【正文】 20μFC201220μFC10370μFC10470μFC21103C22103C23103C24103D100IN4001D101IN4001Vin1GND3+15V27815Vin1GND2+5V37805Vin3GND15V27905Vin3GND115V27915220VY1 CRYSTALC1420PC1520PC4 100μFR163.3KC?CAPOSC0OSC1VDD VICEXICECLKXICESDAVSSDAC1DAC2VREF2VSSAGC OPIMICOUTMICNPFUSEMICPVCMVRTVDDVMICVSSIOA 0IOA 1IOA 2IOA 3IOA 4IOA 5IOA 6IOA 7VSSVSSVDDHVDDHIO ABIOA 9IOA 10IOA 11IOA 12IOA 13IOA 14IOA 15XROMVSSXSLEEPIOB 15IOB 14IOB 13IOB 12IOB 11PVPPVDDHIOB 10IOB 9IOB 8IOB 7IOB 6IOB 5IOB 4IOB 3IOB 2IOB 1IOB 0RESBVDDVCPVSSC7 20PC5 100μFC8 104C6 100μFC31100μFC27104C21100μFC2910412345678910111213141516LCD160210K100GNDVCCRSRWEND0D1D2D3D4D5D6D7VCCU2ANANDU2BNANDU2CNANDRD WRIO ABEN4123541236412374123841239412304123+4123412314123241233412344123U?4123U?4123U?4123100K100K100K100KVCCIOB 0。 //XBYTE[CSaddr+RSaddr+adtn]=c。 } } // void WC_Lcd(bit isCheck,char c) //寫 LCD控制字 { if (isCheck==1) waitLcd()。 bit flag=1。 return(uiDataamp。 } 基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 附錄 27 } } //=========================================ADC程序 uchar adc(void) { unsigned int uiData。 Set_IOB_Data(0x0000)。 Set_IOA_Attrib(0xffff)。 } //=====================================設(shè)置 I/O 口的方向 ,參數(shù) 1 為 A、 B 口選擇 ,參數(shù) 2為輸入、輸出選擇 基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 附錄 26 void ioinit(uchar x, uchar y) { if(x==a) { if(y==0) { //設(shè)置 A口為帶下拉電阻的輸入 Set_IOA_Dir(0x0000)。 unsigned int TempCycB。 sbit p30=P3^0。 uchar volt。 void delay2ms()。 void displayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData)。 // 設(shè)定過小提示 unsigned char code error2[] = {Beyondhighest}。 unsigned char code save22[] = {wassaveed}。 //設(shè)定值 unsigned char code [] = {Measure:}。nSP IDE // 組成文件 : // 作者 :吳仁杰 // 更新日期 : 2020414 //=================================================================== include //該文件已包括所有的頭文件 define uchar unsigned char define uint unsigned int define nop _nop_()。 系統(tǒng)誤差分析 從電路的原理圖可以看出，系統(tǒng)的誤差主要來自 兩 個(gè)方面： （ 1）、 AD 的量化誤差 AD558 是 10 位電壓輸出 D/A 轉(zhuǎn)換器，滿量程為 ，其量化誤差為mVVL S B )2/1()2/1()2/1( 8 ??????? 。鍵入（ Sav）鍵，把當(dāng)前的電壓值保存到存儲(chǔ)器，方便從新開機(jī)后自動(dòng)輸出預(yù)設(shè)電壓值。 0— 9數(shù)值鍵 : 預(yù)置要輸出的電壓值 當(dāng)鍵盤有鍵按下時(shí)，程序判 斷是數(shù)值鍵、復(fù)位鍵、存儲(chǔ)鍵還是預(yù)設(shè)鍵，如為數(shù)值鍵則可組成 0～ 255 中的任一數(shù)值，再繼續(xù)調(diào)用閉環(huán)調(diào)整子程序，如為復(fù)位鍵時(shí)，程序返回，重新輸入數(shù)值時(shí)再次執(zhí)行鍵盤程序，為存儲(chǔ)鍵時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序，以上三個(gè)都不是時(shí)則讀入預(yù)設(shè)子程序。 采用結(jié)構(gòu)化編程，功能模塊各自獨(dú)立。圖中的 D1 和 D2 是用來保護(hù)穩(wěn)壓器的，當(dāng)輸出端接有如圖所示的負(fù)載時(shí)（直接接在 +Uo 與 Uo之間，其中分布電容 Co 是一種無形的電 容），如果某穩(wěn)壓器的輸入端開路，例如圖中的 A 點(diǎn)斷開，這時(shí) 7905 無輸出， +Uo 通過 Rl 加到 7905 的輸出端，可能造成 7905 的損壞。高電平表示有效，低電平則無效 指令 4：顯示開關(guān)控制。 另外引腳 A和 K為背光引腳 ,A接正 ,K接負(fù)便會(huì)點(diǎn)亮背光燈 . 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣 字符圖形，如表 2 所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“ A”。 第 5 腳： RW 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。電容 C進(jìn)行充電。比較器 2對(duì)比較器 1 的輸出信號(hào)整形，使其上下沿更陡，兩個(gè) 5K電阻分別作比較器 1 和2 的開路門輸出集電極負(fù)載電阻。所以要對(duì) D/A 電壓進(jìn)行放大，對(duì)采樣的電壓進(jìn)行衰減。同理，如果輸入電壓小于設(shè)定的電壓，則增大DA 輸出電壓一位數(shù)值，再采樣回位比較，如此循環(huán)，直到輸入的電壓等于設(shè)定的電壓值或者接近設(shè)定的電壓值。因此有必要對(duì)其進(jìn)行采樣比較，達(dá)到動(dòng)態(tài)閉環(huán)調(diào)整的目的。由開關(guān)管射極輸出波型電壓上與輸出的波型相似，但電流上卻大大增大了。用戶先在鍵盤中鍵入將要輸出的電壓值，剛處理器內(nèi)部將通過數(shù)值轉(zhuǎn)換：（因?yàn)?D/A 輸出電壓范圍是以 0~。 IOA 8~15 口： LCD 控制總線。與其它的單片機(jī)相比， SPCE061A 除了每個(gè) I/O 口可以單獨(dú)定義其狀態(tài)外，每個(gè)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下的I/O 端口性質(zhì)電路都是內(nèi)置 的，在實(shí)際的電路中不需要再外接。 其結(jié)構(gòu)如圖 所示 : 基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 系統(tǒng)模塊電路分析 7 圖 DAC 通道 IO 端口結(jié)構(gòu) SPCE061A 提供了位控制結(jié)構(gòu)的 I/O 端口，每一位都可以單獨(dú)用于數(shù)據(jù)輸入或輸出。如果 DAC 的輸出數(shù)據(jù)被處理成 PCM 數(shù)據(jù)，必須讓 DAC 輸出數(shù)據(jù)的直流電位保持為 0x8000，且僅有高 10 位的數(shù)據(jù) 有 作 用 。其余 7 個(gè)通道 (Line_In)和 IOA[0~6] 引腳共享，可以將輸入的模擬信號(hào) (如電壓信號(hào) ) 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。這樣，就能達(dá)到閉環(huán)反饋的目的 。電壓極不穩(wěn)定，因此有必要對(duì)其進(jìn)行采樣比較，達(dá)到動(dòng)態(tài)閉環(huán)調(diào)整的目的。經(jīng)調(diào)制過的脈寬波輸出 以后 ,控制由一個(gè)大功率的開關(guān)管組成的開關(guān)電路的導(dǎo)通狀態(tài)。因此，選擇方案二。 顯示電路模塊 方案一：采用傳統(tǒng)的 8位數(shù)碼管（ LED）顯示相關(guān)信息。并且內(nèi)置了一個(gè) 10 位 D/A和一個(gè) 10 位的 A/D ，設(shè)計(jì)電路簡單，并且輸出電壓精度高 ，能滿足 ~10v、步進(jìn) 的要求。 方案一：采用 51 系列單片機(jī)控制方式。電路簡單，但是輸出電壓帶負(fù)載能力不強(qiáng)，電源電壓不穩(wěn)定。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展 ,特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn) ,現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用的工控產(chǎn)品均需要有低紋波、寬調(diào)整范圍的高壓電源 ,特別是在一些高能物理領(lǐng)域 ,急需電腦或單片機(jī)控制的低紋波、寬調(diào)整范圍的電源。但在實(shí)際生活中，都是由 220V 的交流電網(wǎng)供電。這樣 , 當(dāng)輸出電壓需要精確輸出 , 或需要在一個(gè)小范圍內(nèi)改變時(shí) (如 1. 05～ 1. 07V ) ,困難就較大。輸出電壓范圍為 ～10v，而且可以步進(jìn)調(diào)整輸出的電壓值。同時(shí)通過采樣電路將實(shí)際輸出值反饋到單片機(jī)中構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)行比較、調(diào)整，提高了電源的輸出精度。普通直流穩(wěn)壓電源品種很多 , 但均存在以下二個(gè)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(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié) ,并由電壓表指示電壓值的大小 . 因此 ,電壓的調(diào)整精度不高 ,讀數(shù)欠直觀 ,電位器也易磨損 .而基于單片機(jī)控制的直流穩(wěn)壓電源能較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。 基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 方案論證與設(shè)計(jì) 2 第二章 方案論證與設(shè)計(jì) 系統(tǒng)整體方案論證 方案一：采用 A/D 電壓放大器直接輸出。 數(shù)據(jù)采集和處理器選擇 因?yàn)殡妷涸凑{(diào)節(jié)要用到 A/D 或者 D/A 進(jìn)行控制電壓輸出和電壓采集。 方案二：采用凌陽 SPCE061A 十六位單片機(jī)，處理能力強(qiáng)， I/O 口豐富，可以同時(shí)進(jìn)行鍵盤控制和 LCD 液晶顯示?？紤]到輸出電流最大可達(dá)到 2A，所以要獨(dú)立給恒流源電路提供獨(dú)立的電源電路，如圖 所示。而方案二的液晶顯示器屬于低功耗器件，顯示界面友好，還可以同時(shí)顯示電流的給定值和實(shí)測(cè)值，從而系統(tǒng)更具智能化、人性化、直觀化。如要輸出電壓為 5V，在程序內(nèi)部則需要將數(shù)值除以 3 倍輸出，再在電路外部放大 3 倍進(jìn)行匹配，將匹配過的電壓從 MC3405 輸入。但輸出的電壓因?yàn)檎{(diào)制電路誤差、輸出負(fù)載的變化。同理