【正文】 結(jié)構(gòu)模塊化、產(chǎn)品性能綠色化智能化的方向發(fā)展。模塊化：電源的模塊化有兩方面的含義，其一是指功率器件的模塊化。極大的提高系統(tǒng)可靠性，即使萬(wàn)一出現(xiàn)單模塊故障，也不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作。本系統(tǒng)研究的直流穩(wěn)壓電源主要是符合智能化、數(shù)字化以及模塊化的特點(diǎn)。本文總體概括了單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源的原理、著重介紹了單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。本文所介紹的數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源與傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源相比，具有操作方便，電壓穩(wěn)定度高的特點(diǎn)。AT89C52主要性能參數(shù)：與MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容8k字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲(chǔ)器1000次擦寫周期全靜態(tài)操作：0Hz24MHz三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器256*8字節(jié)內(nèi)部RAM32個(gè)可編程I/O口線3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器8個(gè)中斷源可編程串行LART通道1低功耗空閑和掉電模式AT89C52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲(chǔ)器、256字節(jié)內(nèi)部RAM、32個(gè)可編程I/O口線、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、一個(gè)六向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)、一個(gè)全雙工串行通信口、片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。 AT89C52引腳圖AT89C52單片機(jī)引腳介紹：1．主電源引腳和。3．控制信號(hào)引腳,和。4．4個(gè)8位I/O端口：P0、PP2和P3。P3口第一功能是一個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口。非編碼鍵盤通過軟件來(lái)識(shí)別鍵盤上的閉合鍵，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用靈活等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)。組成鍵盤的按鍵一般有接觸式和非接觸式兩種，單片機(jī)中的按鍵一般由接觸式按鍵構(gòu)成。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆畫發(fā)光，控制發(fā)光二極管發(fā)光組合，可以顯示出所需字符。這樣，我們把八只發(fā)光二極管陽(yáng)極接電源，陰極接高低電平，當(dāng)陰極為低電平時(shí)相應(yīng)的二極管就會(huì)發(fā)亮，這樣就能顯示不同的字符。在本系統(tǒng)中，使用三位共陽(yáng)數(shù)碼管作為顯示輸出電壓值，采用多路復(fù)用顯示，就是指對(duì)于每個(gè)顯示只驅(qū)動(dòng)三分之一的時(shí)間。分辨率是指最小輸出電壓（對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)字量最低位增1所引起的輸出電壓增量）和最大輸出電壓（對(duì)應(yīng)于輸入數(shù)字量所有有效位全為1時(shí)的輸出電壓）之比， 2. 轉(zhuǎn)換精度。絕對(duì)轉(zhuǎn)換精度是指滿刻度數(shù)字量輸入時(shí)，模擬量輸出接近理論值的程度。通常，相對(duì)轉(zhuǎn)換精度比絕對(duì)轉(zhuǎn)換精度更有實(shí)用性。%VFS=177。3. 非線性誤差。4. 建立時(shí)間是D/A轉(zhuǎn)換速率快慢的一個(gè)重要參數(shù)。本系統(tǒng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換部分采用通用芯片DAC0832。 DAC0832引腳及內(nèi)部電路圖DAC0832的引腳功能如下： Vcc：芯片電源電壓，+5V～+15V； Vref：參考電壓，10V～+10V ； Rfb：反饋電阻引出端, 此端可接運(yùn)算放大器輸出端； AGND/DGND：模擬信號(hào)地/數(shù)字信號(hào)地； DI7~ DI0：數(shù)字量輸入信號(hào)； ILE：輸入鎖存允許信號(hào), 高電平有效； CS：片選信號(hào), 低電平有效； WR1：寫信號(hào)1，低電平有效； WR2：寫信號(hào)2，低電平有效； XFER：轉(zhuǎn)移控制信號(hào)，低電平有效；1 IoutIout2：電流輸出引腳。DAC0832邏輯輸入滿足TTL電平，可直接與TTL電路或微機(jī)電路連接。第二種方法是使輸入寄存器工作在直通狀態(tài)，而DAC寄存器工作在鎖存狀態(tài)。此方式適用于連續(xù)反饋控制線路，不過在使用時(shí)，必須通過另加I/O接口與CPU連接，以匹配CPU與D/A轉(zhuǎn)換。此方式適用于多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換同步輸出的情節(jié)。單片機(jī)部分接口電路如下圖所示： 單片機(jī)主體接口部分電路為了避免畫出的原理圖繁雜，畫圖時(shí)統(tǒng)一使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，如圖中所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)的P0口即LEDA至LEDP作為L(zhǎng)ED數(shù)碼管的顯示輸出端口，接數(shù)碼管的八個(gè)段選端口，由于單片機(jī)的P0口內(nèi)部沒有上拉電阻，所以使用時(shí)需要在外部為其加上上拉電阻。 44矩陣鍵盤硬件圖本系統(tǒng)中數(shù)碼顯示部分采用三位共陽(yáng)極八段數(shù)碼管，5210PNP三極管作為驅(qū)動(dòng)。DAC0832是一種電流型芯片，前面已經(jīng)介紹過它的工作原理，在本數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)中，由于所處理的數(shù)字量較少，所以采用它的直通工作方式，即CS、WRIOUTAGND、WRXFER接地；ILE、VREF接＋5V電源，它的數(shù)據(jù)輸入口D0－，從IOUT1引腳輸出模擬量（電流）接同相比例放大電路。為了減小寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作，振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)引腳XATL1與XATL2靠近。然后使用7805和7815得到+5V、+15V和15V的電壓，其中+5V是單片機(jī)的工作電壓，+15V和15V是運(yùn)算放大器的工作電壓。其中上下兩個(gè)端口為交流電輸入口，左右兩個(gè)為直流電輸出口。穩(wěn)壓部分采用集成穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓，常用的集成穩(wěn)壓器有多段可調(diào)式集成穩(wěn)壓器、三端固定式集成穩(wěn)壓器、三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器和跟蹤集成穩(wěn)壓器集中。其中VI為輸入端，VO為輸出端，GND為公共地端。 電源部分總電路圖 電壓輸出單元電路 在本系統(tǒng)中，矩陣鍵盤輸入數(shù)字信號(hào)經(jīng)AT89C52處理后輸出給DAC0832，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出的是電流量因此必須將電流量接電阻后接反饋放大電路以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? () () () () () 同相比例運(yùn)算放大電路 第一級(jí)放大電 在本系統(tǒng)中，需要數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)電壓范圍為0～12V的基準(zhǔn)電壓Uo，即數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出的電壓值，由于DA轉(zhuǎn)換芯片DAC0832輸出的是電流信號(hào)，將它作用在電阻R上變成電壓，然后用同相比例放大器放大電壓到0～12V作為基準(zhǔn)電壓，同相比例放大器滿足式（），其中∑i是DAC0832的IO1腳輸出的電流，為同相端的接地電阻，為反饋電阻，選用4k的微調(diào)電阻，選用100的電阻，R選用1K，將各值代入式（），這時(shí)同相比例放大器的最大放大系數(shù)為： A＝5，滿足輸出基準(zhǔn)電壓的要求。越大，即輸出端的電壓波動(dòng)越大，那么，增大得越快，于是就越大，由式（）可知馬上降下來(lái)，從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。 系統(tǒng)軟件流程圖否程序開始，程序一開始對(duì)硬件進(jìn)行初始化，包括對(duì)單片機(jī)端口的定義，開中斷及對(duì)定時(shí)器0進(jìn)行置初值，然后進(jìn)入鍵盤判斷程序，首先通過鍵盤掃描判斷是否有按鍵按下，若有按鍵按下則進(jìn)入鍵盤服務(wù)程序，若沒有則繼續(xù)多鍵盤進(jìn)行掃描。 系統(tǒng)程序介紹本系統(tǒng)軟件系統(tǒng)使用C語(yǔ)言編寫。本程序包含初始化程序、主程序、鍵盤掃描判斷程序、鍵盤服務(wù)程序、數(shù)字電壓送數(shù)模轉(zhuǎn)換器程序、數(shù)碼管顯示程序、中斷服務(wù)程序。在主程序中，初始化程序如下：TMOD=0x11。 //開總中斷ET0=1。 //對(duì)定時(shí)器0重新置初值 TL0=(6553625000)%256。以下是鍵盤掃描程序： unsigned char X,Y,Z。 //延時(shí)，去抖動(dòng) if(key_point!=0x0f) //確認(rèn)有按鍵按下 { X=key_point。 //取鍵盤掃描值 } } else Z=0。鍵盤號(hào)功能編碼鍵盤號(hào)功能編碼S110x7eS930xdeS240x7dS1060xddS370x7bS1190xdbS4設(shè)置0x77S12確定0xd7S520xbeS13+10xeeS650xbdS1410xedS780xbbS15+0xebS800xb7S160xe7在數(shù)字鍵服務(wù)程序中設(shè)置一個(gè)標(biāo)志位，當(dāng)判斷按下數(shù)字鍵是用此標(biāo)志位來(lái)判斷現(xiàn)在輸入的是哪一位。 44矩陣鍵盤功能及編碼表 數(shù)碼顯示程序數(shù)碼管顯示采用動(dòng)態(tài)掃描的方式，每進(jìn)入一次中斷，掃描顯示一次。數(shù)字字符編碼為led_0[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}。數(shù)碼管顯示程序=0，=0，=1=0，=1，=0=1，=0，=0十分位數(shù)編碼送P0口十位數(shù)編碼送P0口個(gè)位數(shù)編碼送P0口延時(shí)10ms延時(shí)10ms延時(shí)10ms結(jié) 論此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，從一開始接到任務(wù)書到最后完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，總體上按要求完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作。數(shù)字式可調(diào)穩(wěn)壓電源所牽涉的范圍可以是很大的，它不僅僅具備準(zhǔn)確的電壓輸出、顯示功能，讀數(shù)直觀、穩(wěn)壓精度高、電路構(gòu)成簡(jiǎn)單、 體積小等優(yōu)點(diǎn)，能夠設(shè)定輸出電壓值、電壓值輸出顯示等功能。這樣一來(lái)使系統(tǒng)輸出誤差更小，效果更好，這也是系統(tǒng)將來(lái)的一種功能擴(kuò)展。void add1(void)。void select(void)。static unsigned char num2=5。 unsigned char led_1[10]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10}。 EA=1。 while(1) { key()。 key_point=0x0f。 Y=key_point。 case 0xb7:num_key(0)。 case 0xbe:num_key(2)。 case 0x7d:num_key(4)。 case 0xdd:num_key(6)。 case 0xbb:num_key(8)。 case 0x77:select()。 //確認(rèn)鍵 case 0xee:add1()。 //步進(jìn)減1 case 0xeb:add01()。 // }}//數(shù)字鍵處理程序//void num_key(unsigned char shuma){if(shezhi==1) {if(++bit_shuma=4) bit_shuma=1。 case 2:if(num1==0|(num1==1amp。break。 else bit_shuma。 num2=0。 }}//步進(jìn)減1子程序//void dec1(void){ if(num20) num2。 num1=0。amp。num22)| (num1==0amp。 } else if(num1==0amp。 num3=0。num20) { num2。num2==0amp。 num3=9。 temp=num1*100+num2*10+num3。}//延時(shí)10ms子程序//void delay10ms(void){ unsigned char i,j。j0。 l3=0。 l2=1。 l1=0。 delay10ms()。 l2=0。 break。 disp_point=led_0[num1]。 l3=0。 case 3: l1=1。 delay10ms()。 disp_point=led_1[num2]。 l3=1。 } }}void disp(void) interrupt 1{ TH0=(6553625000)/25