【正文】 單片機(jī)可按應(yīng)用領(lǐng)域、通用性、總線結(jié)構(gòu)分類。在 CMOS 器件生產(chǎn)領(lǐng)域中，Intel 的先進(jìn)設(shè)計水平、優(yōu)秀的生產(chǎn)工藝及封裝技術(shù)一直處于世界的領(lǐng)先地位，這些技術(shù)用于單片機(jī)生產(chǎn)使單片機(jī)也具有優(yōu)秀的品質(zhì)、在結(jié)構(gòu)、性能和功能等方面都有明顯的優(yōu)勢。(10) 采用高性能的 HMOS 生產(chǎn)工藝生產(chǎn)。當(dāng)采用外部振蕩器時，對 HMOS 單片機(jī)，此引腳接收振蕩器的信號，即把此信號直接接到內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端；對 CHMOS 單片機(jī)，此引腳應(yīng)懸浮不連接。當(dāng) EA 保持低電平時，不管是否有內(nèi)部程序存儲器，則只訪問外部程序存儲器?？刂破靼〞r鐘發(fā)生器、定時控制邏輯、指令寄存器、指令譯碼器、程序計數(shù)器、程序地址寄存器、數(shù)據(jù)指針寄存器和堆棧指針等。圖 24 中，當(dāng) ILE 為高電平，片選信號 /CS 和寫信號 /WR1 為低電平時，輸入寄存器控制信號為 1，這種情況下，輸入寄存器的輸出隨輸入而變化。CS雙緩沖方式 ：主要在以下兩種情況下需要用雙緩沖方式的 D/A 轉(zhuǎn)換。在方案三中采用了 8051 單片機(jī)完成整個數(shù)控部分的功能，同時 8051單片機(jī)作為一個智能化的可編程器件，便于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。這時，負(fù)載電阻 RL 上得到一個半波電壓。通常我們?nèi)?Uo=采用電容濾波時，輸出電壓的脈動程度與電容器的放電時間常數(shù) RLC 有關(guān)系。由于在穩(wěn)壓電路中，調(diào)整管與負(fù)載串聯(lián)，因此流過它的電流與負(fù)載電流一樣大。Co 是為了瞬時增減負(fù)載電流時不致引起輸出電壓有較大的波動。圖 44 7805 構(gòu)成的+5V 電源電路W7805 系列穩(wěn)壓器的內(nèi)部電路也是串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路。在對直流供電要求較高的場合，還需要使用穩(wěn)壓電路，以保證輸出直流電壓更加穩(wěn)定。電容器兩端電壓 Uc 即為輸出電壓 Uo，其輸出電壓的脈動與沒有電容器濾波想比較大為減小，并且電壓較高。在穩(wěn)壓電源的電路中我們設(shè)計了一個過流保護(hù)電路當(dāng)輸出短路或電流過大時保護(hù)電路會在段時間內(nèi)控制穩(wěn)壓管使其不工作，從而保護(hù)了大功率穩(wěn)壓管的安全。框圖如圖 32 所示。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(dāng) 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(dá) 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。圖 23 和圖 24 分別為 DAC0832 的引腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。MCS51 系列單片機(jī)也是有由中央處理器、存儲器和 I/O 接口三大部分組成。當(dāng)PSENPSENAT89C51/LV51 由外部程序存儲器取指令（或常數(shù)）時，每個機(jī)器周期兩次有效（即輸出 2 個脈沖） 。在單片機(jī)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。(6) 一個全雙工的異步串行口。例如:單片機(jī)與傳統(tǒng)的機(jī)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(jī)、電一體化產(chǎn)品。不同的單片機(jī)可能提供不同標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口，如USART、SPI、I2C、MicroWire 等。 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與組成目前，單片機(jī)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(dāng)前的單片機(jī)大都是這種結(jié)構(gòu)。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線，這些銅導(dǎo)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” 。顯示器由 5 個 LED 數(shù)碼管組成。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。 ：把 31 腳與 36 腳短路，就是把基準(zhǔn)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。 ：芯片第一腳是供電，正確電壓是 DC5V 。PM 為低電位時顯示負(fù)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(fù)端COM 模擬信號公共端，即模擬地C 外接基準(zhǔn)電壓端基準(zhǔn)電壓的正端和基準(zhǔn)電壓的負(fù)端TEST 測試端。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。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?！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(dāng)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。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。面接觸型二極管的最大整流電流較大。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(jī)輸出驅(qū)動 LED 顯示,由鍵盤控制進(jìn)行動態(tài)邏輯切換。在家用電器和其他各類電子設(shè)備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。本次畢業(yè)設(shè)計主要是采用單片機(jī) 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(jìn)行控制，在電路中設(shè)置了過流保護(hù)、數(shù)字顯示等功能。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是計算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn),現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)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(jī)控制的低紋波、寬調(diào)整范圍的電源。當(dāng)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。穩(wěn)壓管工作于反向擊穿區(qū)。在放大區(qū)，Ic=βIB。當(dāng)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。三、在集成電路中，比較適合的阻值大致為 100Ω～30kΩ。LM324 的引腳排列見圖 12。R2 使基準(zhǔn)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(qiáng)它的過載能力。 27,28,29 引腳的元件數(shù)值，它們是 ,47K, 阻容網(wǎng)絡(luò)，這三個元件屬于芯片工作的積分網(wǎng)絡(luò)，不能使用瓷片電容。 量程了。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。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。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。Flash 型（閃速型）單片機(jī)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(fù)使用，故一推出就受到廣大用戶的歡迎。(1) 按應(yīng)用領(lǐng)域可分為：家用類、工控類、通信類、個人信息終端等。Intel 公司的單片機(jī)是目前世界上一種獨具特色而性能卓越的單片機(jī)。(11) 有布爾處理（位操作）能力。(3) 或與其他電源復(fù)用引腳 RESET/VPD，ALE/ ， ， /VPPPROGSENARESET/VPD：當(dāng)振蕩器運行時，在該引腳上出現(xiàn)兩個機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)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(dāng) 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。(4) 輸出引腳 ～，～，～ 和 ～。(2) 存儲器：MCS51 系列單片機(jī)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。此后，當(dāng) /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。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。（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(zhǔn)電壓的方式使輸出步進(jìn)增加/減小。在電壓 u 的負(fù)半周時，變壓器副邊的極性為上負(fù)下正，即 b 點的電位高于 a點。RLC 大一些，脈動就小一些。當(dāng)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(hù)。Ci 一般在 ～1uF 之間；Co可用 1uF。 電源電路設(shè)計+5V 電源電路設(shè)計如圖 44 所示，本次設(shè)計的 0→15V 串聯(lián)穩(wěn)壓電源中單片機(jī)、DAC083ICL7107 的電源則由以上電路供給。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(fù)載的變化而變化。在 U 的下一個正半周內(nèi)，當(dāng) UUc時，二極管再行導(dǎo)通，電容器再被充電，重復(fù)上述過程。在這一系列過程中參考電壓的來源是通過按鍵在單片機(jī)中設(shè)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。由于只使用了一套計數(shù)器，回避了方案一中必須保證雙計數(shù)器同步的問題，但由于控制數(shù)據(jù)燒錄在 EPROM 中，使系統(tǒng)設(shè)計靈活性降低。(8)、DGND ：數(shù)字量地。能完成數(shù)字量輸入到模擬量(電流)輸出的轉(zhuǎn)換。表 21 P3 口的第二功能端口引腳 復(fù)用功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口）P （外部中斷 0）INTOP （外部中斷 1）1 T0（定時器 0 的外部輸入）P T1（定時器 1 的外部輸入）P （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）WRP （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）D MCS51 系列單片機(jī)的主要組成部分無論什么型號的微型計算機(jī)，一般都由中央處理器、存儲器和 I/O 接口組成。：程序存儲允許（ ）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。(2) 接晶體引腳 XTAL1 和 XTAL2XTAL1：接外部晶體的一個引腳。(5) 32 根雙向和可單獨尋址的 I/O 線。單片機(jī)自 70 年代出現(xiàn)以來，已經(jīng)有了很大的發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、測量控制、工業(yè)自動化、智能接口和智能儀表等許多領(lǐng)域。串行通信有同步和異步之分，這可以用硬件或通用串行收發(fā)器件來實現(xiàn)。在大型工業(yè)測控系統(tǒng)中，單片機(jī)進(jìn)行接口的控制與管理，與計算機(jī)主機(jī)并行工作，可以大大提高系統(tǒng)運行速度。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗我們稱為“鐵損” 。 圖 15 動態(tài)顯示 LED 數(shù)碼管連接方式本設(shè)計為靜態(tài)顯示，電路中圖所示。LED 數(shù)碼管的使用與發(fā)光二極管相同，根據(jù)其材料不同正向壓降一般為～2V 額定電流為 10mA，最大電流為 40mA。如果差別太大，可以微調(diào)一下 36 腳的電壓。 （1 腳與 40 腳遙遙相對） 。圖 13 ICL7107 引腳功能圖 表 11 ICL710 各引腳功能表端名 功能V+和 V 電源的正極和負(fù)極aU～gUaT～gTaH～gH個位、十位、百位筆畫的驅(qū)動信號，依次接至個位、十位、百位數(shù)碼管的相應(yīng)筆畫電極Abk 千位筆畫驅(qū)動信號，接千位數(shù)碼管的 a、b 兩個筆畫電極PM 負(fù)極性指示的輸出端，接千位數(shù)碼管的 g 段。負(fù)載的性質(zhì),集成運放輸出電壓和電流的是否滿足要求。 集成運算放大器的特點集成運算放大器的一些特點與其制造工藝式緊密相關(guān)的，主要有以下幾點：一、在集成電路工藝中還難于制造電感元件；制造容量大于 200pF 的電容與比較困難，而且性能很不穩(wěn)定，所以集成電路中要盡量避免使用電容器。 三極管的主要參數(shù)電流放大系數(shù) β當(dāng)晶體管工作在動態(tài)（有輸入信號）時，基極電流的變化量為△IB，它引起集電極電流的變化量為△Ic 。硅管只要是平面型，鍺管都是合金型。點接觸型的二極管的最大整流電流在幾十毫安以下。同時穩(wěn)壓方法采用單片機(jī)閉環(huán)控制, 單片機(jī)通過 A/D 采樣輸出電壓, 與設(shè)定值進(jìn)行比較, 若有偏差則調(diào)整輸出。2) 穩(wěn)壓方式均是采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路, 對過載進(jìn)行限流或截流型保護(hù) , 電路構(gòu)成復(fù)雜,穩(wěn)壓精度也不高。直流穩(wěn)壓電源采用串聯(lián)反饋型穩(wěn)壓電路，反饋放大部分采用電壓比較器 LM324 和三級管組成，基準(zhǔn)電壓是由單片機(jī)提供的數(shù)字量后由 DAC0832轉(zhuǎn)換為模擬量后經(jīng)放大后提供。從上世紀(jì)九十年代末起，隨著對系統(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。這個一定數(shù)值的正向電壓稱為死區(qū)電壓，通常硅管的死區(qū)電壓為 ，鍺管約為 。反向電壓在一定范圍內(nèi)變化時，反向電流很小。放大區(qū)也稱為線性區(qū)，因為 Ic 和 IB 成正比關(guān)系。 集成運算放大器目前廣泛應(yīng)用的電壓型集成運算放大器是一種高放大倍數(shù)的直接耦合放大器。制作高阻值的電阻成本高，占用面積大，且阻值偏差大（10%～20%） 。 圖 11 運算放大器圖示 圖 12 LM324 引腳排列由于 LM324 四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。（4） CC4 分別是基準(zhǔn)電容和自動調(diào)零電容。芯片的 33 和 34 腳接的 104 電容也不能使用瓷片電容。 LED 數(shù)碼管顯示接口 LED 數(shù)碼管LED 數(shù)碼管是由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件。（2） 動態(tài)掃描顯示方式當(dāng)要求顯示位數(shù)較多時，為了簡化電路、降低硬件成本，通常采用動態(tài)掃描顯示電路。 變壓器的基本原理當(dāng)一個正弦交流電壓 U1 加在初級