【文章內容簡介】 。 主 控 模 塊S T C9 0 C 5 1 6按 鍵 模 塊A / D 轉 換模 塊液 晶 顯 示模 塊D / A 轉 換模 塊電壓調整模塊供 電 電 源 模 塊電壓輸出 圖 31 系統(tǒng)總體方案框圖 電源供電 電路模塊 系統(tǒng)電源電路模塊的原理圖如圖 32 所示。 220V 的 家用照明 電由電源變壓器變壓 得到 有效值 15V的電壓，再經過 兩路全波 整流濾波電路得到 18V的電壓值，一路 通 過三端可調節(jié)輸出正電壓穩(wěn)壓器 LM317 輸出穩(wěn)定的 18V電壓；另一路通過三端集成穩(wěn)壓 LM781 LM7915 得到 穩(wěn)定的 +15V、 15V，該電壓 為 調壓模塊和 D/A 轉換模塊中的放大器 uA741 提供電壓。從 三端集成穩(wěn)壓器 LM7815 得到的 +15V 電壓 經過一個分壓電阻連接三端集 成穩(wěn)壓器LM7805 得到 +5V 電壓值 ，該電壓 為設計中的 主控模塊、 D/A 轉換器、 A/D轉換器、 LCD1602 液晶 提供所需的 工作電壓 。 三端可調 穩(wěn)壓器 LM317 工作時建立并保持輸出與調節(jié)端之間 的標稱參考電壓 （ refV ） ，這一參考電壓由 R1 轉換成編程電流（ PROGI ），該恒流經 R2 到地，穩(wěn)壓輸出電壓由式（ 31）給出： 2 21(1 )o u t r e f a d jRV V I RR? ? ? ? （ 31） 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 9 其中adjI為調節(jié)端電流，在式中代表誤差項，因此 可調穩(wěn)壓器 LM317 設計為 控制 電流adjI小于 100A? 并使之保持恒定，為達到這一點，所有靜態(tài)工作的電流都返回到輸入端 ，這就需要最小負載電流，若負載電流小于最小值，輸出電壓會升高。 在計算輸出電壓時，可以把式（ 31）中的后一項略去，從而簡化計算。 二極管 D1 防止輸入短路時電容 C3 對集成電路放電，以保護電路 的安全性與穩(wěn)定性。 為了能夠使 LM7805 能夠正常 工作，不至于輸入電壓過高，在 LM7815 的輸出端 口 增加了一 只 分壓電阻，以降低 LM7805 的輸入電壓，保證 LM7805 正常工作。 123POWERD2D3D4D5IN12OUT3GNDU2 MC7815CTIN12OUT3GNDU3 MC7805CTIN12OUT3GNDU4 MC7915CTIN31OUT2ADJU1 LM317T100pFC1100uFC4100uFC9100uFC5100uFC101uFC2100pFC3C6C11C7C12D1GNDGNDGND1uFC8GND910kR2R112345100R3 圖 32 系統(tǒng)電源電路模塊的原理圖 主控電路模塊 主控電路模塊采用 PDIP 封裝的 STC90C516RD+單片機 為主控制器 來實現(xiàn)，其最小系統(tǒng) 原理圖 如圖 33 所示。 51 單片機 是一款基于 8 位單片機處理芯片 STC90C516RD+的系統(tǒng)。 STC90C516RD+的 正常的工作電壓為 5V，工作頻率可達到 40MHz。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 10 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA/VPP313233343536373839VCC40U4P89C52X2BN12Y130pFC830pFC910KR28C1010KGNDERWRSCSWR1D0D1D2D3D4D5D6D7GND+5V S0X0X1X2X3X4X5X6X7 圖 33 STC90C516 單片機最小系統(tǒng)原理圖 本設計為了確?？刂频目煽啃?與方便性 ，采用了外接電阻電容復位電路，增加了復位按鍵。同時也是整個系統(tǒng)電源系統(tǒng)的復位電路，便于系統(tǒng)的復位與設定，提高系統(tǒng)的可操作性。 STC90C516RD+單片機簡介 STC90C516RD+系列單片機是 STC 公司 研發(fā) 的超強抗干擾 /高速 /低功耗單片機， 其 指令代碼完全兼容 8051 單片機， 12 時鐘 /機器周期 與 6 時鐘 /機器周期 ， 可 根據需要 選擇。內部集成 了專用復位電路 （ MAX810） ，當時鐘頻率在 6MHz 時，該復位電路可靠 ； 當時鐘頻率 在 12MHz 時，勉強能用。 一般需要外接復位電路，增加系統(tǒng)的可靠性。 引 腳 功能 說明 STC90C516RD+單片機的管腳如圖 34 所示。 123 4 56 78910111213151617181920144039383736353433323130292826252423222127T2/P1.0T2EX/P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RSTRxD/P3.0TxD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1GNDP2.0P2.1P1.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7PSEN/P4.4ALE/P4.5EA/P4.5P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0VCCS T C9 0 C 5 1 6 R D + 圖 34 STC90C516 單片機的管腳 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 11 VCC： 電源 正極 。 GND： 電源 負極，接 地。 P0 口 ： P0 口 可 作 為 地址 /數據分時復用總線和通用 I/O 口。 當 P0 口 作為地址 /數據分時復用總線時是低 8 位地址線 [A0A7]，數據線 [D0D7]， 無需外接上拉電阻 。 當 P0 口作為普通 I/O 口時，是 8 位準雙向口，上電復 位后處于開漏模式，需外接上拉電阻。 P0 口 可 驅動 8 個 LS 型 TTL 負載。 P1 口 ： P1 口 內部有 上拉電阻， P1 口 可驅動 4 個 LS 型 TTL 負載 。 P1口管腳寫入 “ 1” 后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。 P2 口 ： P2 口內部 有 上拉電阻， 既可作為輸入 /輸出口，也可以作為高8 位地址總線 [A8A15]使用。當 P2 口作為輸入 /輸出時是一個 8 位準雙向口。 與 P1 口相同， P2 口 也可驅動 4 個 LS 型 TTL 負載 。 P3 口 ： P3 口 內部 有 上拉電阻， 可驅動 4 個 LS 型 TTL 負載 。 當 P3 口 作為輸入時，須先對相應端口鎖存器寫 “ 1” 。 P3 口除了 具有準雙向 I/O 口 功能外 ，還有第二功能 。同時 為 FLASH 編程和編程校驗接收一些控制信號。 P4 口 ： P4 口內部提供上拉電阻， 可驅動 4 個 LS 型 TTL 負載 。 P4 口 具有準雙向 I/O 口功能 。 P4 口的訪問 方式與 P1 口 基本相同，且可用 位尋址。 RST： 復位 腳 ，高電平有效。當復位 時， 至少 要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/:地址鎖存允許 /。當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編 程脈沖。否則，其 輸出 頻率為振蕩器頻率的 1/6 正脈沖信號。 PSEN /： 外部程序存儲器的選通信號 /，低電平有效。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 PSEN 有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 PSEN 信號將不出現(xiàn)。 EA /： 外部程序存儲器訪問允許 /。當 EA 保持低電平時， 只訪問 外部程序存儲器，不管是否有內部程序存儲器。當 EA 保持高電平時， 只訪問內部程序存儲 。在 FLASH 編程 時，此 腳也用于施加 12V 編程電源 (VPP)。 XTAL1： 片內振蕩器反相放大器和時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2： 片內振蕩器反相放大器的輸出端。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 12 按 鍵電路模塊 按鍵電路相對比較簡單，設計中 采用了六個按鍵來實現(xiàn) 電壓 步進調節(jié)控制， 各鍵 作用分別為設置常用電壓 、 5V 增減電壓粗調按鍵和增減電壓微調按鍵。 其中 S1 為 設定 按鍵， S2 為 5V 設定 按鍵， S3 為 步進加1V 按鍵， S4 為步進減 1V 按鍵， S5 為步進加 按鍵， S6 為步進減 按鍵。 其按鍵電路原理圖如圖 35 所示。 S2S3S4S5S6S1GND 圖 35 按鍵電路模塊原理圖 顯示電路模塊 設計中顯示模塊采用 LCD1602 液晶顯示， 其接口原理圖如圖 36 所示。采用該 液晶 占用 I/O 口比較少，更加易于實現(xiàn)。另外，本設計所使用的LCD1602 液晶是 32 個 58? 點陣組成字符群。 一個 點陣塊 作為 一個字符 ，字符的 間距 、 行距為 一 個 點的寬度。該液晶具有字符發(fā)生器 ROM 可顯示 192個 字符，還具有 64 個字節(jié) RAM，用于存儲自定義字符 ， 可自定義 8 個 58?點陣字符。模塊具有結構緊湊、輕巧、安裝容易的優(yōu)點。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 13 圖 36 顯示電路模塊原理圖 LCD1602 液晶顯示器的實物圖如圖 37 所示，它具有功耗低、體積小、顯示內容豐富、體積輕巧等特點。 圖 37 LCD1602 液晶顯示器的實物圖 LCD1602 主要參數 +5V 電 源 供電，可調節(jié)對比度 ； ； 、字符閃爍、光標閃爍、顯示移位等多種功能的控制命令； 80 個字節(jié)的 RAM，還具有 64 個字節(jié)的自定義字符 RAM，可自定義 8 個 58? 點陣字符 ； 字符發(fā)生器 ROM，能 顯示 192 個 58? 點陣字符 。 LCD1602 引腳功能說明 LCD1602 引腳功能如表 31 所示 10K R181 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16P2GNDGND10R19GND+5V RS RW E+5VX0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 14 表 31 LCD1602 引腳功能 引腳號 符號 狀態(tài) 功能 1 VSS 電源地 2 VDD +5V 電源 3 V0 驅動電源 4 RS 輸入 寄存器 設定 1：數據； 0：指令 5 R/W 輸入 讀、寫操作 設定 1：讀； 0：寫 6 E 輸入 使能信號（ MDLS40466 未用，符號 NC） 7 DB0 三態(tài) 數據總線（ LSB） 8 DB1 三態(tài) 數據總線 9 DB2 三態(tài) 數據總線 10 DB3 三態(tài) 數據總線 11 DB4 三態(tài) 數據總線 12 DB5 三態(tài) 數據總線 13 DB6 三態(tài) 數據總線 14 DB7 三態(tài) 數據總線（ MSB） *15 E1 輸入 MDLS40466 上兩行使能信號 *16 E2