【正文】 可以產(chǎn)生多種波形輸出，使系統(tǒng)成為有一定驅(qū)動能力的信號源（3）顯示部分方案一、二中的顯示輸出是對電壓的量化值直接進行譯碼顯示輸出，顯示值為 D/A 變換的輸入量。在這一系列過程中參考電壓的來源是通過按鍵在單片機中設置參考電壓的數(shù)字量，在經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 DAC0832 轉(zhuǎn)換為模擬量后經(jīng)放大得到所需要的參考電壓的大小。同樣，在負載電阻上得到一個半波電壓。在 U 的下一個正半周內(nèi)，當 UUc時，二極管再行導通，電容器再被充電，重復上述過程。式中 T 是電源交流電壓的周期。但這樣的直流輸出電壓，還會隨交流電網(wǎng)電壓的波動或負載的變化而變化。一般情況下，它包括調(diào)整管、取樣電路、基準電壓源及誤差比較放大等主要部分。 電源電路設計+5V 電源電路設計如圖 44 所示，本次設計的 0→15V 串聯(lián)穩(wěn)壓電源中單片機、DAC083ICL7107 的電源則由以上電路供給。177。Ci 一般在 ～1uF 之間；Co可用 1uF。假如由于負載電阻 減小，使輸出電壓 有所降低，調(diào)整LRoU元件的動態(tài)電阻便會自動變小，從而使調(diào)整元件兩端的壓降降低，確保輸出電壓趨于原來的數(shù)值。當輸出電流過大或發(fā)生短路時，調(diào)整管會因電流過大或電壓過高而損壞，所以需要對調(diào)整管加以保護。 串聯(lián)穩(wěn)壓電路直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路四部分組成。RLC 大一些，脈動就小一些。電源電壓 U 達到最大值，Uc 也達到最大值。在電壓 u 的負半周時，變壓器副邊的極性為上負下正，即 b 點的電位高于 a點。在輸出前先對輸出電壓采樣后與參考電壓比較在經(jīng)過反饋放大來控制穩(wěn)壓管從而最終锝到所需要的 0～15V 的電壓。（2）輸出部分方案一、二中采用線形調(diào)壓電源，以改變其基準電壓的方式使輸出步進增加/減小?？驁D如圖 31 所示。需在程序的控制下，先把轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)輸入輸入緩存器，然后在某個時刻再啟動 D/A 轉(zhuǎn)換。(6)、Vcc ：芯片供電電壓，范圍為(+5～15)V。此后，當 /WR1 由低電平變高時，控制信號成為低電平，此時，數(shù)據(jù)被鎖存到輸入寄存器中，這樣輸入寄存器的輸出端不再隨外部數(shù)據(jù) DB 的變化而變化。 DAC0832 介紹DAC0832 是一款能夠?qū)?shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號的芯片，它是 8 位分辨率 D/A 轉(zhuǎn)換集成芯片，與處理器完全兼容，其價格低廉，接口簡單，轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點，在單片機應用系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。(2) 存儲器：MCS51 系列單片機在物理上有 4 個存儲空間，片內(nèi)程序存儲器和片外程序存儲器，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器。P3 口（～）：P3 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。(4) 輸出引腳 ～，～，～ 和 ～。該位置數(shù)后，只有在執(zhí)行一條 MOVX 或 MOVC 指令期間，ALE 才會被激活。(3) 或與其他電源復用引腳 RESET/VPD，ALE/ ， ， /VPPPROGSENARESET/VPD：當振蕩器運行時，在該引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平將使單片機復位；VCC 掉電期間，此引腳可接備用電源，以保持內(nèi)部 RAM 的數(shù)據(jù)不丟失；當 VCC 掉到低于規(guī)定水平，而 VPD 在其規(guī)定的電壓范圍（ 5+ 或 5）內(nèi)，VPD 向內(nèi)部 RAM 提供備用電源。圖 22 MCS51 系列單片機引腳圖(1) 主電源引腳VCC：電源端。(11) 有布爾處理（位操作）能力。 (3) 可以尋址 64KB 的片外程序存儲器。Intel 公司的單片機是目前世界上一種獨具特色而性能卓越的單片機。(5) FlashROM（MTPROM）類：可多次編程寫入的存儲器，如 89C589C52，其成本低開發(fā)調(diào)試方便，在惡劣環(huán)境下可靠性不及 OTPROM 單片機的應用單片機 SCM，即 MicroController，是把微型計算機主要部分都集成在一個芯片上的單芯片微型計算機。(1) 按應用領(lǐng)域可分為：家用類、工控類、通信類、個人信息終端等。I/O 是單片機的重要資源，也是衡量單片機功能的重要指標之一。Flash 型（閃速型）單片機允許用戶使用編程工具或在線快速修改程序代碼，且可反復使用，故一推出就受到廣大用戶的歡迎。例如:單片機與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品相結(jié)合后簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)控制智能化，成為新一代的機、電一體化產(chǎn)品。我們通常稱為加了硅的鋼片為硅鋼片，變壓器的質(zhì)量所用的硅鋼片的質(zhì)量有很大的關(guān)系，硅鋼片的質(zhì)量通常用磁通密度 B 來表示，一般黑鐵片的 B 值為 60008000、低硅片為900011000，高硅片為 1202216000，2 繞制變壓器通常用的材料有 漆包線，沙包線，絲包線，最常用的漆包線。 變壓器的損耗當變壓器的初級繞組通電后，線圈所產(chǎn)生的磁通在鐵心流動，因為鐵心本身也是導體，在垂直于磁力線的平面上就會感應電勢，這個電勢在鐵心的斷面上形成閉合回路并產(chǎn)生電流，好象一個旋渦所以稱為“渦流 ”。變壓器的功能主要有：電壓變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等，變壓器常用的鐵心形狀一般有 E 型和 C 型鐵心。同樣在下一瞬時，單獨顯示下一樣，這樣依次輪流顯示，循環(huán)掃描。靜態(tài)顯示方式編程較簡單，但占用 I/O 口線多，即軟件簡單、硬件成本高，一般適用顯示位數(shù)較少的場合。共陰型是將各數(shù)碼發(fā)光二極管的負極連在一起，作為公共端 COM 接地，某筆段通過限流電阻接高電平時發(fā)光。 量程了。 ，也沒有“短路”或者“開路”故障，那么，電路就應該可以正常工作了。 27,28,29 引腳的元件數(shù)值，它們是 ,47K, 阻容網(wǎng)絡，這三個元件屬于芯片工作的積分網(wǎng)絡，不能使用瓷片電容。許多廠家會在第一腳旁邊打上一個小圓點作為標記。R2 使基準電壓 V=1V（3） RC3 為輸入端阻容濾波電路，以提高電壓表的抗干擾能力，并能增強它的過載能力。 ICL7107 引腳及各引腳的功能ICL7107 型 A/D 轉(zhuǎn)換器是把模擬電路與數(shù)字電路集成在一塊芯片上的大規(guī)模的 CMOS 集成電路，它具有功耗低、輸入阻抗高、躁聲低，能直接驅(qū)動共陽極 LED顯示器，不需另加驅(qū)動器件，使轉(zhuǎn)換電路簡化等特點。LM324 的引腳排列見圖 12。 實際選擇集成運放時,除優(yōu)值系數(shù)要考慮之外,還應考慮其他因素。三、在集成電路中，比較適合的阻值大致為 100Ω～30kΩ。（3）中間級：采用一至兩級直接耦合放大器，提供足夠的電壓放大倍數(shù)。當晶體管因受熱而引起參數(shù)變化不超過允許值時，集電極所消耗的最大功率，稱為集電極最大允許耗散功率 PCM。在飽和區(qū)，IB 的變化對 Ic 的影響較小 ，兩者不成正比，放大區(qū)的 β 不能適用于飽和區(qū)。在放大區(qū)，Ic=βIB。 半導體三極管 三級管工作原理半導體三極管（簡稱晶體管）是最重要的一種半導體器件。穩(wěn)壓管工作于反向擊穿區(qū)。二極管被擊穿后，一般不能恢復原來的性能，便失效了。當正向電壓超過一定數(shù)值后，內(nèi)電場大大削弱，電流增長很快。針對以上問題, 我設計了一套以單片機為核心的智能化直流電源。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是計算機技術(shù)的突飛猛進,現(xiàn)代工業(yè)應用的工控產(chǎn)品均需要有低紋波、寬調(diào)整范圍的高壓電源,特別是在一些高能物理領(lǐng)域 ,急需電腦或單片機控制的低紋波、寬調(diào)整范圍的電源。這樣, 當輸出電壓需要精確輸出, 或需要在一個小范圍內(nèi)改變時 (如 1. 05～ 1. 07V ) ,困難就較大。本次畢業(yè)設計主要是采用單片機 8051 和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832 組成數(shù)控控制系統(tǒng)對竄聯(lián)穩(wěn)壓電路進行控制，在電路中設置了過流保護、數(shù)字顯示等功能。此外，輸出電壓的大小可以通過按鍵在單片機中進行預制，每次可以步進 。在家用電器和其他各類電子設備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。早在 90 年代中，半導體生產(chǎn)商們就開發(fā)出了數(shù)控電源管理技術(shù)，而在當時，這種方案的性價比與當時廣泛使用的模擬控制方案相比處與劣勢，因而無法被廣泛采用。工作過程中 , 穩(wěn)壓電源的工作狀態(tài)(輸出電壓、電流等各種工作狀態(tài)) 均由單片機輸出驅(qū)動 LED 顯示,由鍵盤控制進行動態(tài)邏輯切換。在二極管上加反向電壓時，由于少數(shù)載流子的漂移運動，形成很小的反向電流。面接觸型二極管的最大整流電流較大。此后，電流雖然在很大范圍內(nèi)變化，但穩(wěn)壓管兩端的電壓變化很小。不論平面型或合金型，都分有 NPN 或 PNP 三層，因此又把晶體管分為 NPN 型和 PNP 型兩類。（2）截止區(qū)IB=0 的曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)?！鱅c 與△IB 的比值稱為動態(tài)電流（交流）放大系數(shù)β=△Ic/△IB (公式 11) 集基極反向截止電流 ICBOICBO 是當發(fā)射極開路時由于集電結(jié)處于反向偏置，集電區(qū)和基區(qū)中的少數(shù)載流子的漂移運動所形成的電流。集成運算放大器的種類非常多,可適用于不同的場合。而運算放大電路各級之間都采用直接耦合，基本上不采用電容元件，因此適合于集成化的要求。必須用直流高阻值電阻時，也常采用外接方式。環(huán)境條件,集成運放允許工作范圍、工作電壓范圍、功耗與體積等因素是否滿足要求。它包含 3 1/2 位數(shù)字 A/D 轉(zhuǎn)換器，可直接驅(qū)動 LED 數(shù)碼管，內(nèi)部設有參考電壓、獨立模擬開關(guān)、邏輯控制、顯示驅(qū)動、自動調(diào)零功能等。PM 為低電位時顯示負號INT 積分器輸出端，接積分電容BUF 緩沖放大器的輸出端，接積分電阻AZ 積分器和比較器的反相輸入端，接自動調(diào)零電容IN+、IN 模擬量輸入端，分別接輸入信號的正端與負端COM 模擬信號公共端，即模擬地C 外接基準電壓端基準電壓的正端和基準電壓的負端TEST 測試端。（6） CC7107 的第 21 腳（GND）為邏輯地，第 37 腳（TEST）經(jīng)過芯片內(nèi)部的500Ω 電阻與 GND 接通。 ：芯片第一腳是供電，正確電壓是 DC5V 。：負電壓電源可以從電路外部直接使用 7905 等芯片來提供，但是這要求供電需要正負電源，通常采用簡單方法，利用一個 +5V 供電就可以解決問題。 ：把 31 腳與 36 腳短路，就是把基準電壓作為信號輸入到芯片的信號端，這時候，數(shù)碼管顯示的數(shù)值最好是 ，通常在 － 之間，越接近 越好。因此這種 LED 顯示器稱為七段數(shù)碼管或八段數(shù)數(shù)碼。靜態(tài)顯示時取 10mA 為宜，動態(tài)掃描顯示可加大，可脈沖電流，但一般不超過 40mA。這種連接方式由于將多位字段線連在一起，當輸出字段碼時，由于多們同時選通，每一位將顯示相同的內(nèi)容。顯示器由 5 個 LED 數(shù)碼管組成。為了保持磁通 ф1 的存在就需要有一定的電能消耗，并且變壓器本身也有一定的損耗，盡管此時次級沒接負載，初級線圈中仍有一定的電流，這個電流我們稱為“空載電流” 。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線，這些銅導線存在著電阻，電流流過時這電阻會消耗一定的功率，這部分損耗往往變成熱量而消耗，我們稱這種損耗為“銅損” 。3 絕緣材料在繞制變壓器中，線圈框架層間的隔離、繞阻間的隔離，均要使用絕緣材料，一般的變壓器框架材料可用酚醛紙板制作，層間可用聚脂薄膜或電話紙作隔離，繞阻間可用黃臘布作隔離。 單片機的結(jié)構(gòu)與組成目前，單片機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有兩種類型：一種是將程序和數(shù)據(jù)存儲器分開使用，即哈佛（Harvard）結(jié)構(gòu)，當前的單片機大都是這種結(jié)構(gòu)。單片機通常還有特殊寄存器和通用寄存器，它們是單片機中存取速度最快的存儲器，但通常存儲空間很小。不同的單片機可能提供不同標準的串行通信接口，如USART、SPI、I2C、MicroWire 等。單片機的供應狀態(tài)按提供的存儲器類型可分為以下五種狀態(tài)。例如:單片機與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品相結(jié)合后簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)控制智能化，成為新一代的機、電一體化產(chǎn)品。它們的基本組成和基本性能都是相同的。(6) 一個全雙工的異步串行口。可編程串行口，定時/計數(shù)器，中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。在單片機內(nèi)部，它是一個反向放大器的輸入端，這個構(gòu)成片內(nèi)振蕩器。ALE（地址鎖存允許）將 P0 口輸出的低 8 位地址鎖存，從而實現(xiàn)低位地址與數(shù)據(jù)的分離。當PSENPSENAT89C51/LV51 由外部程序存儲器取指令（或常數(shù)）時，每個機器周期兩次有效（即輸出 2 個脈沖） 。P0 口能驅(qū)動 8 個 LSTTL 輸入。MCS51 系列單片機也是有由中央處理器、存儲器和 I/O 接口三大部分組成。(3) 并行 I/O8051 中有 4 個 8 位并行輸入/輸出端口，記作 P0、PP2 和 P3，共 32 根線。圖 23 和圖 24 分別為 DAC0832 的引腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。(2)、IOUT1 ：模擬電流輸出端 1，當 DAC 寄存器中數(shù)據(jù)全為 1 時，輸出電流最大，當 DAC 寄存器中數(shù)據(jù)全為 0 時，輸出電流為 0。圖 24 DAC0832 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DAC0832 的工作方式DAC0832 可處于三種不同的工作方式：直通方式 ：當 ILE 接高電平， 、 、 和 都接數(shù)字地時，CS1WR2XFERDAC 處于直通方式，8 位數(shù)字量一旦到達 DI7～DI0 輸入端，就立即加到 8 位 D/A轉(zhuǎn)換器，被轉(zhuǎn)換成模擬量。先用 3 條輸出指令選擇 3 個端口，分別將數(shù)據(jù)寫入各 DAC 的輸入寄存器，當數(shù)據(jù)準備就緒后，再執(zhí)行一次寫操作，使 變低同時選通 3 個XFERD/A 的 DAC 寄存器，實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)換?？驁D如圖 32 所示。由于 D/A 變換與功率驅(qū)動電路引入的誤差，顯示值與電源實際輸出值之間可能出現(xiàn)較大偏差。在穩(wěn)壓電源的電路中我們設計了一個過流保護電路當輸出短路或電流過大時保護電路會在段時間內(nèi)控制穩(wěn)壓管使其不工作，從而保護了大功率穩(wěn)壓管的安全。電容濾波電