【文章內(nèi)容簡介】 的發(fā)展，它不耐用的弊端已經(jīng)使它逐漸離開歷史的舞臺。 方案二：采用純數(shù)字電路 純數(shù)字電路的穩(wěn)壓電源避免了硬件之間的磨損，使得使用壽命大大提高，而且其輸出電壓也不會隨時間產(chǎn)生誤差。但是它的電路較為復雜，制作時很困難，由于電路的復雜產(chǎn)生的問題也會很多。 方案三：采用單片機的方法 采用單片機的數(shù) 字穩(wěn)壓電源是將數(shù)字電路和單片機很好地結(jié)合在一起，不但能夠達到數(shù)字電路的效果，而且能夠大大地簡化復雜的純數(shù)字電路。采用單片機后，還可以用軟件實現(xiàn)保護功能，要擴展其他的功能也非常容易。 通過多方面考慮和實用性，精確度， 單片機進行處理，具有低功耗、高性能、抗干擾能力強等優(yōu)點 ， 故我們選擇方案三。 系統(tǒng)整體框圖（里面內(nèi)容可以根據(jù)你做的改） 圖 1 系統(tǒng)整體框圖 系統(tǒng)整體概述 本文設計整體框圖如圖 1所示，主要分為單片機控制，顯示電路，按鍵， D/A轉(zhuǎn)換，變 壓器，穩(wěn)壓電路等模塊。這幾個模塊通過單片機的控制來協(xié)調(diào)工作。 控制部分 本文采用 AT89C51 單片機來實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制，與協(xié)調(diào)工作。如圖 2 為單片機的原理圖： 圖 2 單片機原理圖 單 片 機 顯 示電路 按鍵 D/A轉(zhuǎn)換 控制電路 穩(wěn)壓電路 輸出電路 整流濾波 變壓器 ~220v 顯示部分 本文選用共陽極數(shù)碼管來作為顯示部分，因為所要顯示的數(shù)字較少，因而數(shù)碼管顯示能夠滿足要求。如圖 3 所示為數(shù)碼管的原理圖： 圖 3 數(shù)碼管原理圖 鍵盤接口部分 鍵盤是單片機應用系統(tǒng)中使用最廣泛的一種數(shù)據(jù)輸入設備。鍵盤分為獨立式鍵盤和矩陣鍵盤。 方案一，采用獨立式鍵盤 獨立式鍵 盤，每個鍵占用一條 I/O 線，當按鍵數(shù)量較多時， I/O口，利用率不高，但是程序編制簡單，適用于所需按鍵較少的場合。 方案二，采用行列式矩陣鍵盤 電路連接復雜，但是提高了 I/O 口的利用率，軟件編程較復雜，適用于需要大量按鍵的場合。 因為本設計所需要的按鍵簡單，故選者方案一。 穩(wěn)壓電源部分 本文選用三端穩(wěn)壓電源，輸出 15V，電流為 1A。如圖 4 所示為其引腳圖： 圖 4 LM7915 外形引腳圖 D/A 轉(zhuǎn)換器 本文數(shù)模轉(zhuǎn)換器選用 DAC0808 型號，它是一個 8位的 DAC 轉(zhuǎn)換器， DAC0808是具 有 16 個引腳的雙列直插式 8位 D/A轉(zhuǎn)換器件。其引腳功能分別為： 1 腳為空 ,2 腳為 GND,3 腳為 VEE， 4腳為 DAC 輸出引腳， 5－ 12 腳為數(shù)據(jù)輸入引腳， 13腳為 VCC， 14 腳為基準電壓（ VREF＋）， 15腳為基準電壓（ VREF－）， 16 腳為COMPENSATION。當數(shù)據(jù)輸入量全為 0 時，其 4 腳輸出電壓最低，接近零；當數(shù)據(jù)輸入量全為 1 時，其 4 腳輸出電壓最高，電壓值由基準電壓 VREF 決定。因此，基準電壓的精度決定了 D/A 轉(zhuǎn)換的精度。 運放 NE5532 NE5532 是一種雙運放高性能低噪聲運算放大器。 相比較大多數(shù)標準運算放大器，如 1458，它顯示出更好的噪聲性能，提高輸出驅(qū)動能力和相當高的小信號和電源帶寬。這使該器件特別適合應用在高品質(zhì)和專業(yè)音響設備，儀器和控制電路和電話通道放大器。 引腳圖如圖 5 所示： 圖 5 NE5532引腳圖 第三章 系統(tǒng)硬件電路設計 系統(tǒng)硬件電路綜述 系統(tǒng)的采用了 AT89C51，配合 D/A 轉(zhuǎn)換器件 DAC0808 和三端穩(wěn)壓塊實現(xiàn)電壓連續(xù)可調(diào)（精度為： ）。同時能通過 LED 數(shù)碼管顯示相應的電壓值，直觀、可靠、實用，電路結(jié)構(gòu)簡單。 數(shù)字控制部分用 +、 按鍵控制一可逆二進制計數(shù)器，二進制計數(shù)器的輸入輸出到 D/A 轉(zhuǎn)換器，經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應的電壓，此電壓經(jīng)過放大到適合的電壓值后，去控制穩(wěn)壓電源的輸出，是穩(wěn)壓電源的輸出電壓以 的步進值 增或減。 系統(tǒng)總設計部分為圖 6： 圖 6 系統(tǒng)硬件總設計 下面主要介紹下主要硬件模塊。 單片機主控電路設計 本文采用 AT89C51 單片機來實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制，與協(xié)調(diào)工作； 單片計算機即單片微型計算機是集 CPU ， RAM ， ROM ,定時，計數(shù)和多種接口于一體的微控制器。它體積小，成本低，功能強，廣泛應用于智能產(chǎn)業(yè)和工業(yè)自動化上。而51系列單片機是各單片機中最為典型和最有代表性的一種。 穩(wěn)壓電源部分 如圖 7所示，該部分主要是由三端穩(wěn)壓器 LM781 LM791 LM7805 和若干個電容、二極管元器件組成， 220V 市電經(jīng) 220V/36V 變壓器降壓后得到的雙 15V交流電壓，經(jīng)三端穩(wěn)壓器 LM7815 和 LM7915 得到的 +15V，再經(jīng)過 LM7805 得到的+5V 的電壓。 圖 7 穩(wěn)壓電源圖 、顯示部分 在圖 8 中，顯示部分比較簡單，主要是由兩個數(shù)碼管和若干電阻組成，兩個數(shù)碼管分別顯示電壓的個位和十分位，該部分是由單片機完成的，數(shù)碼管的各個端口以依次連到 AT89C51 單片機的 P0 P0 P0 P04 口，完成電壓顯示部分。 圖 8 顯示部分 模數(shù)轉(zhuǎn)換部分 本系統(tǒng)中的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路如圖 9所示。它由 DAC080兩級低漂移的運放電路組成。 DAC0808 和運放將 CPU 發(fā)出的 8 位二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 0～ 5 V 的電壓，然后經(jīng)運放 U8 反向放大 2倍，以得到 0～ 10 V 電壓。因此，該 DAC 的轉(zhuǎn)換分辨率為 10／ (281)= V，即 CPU 輸出給 DAC 的數(shù)據(jù)變化為 1 Bit， DAC 輸出電壓的變化為 V。 VREF 電路為 DAC 提供基準電壓，調(diào)節(jié) R5A，可使基準電壓保持為 5 V。 圖 9 第四章 系統(tǒng)軟件設計 圖 10 主程序流程如圖 10 所示。 本電路 采用 51 系列單片機作為整機的控制單元，通過改變輸入數(shù)字量來改變輸出電壓值，從而使輸出功率管的基極電壓發(fā)生變化，間接地改變輸出電壓的大小。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測實際輸出電壓值的大小，可以經(jīng)過 ADC0809 進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，間接用單片機實時對電壓進行采樣，然后進行數(shù)據(jù)處理及顯示。采 用軟件方法來解決數(shù)據(jù)的預置以及電流的步進控制，使系統(tǒng)硬件更加簡潔，各類功能易于實現(xiàn)本系統(tǒng)以直流電源為核心，利用 51 系列單片機為主控制器，通過鍵盤來設置直流電源 的輸出電流，設置步進等級可達 ，并可由數(shù)碼管顯示實際輸出電壓值和電壓設定值。利用單片機程控輸出數(shù)字信號，經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換器（ DA0832）輸出模擬量，再經(jīng)過運算放大器隔離放大，控制輸出功率管的基極，隨著功率管基極電電流的變化而輸出不同的電壓。單片機系統(tǒng)還兼顧對恒壓源進行實時監(jiān)控，輸出電壓經(jīng)過電流 /電壓轉(zhuǎn)變后，通過 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，實時把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)量，經(jīng)單片機分析處理， 通過數(shù)據(jù)形式的反饋環(huán)節(jié)，使電壓更加穩(wěn)定，構(gòu)成穩(wěn)定的壓控電壓源。 第五章 制作與調(diào)試 硬件電路的布線與焊接 電路圖經(jīng)過我們在 PROTEL 中的自動排線和