【正文】 啟動(dòng) T0 計(jì)數(shù) CLR SETING 。設(shè)置定時(shí)器工作方式為方式 1 MOV TH0,9EH 。設(shè)置 T0 中斷為高優(yōu)先級(jí) SETB EA 。設(shè)置 INT0 為邊沿觸發(fā) SETB ET0 。設(shè)置堆棧地址 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 49 頁(yè) SETB EX0 。外部中斷 0 入口地址 LJMP INTER0 ORG 000BH 。============================= ORG 0000H 。============================= 。十位地址 GEWEI EQU 32H 。十六進(jìn)制數(shù)低位 BAIWEI EQU 30H 。BCD 碼低位 HEXH EQU 27H 。百位數(shù)碼管地址 BCDH EQU 24H 。個(gè)位數(shù)碼管地址 LEDM EQU 9000H 。閃爍狀態(tài)標(biāo)志（ 1：亮； 0：滅） DAC EQU 8000H 。右移位狀態(tài)標(biāo)志 ENTING BIT 15H 。減 1 狀態(tài)標(biāo)志 LFTING BIT 13H 。設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志（ 1：設(shè)置狀態(tài)； 0：工作狀態(tài)） ADDING BIT 11H 。AT24C01 存儲(chǔ)單元的地址 I2CData EQU 09H 。EEPROM 數(shù)據(jù)線 SCL BIT 。全局定義 。============================= 。 ============================= 。再次 感謝我的老師和同學(xué)們，是他們的 關(guān)心 和幫助，使我順利地度過四年的大學(xué)生活。 在此 感謝所有給我提供幫助的老師和同學(xué)，他們的 建議幫助我改進(jìn)了設(shè)計(jì)。 在此，我向劉 煒 老師致以由衷的謝意！ 我 還要感謝我的同學(xué)李長(zhǎng)洋，他對(duì)我的設(shè)計(jì)給出了有價(jià)值的 改進(jìn)和修改 意見，感謝劉劍和袁瑛同學(xué)，他們對(duì)我的設(shè)計(jì)方案提出了有益的建議。劉老師還給我提供了許多技術(shù)文檔，介紹了許多資料供我參考， 并給我的設(shè)計(jì)提出了許多有益的建議。在此，我向他們致以最誠(chéng)摯的感謝！ 首先我要感謝的是我的指導(dǎo)老師劉煒 。它涉及到硬件電路的設(shè)計(jì)、軟件的編寫及調(diào)試，還有相關(guān)軟件的使用。 如果需要擴(kuò)大負(fù)載的變化范圍，則需要適當(dāng)提高 V/I 轉(zhuǎn)換電路的供電電壓。就本設(shè)計(jì)而言，如果要使 0～ 10mA 的輸出電流的精度都能達(dá)到 2%，則需要使用分辨率為 10 位的 D/A 芯片。 本系統(tǒng)通過優(yōu)化軟硬設(shè)計(jì)， 盡量 減少誤差，使輸出電流的誤差 小于 2％ ，提高了系統(tǒng)的精度， 并且 與理論計(jì)算 相 吻合。 系統(tǒng)輸出電流小于 10mA 時(shí)誤差較大，輸出電流在 10mA～ 100mA 之間時(shí)，誤差 較小，并符合設(shè)計(jì)要求。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主要應(yīng)用到了模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)控制技術(shù)等多 方面的知識(shí)，所設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)程序控制的數(shù)控直流恒流 ，達(dá)到了設(shè)計(jì) 要求。 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 41 頁(yè) 第 5章 結(jié)論 在設(shè)計(jì) 數(shù)控直流恒流源的過程中，我深切體會(huì)到，實(shí)踐是理論運(yùn)用的最好檢驗(yàn)。 通過 分析 表 41 數(shù)據(jù) 可 知 ， 在 10mA～ 100mA 之間，當(dāng) SI 為 99mA 時(shí)， aI 最大為 ；當(dāng) SI 為 10mA 時(shí)， aP 最大為 2%。 aI 為輸出電流與設(shè)定值之差的絕對(duì)值， SI 為電流設(shè)定值， OI 為實(shí)際輸出電流值，則 OSa III ?? 。 由恒流源電路分析可知，當(dāng)LR 在 ?100~0 范圍內(nèi)時(shí)，輸出電流 OI 在 mA100~0 直流范圍內(nèi)線性地與 V5~0直流輸入電壓相對(duì)應(yīng)，則 1mA 步進(jìn)對(duì)應(yīng)于 50mV。當(dāng)負(fù)載電阻為 100? 時(shí)，電流設(shè)定值為 10mA、 50mA 和 100mA 的負(fù)載調(diào)整率測(cè)試情況分別如圖 41圖 417 和圖 418 所 示。 另外 我還進(jìn)行了負(fù)載調(diào)整率測(cè)試。 本次 測(cè)試采用的儀表為Proteus 軟件提供的虛擬電表。 圖 49 程序 編譯后的 長(zhǎng)度 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 35 頁(yè) 數(shù)據(jù)測(cè)試及誤差分析 數(shù)據(jù)測(cè)試是反映系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)， 因此 我 對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行了全面的 輸出電流 測(cè)試 。把 EEPROM 讀寫程序使用的工作寄存器改為 3 區(qū)，鍵盤處理程序使用0 區(qū)工作寄存器即可解決問題。在這個(gè)過程中發(fā)現(xiàn)在當(dāng)系統(tǒng)第 二次進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)后，程序就陷入死循環(huán)。單片機(jī)接收數(shù)據(jù)完畢后，必須產(chǎn)生停止信號(hào)以結(jié)束隨機(jī)讀過程。在編寫隨機(jī)讀操作程序需要注意隨機(jī)讀有兩個(gè) 步驟：一 是 執(zhí)行偽寫入 —— 把字節(jié)地址送入 EEPROM，以 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 34 頁(yè) 確定需要 讀的字節(jié)地址；二 是 執(zhí)行讀出 —— 根據(jù)字地址讀出對(duì)應(yīng)內(nèi)容。 在調(diào)試讀寫 EEPROM 程序時(shí)發(fā)現(xiàn)只能對(duì) EEPROM 寫入數(shù)據(jù)，而不能讀出數(shù)據(jù)。 D/A 轉(zhuǎn)換程序在開始設(shè)計(jì)時(shí)是放在主程序的循環(huán)體內(nèi)，這樣系統(tǒng)總是不停地在進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換，然后輸出給 D/A，從而造成輸出電流不夠穩(wěn)定。經(jīng)過逐步調(diào)試發(fā)現(xiàn)把鍵盤處理程序放到主程序中， 而 鍵盤中斷 服務(wù)程序只對(duì) 按鍵標(biāo)志 進(jìn)行 置位 ，這樣 可解決上述問題。 閃爍頻率不正常是由于鍵盤中斷服務(wù)程序內(nèi)的消抖延時(shí)造成的。 經(jīng)過調(diào)試發(fā)現(xiàn) 如下幾個(gè)問題： ? 程序進(jìn)入鍵盤中斷程序后 LED 數(shù)碼管就沒有顯示 ； ? 進(jìn)入閃爍顯示時(shí)，閃爍頻率沒有按預(yù)定的時(shí)間進(jìn)行閃爍，而 是忽快忽慢 ； ? 系統(tǒng)不能準(zhǔn)確識(shí)別每一次按鍵動(dòng)作。 通過這些步驟后就可以單步或者連續(xù) 仿真運(yùn)行 了。 程序通過 Keil51編譯如圖 44 所示。在這個(gè)過程中主要解決的問題是 代碼的合法性及調(diào)試部分未涉及硬件的程序。 ? 對(duì) 全部 程序進(jìn)行調(diào)試編譯，調(diào)試成功后，要對(duì)程序進(jìn)行精簡(jiǎn)優(yōu)化，在完成各功能的前提下，剔除多余程序代碼。 圖 41 仿真電路原理圖設(shè)計(jì)流程 開始結(jié)束新建設(shè)計(jì)文檔設(shè)置編輯環(huán)境放置元器件原理圖布線建立網(wǎng)絡(luò)表電氣檢查是否合格 ?調(diào)整存盤 、 報(bào)表輸出YN 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 29 頁(yè) 圖 42 電氣規(guī)則檢 測(cè)報(bào)告 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 30 頁(yè) 圖 43 仿真電路 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 31 頁(yè) 軟件 的 調(diào)試 軟件調(diào)試 的步驟如下： ? 根據(jù)系統(tǒng)各功能模塊流程圖編寫匯編源程序 ； ? 對(duì)各功能模塊進(jìn)行逐一編譯調(diào)試； ? 各功能模塊調(diào)試正常后，進(jìn)行聯(lián)合編譯調(diào)試。 在實(shí)際電路原理圖中則 必須加上 它們 。 在繪制的過程中要特別注意設(shè)置好元器件的參數(shù)，否則即便布線正確并通過電氣檢查，在仿真時(shí)也看不到預(yù)期結(jié)果。 由于 Proteus 軟件沒有提供 DAC0832 芯片 仿真庫(kù) ，所以仿真時(shí)用理想 D／ A 芯片代替。 Proteus 軟件可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路、模擬電路及微控制器系統(tǒng)與外設(shè)的混合電路系統(tǒng)的電路仿真、軟件仿真、系統(tǒng)協(xié)同仿真和 PCB 設(shè)計(jì)等全部功能 [11]。 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 開 始系 統(tǒng) 初 始 化 ：設(shè) 置 堆 棧允 許 I N T 0 中 斷設(shè) 置 I N T 0 為 邊 沿 觸 發(fā)設(shè) 定 T 0 為 高 級(jí) 中 斷允 許 T 0 中 斷設(shè) 置 定 時(shí) 器 工 作 方 式設(shè) 置 T 0 定 時(shí) 初 值 為 5 0 m s啟 動(dòng) T 0 定 時(shí)開 總 中 斷狀 態(tài) 標(biāo) 志 位 清 0把 個(gè) 位 數(shù) 碼 管 數(shù) 據(jù) 在 內(nèi) 存 單 元中 的 地 址 送 0 區(qū) R 0送 閃 爍 定 時(shí) 中 斷 次 數(shù) 0 區(qū) R 7關(guān) 總 中 斷選 擇 3 區(qū) 工 作 寄 存 器調(diào) 用 讀 電 流 值 子 程 序恢 復(fù) 默 認(rèn) 工 作 寄 存 器開 總 中 斷關(guān) 總 中 斷選 擇 3 區(qū) 工 作 寄 存 器調(diào) 用 D / A 轉(zhuǎn) 換 子 程 序恢 復(fù) 默 認(rèn) 工 作 寄 存 器開 總 中 斷讀 取 的 電 流 值 為 出 廠 狀 態(tài) 嗎 ？把 個(gè) 十 百 位 的 內(nèi) 存 單 元 清 0設(shè) 置 標(biāo) 志 位 為 1 ？加 1 標(biāo) 志 位減 1 標(biāo) 志 位左 移 位 標(biāo) 志 位右 移 位 標(biāo) 志 位確 認(rèn) 標(biāo) 志 位均 清 0調(diào) 用 鍵 盤 處 理 子 程 序YNYN 圖 31 主程序流程 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 送 R A M 起 始 地 址 至 R 1送 E E P R O M 起 始 地 址 至 R 2送 讀 / 寫 數(shù) 據(jù) 的 字 節(jié) 個(gè) 數(shù) 至 R 3開 始讀 / 寫 一 個(gè) 字 節(jié) 數(shù) 據(jù)R A M 單 元 地 址 加 1E E P R O M 地 址 加 1數(shù) 據(jù) 的 字 節(jié) 個(gè) 數(shù) 減 1返 回是 否 讀 寫 完 所 有 數(shù) 據(jù) ？YN 圖 32 讀 /寫 EEPROM子程序流程 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 加 1 標(biāo) 志 位 為 1 ？減 1 標(biāo) 志 位 為 1 ？左 移 位 標(biāo) 志 位 為 1 ？右 移 位 標(biāo) 志 位 為 1 ？確 認(rèn) 標(biāo) 志 位 為 1 ？開 始返 回設(shè) 置 標(biāo) 志 位 清 0確 認(rèn) 標(biāo) 志 位 清 0直 接 賦 0數(shù) 值 為 9 ？YN加 1NY減 1直 接 賦 9數(shù) 值 為 0 ？NY YN到 百 位 ？左 移 一 位轉(zhuǎn) 個(gè) 位轉(zhuǎn) 個(gè) 位右 移 一 位到 個(gè) 位 ？YNYYNYNN百 位 為 1 ？ 十 位 為 0 ？ 個(gè) 位 為 0 ？Y Y Y百 位 的 數(shù) 據(jù) 清 0確 認(rèn) 標(biāo) 志 位 清 0NY加 1 標(biāo) 志 位 清 0減 1 標(biāo) 志 位 清 0左 移 標(biāo) 志 位 清 0右 移 標(biāo) 志 位 清 0N NN關(guān) 總 中 斷選 擇 3 區(qū) 工 作 寄 存 器調(diào) 用 寫 電 流 值 子 程 序調(diào) 用 D / A 轉(zhuǎn) 換 子 程 序恢 復(fù) 默 認(rèn) 工 作 寄 存 器開 總 中 斷 圖 33 鍵盤處理子程序流程 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 百 位 是 否 為 1 ？送 0 F F H 給 D / A合 并 個(gè) 十 位開 始查 表 取 得 對(duì) 應(yīng) 值 送 D / A返 回B C D 碼 轉(zhuǎn) 換 成 1 6 進(jìn) 制 數(shù)NY 圖 34 D/A轉(zhuǎn)換子程序流程 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 開 始中 斷 返 回保 護(hù) 現(xiàn) 場(chǎng)延 時(shí) 消 抖置 設(shè) 置 標(biāo) 志 位是 否 誤 讀 ？置 加 1 標(biāo) 志 位置 減 1 標(biāo) 志 位置 左 移 位 標(biāo) 志 位置 右 移 位 標(biāo) 志 位置 確 認(rèn) 標(biāo) 志 位按 下 設(shè) 置 鍵 ？按 下 加 1 鍵 ？按 下 減 1 鍵 ？按 下 左 移 位 鍵 ？按 下 右 移 位 鍵 ？按 下 確 認(rèn) 鍵 ？NNNNNN恢 復(fù) 現(xiàn) 場(chǎng)YYYYYYNY 圖 35 鍵盤中斷服務(wù)程序流程 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè) 開 始中 斷 返 回保 護(hù) 現(xiàn) 場(chǎng)停 止 計(jì) 數(shù)重 裝 定 時(shí) 初 值啟 動(dòng) 計(jì) 數(shù)恢 復(fù) 現(xiàn) 場(chǎng)設(shè) 置 標(biāo) 志 位 是 否 為 1 ？顯 示 十 位顯 示 個(gè) 位百 位 是 否 為 0 ？顯 示 百 位熄 滅 百 位顯 示 十 位十 位 是 否 為 0 ？熄 滅 十 位顯 示 個(gè) 位NYNY到 0 . 5 秒 ？重 裝 中 斷 次 數(shù)閃 爍 個(gè) 位 ？閃 爍 十 位 ？閃 爍 百 位送 顯 示 顯 示 十 位顯 示 百 位顯 示 個(gè) 位顯 示 百 位顯 示 個(gè) 位顯 示 十 位NYNYYYNN 圖 36 顯示中斷服務(wù)程序流程 數(shù)控直流恒流源的設(shè)計(jì) 第 28 頁(yè) 第 4章 系統(tǒng)調(diào)試 硬件 仿真 調(diào)試 由于時(shí)間和條件的限制，本設(shè)計(jì)沒有進(jìn)行實(shí)際樣品 試制，我 僅用 Proteus軟件進(jìn)行 了 系統(tǒng)仿真。 為了使閃爍顯示位與鍵盤操作同步，閃爍顯示程序也使用 默認(rèn) 0 區(qū) 工作寄存器。 閃爍通過累計(jì) 10次 T0 定時(shí)中斷來實(shí)現(xiàn)。 正常顯示 時(shí)程序 將 熄滅無效零。 顯示中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì) 正常顯示程序模塊 本設(shè)計(jì)的顯示程序采用 T0 定時(shí)中斷來實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示，定時(shí)時(shí)間為 50ms，使LED 數(shù)碼管顯示 內(nèi)容 定時(shí)刷新 。 在本設(shè)計(jì)中，考慮到使用方便及防止誤操作因素，只有在系統(tǒng)進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)，程序 才會(huì)轉(zhuǎn)到相應(yīng)的按鍵處理程序模塊。當(dāng)鍵盤上有任一個(gè)鍵按下時(shí)，均向 CPU 申請(qǐng)中斷， CPU 響應(yīng)中斷請(qǐng)求后，判斷是哪個(gè)鍵按下，并置該按鍵的標(biāo)志位，然后退出中斷服務(wù)程序。 鍵盤中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì) 由于本系統(tǒng)的鍵盤 采用 外部 中斷 0 方式 與單片機(jī)連接 ，因此鍵盤程序 采用 了中斷方式。 由于 D/A 轉(zhuǎn)換子程序和讀 /寫