(shù)控 直流電流源的研究意義 數(shù)控直流電流源是我們生活中比較常見的設(shè)備，這次設(shè)計 就是基于單片機為主體所設(shè)計的微機數(shù)字觸發(fā)式直流電 流 源，相比其他以往的電源設(shè)計 ， 此次的課題更新穎，更符合技術(shù)發(fā)展的潮流。隨著數(shù)控電源在電子設(shè)備中的普遍使用，普通電源在工作時產(chǎn)生的誤差，會影響整個系統(tǒng)的精確度。為實現(xiàn)對輸出電流的精確控制：一方面，通過Ｄ ／Ａ輸出實現(xiàn)電流的預(yù)置，再通過運算放大器控制晶體管的輸出電流；另一方面，運用Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器件將輸出電流的采樣值送入單片機，與預(yù)置值進行比較，將誤差值通過Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換芯片添加到調(diào)整電路，從而進一步降低了輸出電流的紋波 。宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 I 基于數(shù)控直流電流源系統(tǒng)的設(shè)計 宜春學(xué)院 物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院 電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè) 李偉 指導(dǎo)老師：胡振平 摘要： 隨著電子技術(shù)的發(fā)展、數(shù)