【正文】 數(shù)控直流 電 壓 源功能簡單、難控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復雜度高。 2)穩(wěn)壓方式均是采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 ， 對過載進行限流或截流型保護 ， 電路構(gòu)成復雜 ， 穩(wěn)壓精度也不高。濾波器用于濾 除 整流輸出電壓中的紋波 ， 一般傳統(tǒng)電路由濾波扼流圈和電容器組成 ， 若由晶體管濾波器來替代 ， 則可縮小直流電源的體積 ， 減輕其重量 ， 且晶體管濾波 直流電源不需 直流 穩(wěn)壓 器就能用作家用電器的電源 ，這既降低了家用電器的成本，又縮小了其體積，使家用電器小型化。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 從上世紀九十年代末起，隨著對系統(tǒng)更高效率和更低功耗的需求，電信與數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的技術(shù)更新推動電源行業(yè)中直流 /直流電源轉(zhuǎn)換器向更高靈活性和智能化方向發(fā)展。 現(xiàn)今隨著直流電源技術(shù)的飛躍發(fā)展 ， 整流系統(tǒng)由以前的分立元件和集成電路控制發(fā)展為微機控制 ， 從而使直流電源智能化 ， 具有遙測、遙信、遙控的三遙功能 ， 基本實現(xiàn)了直流電源的無人值守 。 準確說就是 電源電路 提供各個芯片電源、數(shù)碼管、放大器所需電壓 ，顯示電路用于顯示電源輸出電壓的大小 ， 同時分析了數(shù)字技術(shù)和模擬技術(shù)相互轉(zhuǎn)換的概念。利用數(shù)控電 壓 源，可以達到每步 的精度，輸出電壓范圍 至 ，電流可以達到 3A。 該電路 具有 設(shè)計簡單 ， 應(yīng)用廣泛，精度較高等特點 。最后經(jīng)LM350 調(diào)整輸出電壓并穩(wěn)壓。其硬件框圖如圖 所示： 圖 方案三硬件框圖 整流濾波電路調(diào)整管 過流保護電源誤差放大二進制計數(shù)器十進制計數(shù)器時鐘, 控制D / A 轉(zhuǎn)換電壓預(yù)置步進加步進減譯碼顯示+12V12V+5V輸出整流濾波電路調(diào)整管 過流保護誤差放大十進制計數(shù)器EPROM D / A 轉(zhuǎn)換電壓預(yù)置步進加步進減譯碼顯示輸出湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計 5 方案比較 [8] 數(shù)控部分 的比較 方案二、三中采用中、小規(guī)模器件實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)控部分，使用的芯片很多，造成控制電路內(nèi)部接口信號繁瑣，中間相互關(guān)聯(lián)多，抗干擾能力差。 總之，方案一的優(yōu)點是 具有精度高，使用方便，硬件電路簡單等特點 ，它使用了單片機，使得進一步擴展功能較為方便；方案二、三的優(yōu)點是電路結(jié)構(gòu)簡單，其缺點是使用比較復 雜，精度沒有那么高。通過三端穩(wěn)壓器 LM350 達到輸出電壓的穩(wěn)定。改變 P0 口的數(shù)據(jù)便可改變 0832 的輸出電壓，如當 P0＝ 00H 時， DAC0832 的輸出電壓就應(yīng)為 0V。 由于 LM350 的輸出湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計 8 電壓 Vout=?(1+R0/R13)， 由電路圖知 R13是個定值 ， 而 R0 則是由 R12 和下面的電路來確定的，可知 R0 是個變量，所以 LM350 的輸出電壓與 R0 是成線性關(guān)系變化的。 當電壓要增加 1V 時，按一下按鍵， P0口的數(shù)據(jù)便要變化 30。 時鐘振蕩電路圖 時鐘振蕩電路圖如圖 ： 4 圖 時鐘振蕩電路圖 時鐘信號的產(chǎn)生 單片機內(nèi)部有一個高增益、反相放大器，其輸入端為芯片引腳 XTAL1，其輸出端為引腳 XTAL2。外部時鐘方式是把外部已有的時鐘信號引入到單片機內(nèi)。 按 鍵 復 位 電 路 圖 如 圖 所 示 。 RERST 引腳的高電平只要能保持足夠的時間（ 2 個機器周期），單片機就可以進行復位操作。 鍵盤接口電路 鍵盤電路 鍵盤接口通常包括硬件和軟件兩部分 。 導電像膠式：利用利用橡膠接彈性使按鍵復位。 編碼鍵盤主要是用硬件來實現(xiàn)對鍵的識別； 非編碼鍵盤主要是由軟件來實現(xiàn)鍵盤的定義與識別。 I/O 口內(nèi)部有上拉電阻時，外部可不接上拉電阻。當有鍵按下時，單片機的相應(yīng)口線通過按鍵與地相連被拉成低電平，其它口線電平狀態(tài)不變。 LED 顯示 器中的發(fā)光二極管共有兩種連接方法。 圖 七 段 LED顯示 ② 共陰極接法 湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計 12 把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。因此提供給 LED 顯示器的字型代碼正好一個字節(jié)。原因在于：靜態(tài)顯示方式要求口線多，占用資源多，成本就高，而動態(tài)顯示方式，電路簡單、節(jié)省口線、成本低。并行輸出顯示位數(shù)越多需要 I/O 口越多。 AT89S52 的 P0 口作為數(shù)據(jù)端口與 DAC0832 的 8 位數(shù)據(jù)線相連。主要以 7800系列 (輸出正電壓 )和 7900系列（輸出負電壓）做成 電源 電路 。穩(wěn)壓器輸入端的電容用來進一步消除紋波 ， 此外，輸出端的電容起到了頻率補償?shù)淖饔?，能防止自激振蕩，從而使電路穩(wěn)定工作。同時該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 DAC0832 有兩個接地端 AGND（模擬電路接地端）和 DGND（數(shù)字信號）接地端，一般情況下，這兩個地端均并聯(lián)接地。該電路采用單緩沖模式， 在忡圖中 2WR =XFER =0， DAC 寄存處于直通狀態(tài)。此外還使用內(nèi)部限流、熱判斷和安全工作區(qū)補償使之基本能防止燒斷保險絲。 其基本電路工作原理如圖 所示。這樣就需要最小 負載電流表。編程電阻（ R1）應(yīng)盡可能連接在與穩(wěn)壓器靠近處，以使與參考電壓有效串聯(lián)線路壓降最小，避免調(diào)整率變差。 （ 2） 中間放大級 由多級直接耦合放大器組成，以獲得足夠高的電壓增益。 （ 4） 偏置電路 為各級提供合適的靜態(tài)工作點。 圖 UA741引腳圖 湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計 20 第 5 章 數(shù)控電壓源 的軟件系統(tǒng) 主程序 主 程序流程框圖 如圖 所示： 主程序的源程序見附錄 2。 圖 鍵掃子程序流程圖 湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計 24 第 6 章 電路 的 調(diào)試 硬件 的 調(diào)試 硬件 的 調(diào)試過程 電路調(diào)試過程中遇到的問題和解決辦法： (1).電路線路比較多，容易出現(xiàn)短路現(xiàn)象，數(shù)碼顯示由于短路出現(xiàn)顯示不正常顯示，整理線 路后能夠正常顯示。 (5).由于數(shù)碼管顯示的電壓不是從 LM350 輸出 的實際電壓 值，所以顯示的電壓 與實際的電壓值有一點的 差距， 為了減少誤差，且從前面的電壓調(diào)整電路可知輸出電壓與電阻是成線性關(guān)系的，所以 首先必須調(diào)節(jié)輸出電壓的線性關(guān)系。 隨著電位器阻值的確定，運算放大器的放大倍數(shù)也就確定下來了。 然后通過功能鍵在初始值的基礎(chǔ)上進行先步進控制，然后再步減。 軟件調(diào)試 (1).主程序的調(diào)試 在調(diào)試主程序時， 由于沒有調(diào)啟動 0832 的程序， DA 轉(zhuǎn)換不能正常進行，調(diào)用后能正常進行 DA轉(zhuǎn)換。 A 鍵用于電源步進加或調(diào)整加； B 鍵用于電源步進減或調(diào)整減 ，每按一次分別加或減 ； C、 D鍵用于調(diào)整電壓的整數(shù)位， C鍵用于調(diào)整電壓加 1V， D 鍵用于調(diào)整電壓加 1V， 每按一次分別加或減 1V。在輸出狀態(tài)也可按 A、 B鍵，使電壓步進 。 在本次設(shè)計的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，給我的感覺就是很難，很不順手，看似很簡單的電路，要動手把它給設(shè)計出來，是很難的一件事，主要原因是我們沒有經(jīng)常動手設(shè)計過電路 以及在設(shè)計過程中用到的知識我學得不是很扎實 ，還有資料的查找也是一大難題，這就要求我們在以后的學習 和工作 中，應(yīng)該注意到這一點，更重要的是我們要學會把從書本中學到的知識和實際的電路聯(lián)系起來，這不論是對我們以后的就業(yè)還是學習，都會起到很大的促 進和幫助 。 同時，通過本次 畢業(yè) 設(shè)計，鞏固了我們學習過的專業(yè)知識，也使我們把理論與實踐從真正意義上相結(jié)合了起來；考驗了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻資料，和組織材料的綜合能力；從中可以 自我測驗，認識到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的 工作 中得以改進、提高；通過使用電路 CAD 軟件 Protel99se， 也讓我們了解到計算機輔助設(shè)計 (CAD)的智能化 ， 有利于提高工作效率。 最 后，向所有關(guān)心、幫助過我的老師、同學、朋友和家人表示最誠摯的謝意！ 學生簽名：劉 慧 日 期： 202061 湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計 31 附 錄 附錄１： 整機電路原理圖 湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計 32 附錄 2： 元器件清單 表 1 元器件清單 名 稱 規(guī) 格 數(shù) 量 封 裝 電解電容 2200μ F 2個 22μ F 3個 470μ F 2個 電容 F 3個 30pF 2個 電阻 5個 27Ω 1個 5K 2個 220Ω 1個 2個 1K 1個 排阻 2個 SIP9 電位器 20k 1個 WR1 插針 AC220V IN 1個 SIP2 DC 5V IN 1個 SIP2 DC 15V IN 1個 SIP3 晶振 12MHz 1個 XTAL2 穩(wěn)壓管 78L12 1個 TO220A MC7912T 1個 TO220A 單片機 AT89S52 1塊 DIP40 整流堆 BRIDGE1 1個 TO72 AD轉(zhuǎn)換芯片 DAC0832 1塊 DIP20 二極管 LED 2個 LED0 數(shù)碼管 LED_3 1個 LED_03 運放 LM324 1個 DIP14 UA741 1個 DIP8 調(diào)整管 LM350 1個 TO220L 三極管 NPN 3個 TO92A 變壓器 TRANSCT 1個 TRAN5 湖南工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計 33 附錄 3： 源程序清單 (1) 主程序 的源程序 清單 : include include include include define uchar unsigned char define DAC0832 XBYTE[0XEFFF] uchar biaozhi。 sbit f=P1^5。 uchar t=0。 * 功 能 : 調(diào)整電壓 ,調(diào)用 put_on_leds()函數(shù)顯示電壓 ***********************************************************************/ void main (void) { uchar keyzhiii。 //開外部中斷 1 IT1=1。