【文章內(nèi)容簡介】 型（D）封裝TLC5615ID 和塑料DIP（P ）封裝TL C5615IP的工作溫度在 40℃～85℃ 的范圍內(nèi)。 TLC5615 的內(nèi)部功能框圖 Internal functions diagram of TLC5615 TLC5615功能簡介：(1) 10位DAC電路；(2) 一個16位移位寄存器 ,接受串行移入的二進制數(shù)，并且有一個級聯(lián)的數(shù)據(jù)輸出DOUT；(3) 并行輸入輸出的 10位 DAC 寄存器，為10位DAC電路提供待轉(zhuǎn)換的二進制數(shù)據(jù)；(4) 電壓跟隨器為參考電壓端REFIN提供很高的輸入阻抗，大約10MΩ；(5) 2電路提供最大值為2 倍于REFIN的輸出；(6) 上電復(fù)位電路和控制電路。引腳功能：8 ：● DIN，串行二進制數(shù)輸入端；● SCLK，串行時鐘輸入端；● ，芯片選擇，低有效；CS● DOUT，用于級聯(lián)的串行數(shù)據(jù)輸出；● AGND，模擬地；● REFIN，基準電壓輸入端；● OUT，DAC模擬電壓輸出端；● ，正電源電壓端。DV 引腳排列 Pins arrangement推薦工作條件：● ,～ ,通常取 5V；DV● 高電平輸入電壓:；● 低電平輸入電壓,；● 基準輸入電壓:2V～(VDD2) ，；● 負載電阻:不得小于2kΩ。 TLC5615工作原理?？梢钥闯?，只有當片選 為低電平時，串行輸入數(shù)據(jù)CS才能被移入16位移位寄存器。當 為低電平時，在每一個SCL K時鐘的上升沿將 DIN CS的一位數(shù)據(jù)移入16位移寄存器。注意，二進制最高有效位被導(dǎo)前移入。接著， 的上升沿CS將16位移位寄存器的10位有效數(shù)據(jù)鎖存于10位DAC寄存器，供 DAC電路進行轉(zhuǎn)換；當片選為高電平時，串行輸入數(shù)據(jù)不能被移入16位移位寄存器。注意， 的上升和下降都必CS須發(fā)生在SCL K為低電平期間。從圖中可以看出,最大串行時鐘速率為：f(sclk )max =1/ (CH)+ (CS)≈14MHzWtt兩種工作方式：，16位移位寄存器分為高4位虛擬位、低2位填充位以及10位有效位。在單片TLC5615工作時，只需要向16位移位寄存器按先后輸入10位有效位和低2位填充位，2位填充位數(shù)據(jù)任意，這是第一種方式，即12位數(shù)據(jù)序列。第二種方式為級聯(lián)方式，即16位數(shù)據(jù)序列，可以將本片的DOUT接到下一片的DIN，需要向 16位移位寄存器按先后輸入高4位虛擬位、10位有效位和低2位填充位，由于增加了高4 位虛擬位，所以需要16個時鐘脈沖。無論工作在哪一種方式,輸出電壓為： 。其中， 是參考電壓1024/NVREFIout??REFINV，N 為輸入的二進制數(shù)。 TLC5615 的時序圖 Sequence chart of TLC5615 ZLG7289A 芯片介紹 芯片簡介ZLG7289A是廣州周立功單片機發(fā)展有限公司自行設(shè)計的，具有SPI串行接口功能的可同時驅(qū)動8位共陰數(shù)碼管（或64只獨立LED）的智能顯示驅(qū)動芯片，該芯片同時還可連接多達64鍵的鍵盤矩陣，單片即可完成LED顯示、鍵盤接口的全部功能。ZLG7289A內(nèi)部含有譯碼器，可直接接受BCD碼或 16進制碼，并同時具有2種譯碼方式，此外，還具有多種控制指令，如消隱、閃爍、左移、右移、段尋址等。ZLG7289A具有片選信號，可方便地實現(xiàn)多于8位的顯示或多于64鍵的鍵盤接口。典型應(yīng)用：儀器儀表，工業(yè)控制器，條形顯示器，控制面板等。特點： ? 串行接口，無需外圍元件可直接驅(qū)動LED? 各位獨立控制譯碼/ 不譯碼及消隱和閃爍屬性? （循環(huán)）左移/（循環(huán)）右移指令? 具有段尋址指令，方便控制獨立LED? 64位鍵盤控制器，內(nèi)含去抖動電路 引腳說明引腳說明，： 引腳說明表 Pins explain table引腳 名稱 說明1，2 VDD 正電源3，5 NC 懸空4 VSS 接地6 /CS 片選輸入端，此引腳為低電平時可向芯片發(fā)送指令及讀取鍵盤數(shù)據(jù)7 CLK 同步時鐘輸入端，向芯片發(fā)送數(shù)據(jù)及讀取鍵盤數(shù)據(jù)時，此引腳電平上升沿表示數(shù)據(jù)有效。8 DATA 串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端，當芯片接收指令時，此引腳為輸入端；當讀取鍵盤數(shù)據(jù)時，此引腳在“讀”指令最后一個時鐘的下降沿變?yōu)檩敵龆恕? /KEY 按鍵有效輸出端，平時為高電平，當檢測到有效按鍵時，此引腳變?yōu)榈碗娖健?016 SGSA 段g段a驅(qū)動輸出17 DP 小數(shù)點驅(qū)動輸出1825 DIG0DIG7 數(shù)字0數(shù)字7驅(qū)動輸出26 OSC2 振蕩器輸出端27 OSC1 振蕩器輸入端28 /RESET 復(fù)位端第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 總體方案設(shè)計與比較方案一：通過編碼開關(guān)來控制存儲器的地址；根據(jù)地址輸出對應(yīng)的數(shù)字量送數(shù)模（D/A）進行轉(zhuǎn)換；再根據(jù)輸出的電壓量來控制電流的變化；同時；通過四個編碼開關(guān)的BCD碼送給4511及數(shù)碼管顯示。此方案的優(yōu)點是電路簡單，缺點是數(shù)據(jù)量大且存儲器存儲容量有限，在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)編碼開關(guān)不穩(wěn)定，所以不宜采用。： 方案一方框圖 Plan one charts方案二：采用以MSP430F2274 為核心的單片機系統(tǒng)來控制片內(nèi)自帶的 10位AD轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)據(jù)的輸入并將其轉(zhuǎn)換成模擬量輸出同時單片機把輸入的預(yù)值電流送數(shù)碼管顯示，再根據(jù)輸出的電壓量來控制電流的變化，此方案的優(yōu)點是輸入的預(yù)值電流信號穩(wěn)定且避免了大量的數(shù)據(jù)存儲，所以電路設(shè)計和制作采用方案二。：輸入顯示鍵盤單片機MSP430D/A轉(zhuǎn)換輸出顯示A/D采樣恒流源電源模塊 方案二方框圖 Plan two charts 單元電路設(shè)計系統(tǒng)硬件以MSP430F2274 單片機為核心，外圍包括電源模塊、數(shù)碼管顯示模塊、 D/A轉(zhuǎn)換模塊及恒流源模塊。 電源電路 本設(shè)計共用到電源有兩種：即177。12V +5V。電源原理：穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，： 電源方框及波形圖 Power box and waveform figurea 整流和濾波電路：整流作用是將交流電壓U 2變換成脈動電壓 U3。濾波電路一般由電容組成，其作用是脈動電壓U 3中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓 U4。b 穩(wěn)壓電路：由于得到的輸出電壓U 4受負載、輸入電 壓 和 溫度的影響不穩(wěn)定，為了得到更為穩(wěn)定電壓添加了穩(wěn)壓電路，從而得到穩(wěn)定的電壓U 0。 177。12V電源電路圖電源變壓器整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路U1 U2 U3 U4 U5 177。12V Power supply circuit +12 V的電源；主要用于LM1117。 +5V電源原理圖 +5V Power principle diagram+5V的電源用于 LM358 。 由于要求輸出的電流最大值為2022mA,而且主要電流從它通過，所以要用大電容，本設(shè)計采用兩個2200UF 50V的電容并聯(lián)( 同時為了減小紋波系數(shù)本設(shè)計在兩個電容之間接入有源濾波電路 )，由于的LM358的耐壓值最大可達42V，所以LM358可以安全工作 。 D/A電路利用MSP430 單片機的通用I/ O口( P1口)與 。分別用 、 和片選 CS， 。 硬件連接圖 Hardware connection diagram 恒流源電路方案一： 恒流源電路 ， 運放的輸出端通過三極管與反向輸出端相連，構(gòu)成負反饋電路，由于運放的同相輸入端與反相輸入端在理論上是虛短的，且運放的輸入電阻無窮大，因此反相端和同相端的電位相等，即 ,又由于三極管的發(fā)射極 與集電極電流 僅相差微小的基極電流，可視Ui?39。 139。RUiI??Io為兩者相等即 。因此可以通過改變同相輸入端的電壓來調(diào)整輸出電流 的大小。Io39。 Io例如： 時， Vi2但是在測試 對 的控制比預(yù)期效果差，總是小于理論值。 方案一恒流源電路原理圖 Plan a constant current source circuit principle diagram方案二：輸出電流采樣電路是采用取采樣電阻兩端的電壓差，根據(jù)I=V/R 換算得到電流值的。 LM358和晶體管QQ2組成電壓－電流轉(zhuǎn)換器，U1A、U1B和電阻R1－R8利用D/A的輸出實現(xiàn)對電壓進行數(shù)控。LM358主要功能是可以實現(xiàn)V/I轉(zhuǎn)換。TIP42C（10A ）是大功率PNP三極管，主要功能是實現(xiàn)功率放大。輸出電流采樣電路是采用取采樣電阻兩端的電壓差，根據(jù)I=V/R 換算得到電流值的。通過對電阻R9兩端的電壓值進行采樣，經(jīng)過運算放大器送入片內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。由于R9 是2歐姆，所以可以測量0～2022mA的電流范圍。R9 兩端的電壓在0～4V的范圍內(nèi)變化，滿足系統(tǒng)設(shè)計的精度要求。 方案二恒流源電路原理圖 Scheme ii constant current source circuit principle diagram 數(shù)碼管顯示電路本題采用ZLG7289 來控制按鍵，控制 4個鍵和四個數(shù)碼管，實現(xiàn)20～2022mA電流的輸入。利用ZLG7289本身的特性可以串行接口無需外圍元件可直接驅(qū)動LED ，各位獨立控制譯碼 /不譯碼及消隱和閃爍屬性，循環(huán)左移/ 循環(huán)右移指令，具有段尋址指令方便控制獨立LED ，并且有4 鍵鍵盤控制器內(nèi)含去抖動電路，完全達到題目所提及的要求。 數(shù)碼顯示管電路圖 Digital display tube diagram Protel 99SE介紹Protel 99SE是 Protel公 司 于 2022年 推 出 的 產(chǎn) 品 ， 在 Protel系 列 產(chǎn) 品 中 ， Protel 99SE以 其 強 大 的 功 能 ， 方 便 快 捷 的 設(shè) 計 模 式 和 人 性 化 的 設(shè) 計 環(huán) 境 ， 贏 得 了 眾 多 電 路 設(shè) 計這 得 青 睞 ， 成 為 當 前 電 子 工 業(yè) 中 印 刷 電 路 板 設(shè) 計 的 主 流 軟 件 。Protel設(shè) 計 系 統(tǒng) 是 一 套 建 立 在 PC環(huán) 境 下 的 EDA電 路 集 成 設(shè) 計 系 統(tǒng) ， 它 以 卓 越 的 功 能 旺盛 的 生 命 力 緊 跟 計 算 機 操 作 系 統(tǒng) 和 EDA技 術(shù) 的 發(fā) 展 步 伐 。Protel 99SE 由 兩 大 部 分 組 成 ： 電 路 原 理 圖 設(shè) 計 （ Advanced Schematic） 和 多 層 印 刷 電 路 板 設(shè) （ Advanced PCB） 。 其 中 Advanced Schematic由 兩 部 分 組 成 ： 電 路 圖 編 輯 器 （ Schematic） 和 元 件 庫 編 輯 器 （ Schematic Library） 。 Protel 99SE作 為 常 用 的 電 路 設(shè) 計 軟 件 ， 相 對 于 其 他 電 路 設(shè) 計 軟 件 ， 具 有 以 下 一 些 特 性 ：? 靈 活 的 文 檔 管 理 。? 多 樣 的 模 板 。? 豐 富 的 原 理 圖 元 件 庫 和 PCB封 裝 庫 。? 增 強 的 元 件 布 線 工 具 。? 增 強 的 手 動 布 線 方 式 。? 優(yōu) 越 的 混 合 信 號 電 路 仿 真 。? 良 好 的 兼 容 性 。在 本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計 中 ， 就 是 應(yīng) 用 Protel 99SE軟 件 設(shè) 計 印 刷 電 路 板 圖 。 一般來說，利用Protel 99SE進行印制電路板的最基本過程可以分為6個主要的操作步驟。印制電路板的制作過程如： 印制電路板制作過程 PCB manufacture process第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 程序語言介紹編寫計算機程序所用的語言足程序設(shè)計語言。它是人與計算機之間交流信息的工具，分為機器語言、匯編語言和高級語言三類。 器 語 言機器語言是計算機硬系統(tǒng)所能識別的程序語言。它是直接用二進制形式指令表示命令的一種語言，所以它不需要翻譯就能直接被執(zhí)行。每一種機器語言所編寫的程序只適用于某種特定類型的計葬機。機器語言中的每一條語句實際上是條二進制形式的指令代碼，由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。 機器語言的運行速度快、效率高，但用它編寫的程序既難辨認和記憶，又容易出錯。給程序的編寫、閱讀和修改帶來很大困難。 編 語 言程序設(shè)計自動化的第一階段，就是使用匯編語言。用匯編語言編寫的程序，稱為匯編語言程序。它是用字母、數(shù)字和符號來編寫的程序。匯編語言輸入到計算機后．在執(zhí)行時首先被一種稱之為匯編程序的系統(tǒng)程序翻譯成機器語言程序，然后才能由計算機執(zhí)行。匯編語言也是面向機器的語言，執(zhí)行速度與機器語言相仿，但它比機器語言易讀、好記，也不容易出錯，這對縮短編程、讀取和修改帶來很大方便。其缺點是使用匯編語言編程時，必須熟悉機器的指令系統(tǒng)、尋址方式、寄存器的設(shè)置和使用方式，且不同類型的機器不能移植。使用匯編語言程序可“把計算機的工作過程刻劃的非常精細而又具體，因此可以編制出結(jié)構(gòu)緊湊、運行時間精確的程序。這樣的程序設(shè)計語言在實時控制中是非常實用的。匯編語言的優(yōu)點：占用的內(nèi)存單元和CPU資源少；程序簡短，執(zhí)行速度快；可直接調(diào)用計算機的全部資源，并可有效的利用計算機的專有特性；能準確掌握指令的執(zhí)行時間，適用于實時控制系統(tǒng) 級 語 言高級語言克服了匯編語言的缺點，是種面向問題或過程的語言。它是參照數(shù)學(xué)語言而設(shè)計的近似于日常會話的語言。在高級語言中．一條命令的功能可“代替幾條、幾十條甚至兒百條匯編語言命令的功能。它不但