【文章內(nèi)容簡介】 ，精度沒有那么高?？紤]到各種因素，本設(shè)計采用方案一。 3. 數(shù)控電壓源的原理 整機電路框圖 數(shù)控電壓源的電路框圖如圖所示： 工作原理： 本設(shè)計介紹了以 89C52 單片機為控制單元，以數(shù)模轉(zhuǎn)換器 DAC0832 輸出參考電壓，以該參 鍵盤 液晶顯示 89C52 單 片 機 電壓 D/A 轉(zhuǎn)換 電壓調(diào)整 電源電路 輸出 考電壓控制電壓轉(zhuǎn)換模塊 LM350 的輸出電壓大小的數(shù)控電壓源。通過改變送給單片機的數(shù)字量而達(dá)到改變輸出電壓的方法。通過三端穩(wěn)壓器 LM350 達(dá)到輸出電壓的穩(wěn)定。 DA 轉(zhuǎn)換電路工作原理 本設(shè)計是采用 DAC0832 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)模轉(zhuǎn)換，其數(shù)據(jù)口與 P0 口直接相連， D/A 的 CS 和XFER 連接后接 ， WR2 和 WR1 接單片機的 WR 端，讓 D/A 工作在單緩沖方式下。 D/A的 8 腳接參考電壓， D/A 的電壓輸出端接 OP07 將 D/A 的輸出電流轉(zhuǎn)換成電壓。改變 P0 口的數(shù)據(jù)便可改變 0832 的輸出電壓，如當(dāng) P0＝ 00H 時， DAC0832 的輸出電壓就應(yīng)為 0V。其電路圖如圖所示 : 電壓調(diào)整電路工作原理 本設(shè)計的輸出 信號 采用 OP07 芯片 進行 電流 /電壓轉(zhuǎn)換，再 將 OP07 的輸出電 流 LM358 進行反相放大， LM358 接成反饋放大電路，通過調(diào)節(jié)電位器可以調(diào)節(jié)運放的電壓放大倍數(shù)。由于 LM358 的輸出電壓 Vout=(1+R0/R13)，由電路圖知 R13 是個定值，而 R0 則是由R12 和下面的電路來確定的，可知 R0 是個變量，所以 LM358 的輸出電壓與 R0 是成線性關(guān)系變化的。通過調(diào)節(jié) RV2，即可調(diào) 節(jié) LM358 的輸出電壓。 4. 各部分元件 鍵盤電路 鍵盤接口通常包括硬件和軟件兩部分。硬件是指鍵盤的結(jié)構(gòu)及其主機 的連接方式；軟件是指對鍵盤操作的識別與分析，即鍵盤管理程序。 鍵盤一般是一組開關(guān) (按鍵 )的集合。常用的按鍵有三種： 機械觸點式：利用金屬的彈性使按鍵復(fù)位。 導(dǎo)電橡膠式：利用利用橡膠接彈性使按鍵復(fù)位。 柔性按鍵：外形及面板布局等可按整機要求設(shè)計，在價格、壽命、防潮、防銹等方面顯示出較強的優(yōu)越性。 鍵盤按其工作原理又可分為編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤。這兩類鍵盤的主要區(qū)別是識別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法。 編碼鍵盤主要是用硬件來實現(xiàn)對鍵的識別； 非編碼鍵盤主要是由軟件來實現(xiàn)鍵盤的定義與識別。非編碼 式鍵盤接照與主機連接方式的不同，可分獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤。 (1)獨立式鍵盤：獨立式鍵盤中，每個按鍵占用一根 I/O 口線，每個按鍵電路相對獨立。I/O 口通過按鍵與地相連， I/O 口有上拉電阻，無鍵按下時，引腳端為高電平，有鍵按下時，引腳電平被拉低。 I/O 口內(nèi)部有上拉電阻時，外部可不接上拉電阻。 （ 2)矩陣式鍵盤：行列式鍵盤采用行列電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)按鍵較多時所占用的口線相對較少，鍵盤規(guī)模越大，其優(yōu)點越明顯。所以，當(dāng)按鍵數(shù)目大于 8 時，一般采用矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)。 鍵盤電路工作原理 （ 1） 鍵盤電路原理圖如圖所示： （ 2）鍵盤電路工作原理如圖 所示，當(dāng)無鍵按下時，單片機的 ～ 及 為高電平。當(dāng)有鍵按下時，單片機的相應(yīng)口線通過按鍵與地相連被拉成低電平，其它口線電平狀態(tài)不變。因此，通過檢測 I/O 口線的電平狀態(tài)，即可判斷鍵盤上哪個鍵被按下。 D/A 轉(zhuǎn)換電路 D/A 轉(zhuǎn)換電路主要由 STC89C522（單片機）、數(shù)碼轉(zhuǎn)換器 DAC0832 及 LM358 運算放大器等芯片組成。 STC89C52 的 P2 口作為數(shù)據(jù)端口與 DAC0832 的 8 位數(shù)據(jù)線 相連。本系統(tǒng)中，因為 CPU 的工作任務(wù)是單一的，而且數(shù)據(jù)傳送的目的地址也是單一的，因此， DAC0832采用單緩沖的工作方式，該芯片的 CS(低電平有效 )、 WR XFER、 WR2 四個使能端均與地相接處于有效狀態(tài)，這個工作方式不需要給 DAC0832 分配地址空間， CPU 的 P1 口的數(shù)據(jù)變化直接反映到 DAC0832 的輸出端。 5. 數(shù)控電壓源的軟件 系統(tǒng)初始化后，默認(rèn)輸出 0V 電壓，此時， LCD 顯示 ；然后掃描 KEY2， KEY3鍵，當(dāng) KEY2， KEY3 有鍵按下時，程序跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)的按鍵處理子程序；經(jīng)過按鍵處 理子程序處理后，置相應(yīng)的標(biāo)志位，并處理相應(yīng)的寄存器的值；再回到主程序中，依據(jù)不同的標(biāo)志位送出相應(yīng)的數(shù)字量給 DAC0832，并把相應(yīng)的數(shù)據(jù)送入顯示緩沖區(qū)，最后顯示電源輸出的電壓值；程序繼續(xù)掃描 KEY2， KEY3 鍵，再循環(huán)執(zhí)行前面的步驟。 主程序 子程序 本程序設(shè)定 KEY2 為電壓 +，當(dāng)按住 KEY2 鍵不松開時，輸出電壓以 連續(xù)步進，直至 KEY2 鍵松開。當(dāng)以一定的時間間隔點動 KEY2 鍵時，輸出電壓也為點動步進。 KEY3為電壓 ，與 KEY2 功能基本相同；同時輸出電壓的值顯示在 LCD 上。通過這種人機交換互設(shè)置，可以方便對電壓源輸出進行控制。 6. 電路的調(diào)試 硬件的調(diào)試 硬件的調(diào)試過程 電路調(diào)試過程中遇到的問題和解決辦法： (1).電路線路比較多，容易出現(xiàn)短路現(xiàn)象，數(shù)碼顯示由于短路出現(xiàn)顯示不正常顯示，整理線路后能夠正常顯示。 (2).制作和測試－ 12V 電源時，由于沒有認(rèn)真參考整流管的接法和 7912 的芯片資料，出現(xiàn)三次整流電容爆裂。 (3).穩(wěn)壓管 7812 的輸出端輸出電壓，檢查電路，發(fā)現(xiàn)輸出端需要增加一個電容，增加后問題得到 解決。 (4).由于 LCD 顯示的電壓不是從 LM358 輸出的實際電壓值，所以顯示的電壓與實際的電壓值有一點的差距，為了減少誤差，且從前面的電壓調(diào)整電路可知輸出電壓與電阻是成線性關(guān)系的，所以首先必須調(diào)節(jié)輸出電壓的線性關(guān)系。 線性關(guān)系主要是這樣調(diào)節(jié)的： ①首先輸入 的電壓，調(diào)節(jié)電位器，使輸出也為 的電壓； ②通過鍵盤設(shè)置，使輸入為 的電壓，反復(fù)調(diào)節(jié)電位器，使輸出為 的電壓； ③通過鍵盤設(shè)置，使輸入為 的電壓，反復(fù)調(diào)節(jié)電位器，使輸出為 的電壓； ④通過鍵盤設(shè) 置，使輸入為 的電壓，反復(fù)調(diào)節(jié)電位器，使輸出為 的電壓； ⑤通過鍵盤設(shè)置，使輸入為 的電壓，反復(fù)調(diào)節(jié)電位器，使輸出為 的電壓。 通過調(diào)節(jié)輸入輸出電壓的線性關(guān)系，確定電位器的阻值。調(diào)好了線性關(guān)系后，電位器使固定下來了，在以后的操作中不能改變電位器的阻值。隨著電位器阻值的確定，運算放大器的放大倍數(shù)也就確定下來了。 電路數(shù)據(jù)的測試 (1). 電壓輸出范圍的測試 主要測試儀器：數(shù)字萬用表 ①設(shè)計要求的范圍內(nèi)，通過程序電壓極值，先設(shè)最低值，再設(shè)最高值，用數(shù)字萬用 表測量相應(yīng)的輸出電壓，重復(fù)測試三次，具體測試數(shù)據(jù)如表 : ②誤差分析 從上表的數(shù)據(jù)看出，實際輸出的電壓最低值達(dá)不到要求的 0V，主要原因是在設(shè)計電路原理的時候考慮到條件不足， 0832 的基準(zhǔn)電壓只能是 +5V，如果能使 0832 的基準(zhǔn)電壓能夠是 5V，則可以達(dá)到要求。 最低值誤差＝（ ＋ ＋ 0)/3==30mV 最高值誤差＝（ ＋ ＋ ） /3==36mV 總體分