【文章內(nèi)容簡介】 的失調(diào)電壓溫漂，非常低的輸入噪聲電壓幅度及長期穩(wěn)定等特點(diǎn)。可廣泛皮用于穩(wěn)定積分、精密絕對(duì)值電路、比較 器及微弱信號(hào)的精確放大。D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832是采用CMOS工藝制成的單片直流輸出型8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。它由倒T型R2R電阻網(wǎng)絡(luò)、模擬開關(guān)、運(yùn)算放人器和參考電壓VREF 四大部分組成。 圖 261 DAC0832的邏輯框圖和引腳排列引腳說明：DI0~DI7：數(shù)據(jù)輸入線，TLL電平。ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效。CS：片選信號(hào)輸入線，低電平有效。WR1：為輸入寄存器的寫選通信號(hào)。XFER：數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)輸入線，低電平有效。WR2：為DAC寄存器寫選通輸入線。Iout1:電流輸出線。當(dāng)輸入全為1時(shí)Iout1最大。Iout2: 電流輸出線。其值與Iout1之和為一常數(shù)。Rfb:反饋信號(hào)輸入線,芯片內(nèi)部有反饋電阻.Vcc:電源輸入線 (+5v~+15v)Vref:基準(zhǔn)電壓輸入線 (10v~+10v)AGND:模擬地,摸擬信號(hào)和基準(zhǔn)電源的參考地.DGND:數(shù)字地,兩種地線在基準(zhǔn)電源處共地比較好工作方式：根據(jù)對(duì)DAC0832的數(shù)據(jù)鎖存器和DAC寄存器的不同的控制方式，DAC0832有三種工作方式：直通方式、單緩沖方式和雙緩沖方式。DAC0832引腳功能電路應(yīng)用原理圖DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉(zhuǎn)換芯片，集成電路內(nèi)有兩級(jí)輸入寄存器，使DAC0832芯片具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式，以便適于各種電路的需要(如要求多路D/A異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等)。所以這個(gè)芯片的應(yīng)用很廣泛,關(guān)于DAC0832應(yīng)用的一些重要資料見下圖： D/A轉(zhuǎn)換結(jié)果采用電流形式輸出。若需要相應(yīng)的模擬電壓信號(hào)，可通過一個(gè)高輸入阻抗的線性運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)。運(yùn)放的反饋電阻可通過RFB端引用片內(nèi)固有電阻，也可外接。DAC0832邏輯輸入滿足TTL電平，可直接與TTL電路或微機(jī)電路連接3. 系統(tǒng)電路原理及硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案主要由微控制器模塊、穩(wěn)壓控制模塊、顯示 模塊、鍵盤模塊、電源模塊構(gòu)成。MCUAT89C51輸出顯(lcd1602)數(shù)模轉(zhuǎn)換Dac0832鎖存器74HC573運(yùn)算放大器(lm358)鎖存器74HC573按鍵部分可調(diào)穩(wěn)壓器(lm317)數(shù)模轉(zhuǎn)換Dac0832輸出電源輸入部分圖 31 硬件系統(tǒng)總框圖 系統(tǒng)模塊電路設(shè)計(jì)MCU模塊即為單片機(jī)部分，整個(gè)控制都是依靠單片機(jī)完成。從功能和價(jià)位以及本題目要求來看，我選擇51系列AT89C51作為本方案的控制核心，PO口U接液晶顯示 LCD1602作為輸出數(shù)據(jù)顯示傳輸，； P2 口接兩個(gè)鎖存器 74HC573作為擴(kuò)展口接DAC0832數(shù)據(jù)傳輸,，本設(shè)計(jì)采用直通方式； 、 作為輸入鍵盤；其電路圖見附錄1； 穩(wěn)壓輸出模塊（lm317）LM317能夠有許多特殊的用法。比如把調(diào)整端懸浮到一個(gè)較高的電壓上，可以用來調(diào)節(jié)高達(dá)數(shù)百伏的電壓，只要輸入輸出壓差不超過LM317的極限就行。當(dāng)然還要避免輸出端短路。還可以把調(diào)整端接到一個(gè)可編程電壓上，實(shí)現(xiàn)可編程的電源輸出。LM317作為輸出電壓可變的集成三端穩(wěn)壓塊，是一種使用方便、應(yīng)用廣泛的集成穩(wěn)壓塊。317系列穩(wěn)壓塊的型號(hào)很多：例如LM317HVH、W317L等。電子愛好者經(jīng)常用317穩(wěn)壓塊制作輸出電壓可變的穩(wěn)壓電源。穩(wěn)壓電源的輸出電壓可用下式計(jì)算，Vo＝（1＋R2/R1）。僅僅從公式本身看，RR2的電阻值可以隨意設(shè)定。然而作為穩(wěn)壓電源的輸出電壓計(jì)算公式，R1和R2的阻值是不能隨意設(shè)定的。首先317穩(wěn)壓塊的輸出電壓變化范圍是Vo＝—37V（高輸出電壓的317穩(wěn)壓塊如LM317HVA、LM317HVK等，其輸出電壓變化范圍是Vo＝—45V），所以R2/R1的比值范圍只能是0—。其次是317穩(wěn)壓塊都有一個(gè)最小穩(wěn)定工作電流，有的資料稱為最小輸出電流，也有的資料稱為最小泄放電流。由于317穩(wěn)壓塊的生產(chǎn)廠家不同、型號(hào)不同，其最小穩(wěn)定工作電流也不相同，但一般不大于5mA。當(dāng)317穩(wěn)壓塊的輸出電流小于其最小穩(wěn)定工作電流時(shí)，317穩(wěn)壓塊就不能正常工作。當(dāng)317穩(wěn)壓塊的輸出電流大于其最小穩(wěn)定工作電流時(shí)，317穩(wěn)壓塊就可以輸出穩(wěn)定的直流電壓。如果用317穩(wěn)壓塊制作穩(wěn)壓電源時(shí)（如圖所示），沒有注意317穩(wěn)壓塊的最小穩(wěn)定工作電流，那么你制作的穩(wěn)壓電源可能會(huì)出現(xiàn)下述不正常現(xiàn)象：穩(wěn)壓電源輸出的有載電壓和空載電壓差別較大。在應(yīng)用中，為了電路的穩(wěn)定工作，在一般情況下，還需要接二極管作為保護(hù)電路，防止電路中的電容放電時(shí)的高壓把317燒壞。，如果不采用其它方法。，并且如果不使用電位偏置，那么它們的輸出電壓也無法低于該值。解決這個(gè)問題的一個(gè)辦法是使用基于兩只二極管的參考電壓源。~15V，或電壓更高的穩(wěn)壓器，但它不適合于超低壓固定穩(wěn)壓器或可調(diào)穩(wěn)壓器。，其電路如下圖所示； 圖 321 穩(wěn)壓輸出部分 數(shù)模轉(zhuǎn)換部分 在數(shù)字時(shí)代，工廠里生產(chǎn)得每一件產(chǎn)品，都需要精度去衡量產(chǎn)品的質(zhì)量，而優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的使用，可以帶來良好的結(jié)果。如：機(jī)械加工，對(duì)加工的部件需要高精度處理，才能得到良好精度的產(chǎn)品，才能有較好的市場銷售。在軍事上，常常需要用高精度制導(dǎo)武器，去打擊敵人的首腦機(jī)關(guān)，以完成‘?dāng)厥仔袆?dòng)’，做到事半功倍的效果。完成這些工作需要用計(jì)算機(jī)和D/A芯片，而高位D/A芯片是決定精度大小的關(guān)鍵器件之一。用低位D/A芯片實(shí)現(xiàn)高位D/A分辨率，顯然是一種效價(jià)比較高的方法。DAC0832芯片是市面常見的八位D/A轉(zhuǎn)換器，價(jià)格便宜，也是大家熟悉的常用芯片。在電路中采取本方法，可以大大地提高它的輸出分辨率。是一種效價(jià)較高的方法。DAC0832是一種最普及最價(jià)廉的的D/A器件，其外圍電路簡單。但是，8位D/A轉(zhuǎn)換精度較低。為了提高8位D/A器件的轉(zhuǎn)換精度，是把16位的數(shù)字信號(hào)，分成兩段，把各段8位數(shù)字信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，然后，把各段模擬信號(hào)相加形成最后的轉(zhuǎn)換結(jié)果，來實(shí)現(xiàn)高位D/A轉(zhuǎn)換器所具有的分辨率。為了達(dá)到轉(zhuǎn)換目的,減少I/O口的損耗，可采用兩個(gè)鎖存器74hc573來分別控制兩個(gè)dac0832的輸出數(shù)據(jù)。圖 322 用8位D/A芯片實(shí)現(xiàn)16位分辨原理圖其控制電路圖見附錄1；微處理器按如下傳送數(shù)據(jù):首先,8051發(fā)出控制信號(hào)選通第一個(gè)鎖存器發(fā)出第一數(shù)據(jù)鎖存輸，然后再發(fā)控制信號(hào)選通第二個(gè)鎖存器送第二級(jí)數(shù)據(jù)鎖存輸出，本設(shè)計(jì)的dac0832采用直通方式，數(shù)據(jù)由鎖存器輸出后可以直接進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，輸出的模擬信號(hào)由三個(gè)運(yùn)算放大進(jìn)行信號(hào)組合輸出給lm317。 這樣就可以用低分辨率的D/A芯片，實(shí)現(xiàn)高分辨率輸出，其精度高，控制方便。 顯示模塊顯示的方式很多，主要分為兩類：LED顯示，LCD顯示。前者顯示亮度高，制作成木低，適合做遠(yuǎn)距離顯示，但由于其耗電較大，所用端口隨顯示的數(shù)據(jù)位數(shù)增加而增加。如果釆用動(dòng)態(tài)掃描方式顯示，則在用CPU的時(shí)間，如果采用靜態(tài)顯示則需要加鎖存器，耗費(fèi)硬件制作時(shí)問，就該題要求來說，需要設(shè)定電壓顯示，LCD顯示更為淸晰、直觀從上面諸多因數(shù)來看，采用LCD顯示比較理想。LCD最常用的就是1602液晶模塊。LCD 1602可以在LCD顯示屏上完整顯示32個(gè)英文字符和日文等一些字符，適合顯示英文文字信息量較小的地方，可以清晰顯示出同時(shí)還能顯示英文名稱和電壓單位，電壓(四位數(shù)字:十位、個(gè)位、小數(shù)點(diǎn)兩位)。通過單片機(jī)編程控制第4腳RS數(shù)據(jù)/命令選杼端(H/L)，第5腳R/W讀/寫選擇端(H/L),第6腳E使能信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)顯示效果。它的顯示運(yùn)行原理如下：讀狀態(tài)：輸入：RS = L, RW=H，EH；輸出：DO?D7=狀態(tài)字 寫指令：輸入：RS = L, RW=L，DO?D7=指令碼E =高脈沖；輸出：無 讀數(shù)據(jù)：輸入：RS = II，RWH, E=H；輸出：DO?D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)：輸入：RS二L，RW=Lt DO?D7=數(shù)據(jù)，E =高脈沖；輸出：無圖323 lcd1602電路接線圖電源模塊是讓AC220V電源通過變壓器降壓，整流濾波后得到要調(diào)節(jié)電源輸入端(POWERINPUT)；降壓為AC24V整流濾波后經(jīng)過三端穩(wěn)壓7818，7918得到DC土18V電壓為運(yùn)算放大器供電；同時(shí)，降汰為AC5V整流濾波后經(jīng)過三端穩(wěn)樂:7805得到 DC+5V電壓為單片機(jī)和其它芯片提供工作電源。圖324 電源模塊 鍵盤模塊對(duì)于鍵盤只要兩項(xiàng)功能“↑” “↓” ,，默認(rèn)設(shè)置為0V，在此基礎(chǔ)上步進(jìn)或步減，實(shí)現(xiàn)在0～15V內(nèi)的連續(xù)可調(diào)，如圖612所示。從上至下S3是步增功能，S4是步減功能。圖612 鍵盤模塊設(shè)計(jì)木設(shè)計(jì)的數(shù)控直流電源是由STC89C52為主控模塊，DAC0832為數(shù)模轉(zhuǎn)換器， ADC0832為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，三端穩(wěn)可調(diào)LM317為控制輸出芯片，鍵盤模塊由兩個(gè)獨(dú)立按鍵組成；系統(tǒng)主要由微控制器模塊、穩(wěn)控制模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、電源模塊構(gòu)成，具有可步進(jìn)調(diào)整、輸出的 電壓信號(hào)同步顯示功能。系統(tǒng)整休原理圖(見附錄2)。 件設(shè)計(jì)思路當(dāng)系統(tǒng)上電，立刻進(jìn)行初始化，分別是端口初始化，D/A初始化，定時(shí)器初始化；然后系統(tǒng)默認(rèn)電壓、電流?；舅悸罚喊存I掃描D/A轉(zhuǎn)換、相關(guān)運(yùn)算、顯示，按前循環(huán)。 系統(tǒng)軟件流程為步系統(tǒng)初始化端口設(shè)置后單片立即取得系統(tǒng)上電后預(yù)設(shè)電壓的值，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換、穩(wěn)壓、A/D轉(zhuǎn)換到數(shù)碼管顯示。單片機(jī)循環(huán)對(duì)按鍵進(jìn)行掃描，若檢測到有按鍵按下，則判斷是哪個(gè)鍵按下，再去執(zhí)行各按鍵所對(duì)應(yīng)的程序。KEYSET鍵是設(shè)定電壓鍵，KEYCFM為標(biāo)定電壓鍵，KEYUP增電壓鍵，KEYDOWN為步減電壓鍵。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程圖如下，單片機(jī)的應(yīng)用程序見附錄：設(shè)定按鍵流程圖 測試軟件程序編譯器MedWin 編譯結(jié)果在編制完匯編語言后，即在MedWin ，進(jìn)行編譯，結(jié)果如下:根據(jù)提示，證明此次設(shè)計(jì)的程序基本上準(zhǔn)確無誤。然后，將hex文件加載到ISIS 7 Professional仿真軟件中?？聪到y(tǒng)電路的運(yùn)行情況；如果程序邏輯與要求有誤差可進(jìn)一步修改，直到系