【正文】 u。 void write_date(uchar date)。 void delay(uint t)。 void led_init()。 uchar set,volarry0[4],volarry1[4],rt[2]。 float Voltage1,Voltage2,r。 unsigned long int temp0,temp1。 uchar code table2[]= to set I? 。 sbit x=P1^4。 sbit DA_CK=P3^4。 sbit AD_CLOCK=P1^3。 sbit AD_IN=P1^1。 sbit lcden=P3^2。************************************************************ include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit rs=P3^0。減調(diào)整，采用閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，精確度更高。顯示器數(shù)據(jù)口接單片機(jī)的 到 ，本數(shù)控直流電流源有加 *** 。按鍵接單片機(jī)的 到 ，液晶顯示 *** 。****。****。****。****。 32 附 錄 系統(tǒng)原理圖 33 程序清單： 。其次，我要感謝幫助過(guò)我的同學(xué)，他們也為我解決了不少我不太明白的設(shè)計(jì)商的難題。在這次課程設(shè)計(jì)的撰寫過(guò)程中，我得到了許多人的幫助，首先我要感謝我的老師在課程設(shè)計(jì)上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次報(bào)告的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術(shù)上的難題，讓我能把系統(tǒng)做得更加完善。 徐老師不僅傳授了專業(yè)知識(shí)給我們，還教會(huì)了我們很多人生 道理。論文行文過(guò)程中， 徐 老師多次幫助我分析思路，開(kāi)拓視角。 我覺(jué)得在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我學(xué)到了很多，不僅僅是對(duì)匯編語(yǔ)言有了自己的想法，更重要的是培養(yǎng)了一種用于面對(duì)問(wèn)題，解決問(wèn)題的精神，在我們以 后走向社會(huì)的道路上還不知道會(huì)遇到多少問(wèn)題，如果有了這種精神的話，我相信無(wú)論多么困難的問(wèn)題，都會(huì)迎刃而解的。 談完基本的工具之后，我要談的就是這次的主題，數(shù)控直流電流源可以說(shuō)是我們非常熟悉的東西，但是沒(méi)有學(xué)單片機(jī)這門功課時(shí)，誰(shuí)也不會(huì)想它是怎么工作的，又是怎么做成的。這門語(yǔ)言和我們的實(shí)際聯(lián)系很機(jī)密，比如說(shuō)里面很多傳送指令，都是根據(jù)實(shí)際存在的硬件而存在的，還有 里 面的與或指令、乘法、除法指令，其實(shí)都是和我們從小就學(xué)的數(shù)學(xué)息息相關(guān)的。 （ 3）、受 D/A 轉(zhuǎn)換器精度， A/D 轉(zhuǎn)換器精度，基準(zhǔn)源穩(wěn)定程度等硬 件本身的限制，不可避免地帶來(lái)一定程度的誤差。 可以通過(guò)溫度補(bǔ)償措施來(lái)解決此誤差。第二個(gè)就是達(dá)林管的是否能夠按照理想的工作狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的工作，解決方法可以產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的 PWM 信號(hào)控制。 該數(shù)控直流電流源的誤差出現(xiàn)還有 可能有幾個(gè)地方，第一個(gè)就是換擋電路的電壓基準(zhǔn)值是否十分標(biāo)準(zhǔn)，能夠按照所理想設(shè)定的電壓值輸出。 誤差分析： 紋波對(duì)電流輸出的影響，采用屏蔽的方法，遠(yuǎn)離容易產(chǎn)生脈沖工作方式的器件，減少供電電源的紋波等，對(duì)于選擇低噪聲的運(yùn)放是解決問(wèn)題的一種方法。 綜上所述，系統(tǒng)仿真實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)滿足題目的基本要求，能滿足輸出電流與給定值偏差的絕對(duì)值≤給定值的 1％ +10 mA。 在改變負(fù)載時(shí)，誤差 在 10mA 以下。 步進(jìn) 10mA 時(shí)設(shè)定值與實(shí)測(cè)值在 200~1000mA 之間，誤差在 5mA 以下。因此，可以讓我在制作實(shí)物時(shí)，先進(jìn)行軟件的調(diào)試和模擬，使得制作實(shí)物時(shí)能夠更加有效的減少錯(cuò)誤。我們還可以單步模擬調(diào)試，點(diǎn)擊按鈕，進(jìn)人單步調(diào)試狀態(tài)， 在單步模擬調(diào)試狀態(tài) 下，點(diǎn)擊菜單欄的“ Debug”，點(diǎn)擊 Simulation Log 會(huì)出現(xiàn)和模擬調(diào)試有關(guān)的信息。 單片機(jī)電路的模擬調(diào)試選中單片機(jī) AT89S52，左鍵點(diǎn)擊 AT89S52，在出現(xiàn)的對(duì)話框里點(diǎn)擊 Program File 按鈕，找到剛才編譯得到的 HEX 文件，然后點(diǎn)擊“ OK”按鈕就可以模擬了。④具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。③提供軟件調(diào)試功能。②支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。它運(yùn)行于 Windows 操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是：①實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合 。 Proteus 還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號(hào)，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)，其作用與示波器相似但功能更多。對(duì)于一個(gè)仿真軟件或?qū)嶒?yàn)室， 測(cè)試的儀器儀表的數(shù)量、 類型和質(zhì)量， 是衡量實(shí)驗(yàn)室是否合格的一個(gè)關(guān)鍵因素。 Proteus 軟件所提供了 30 多個(gè)元件庫(kù)，數(shù)千種元件。 圖 24 負(fù)載電阻為 ? 仿真狀態(tài)圖 表 5 負(fù)載 RL= 的數(shù)據(jù)表格 給定值 (mA) 200 300 400 500 800 1000 1500 1980 電流 AD測(cè)值（ mA） 201 301 401 501 800 1000 1500 1980 誤差絕對(duì)值 1 1 1 1 0 0 1 0 負(fù)載電壓 (V) 負(fù)載阻值 (Ω ) 27 運(yùn)用同樣的仿真步驟，依次仿真負(fù)載電阻為 ? 、 ? 時(shí)這兩種狀態(tài)，記錄的仿真數(shù)據(jù)分別如表 表 7 所示。 圖 23 修改設(shè)定的輸出電流值界面圖 輸出電流仿真 下圖 24 所示是仿真最低電流 200mA 負(fù)載電阻為 ? 時(shí)的狀態(tài)，根據(jù)顯示器顯示內(nèi)容可知，設(shè)定輸出電流值為 200mA，實(shí)測(cè)電流值為 201mA，輸出電壓 為 ，負(fù)載電阻為 ? ，都滿足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)鍵盤 DEL 鍵可以修改上一步輸錯(cuò)的數(shù)字。若發(fā)現(xiàn)輸入數(shù)字超出電流允許范圍，可以按 SET 鍵再次輸入數(shù)值。 圖 19 仿真顯示器顯示界面圖 仿真結(jié)果 輸出電流范圍仿真 由于在程序設(shè)計(jì)上限制了電流輸出范圍是 20～ 2020mA，限定了電壓值小于 10V,當(dāng)給定值在量程內(nèi)時(shí)顯示“ OK!”；當(dāng)給定值超過(guò)量程時(shí)將顯示“ ERROR! RESET!”，如下圖 20 所示。 操作顯示界面如圖 19 所示。在設(shè)定電流的過(guò)程中，需要有效按四次數(shù)字鍵，如果在設(shè)置的過(guò)程中想放棄修改，按下 RESET/ON鍵，如果需要修改已經(jīng)按下的數(shù)值，可以按 DEL 鍵，光標(biāo)返回到上一個(gè)數(shù)，重新按某一個(gè)數(shù)字鍵即完成修改。要設(shè)置電流直接按數(shù)字鍵無(wú)效。 電流設(shè)定初始值為 200mA。具體操作說(shuō)明：按了復(fù)位鍵之后，液晶顯示屏上也能顯示“ S0200mA。本次設(shè)計(jì)比較成功，在按鍵操作中能夠按照預(yù)先給定 的功能進(jìn)行操縱。 23 開(kāi) 始光 標(biāo) 指 向 一 行 一 位傳 送 數(shù) 據(jù)傳 送 數(shù) 據(jù)光 標(biāo) 指 向 一 行 二 位光 標(biāo) 指 向 一 行 三 位傳 送 數(shù) 據(jù)傳 送 數(shù) 據(jù)光 標(biāo) 指 向 一 行 四 位光 標(biāo) 指 向 二 行 一 位傳 送 數(shù) 據(jù)傳 送 數(shù) 據(jù)光 標(biāo) 指 向 二 行 二 位光 標(biāo) 指 向 二 行 三 位傳 送 數(shù) 據(jù)傳 送 數(shù) 據(jù)光 標(biāo) 指 向 二 行 四 位結(jié) 束 圖 18 LCD 顯示子程序流程圖 程序清單 所設(shè)計(jì)的程序清單見(jiàn)附錄。 開(kāi) 始啟 動(dòng) D A 轉(zhuǎn) 換傳 送 數(shù) 據(jù)關(guān) 閉 D A 轉(zhuǎn) 換結(jié) 束 開(kāi)始啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換讀取外部數(shù)據(jù)關(guān)閉AD轉(zhuǎn)換結(jié)束 圖 16 D/A轉(zhuǎn)換、 A/D 轉(zhuǎn)換流程圖 22 數(shù)制轉(zhuǎn)換流程圖 由于使用的十進(jìn)制數(shù)，而在做除法的時(shí)候，要進(jìn)行 數(shù)制的轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換的流程圖如圖 17 所示。 這次設(shè)計(jì)中，鍵盤掃描子程序的代號(hào)為 KEY，其鍵盤掃描程序設(shè)計(jì)的流程框圖如圖 15 所示。主控制流程圖如圖 14 所示。 程序流程圖 主控制流程圖 在 此次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我是采用模塊的設(shè)計(jì)方法，一個(gè)一個(gè)實(shí)現(xiàn)功能，可以說(shuō)如果完成了一個(gè)任務(wù)的程序框圖，就是完成了整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)的百分之三十左右，在本次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我都是采用這種思想進(jìn)行數(shù)控直流電流源的設(shè)計(jì)的。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母 “A”。 表 4 寄存器選擇控制表 RS R/W 操作說(shuō)明 0 0 寫入指令寄存器（清除屏等） 0 1 都 busy flag（ DB7），以及讀取位址計(jì)數(shù)器（ DB0~DB6）值 1 0 寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等） 1 1 從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù) 注：關(guān)于 E=H 脈沖 ——開(kāi)始時(shí)初始化 E 為 0，然后置 E 為 1， 再清 0。然后輸出相應(yīng)的電流值大小。在此模塊中，因?yàn)檫M(jìn)行換擋的轉(zhuǎn)換，在這里我所采用的是做除法，然后再存儲(chǔ)除法得到的商和余數(shù)，這里面我用到了兩個(gè)子程序，一個(gè)是將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，二個(gè)是采用移位相減的方法做除法。本設(shè)計(jì)中的鍵盤掃描子程序的名稱為 KEY，則鍵盤掃描子程序 KEY應(yīng)具有以下功能：判定有無(wú)按鍵動(dòng)作；去抖動(dòng)；確認(rèn)是 否真正有閉合鍵；計(jì)算并保存閉合鍵鍵碼；判定閉合鍵是否釋放；恢復(fù)閉合鍵鍵碼。 在按鍵的程序掃描中是采用查詢的方法對(duì)按鍵進(jìn)行操作的，當(dāng)查詢到按鍵有動(dòng)作時(shí)，則執(zhí)行相應(yīng)的操作。 按鍵操作模塊 在本次設(shè)計(jì)中，我用到了三個(gè)獨(dú)立式鍵盤進(jìn)行按鍵的操作。本設(shè)計(jì)中采用的是軟件去抖動(dòng)的方法，抖動(dòng)的定時(shí)采用的軟件的延時(shí)進(jìn)行定時(shí)的。用到的液晶顯示器接到了單片機(jī)的 P0 口線上，液晶顯示器的使能端用到了 P3 口線。數(shù)控直流電流源的數(shù)據(jù)要存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中去，用到了 30H 到 50H 之間的單元。其系統(tǒng)原理圖見(jiàn)附錄所示?；鶞?zhǔn)電壓的低端（通常為地）被加到 REF 20 Vcc 電源 （ 3） D/A、 A/D 連接電路 D/A 、 A/D 連接電路如圖 13 所示。（ 4） I/OCLOCK 的最后一個(gè)下降沿，將轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)傳送到內(nèi)部狀態(tài)控制位 14 REF+ I 正基準(zhǔn)電壓端。（ 2）在 I/OCLOCK 的第 4 個(gè)下降沿，被 17 18 I/O CLOCK 選通的 模擬輸入電壓開(kāi)始向電容器充電，直到 I/OCLOCK 的最后一個(gè)下降沿為止。除另有說(shuō)明外，所有電壓測(cè)量都相對(duì) GND 而言 I 輸入 /輸出時(shí)鐘端 。 為高時(shí)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)， 為低時(shí)處于激活狀態(tài) 19 EOC O 轉(zhuǎn)換結(jié)束端。由低變高時(shí)，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)禁止 DATAINPUT 和 I/O CLOCK 17 DATAINPUT I 串行數(shù)據(jù) 輸入端。對(duì)于 的 I/OCLOCK，驅(qū)動(dòng)源阻抗必須 小于或等于 50Ω，而且用 60pF 電容來(lái)限制模擬輸入電壓的斜率 15 I 片選端。 表 3 LTC2543 引腳功能 引腳號(hào) 名稱 I/O 說(shuō)明 1～ 9, 11,12 AIN0～ AIN10 I 模擬量輸入端。 TLC2543 引腳功能如表 3 所示，其特點(diǎn)如下： ① 11 個(gè)模擬輸入通道； ② 3 路內(nèi)置自測(cè)試方式； ③采樣率為 66kbps； ④線性誤差177。s。它使用逐次逼近技術(shù)完成 A/D 轉(zhuǎn)換過(guò)程。 圖 12 TLC1456 內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路圖 16 （ 2） A/D 轉(zhuǎn)換器 A/D 模塊的是反饋的核心，我們采用 Proteus 元件庫(kù)中的 TLC2543 芯片實(shí)現(xiàn)。 （ 1） 1024210? ，故應(yīng)采用 12 位 D/A 轉(zhuǎn)換器為 D/A 轉(zhuǎn)換芯片，供選擇的很多，在此選用 proteus元件庫(kù)中的 LTC1456 芯片。 （ 1） D/A 轉(zhuǎn)換器 本設(shè)計(jì)中應(yīng)采用 DAC 模塊提供高精度的基準(zhǔn)電壓，即通過(guò) CPU 發(fā)出的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為 0~10V 的模擬電壓，送給誤差放大器，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)要求。而采樣精密電阻 R1 為 1Ω，通過(guò)采樣 R1 兩端電壓值換算成電流值即可得到輸出電流。 負(fù)載模塊 根據(jù)題目要求，設(shè)計(jì)了如圖 11 所示的電路圖。正因?yàn)?Iout=Uin/R2，電路輸入電壓 UI 控制電流 Iout，即 Iout 不隨 RL的變化而變化，從而實(shí)現(xiàn)壓控恒流。在此電路中， R2 為取樣電阻，采用康銅絲繞制（阻值隨溫度的變化較?。┳柚禐?1Ω。當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管工作于飽和區(qū)時(shí)，漏電流 Id 近似為電壓 Ugs 控制的電流。采用場(chǎng)效應(yīng)管，更易于實(shí)現(xiàn)電壓線性控制電流，既能滿足輸出電流最大達(dá)到 2A 的要求，電路簡(jiǎn)潔 也能較好地實(shí)現(xiàn)電壓近似線性地控制電流。 電路原理圖如圖 10 所示。 Q1的加入是為了增加復(fù)合管的放大倍數(shù)。為了提高穩(wěn)定度，Rs 采用大線徑康銅絲制作，康銅絲溫度系數(shù)很小，大線徑可以使其溫度影響減至最小。由于跟隨器是一種深度