【正文】 = 4。 P2 = 0xff。 // 漏極開路 ,P31 推挽 XBR2 = 0X40。 // 切換到外部晶體 } // 端口初始化 // 注 :7219 對(duì)應(yīng)的端口需要配置成推挽方式 void PortInit() { 33 P0MDOUT = 0X00。 while((OSCXCN amp。 //DisBuf[0] = (measureVol /1000) | 0x80。 measureVol = (int)vol。 measureVol = ADC0H 8。 } EA=1。 DAC0H=0x00。 TH1 = 0xFC。 } /////////////////////////////////////////////////////////////////////// // 定時(shí)器 1 中斷 /////////////////////////////////////////////////////////////////////// char squareLevel = 0。 DisBuf[2]=Tab[vol/10]| 0x80。 DisBuf[3]=Tab[vol%10]。 if(i0) { g_code=code_tab[i]。 vol=g_code*。 DisBuf[2]=Tab[vol/10]| 0x80。 30 if(up==1) { if(scan_counter==5) { scan_counter=0。 TR0 = 0。 Send7219(0x03, DisBuf[2])。 } CLK7219 = 0。 0x80。 } ADS = dat。 0x80。 ADS = add。 DAC1H = high。 0xff。 DAC0H = high。 0xff。 //Enter 鍵 /////////////////////////////////////////////////////////////////////// // 延時(shí) /////////////////////////////////////////////////////////////////////// void Delay(uint nCount) //delay nCount us { 28 while(nCount)。 //數(shù)字 7 sbit NUM_8 = P2^6。 //數(shù)字 3 sbit NUM_4 = P2^2。 //旋鈕 + sbit NUM_0 = P1^0。 //掃描速度控制鍵 sbit SCAN_A = P3^6。 //自動(dòng)掃描鍵 sbit DC_MOD = P0^7。 //直流輸出指示燈 sbit LED_SQU = P0^3。 // 7219 數(shù)據(jù)輸入幀信號(hào) sbit DIN7219 = P1^4。 //數(shù)字鍵標(biāo)志 099 int scan_counter。 //used for SCANUP and SCANDOWN int counter。 xdata int code_tab[100]={ 0,44,85,126,167,208,248,289,329,370, 410,450,492,532,573,613,654,695,735,776, 817,858,898,939,979,1021,1062,1102,1143,1184, 1224,1264,1305,1345,1386,1427,1468,1508,1549,1590, 1630,1671,1712,1753,1793,1833,1874,1914,1954,1995, 2035,2076,2117,2157,2198,2238,2279,2320,2360,2400, 2441,2482,2523,2563,2604,2645,2685,2727,2767,2807, 2847,2887,2928,2969,3009,3050,3090,3131,3172,3213, 3253,3294,3335,3375,3416,3456,3497,3537,3578,3618, 3659,3699,3740,3781,3822,3862,3903,3944,3985,4026 }。 define TRUE 1 define FALSE 0 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// define DISINTER 1000 ////////////////////////////////////////////////////////////////////// 26 // 工作方式 enum { WK_DC, WK_SQU, WK_TRI, WK_SET, WK_SCANUP, WK_SCANDOWN, }。 數(shù)控直流電源的研究 [J]。 [6]何香玲，鄧剛。 新 穩(wěn)壓電源及應(yīng)用實(shí)例 [M]。 23 參考 [1]《單片微機(jī)原理及應(yīng)用》，第二版，機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 年 2 月。 表 51 系統(tǒng)功能與性能總結(jié) 基本要求 輸出電壓范圍： 0V～ 具有 ”+”、 ”“步調(diào)功能，步進(jìn) 自動(dòng)掃描代替“ +”、“ ”步調(diào)功能，步進(jìn) 紋波電壓 ≤10 mV 擴(kuò)展輸出電壓種類 實(shí)測性能 輸出電壓范圍： 0V～ 具有 ”+”、 ”“步調(diào)功能，步進(jìn)為 具有自動(dòng)掃描功能，步進(jìn) 為 紋波電壓≤10Mv（負(fù)載20Ω ） 三角波、方波 技術(shù)展望 我們很好的完成的附加功能有： 增加系統(tǒng)自檢、自校， ADC 采樣后，利用 PID 線性校準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)高精度恒流和穩(wěn)壓輸出，； 由于時(shí)間和條件的限制，我們設(shè)想而尚未實(shí)現(xiàn)的功能有： 1) 在性能上，增大輸出電流極限（本系統(tǒng)硬件已具備輸出 的能力）； 2) 在檢測上，增加系統(tǒng)溫度漂移和時(shí)間漂移等穩(wěn)定 性能的測試。 紋波及噪聲 由 測試結(jié)果，可知： 最大紋波及噪聲電 壓 U在負(fù)載 20Ω時(shí) 小于等于 10mV， 完全符合題目要求。 鍵盤按鍵功能測試 1) 開機(jī)默認(rèn)直流輸出狀態(tài)，數(shù)碼管顯示直流電壓； 2) 按下“ +/”鍵，電壓值以步進(jìn) 增加 /減??； 3) 按“預(yù)置”鍵，預(yù)置一個(gè)電壓值，斷電重啟后，顯示該預(yù)置電壓值 ； 4) 按 “自動(dòng)掃描”鍵， 進(jìn)入自動(dòng)掃描狀態(tài)，此時(shí)，在鍵盤上輸入一個(gè)電壓值，按“確定”鍵，開始以 的步進(jìn)自動(dòng)掃描到該數(shù)值； 5) 按“自掃 +/”電壓自動(dòng)以 的步進(jìn)增加 /減小，直到增加至 在掃描時(shí)，按“確認(rèn)”鍵停止； 17 6) 在“自掃 +/”狀態(tài)下，按“速度”鍵，可以控制掃描的速度（快 /慢）； 7) 按“方波”鍵，實(shí)現(xiàn)輸出方波（用示波器觀測），數(shù)碼管顯示方波峰值； 8) 按“三角波”鍵，實(shí)現(xiàn)輸出三角 波（用示波器觀測），數(shù)碼管顯示三角波峰值； 9) 在“方波”、“三角波”輸出狀態(tài)下，按“直流”鍵，轉(zhuǎn)入直流輸出狀態(tài)； 10) 按“確認(rèn)”鍵，實(shí)現(xiàn)數(shù)字的有效輸入及正確顯示。 2） 把電路各部分連為一體。 啟 動(dòng) 自 動(dòng) 掃 描定 時(shí) 器按 鍵 為 S + ？電 壓 自 動(dòng) 加0 . 1 V電 壓 = 9 . 9 ?電 壓 自 動(dòng) 減0 . 1 V電 壓 = 0 ?停 止停 止N OY E SY E SN ON OY E SE N T E R = 0 ?Y E SN O結(jié) 束E N T E R = 0 ?結(jié) 束Y E SN O 圖 32 自動(dòng)掃描中斷服務(wù) 子 程序流程圖 方波 /三角波中斷 進(jìn)入該功能模塊時(shí)，定時(shí)器 1 啟動(dòng)，當(dāng)其溢出時(shí)，觸發(fā)中斷服務(wù)程序，使 DA 交替輸出高電平、低電平，實(shí)現(xiàn)方波輸出；輸出三角波時(shí)，控制繼電器，將積分器接入電路，對(duì)方波進(jìn)行積分，得到三角波。定時(shí)器中斷程序流程如圖 33 所示。軟件設(shè)計(jì)采用了狀態(tài)轉(zhuǎn)換的編程方法，有工作狀態(tài)和編輯狀態(tài)兩種狀態(tài)。各部分功能及流程圖如下。 手動(dòng) +/：手動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，每按一次使電壓以 。 三角波：按下，示波器顯示三角波形電壓輸出。 11 第 3 章 系統(tǒng)功能與軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)功能分析 1）顯示功能 四位數(shù)碼管 分別各兩位 顯示電壓 的大小 值 （ 0— ）和頻率值 ； 2）鍵盤示意圖 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 . 確定 預(yù)置 自掃 直流 三角波 方波 速度 自動(dòng) + 自動(dòng) 手動(dòng) + 手動(dòng) 圖 31 鍵盤示意圖 復(fù)位按鍵 22 個(gè) ， 09 和“ .”作為數(shù)字輸入鍵，并有“預(yù)置” “自掃” “直流 ”“三角波”“方波”“速度”“自 動(dòng) +”“自 動(dòng) ”“手 動(dòng) +”“手 動(dòng) ”“ 確定 ”作為功能控制鍵具體介紹如下 。 D12D15 為無效位。當(dāng) 直流輸出時(shí)，控制繼電器 K2，將二極管短路，而在方波、三角波輸出時(shí)，使繼電器開關(guān)合上，雙極性的信號(hào)（方波或三角波）經(jīng)過二極管變成單極性（ ）反饋給單片機(jī) 端口，經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部 12 位的 A /D 采樣 ， 再 與 D/A 輸入的數(shù)字量比較，進(jìn)行校正，保證其準(zhǔn)確性。 圖 242 OP07AJ 功放的反相放大器 三角波實(shí)現(xiàn)原理 需要三角波輸出時(shí)，控制繼電器 K1，使其開關(guān)合下，三角波經(jīng)過積分電路，變成三角波，輸出。 。 用自治鍵盤對(duì)電壓進(jìn)行設(shè)定，采用四位數(shù)碼管 顯示實(shí)測值和設(shè)定值。其中 C80511020 單片機(jī)具有控制 系統(tǒng) 所需的模擬和數(shù)字 外設(shè)，包括看門狗、 ADC、 DAC、電壓 比較器， VDD 監(jiān)視器和溫度傳感器等 ，并具有多種總線 接口 。 圖 22 線性 5V 穩(wěn)壓電源電路原理圖 數(shù)控電路 數(shù)控直流電流源的控制電路采用單片機(jī)最小系統(tǒng)對(duì)電路各部分進(jìn)行控制。故此處選取限流電阻 R1=R2=。 5 C5， C6用于減小由負(fù)載電流瞬時(shí)變化引起的高頻干擾，一般取 C5=C6=。由前面計(jì)算得 RL= =。 所以選擇 1N4001 二極管，其反相擊穿電壓為 50V，額定工作電流為 1A。 線性穩(wěn)壓電源的負(fù)載主要由信號(hào)處理系統(tǒng)中的運(yùn)放構(gòu)成，運(yùn)放 OP07 工作電流小于10mA，系統(tǒng)中共 5 個(gè)運(yùn)放，故整流電路輸出電流 I0=26mA（考慮其他負(fù)載估算輸出最大電流）。 15 電 壓 ， 即 輸 入 電 壓 U=30V 。 若設(shè)橋式整流電路輸入電壓為 U1，輸出電壓為 U2，則在一般情況下（負(fù)載 ，濾波電容 ）， U2 估 算值為： （ 21） 故當(dāng) U1=15V時(shí)，整流電路輸入為 。所以穩(wěn)壓器選擇 MC7815和 MC7915。 15V直流電壓，為信號(hào)處理電路供電。 供電電源 (15V) 整機(jī)供電電源原理電路如圖 2－ 2 所示。其他外圍電路還有 LED 顯示、輸入鍵盤、時(shí)鐘信號(hào)。 控制系統(tǒng)方案 控制系統(tǒng)功能接收取樣信號(hào)，進(jìn)行運(yùn)算處理，并發(fā)出控制信號(hào)控制負(fù)載電流，而且有相應(yīng)顯示和寫入控制字等功能。因此在設(shè)計(jì)電路時(shí)考慮了系統(tǒng)的過熱、過流、過壓和反壓保護(hù)。因此我們必須考慮保證這些質(zhì)量參數(shù)的優(yōu)化方案。 第 1 章 方案論證與原理設(shè)計(jì) 模擬輸出方案 模擬輸出部分 是 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源 的 重要組成 部分 ，是決定各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵性因素。 經(jīng)測試，輸出電壓 范圍達(dá) 0— ，輸出紋波及噪聲小于 10mV，均達(dá)到 題目指標(biāo)。本課題以單片機(jī)為控制核心，進(jìn)行算法控制和集成運(yùn)放線性負(fù)反饋，并通過 7219 驅(qū)動(dòng)四位顯示器進(jìn)行精確顯示，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)高精度、低噪聲的數(shù)控直流電流源。 [4]劉蘭波。 微計(jì)算機(jī)信息， 2020， 12。 參考文獻(xiàn)： [1]何希才，張明莉 。 提高要求： （ 1）輸出電壓可預(yù)置在 0～ 之間的任意一個(gè)值； （ 2）用自動(dòng)掃描代替人工 按鍵，實(shí)現(xiàn)輸出電壓變化（步進(jìn) 不變）； （ 3）擴(kuò)展輸出電壓種類（比如三角波等）。10V，＋ 5V。 [3]C 程序設(shè)計(jì)，譚浩強(qiáng)，第三版，清華大學(xué)出版 社， 2020 年 7 月第二版。基于 STC89C52 數(shù)控直流電源設(shè)計(jì)。 現(xiàn)代電子技術(shù)， 2020。 項(xiàng) 目 組 成 員 姓 名 學(xué) 號(hào) 專業(yè) /班級(jí) 所在學(xué)院 項(xiàng)目中的分工 iii