【正文】 W7800 系列輸出固定的正電壓有 5V，8V，12V ，15V，18V，24V 多種。如果由于電網(wǎng)電壓升高或負(fù)載變大使輸出電壓偏高時(shí)，調(diào)整oU原理及其過程正好相反。串聯(lián)反饋調(diào)整型晶體管穩(wěn)壓電路較參數(shù)型穩(wěn)壓電路要復(fù)雜的多，它是一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)，所以必須具有執(zhí)行元件和反饋支路。電網(wǎng)供給的交流電壓 u1（220V，50Hz）經(jīng)電源變壓器降壓后，得到符合電路需要的交流電壓 u2，然后由整流電路變換成方向不變、大小隨時(shí)間變化的脈動(dòng)電壓 u3，再用濾波器濾去其交流分量，就可得到比較平直的直流電壓 u1。為了得到比較平直的輸出電壓，一般要求RL≥（10～15）1/ωc，即 RLC≥（3～5）T/2。而后 U 和 Uc 都開始下降，U 按正弦規(guī)律下降，當(dāng) UUc 時(shí)，二極管承受反向電壓而截止，電容器對(duì)負(fù)載電阻 RL 放電，負(fù)載中仍有電流，而 Uc 按電容放電曲線下降。因此，D1 和 D3 截止，D2 和 D4 導(dǎo)通，電流 i2 的通路是 b→D2→RL→D4→a。在此過程中如果由于市電或負(fù)載的變化而引起輸出電壓有所變化的話，那么輸出電壓的變化會(huì)通過輸出取樣電路來與參考電壓的比較然后將差值放大最終反饋到穩(wěn)壓管上從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。這樣不能不考慮整流濾波后的紋波對(duì)輸出的影響，而方案三中使用運(yùn)算放大器作為前級(jí)的功率放大電路，由于運(yùn)算放大器具有很大的電源電壓抑制化，可以大大減小輸出端的紋波電壓。圖 31 方案 1 方案 2 此方案不同于方案一之處在于使用一套十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，一方面完成電壓的譯碼顯示，另一方面其輸出作為 EPROM 的地址輸入，而由 EPROM 的輸出經(jīng) D/A 變換后控制誤差放大的基準(zhǔn)電壓來實(shí)現(xiàn)輸出步進(jìn)。這樣，可先選中 端口，把數(shù)據(jù)寫入輸入寄存器；再選中 端CS XFER口，把輸入寄存器內(nèi)容寫入 DAC 寄存器，實(shí)現(xiàn) D/A 轉(zhuǎn)換。圖 23 DAC0832 引腳圖(7)、AGND ：模擬量地，即模擬電路接地端。對(duì)第二級(jí)鎖存來說，傳送控制信號(hào) /XFER 和寫信號(hào) /WR2 同時(shí)為低電平時(shí)，二級(jí)鎖存控制信號(hào)為高電平，8 位的 DAC 寄存器的輸出隨輸入而變化，此后，當(dāng) /WR2由低電平變高時(shí)，控制信號(hào)變?yōu)榈碗娖剑谑菍⑤斎爰拇嫫鞯男畔㈡i存到 DAC 寄存器中。 引腳及其功能DAC0832 是雙列直插式 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器。8051 片內(nèi)有 4KB 的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器和 256B 的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。在MCS51 系列單片機(jī)中，這 8 個(gè)引腳都有各自的第二功能，在實(shí)際工作中，大多數(shù)情況下都使用 P3 口的第二功能，表 21 列出了 P3 口的第二功能。P0 口（～）：P0 口是雙向 8 位三態(tài) I/O 口。另外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，該設(shè)定禁止 ALE 位無效。ALE/ ：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，MCS51 系列單片機(jī)即用 P0 口作為低 8PROG位地址輸出口，又作為數(shù)據(jù)輸入/輸出口。GND：接地端。(12) 含基本指令 111 條，其中單機(jī)器周期指令 64 條。(4) 可以尋址 64KB 的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。它在計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、通訊設(shè)備、自動(dòng)化工業(yè)控制、宇航設(shè)備、儀器儀表和各消費(fèi)類產(chǎn)品中都有著廣泛的應(yīng)用前景。主要包括了微處理器(CPU) 、存儲(chǔ)器(ROM、RAM)、輸入/輸出口(1/0 口)和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等功能部件。(2) 按通用性可分為：通用型和專用型（如計(jì)費(fèi)率電表、電子記事本） 。串口輸入/輸出口:用于單片機(jī)和串行設(shè)備或其他單片機(jī)的通信。隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）：用來存放程序運(yùn)行時(shí)的工作變量和數(shù)據(jù)，由于 RAM 的制作工藝復(fù)雜，價(jià)格比 ROM 高得多，所以單片機(jī)的內(nèi)部 RAM 非常寶貴，通常僅有幾十到幾百個(gè)字節(jié)。利用單片機(jī)來構(gòu)成各種工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。對(duì)于導(dǎo)線的要求，是導(dǎo)電性能好，絕緣漆層有足夠耐熱性能，并且要有一定的耐腐蝕能力。這個(gè)“渦流”使變壓器的損耗增加，并且使變壓器的鐵心發(fā)熱變壓器的溫升增加。 變壓器的基本原理當(dāng)一個(gè)正弦交流電壓 U1 加在初級(jí)線圈兩端時(shí)，導(dǎo)線中就有交變電流 I1 并產(chǎn)生交變磁通 ф1，它沿著鐵心穿過初級(jí)線圈和次級(jí)線圈形成閉合的磁路。由于人的視覺滯留效應(yīng)，人們看到的是多位同時(shí)穩(wěn)定顯示。（2） 動(dòng)態(tài)掃描顯示方式當(dāng)要求顯示位數(shù)較多時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路、降低硬件成本，通常采用動(dòng)態(tài)掃描顯示電路。LED 數(shù)碼管按其外形尺寸有多種形式，使用較多的是 和 ；按顯示顏色也有多種形式，主要有紅色和綠色；按亮度強(qiáng)弱可分為高亮和普亮，指通過同樣的電流顯示亮度不一樣，這是因發(fā)光二極管的材料不一樣而引起的。 LED 數(shù)碼管顯示接口 LED 數(shù)碼管LED 數(shù)碼管是由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件。利用一個(gè)電位器和指針萬用表的電阻 X1 檔，我們可以分別調(diào)整出 50mV,100mV,190 mV 三種電壓來，把它們依次輸入到 ICL7107 的第 31 腳，數(shù)碼管應(yīng)該對(duì)應(yīng)分別顯示 , 的數(shù)值，允許有 2 －3 個(gè)字的誤差。芯片的 33 和 34 腳接的 104 電容也不能使用瓷片電容。知道了第一腳之后，按照反時(shí)針方向去走，依次是第 2 至第 40 引腳。（4） CC4 分別是基準(zhǔn)電容和自動(dòng)調(diào)零電容。圖 13 是它的引腳排列及功能，各引出端功能見附表 11。 圖 11 運(yùn)算放大器圖示 圖 12 LM324 引腳排列由于 LM324 四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。例如信號(hào)源的性質(zhì),是電壓源還是電流源。制作高阻值的電阻成本高，占用面積大，且阻值偏差大（10%～20%） 。（4）輸出級(jí)：采用功率放大器，提高集成運(yùn)放的帶負(fù)載能力，向負(fù)載提供一定的功率。 集成運(yùn)算放大器目前廣泛應(yīng)用的電壓型集成運(yùn)算放大器是一種高放大倍數(shù)的直接耦合放大器。飽和時(shí)，發(fā)射結(jié)也處于正向偏置。放大區(qū)也稱為線性區(qū)，因?yàn)?Ic 和 IB 成正比關(guān)系。目前最常見的有平面型和合金型兩類。反向電壓在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，反向電流很小。 二極管的主要參數(shù)： 1 最大整流電流最大整流電流是指二極管長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，允許通過二極管的最大正向平均電流。這個(gè)一定數(shù)值的正向電壓稱為死區(qū)電壓，通常硅管的死區(qū)電壓為 ，鍺管約為 。該電源采用薄膜輕觸鍵盤, 可對(duì)輸出電壓值進(jìn)行設(shè)置 , 輸出由單片機(jī)通過 D/A , 控制驅(qū)動(dòng)模塊輸出一個(gè)穩(wěn)定電壓。從上世紀(jì)九十年代末起，隨著對(duì)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(dòng)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。另外, 隨著使用時(shí)間的增加, 波段開關(guān)及電位器難免接觸不良 , 對(duì)輸出會(huì)有影響。直流穩(wěn)壓電源采用串聯(lián)反饋型穩(wěn)壓電路，反饋放大部分采用電壓比較器 LM324 和三級(jí)管組成，基準(zhǔn)電壓是由單片機(jī)提供的數(shù)字量后由 DAC0832轉(zhuǎn)換為模擬量后經(jīng)放大后提供。顯示部分采用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ICL7107 直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。2) 穩(wěn)壓方式均是采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路, 對(duì)過載進(jìn)行限流或截流型保護(hù) , 電路構(gòu)成復(fù)雜,穩(wěn)壓精度也不高。在 80 年代的第一代分布式供電系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)向到 20 世紀(jì)末更為先進(jìn)的第四代分布式供電結(jié)構(gòu)以及中間母線結(jié)構(gòu)，直流/ 直流電源行業(yè)正面臨著新的挑戰(zhàn)，即如何在現(xiàn)有系統(tǒng)加入嵌入式電源智能系統(tǒng)和數(shù)字控制。同時(shí)穩(wěn)壓方法采用單片機(jī)閉環(huán)控制, 單片機(jī)通過 A/D 采樣輸出電壓, 與設(shè)定值進(jìn)行比較, 若有偏差則調(diào)整輸出。導(dǎo)通時(shí)的正向壓降，硅管約為 ～，鍺管約為 ～。點(diǎn)接觸型的二極管的最大整流電流在幾十毫安以下。當(dāng)反向電壓增高到擊穿電壓時(shí)，反向電流突然劇增，穩(wěn)壓管反向擊穿。硅管只要是平面型，鍺管都是合金型。當(dāng)晶體管工作于放大狀態(tài)時(shí)，發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)處于反向偏置，即對(duì) NPN 型管而言，應(yīng)使 UBE＞0，UBC＜0。 三極管的主要參數(shù)電流放大系數(shù) β當(dāng)晶體管工作在動(dòng)態(tài)（有輸入信號(hào)）時(shí)，基極電流的變化量為△IB，它引起集電極電流的變化量為△Ic 。在該集成電路的輸入與輸出之間接入不同的反饋網(wǎng)絡(luò), 可實(shí)現(xiàn)不同用途的電路,例如利用集成運(yùn)算放大器可非常方便的完成信號(hào)放大、信號(hào)運(yùn)算（加、減、乘、除、對(duì)數(shù)、反對(duì)數(shù)、平方、開方等） 、信號(hào)的處理（濾波、調(diào)制）以及波形的產(chǎn)生和變換。 集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)集成運(yùn)算放大器的一些特點(diǎn)與其制造工藝式緊密相關(guān)的，主要有以下幾點(diǎn)：一、在集成電路工藝中還難于制造電感元件；制造容量大于 200pF 的電容與比較困難，而且性能很不穩(wěn)定，所以集成電路中要盡量避免使用電容器。因此，在集成運(yùn)算放大器中往往用晶體管恒流源代替電阻。負(fù)載的性質(zhì),集成運(yùn)放輸出電壓和電流的是否滿足要求。 模數(shù)轉(zhuǎn)換及顯示芯片 ICL7107ICL7107 是一塊應(yīng)用非常廣泛的集成電路。圖 13 ICL7107 引腳功能圖 表 11 ICL710 各引腳功能表端名 功能V+和 V 電源的正極和負(fù)極aU～gUaT～gTaH～gH個(gè)位、十位、百位筆畫的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，依次接至個(gè)位、十位、百位數(shù)碼管的相應(yīng)筆畫電極Abk 千位筆畫驅(qū)動(dòng)信號(hào)，接千位數(shù)碼管的 a、b 兩個(gè)筆畫電極PM 負(fù)極性指示的輸出端，接千位數(shù)碼管的 g 段。（5） RC5 分別是積分電阻和積分電容。 （1 腳與 40 腳遙遙相對(duì)） 。 ：芯片的電源地是 21 腳，模擬地是 32 腳，信號(hào)地是 30 腳，基準(zhǔn)地是 35 腳，通常使用情況下，這 4 個(gè)引腳都接地，在一些有特殊要求的應(yīng)用中（例如測(cè)量電阻或者比例測(cè)量） ，30 腳或 35 腳就可能不接地而是按照需要接到其他電壓上。如果差別太大，可以微調(diào)一下 36 腳的電壓。圖 14a 為 數(shù)碼管的外形和引腳圖，其中七只發(fā)光二極管分別對(duì)應(yīng) a~g 筆段構(gòu)成“”字形另一只發(fā)光二極管 Dp 作為小數(shù)點(diǎn)。LED 數(shù)碼管的使用與發(fā)光二極管相同，根據(jù)其材料不同正向壓降一般為～2V 額定電流為 10mA，最大電流為 40mA。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示電路是將顯示各位的所有相同字段線連在一起，每一位的 a 段連在一起，b 段連在一起…g 段連在一起，共 8 段，由一個(gè) 8 位 I/O口控制，而每一位的公共端（共陽或共陰 COM）由另一個(gè) I/O 口控制，如圖 15所示。 圖 15 動(dòng)態(tài)顯示 LED 數(shù)碼管連接方式本設(shè)計(jì)為靜態(tài)顯示，電路中圖所示。在次級(jí)線圈中感應(yīng)出互感電勢(shì) U2，同時(shí) ф1 也會(huì)在初級(jí)線圈上感應(yīng)出一個(gè)自感電勢(shì)E1，E1 的方向與所加電壓 U1 方向相反而幅度相近，從而限制了 I1 的大小。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗我們稱為“鐵損” 。一般情況下最好用Q2 型號(hào)的高強(qiáng)度的聚脂漆包線。在大型工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中，單片機(jī)進(jìn)行接口的控制與管理，與計(jì)算機(jī)主機(jī)并行工作，可以大大提高系統(tǒng)運(yùn)行速度。最近出現(xiàn)了 EEPROM 或 FLASH 型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，方便用戶存放不經(jīng)常改變的數(shù)據(jù)及其它重要信息。串行通信有同步和異步之分，這可以用硬件或通用串行收發(fā)器件來實(shí)現(xiàn)。(3) 按總線結(jié)構(gòu)可分為：總線型和非總線型。單片機(jī)自 70 年代出現(xiàn)以來，已經(jīng)有了很大的發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、測(cè)量控制、工業(yè)自動(dòng)化、智能接口和智能儀表等許多領(lǐng)域。 MCS51 系列單片機(jī)的主要性能特點(diǎn)MCS51 系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品主要為 8058758031。(5) 32 根雙向和可單獨(dú)尋址的 I/O 線。 MCS51 系列單片機(jī)的內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)MCS51 單片機(jī)有 8 個(gè)部件組成，即中央處理器（CPU） ，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM） ，片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（ROM/EPROM） ，輸入/輸出接口（ I/O 口，分為 P0 口、P1 口、P2 口和 P3 口） 。(2) 接晶體引腳 XTAL1 和 XTAL2XTAL1：接外部晶體的一個(gè)引腳。為了使地址與數(shù)據(jù)不至于混淆，通常先送地址再傳送數(shù)據(jù)。：程序存儲(chǔ)允許（ ）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，可分時(shí)做低 8 位地址線和 8 位數(shù)據(jù)線；在 EPROM 編程時(shí)，它出入指令字節(jié)，而在驗(yàn)證程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。表 21 P3 口的第二功能端口引腳 復(fù)用功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口）P （外部中斷 0）INTOP （外部中斷 1）1 T0（定時(shí)器 0 的外部輸入）P T1（定時(shí)器 1 的外部輸入）P （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）WRP （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）D MCS51 系列單片機(jī)的主要組成部分無論什么型號(hào)的微型計(jì)算機(jī)，一般都由中央處理器、存儲(chǔ)器和 I/O 接口組成。除此之外還可以在片外擴(kuò)展 64KB 的程序存儲(chǔ)器和 64KB 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。能完成數(shù)字量輸入到模擬量(電流)輸出的轉(zhuǎn)換。圖 24 中其余各引腳的功能定義如下：(1)、DI7～DI0 ：8 位的數(shù)據(jù)輸入端，DI7 為最高位。(8)、DGND ：數(shù)字量地。在需要同步進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換的多路 DAC 系統(tǒng)中，采用雙緩沖方式，可以在不同的時(shí)刻把要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)打入各 DAC 的輸入寄存器，然后由一個(gè)轉(zhuǎn)換命令同時(shí)啟動(dòng)多個(gè) DAC 轉(zhuǎn)換。由于只使用了一套計(jì)數(shù)器，回避了方案一中必須保證雙計(jì)數(shù)器同步的問題，但由于控制數(shù)據(jù)燒錄在 EPROM 中，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性降低。 在方案一、二中，為抑制紋波而在線形調(diào)壓電源輸出端并聯(lián)的大電容降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，這樣輸出電壓難以跟蹤快變的輸入（如頻率較高的三角波等） ，方案三中的輸出電壓波形與 D/A 變換輸出波形相同，不僅可以輸出直流電平，而且只要預(yù)先生成波形的量化數(shù)據(jù)，就