【正文】 // 將 P2口的 值賦給 temp temp=tempamp。 write_date(0x30+iset[4])。 } } } write_(0x80+5)。 } break。 switch(temp) { case 0xeb: //檢測(cè)到 1被按下 if(keycount!=0) { write_date(0x30+1)。 // 檢測(cè)第三行各鍵是否有按鍵按下 temp=P2。 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 write_date(0x30+iset[3])。 iset[1]++。 iset[keycount++]=6。 if(temp!=0xf0) //確認(rèn)被按下，防止抖動(dòng) { temp=P2。 } } } P2=0xfd。 write_date(0x30+iset[1])。 } break。 switch(temp) { case 0xee: //檢測(cè)到 7被按下 if(keycount!=0) { write_date(0x30+7)。 // 檢測(cè)最上面一行各鍵是否有按鍵按下 temp=P2。 } DA_CS=1。 delay(2)。 ad=1。j++) { if(AD_OUT) { ad|=0x01。 D/A轉(zhuǎn)換子程序 **** 。 rt[0]=rtt%10。 write_date(0x2e)。 //循環(huán)方式寫(xiě)第一行數(shù)據(jù) } set=1。 write_date(0x6d)。 volarry0[1]=vol%100/10。 volarry1[0]=vol%10。 i。 write_date(0x30+iset[4])。 // 設(shè)置數(shù)據(jù)地址指針，第一行 write_(0x80+5)。 lcden=0。 //置高 delayms(5)。x) for(y=110。 display_AD()。 void Send1456(uint DACdat)。 char iset[5]={0,0,2,0,0,}。 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 uchar code table1[]=yichun xueyuan 。 //液晶顯示屏相關(guān)位定義 sbit AD_OUT=P1^0。 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 6 總結(jié) 在本次數(shù)控直流電流源的設(shè)計(jì)過(guò)程中，有許多感觸，首先對(duì) C 語(yǔ)言，我覺(jué)得這是一門(mén)邏輯性很強(qiáng)的語(yǔ)言，但同時(shí)也是一門(mén) 比較容易掌握的語(yǔ)言。另外在輸出接近低頻直流時(shí)，運(yùn)放的失調(diào)電壓和失調(diào)電流也是產(chǎn)生低頻噪聲的源泉，在這里的解決方法是在運(yùn)放前加一級(jí)晶體管或者場(chǎng)效應(yīng)管的差分級(jí)。 表 4 負(fù)載 RL= 的數(shù)據(jù)表格 給定值 (mA) 200 300 400 500 800 1000 1500 1980 電流 AD測(cè)值（ mA） 201 300 401 501 800 1000 1500 1980 誤差絕對(duì)值 1 0 1 1 0 0 0 0 負(fù)載電壓 (V) 負(fù)載阻值 (Ω ) 表 5 負(fù)載 RL= 的數(shù)據(jù)表格 給定值 (mA) 200 300 400 500 800 1000 1500 1980 電流 AD 測(cè)值（ mA） 201 301 400 501 800 1000 1500 1980 誤差絕對(duì)值 1 1 0 1 0 0 1 0 負(fù)載電壓 (V) 負(fù)載阻值 (Ω ) 誤差分析 測(cè)量結(jié)果分析： 步進(jìn) 1mA時(shí)設(shè)定值與實(shí)測(cè)值在 200~2020mA之間，誤差在 5mA以下。 若需要設(shè)定輸出電流值，當(dāng)按下 SET鍵時(shí)，出現(xiàn)如圖 18所示界面，顯示器顯示“ yichun xueyuan huan ying ni!”，此時(shí)按下 OK 鍵，出現(xiàn)如圖 19所示界面，這是可 隨意 輸入一個(gè) 4 位數(shù)， 如果 滿(mǎn)足200~2020mA，則顯示各種數(shù)據(jù)，若不滿(mǎn)足 200~2020mA，則顯示器出現(xiàn)“ ERROR!RESET!”報(bào)警畫(huà)面?？梢园?+， 鍵實(shí)現(xiàn)步進(jìn)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。 （ 4） 數(shù)制轉(zhuǎn)換流程 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 由于使用的十進(jìn)制數(shù)，而在做除法的時(shí)候，要進(jìn)行數(shù)制的轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換的流程圖如圖 15所示。 busy flag（ DB7）：在此位為被清除為 0時(shí)， LCD將無(wú)法再處理其他的指令要求。 獨(dú)立式鍵盤(pán)的程序設(shè)計(jì)一般把鍵盤(pán)掃描程序設(shè)計(jì)成子程序，以便其它各程序調(diào)用。 由于數(shù)控直流電流源需要可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此，需要在單片機(jī)的 P口 上加上按鍵，采用行列式鍵盤(pán)，直接接在 P2口上。s。 D/A、 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 D/A、 A/D模塊是單片機(jī)與外部數(shù)據(jù)連接的通道，因此這兩個(gè)模塊的選擇 與使用應(yīng)當(dāng)合理。當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管工作到飽和區(qū)時(shí)，漏電流 Id近似為電壓 Ugs控制的電流。連接電路圖如圖 7所示。 LM016L液晶模塊采用 HD44780控制器， HD44780具有簡(jiǎn)單而功能較強(qiáng)的指令集，可以實(shí)現(xiàn)字符移動(dòng)，閃爍等功能， LM016L與單片機(jī) MCU通訊能采用 4位或者 8位并行傳輸?shù)膬煞N方式， HD44780控制器由兩個(gè) 8位寄存器，指令寄存器（ IR）和數(shù)據(jù)寄存器（ DR）忙標(biāo)志（ BF），顯示數(shù) RAM（ DDRAM），宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 字符發(fā)生器 ROMA（ CGOROM）字符發(fā)生器 RAM（ CGRAM），地址計(jì)數(shù)器 RAM(AC)。 15V的穩(wěn)定電壓，再外對(duì) OP07加大功率場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成擴(kuò)流電路 ,可以提供 2020mA的上限電流。 AT89C52單片機(jī)還有一個(gè)地址鎖存控制信號(hào) ALE，外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) PSEN ,訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器控制信號(hào) EA ,復(fù)位信號(hào) RST，地線 SSV 和 +5V的電源 CCV 。 P0口地址為 80H,位地址為 80H~87H。因?yàn)?AT89S52 單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 根據(jù)題目要求以及設(shè)計(jì)思路， 比較之后， 基于以上優(yōu)點(diǎn)以及對(duì)于單片機(jī)的成熟應(yīng)用，因此我決定用單片機(jī) 來(lái)作為控制器，我所采用的是第二種方案 圖 2 方案二方框圖 3 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)的模塊 單片機(jī)最小系統(tǒng) （ 1） 時(shí)鐘電路 單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能工作 .在單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路，只需要外接一個(gè)振蕩源就能產(chǎn)生一定的時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)單元，決定單片機(jī)的工作速度。該方法是用精密電阻取樣得到反饋電壓，將反饋電壓與高精度的參考電壓比較得到誤差電壓，此誤差電壓經(jīng)放大后輸出控制調(diào)整管的 導(dǎo)通程度，使預(yù)設(shè)電流值和實(shí)測(cè)電流值的逐步逼近，直至相等，從而達(dá)到數(shù)控的目的。實(shí)現(xiàn)的途徑很多，可以用 DAC的模擬輸出控制電源的基準(zhǔn)電壓或分壓電阻，或者用其它更有效的方法，因此如何選擇簡(jiǎn)單有效的方法是本課題需要解決的首要問(wèn)題；數(shù)控直流電流源要實(shí)現(xiàn)電流的鍵盤(pán)化輸出控制，同時(shí)對(duì)于輸出的電流的精度也具有相應(yīng)的要求，如何有效的實(shí)現(xiàn)這些功能也是課題所需研究解決的問(wèn)題。 現(xiàn)在 電源技術(shù)融合了電 子 、電 氣 、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等 眾 多領(lǐng)域。宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) I 基于數(shù)控直流電流源系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 宜春學(xué)院 物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院 電子信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè) 李偉 指導(dǎo)老師：胡振平 摘要： 隨著電子技術(shù)的發(fā)展、數(shù)字電路應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，人們對(duì)數(shù)控恒定電流器件的需求越來(lái)越高。隨著數(shù)控電源在電子設(shè)備中的普遍使用，普通電源在工作時(shí)產(chǎn)生的誤差，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的精確度。 2 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作數(shù)控直流電流源。從題目的要求來(lái)分析，該題目最大的難點(diǎn)在于大電流輸出和高精度控制，所以在具體的方案確定中，大電流、功耗，以及精度、誤差等都是我們所必須要考慮和克服的。 一般選用石英晶體振蕩器。復(fù)位電路的好壞直接影響單片機(jī)系統(tǒng)工作的可靠性，因此，要重視復(fù)位電路的設(shè)計(jì)和研究。各位口線具有完全相同但又相互獨(dú)立的邏輯電路。單片機(jī)最小系統(tǒng)圖如圖 5所示 . 圖 3 單片機(jī)的時(shí)鐘電路圖 圖 4 單片機(jī)復(fù)位電路圖 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 圖 5 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖 自制電源模塊 這次設(shè)計(jì)的 系統(tǒng)需要多個(gè)電源，單片機(jī) 使用 +5V 穩(wěn)壓電源， A/D轉(zhuǎn)換器， D/A轉(zhuǎn)換器，運(yùn)放等需要 V15? 穩(wěn)壓電源。利用該方法實(shí)現(xiàn)的電源電路簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠。 LM016L液晶模塊的引腳功能如下表 1所示 。 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 7 LM016L與單片機(jī)的接線圖 鍵盤(pán)模塊 采用標(biāo)準(zhǔn) 4 4 鍵盤(pán)，此類(lèi)鍵盤(pán)采用矩陣式行列掃描方式，優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)按鍵較多時(shí)可降低占用單片機(jī)的 I/O口數(shù)目，而且可以做到直接輸入電流值而不必步進(jìn)。即當(dāng) Ud為常數(shù)時(shí)，滿(mǎn)足： Id=f（ Ugs），只要 Ugs不變， Id 就不變。 （ 1） D/A轉(zhuǎn)換器 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 18001 )2020020( ??mA mA采用 DAC模塊提供高精度的基準(zhǔn)電壓，即通過(guò) CPU發(fā)出的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為 0~10V 的模擬電壓，送給誤差放大器，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)要求。它具有三個(gè)控制器輸入端，采用簡(jiǎn)單的 3 線 SPI 串行接口可方便與微機(jī)進(jìn)行連接，是 12位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的最佳選擇器件之一。用到的液晶顯示器接到了單片機(jī)的 P0口線上，液晶顯示器的使能端用到了 P3口線。鍵盤(pán)掃描子程序 KEY應(yīng)具有以下功能：判定有無(wú)按鍵動(dòng)作；去抖動(dòng)；確認(rèn)是否真正有閉合鍵；計(jì)算并保存閉合鍵鍵碼；判定閉合鍵是否釋放；恢復(fù)閉合鍵鍵碼。 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器 已經(jīng)存儲(chǔ)了 160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形， 每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼 ，顯示時(shí)模塊把地址 41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母“ A”。 圖 12 主控制流程圖 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 13 按鍵掃描子程序流程圖 開(kāi) 始啟 動(dòng) D A 轉(zhuǎn) 換傳 送 數(shù) 據(jù)關(guān) 閉 D A 轉(zhuǎn) 換結(jié) 束 開(kāi)始啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換讀取外部數(shù)據(jù)關(guān)閉AD轉(zhuǎn)換結(jié)束 圖 14 D/A轉(zhuǎn)換、 A/D轉(zhuǎn)換流程圖 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 開(kāi) 始保 存 商 1 及 余 數(shù) 1乘 1 0 之 后 除 以 1 6前 一 個(gè) 十 進(jìn) 制 乘 1 0商 1 乘 1 0 存 商 1余 數(shù) 1 乘 1 0 除 1 6保 存 商 2 加 商 1后 十 進(jìn) 制 數(shù) 除 1 6保 存 商 3 及 余 數(shù) 3商 3 加 商 1 存 商 1余 數(shù) 3 加 余 數(shù) 2 除 1 6保 存 商 4 及 余 數(shù) 4商 4 加 商 1 存 商 1商 1 除 1 6保 存 商 5 及 余 數(shù)結(jié) 束 圖 15 數(shù)制轉(zhuǎn)換流程圖 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 程序清單 所設(shè)計(jì)的程序清單見(jiàn)附錄。要設(shè)置電流直接按數(shù)字鍵無(wú)效。如果 發(fā)現(xiàn)輸入數(shù)字 不在 電流允許范圍，可以按 SET鍵再次輸入數(shù)值。 步進(jìn) 10mA時(shí)設(shè)定值與實(shí)測(cè)值在 200~1000mA之間，誤差在 5mA以下。 宜春學(xué)院物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 誤差可能出現(xiàn)的 2種情況 ，第一個(gè)就是換擋電路的電壓基準(zhǔn)值是否十分標(biāo)準(zhǔn)，能夠按照所理想設(shè)定的電壓值輸出。這門(mén)語(yǔ)言和我們的實(shí)際聯(lián)系很機(jī)密，比如說(shuō)里面很多傳送指令，都是根據(jù)實(shí)際存在的硬件而存在的，還有你面的與或指令、乘法、除法指令，其實(shí)都是和我們從小就學(xué)的數(shù)學(xué)息息相關(guān)的。 sbit AD_IN=P1^1。 uchar code table2[]= huan ying ni!。 void led_init()。 void keyscan()。 Send1456(20)。y0。 //時(shí)序圖中須有 thd2時(shí)間延時(shí) lcden=0。 } void led_init() //初始化函數(shù) { lcden=0。 wri