【文章內(nèi)容簡介】 紅外信號(hào)造成干擾的目的。 在接收電路中，SM0038紅外接收頭發(fā)揮了很大作用。SM0038可以只要接上電源就是完整的接收電路。由其內(nèi)部電路作用，有調(diào)制載波時(shí)輸出端輸出為高電平，反之，輸出為低電平，恰好為調(diào)制信號(hào)波形。SM0038主要特點(diǎn)① 內(nèi)置光電檢測器和前置放大器② 內(nèi)置PCM頻率濾波器③ 防電場干擾設(shè)計(jì)④ 輸出電平與TTL和CMOS兼容⑤ 輸出低電平有效⑥ 低功率消耗⑦ 不受環(huán)境光源干擾⑧ 可以連續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送（1200bit/s）⑨ 輸入脈沖串長度大于等于10周期/脈沖串三、三端可調(diào)穩(wěn)壓器LM317是美國國家半導(dǎo)體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路。它的使用非常簡單，僅需兩個(gè)外接電阻來設(shè)置輸出電壓。此外它的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率也比標(biāo)準(zhǔn)的固定穩(wěn)壓器好。LM317內(nèi)置有過載保護(hù)、安全區(qū)保護(hù)等多種保護(hù)電路。%。%。80dB紋波抑制比。輸出短路保護(hù)。過流、過熱保護(hù)。調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)三端晶體管封裝。電壓范圍0至15V連續(xù)可調(diào)。LM317工作原理：LM317的輸入最同電壓為30多伏，—32V、…不過在用的時(shí)候要注意功耗問題…注意散熱問題。輸入引腳輸入正電壓輸出引腳接負(fù)載，電壓調(diào)節(jié)引腳一個(gè)引腳接電阻（200左右）在輸出引腳，另一個(gè)接可調(diào)電阻（幾K）接于地，輸入和輸出引腳對(duì)地要容。四、穩(wěn)壓控制模塊本穩(wěn)壓控制模塊設(shè)計(jì)主要是用DAC0832輸出的參考電壓去控制LM317輸出大小變化。其中DAC0832的基準(zhǔn)電壓Verf來源是通過調(diào)節(jié)LM3365V基準(zhǔn)源?？刂破鱏TC89C52的P1口和DAC0832的數(shù)據(jù)口直接相連，DA的/CS和/,/WR2和/XEFR接地，讓DA工作在單緩沖方式下。DA的8腳接參考電壓，參考電壓電路如下圖，DAC的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓，也就是說DA輸入數(shù)據(jù)端每增加1。在此電路中，R為取樣電阻，采用康銅絲制（阻值隨溫度的變化較?。?，因而采樣電阻的功率可以由算出。LM317應(yīng)用電路分析可得，設(shè)運(yùn)算放大器OP07的輸入電壓分別為UiUi2，輸出電壓為Vo1。DA的電壓輸出端接運(yùn)算放大器OP07的輸入端，該放大電路運(yùn)用了典型的差分式放大電路。圖36 穩(wěn)壓控制原理五、液晶顯示屏（1602）LCD1602簡介 LCD1602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應(yīng)用在計(jì)算器，信號(hào)發(fā)生器，時(shí)鐘等產(chǎn)品上。 圖37 LCD引腳① 顯示容量：16X2個(gè)字符② 芯片工作電壓：③ 工作電流2MA（）不包括背光電流④ 模塊最佳工作電壓為5V⑤ 字符尺寸：（WXH）mm⑥ 帶有英文和日文字庫，使用方便顯示模塊顯示單元電路主要由1602液晶接口和顯示對(duì)比度調(diào)節(jié)電位器組成。顯示單元電路采用字符型液晶1602，通過控制它的RS、RW和E三個(gè)使能端，來對(duì)其進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)或指令的操作，然后通過其數(shù)據(jù)端口將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送至1602的控制器，從而達(dá)到顯示電路的工作狀態(tài)的目的。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，制作成本低，適合做遠(yuǎn)距離顯示，但由于其耗電比較大，所用端口隨顯示的數(shù)據(jù)增加而增加。如果采用動(dòng)態(tài)掃描方式顯示，則占用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)間，就該題目要求來說，需要設(shè)定電壓顯示，又與實(shí)際電壓比較再顯示，LCD顯示更為清晰、直觀，從上面諸多因數(shù)來看，采用LCD顯示比較理想。LCD最采用的就是1602液晶模塊。LCD1602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)還顯示英文名稱和電壓/電流單位，（三位數(shù)字：十位、個(gè)位、小數(shù)位），電流（三位數(shù)字：個(gè)位、兩位小數(shù)）。通過單片機(jī)編程控制腳RS數(shù)據(jù)/命令選擇端（H/L），腳R/W讀/寫選擇端（H/L），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，E=H；輸出：D0~D7狀態(tài)字寫指令：輸入：RS=L，RW=L，D0~D7=指令碼，E=高脈沖；輸出：無讀數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，RW=H，E=H；輸出D0~D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=L，RW=L，D0~D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖；輸出：無六、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片（DAC0832）D/A轉(zhuǎn)換模塊選擇轉(zhuǎn) 數(shù)模轉(zhuǎn)換常用芯片有MX7541和DAC0832。本系統(tǒng)采用DAC0832，DAC0832是一種常用的8位數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換芯片。DAC0832最具有特色是輸入為雙緩沖結(jié)構(gòu)，數(shù)字信號(hào)在進(jìn)入D/A轉(zhuǎn)換前，需經(jīng)過兩個(gè)獨(dú)立控制的8位鎖存器傳送。其優(yōu)點(diǎn)是D/A轉(zhuǎn)換的同時(shí)，DAC寄存器中保留現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，而在輸入寄存器中可送入新的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)容可用一公共的選通信號(hào)選通輸出。本系統(tǒng)是基于51系列單片機(jī)的數(shù)控電源的設(shè)計(jì)，8位的單片機(jī)，而如果選用MX7541，MX7541是12位數(shù)字輸入的，因此須用鎖存器。，DAC0832完全可以達(dá)到，綜合考慮選擇常用的DAC0832。 DAC0832芯片簡介DAC0832是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片，如圖35所示。與微處理器完全兼容。這個(gè)DA芯片以其價(jià)格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。D/A轉(zhuǎn)換器由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。① 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。如下圖所示，它由倒T型R2R電阻網(wǎng)絡(luò)、模擬開關(guān)、運(yùn)算放大器和參考電壓VREF四大部分組成。圖38 DAC0832引腳D0～D7：數(shù)字信號(hào)輸入端。ILE：輸入寄存器允許，高電平有效。CS：片選信號(hào)，低電平有效。WR1：寫信號(hào)1，低電平有效XFER：傳送控制信號(hào)，低電平有效。WR2：寫信號(hào)2，低電平有效。IOUTIOUT2：DAC電流輸出端。Rfb：是集成在片內(nèi)的外接運(yùn)放的反饋電阻。Vref：基準(zhǔn)電壓（10~10V）。Vcc：是源電壓（+5V~+15V）。AGND：模擬地 NGND：數(shù)字地，可與AGND接在一起使用。② DAC0832可處于三種不同的工作方式：直通方式：當(dāng)ILE接高電平，、和都接數(shù)字地時(shí)，DAC處于直通方式，8位數(shù)字量一旦到達(dá)DI7～DI0輸入端，就立即加到8位D/A轉(zhuǎn)換器，被轉(zhuǎn)換成模擬量。例如在構(gòu)成波形發(fā)生器的場合，就要用到這種方式，即把要產(chǎn)生基本波形的數(shù)據(jù)存在ROM中，連續(xù)取出送到DAC去轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。單緩沖方式：只要把兩個(gè)寄存器中的任何一個(gè)接成直通方式，而用另一個(gè)鎖存器數(shù)據(jù)，DAC就可處于單緩沖工作方式。一般的做法是將和都接地，使DAC寄存器處于直通方式，另外把ILE接高電平，接端口地址譯碼信號(hào)，接CPU的信號(hào)，這樣就可以通過一條指令，選中該端口，使和有效，啟動(dòng)D/A轉(zhuǎn)換。 ③ 雙緩沖方式：主要在以下兩種情況下需要用雙緩沖方式的D/A轉(zhuǎn)換。需在程序的控制下，先把轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)輸入輸入緩存器，然后在某個(gè)時(shí)刻再啟動(dòng)D/A轉(zhuǎn)換。這樣，可先選中端口，把數(shù)據(jù)寫入輸入寄存器；再選中端口，把輸入寄存器內(nèi)容寫入DAC寄存器，實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換。在需要同步進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換的多路DAC系統(tǒng)中，采用雙緩沖方式，可以在不同的時(shí)刻把要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)打入各DAC的輸入寄存器，然后由一個(gè)轉(zhuǎn)換命令同時(shí)啟動(dòng)多個(gè)DAC轉(zhuǎn)換。先用3條輸出指令選擇3個(gè)端口，分別將數(shù)據(jù)寫入各DAC的輸入寄存器，當(dāng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒后，再執(zhí)行一次寫操作，使變低同時(shí)選通3個(gè)D/A的DAC寄存器，實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)換。DAC0832在電路中的應(yīng)用DAC0832是8位全MOS中速D/A轉(zhuǎn)換器，如圖36所示。采用R—2RT形電阻解碼網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)換結(jié)果為一對(duì)差動(dòng)電流輸出，轉(zhuǎn)換時(shí)間大約為1us。使用單電源+5V―+15V供電。參考電壓為10V－+10V。在此我們直接選擇+5V作為參考電壓。DAC0832有三種工作方式：直通方式，單緩沖方式，雙緩沖方式；在此我們選擇直通的工作方式，將XFER、WRCS管腳全部接數(shù)字地。管腳8 接參考電壓，在此我們接的參考電壓是+10V。七、運(yùn)算放大器OP07OP07芯片是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性運(yùn)算放大器集成電路。由于OP07具有非常低的輸入失調(diào)電壓（對(duì)于OP07A最大為25μV），所以O(shè)P07在很多應(yīng)用場合不需要額外的調(diào)零措施。OP07同時(shí)具有輸入偏置電流低（OP07A為177。2nA）和開環(huán)增益高（對(duì)于OP07A為300V/mV）的特點(diǎn)，這種低失調(diào)、高開環(huán)增益的特性使得OP07特別適用于高增益的測量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面圖39 OP07引腳OP07簡介OP07是一種高精度單片運(yùn)算放大器，具有很低的輸入失調(diào)電壓和漂移，特別適合做前級(jí)放大器。OP07作為低噪聲高精度運(yùn)算放大器，具有以下特點(diǎn)：① 低的輸入噪聲電壓幅度— μVPP ( ～ 10Hz)② 極低的輸入失調(diào)電壓—10 μV③ 極低的輸入失調(diào)電壓溫漂— μV/ ℃④ 具有長期的穩(wěn)定性— μV/MO⑤ 低的輸入偏置電流—177。 1nA⑥ 高的共模抑制比—126dB⑦ 寬的共模輸入電壓范圍—177。14V⑧ 寬的電源電壓范圍—177。 3V ～177。 22V⑨ 可替代72108A、74AD51875 等電路應(yīng)用簡介OP07高精度運(yùn)算放大器具有極低的輸入失調(diào)電壓，極低的失調(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)?？蓮V泛應(yīng)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，尤其適應(yīng)于宇航、軍工及要求微型化、高可靠的精密儀器儀表中。八、電源電路本次設(shè)計(jì)電源電路用到7807807815芯片，它們分別提供5V、9V、15V的電壓。在固定輸出電壓的集成穩(wěn)壓器中，常用的是三端固定正穩(wěn)壓器7800系列和三端固定負(fù)穩(wěn)壓器7900系列，它們的輸出電壓有177。5V，177。6V，177。8V，177。9V，177。10V，177。12V，177。15V，177。18V，177。24V等，輸出電流有100mA(78L00系列、79L00系列)、500mA(78M00系列、79M00系列)、500mA(78M00系列、79M00系列)、（7800系列、7900系列）由于在此電源的設(shè)計(jì)中用到的是小電流輸出，所以在此主要介紹的是7807807815的外形封裝及符號(hào)如圖3－10所示（注意：三端穩(wěn)壓的封裝不同，其引腳排列和名稱也是不同的）。電源電路如圖311所示。其輸出與輸入之間的電壓差范圍為2～，輸出與公共端電壓為5V。使用時(shí)在輸入端接入大的有極性濾波電容外，還應(yīng)接一個(gè)較小的無極性電容，以改善紋波，同時(shí)抑制輸入瞬態(tài)過電壓，～；公共端必須可靠接地，否則，可能損壞穩(wěn)壓器；輸出端不需要接大的電解電容，但要接一個(gè)小的無極性電容，以改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，～。第三節(jié) 硬件電路整體框架本設(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，三端穩(wěn)壓可調(diào)LM317為控制輸出芯片，紅外發(fā)射模塊由一個(gè)獨(dú)立的遙控器組成。系統(tǒng)主要由微控制器模塊、穩(wěn)壓控制模塊、放大模塊、遙控模塊、顯示模塊、電源模塊六部分構(gòu)成，具有電壓可預(yù)置、可步進(jìn)調(diào)整、輸出的電壓信號(hào)和電流信號(hào)可同時(shí)顯示功能。根據(jù)系統(tǒng)提出的功能要求和工作原理，確定系統(tǒng)整體框圖如圖31。 電源電路是將市電220v電壓變換成為整機(jī)各個(gè)部分所需要的工作電壓，它為控制電路、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、穩(wěn)壓電路中各個(gè)芯片提供基準(zhǔn)電壓，單片機(jī)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路提供+5v電源電壓和lm317芯片的供電電壓+15v、15v。因此，為各個(gè)電路正常工作起到的了重要的作用。單片機(jī)通過驅(qū)動(dòng)電路與液晶顯示器相連接，并且通過按鍵去控制調(diào)節(jié)在數(shù)碼管上顯示預(yù)置電壓，采用的方式為外部中斷0（/INT0）實(shí)現(xiàn)，而且設(shè)置的預(yù)置電壓通過單片機(jī)的P0口輸出給數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，8為數(shù)據(jù)通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成模擬電壓輸出，在這里使用的數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路中的核心芯片是DAC0832，其原理是將數(shù)字電壓值轉(zhuǎn)換成模擬電流輸出的，而輸出的電流信號(hào)很弱，所以必須將電流信號(hào)放大輸出，所以DAC0832輸出的電流直接送給運(yùn)算放大器，后面接的芯片是lm317的adj調(diào)整端，lm317內(nèi)部是4個(gè)運(yùn)算放大器，本電路中只用到了其中的一級(jí)運(yùn)算放大器完成的，主要是用來調(diào)節(jié)運(yùn)算放大器輸出端電壓的波動(dòng)，將最終得到的輸出電壓送給穩(wěn)壓電路經(jīng)過穩(wěn)壓輸出，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出的電流太小不夠后級(jí)電路的使用所以在穩(wěn)壓電路中選用的芯片為lm317，lm317理論輸出電流可以達(dá)到1A左右，最后通過lm317的2腳接輸出電路。第四節(jié) 本章小結(jié)本章主要介紹硬件電路的組成和各部分電路的設(shè)計(jì)，整個(gè)電路主要由控制電路、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動(dòng)電路、放大電路、穩(wěn)壓電路、顯示電路和按鍵電路組成?？刂齐娐返闹饕诵脑褪菃纹瑱C(jī)，單片機(jī)主要連接的電路是顯示電路、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、按鍵電路，主要完成是將按鍵電路設(shè)置的預(yù)置電壓一路送給顯示電路顯示，一路送給數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路輸出，所有的操作都是由軟件完成，在下一章節(jié)中將會(huì)介紹。數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路中的核心原件是DAC0832,DAC0832由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路所構(gòu)成。8位輸入鎖存器用于存放CPU送來的數(shù)字量，是輸入數(shù)字量得到緩沖和鎖存；8位DAC寄存器用于存放待轉(zhuǎn)換數(shù)字量；8位D/A轉(zhuǎn)換電路有8位T形電阻網(wǎng)絡(luò)和電子開關(guān)組成，電子開關(guān)受8位DAC寄存器輸出控制，T形電阻網(wǎng)絡(luò)能輸出和數(shù)字量成正比的模擬電流。驅(qū)動(dòng)電路主要的作用就是將單片機(jī)輸出的電流、電壓按一定比例進(jìn)行放大為顯示電路提供足夠大的功率。放大電路主要作用是將DAC0832輸出的模擬電流按一定比例放大并且轉(zhuǎn)換成電路中需要的電壓去控制穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路主要是受放大電路所輸出的電壓控制，將其電壓穩(wěn)定輸出，并且將誤差電壓控制在最小的范圍內(nèi)。