【正文】 3 .5/ T 115P 3 .6/ W R16P 3 .7/ R D17X T A L 218X T A L 119G N D20P 2 .021P 2 .122P 2 .223P 2 .324P 2 .425P 2 .526P 2 .627P 2 .728P S E N29A L E / P R O G30E A / V p p31P 0 .732P 0 .633P 0 .534P 0 .435P 0 .336P 0 .237P 0 .138P 0 .039V C C40I C 1A T 8 9 S 5 1X112 MC510 u/ 16 VC333C233R 1 410 K+ 5 VV D D 1+ 1 5V+ 5 V+ 5 VCS1W R 12G N D3D34D25D16D07V r e f8R f b9G N D10l ou t 111l ou t 212D713D614D515D416X R E F17W R 218I L E19V C C20DAC0832D1 圖 28 D/A轉(zhuǎn)換電路 顯示電路 74LS244 的引腳 作用及 功能 表 第二章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 13 74LS244 是一種高速八總線三態(tài)緩沖器， 本設(shè)計選用譯碼驅(qū)動器 74LS244，主要是 用來驅(qū)動數(shù)碼管顯示 電路 。 （ 3）轉(zhuǎn)換精度：轉(zhuǎn)換精度是指輸出模擬電壓的實際值與理論值之間的差值。 其中 Iout1和運放反相輸入相連， Iout2和運放同相輸入端相連并接地。 /XREF：傳送控制輸入線，低電平有效。D7 為最高有效位， D0 為最低有效位。 第二章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 11 S W 1S W 2R 3 010 KR 3 110 KR 3 210 K+ 5 VK E Y 3K E Y 2K E Y 1S W 3 圖 26 鍵盤接口電路 D/A轉(zhuǎn)換電路 D/A轉(zhuǎn)換基本原理： 將輸入的數(shù)字編碼，按其權(quán)值大小轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量，然后將代表個位的模擬量相加，所得的總模擬量與數(shù)字量成正比。 鍵盤接口應(yīng)具有的功能： 一是 鍵掃描功能，即檢測是否有鍵按下； 二是 鍵識別功能，確定被按下建所在的行列的位置，產(chǎn)生相應(yīng)的鍵的代碼，消除按鍵彈跳及對付多鍵串鍵。 電源 電路見圖 25 所示： 1234 C1C3C2L M 7 8 0 5+ 5 V~ 22 0V1234V in1V o ut3V in1V o ut3L M 7 8 1 5L M 7 9 1 51 3V in V o utGNDGNDGND222C7C8C 1 2C 1 1C6C5 C9C 1 0G N DG N D+ 1 5V 15 V 圖 25 電源電路 鍵盤接口電路 鍵盤 是有無數(shù)個按鍵組成的開關(guān)矩陣，它是一種廉價的輸入設(shè)備。 LM7805 引 腳圖如圖 24 所示 ： Vin1GND2Vout3L M 78 0 5 圖 24 LM7805引腳圖 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 10 為了獲得大的負載電流，穩(wěn)壓部分使用了 最大輸出電流為 1A 的 LM7805 三端集成穩(wěn)壓塊。 第 31引腳 /EA 接高電平。 C C2是補償電容，起頻率微調(diào)和穩(wěn)定的作用。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 /EA/VPP ：當(dāng) /EA 保持低 電平時，則在此 期間外部程序存 儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 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 。 P1口： P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 片內(nèi)含 有 4kBytes ISP （ Insystem programmable） 的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 系統(tǒng) 由 AT89S51 控制電路、電源電路 、鍵盤電路、 預(yù) 置 顯示電路 、 D/A 轉(zhuǎn)換 電路、 運 放電路、短路保護及報警電路、穩(wěn)壓輸出電路 等 部分組成。第三章，進行系統(tǒng)軟件的設(shè)計，畫出了設(shè)計電路的主要程序框圖，包括 電路主程序、鍵盤程序、 D/A轉(zhuǎn)換程序、步進步減程序以及過流保護程序等。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展 ， 特別是計算機技術(shù)的突飛猛進 ， 現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用的工 業(yè) 控 制 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 ， 急需電腦或單片機控制的低紋波 、 寬調(diào)整范圍的電源 。但在實際生活中，都是由 220V的交流電網(wǎng)供電 ， 這就需要通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電。由于采用軟件控制，控制板的體積將大大 減小，生產(chǎn)成本下降。 （ 3） 控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標(biāo)準(zhǔn)化，可以針對不同的系統(tǒng) （ 或不同型號的產(chǎn)品 ） ，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對控制軟件做一些調(diào)整即可。目前在電力電子器件方面， 幾乎都為旋紐開關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度不高，而且經(jīng)常跳變，使用麻煩 。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對上述缺點不斷加以改善。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，滿足國際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才能獲得進出的通行證。隨著計算機和通訊技術(shù)發(fā)展而來的現(xiàn)代信息技術(shù)革命，給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，同時也給電源提出了更高的要求。 極限指標(biāo) （ 1） 最大輸入電壓 ： 是保證直流穩(wěn)壓電源安全工作的最大輸入電壓 。 電源變壓器 整流電路 濾波電路 穩(wěn)壓電路 U1 U2 U3 U4 U5 第一章 概述 3 （ 2） 電流調(diào)整率 SI： 電流調(diào)整率是反映直流穩(wěn)壓電源負載能力的一項主要自指標(biāo)，又稱為電流穩(wěn)定系數(shù)。 （ 2） 最大輸入－輸出電壓差 ： 該指標(biāo)表 示 在保證直流穩(wěn)壓電源正常工作條件下，所允許的最 大輸入－輸出之間的電壓差值，其值主要取決于直流穩(wěn)壓電源內(nèi)部調(diào)整晶體管的耐壓指標(biāo)。 單片機對直流穩(wěn)壓電源進行控制，改善了電源的性能，使用方便靈活，且成淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 2 本較低，同時控制系統(tǒng)在軟件上還可進一步改進，以擴展其功能，而并不需要增加硬 件開銷，從而提高電源的性能價格比。 隨著電子設(shè)備向高精度、高穩(wěn)定性和 高可靠性的方向發(fā)展，對電子設(shè)備的供電電源提出了高的要求。 ② 斬波型開關(guān)穩(wěn)壓電源：它的輸入是不穩(wěn)定的直流電壓，改變開關(guān)電路的通斷比，在輸出端得到單向的脈動直流，經(jīng)濾波后得到與輸入電壓不同的穩(wěn)定直流電壓 。改變調(diào)整元件 （ 開關(guān) ） 的通斷時間比 ,可調(diào)節(jié)輸出電壓的大小 ， 從而達到穩(wěn)壓目的。直流穩(wěn)壓電源的供電電源大都是交流電源，當(dāng)交流 供電電源的電壓或負載電阻變化時， 穩(wěn)壓器的直流輸出電壓都會保持穩(wěn)定。摘 要 I 摘 要 本系統(tǒng)以單片機 AT89S51 為核心部件，由 電源、 鍵盤、顯示、 D/A 轉(zhuǎn)換 、 運放 、輸出 等 電路模塊 組成 ，有效地 將單片機數(shù)字控制技術(shù)有機的融入直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計中 ， 利用軟件的編程，更加能實現(xiàn)功能的擴展。 關(guān)鍵詞 ： 單片機 AT89S51 直流穩(wěn)壓電源 數(shù)控 D/A 轉(zhuǎn)換器 目 錄 II 目 錄 摘 要 .............................................................................................................................. I 第一章 概述 ................................................................................................................. 1 直流穩(wěn)壓電源的簡介 ........................................................................................... 1 直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo) .................................................................................. 2 數(shù)控電源的發(fā)展 .................................................................................................. 3 研究的意義 .......................................................................................................... 4 各章節(jié)介紹 ........................................................................................................... 4 第二章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 .................................................................................... 7 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) ...................................................................................................... 7 AT89S51 單片機的最小系統(tǒng) ............................................................................... 7 單元電路設(shè)計與分析 .......................................................................................... 9 電源電路 ..............