【正文】 的特點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī) 和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)的現(xiàn)代信息技術(shù)革命，給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，同時(shí)也給電源提出了更高的要求。 現(xiàn)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(wú)人值守，自動(dòng)運(yùn)行 [7]。最后經(jīng) LM350調(diào)整輸出電壓并穩(wěn)壓 。對(duì)端口寫“ 1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖 信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。與微處理器完全兼容。為使工作點(diǎn)穩(wěn)定，一般采用恒流源偏 置電路。編程電阻 R13應(yīng)盡可能連接在與穩(wěn)壓器靠近處，以使與參考電壓有效串聯(lián)線路壓降最小，避免調(diào)整率變差。 Vout口輸出的即是最終電壓。 在 上電復(fù)位 時(shí)， 電路要求接通電源后，通過(guò)外部電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位操作。 (1)獨(dú)立式鍵盤：獨(dú)立式鍵盤中，每個(gè)按鍵占用一根 I/O口線，每個(gè)按鍵電路相對(duì)獨(dú)立。使用時(shí) 將 公共陽(yáng) 極 連接到 +5V 電源上。 本次設(shè)計(jì)用到的是三 位動(dòng)態(tài)顯示，動(dòng)態(tài)顯示是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管 。 主程序流程圖如圖 。最后經(jīng)LM350調(diào)整輸出電壓并穩(wěn)壓 。 另外，在畢業(yè) 論文寫作的 過(guò)程中， 等宿舍其他 同學(xué) 和我一起解決了很多 遇到的難題，還有 通信工程 專業(yè) 的其他同學(xué)也在各方面給了我很大的幫助，在這里，我對(duì)他們表示 衷心的 感謝， 祝愿他們前 程似錦，夢(mèng)想成真！ 23 Design of a Numericalcontrolled Direct Voltage Source Zhou Rui Communication Engineering Department， Nanjing University of Information Science amp。 //調(diào)鍵掃 switch(keyzhiii) //按鍵功能控制 { case 0: //沒鍵按下 ,等待 {put_on_leds()。 //電壓值 *100 led[0]=k%10 //取電壓值小數(shù) 點(diǎn)第二位 led[1]=k%100/10。 // P2口送段碼 delay(700)。0x0f)。 //按鍵釋放后恢復(fù)按鍵鍵值 } } return(keyzhi)。 uchar keychuli() { uchar k。 //P2口清零 g=0。 //調(diào)顯示函數(shù) delay(10)。 vol=。 同時(shí)，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，鞏固了我們學(xué)習(xí)過(guò)的專業(yè)知識(shí)，也使我們把理論與實(shí)踐從真正意義上相結(jié)合了起來(lái)；考驗(yàn)了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，和組織材料的綜合能力；從中可以自我測(cè)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的工作中得以改進(jìn)、提高；通過(guò)使用電路 CAD 軟件Protel99se，也讓我們了解到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD)的智能化，有利于提高工作效率。此數(shù)控電壓源輸出電壓值在 ～ 之間，通過(guò)兩個(gè) 按鍵控制直流電壓輸出的增減。 主程序的工作是循環(huán)調(diào)用鍵掃子函數(shù)，根據(jù)鍵掃子函數(shù)的值判斷有無(wú)按鍵按下。靜態(tài)顯示時(shí)，較小的驅(qū)動(dòng)電流就能得到較高的顯示亮度 。另外，在本設(shè)計(jì)所用到的 LED顯示器中還有一個(gè)圓點(diǎn)型發(fā)光二極管（在圖中以 dp表示），作為小數(shù)點(diǎn)的顯示使用。 鍵盤按其工作原理又可分為編碼 式鍵盤和非編碼式鍵盤。電路圖如圖 ： 圖 時(shí)鐘振蕩電路的工作原理圖 電壓預(yù) 置復(fù)位電路 的工作原理 復(fù)位是單片機(jī)的一個(gè)重要工作方式。 數(shù)值計(jì)算 ： (1)輸出電壓最小值 Vmin的計(jì)算 由 LM350的輸出電壓公式可知 Vmin=? (1+27/220)= (2)單片機(jī)送給 0832的數(shù)值 在設(shè)計(jì)時(shí)，要求單片機(jī)送給 0832的數(shù)值為 00H時(shí)，輸出端輸出的電壓為 ，及單片機(jī)送給 0832的數(shù)值為 0FFH時(shí)，輸出端輸出的電壓值為 ，所以每當(dāng)電壓增加 時(shí)，單片機(jī)送給 0832 的數(shù)值就要增加 3。這樣就需要最小負(fù)載電流表。 （ 3）輸出級(jí) 可使運(yùn)放具有一定幅度的輸出電壓、輸出電流和盡可能小的輸出電阻。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 RST：復(fù)位輸入。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，對(duì)端口 P0 寫“ 1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。 4 第二 章 數(shù)控直流電壓源設(shè)計(jì)方案 原理介紹 本設(shè)計(jì)采用以單片機(jī)作為控制元件來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控直流電壓源的設(shè)計(jì)。 而且， 從上世紀(jì)九十年代末起，隨著對(duì)系統(tǒng)更高效率和更低功耗的需求，電信與數(shù)據(jù)通信設(shè)備的技術(shù)更 新推動(dòng)電源行業(yè)中的直流電源轉(zhuǎn)換器向更高靈活性和智能化方向發(fā)展。 所以，對(duì)于數(shù)控直流電壓源的研究與設(shè)計(jì) 步進(jìn)是技術(shù)上的革新，而且有實(shí)際的經(jīng)濟(jì)性， 可以提高生產(chǎn)效率，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中的不二選擇。 我們自行設(shè)計(jì)了 ? 15V 和 5V 電源為系統(tǒng)供電。 總體來(lái)說(shuō)， 傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源實(shí)現(xiàn)方式 亟待改進(jìn)。數(shù)控電源是從 80 年代才真正發(fā)展起來(lái)的，期間系統(tǒng)的電力電子理論開始建立。 電源電路 負(fù)責(zé) 提供各個(gè)芯片電源、數(shù)碼管、放大器所需電壓 ； 顯示電路用于顯示電源輸出電壓的大小，并直觀的顯示按鍵電路 對(duì)電壓的調(diào)整；控制電路在本設(shè)計(jì)中居于中心大腦地位，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理與傳送，將數(shù)字信號(hào)傳遞給數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，將鍵盤電路的調(diào)整輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和顯示電 路；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路負(fù)責(zé)將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電壓信號(hào)并輸出給電壓調(diào)整 電路；電壓調(diào)整 電路負(fù)責(zé)將數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號(hào)倒相放大傳送給穩(wěn)壓電路；整個(gè)系統(tǒng)的最后一步 —— 穩(wěn)壓電路，負(fù)責(zé)把最后形成的直流電壓信號(hào)輸出。 根據(jù)上述數(shù)控直流電壓源硬件框圖 ，我們選用以下芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)該數(shù)控直流電壓源的硬件電路接線：AT89C52單片機(jī)， DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器，集成運(yùn)放 UA741， 電壓穩(wěn)壓器 LM350等。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX RI 指令）時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。另外，該引腳被略微拉高。 本設(shè)計(jì)采用電流輸出模式，再使輸出電流 通過(guò)一個(gè)高輸入阻抗的線性運(yùn)算放大器 實(shí)現(xiàn) 相應(yīng)的模擬信號(hào)電壓輸出。 LM350 服務(wù)于多種應(yīng)用場(chǎng)合，包括局部穩(wěn)壓、卡上穩(wěn)壓。 DA的 8腳接參考電壓， 為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，在本次設(shè)計(jì)中采用 5V的參考電壓 ， DAC的 8腳輸出電壓的分辨率為 5V/256=? ， 也就是說(shuō) DA輸入數(shù)據(jù)端每增加 1，就意味著電壓輸出增加 。 單片機(jī)時(shí)鐘電路可分為內(nèi)部時(shí)鐘電路和外部時(shí)鐘電路。復(fù)位后： PC值為 0000H，表明復(fù)位后程序從 0000H 開始執(zhí)行； SP 值為 07H 值，表明堆棧底部在 07H，需重新設(shè)置 SP值；單片機(jī)在復(fù)位后，已使P0～ P3口每一端線為“ 1” ，為這些端線用作輸入口做好了準(zhǔn)備 【 1】 。 本設(shè)計(jì)采用機(jī)械觸電試鍵盤按非編碼方式工作。七段發(fā)光二極管，再加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，共計(jì) 8 段。線性電源由 18V變壓器經(jīng)過(guò)全波整流，電容整流濾波，通過(guò)三端穩(wěn)壓管 LM781 LM7915穩(wěn)壓 得到正負(fù) 15伏電壓 為芯 片 AT89S5 DAC083 UA74 LM350以 及 數(shù)碼管等提供 電源支持；通過(guò)三端穩(wěn)壓管 LM7805得到正 5伏電壓作為參考電壓和為穩(wěn)壓管提供電源。 顯示 子程序 流程 圖 如 圖 。 KEY1鍵用于單片機(jī)控制單元復(fù)位， KEY2鍵用于電源步進(jìn)加 ， KEY3 鍵用于電源步進(jìn)減 。 sbit g=P1^4。 else vol=vol+。 //P2口清零 P2=ledm[led[i]]。 e=1。 //電子鐘鍵盤按鍵鍵值臨時(shí)存放 keyzhi=keychuli()。 29 keyzhi=keychuli()。 // P2口送段碼 delay(800)。 f=0。 case 2: //KEY3鍵按下處理程序 {t=t3。 uchar t=0。當(dāng)上電時(shí)，電源會(huì)輸出設(shè)置的 ， 若在此時(shí) 按下 KEY2鍵，電壓加 ，按 KEY3鍵電壓減 ，然后 通過(guò)一個(gè)三位一體的 LED顯示器輸出 的電壓值 。 圖 顯示子程序流程圖 N 20 開 始 有鍵閉合 調(diào)顯示子程序延時(shí)去抖 有鍵閉合 鍵釋放否 保存鍵值 結(jié) 束 調(diào)顯示子程序 N Y N Y N Y 鍵掃子程序流程圖 鍵掃子程序負(fù)責(zé)掃描 P1 口，屏蔽掉高四位數(shù)據(jù)后， 得到 P1 口的處理函數(shù)，即 P1 口低四位的反碼。 16 圖 電源電路工作原理圖 17 第四 章 數(shù)控直流電壓源軟件系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)原理 本軟件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是對(duì)直流電壓源步進(jìn)電壓的控制和顯示。 LED 顯示器由七個(gè)發(fā)光二極管組成，本設(shè)計(jì)采用共陰級(jí)接法。當(dāng)有鍵按下時(shí)，單片機(jī)的相應(yīng)口線通過(guò)按鍵與地相連的電路被接通，單片機(jī)接口被拉成低電平，此時(shí)其它口線的電平狀態(tài)不變。硬件是指鍵盤的結(jié)構(gòu)及其主機(jī)的連接方式；軟件是指對(duì)鍵盤操作的識(shí)別與分析，即鍵盤管理程序。電容器 C1和 C2的 主要功能是協(xié)調(diào)振蕩器頻率及幫助振蕩器起振 ， 其 電容值 一般 在 20pF－ 60pF，典型值為 30pF。如此一來(lái)，我們只要改變單片機(jī) P0口的數(shù)據(jù)輸出便可改變 DAC0832的輸出電壓，設(shè)當(dāng) P0口得輸出數(shù)據(jù)為 00H時(shí)， DAC0832的輸出電壓就為 0V。它的主要特點(diǎn)有 [6]， ① 輸出電流超過(guò) 3安 ② 輸出電壓在 33伏之間可調(diào)節(jié) ③ 內(nèi)部熱過(guò)載保護(hù) ④ 不隨溫度變化的內(nèi)部短路電流限制 ⑤ 輸出晶體管安全工作區(qū)補(bǔ)償 ⑥ 對(duì)高壓應(yīng)用孚空工作 ⑦ 標(biāo)準(zhǔn) 3引腳晶體管封裝 ⑧ 避免置備多種電壓 圖 LM350 基本工作原理電路圖 9 LM350 是三端浮動(dòng)穩(wěn)壓器 ， 其基本電路工作原理如圖 所示。該電路采用 直通方式 ， DA的 CS 、 XFER 、 2WR 和 1WR 接地 ，讓 DA工作在 直通狀態(tài) 下 [1]。 PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 它的特點(diǎn)是，擁有 8K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲(chǔ)器 ， 256*8 位內(nèi)部 RAM，三 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 8 個(gè)中斷源，擁有低功耗的閑置和掉電模式，以及片內(nèi)震蕩器和時(shí)鐘電路。 本 數(shù)控 直流 電 壓 源，可以達(dá)到每步 電壓調(diào)整 ，輸出 電壓范圍 ，電流可以達(dá)到 3A。在