【正文】 在進行測試的時候，仍存 在 些許的誤差 ，通過這次設計我也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足之處。 29 下圖（ ）為測試硅二極管的伏安特性曲線的實物圖： 圖 （ 測試 硅 二極管的伏安特性曲線的實物圖 ） 下圖（ ）為測試鍺二極管的伏安特性曲線的實物圖： 圖 （ 測試鍺二極管的伏安特性曲線的實物圖 ） 總結 30 總結 在整個設計過程中，硬件方面主要設計了 STC12C5A60S2 單片機的最小系統(tǒng)、TLV5616 DA 電路、 V/I轉換電路、放大電路、 LCD12864 顯示電路；軟件方面主要設計了 DA 轉換程序、 AD 采樣程序、 LCD12864 驅動程序；系統(tǒng)的調(diào)試主要是通過 51單片機開發(fā)板和焊接好的實物，再借助于 Keil、 STC 等電路實現(xiàn)的；再此過程中，我們基本實現(xiàn)硅二極管和鍺二極管的伏安特性曲線的測定，但仍然有些許誤差 。//LCD12864初始化 LCD12864DisplayString(0,0, 本 輪 測 試 已 經(jīng) 完 成 THANKS EVERYBOBY GOOD BYE!)。//調(diào)用 displaystring（）函數(shù)，顯示電壓值 delayms(10000)。 drawPoint(10+(int)(ADvalue1/),54(int)(a/2),1)。 //AD 初始化 適當延時 顯示漢字、字符、圖片 適當延時 顯示采集轉換來的電壓和電流 調(diào)用打點函數(shù) LCD12864 初始化 LCD12864 再次初始化 顯示坐標及顯示漢字 啟動 DA 程序 適當延時 啟動 AD程序，采集電壓 并進行數(shù)據(jù)轉換 AD 初始化 DA 賦值為 0，并顯示漢字 開始 結束 27 ADvalue = ReadADvalue(4)。a=100。 //顯示當前電流 LcmPrint(4,1,xian2)。//顯示 myfriends delayms(30000)。8000 開始 結束 判斷是否繼續(xù)傳輸？ 第四章 系統(tǒng)的軟件設計 26 第三部分為：單片機的主程序流程圖 如下 圖 所示 ： 圖 （單片機的主程序流程圖） 單片機的主程序（部分）： void main(void) { LcmInit()。 for(i=0。_nop_()。_nop_()。 tlv5616_data=(bit)(daamp。 for(i=0。//da=4。//進入設定點控制字 delayms(50)。//功能設定 delayms(50)。 最簡單的區(qū)分方法是：若輸出端的反饋取樣點跟輸出在同一點的話就是電壓反饋，不在同一點的話就是電流反饋；在輸入端，如果反饋信號和輸入信號接在同一輸入端的話就是以電流的形式參與計算，是電流負反饋，如果反饋信號和輸入信號接在放大電路的不同端子上的話，那么就是以電壓形式參與運算，是電壓負反饋。這是由于理想運算放大器的輸入電阻無限大，就好像運放兩個輸入端之間開路。 Opa335 的性能指標如下： 噪聲： 3nV/HZ；失調(diào)電壓： 5uV；輸入電流： 1nA； GBW:2MHZ； 共模抑制比： 130dB；單源電壓： 5V；雙電源電壓： +/； OPA335 的引腳圖如下圖 所示 ： 圖 （ OPA335引腳圖 ） 運算放大電路原理圖 如下 圖 所示 ： 圖 （ 運算放大電路原理圖 ） 23 同相比例運算放大電路原理簡述 : N 7 8根據(jù)運算放大器輸入端“虛斷”可得 i =0，故有 i =i 可得 式（ 6） ： 87uu0 RuR ONn ??? （ 6） N P I由于虛短， 可得 u =u =u ， 可得式（ 7）： IPO URRURRU ?????? )1()1( 7878 （ 7） 比例系數(shù) 為式（ 8）： 78uf 1 RRA ?? （ 8） 將 得到的放大 后的模擬 電壓直接輸入到單片機內(nèi)部的 AD進行采集。當輸入電壓不變時，負載電阻在一第三章 硬件電路設計 22 定范圍內(nèi)變化，輸出電流將保持不變。 我們再根據(jù) TLV5616 的計算公式 （ 式 ） 所示： out 1000x0CODE V =2*REF* 【 V】 （ 式 ） out注意： CODE 是數(shù)字輸入值，范圍從 0x000 至 0XFFF 。 TL431 是由德州儀器生產(chǎn)，所謂 TL431 就是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準源。在 16位已傳送后或者當 FS升高時，移位寄存器中的內(nèi)容被移到 DAC 鎖存器，它將輸出電壓更新為新的電平。 railtorail輸出和關電方式非常適宜單電源，電池供電應用。由該模塊構成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結構或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。 ADC_START：模數(shù)轉換器（ ADC）轉換啟動控制位，設置為“ 1”時，開始轉換，轉換結束后為 0。 第三章 硬件電路設計 12 P1ASF 寄存器的格式如下表 所示： SFR Add bit B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 P1ASF 9DH name P17ASF P16ASF P15ASF P14ASF P13ASF P12ASF P11ASF P10ASF 表 （ P1ASF寄存器的格式） 當 P1 口中的相應位作為 A/D 使用時，要將 P1ASF 中的相應位置 所示： P1ASF[7： 0] 的功能 口作為模擬功能 A/D使用 口作為模擬功能 A/D使用 口作為模擬功能 A/D使用 口作為模擬功能 A/D使用 口作為模擬功能 A/D使用 口作為模擬功能 A/D使用 口作為模擬功能 A/D使用 口作為模擬功能 A/D使用 表 （ P1ASF相應位置） 控制寄存器 ADC_CONTR ADC_CONTR 寄存器的格式如下表 所示： SFR Add bit B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 ADC_ CONTR BCH name ADC_ POWER SPEED1 SPEED0 ADC_ FLAG ADC_ START CHS2 CHS1 CHS0 表 （ ADC_CONTR寄存器的格式） ADC_POWER： ADC 電源控制位， 0：關閉 A/D 轉換器電源； 1：打開 A/D轉換器電源。 8 路電壓輸入型 A/D，可做溫度檢測，電池，電壓檢測，按鍵掃描。在 FLASH編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源 (VPP)。但在訪問內(nèi)部部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 PSEN信號將不出現(xiàn) 。另外，該引腳被略微拉高。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。當振蕩器復位器件時，要保持 RST腳兩個機器周期的高平時間 。當 P3 口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2 口當用 于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。 P1 口管腳寫入 “1” 后，電位被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當P1 口的管腳寫 “1” 時，被定義為高阻輸入。 系列有雙串口，后綴有 S2 標志的才有雙串口， RxD2/(可通過寄存器設置到 )， TxD2/(可通過寄存器設置到 )。 ，可由 T0的溢出在 ，可由 T1的溢出在 輸出時鐘 。 MAX810 專用復位電路 (外部晶體 12M 以下時，復位腳可直接 1K電阻到地 )。 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 字節(jié) 。內(nèi)部集成 MAX810 專用復位電路 ,2 路 PWM,8 路高速 10 位 A/D 轉換(250K/S),針對電機控制，強干擾場合。 放大電路 ： 該電路的主要功能是將得到的模擬電壓信號進行放大，放大后的信號將輸入到單片機的內(nèi)部 AD 進行轉換和數(shù)據(jù)處理。硬件電路部分分為六大塊：包括數(shù)據(jù)的 DA轉換電路、 AD轉換電路、放大電路的處理以及顯示電路等。 常見的二極管符號 如下圖 所示 ： 圖 （常見的二極管符號） 5 第二章 系統(tǒng)設計 設計的整體思想 由于 本設計要進行需要比較高的精準度，所以需要比較高的抗干擾能力以免在進行 DA轉換等較高精度轉換時出現(xiàn)不必要的錯誤，所以抗干擾電路和濾波電路在本電路中較為常見。點接觸型二極管是用一根很細的金屬絲壓在光潔的 半導體 晶片表面，通以 脈沖電流 ，使觸絲一端與晶片牢固地燒結在一起，形成一個 “ PN 結 ” 。因此，工作時應避免二極管的熱擊穿。 ② 熱擊穿： PN結燒毀。注意：反向飽和電流隨溫度的升高而急劇增加，硅管的反向飽和電流要比鍺管的反向飽和電流小。 反向特性 ： 反向特性曲線如圖 。 當正向電壓超過開啟 電 壓后，電流隨電壓的上升迅速增大，二極管電阻變得很小，進入正向導通狀態(tài)。 硅二極管典型伏安特性曲線 如下 圖 所示 ： 圖 （ 硅二極管典型伏安特性曲線圖 ） 正向特性 ： 正向特性曲線如圖 。 對于鍺二極管，開啟電壓為 ，導通電壓 UD 約為 。當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向 偏置電壓 值無關的 反向飽和電流 I0。對于這樣的基礎元件我們應牢牢掌握住他的作用原理以及基本電路，這樣才能為以后的電子技術學習打下良好的基礎。第五章是系統(tǒng)調(diào)試和仿真，由于本次設計的特殊性，并不能進行相應的仿真，故此只能進行系統(tǒng)調(diào)試，在本章中將會看到 兩種不同的 二極管顯示 伏安特性曲線的 效果。 本文總共分為五章來具體介紹整個畢業(yè)設計的設計內(nèi)容和過程，首先，第一章的是緒論，簡單的論述 設計的要求及任務，設計的目標， 二極管及其特性 等 。 TLV5616。該設計方案實現(xiàn)了比較客觀的展現(xiàn)出二極管的伏安特性，具有直觀性，方便性和實用性。 南 昌 工 程 學 院 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 信息工程學院 系（院） 應用電子技術 專業(yè) 畢業(yè)設計（論文）題目 二極管伏安特性曲線測試儀 學生姓名 ： 林世遠 班 級 ： 13 應用電子技術專業(yè) 2班 學 號 ： 2020010656 指導教師 ： 錢立峰 完成日期 2020 年 5 月 25 日 Nanchang Institute of Technology Graduation Thesis Title Diode volt ampere characteristic curve measuring instrument Name Lin Shiyuan Major Application of electronic technology Student No. 2020010656 Advisor Qian Lifeng Date May. 25th, 2020 Department of Information Engineering 二極管伏安特性曲線測試儀 Diode volt ampere characteristic curve measuring instrument 總計 畢業(yè)設計（論文） 60 頁