【正文】 頁 共 34 頁 2 總體方案論證 本章從系統(tǒng)方案 與設計等一些方面來進行論證。 與方案一、二相比，方案三中提及的智能穩(wěn)壓電源具有小型化、高效率、低成本、高可靠性、低干擾、模塊化和智能化等優(yōu)點 。這種設計總體上能充分利用單片機各個接口而不必添加額外芯片，大大減少成本和電路板面積。在 運用 Flash 編程時， P0 口 作為接受指令字節(jié)；在程序校檢時，輸出指令字節(jié)，此時要求外接上拉電阻。 P2 口在Flash 編程和校驗時 ，同樣也 接收高位地址 信號 和 其它 控制信號 。 工作 時， ALE端以振蕩器頻率 1/6 的 頻率周期輸出 固定的 正脈沖信號 。在 Flash 編程 時 ，該 腳也用于 +12V 的 編程電源 。與單電源應用場合的標準運算放大器相比，它具 有一些顯著優(yōu)點。 可以應用在計算器 、 頻率計 、 信號發(fā)生器 、 時鐘等產(chǎn)品 顯示 上。 鍵盤電路 目前鍵盤電路常用的 主要 有兩種，一種是獨立式鍵盤電路，另一種是矩陣式鍵盤電路。在本課題中由于鍵盤數(shù)目較少，經(jīng)過所查閱的參考資料經(jīng)綜合考慮最終決定采用獨立式鍵盤，這樣可以充分利用 I/O 口，簡化軟件編程，并且節(jié)省電路板面積。 晶振電路 復位電路 鍵盤電路 51 單片機 LCD 顯示電路 DA 轉化電路 電壓比較電路 電壓輸出 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 13 頁 共 34 頁 圖 單片機控制電路 單片機時鐘電路的設計 MCS51 單片機各功能部件的運行都是以時鐘信號為基準，在時鐘電路工作下，系統(tǒng)才能有條不紊的工作，因此時鐘頻率直接影響著單片機的速度，時鐘電路的質量也直接影響著單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 晶振的頻率范圍一般為 ~12MHz,晶振的頻率越高，系統(tǒng)的時鐘頻率越高，單片機的運行速 度就越快。復位電路 方式 有上電自動復位 方式和手動復位 方式，本 設計中系統(tǒng) 采用手動復位 方式 。編碼鍵盤主要是用硬件來實現(xiàn)對鍵 盤 的識別，非編碼鍵盤主要是由軟件 設置 來實現(xiàn)鍵盤的定義與識別。 顯示模塊的設計 用于單片機系統(tǒng)設計 顯示的方式主要分為兩類： LED 顯示 和 LCD 顯示。 電壓比較輸出模塊的設計 本設計中真正的電壓輸出是通過四運算放大器 LM324 的末端輸出的，具體的設計如圖 所示， DAC0832 的 11 腳接 LM324 的 6 腳， LM324 的 5 腳接地， 4 腳和 11腳分別連接 +12V 和 12V， DAC 的 9 腳接 1K 的電阻與運放的 7 腳相連，構成比較回路。 目前，在單片機的開發(fā)中， C 語言得到越來越多的應用，而匯編語言也在很多環(huán)境下具有優(yōu)勢。它不單具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能訪問單片機及其外圍設備。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 21 頁 共 34 頁 初始化系統(tǒng) 讀取 ROM 中 保存的電壓 送 DA 轉換輸出電壓 允許定時器中斷顯示 鍵盤掃描 是否按下增加鍵 是否按下減少鍵 是否按下確認鍵 N N N 電壓加 并送入 LCD 顯示 電壓 減 并送入 LCD 顯示 保存電壓 Y Y Y 開始 結束 圖 主程序結構框圖 子程序設計 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 22 頁 共 34 頁 子 程 序 設計包括：液晶顯示 設計 、 D/A 轉換設計、 鍵盤設計。 “ 增加 ” 鍵的軟件流程圖 如 圖 所示 ，其余兩個按鍵同理。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 25 頁 共 34 頁 表 測試數(shù)據(jù) 及誤差分析 設定值 (V) 輸出電壓 (V) 誤差 (V) 1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 10 10 10 0 由上表計算可得，系統(tǒng)的絕對誤差為（ +++） /10=；系統(tǒng)的相對誤差為（ +++） /10=%。 與此同時此次的設計還培養(yǎng)了我的動手能力，使我進一步了解畢業(yè)設計的基本知識，能領會和靈活運用畢業(yè)設計中目標任務、計劃、過程控制、總結反饋等各個環(huán)節(jié)所涉及的內(nèi)容，并且具備了迅速接受新知識的能力，對新挑戰(zhàn)具有一定的適應能力。 在本次設計中，我同樣碰到了好多的問題。 sbit k3=P1^2。 void xianshi()。 while(ms) for (t=0。 e=0。 rw(0X38)。 rw(0X83)。 gewei=shuma%1000/100。 shuma=shuma5。 } } if (k3==0) { qued=dianya。 shiwei=shiwei+0x30。 delay(5)。 delay(5)。 delay(5)。 gewei=shuma%1000/100。gewei=gewei+1。 xiao1=xiao1+0x30。 rw(0X80+0x48)。 init()。 while (1) { jianpan()。 delay(5)。 rw(0X80+0x45)。gewei=gewei+1。 xiao2=shuma%1000%100%10。 delay(5)。 delay(5)。 delay(5)。 xiao1=xiao1+0x30。 while(k3==0) xianshi2()。 if(shuma1200) shuma=0。 //xiao2=shuma%1000%100%10。 } void jianpan() { if(k1==0) { xianshi2()。 rw(0X06)。 rw=0。t++)。 void xiang()。 sbit rw=P1^6。同樣，我們在學科之間交叉上，存在不少的盲點，通過這次設計，我在這些學科都能進行聯(lián)系，在遇到不懂的問題，也學會了自己去圖書館和網(wǎng)絡上找資料，同樣我查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。本次設計的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，給我的感覺就是很難，很不順手，看似原理比較簡單的電路，要動手把它給設計出來，是很 難的一件事，主要原因是我們沒有經(jīng)常動手設計過電路，還有資料的查找也是一大難題，這就要求我們在以后的學習中，應該注意到這一點，更重要的是我們要學會把書本中學到的知識和實際的電路聯(lián)系起來，這不論是對我們以后的就業(yè)還是學習，都會起到很大的幫助，我相信，通過這次的畢業(yè)設計，鞏固了我們學習過的專業(yè)知識，也使我們把理論與實踐從真正意義上結合了起來；考驗了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡搜集、查閱相關文獻資料，和組織材料的綜合能力；從中可以自我測驗，認識到自己哪方面有欠缺、不足，以便于再日后的學習中得以改進、提高。按滿度歸一化的相對誤差為（ 1/2） *（ 1/28）=% ； （ b） 輸入失調 電壓引入的誤差 LM324 漂移不大于 7mV，故相對誤差=7mV/12V=%。 （ 2） 編譯結果 在編制完 C 語言后，即在 keil uvision3 界面下，進行了調試，結果 系統(tǒng)正常工作如 圖 所示。 液晶讀寫數(shù)據(jù)的設計 本設計中液晶顯示是兩行字符，第一行顯示的英文“ VOLTAGE” ,第二行則用來顯示設置的電壓值。 Proteus 不僅可將許多單片機 設計系統(tǒng) 實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。 C 語言不僅僅是在軟件開發(fā)上，而且具體應用在單片機以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)上。 圖 比較輸出電路 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 19 頁 共 34 頁 4 軟件設計 在單片機應用系統(tǒng)開發(fā)中，常用的編程 語言有匯編語言和 C 語言兩種。如果采用動態(tài)掃描方式顯示，則占用 CPU 的 內(nèi)存空 間 ，如果采用靜態(tài)顯示則需要加鎖存器， 加大 硬件制作 量 ，就該題目要求來說，需要設定電壓顯示，又與實際電壓比較再顯示 ， LCD 顯示更為清晰、直觀，從上面諸多因數(shù)來看，采用 LCD 顯示比較理想。非編碼鍵盤只簡單地提供 按鍵 ，其它工作均由軟件完成 ， 由于其經(jīng)濟實用， 從而 較多地應用于單片機系統(tǒng)中。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 15 頁 共 34 頁 圖 手動復位電路 手動復位過程如下： 按 下 鍵后 ， 電容器被短路放電、 RST 直接 與 VDD 相連， 此時 為 高電平， 從而 進入復位狀態(tài) ； 松手后 ， 電源開始對電容 充電，此時 充電電流在電阻上，形成高電平送到 RST 端 ，仍然是復位狀態(tài) ； 最 后， 電容 充電結束，電流降為 0，電阻上的電壓也 降 為 0， RST 降為低電平， 系統(tǒng) 開始正常工作。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 14 頁 共 34 頁 圖 單片機時鐘電路 元器件參數(shù)選擇如下： AT89C51 的振蕩頻率可在 1MHz~24MHz 范圍 內(nèi)選取， 本設計的時鐘電路 選取 12MHz 的振蕩頻率。本次畢業(yè)設計采用的是內(nèi)部時鐘方式作為單片機時鐘產(chǎn)生方式。 本設計的數(shù)控直流電源是由51 單片機 為主控模塊， DAC0832 為數(shù)模轉換器， 四運算放大器 LM324 為 比較 輸出芯片，鍵盤模塊由三個獨立按鍵組成 ， 系統(tǒng)實現(xiàn)閉環(huán)控制。這種方式無論在硬件連接還是軟件編譯處理上都比較簡單，直接選取輸入鍵值，簡單快捷，這種方式在