【文章內(nèi)容簡介】 60。復(fù)位電路復(fù)位是單片機(jī)初始化操作。復(fù)位將單片機(jī)復(fù)到初始化狀態(tài)，目的是使CPU及個(gè)專用寄存器處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)。如前面介紹，在單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)RST上保持2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，單片機(jī)就會(huì)復(fù)位。本次設(shè)計(jì)采用的是手動(dòng)復(fù)位方式，利用按鍵閉合是單片機(jī)復(fù)位端上保持接通高電平狀態(tài)兩個(gè)機(jī)器周期以上。(3)振蕩電路 該電路是由內(nèi)部反相放大器通過引腳XTAL1和引腳XTAL2與外接的晶體以及電容C3和C4構(gòu)成，產(chǎn)生出晶體振蕩信。此晶振信號(hào)接至內(nèi)部的時(shí)鐘電路。，外接晶體時(shí)，電容C3和C4通常選30pF。雖然對(duì)外接電容沒有嚴(yán)格要求，但電容的大小會(huì)影響振蕩頻率、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的速度。振蕩器的這些特性對(duì)彈片機(jī)的應(yīng)用影響很大，因此在設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，應(yīng)使晶體和電容盡可能與單片機(jī)靠近，以保證穩(wěn)定可靠。MAX1241是MAXIM公司推出的一種串行A/D轉(zhuǎn)換器，具有低功耗、高精度、高速度、體積小、接口簡單等優(yōu)點(diǎn)。MAX1241是一種單通道12位逐次逼近型串行A/D轉(zhuǎn)換器，功耗低，轉(zhuǎn)換速度快。它使用逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過程。最大非線性誤差小于1LSB，轉(zhuǎn)換時(shí)間9181。s。采用三線式串行接口，內(nèi)置快速采樣/保持電路。MAX1241內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如圖3）和管腳定義（如圖4）：圖4 MAX1241內(nèi)部結(jié)構(gòu). A/D模塊電路～，為減少來自電源的干擾。由于MAX1241內(nèi)部沒有參考電源提供，需外接參考電壓，；特殊情況下，讓SHDN懸空，此時(shí)，即可在REF引腳輸入?yún)⒖茧妷?，～，電容越大，MAX1241由待機(jī)模式到正常工作模式的喚醒時(shí)間將越長。MAX1241的三根數(shù)據(jù)線，時(shí)鐘輸入端、。MAX1241芯片內(nèi)部具有采樣/保持電路，無需外部保持電容和采樣/保持電路。MAX1241的控制線SCLK、CS、DOUT可與AT89C52的通用I/O口直接相連，無需任何接口變換，模擬電壓經(jīng)前級(jí)放大至0～VREF范圍后，由AIN引腳輸入。其中MAX1241，所用到的+。其外圍電路如圖5所示 圖5 MAX1241外圍電路. D/A模塊有前面的計(jì)算知，模擬量輸出通道我選用了AD公司的單通道12位電壓輸出D/A轉(zhuǎn)換器，單電源工作，～，時(shí)鐘頻率最高可達(dá)30MHz。片內(nèi)高精度輸出放大器提供滿電源幅度輸出，其基準(zhǔn)來自電源輸入端，可以提供較大的動(dòng)態(tài)輸出范圍，它利用能與標(biāo)準(zhǔn)的接口標(biāo)準(zhǔn)兼容的3線串行接口與微處理器交換數(shù)據(jù)，接口簡單。工作過程中，將SYNC置為低電平時(shí)候啟動(dòng)寫序列，在這個(gè)階段，SYNC線至少要保持低電平一直到SCLK的第16個(gè)下降沿，DAC在這第16個(gè)下降沿被更新，如果在這之前SYNC被拉為高電平，就意味著寫序列中斷，此時(shí)移位寄存器復(fù)位。 決定控制器件處于哪種工作方式，最后12位是數(shù)據(jù)位，它們代表著DA轉(zhuǎn)換器即將輸出的電壓值。在第16個(gè)時(shí)鐘下降沿，最后一位數(shù)據(jù)隨時(shí)鐘輸入并按照給定內(nèi)容執(zhí)行已編制好的功能。其外圍電路如下圖6所示： 圖6 AD5320外圍電路. 存儲(chǔ)模塊本系統(tǒng)的外擴(kuò)存儲(chǔ)器主要是用來記憶用戶數(shù)據(jù)，因此容量不需要很大，一般的小型存儲(chǔ)器芯片就可以。然而從方便系統(tǒng)擴(kuò)展來和價(jià)格來考慮，我選用了EEPROM—24C02，它是采用2C接口的一種常用2Kbit（2568bit）的存儲(chǔ)器。24C02C是一種串行存儲(chǔ)器，其容量2Kbit。A0、A1和A2引腳用于多器件工作。將這些輸入引腳上的電平與從器件地址中的相應(yīng)位作比較，如果比較結(jié)果為真，則該器件被選中。SDA串行數(shù)據(jù)引腳為雙向引腳，用于把地址和數(shù)據(jù)輸入/輸出器件。該引腳為漏極開路。因此，SDA總線要求在該引腳與VCC之間接入上拉電阻。對(duì)于正常的數(shù)據(jù)傳輸，只允許在SCL為低電平期間改變SDA電平。而SDA電平在SCL高電平期間若發(fā)生變化，表明起始和停止條件產(chǎn)生。WP寫保護(hù)引腳必須連接到VSS或者VCC。如果連接到VSS，寫操作使能。如果連接到VCC，寫操作被禁止，但讀操作不受影響。VCC電源輸入引腳，標(biāo)稱條件下在VCC時(shí)，則VCC閾值檢測電路會(huì)禁止內(nèi)部的擦寫邏輯。將A0、AA2全部接地，即決定了該模塊的地址為0xA0，24C02C的外圍電路如圖7所示： 圖7 24C02C外圍電路. 顯示模塊. 1602LCD顯示液晶顯示器由于體積小、質(zhì)量輕、功耗低等特點(diǎn)，已成為各種便攜式電子信息產(chǎn)品的理想顯示器。液晶顯示器通常可分為兩大類，一是點(diǎn)陣型，二是字符型。一般的字符型液晶只有兩行，面積較小，能顯示字符和一些很簡單的圖形；而點(diǎn)陣型液晶通常面積較大，可以顯示圖形和更多的字符。為了方便設(shè)計(jì)，同時(shí)又能滿足設(shè)計(jì)的需要及盡可能降低設(shè)計(jì)成本。因此，我選擇1602LCD液晶顯示器。目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。針對(duì)此設(shè)計(jì)，我選用16*2模塊。1602引腳功能說明： 液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符。. LCD顯示硬件電路1602LCD的讀寫控制引腳是第5引腳R/W。在本次設(shè)計(jì)中，為了降低程序設(shè)計(jì)，我只用LCD作顯示器，在此只對(duì)其寫操作，所以設(shè)計(jì)時(shí)直接將R/W接地。其電路原理圖如圖8所示： 圖8 LCD電路. 鍵盤模塊鍵盤的作用是對(duì)單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)中要求能使電流進(jìn)行“+”，“”及電流值的設(shè)定，所以采用鍵盤為44的矩陣鍵盤，用MM74C922芯片進(jìn)行識(shí)別按鍵后送AT89C52的并行口P2，～。傳統(tǒng)的44矩陣鍵盤識(shí)別處理程序的編寫相對(duì)煩瑣。所以采用MM74C922芯片來將44矩陣鍵盤的鍵值轉(zhuǎn)換成4位二進(jìn)制碼以簡化程序的編寫。. MM74C922MM74C922是一款集成了鍵盤防抖動(dòng)技術(shù)和按鍵檢測功能的16位按鍵的譯碼芯片。由CMOS工藝技術(shù)制造，工作電壓315V，“二鍵鎖定”功能，編碼輸出為三態(tài)輸出，可直接與微處理器數(shù)據(jù)總線相連，內(nèi)部振蕩器能完成44矩陣鍵盤掃描，亦可用外部振蕩器使鍵盤操作與其他處理同步，通過外接電容避免開關(guān)發(fā)生前、后沿彈跳所需的延時(shí)。有按鍵按下時(shí)數(shù)據(jù)有效線變高，同時(shí)封鎖其他鍵，片內(nèi)鎖存器將保持鍵盤矩陣的4位編碼，可由微處理器讀出。其引腳圖如圖9所示：圖9MM74C922. 鍵盤電路由X1～X4，Y1～Y4的連接方式，即可確定每一個(gè)按鍵的編碼。如圖10所示，從鍵盤的左下角開始，依次編碼為0、2??E、F。我將A作為設(shè)置鍵，B作為恢復(fù)鍵，C作為加法鍵，D作為減法鍵，E作為確認(rèn)鍵，F(xiàn)作為取消鍵。再加上0～9剛好16個(gè)按鍵。通過DA信號(hào)觸發(fā)中斷，由于有按鍵時(shí)，DA為高電平，而單片機(jī)的中斷信號(hào)為低電平，故需在DA信號(hào)引腳上接上一個(gè)非門，再與單片機(jī)的INT0引腳相連。 圖10 鍵盤電路. 恒流源模塊用“運(yùn)放+大功率三極管”的結(jié)構(gòu)構(gòu)成恒流源。大功率三極管選用TIP122型號(hào)，它是應(yīng)用范圍廣、功率小、頻率低的達(dá)林頓，NPN極性型，特征頻率:1000（MHz），集電極允許電流:8（A），集電極最大允許耗散功率:48（W）。其性能滿足本設(shè)計(jì)要求，同時(shí)可以通過功率管的不同容量來滿足不同的應(yīng)用要求。采用常用的大功率電阻作為采樣電阻，輸出電流波動(dòng)比較大，而康錳銅絲是一種溫度特性佳的阻性元件，選其作為取樣電阻，其兩端電壓正比于流過的電流，因此該電壓的反饋就是負(fù)載電流的反饋。其原理如圖11所示： 圖11 恒流源電路 4. 方案實(shí)現(xiàn)在組裝硬件之前，做足軟件的仿真是硬件能夠正常工作的保障！為此，我在設(shè)計(jì)時(shí)，就采用Proteus仿真，這樣便于我在編程時(shí)，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)程序的不足，及時(shí)的修改，使我編寫的程序更加完美。首先，我在Proteus里編輯原理圖（如圖22所示），然后在單片機(jī)的屬性中導(dǎo)入由在keil軟件里編輯的程序生成的HEX文件，即可執(zhí)行仿真！ 圖12 仿真原理圖由于設(shè)計(jì)要求規(guī)定輸出為200mA～2000mA。因此我在初始化是就默認(rèn)初始值為200mA。我接著單擊鍵盤上的“加”鍵，設(shè)置值加1，輸出值也加1的變化。連續(xù)單擊幾次加鍵，再單擊“減”鍵，也達(dá)到我想要的結(jié)果。單擊設(shè)置鍵，我輸入0200，即要求輸出為200mA的電流，單擊確認(rèn)鍵，發(fā)現(xiàn)輸出值也達(dá)到了200mA。由于我選取的取樣電阻值為1歐，因此，我檢測的電壓值理論上就是輸出電流值。如圖13所示： 圖13 Proteus仿真結(jié)果圖 通過此次學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合訓(xùn)練課程設(shè)計(jì)，我的理論知識(shí)和實(shí)際操作能力都得到了很大的提高。我做的題目是數(shù)控直流電流源的設(shè)計(jì)，盡管這個(gè)題目只是電力電子裝置中很小的一部分，但我還是從中學(xué)到了不少。對(duì)于以前電力電子裝置的一些疑惑，在這次實(shí)踐中都迎刃而解了，并且更深切地體會(huì)到了一些應(yīng)用軟件在實(shí)際工作中的重要作用。而且此次程設(shè)計(jì)將我們所學(xué)的書本只是串起來，使我對(duì)這一門課有了