【正文】 機 電源電路 電壓預置 鍵盤電路 電壓調(diào)整 D/A轉(zhuǎn)換 顯示電路 輸出 5 數(shù)控直流電壓源所用元器件 單片機 AT89C52芯片 AT89C52 是一種帶 8K 字節(jié) FLASH 存儲器 的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器。 GND：接地。 在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié) ，校驗時，要求外接上拉電阻。 P2口： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯 門電路。 Flash 編程或校驗時， P2亦接收高位地址和一些控制信號。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE脈沖。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，置位無效。 EA/VPP：當 /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。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 DAC0832是一種典型的 8 位轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部為雙緩沖寄存器即輸入寄存器和 DAC 寄存器， 1WR 、 2WR 分別為該寄存器的寫信號輸出端， ILE為輸入鎖存使能端，高電平有效， CS 為片選端， XFER 為傳輸控制端，它和 2WR 共同控制 DAC寄存器的工作狀態(tài)。該 D/A轉(zhuǎn)換器 有三種工作方式： 直通方式 ，單緩沖工作方式，雙緩沖工作方式。 集成運算放大器是一種高增益多級直接耦合放大器， 其各部分的作用如 圖 [2]： 圖 集成運放 UA741 組成框圖 （ 1）差動輸入級 使運放有盡可能高的輸入阻抗及共模抑制比。輸出級一般為互補對稱推挽電路。其引腳圖如圖 ： 差動輸入級 中間放大級 輸 出 級 偏置電路 8 圖 UA741 引腳圖 電壓穩(wěn)壓器 LM350 LM350是可調(diào)節(jié) 3 端正電壓穩(wěn)壓器，在輸出范圍為 伏到 33 伏時能夠提供超過 3 安的電流。該器件還可以用來制做一種可編程的輸出穩(wěn)壓 器，或者，通過在調(diào)整點和輸出之間接一個電阻， LM350可用作一個精密穩(wěn)流器。 因為調(diào)節(jié)端的電流在式中代表誤差項，所以 LM350設計成控制 Iadj小于 100微安并使這之保持恒定。 因為 LM350是浮動穩(wěn)壓器，所以只有 電路兩端電壓差對性能是重要的，工作對地呈高電壓也就成為可能。 10 第三 章 數(shù)控直流電壓源硬件電路的 設計 根據(jù)數(shù)控直流電壓源的硬件框圖，我們把該設計的硬件電路分為以下六個部分并分別概述其原理。 再在 DA的電壓輸出端接 運放 UA741，將 DA輸出的模擬電流轉(zhuǎn)換為電壓。 接下來，該集成運放 UA741的輸出端通過電阻接到 LM350的調(diào)整端，通過改變 UA741的輸出電壓 U即可控制 LM350的 輸出電壓，也就是數(shù)控電壓源的最終輸出電壓值。所以可以通過調(diào)節(jié)電位器來改變運放的放大倍數(shù)，使 單片機送給 0832的數(shù)值增加 3時，輸出電壓就要增加 。單片機本身就如一個復雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應在唯一的時鐘信號控制下嚴格地按時序進行工作。只要在單片機的 XTAL1和 XTAL2引腳外接晶體振蕩器就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機內(nèi)部產(chǎn)生時鐘脈沖信號。一般要求外部信號高電平的持續(xù)時間 大于 20μ s，且為頻率低于 12MHz的方波 【 1】 。 復位操作有兩種基本形式：一種是上電復位，另一種是按鍵復位。 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。 13 具體的 復位電路圖如圖 ： 圖 電壓預置復位電路的工作原理圖 鍵盤電路的工作原理 鍵盤電路的分類 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。 14 鍵盤電路的工作原理 當無鍵按下時，單片機的 ， 口為高電平。 圖 鍵盤電路的工作原理圖 顯示電路的工作原理 LED顯示器連接方法 LED 顯示器，是一種通過控制半導體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示圖像等各種信息的顯示屏幕。 LED顯示器中的發(fā)光二極管共有兩種連接方法。 共陰極接法 ： 把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。采用 LED 顯示器。 15 LED顯示方式 LED的顯示方式分為靜態(tài)顯示方式與動態(tài)顯示方式。 動態(tài)顯示 ： 所謂動態(tài)顯示就是逐位地點亮顯示器的各個位，對于顯示器的每一位而言，每隔一段時間點亮一次顯示器的亮度既與導通電流有關，也與點亮時間和間隔時間的比例有關。 圖 LED 外觀引腳圖 電源電路工作原理 單片機、集成運放、穩(wěn)壓器以及整個電路的正常工作都需要電源的供電支持。 電源電路圖如 圖 。也即每當單片機數(shù)值增加 3時，電壓增加 。若 KEY2鍵按下，令 P0口的數(shù)據(jù)加 3，令輸出電壓增加 ，然后調(diào)用顯示子函數(shù)，顯示當前電壓值 。 18 圖 主程序流程圖 開 始 初 始 化 顯示初值送顯示緩存 調(diào)顯示子程序 調(diào)延時子程序 調(diào)鍵掃子程序 是否有鍵按下 KEY2 鍵按下 KEY3 鍵按下 調(diào)顯示子程序 調(diào)延時子程序 返 回 電壓減小 電壓增加 Y Y N Y N 19 開 始 初 始 化 暫存顯示的電壓值 位控碼送 P1口 修改段控碼 調(diào)延時子程序 查表取段控 碼 段控碼送 P2口 修改位控碼 三位掃描完 返 回 Y 顯示子程序流程圖 本設計采用 LED 顯示器動態(tài)顯示方式顯示電壓數(shù)值，所以需要兩組單片機接口，一組為 P0 口，一組為 P2口， P2口負責接收段控碼， P1口負責接收位控碼 。 顯示子程序 源代碼 見附錄 。 鍵掃子程序源代碼見附錄 。 DA的 8腳接參考電壓， DA的 參考 電壓接 5V電源 ，所以在 DAC的 8 腳輸出電壓的分辨率為 5V/256約等于 ，也就是說 DA 輸入數(shù)據(jù)端每增加 1，電壓增加 。即控制按鍵每按下一次，輸出電壓增加 。 使用該多功能數(shù)控電壓源操作簡單。而且 LM350的 輸出端比輸入端 也至少高 ，所以在本次設計中不能達到 0V的電壓，但如果在 0832的其準電壓上再加上一個 5V的基準電壓便可達到輸出 0V的要求。在畢業(yè)設計的整個過程中， 張老師 在理論知識、工作任務、工作方向和進度安排等方面給了我大量的指導和幫助，使我的畢業(yè)設計能順利進行，并按時完成預計任務。s voltage .In this design I used 3 piece code tubes, which can show three position numbers, one of them is a fraction position. For example, it can show a Vs. In this design I adopt the scan to drive way is dynamic state sweep. With paris on of traditional steady press power, it has an operation convenience. The power supply stability high characteristics, its exportation electric voltage size adoption figures show. Key word: Numerical Control； Stepping； Dynamic display； Threeadjustable regulators 24 附錄 附錄 1 設計 硬件電路圖 25 附錄 2 軟件部分 源程序 主程序源程序清單 include include include include define uchar unsigned char define DAC0832 XBYTE[0XEFFF] float vol。 uchar led[3]。 /**********************************主 函數(shù) ******************************* * 函數(shù)原型： main()。 //調(diào)顯示函數(shù) delay(100)。}break。 //輸出電壓增加 }break。 //B鍵按下 }break。 int k。 //取 電壓 值 的整數(shù)位 for(i=0。// P2口送段碼 g=1。 //調(diào)延時 } break。 e=0。 case 2: // 掃描到第二位 { P2=0。 //P1口送位碼，選中第二位 P2=ledm[led[i]]|0x80。 } 鍵掃子程序源程序清單 函數(shù)原型： keychuli()。 //P1口內(nèi)容送 K k=~k。 //返回鍵值 } /************************************************************************ * 函數(shù)原型： key()。 //調(diào) P1口處理函數(shù) if(keyzhi!=0) //有鍵動作延時去抖動，否則函數(shù)返回 { put_on_leds()。 keyzhi=keychuli()。 } 30 附錄 3 數(shù)控直流電壓源設計實物圖 31