【正文】 tiaozheng()。 suo_c=1。 while(1) { suo_c=0。 另外， A/D轉(zhuǎn)換電路 采樣輸出電壓 值，接著 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換， 最后 通過 LCD1602顯示調(diào)整 更新后的 電壓值。 主體流程圖 主程序主要完成相關(guān)中斷初始化、調(diào)用顯示、判斷中斷類型和執(zhí)行相應(yīng)中斷服務(wù)程序等功能，其結(jié)構(gòu)如圖 41所示 : 圖 41 系統(tǒng)主體流程圖 開始 系統(tǒng)初始化 是否有鍵按下？ 讀鍵 D/A 轉(zhuǎn)換 控制輸出電壓 采樣輸出電壓 誤差調(diào)整 輸出電壓是否與輸入電壓相等？ 顯示電壓值 N Y Y 智能穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 35 系統(tǒng)流程圖工作原理 ： 開始的時(shí)候我們應(yīng)該 對系統(tǒng)進(jìn)行初始化， 接著我們應(yīng)該判斷是否有鍵按下，如果 按鍵 有 按下， 它會自動 接收來自鍵盤 輸入 的電壓值，這時(shí) 通過 數(shù) /模轉(zhuǎn)換 把輸入的數(shù)字 信號 轉(zhuǎn)換成模擬 信號 ， 這樣來 控制輸出電壓的大小。設(shè)計(jì)采用的是矩陣式按鍵結(jié)構(gòu)按鍵，其電路圖如圖 313 所示： 圖 313 鍵盤接口電路 34 第四 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 控制程序采用 C 語言模塊化結(jié)構(gòu)。這樣，一個(gè)端口（如 P1 口）就可以構(gòu)成 4*4=16 個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)智能穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 33 別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成 20 鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（ 9 鍵）。 鍵盤與單片機(jī)接口電路 本在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少 I/O 口的占用 [16]，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖 1 所示。為了確保 CPU 對一次按鍵動作只確認(rèn)一次按鍵，必須消除抖動的影響。鍵盤按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，利用了機(jī)械觸點(diǎn)的合、斷作用。 (2)非編碼鍵盤 :只簡單地提供鍵盤的行列與矩陣，其他操作如 :鍵的識別，決定按鍵的讀數(shù)等僅靠軟件完成，故硬件較為簡單，但占用 CPU 較多時(shí)間。按一次鍵，鍵盤自動提供被按鍵的讀數(shù)，同時(shí)產(chǎn)生一選通脈沖通知微處理器，一般還具有反彈跳和同時(shí)按鍵保護(hù)功能。鍵盤分兩大類 :編碼鍵盤和非編碼鍵盤。色彩表現(xiàn)和飽和度LCD 顯示器都在不同程度上輸給了 CRT 顯示器，而且液晶顯示器的響應(yīng)時(shí)間也比CRT 顯示器長，當(dāng)畫面靜止的時(shí)候還可以，一旦用于玩游戲、看影碟這些畫面更 32 新速度塊而劇烈的顯示時(shí)，液晶顯示器的弱點(diǎn)就暴露出來了，畫面延遲會產(chǎn)生重影、脫尾等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響顯示質(zhì)量。體積小、能耗低也是 CRT 顯示器無法比擬的，一般一臺 15寸 LCD 顯示器的耗電量也就相當(dāng)于 17 寸純平 CRT 顯示器的三分之一。一些高檔的數(shù)字 LCD 顯示器采用了數(shù)字方式傳輸數(shù)據(jù)、顯示圖像，這樣就不會產(chǎn)生由于顯卡造成的色彩偏差或損失。對于畫面穩(wěn)定、無閃爍感的液晶顯示器，刷新率不高但圖像也很穩(wěn)定。和 CRT 顯示器 相比， LCD 的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的。 LCD 液晶顯示電路 智能穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 31 LCD 液晶顯示電路設(shè)計(jì) 從圖 312 可看出， LCD 中 1 腳和 16 腳接地， 2腳電源接 5V,15 腳背光電源接5V，如果需節(jié)能可不接背光電源。 其轉(zhuǎn)換原理為： A/D 轉(zhuǎn)換器將一待轉(zhuǎn)換的模擬輸入電壓 Ui 與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的電壓 Ui（預(yù)定的電壓由逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器中的 D/A 輸出獲得）電壓相比較，根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓 Ui 是大于還是小于待轉(zhuǎn)換成的模擬輸入電壓 Uin 來決定當(dāng)前轉(zhuǎn)換的數(shù)字量是 “0” 還是 “1”，據(jù)此逐位比較，以便使轉(zhuǎn)換結(jié)果（相應(yīng)的數(shù)字量）逐漸與模擬輸入電壓相對應(yīng)的數(shù)字量接近。特點(diǎn)：可以有效的消除干擾和電源噪聲，轉(zhuǎn)換精度高，但是轉(zhuǎn)換速度慢。電路先對被測的輸入電壓 Vx 進(jìn)行固定時(shí)間 (T0)的正向積分，然后控制邏輯將積分器的輸入端通過電子開關(guān)接參考電壓 Vr，由于參考電壓與輸入電壓反向且參考電壓值是恒定的，所以反向積分的斜率是固定的，從反向積分開始到結(jié)束，對參考電壓進(jìn)行反向積分的時(shí)間 T,正比于輸入電壓。 1. 雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器工 作原理 雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器采用間接測量的方法，它將被測電壓轉(zhuǎn)換成時(shí)間常數(shù) T，雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器由電子開關(guān)，積分器，比較器，計(jì)數(shù)器和控制邏輯等部分組成 [14]?？刂贫朔謩e連接單片機(jī) 、 ，其接口電路如圖 311 所示 圖 311 AD 轉(zhuǎn)換電路圖 AD 轉(zhuǎn)換電路原理 在我們所測控的信號中均是連續(xù)變化的物理量，通常需要用計(jì)算機(jī)對這些信號進(jìn)行處理，則需要將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量， A/D 轉(zhuǎn)換器就是為了將連續(xù)變化的模擬 30 量轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能接受的數(shù)字量。輸出控制 不影響鎖存器 的內(nèi)部工作，即老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當(dāng)輸出被關(guān)閉時(shí)，新的數(shù)據(jù)也可以置入 [13]。 AT89C51 引腳圖如圖 310所示 : 28 T 2/ P 1T 2 E X / P 2P 1. 23P 1. 34P 1. 45M O S I / P 6M IS O / P 1 .67S C K / P 8R S T9R X D / P 3. 010T X D / P 3. 111I N T 0/ P 3 .212I N T 1/ P 3 .313T 0/ P 14T 1/ P 15W R / P 16R D / P 17X T A L 218X T A L 119G N D20P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P S E N29A L E / P R O G30E A / V P P31P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 138P 0. 039V C C40UA T 89C 51 圖 310 AT89C51 引腳圖 AT89C51 主要性能參數(shù)： ? 與 MCS51 兼容 ? 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 ? 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) ? 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 ? 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz ? 三級程序存儲器鎖定 ? 1288 位內(nèi)部 RAM ? 32 可編程 I/O 線 ? 兩個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ? 5 個(gè)中斷源 ? 可編程串行通道 ? 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 智能穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 29 鎖存器 74LS573 原理： 74LS573 的八個(gè)鎖存器都是透明的 D 型鎖存器，當(dāng)使能（ G）為高時(shí)，Q 輸出將隨數(shù)據(jù)（ D）輸入而變。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。電路圖如 39 所示 智能穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 27 39 MCU 控制電路圖 AT89C51 簡介 AT89C51是美國 ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8位單片機(jī) [12]。當(dāng)進(jìn)行 DA 轉(zhuǎn)換時(shí)，將數(shù)據(jù)輸入 74LS573，并將其鎖存，以保證AD 轉(zhuǎn)換輸出不影響 DA 轉(zhuǎn)換。 特殊情況下可采用雙緩沖輸入方式，即把兩個(gè)寄存器都分別接 成受控方式。ILECSWR1WR2XFERLE1 LE2Iout1Iout2VrefRfbAGNDDGNDVCC 圖 38 DAC0832 原理框圖 當(dāng) WR2 和 XFER 同時(shí)有效時(shí)， 8 位 DAC 寄存器端為高電平“ 1”，此時(shí) DAC寄存器的輸出端 Q 跟隨輸入端 D 也就是輸入寄存器 Q 端的電平變化；反之，當(dāng)端為低電平“ 0”時(shí)，第一級 8 位輸入寄存器 Q 端的狀態(tài)則鎖存到第二級 8 位DAC 寄存器中，以便第三級 8 位 DAC 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換 [9]。amp。 8 位輸入寄存器用于存放主機(jī)送來的數(shù)字量，使輸入數(shù)字量得到緩沖和鎖存，由加以控制； 8 位 DAC 寄存器用于存放待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，由加以控制； 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出與數(shù)字量成正比的模擬電流；由與門、非與門組成的輸入控制電路來控制 2 個(gè)寄存器的選通或鎖存狀態(tài) [13]。 DAC0832 的原理框圖如圖 38 所示。 主要參數(shù)如下： ? 輸入偏置電流 45 nA ? 輸入失調(diào)電流 50 nA ? 輸入失調(diào)電壓 ? 輸入共模電壓最大值 VCC~ V ? 共模抑制比 80dB ? 電源抑制比 100dB DAC0832 模塊電路 D/A 轉(zhuǎn)化器的作用是 將數(shù)字量轉(zhuǎn)化成模擬信號，經(jīng)放大及驅(qū)動加到執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，對被控制對象實(shí)施控制。 ? 差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍。 ? 低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流。 ? 低功耗電流，適合于電池供電。 一177。 ? 單位增益頻帶寬 (約 1MHz)。其引腳圖引腳功能如圖 37 所示： 圖 37 LM258 引腳圖引腳功能圖 LM358 主要特性 (Features)如下： ? 內(nèi)部頻率補(bǔ)償。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益 模組 ,音頻放大器、工業(yè)控制、 DC增益部件和其他所可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的 場合 [12]。 24 AD 轉(zhuǎn)換中可能出現(xiàn)誤差，為了使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，該部分電路采用閉環(huán)控制方式，對輸出進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。電路圖如 36所示 : 圖 36 可調(diào)輸出電路 本設(shè)計(jì)歩進(jìn)要求 ，只需要 100 個(gè)點(diǎn)就可滿足 5V 到 5V 的可調(diào)，而DAC0832 有 256 個(gè)點(diǎn)完全滿足設(shè)計(jì)要求；可預(yù)置輸出可通過鍵盤直接輸入，由圖 36可看出，當(dāng)用戶從鍵盤輸入需要設(shè)定的電壓值后，由單片機(jī) AT89C51輸出并控制 DAC0832 進(jìn)行 DA 轉(zhuǎn)換。 : （ 1） N— 輸入電壓端，為減小輸入瞬間電壓和給調(diào)節(jié)器提供開關(guān)電流，此接腳應(yīng)智能穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 23 接旁路電容 CIN； （ 2） PUT— 穩(wěn)壓輸出端，輸出高電壓為（ VIN－ VSAT），輸出低電壓為 。 LM2576開關(guān)穩(wěn)壓集成電路 : (1)有 、 5V、 12V、 15V 和可調(diào)電壓輸出多種系列 [11]； （ 2） 輸出電壓可調(diào)范圍 － 37V (HV 型號的可達(dá) 57V)，負(fù)載電壓的輸出容差最大為 177。二級管 D20 D202 的額定電 22 流值應(yīng)大于負(fù)載電流的 倍，考慮到負(fù)載短路的情況，二級管的額定電流值應(yīng)大于 LM2576 的最大電流限制，二極管反向電壓應(yīng)大于最大輸入電壓 倍，所以此處選用 SB540。 Vin 為最大輸入電壓，Vout 是 LM2576 的輸出電壓。此處選用耐壓值為 25V/100uF或 35V/100uF的極性電解電容。該電路是通過 PWM 控制電路產(chǎn)生的 18V/+18V 傳送給兩片 LM2576 開關(guān)穩(wěn)壓集成電路從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的，輸出兩組穩(wěn)定電壓。 UC3842 還包括過壓、欠壓保護(hù)電路，當(dāng)供電電源電壓低于 10V 時(shí)，芯片停止 工作。 UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，共有 8 個(gè)引腳， 引腳圖如圖 34： 圖 34 UC3842 引腳圖 UC3842 內(nèi)部主要包括： 5V 基準(zhǔn)電壓源、振蕩器、誤差放大器、過流檢測電壓比較器、 PWM 鎖存器、輸入欠壓鎖定電路。 采用 PWM 控制的優(yōu)點(diǎn)是 : 簡化了硬件電路 ,降低了硬件成本 。由于器件設(shè)計(jì)巧妙，由主電源電壓直接啟動，構(gòu)成電路所需元件少， 20 非常符合電路設(shè)計(jì)中 “簡潔至上 ”的原則。假如由于某種原因使輸出電壓升高時(shí)，脈寬調(diào)制器就會改變驅(qū)動信號的脈沖寬度，亦即占空比 D，使斬波后的平均值電壓下降，從而達(dá)到穩(wěn)壓目的 ，反之亦然。通過采樣反饋電路改變開關(guān)占空比，來控制開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)閉的脈寬，從而使輸出電壓穩(wěn)定[10]。 UC3842簡介 為了精確控制開關(guān)電路的電壓輸出，系統(tǒng)采用脈寬調(diào)制的控制方式調(diào)節(jié)開關(guān)管的工作狀態(tài)。以上兩種關(guān)斷輸出的方法都是使電流測定比較器輸出高電平， PWM 鎖存器復(fù)位，關(guān)斷輸出端直到下一個(gè)周期的時(shí)鐘脈沖將 PWM 鎖存器重新置位。若要使輸出關(guān)斷，可以將引腳 3上的電壓升到 1V以上，通過電流測定比較器將輸出關(guān)斷。 200mA，最大可以輸出177。電阻器 R413和電容器 C411構(gòu)成軟啟動電路，當(dāng) C411上的充電電壓達(dá)到啟動電壓時(shí)，電路啟動，啟動電流緊為 1mA。 Fosc 約為 40KHz。 振蕩器的振蕩頻率由引腳 8 和引腳 4之間的電阻器 R402，引腳 4到地的電容器 C404來決定。當(dāng)電路一旦恢復(fù)正常工作，由輔助繞組進(jìn)行對 UC3842 的供電。而電路的關(guān)斷閥值為 10V。 當(dāng)開關(guān)管 V 出現(xiàn)過電流時(shí)，電阻 R404上測得的過電流信號， 輸送到電流測定比較器的同相輸入端，只要 R404的電壓達(dá)到