【正文】 5月 18日～ 5月 29日 進(jìn)行畢業(yè)論文答辯 五、 進(jìn)行設(shè)計(jì)（論文）所需條件： 硬件：計(jì)算機(jī)， AT89C51單片機(jī)，集成電路芯片， LED數(shù)碼管，運(yùn)算放大器 ，LED顯示屏， 三極管，按鍵。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī)（ MCU） ； 數(shù)模轉(zhuǎn)換器（ DAC） ； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ADC） ； 閉環(huán)控制 ii Abstract: In life, street lamp lighting is indispensable, it can make our way more bright, to make our city more beautiful. This paper designed a kind of 51 singlechip microputer as the core controller based on the numerical control voltage control system. This circuit has voltage can be stepping modulation, output voltage and current signal to adjust and display light situation, according to the switch function leds. This design voltage control system mainly lamps STC89C52 singlechip control unit, first with the light signal acquisition circuit relay drivers, again with analogtodigital conversion chip DAC0832 output, and controls the three reference voltage stabilizer LM317 output voltage, the output voltage/current simultaneously on sampling, then adopts A/D conversion chips for sampling ADC0832 voltage, current into digital signals, then through the SCM realizing closedloop control. Along with the development of science and technology, especially the rapid development of puter technology, people power saving consciousness rise ceaselessly, the control of the power supply voltage will bee urban construction of choice. Keywords: Micro Controller Unit (MCU)； digitaltoanalog converters (DAC)； digital converter (ADC)； closedloop control iii 目錄 緒論 13 單片機(jī)控制模塊 20 軟件設(shè)計(jì) 電能給我們帶來幸福，我們卻時(shí)時(shí)刻刻在浪費(fèi)它，特別是我們用的照明路燈，浪費(fèi)得特別嚴(yán)重。 因此，我嘗試?yán)脝纹瑱C(jī)來控制電壓的穩(wěn)定輸出，降低額外浪費(fèi)。然而這種傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源功能簡單、不好控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復(fù)雜度高。這就需要通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電。目前國內(nèi)還開展了跟蹤國際多方面前沿性課題的研究或基礎(chǔ)創(chuàng)新研究。 如今隨著直流電源技術(shù)的飛躍發(fā)展，整流系統(tǒng)由以前的分立元件和集成電路控制發(fā)展為微機(jī)控制，從而使直流電源智能化，具有遙測(cè)、遙信、遙控的三遙功能，基本實(shí)現(xiàn)了直流電源的無人值守。通過對(duì)鎮(zhèn)流器技術(shù)改 進(jìn)來提高照明設(shè)備的功率因素。在前期方案設(shè)計(jì)中采用 PWM 脈寬調(diào)制。 方案三 ， 用 D/A 芯片和三端穩(wěn)壓控制芯片來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓控制，即采用 D/A 輸出調(diào)節(jié)晶體管的偏置電流（電壓）：使用電壓、電流采樣電路，通過 A/D 轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。其內(nèi)部有過流保護(hù)、過熱保護(hù)以及安全工作區(qū)得保護(hù)，使它基本上不會(huì)損壞。 該器件還可以用來制作一種可編程的輸出穩(wěn)壓器，或者，通過在調(diào)整點(diǎn)和輸出之間接一個(gè)固定電阻， LM317可用作一種精密穩(wěn)流器。電阻 R1 常取值 120Ω～ 240Ω，與其并聯(lián)的電容器 C 可進(jìn)一步減小輸出電壓的紋波。 11 位的命令字由 8 位數(shù)據(jù)位、 2 位 DAC 模塊選擇位和 1 位范圍位組成，范圍位允許輸出范圍在 1 或 2倍之間選擇。通 過使用電阻串可以維持單調(diào)性。存儲(chǔ)的硅鉻 R2R 電阻梯形網(wǎng)絡(luò)將參考電流分開，并為電路提供合適的溫度處理特性（全范圍最大線性溫度誤差的 %）。 直通方式：當(dāng) _____1WR =______2WR =0 時(shí)，數(shù)據(jù)可以從輸入端經(jīng)兩個(gè)寄存器直接進(jìn)入 D/A 轉(zhuǎn)換器。是以開關(guān)電容逐次 逼近原理工作的 8 位串行 A/D 芯片，供電范圍為 3V～ 6V，控制口線少，時(shí)序簡單，轉(zhuǎn)換速度快，功耗低，價(jià)格便宜，適用于低功耗的袖珍儀器上的單路 A/D 采樣，也可將多個(gè)器件并聯(lián)使用。 TLC548 還可方便地與具有串行外圍接口 (SPI)的單片機(jī)或微處理器配合使用，也可與 51 系列通用單片機(jī)連接使用。 由于 ADC0832 據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出，穩(wěn)定性能強(qiáng)，雖然轉(zhuǎn)換速度沒有 TCL548快，但是 TCL548 適用于低功耗的袖珍儀器。 DO：數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。該運(yùn)放可防范應(yīng)用于穩(wěn)定積分、精密絕對(duì)值電路、比較器及微弱信號(hào)的精確放大。 因此，本設(shè) 計(jì)采用 OP07 作為運(yùn)算放大器。 帶有英文和日文字庫，使用方便。單片機(jī)控制電路如圖 所示。 第 15 頁，共 48 頁 圖 穩(wěn)壓控制電路 第 16 頁，共 48 頁 由圖 的 LM317 應(yīng)用電路分析可得，設(shè)運(yùn)算放大器 OP07 的輸入電壓分別為 Ui1 和 Ui2，輸出輸出電壓為 Vo1。 （ 1）電壓采樣電路 電壓采樣電路是在輸出回路中并聯(lián)兩個(gè)可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)使 R14/（ R13+R14）=（式 ） ，則從兩個(gè)電阻之間采樣電壓為 （ Uo 為電源輸出電壓）與系統(tǒng) DA 轉(zhuǎn)換 5Ui 對(duì)應(yīng)，然后通過運(yùn)算放大器 UA741 連接成的電壓跟隨器，對(duì)采樣到的電壓輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0832 中轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸入到單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理。但由于其耗電較大，所用端口隨顯示的數(shù)據(jù)位數(shù)增加而增加。輸出： D0～ D7=狀態(tài)字。光控電路的輸出信號(hào)經(jīng)過電壓跟隨器后，將比較微弱的電流信號(hào)放大到單片機(jī)能夠識(shí)別的電流，然后由運(yùn)算放大器輸出端將放大后的信號(hào)傳給單片機(jī)的 口。因此給繼電器并上一個(gè)反向電壓達(dá) 1000V 的 1N4007，將集電極的電位鉗制在 ( )CCVV? 左右，防止三極管被擊穿。然后依次判斷第一個(gè)鍵、第二個(gè)鍵和第三個(gè)鍵是否按下，當(dāng)判斷其中某一個(gè)鍵按下，立即輸出返回值。要 反復(fù)調(diào)節(jié)電位器 R10 使放大系統(tǒng)達(dá)到平衡 狀態(tài) 。 在測(cè)量時(shí)，用穩(wěn)定可調(diào)直流源向單片機(jī)輸入電壓，通過單片機(jī)數(shù)據(jù)處理和數(shù)模轉(zhuǎn)換后，用萬用表測(cè)量測(cè)量數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端，這樣就能得到測(cè)量數(shù)據(jù)。 編譯結(jié)果如圖 所示。此方案能夠有效的節(jié)省時(shí)間，并且提高輸出精度。 第 28 頁，共 48 頁 參考文獻(xiàn) [1] 胡漢才 .單片機(jī)原理及其接口技術(shù) [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,1996 [2] 鄒紅 .數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì) [M].北京 :人民郵電出版社， 2022 [3] 李祥臣 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教程 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 .2022 [4] 李朝青 .單片機(jī)原理及其接口技術(shù) [M].北 京 :航空大學(xué)出版社 ,1998 [5] 鄔寬明 .單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊(cè) [M].北京 :航空大學(xué)出版社 ,1998 [6] 先鋒 工作室 .單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)例 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,2022 [7] 湯毅剛 ,彭喜元 ,孟升衛(wèi) ,劉兆慶 .MCS51 單片機(jī)使用子程序設(shè)計(jì) [M].哈爾濱 :工社業(yè)大學(xué)出版 ,2022 [8] 陳明熒 .8051 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,2022 [9] 揚(yáng)本文 ,鄭旭東 .城市路燈照明節(jié)能方案及運(yùn)行管理 [J].湖北電 力 ,2022(8)：6162 [10] 鄒常茂 ,韓慶軍． 國內(nèi)智能照明節(jié)電器設(shè)備的現(xiàn)狀與技術(shù)特性 [J].節(jié)能與環(huán)保， 2(X)3(12)： 5253 [11] 王新賢 .通用集成電路速查手冊(cè) [M].濟(jì)南 :山東科學(xué)技術(shù)出版社 ,2022 [12] 馬忠梅 .單片機(jī)的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) [M].北京 :北京北航出版社 ,2022 [13] 潘新民 王燕芳 .微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) [M].北京 :高等教育出版 ,2022 [14] 李鴻 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].湖南 :湖南大學(xué)出版社 ,2022 [15] 李葉紫 . 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