【文章內(nèi)容簡介】 1 1 1 1 1 0 0 7CH C C 1 1 0 0 0 1 1 0 C6H 0 0 1 1 1 0 0 1 39H D D 1 0 1 0 0 0 0 1 A1H 0 1 0 1 1 1 1 0 5EH E E 1 0 0 0 0 1 1 0 86H 0 1 1 1 1 0 0 1 79H F F 1 0 0 0 1 1 1 0 8EH 0 1 1 1 0 0 0 1 71H H H 1 0 0 0 1 0 0 1 89H 0 1 1 1 0 1 1 0 76H L L 1 1 0 0 0 1 1 1 C7H 0 0 1 1 1 0 0 0 38H P P 1 0 0 0 1 1 0 0 8CH 0 1 1 1 0 0 1 1 73H R R 1 1 0 0 1 1 1 0 CEH 0 0 1 1 0 0 0 1 31H U U 1 1 0 0 0 0 0 1 C1H 0 0 1 1 1 1 1 0 3EH Y Y 1 0 0 1 0 0 0 1 91H 0 1 1 0 1 1 1 0 6EH ? ? 1 0 1 1 1 1 1 1 BFH 0 1 0 0 0 0 0 0 40H . . 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 1 0 0 0 0 0 0 0 80H 熄滅 滅 1 1 1 1 1 1 1 1 FFH 0 0 0 0 0 0 0 0 00H 德州學院 機電工程系 2021屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設計） 第四章 硬件電路與數(shù)據(jù)測試 4. 1 整流濾波、初步穩(wěn)壓 整流就是把交流電變成脈動的直流電的過程，整流的基本器件是二極管，利用二極管的單向?qū)щ娦约纯砂呀涣麟娹D(zhuǎn)換成脈動的直流電，橋式整流電路如圖 所示 [2]。 圖 整流濾波電路 濾波是為了降低輸出電壓的脈動成分，得到較為平滑的直流電源，常有 的濾波電路有電容濾波、 RC（ LC）∏型的濾波形式。電容是一個能儲存電荷的元件。有了電荷，兩極板之間就有電壓 UC=Q/C。在電容量不變時，要改變兩端電壓就必須改變兩端電荷，而電荷改變的速度，取決于充放電時間常數(shù)。時間常數(shù)越大，電荷改變得越慢，則電壓變化也越慢，即交流分量越小，也就“濾除”了交流分量，經(jīng)過濾波后，輸出電壓的紋波減小，直流成分得到提高； 固定三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓電路如圖 所示，在輸入與公共端之間、輸出端與公共端之間分別接了 、 的電容 ,可以防止自激振蕩。 圖 三端穩(wěn)壓電路 德州學院 機電工程系 2021屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設計） AT89C51 主控部分 單片機 AT89C51 是系統(tǒng)的控制核心，主要是通過控制數(shù)摸轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)對穩(wěn)壓電源的調(diào)節(jié)，并且控制顯示電路，電路如圖 所示 [9]。 圖 AT89C51 主控電路 主控電路中包括 AT89C51 工作的基本電路：復位電路和晶振電路，還有兩個按鍵：+SW 鍵和 SW 鍵，這兩個按鍵用于控制輸出電壓的增加與減小。 數(shù)模轉(zhuǎn)換 DAC0832[3] DAC 模塊是整個系統(tǒng)的紐帶，連接著控制部分與穩(wěn)壓部分，電路如圖 所示 圖 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 德州學院 機電工程系 2021屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設計） 該數(shù)模轉(zhuǎn)換電路采用的是 DAC0832 單極性輸出方式，輸出 Vo=B*Vref/256，其中 B 的值為 D0~D7 組成的 8位二進制，取值范圍為 0~255， Vref 是參考電壓，該電壓有電阻 R2和可變電阻 R3分壓所得，通過調(diào)節(jié)可變電阻可以改變參考電壓 Vref。 5. 4 穩(wěn)壓部分 穩(wěn)壓部分是系統(tǒng)的實現(xiàn)核心， DAC 模塊輸出的模擬信號決定最終的輸出電壓，電路如圖 [10] 。 圖 穩(wěn)壓電路 穩(wěn)壓電路中電阻 R7 和 R8 組成取樣電路，對輸出電壓進行取樣，運放 TL082 構(gòu)成比較電路，對采樣電壓與數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出的電壓進行比較以控制調(diào)整電路，三極管 Q1 和 Q2 構(gòu)成調(diào)整電路，調(diào)整電路通過改變?nèi)龢O管的管壓降來調(diào)整輸出電壓 。 6. 5 顯示電路 顯示電路是對系統(tǒng)輸出電壓進行顯示，使得整個系統(tǒng)更加合理話，由于只顯示輸出的電壓，所以顯示器件采用數(shù)碼管，電路如圖 所示； 德州學院 機電工程系 2021屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設計） 圖 數(shù)碼管顯示電路 德州學院 機電工程系 2021屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設計） 數(shù)據(jù)測試與分析 數(shù)據(jù)測試主要是測試輸出電壓與設定值之間的誤差。測試數(shù)據(jù)如表 表 測試數(shù)據(jù) 設定值 (V) 輸出電壓 (V) 誤差 (V) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 從表 中的數(shù)據(jù)可以看出第 1 組和第 9 組輸出電壓與設定值偏差比較大，設定值在3V—— 11V時輸出電壓偏差不大。為了減小誤差，所以將電壓的設定值限定在 3V— — 11V之間。系統(tǒng)輸出電壓在 3V—— 11V之間步進可調(diào)，步進值為 。 德州學院 機電工程系 2021屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設計） 第五章 軟件設計 軟件流程圖 系統(tǒng)軟件流程圖直觀的描述了如何實現(xiàn)對系統(tǒng)輸出電壓的調(diào)節(jié)。首先對系統(tǒng)的輸出電壓進行初始化，設定為 5V（常用電壓值），然后通過判斷按鍵是 +鍵或是 鍵對系統(tǒng)的輸出電壓進行相應的調(diào)節(jié)，并保證輸出電壓不超出設定范圍，具體的調(diào)節(jié)過程如圖 所示 [46] 。 圖 系統(tǒng)軟件流程圖德州學院 機電工程系 2021屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設計） 結(jié)束語 該設計采用閉環(huán)反饋調(diào)整的方法，設計出了實用的直流電壓源 ，其電壓輸出的級數(shù)與D/A 的位數(shù)有緊密關(guān)系，本設計采用了 8 位的 D/A，若采用 12 位或 16 位的 D/A 轉(zhuǎn)換器進行相應的閉環(huán)調(diào)整，直流電源的精度會進一步提高。由于該電源在結(jié)合了線性電源與開關(guān)電源各自優(yōu)點的基礎上還加入了單片機控制，不僅小巧、輕便、輸出特性良好而且還操作簡單，具有控制智能化等特點，因此，十分適用于各種科學實驗與小功率的電子設備中，相信會有很好的應用前景。 德州學院 機電工程系 2021屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設計） 參考文獻 ： [1]張友德等 .單片微型機原理、應用與實驗 [M]. 上海：復 旦大學出版社， 2021， 12～ 180． [2]童詩白 ,華成英 .模擬電子技術(shù)基礎 [M]. 北京：高等教育出版社 ,2021， 200～ 215. [3]尹建華 ,張惠群 .微型計算機原理與接口技術(shù) [M]. 北京：高等教育出版社 ,2021， 121～200. [4]譚浩強 ,張基溫 ,唐永炎 .C語言程序設計教程 [M]. 北京：高等教育出版社 ,1992， 163～198. [5]趙文博 ,劉文濤 .單片機程序設計 [M]. 北京：人民郵電出版社 ,2021， 25～ 215. [6]劉文濤 ,單片機語言典型應用設計 [M]. 北京：人民郵電出版社 ,2021， 18～ 312. [7]王增福 ,魏永明 .新編線性直流穩(wěn)壓電源 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社 ,2021， 100～ 421. [8]Keith ,.,.,SWITCHMODE POWER SUPPLY HANDBOOK[M],Hammond Manufacturing Company,Ltd， 2021， 36～ 258. [9] 范立南 . 單片微型計算機控制系統(tǒng)設計 [M] . 北京 :人民郵電出版社 ,2021， 28～ 142. [10 蔡明生 . 電子設計 [M] . 北京 :高等教育教育出版社 ,2021， 57～ 214. 德州學院 機電工程系 2021屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設計） 致 謝 在本次設計中，對金秀慧老師的耐心指導表示衷心地感謝！在設計的前期理論研究過程中，金老師 提供了很多重要的資料和對設計的有益建議。在硬件測試階段， 金老師給予了很多實用的建議和實際的幫助，并細心地指導我怎樣一步步實現(xiàn) 預期的效果，最終讓論文得以順利完成，再次表示衷心的感謝！ 在圖書館查詢相關(guān)文獻資料時，圖書館的管理人員也給予了無私的幫助。在這里同樣感謝他們的辛勤工作！ 由于本人學術(shù)水平有限，論文可能存在諸 多不足之處望評委老師多多批評指正！ 德州學院 機電工程系 2021屆 自動化專業(yè) 畢業(yè)論文（設計） 附錄一 系統(tǒng)源程序 ORG 30H START:MOV R1,64H ；輸出電壓初使化 MOV 40H,0 ；設定為 5V MOV 41H,5 MOV 42H,0 DL: JB ,DL1 ； +鍵按鍵處理 CALL DELAY CJNE R1,0F0H,DL3 JMP DL2 DL3: INC R1 ；輸出電壓增加 INC R1 INC 42H MOV R5,42H CJNE R5,0AH,DL2 MOV 42H,0 INC 41H MOV R5,41H CJNE R5,0AH,DL2 MOV 41H,0 INC 40H JMP DL2 DL1: JB ,DL2 ； 鍵按鍵處理 CALL DELAY CJNE R1,03CH,DL4 JMP DL2 DL4: DEC R1 ；輸出電壓減少 DEC R1 DEC 42H MOV R5,42H