【正文】 陣的 4 位編 碼 ，可由微處理器讀出 。一般的字符型液晶只有兩行，面積較小，能顯示字符和一些很簡(jiǎn)單的圖形；而點(diǎn)陣型液晶通常面積較大，可以顯示圖形和更多的字符。在本次設(shè)計(jì)中，為了降低程序設(shè)計(jì)，我們只用 LCD 作顯示器， 在 此只對(duì)其寫操作，所以設(shè)計(jì)時(shí)直接將 R/W接地。它使用逐次逼近技術(shù)完成 A/D 轉(zhuǎn)換過(guò)程。 MAX1241 的控制線 SCLK、 CS 、 DOUT 可與 AT89S52 的通用 I/O 口 直接相連，無(wú)需任何接口變換， 模擬電壓經(jīng)前級(jí)放大至 0～ VREF 范圍后，由 AIN 引腳輸入 。然而從方便系統(tǒng)擴(kuò)展來(lái)和價(jià)格來(lái)考慮，我們選用了EEPROM— 24C02，它是采用 2? C 接口的一種常用 2Kbit（ 256 8bit）的存儲(chǔ)器。 2? C 總線的數(shù)據(jù)傳送格式是在 2? C 總線開始信號(hào)后，送出的第一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)是是用來(lái) 識(shí)別 從器件 的 地址，其中前七位為地址 碼，第 8 位為方向位（ R/W)。因此， SDA 總線要求在該引腳與VCC 之間接入上拉電阻。采用 C51 編寫的應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)清楚、模塊化程度高、可讀性強(qiáng)，并容易移植。在某些情況下，也可以將絕對(duì)程序轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制代碼程序 (.hex文件 )。這樣做大大減小了編程難度！ 系統(tǒng)的完整程序見附錄 B。在編譯方面，它 也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種 編譯器 。 單片機(jī)最小系統(tǒng)調(diào)試 先查看電源，然后 利用示波器測(cè)單片機(jī) ALE 引腳， 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖 ，即為正常工作。 由于時(shí)間和硬件的原因，這部分只是我們?cè)谲浖{(diào)試上的方法，在實(shí)際中沒(méi)有進(jìn)行調(diào)試。查資料是做畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作， 我們 到圖書館 去借了相關(guān)方面的書籍 ， 同時(shí) 也 在網(wǎng)上大量搜索相關(guān)內(nèi)容 。 第五 , 軟件仿真成功以后，我們才開始寫論文和實(shí)物電路的焊接， Word 雖然是人人都知道的文字編輯軟件， 但真要用它來(lái)寫論文，才發(fā)現(xiàn)自己懂得的一點(diǎn)點(diǎn)Word 知識(shí)不夠用，還好有網(wǎng)絡(luò)，能夠在線學(xué)習(xí) Word 的使用技巧，以完成論文的編輯和排版。 編寫源代碼的時(shí)候是編寫一個(gè)小模塊就進(jìn)行調(diào)試，這樣可以避免設(shè)計(jì)的最后出現(xiàn)太多的錯(cuò)誤而亂成一團(tuán)糟。 第一， 在選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題時(shí)，我就選擇自己比較感興趣的數(shù)字控制方面的，這樣做起來(lái)動(dòng)力很大。 由于時(shí)間和硬件的原因，這部分只是我們?cè)谲浖{(diào)試上的方法，在實(shí)際中沒(méi)有進(jìn)行調(diào)試。由于我們選取的取樣電阻值為 1 歐，因此，我們檢測(cè)的電壓值理論上就是輸出電流值。Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。 加法程序流程圖如圖 26 所示 ： 圖 25 恢復(fù)程序流程圖 圖 26 加法程序流程圖 20 減法程序流程圖如圖 27 所示。 Keil C51 軟件提供了豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具。 VCC 電源輸入引腳 ， 標(biāo)稱條件下在 VCC 低于 時(shí)，則 VCC 閾值檢測(cè)電路會(huì)禁止內(nèi)部的擦寫邏輯。 16 圖 18 24C02C 引腳 SDA 串行數(shù)據(jù)引腳 為雙向引腳，用于把地址和數(shù)據(jù)輸入 / 輸出器件。 2? C 總線是一種用于 IC 器件之間的二線制總線。在第 16 個(gè)時(shí)鐘下降沿，最后一位數(shù)據(jù)隨時(shí)鐘輸入并按照給定內(nèi)容執(zhí)行已編制好的功能。 MAX1241 的三根數(shù)據(jù)線，時(shí)鐘輸入端、片選控制端和數(shù)據(jù)輸出端分別由 AT89S52 的 、 和 控制。 芯片 MAX1241 MAX1241 是 MAXIM 公司推出的一種串行 A/D 轉(zhuǎn)換器，具有低功耗、高精度、高速度、體積小、接口簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn) 。要顯 示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖 12 是 1602 的內(nèi)部顯示地址。 O U T 117O U T 216O U T 315O U T 414OE13DA12O S C5M A S K6GND9V C C18X111X210X38X47Y11Y22Y33Y44U2M M 7 4C 9223S W P B7S W P B恢復(fù)S W P B取消S W P B2S W P B1S W P B0S W P B6S W P B5S W P B4S W P B設(shè)置S W P B9S W P B8S W P B加S W P B減S W P B確認(rèn)S W P BU1NOTV C CC11uC210uke ydake yDke yCke yBke yA 圖 10 鍵盤電路 顯示模塊 1602LCD 顯示 液晶顯示器由于體積小、 質(zhì)量輕、功耗低等特點(diǎn)，已成為各種便攜式電子信息產(chǎn)品的理想顯示器。 MM74C922 MM74C922是一款集成了鍵盤防抖動(dòng)技術(shù)和按鍵 檢測(cè)功能的 16位按鍵的譯碼芯片。 (3) 振蕩電路 該電路是由內(nèi)部反相放大器通過(guò)引腳 XTAL1 和引腳 XTAL2與外接的晶體以及電容 C3 和 C4 構(gòu)成，產(chǎn)生出晶體振蕩信。主要包括 AT89S52單片機(jī) 、振蕩電路、復(fù)位電路等。 PSEM ： 外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。 ALE/ PROG ： 地址鎖存控制信號(hào)（ ALE）是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。對(duì) P2 口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在 flash編程時(shí)， P0 口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。片上 Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。采用常用的大功率電阻作為采樣電阻，輸出電流波動(dòng)比較大， 而康 錳 銅絲是一種溫度特性佳的阻性 元件， 選其作為取樣電阻， 其兩端電壓正比于流過(guò)的電流，因此該電壓的反饋就是負(fù)載電流的反饋。 12V的電壓源。 系統(tǒng)原理框圖如下圖 1： 負(fù)載負(fù)載電源交流輸入整流模塊運(yùn)放 + 大功率管輸出調(diào)整模塊顯示鍵盤單片機(jī)AT 8 9 S 5 2芯片供電模塊D / A 轉(zhuǎn)換模塊A / D 轉(zhuǎn)換模塊恒流輸出負(fù)反饋調(diào)整環(huán)節(jié)取樣電路存儲(chǔ)負(fù)載負(fù)載電源負(fù)載負(fù)載電源交流輸入整流模塊運(yùn)放 大功率管輸出調(diào)整模塊顯示鍵盤單片機(jī)芯片供電模塊轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換模塊恒流輸出負(fù)反饋調(diào)整環(huán)節(jié)取樣電路存儲(chǔ) 圖 1 系統(tǒng)原理框圖 4 第二章 硬件設(shè)計(jì) 電源模塊 本設(shè)計(jì)共用到電源有 四 種：即177。這也就是為什么要加入模數(shù)轉(zhuǎn)換器的真正原因，他能實(shí)時(shí)測(cè)量電流的變化并按照一定的算法及時(shí)給予補(bǔ)償， 采用數(shù)字 補(bǔ)償逐次逼近的 方式作為反饋調(diào)整環(huán)節(jié)，由程序控制調(diào)節(jié)功率管的輸出。還有他價(jià)格也不貴，僅幾元人民幣。新的變換技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展，各種類型專用集成電路、數(shù)字信號(hào)處理器件的研制應(yīng)用，到 90 年代，己出現(xiàn)了數(shù)控精度達(dá)到 電源，功率密度達(dá)到每立方英寸 50W的數(shù)控電源。隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)的現(xiàn)代信息技術(shù)革命，給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，同時(shí)也給電源提出了更高的要求。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明 確的說(shuō)明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部 分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。這些理論為其后來(lái)的發(fā)展提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 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。從理論上看，運(yùn)放是接成比較器的，作為模擬反饋的，這樣在只要運(yùn)放的輸入不變，那么三極管的 beV 是不變的，根據(jù)三極管的共射極輸入特性可知， beV 不變時(shí) ， eI 和 cI 也保持不變，而且 bc II ?? ，be II )1( ??? 。 3 系統(tǒng)介紹 本系統(tǒng)以 AT89S52 單片機(jī)為主控制器，通過(guò)鍵盤來(lái)設(shè)置直流電源的輸出電流，設(shè)置步進(jìn)等級(jí)可達(dá) 1mA，并可由液 晶模塊顯示實(shí)際輸出電流值和電流設(shè)定值。因此采用常用的穩(wěn)壓電源來(lái)作為整個(gè)系統(tǒng)的電源。電路原理圖分別如圖 3 和圖 4 所示： AC+C9470 u+ C 11100 uC 10C 12104V i n1V out3GND2U7 780 5V C CD1D IO D E 圖 3 +5V電源 5 Q1N P NO P 07R710 0 0R81RLV C L+ 12 12DACADCC 28C 30+C 2710u+C 2910u1234D2B R I D G E 1ACACV i n1V ou t3GND2U9 78 1 2V i n1V ou t3GND2U8 79 1 2+C 1347 0 u+C 1447 0 u+C 1710 0 u+C 1810 0 uC 15 3uC 16 3uC 19104C 20104+ 12 12 圖 4 177。本次設(shè)計(jì)對(duì)單片機(jī)的要求：只要能夠方便地?cái)U(kuò)展顯示器、鍵盤、 A/D 轉(zhuǎn)換器、D/A 轉(zhuǎn)換器等外設(shè)即可，其他并無(wú)特殊要求。 GND：接地 。對(duì) P1 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在這 種應(yīng)用中， P2 口 P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 表 2 各端口引腳與復(fù)用功能表 端口引腳 復(fù)用功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0 （外部中斷 0） INT1 （外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選 通） RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） RST： 復(fù)位輸入。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過(guò)。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 必須接 GND。而 P3 口主要用于中斷。雖然對(duì)外接電容沒(méi)有嚴(yán)格要求，但電容的大小會(huì)影響振蕩頻率、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的速度。 其引腳圖如圖 9 所示 ： 圖 9 MM74C922 鍵盤電路 由 X1～ X4， Y1～ Y4 的連接方式，即可確定每一個(gè)按鍵的編碼。為了方便設(shè)計(jì)，同時(shí)又能滿足設(shè)計(jì)的需要及盡可能降低設(shè)計(jì)成本。其電路原理圖如圖 13 所示： 123456789J1R E S 10 KR7P O T 2V C CV C ClcdrslcdenD0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7GND1VCC2VL3RS4RW5EN6D07D18D29D310D411D512D613D714BL+15BL16L CD 16 02U 11L C D 16 02 圖 13 LCD 電路 13 A/D 模塊 由于本次設(shè)計(jì)的數(shù)控直流電流源能夠完成設(shè)定輸出值。最大非線性誤差小于 1LSB，轉(zhuǎn)換時(shí)間 9181。 其中 MAX1241，所用到的 + 基準(zhǔn)電壓，由 LM336 精密的 。 首先，我們還是先介紹 2? C 總線。方向位為 “0”表示發(fā)送，每次都是先傳最高位。對(duì)于正常的數(shù)據(jù)傳輸，只允許在 SCL 為低電平期間改變SDA 電平。應(yīng)用 C51 進(jìn)行軟件開發(fā)，用戶可以不必具體考慮寄存器、存儲(chǔ)器的分配等工作，而把這部分工作交給編譯、連接軟件，用戶只需了解 MCS51 的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，甚至不必去了解 51 的指令系統(tǒng)。 系統(tǒng)軟件的功能模塊 根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)際 及鍵盤設(shè)置 要求 ， 軟件設(shè)計(jì)可分為以下 2 個(gè)功能模塊： 主程序和中斷程序。 21 第 四 章 軟件仿真及硬件調(diào)試 在組裝 硬件 之前，做足軟件的仿真是硬件能夠正常工作的保障