【正文】 程序存儲器讀取指令， EA 必須接 GND。在一 般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖 ，可用作外部定時器或時鐘使用。 表 32 P3 端口 第二功能 口線 第二功能 信號名稱 RXD 串行輸入 TXD 串行輸出 INT0 外部中斷 0 INT1 外部中斷 1 T0 定時器 0 外部輸入 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 11 T1 定時器 1 外部輸入 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 (3)控制信號引腳 RST：復(fù)位輸入端。在訪問外部程序存儲器或用 16 位地讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVXDPTR） 時， P2 口送出高八位地址。 P1 端口 (～ )： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 輸出緩沖器能驅(qū)動個 TTL 邏輯電平。 引腳功能說明 本課題采用 ATMEL 公司的 AT89S52 單片機作為控制系統(tǒng)的核心。首先采用了單片集成穩(wěn)壓芯片實現(xiàn)直流穩(wěn)壓 ,然后采用了分立元件實現(xiàn)穩(wěn)流。 3 、 集成運放恒流源 由于溫度對集成運放參數(shù)影響不如對晶體管或場效應(yīng)管參數(shù)影響之顯著 ,由集成運放構(gòu)成的恒流源具有穩(wěn)定性更好 ,恒流性能更高之優(yōu)點 。 AT89S52。恒流源的應(yīng)用范圍非常廣泛 ,并且在許多情況下是必不可少的。 該系統(tǒng)已基本達到預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)，具有功能強、性能可靠、體積小、電路簡單的特點，可以應(yīng)用于需要高穩(wěn)定度的小功率恒流源的領(lǐng)域。由晶體管構(gòu)成的恒流源 ,廣泛地用作差動放大器的射極公共電阻 ,或作為放大電路的有源負載 ,或作為偏流使用 ,也可以作為脈沖產(chǎn)生電路的充放電電流 ,由于晶體管參數(shù)受溫度變化影響 ,大多采用了溫度補償及穩(wěn)壓措施 ,或增強電流負反饋的深度以進一步穩(wěn)定輸出電流。本方案電路復(fù)雜，靈活性不高，效率低，不利于系統(tǒng)的擴展，對信號處理比較困難 。 單 機 機 控 制 系 統(tǒng) A/D D/A 恒流源 主電路 負 載 鍵盤控制 LED 顯示 圖22 系統(tǒng)框圖 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 8 第 3 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 單片機的功能介紹 主要功能特性： （ 1） 兼容 MCS51 指令 系統(tǒng) （ 2） 32 個雙向 I/O 口 （ 3） 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器 （ 4） 全雙工 UART 串行中斷口線 （ 5） 2 個外部中斷源 （ 6） 中斷喚醒省電模式 （ 7） 看門狗（ WDT）電路 （ 8） 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁編程 （ 9） 8k 可反復(fù)摖寫（ 1000 次） ISP Flash ROM （ 10） 工作電壓 （ 11） 時鐘頻率 033MHz （ 12） 2568bit 內(nèi)部 RAM （ 13） 低功耗空閑和省電模式 （ 14） 3 級加密位 （ 15） 軟件設(shè)置空閑和省電功能 （ 16） 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 AT89S52 設(shè)計和配置了振 蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設(shè)置省電模式。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 可用作多路復(fù)用的低字節(jié)地址 /數(shù)據(jù)總線。 圖 31 AT89S52 引腳 圖 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 10 表 31 P1 端口 第二功能 口線 第二功能 信號名稱 T2 定時器 /計數(shù)器 T2 的外部計數(shù)輸入，時 鐘輸出 T2EX 定時器 /計數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制 MOSI 在系統(tǒng)編程用 MISO 在系統(tǒng)編程用 SCK 在系統(tǒng)編程用 P2 端口： P2 口也是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯平。作為輸入使用時，被輸入信號拉低的引腳由于內(nèi)部上拉電阻的原因，將輸出電流 IIL。 ALE/ PROG ：地址鎖存控制信號。 PSEN ：外部程序存儲器選通信號。 時鐘電路及復(fù)位電路 AT89S52 中有一個構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 12 分別是該放大器的輸入和輸出端。由于外部時鐘信號是通過一個 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大低電平持續(xù)時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的額定要求。 RST 引腳是復(fù)位信號的輸入端，高電平有效。即使不是這兩種極端情況，負載電阻有微小的變化也會引起穩(wěn)定電源輸出電量的變化 [14]； (3)由穩(wěn)定電源本身條件促成的。利用達林頓管的電流放大特性，可實現(xiàn)大電流的輸出。 系統(tǒng)電源設(shè)計 輸 出 電壓為 +15V、 15V、和 +5V 的原理圖如 圖 35 所示。如果 MCLK IN 為外部時鐘引腳， MCLK OUT 引腳能提供一個反向的時鐘信號，供外電路使用； CS ：片選信號 ，邏輯低有效； RESET ：邏輯輸入，低電平有效。此數(shù)據(jù)是移到設(shè)定寄存器還是通訊寄存器，取決于通訊寄存器中的寄存器設(shè)定位； 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 18 DVDD：數(shù)字電源，正常情況是 +3V 或 +5V； DGND：數(shù)字地。1/2LSB （ 8） 工作電壓范圍： 177。 SCLK 的頻率可達 。 MAX532 需外接基準(zhǔn)電壓，其基準(zhǔn)電壓的性能決定了輸出電壓的性能，要求具有高穩(wěn)定度。若有，則進行譯碼；若無，則等待或轉(zhuǎn)做別的工作。為了提高 CPU 的工作效率，本系統(tǒng)采用中斷 掃描工作方式。當(dāng)有鍵按下時， INT0 端為低電平， 向 CPU 發(fā)出中斷申請。 鍵抖動可能導(dǎo)致單片機將一次按鍵操作識別為多次操作，為了保證 CPU 對鍵的一次閉合僅作一次鍵輸入處理，必須消除抖動影響。 MAX7219 是美國 MAXIM 公司生產(chǎn)的緊湊型、串行輸入、輸出、共陰極 LED 顯示驅(qū)動器。本系統(tǒng)需要顯示：預(yù)設(shè)置電流（ 4 位）、實際輸出電流（ 4 位），共需 8 個數(shù)碼管，而每片 MAX7219 可驅(qū)動 8 位數(shù)碼管，所以選用一片 MAX7219 即可滿足系統(tǒng)的 需要。 PID 調(diào)節(jié)器的基本輸入輸出關(guān)系可用微分方程表示為 I ()1u ( t) = K p [ e ( t) + ( ) ]T D d e te t d t T dt??? （ 41） 式中， u(t)—調(diào)節(jié)器的輸出信號； e(t)—調(diào)節(jié)器的輸入偏差信號， e(t)=r(t)c(t)； Kp —調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； TI—調(diào)節(jié)器積分時間； TD—調(diào)節(jié)器微分時間。 U0 是偏差為零時的初值。 由于 PID 控制最初用在閥門和電機控制中，而式 (44)的輸出值與閥門開度的位置一一對應(yīng)，因此，通常把式 (44)稱為位置 PID 的位置控制式。當(dāng)啟動鍵按下后，根據(jù)設(shè)定值 、校正等參數(shù)計算對應(yīng)輸出的數(shù)字量，再進行閉環(huán)反饋調(diào)整，如圖 42 所示。 鍵盤中斷 中斷返回 保護現(xiàn)場 消抖延時 求取鍵號 恢復(fù)現(xiàn)場 有鍵按下 N Y 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 31 顯示中斷 送顯示 保護現(xiàn)場 清空顯示指針 顯示暫存指針加 1 恢復(fù)現(xiàn)場 顯示完八位 N Y 中斷返回 圖 44 顯示中斷子程序流程圖 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 32 第 5 章 總結(jié) 本文結(jié)合各種新技術(shù)設(shè)計出一種基于單片機芯片 AT89S52 的數(shù)控直流恒流源。進入 21 世紀(jì)，隨著信息技術(shù)一日千里的發(fā)展，恒流源也必將經(jīng)歷由模擬恒流源向數(shù)字恒流源過渡的這一歷程。 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 34 參考文獻 [1] 求是科技 編著 .單片機典型模塊設(shè)計實例導(dǎo)航 [M] .北京：人民郵電出版社， 2021. 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