【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 運(yùn)行是電源產(chǎn)品大容量化的一個(gè)有效手段，可以通過(guò)設(shè)計(jì) N+1 冗余電源系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)容量擴(kuò)展，提高電源系統(tǒng)的可靠性、可用性，縮短維修、維護(hù)時(shí)間 ， 從而使企業(yè)產(chǎn)生更大的效益。如：揚(yáng)州鼎華公司近年來(lái)結(jié)合美國(guó) Sorensen Amrel 等公司的先進(jìn)技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)了單機(jī)最大功率 120KW 智能模塊電源，可以并聯(lián) 32 臺(tái)（可擴(kuò)展到 64 臺(tái)），使最大輸出功率可以達(dá)到 7600kW 以上。智能模塊電源采用電流型控制模式，集中式散熱技術(shù)， 實(shí)時(shí)多任務(wù)監(jiān)控，具有高效、高可靠、超低輻射，維護(hù)快捷等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)箱結(jié)構(gòu)緊湊，防腐與散熱也作了多方面的加強(qiáng)。它的應(yīng)用將會(huì)克服大功率電源的制造、運(yùn)輸及維修等困難。而且和傳統(tǒng)可控硅電源相比 有 節(jié)電 20%30%的 節(jié)能優(yōu)勢(shì)，奠定了它將是未來(lái)大功率直流電源的首選。 國(guó)內(nèi)的一些公司在數(shù)控恒流源研究和生產(chǎn)方面取得了很大的成就。如北京億良科技有限公司的 YL4001A 系列的精密數(shù)控直流電流源，電流輸出范圍可達(dá) 050mA，最大有效輸出電壓為 ，步進(jìn)分辨率為 ,輸出電流準(zhǔn)確度很高，為+/%即 +/100nA。輸出端高阻狀態(tài)下負(fù)載樣品兩端內(nèi)部放電 ,避免樣品靜電損傷，內(nèi)部輸出補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò) ， 可用于強(qiáng)電感性負(fù)載， 420mA 工業(yè)接口電流范圍位于同一量程 ,提高測(cè)量連續(xù)性， 4 位數(shù)碼管顯示 ,提供任何光照條件下的良好可讀性，前面板鍵盤操作 ,實(shí)現(xiàn)輸出電流的精確控制，小型機(jī)架安裝式設(shè)計(jì) ,可組合為多路電流源系統(tǒng)。 西安奧科公司生產(chǎn)的直流恒流源輸出功率在 30W 至 200KW 之間，電流值為3A5000A。采用懸浮預(yù)穩(wěn)技術(shù)，具有穩(wěn)壓 CV和恒流 CC 等功能，有著固定電壓輸出、電流連續(xù)可調(diào)、可靠性高、穩(wěn)定性好、紋波小等優(yōu)點(diǎn)，不僅體 積小重量輕，而且效率高、外型美觀，工藝很先進(jìn)。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 2 選題目的及意義 數(shù)控直流源是電子技術(shù)常用的儀器設(shè)備 ， 廣泛的應(yīng)用于教學(xué)、工業(yè)和科研等領(lǐng)域，是電子實(shí)驗(yàn)員 、 電子設(shè)計(jì)人員及電路開(kāi)發(fā)部門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)作和科學(xué)研究所不可缺少的電子儀器。恒流源是模擬系統(tǒng)中廣泛使用的一種單元電路或測(cè)試平臺(tái) ， 在實(shí)際工程中也有廣泛的用途 ， 是電導(dǎo)測(cè)量 、 開(kāi)關(guān)電源 、 功放等場(chǎng)合不可替代的檢測(cè)設(shè)備。在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源來(lái)供電。而整個(gè)穩(wěn)壓過(guò)程是由電源變壓器、整流、濾波、穩(wěn)壓等四部 分組成。然而這種傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源功能簡(jiǎn)單 、 不 好控制、可靠性低 、 干擾大、精度低且體積大、復(fù)雜度高。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電路應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，現(xiàn)今社會(huì)，產(chǎn)品智能化、數(shù)字化已成為人們追求的一種趨勢(shì)，設(shè)備的性能，價(jià)格，發(fā)展空間等備受人們的關(guān)注，尤其對(duì)電子設(shè)備的精密度和穩(wěn)定度最為關(guān)注。性能好的電子設(shè)備，首先離不開(kāi)穩(wěn)定的電源，電源穩(wěn)定度越高，設(shè)備和外圍條件越優(yōu)越，那么設(shè)備的壽命更長(zhǎng)?；诖?，人們對(duì)數(shù)控恒定電流器 件的需求越來(lái)越迫切 。 當(dāng)今社會(huì)，數(shù)控恒壓技術(shù)已經(jīng)很成熟，但是恒流方面特別是數(shù)控恒流的技術(shù)才剛剛起步有待發(fā)展，高性能的數(shù)控恒流器件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用存在巨大的發(fā) 展空間，本文正是應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求，研制出一種高性能的數(shù)控直流恒流源。本數(shù)控直流恒流源系統(tǒng)輸出電流穩(wěn)定，不隨負(fù)載和環(huán)境溫度變化，并具有很高的精度，輸出電流誤差范圍 177。5mA，輸出電流可在 20mA~2021mA 范圍內(nèi)任意設(shè)定 ， 因而可實(shí)際應(yīng)用于需要高穩(wěn)定度小功率恒流源的領(lǐng)域。 主要 設(shè)計(jì) 內(nèi)容 (1) 利用單片機(jī)作為整個(gè)恒流源的控制單元，采用 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)； (2) 利用鍵盤輸入電流值，采用 LED 數(shù)碼管顯示電流值； (3) 輸出電流范圍 0~2021mA； (4) 完成硬件電路的設(shè)計(jì)和焊板，通過(guò)本次設(shè)計(jì)加深 對(duì)單片機(jī)課程和仿真工具的掌握及對(duì)仿真軟件的應(yīng)用； (5) 實(shí)現(xiàn)與軟件聯(lián)調(diào)功能，通過(guò)本次設(shè)計(jì)將單片機(jī)軟硬件結(jié)合起來(lái)對(duì)程序進(jìn)行編輯、校驗(yàn)，鍛煉理論了聯(lián)系實(shí)際的能力； (6) 對(duì)輸出電流、步進(jìn)電流及不同的負(fù)載電流進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，并分析數(shù)據(jù)結(jié)果，對(duì)恒流源性能數(shù)據(jù)及誤差做出相應(yīng)的結(jié)論 。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 3 第 2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總 方案選擇 方案一： 采用恒流二極管或者恒流三極管，進(jìn)行整流，輸出穩(wěn)定電流。這種方法精度比較高，但電路能實(shí)現(xiàn)的恒流范圍很小，只能達(dá)到十幾毫安， 輸出電流過(guò)小 。 方案二：采 用單片機(jī)作為 整個(gè)系統(tǒng) 的控制單元，通過(guò)改變 DAC0832 的輸入數(shù)字量來(lái)改變輸出電壓值，從而使輸出功率管的基極電壓發(fā)生變化，間接地改變輸出電流的大小。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測(cè)實(shí)際輸出電流值的大小，可以將電流轉(zhuǎn)換成電壓，并經(jīng)過(guò) ADC0832 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，間接用單片機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)電壓進(jìn)行采樣，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及顯示。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來(lái)解決數(shù)據(jù)的預(yù)置以及電流的步進(jìn)控制，使系統(tǒng)硬件更加簡(jiǎn)潔，各類功能易于實(shí)現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求。 比較以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，方案二簡(jiǎn)潔、靈活、可擴(kuò)展性好，能達(dá)到題目的設(shè)計(jì)要求，因此 采用方案二來(lái)實(shí)現(xiàn) 。 系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)框圖 根據(jù)系統(tǒng)總方案 ， 系統(tǒng)包括單片機(jī)控制系統(tǒng)、鍵盤輸入、顯示輸出、 電源、 A/D與 D/A 轉(zhuǎn)換等部分， 系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)框圖如圖 21 所示。 圖 21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 單片機(jī)及其外電路 鍵盤輸入 輸出顯示 交流輸入 整流濾波 穩(wěn)壓電源 恒流源 D/A 轉(zhuǎn)換 反饋通道 A/D 轉(zhuǎn)換 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 4 恒流源方案選擇與設(shè)計(jì) 恒流源方案選擇 方案一：采用恒流二極管或者恒流三極管。 精度比較高，但這種電路能實(shí)現(xiàn)的恒流范圍很小，只能達(dá)到十幾毫安，不能達(dá)到題目的要求。 方案二：采用四端可調(diào)恒流源。 這種器件靠改變外圍電阻元件參數(shù)，從而使電流達(dá)到可調(diào)的目的，這種器件能 夠達(dá)到 1~2021mA 的輸出電流。改變輸出電流，通常有兩種方法：一是通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)來(lái)改變輸出電流，這種方法不能滿足題目的數(shù)控調(diào)節(jié)要求；二是通過(guò)數(shù)字電位器來(lái)改變需要的電阻參數(shù)，雖然可以達(dá)到數(shù)控的目的，但數(shù)字電位器的每一級(jí)步進(jìn)電阻比較大，所以很難調(diào)節(jié)輸出電流。 方案三：壓控恒流源 。 通過(guò)改變恒流源的外圍電壓，利用電壓的大小來(lái)控制輸出電流的大小。電壓控制電路采用數(shù)控的方式，利用單片機(jī)送出數(shù)字量，經(jīng)過(guò) D/A 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變成模擬信號(hào)，再送到大功率三極管進(jìn)行放大。單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)輸出電流進(jìn)行監(jiān)控，采用數(shù)字方式作為反饋調(diào)整環(huán)節(jié)，由 程序控制調(diào)節(jié)功率管的輸出電流恒定。當(dāng)改變負(fù)載大小時(shí)，基本上不影響電流的輸出，采用這樣一個(gè)閉路環(huán)節(jié)使得系統(tǒng)一直在設(shè)定值維持電流恒定。 比較以上三種方案， 方案 三 通過(guò)軟 件方法實(shí)現(xiàn)輸出電流穩(wěn)定，易于功能的實(shí)現(xiàn)，便于操作，故選擇此方案， 電路原理 見(jiàn)第 3 章。 供電 電源方案選擇 方案一：計(jì)算機(jī) USB 接口 所 提供 的 電源。此電源 電壓為 +5V， 優(yōu)點(diǎn)在于方便快捷 ，不需要成本，只需一條 USB 數(shù)據(jù)線即可。缺點(diǎn)是 功率低，只適合簡(jiǎn)單的數(shù)控電路。 方案二：開(kāi)關(guān)電源。此方案能夠做出精度高、穩(wěn)定、可控等優(yōu)點(diǎn)的電源，能夠很好的為本系統(tǒng) 提供所需電壓和功率。然而開(kāi)關(guān)電源電路復(fù)雜，成本太高，體積較大，不易制作。 方案三： 采用 78 系列三端穩(wěn)壓器件，通過(guò)全波整流，然后進(jìn)行濾波穩(wěn)壓。電流源部分由于要給外圍測(cè)試電路提供比較大的功率，因此必須采用大功率器件。考慮到該電流源輸出電壓近 10V，最大輸出電流不大于 2021mA，由公式 P=U*I 可以粗略估算電流源的功耗為 20W。同時(shí)考慮到恒流源功率管部分的功耗，需要預(yù)留功率余量，西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 5 因此供電電源要求能輸出 30W 以上。此方案輸出電壓比較穩(wěn)定，能滿足系統(tǒng)所需的+5V 與 +15V 電源，而且簡(jiǎn)單實(shí)用，而且易于制作。 比較以上 三種方案，方案三簡(jiǎn)單易做，完全能夠提供系統(tǒng)所需的電壓和功率， 因此選擇方案三作為本系統(tǒng)供電電源方案。 控制單元方案選擇 方案一： 采用兩個(gè)獨(dú)立式按鍵實(shí)現(xiàn)電流步進(jìn)控制， 通過(guò)對(duì) DA 轉(zhuǎn)換器輸入端數(shù)值步進(jìn)實(shí)現(xiàn)輸出電壓步進(jìn) ；顯示部分采用兩個(gè) 8 位 LED 數(shù)碼管分別顯示預(yù)設(shè)電流和反饋電流。 此方案 優(yōu)點(diǎn)在于容易制作 ， 所需元器件較少， 控制 方式簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是 步進(jìn)控制比較費(fèi)時(shí)，不易于及時(shí)操作。 方案二： 采用行列式鍵盤實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話?？稍O(shè)置 0~9 等 10 個(gè)數(shù)字按鍵，對(duì)恒流源的輸出電流進(jìn)行預(yù)設(shè)，采用 1602 液晶顯示器顯示預(yù)設(shè)電流和反 饋電流。 行列式鍵盤簡(jiǎn)單易做，且比獨(dú)立式按鍵所需 I/O 接口少，方便控制，且不用步進(jìn)可直接設(shè)置電流大小。 方案三：綜合方案一與方案二，采用 34 行列式鍵盤。 10 個(gè)數(shù)字鍵， 2 個(gè)步進(jìn)鍵可以更好的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。采用 8 位 LED 數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)顯示功能，簡(jiǎn)單易做，顯示數(shù)值一目了然。 綜合以上三個(gè)方案，方案三具有方案一和二的優(yōu)點(diǎn)，故采用方案三來(lái)實(shí)現(xiàn)控制單元的設(shè)計(jì)。 反饋系統(tǒng)方案選擇 方案一： 對(duì)負(fù)載兩端電壓進(jìn)行采樣。使 ADC0832 工作于 差分輸入方式，對(duì)負(fù)載兩端電壓進(jìn)行采樣，通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)輸出電流實(shí)時(shí)反饋。此方案的優(yōu) 點(diǎn)在于反饋值比較精確，采樣電壓為負(fù)載端電壓，經(jīng)轉(zhuǎn)換采樣電流即為輸出電流。缺點(diǎn)是不易控制，隨著負(fù)載變化，需要調(diào)整程序。 方案二：對(duì)采樣電阻電壓采樣。使 ADC0832 直接工作于單端輸入方式，對(duì)功率管發(fā)射極電壓采樣，由電流源方案選擇可知，基極電壓約等于負(fù)載端電壓 ，通過(guò)調(diào)整基極電壓，即可改變輸出電流。此方案優(yōu)點(diǎn)在于采樣反饋方便，且易于控制，雖然有一定誤差，但對(duì)系統(tǒng)影響不大。 比較以上兩個(gè)方案， 方案二比方案一的優(yōu)點(diǎn)不言而喻，故 選擇方案二 來(lái) 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 6 輸出反饋，可達(dá)到設(shè)計(jì)要求 。 性能 分析及預(yù)期 效 果 本系統(tǒng)的性能指 標(biāo)主要由兩大關(guān)系所決定，設(shè)定值與 A/D 采樣顯示值（系統(tǒng)內(nèi)部測(cè)量值）的關(guān)系。內(nèi)部測(cè)量值與實(shí)際測(cè)量值的關(guān)系，而后者是所有儀表所存在的誤差。 在沒(méi)有采用數(shù)字閉環(huán)之前 ， 設(shè)定值與內(nèi)部測(cè)量值的關(guān)系只能通過(guò)反復(fù)測(cè)量來(lái)得出它們的關(guān)系 ，即 要送多大的數(shù)才能使 D/A 輸出與設(shè)定電流值相對(duì)應(yīng)的電壓值，再通過(guò)單片機(jī)乘除法再實(shí)現(xiàn)這個(gè)關(guān)系，從而基本實(shí)現(xiàn)設(shè)定值與內(nèi)部測(cè)量值相一致。但由于周圍環(huán)境等因素的影響，使設(shè)定值與內(nèi)部測(cè)量值的關(guān)系改變，使得設(shè)定值與內(nèi)部測(cè)量值不一致，有時(shí)會(huì)相差上百毫安，只能重新測(cè)量設(shè)定值與 A/D 采樣顯示值的關(guān)系改變 D/A 入 口數(shù)值的大小才能重新達(dá)到設(shè)定值與內(nèi)部測(cè)量值相一致，也就是說(shuō)還不穩(wěn)定。 在采用數(shù)字閉環(huán)后。通過(guò)比較設(shè)定值與 A/D 采樣顯示值，得出它們的差值，再調(diào)整 D/A 的入口數(shù)值，從而使 A/D 采樣顯示值逐步逼近設(shè)定值最終達(dá)到一致。而我們無(wú)須關(guān)心 D/A 入口數(shù)值的大小，從而省去了原程序中雙字節(jié)乘除的部分，使程序簡(jiǎn)單而不受周圍環(huán)境等因素的影響。 內(nèi)部測(cè)量值與實(shí)際測(cè)量值的誤差是由于取樣電阻與負(fù)載電阻和晶體管的放大倍數(shù)受溫度的影響和測(cè)量?jī)x表的誤差所造成的，為了減少這種誤差，一定要選用溫度系數(shù)低的電阻來(lái)作采樣電阻，因此本系統(tǒng)選用 大功率電 阻作為 采樣電阻。 通過(guò)各個(gè)方案總結(jié) 及系統(tǒng)性能的分析 ， 本 設(shè)計(jì) 完全能達(dá)到預(yù)期要求。系統(tǒng)所采用的轉(zhuǎn)換器 ADC0832 與 DAC0832 均為 8 位數(shù)據(jù)控制，輸出等級(jí)為 28，即 256 級(jí)，步進(jìn)電流約為 2021/256，即可達(dá)到 10mA 的步進(jìn)要求 。采樣電阻為 1Ω， D/A 轉(zhuǎn)換輸出電壓達(dá)到 2V 即可。輸出功率最大為 20W，所設(shè)計(jì)電源能提供足夠的功率。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 7 第 3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī) 小系統(tǒng) 單片機(jī) 原理 概述 單片機(jī)芯片作為控制系統(tǒng)的核心部件，它除了具備通用微機(jī) CPU 的數(shù)值計(jì)算功能外，還具有靈活、強(qiáng)大的控制功 能，以便能實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的輸入輸出量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。單片機(jī)具有抗干擾性強(qiáng)，工作溫度范圍寬，可靠性高，控制能力強(qiáng)，指令系統(tǒng)較簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前單片機(jī)的應(yīng)用已深入到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)各個(gè)行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代起著重要的推動(dòng)作用，其應(yīng)用領(lǐng)域主要有自能儀器儀表、機(jī)電一體化、實(shí)時(shí)控制、民用電子產(chǎn)品及國(guó)防工業(yè)等。 單片機(jī)系列產(chǎn)品應(yīng)用比較廣泛，本系統(tǒng)采用的單片機(jī)為 STC89C52。 硬件原理圖如圖 所示 ， 單片機(jī) 引腳 描述 如下： *電源 :VCC： 芯片電源，接 +5V； GND： 接地端。 *時(shí)鐘 :XTAL XTAL2 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。 *控制線 :控制線共有 4 根 ： ALE/PROG:地址鎖存允許 /片內(nèi) EPROM 編程脈沖 ； ALE 功能：用來(lái)鎖存 P0 口送出的低 8 位地址 ； PROG 功能：片內(nèi) EPROM 的芯片， EPROM 編程期間， 引腳輸入編程脈沖 ； PSEN:外 ROM 讀選通信號(hào) ； RST/VPD:復(fù)位 /備用電源 ； RST（ Reset）功能：復(fù)位信號(hào)輸入端； VPD 功能：在 Vcc 掉電情況下，接備用電源 ； EA/Vpp:內(nèi)外 ROM 選擇 /片內(nèi) EPROM 編程電源 ； EA 功能：內(nèi)外 ROM 選擇端 ； Vpp 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片， EPROM 編程 期 間，施加編程電源 Vpp。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 8 *I/O 線 : 80C51 共有 4 個(gè) 8 位并行 I/O 端口： P0、 P P P3 口，共 32 個(gè)引腳 。P3 口還具有第二功能，用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)（屬控制總線） 。 *P3 口第二功能 ： RXD 串行輸入口 ； TXD 串行輸出口 ； INT0 外部中斷 0（低電平有效） ； INT1 外部中斷 1（低電平有效） ； T0 定時(shí)計(jì)數(shù)器0； T1 定 時(shí)計(jì)數(shù)器 1； WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通（低電平有效） ； RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通（低電平有效） 。 單片機(jī)基本系統(tǒng) 單片機(jī) 基本系統(tǒng)即為最小系統(tǒng)，是指一個(gè)真正可用的單片機(jī)最小配置系統(tǒng)。這種系統(tǒng)所選擇的單片機(jī)內(nèi)部資源已經(jīng)能夠滿足系統(tǒng)的硬件要求，不需外接存儲(chǔ)器或 I/O接口， 只須在芯片上外接時(shí)鐘電路和復(fù)位電路即可。單片機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的核心部位，主要用于鍵盤掃描、數(shù)據(jù)處理、采樣反饋、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)等功能。 本次設(shè)計(jì)采用 STC89C52 單片機(jī)作為主控單元，圖 31 為單片機(jī)最小系統(tǒng)的構(gòu)成電 路圖。其中 RST 引腳所接為復(fù)位電路，由按鍵、 10uF 極性電容、 10K 電阻夠成；XTAL1 與 XTAL2 引腳外接時(shí)鐘電路，由 晶振與兩個(gè)大小為 30pF 的電容夠成。 圖 31 STC89C52 單片機(jī)小系統(tǒng) 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 9 單片機(jī)串口通信 計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳送方式共分為并行和串行數(shù)據(jù)傳送兩種方式，串行數(shù)據(jù)傳送按位順序進(jìn)行，最少只需一根傳輸線即可完成，成本低但速度慢。計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)時(shí)并行的，當(dāng)計(jì)算機(jī)向外發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，必須將并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 為串行數(shù)據(jù)再發(fā)送。 由于計(jì)算機(jī)與單片機(jī)之間需要電平轉(zhuǎn)換，所以連接 MAX232 芯片即可完成 RS232 與 TTL 電平的轉(zhuǎn)換，連接電路如圖 32 所示。 串口 的 3 號(hào)引腳為數(shù)據(jù)傳輸接口，經(jīng)過(guò) MAX232 的 R2in、 T2out、 T2in、 R2out四端連接到單片機(jī)的 和 ，即 RXD、 RXT 串行輸入輸出端，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的串口通信。 圖 32 單片機(jī) 串口通信原理 芯片 MAX232 功能簡(jiǎn)介： 第一部分是電荷泵電路。由 6 腳和 4 只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v 和 12v 兩個(gè)電源 ，提供給 RS232 串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。其中 1 1 1 14 腳為第一數(shù)據(jù)通道； 7 腳為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦 DB9 插頭； DB9插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。 第三部分是供電 部分 。 15 腳 GND、 16 腳 VCC (+5V)。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 10 鍵盤 掃描 按鍵 原理 本系統(tǒng)需要人為的輸入數(shù)據(jù)， 因此 需要設(shè)有鍵盤。 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤的每一個(gè)鍵都被賦予特定的功能，它們通過(guò)接口電路與單片機(jī)相連，通過(guò)軟件了解按鍵的狀態(tài)及鍵信息的輸入，并執(zhí)行該鍵的功能處理程序。 鍵盤是一組按鍵的集合，每個(gè)按鍵都是一個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)電路，如圖 33(a)所示。當(dāng)按鍵 K 未被按下時(shí)， 輸入為高電平， K 閉合時(shí)， 輸入為低電平。通常按鍵在按下和釋放是都存在一個(gè)抖動(dòng)的暫態(tài)過(guò)程，如圖 33(b)所示。這種抖動(dòng)的暫態(tài)過(guò)程大約經(jīng)過(guò) 5~10ms 的時(shí)間，人的肉眼是察覺(jué)不到的，但 對(duì)高速的 CPU 是有反應(yīng)的，可能產(chǎn)生誤處理。所以，通常需要進(jìn)行軟件延時(shí)，讓前沿抖動(dòng)消失后再檢測(cè)一次鍵的狀態(tài)，如果仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)真正有鍵按下。 按鍵釋放后 ，