【正文】 用。當輸出電流小于一定值時，＋*R,穩(wěn)壓管D的外加電壓小于其反向擊穿電流，D截至，對整個電路不起無影響；當輸出電流大于設(shè)定值時，＋*R＝，該穩(wěn)壓管被擊穿，起到穩(wěn)壓作用，使得 ＋*R＝穩(wěn)定值，并不再起變化。 圖31 穩(wěn)壓管保護電路此時，限制穩(wěn)壓管得最大輸出電流為＝（）/R.。式中為保護穩(wěn)壓管得穩(wěn)定值，為調(diào)整管發(fā)射結(jié)正電壓，R為檢測電阻。對于硅管，為使R不致?lián)p耗太大得輸出功率，其值不應(yīng)過大，可見也不應(yīng)過大，通常為1～2伏左右。 二極管組成得過流保護電路電路如圖所示： 圖32 二極管組成的過流保護電路為保護管的基極電阻，R為檢測電阻，當檢測電壓R小于保護管發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓時和上的壓降時，保護管不工作，在安全范圍內(nèi)工作；當大于一定值時，R將使保護管導(dǎo)通，其集電極電流為調(diào)整管的基極電流分流，使調(diào)整管基極電流、集電極電流及輸出電流相應(yīng)減小，從而起到限制作用。在畢設(shè)的電路設(shè)計中，取第二種方案，使用過流保護方式，來保護調(diào)整管不會被燒掉。第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計41 系統(tǒng)核心指令系統(tǒng)指令的表示方法成為指令格式，一條指令通常有兩部分組成，即操作碼和操作數(shù)。操作碼用來規(guī)定指令進行什么操作，而操作數(shù)則是指令操作的對象。操作數(shù)可能是一個具體的數(shù)據(jù)，也可能是指出到哪里取得數(shù)據(jù)的地址或符號。在該指令系統(tǒng)中有單字節(jié)指令、雙字節(jié)指令和三字節(jié)指令三種不同長度的指令，指令長度不同，指令格式也不同。大多數(shù)指令執(zhí)行時，都需要使用操作數(shù)。尋址方式就是在指令中說明操作數(shù)所在地址的方法。一般來說，尋址方式越多，功能越強大，靈活性越大，指令系統(tǒng)也就越復(fù)雜。該指令系統(tǒng)具有7種尋址方式：寄存器尋址方式；直接尋址方式；寄存器間接尋址方式；立即尋址方式；基址寄存器加變址寄存器間接尋址方式；位尋址方式；相對尋址方式等等。該指令系統(tǒng)大致可分為5類：數(shù)據(jù)傳送類指令；算術(shù)操作類指令；邏輯運算類指令；控制轉(zhuǎn)移類指令；位操作類指令等等。 軟件系統(tǒng)流程整個軟件系統(tǒng)的核心是D/A變化、A/D變換和數(shù)據(jù)的比較及調(diào)整方面。大體思路是：首先，由用戶通過鍵盤輸入所需要的輸出電壓，在確定后，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換開始，先進行D/A轉(zhuǎn)換，輸出用戶所需電壓的1/8作為基準電壓，待系統(tǒng)反應(yīng)結(jié)束后，由取樣電路取得輸出電壓的1/8送A/D轉(zhuǎn)換器，待轉(zhuǎn)化結(jié)束后單片機接受取樣數(shù)據(jù)，并調(diào)用智能比較調(diào)整程序，來控制MAX508的輸入數(shù)據(jù)，從而影響基準電壓。主程序流程如圖41所示：圖41 主流程圖系統(tǒng)初始化時，屏蔽中斷，設(shè)置好MAX197的程序控制字，采用查詢方式查詢端，來判斷A/D轉(zhuǎn)換是否完成。調(diào)用D/A轉(zhuǎn)換時，首先進行碼制轉(zhuǎn)換，將BCD碼轉(zhuǎn)換成二進制碼，然后調(diào)用除法程序，根據(jù)MAX508的輸出電壓方式，得到12位標準的適合MAX508輸出的二進制碼。由508輸出基準電壓。待MAX197轉(zhuǎn)換完成，讀取數(shù)據(jù)到單片機中，調(diào)用比較調(diào)整程序，自動調(diào)整508的輸出，使最終的輸出結(jié)果穩(wěn)定而且達到用戶的需要。D/A程序包括了調(diào)用碼制轉(zhuǎn)換，調(diào)用數(shù)據(jù)調(diào)整（即除法程序）及輸出。首先輸出地址，選定MAX508，然后由P0口輸出二進制碼，分兩次輸出，先低后高。程序較簡單，就不畫出流程了。A/D數(shù)據(jù)接收程序，就是當A/D轉(zhuǎn)換完成后，由單片機接收轉(zhuǎn)換結(jié)果的程序。首先輸出地址信息，通過MAX197 的片選端選定芯片，分兩次通過P0口接收數(shù)據(jù)，存到特定單元顯示程序，采用動態(tài)顯示的方法，由串口輸出段選碼和位選碼，并調(diào)用延時，顯示一段時間，然后換下一位顯示。除法程序，除法可以由一系列的減法和移位操作實現(xiàn)，商位是以串行方式獲得的，一次得一位。首先，把被除數(shù)得高位與除數(shù)相比較，如被除數(shù)高位大于除數(shù)，則商為1，并從被除數(shù)中減去除數(shù)，形成一個部分余數(shù)；否則商位為0，不執(zhí)行減法。然后把新得部分余數(shù)左移一位，并與除數(shù)再次進行比較。循環(huán)此步驟，直到被除數(shù)的所有位都處理完為止，一般商的字長為n，則需要循環(huán)n次這種除法上商前，先比較被除數(shù)與除數(shù)，根據(jù)比較結(jié)果決定上商1或0，并且只有在商為1時，才執(zhí)行減法，所以稱之為比較法。流程如圖42所示：除法在本程序中的作用就是用來計算輸出的D/A轉(zhuǎn)換碼是多少的。就是用戶所需電壓的1/8在MAX508的5伏電壓的量程下，用什么樣的12位二進制數(shù)才能表示。 比較調(diào)整程序，就是當單片機接收到A/D轉(zhuǎn)換完成后所送來的反饋結(jié)果后，進行比較判斷，來進一步調(diào)整D/A的輸出，從而使電壓更加穩(wěn)定的程序。流程如圖43所示：之后，判斷結(jié)果是否理想，來決定下一步是返回還是繼續(xù)進行D/A變換，繼續(xù)調(diào)整輸出電壓。第5章 實驗設(shè)計中的不足硬件部分采用了多個芯片，但沒找到合適的要求供電一致的芯片，故而使用了多個78系列穩(wěn)壓芯片為單片機、D/A、A/D等供電，使得系統(tǒng)散熱大，不易于集成化，而且費用較高。改進方法是試著尋找供電一致的芯片或試著由系統(tǒng)自己供電，減少78系列芯片的使用。軟件方面采用查詢方式相應(yīng)按鍵，會產(chǎn)成相應(yīng)不及時的問題。在D/A和A/D數(shù)據(jù)處理時采用了除法子程序，處理時間比較長。在數(shù)據(jù)處理方面占用的大量的數(shù)據(jù)存儲空間，而且程序編寫出來比較復(fù)雜。同時匯編語言編譯器的糾錯功能不是很強大，造成了軟件調(diào)試困難。以后再開發(fā)硬件系統(tǒng)時，除要求對硬件操作很高的場合外，會使用單片機C語言進行編程，以簡化設(shè)計過程等等結(jié) 論 本文給出了一個高精度程控穩(wěn)壓電源的解決方案，初步設(shè)計了能夠人為控制輸出，輸出范圍在0～25V之間的，穩(wěn)定精度能達到要求的程控穩(wěn)壓電源。 該系統(tǒng)由硬件和軟件部分組成，在查閱并學(xué)習現(xiàn)有的模塊電路之后，選合適的電路進行組合。硬件部分由220V輸入，24V輸出變壓器、橋式整流電路、π型RC濾波電路、帶有運放的串聯(lián)調(diào)整型晶體管穩(wěn)壓電路組出核心模擬電路部分，由單片機、D/A芯片MAX50A/D芯片MAX197組成數(shù)控電路，外圍電路包括數(shù)碼管顯示部分、按鍵部分、保護電路部分。軟件部分利用單片機語言編程，控制D/A數(shù)據(jù)輸出和A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的接收，通過接收反饋電壓，對輸出進行調(diào)整并顯示輸出電壓。 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)主要由穩(wěn)壓調(diào)整部分和單片機控制部分。運放LM324的正端接D/A輸出的基準電壓，負端接反饋電壓，單片機控制基準電壓的輸出，同時根據(jù)反饋電壓來調(diào)整基準電壓的大小?；具^程：用戶輸入所需電壓，根據(jù)所需電壓計算D/A的輸出，通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)定輸出，同時反饋輸出電壓給單片機。單片機根據(jù)反饋電壓的大小，與基準電壓比較并調(diào)整，同時判斷輸出是否達到要求。 系統(tǒng)在芯片供電方面和軟件設(shè)計方面存在不足，造成費用較高，系統(tǒng)反應(yīng)時間較長。參考文獻1 , 12～162 , 25～273 , ,33～394 程曉玲,數(shù)字給定式穩(wěn)壓電源的設(shè)計,天津輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報 , 45～465 程杰寶,25～266 , ,23～267 （碩士學(xué)位論文）.河海大學(xué), ,5～118 “綠色”開關(guān)電源研究（碩士學(xué)位論文）. 燕山大學(xué),31～349 張毅剛，彭喜元，姜守達. 新編MCS51單片機應(yīng)用設(shè)計. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003，25~26,29~50,53~67,203~213,322~376 10 周志敏，周紀海. ，2003，1～16 11 康華光,陳大欽,1999，44346712 曲學(xué)基，王增福，電子工業(yè)出版社，2004，142～20013 何希才，電子工業(yè)出版社，1～5414 ，遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1～41附錄1MAX508引腳圖如圖：附錄2整體電路圖：附錄3LM324引腳圖：MAX197 引腳圖：致謝在我的畢業(yè)論文將要完成的時候，想要說的感謝很多。這篇并不太長的論文，不僅使我想到近半年來的艱辛工作，三年來的寒窗苦讀，更是我人生最重要的一段時間的一個句號首先要感謝韓艷贊老師。課題在選題及研究過程中得到韓老師的悉心指導(dǎo)。韓老師多次為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。韓老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，使我終生受益無窮。對韓老師的感激之情是無法用言語表達的。其次，我要感謝在座的各位老師。在座的各位老師的各位老師不但在大學(xué)三年里教會了很多知識和技能，使我順利完成了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，而且更重要的是教會了我怎樣做人，我想這些都會讓我受益終身。在此我表示衷心的感謝！最后，我要感謝我的母校,感謝她這三年來的培育!