基于at89s52單片機(jī)控制的直流穩(wěn)壓電源(編輯修改稿)
2024-07-24 17:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 鐘電路 MCS－52芯片內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但晶體振蕩器和微調(diào)電容必須外接。時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列，～12MHz，典型取值為6MHz。 i. 總線 以上所有組成部分都是通過總線連接起來，從而構(gòu)成一個(gè)完整的單片機(jī)。系統(tǒng)的地址信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和控制信號(hào)都是通過總線傳送的，總線結(jié)構(gòu)減少了單片機(jī)的連線和引腳，提高了集成度和可靠性。 選用單片機(jī)的結(jié)構(gòu)： 1 一個(gè)8 位算術(shù)邏輯單元 2 32 個(gè) I/O 口4 組8 位端口可單獨(dú)尋址 3 兩個(gè)16 位定時(shí)計(jì)數(shù)器 4 全雙工串行通信 5 6 個(gè)中斷源兩個(gè)中斷優(yōu)先級 6 128 字節(jié)內(nèi)置 RAM 7 獨(dú)立的64K 字節(jié)可尋址數(shù)據(jù)和代碼區(qū) 每個(gè)8051 處理周期包括12 個(gè)振蕩周期每12 個(gè)振蕩周期用來完成一項(xiàng)操作如取指令和計(jì)算指令執(zhí)行時(shí)間可把時(shí)鐘頻率除以12 取倒數(shù)然后指令執(zhí)行所須的周期 除以12 后就得到了每秒執(zhí)行的指令個(gè)數(shù) 。AT89C52的管腳圖如圖2：： 圖2 89CS52管腳圖 單片機(jī)外圍電路介紹 電源引腳 Vcc 和 Vss Vcc：電源端，接＋5V。 Vss：接地端。 時(shí)鐘電路引腳 XTAL1和 XTAL2 XTAL1：接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，若使用外部 TTL 時(shí)鐘時(shí)，該引腳必須接地。 XTAL2：接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出，若使用外部 TTL 時(shí)鐘時(shí)，該引腳為外部時(shí)鐘的輸入端。 地址鎖存允許 ALE 系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，ALE 用于控制地址鎖存器鎖存 P0口輸出的低8位地址，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與低位地址的復(fù)用。 P0口的 ,，作為整個(gè)系統(tǒng)的輸入部分。其中和 +5V 電源的數(shù)字輸入鍵，和 的是+12V 電壓的數(shù)字輸入鍵。和 ,“+”，“—”號(hào)鍵。 P1口和 DAC0832的輸入相接，作為 D/A 模塊的輸入。 電路如下：圖3 按鍵輸入圖其中 SS2為固定電壓的輸入，分別是+8V 和+12V 電壓的輸入按鈕，SS4分別為+，—鍵，對電壓值進(jìn)行加和減計(jì)算。 /WR 和/RD 分別接到兩數(shù)碼管的公共端 COM1和 COM2。 D/A 模塊 D/A 電路簡介根據(jù)平時(shí)的使用習(xí)慣和相關(guān)資料，我們使用的 D/A 轉(zhuǎn)換一般有下列兩種方案： 方案一：采用 MX7541 是高速高精度 12 位數(shù)字 / 模擬轉(zhuǎn)換器芯片，功耗低，而且其線性失真可低達(dá) % ，特別適合于精密模擬數(shù)據(jù)的獲得和控制。 方案二：采用 DAC0832，DAC0832 是一種常用的 8 位的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換芯片。 DAC0832 及其外圍電路本系統(tǒng)是基于單片機(jī)的數(shù)控電源的設(shè)計(jì)，而 MX7541 是 12 位數(shù)字 輸入的 ， 因此須用鎖存器。而此數(shù)控電源要求單步 1V， 2～15 .0V 只需區(qū)分 14 個(gè)點(diǎn)，DAC0832 完全可以達(dá)到，故選擇常用的 DAC0832。當(dāng)其與單片機(jī)進(jìn)行相連時(shí)，電路也 簡單，只需把單片機(jī)的數(shù)據(jù)線與 DAC0832 的輸入端直接相連即可，程序也很簡單，只需向其送數(shù)據(jù)即可。DAC0832 的管腳圖如圖 3 所示： I OUT1 11D 07D 16D 25 I OUT2 12D 3 4D 4 16 V REF8D 5 15D 6 14D 7 13 FB9 CS1 WR12XFER 17 WR2 18 ILE 19VCC 20GND10AGND3DAC0832圖4 DAC0832管腳圖其各個(gè)引腳的連接及外圍圖：圖5 D/A 模塊電路管腳的具體名稱和用法 D0 ～ D7：數(shù)字量輸入端； CS：片選信號(hào)，低電平有效； ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許信號(hào)，高電平有效； 1WR：第 1 寫信號(hào)，低電平有效； 2WR：第 2 寫信號(hào)，低電平有效； XFE：數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)，低電平有效； 1OUTI：電流輸出端 1； 2：電流輸出端 2； FBR：反饋電阻端； EV：基準(zhǔn)電壓，基電壓范圍為10V ～ +10V； GND：數(shù)字地； AGND：模擬地 ； 單片機(jī)與 DAC0832的接口可按二級緩沖器方式、單緩沖器方式和直通方式聯(lián)接。如上圖4的聯(lián)接方式是直通方式聯(lián)接方式。由 OUT1腳輸出的為一個(gè)模擬電流值，經(jīng)過運(yùn)算放大器后為一個(gè)電壓值，這電壓值輸入到后面的運(yùn)算放大部分，作為后面部分的輸入。 D/A 轉(zhuǎn)換的計(jì)算 D/A 轉(zhuǎn)換器（DAC）輸入的是數(shù)字量，經(jīng)轉(zhuǎn)換輸出的是模擬量。DAC 的技術(shù)指標(biāo)很多，如：分辨率、滿刻度誤差、線性度、絕對精度、相對精度、建立時(shí)間、輸入/輸出特性等。 分辨率：DAC 的分辨率反映了它的輸出模擬電壓的最小變化量。其定義為輸出滿刻度電壓與 n2的比值，其中 n 為 DAC 的位數(shù)。如：8 位 DAC 的滿刻度輸出電壓為 5V，則其分辨率為 )(2568V?；10 位 DAC 的分辨率為 )(10245V??？梢姡珼AC 的位數(shù)越高，分辨率越小。 建立時(shí)間：是描述 DAC 轉(zhuǎn)換速度快慢的參數(shù)。其定義為從輸入數(shù)字量變化到輸出達(dá)到終值誤差 21?LSB（最低有效位）所需的時(shí)間。高速 DAC 的建立時(shí)間可達(dá) 1us。 接口形式：在 DAC 輸入/輸出特性之一。包括輸入數(shù)字量的形式，十六進(jìn)制式 BCD，輸入是否帶有鎖存器等。 DAC0832為8位 D/A 轉(zhuǎn)換器。單電源供電，范圍為+5V ～ +15V，基準(zhǔn)電壓范圍為 V10?。電流的建立時(shí)間為1us。CMOS 工藝功耗20 mw。 輸入設(shè)有兩級緩沖鎖存器。 電壓的計(jì)算方式： 設(shè)計(jì)要求數(shù)控電壓步進(jìn)為 1V，因此要準(zhǔn)確選擇 D/A 的參考電壓 REFV，如上圖用一個(gè)精密電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，計(jì)算方法如下： nVref?256，rf數(shù)字量取 0 ～ 256，n 取 16， REFV取 8V,即數(shù)字量每步進(jìn) 16，模擬量，要達(dá)到步進(jìn) 1V，必須放大 2 倍，用運(yùn)放即可 。運(yùn)算放大器的原理如下圖：圖 6 運(yùn)算放大電路輸出的電壓 V，再從 Vi 輸入，經(jīng)過電容 C10 濾波再輸入， ????????034RIOi， 34i?， iOVR， 輸出的 Vo 值的大小為輸入 Vi 的 倍，只需調(diào)節(jié)可調(diào)電阻 R3 的阻43R?值達(dá)到所需的電壓放大倍數(shù)即可，輸出的電壓 Vo 通過電壓跟隨，再用于控制LM317T 的輸出。 LED 數(shù)碼管顯示模塊 數(shù)碼管顯示簡介 數(shù)碼管 LED 串口顯示模塊通常有兩種顯示方法:動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。 動(dòng)態(tài)顯示：連接方法是將每個(gè)二極管的同名端連在一起，而每個(gè)顯示器的 公共極 COM 各自獨(dú)立的接受 I/O
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