【正文】 示分辨率 :12864 點(diǎn) ● 內(nèi) 置漢字字庫，提供 8192 個 1616 點(diǎn)陣漢字 (簡繁體可選 ) ● 內(nèi)置 128 個 168 點(diǎn)陣字符 ● 2MHZ 時鐘頻率 ● 顯示方式： STN、半透、正顯 ● 驅(qū)動方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS ● 視角方向： 6 點(diǎn) 第 12 頁 共 43 頁 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） ● 背光方式：側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED的 1/5— 1/10 ● 通訊方式：串行、并口可選 ● 內(nèi)置 DCDC轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓 ● 無需片選信號，簡化軟件設(shè)計 ● 工作溫度 : 0℃ +55℃ , 存儲溫度 : 20℃ +60℃ 模塊接口說明： 表 31 管腳號 管腳名稱 電平 管腳功能描述 1 VSS 0V 電源地 2 VCC +5V 電源正 3 V0 對比度（亮度）調(diào)整 4 RS(CS） H/L RS=“H”, 表示 DB7—— DB0 為顯示數(shù)據(jù) RS=“L”, 表示 DB7—— DB0 為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W(SID) H/L R/W=“H”,E=“H”, 數(shù)據(jù)被讀到 DB7—— DB0 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7 —— DB0 的數(shù)據(jù)被寫到 IR 或 DR 6 E(SCLK) H/L 使能信號 7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H： 8位或 4位并口方式， L：串口方式 16 NC 空腳 17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效 18 VOUT LCD 驅(qū)動電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端（ +5V） 20 K VSS 背光源負(fù) 端 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 13 頁 共 43 頁 TLV5638 的簡介 本次設(shè)計數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片采用 TLV5638， TLV5638是 TI公司的 12位 D/A轉(zhuǎn)換器，具有兩個輸出通道，數(shù)據(jù)傳輸接口為 3線的串行接口，該接口能夠與常用的微控制器或者微處理器直接相連。 低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)?？梢燥@示 84 行 1616 點(diǎn)陣的漢字 。 LM2587 開關(guān)穩(wěn)壓集成電路的主要特性如下： ● 僅需極少量外圍元件 ● 一系列標(biāo)準(zhǔn)電感器和變壓器 ● 、 65V的 NPN輸出開 關(guān) ● 寬廣的輸入電壓范圍： 4V至 40V ● 電流工作模式可改善瞬態(tài)響應(yīng)、線路調(diào)節(jié)和限流性能 ● 100 kHz開關(guān)頻率 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 11 頁 共 43 頁 ● 內(nèi)部軟啟動功能降低了啟動中的浪涌電流 ● 限流、欠壓鎖定和熱關(guān)斷可保護(hù)輸出晶體管 ● 對于線路和負(fù)載可保證最大177。在規(guī)定輸入電壓和輸出負(fù)載的情況下，供電系統(tǒng)可保證177。此集成電路包含一個 100 kHz固定頻率內(nèi)部振蕩器，允許使用小型磁性元件。電源開關(guān)是一個可承受 65V電壓的 NPN器件。數(shù)據(jù)表中包含了升壓型穩(wěn)壓器和回掃式穩(wěn)壓器的典型電路。此器件有 4個不同的輸出電壓型號： 、 、 12V和電壓可調(diào)。由圖及LM2576 系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路的特性可以看出， 以 LM2576 為核心的開關(guān)穩(wěn)壓電源完全可以取代三端穩(wěn)壓器件構(gòu)成的 MCU 穩(wěn)壓電源。為了產(chǎn)生不同的輸出電壓， 通常將比較器的負(fù)端接基準(zhǔn) 電壓 ()，正端接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)，這樣可根據(jù)輸出電壓的不同選定不同的阻值，其中 R1=1kΩ (可調(diào) ADJ 時開路 )， R2 分別為 kΩ ()、 kΩ (5V)、 kΩ (12V)、 kΩ (15V)和 0(ADJ)，上述電阻依據(jù)型號不同已在芯片內(nèi)部做了精確調(diào)整，因而無需使用者考慮。 LM2576的內(nèi)部框圖如圖 33所示，該框圖的引腳定義對應(yīng)于五腳 TO220封裝形式。 ● 器件保護(hù)：熱關(guān)斷及電流限制 。 ● 工作模式控制： TTL 電平兼容 。 ● 控制方式： PWM。 ● 振東頻率： 52kHz。 ● 最高輸入電壓： LM2576 為 40V， LM2576HV 為 60V。這些穩(wěn) 壓器件內(nèi)部含有頻率補(bǔ)償和一個固定頻率振蕩器，將外部器件大大減少器件，使電路簡單。即定時器 T0、 T T2 11. 外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路， Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 12. 通用異步串行口 （ UART），還可用定時器軟件實(shí)現(xiàn)多個 UART 13. 工作溫度范圍： 40～ +85℃（工業(yè)級） /0～ 75℃（商業(yè)級） 14. PDIP 封裝 圖 32 STC89C52RC 引腳圖 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 9 頁 共 43 頁 LM2576 簡介 LM2576 系列的穩(wěn)壓器是單集成電路，能提供降壓開關(guān)穩(wěn)壓器（ Buck 型）的各種功能，能驅(qū)動 3A 的負(fù)載，有優(yōu)異的線性和負(fù)載調(diào)整能力。 主要特性如下： 1. 增強(qiáng)型 8051單片機(jī)， 6時鐘 /機(jī)器周期和 12時鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇，指令 代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051. 2. 工作電壓： ～ （ 5V 單片機(jī)） /～ （ 3V 單片機(jī)） 第 8 頁 共 43 頁 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3. 工作頻率范圍： 0～ 40MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá) 48MHz 4. 用戶應(yīng)用程序空間為 8K 字節(jié) 5. 片上集成 512 字節(jié) RAM 6. 通用 I/O 口（ 32個），復(fù)位后為： P1/P2/P3/P4 是準(zhǔn)雙向口 /弱上拉， P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時，需加上拉電阻。因?yàn)槭强烧{(diào)控制，調(diào)節(jié)按鍵可以輸出不同的電壓以及按照不同的步進(jìn)增加或降低電壓。系統(tǒng)的總體框圖如圖 31所示。 由單片機(jī) STC89C52 作為控制器。 方案論證：確定選擇采用方案二。 方案二：為了提高單片機(jī)的資源利用率，按鍵部分使用 4*4 矩陣式鍵盤。 鍵盤輸入模塊 方案一：采用傳統(tǒng)的獨(dú)立式按鍵。使用時也直接編寫軟件程序按一定的時序驅(qū)動即可。但是 1602 顯示過于簡單，不能顯示文字。使用時直接編寫軟件程序按一定的時序驅(qū)動即可。 方案二： 1602 液晶是工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示 16*2 即 32 個字符。 第 6 頁 共 43 頁 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 顯示模塊 方案一：采用 LED 數(shù)碼管顯示。 方案論證： 經(jīng)過綜合比較可以知道方案二的硬件電路要比方案一的簡單，但是在軟件方面恰好相反，方案三帶負(fù)載的能力較差。這種特別的調(diào)制過程可以保證高達(dá) 80％的效率，而且只需外接陶瓷電容。 方案三： 電容式開關(guān)電 源它們能使輸入電壓升高或降低，也可以用于產(chǎn)生負(fù)電壓。 Buck— Boost 型 DCDC 變換器計算 公式： Vo=(Vi)* D/（ 1D） 公式（ 25） ， D 為充電占空比，既 S導(dǎo)通時間。當(dāng)開關(guān)閉合 與 開 關(guān) 斷 開 的 狀 態(tài) 達(dá) 到 平 衡 時 ,增 加 的 磁 通 等 于 減 少 的 磁 通 ，(Vi)*Ton=(Vo)*Toff 公式（ 24） ，根據(jù) Ton 比 Toff 值不同，可能 Vi Vo，也可能 ViVo。當(dāng)開關(guān)閉 合時，此時電感由電壓 (Vi)勵磁，電感增加的磁通為：(Vi)*Ton。升降壓的 Buck— Boost 基本原理如下圖 24 所示。當(dāng)開關(guān)閉合與開關(guān)斷開的狀態(tài)達(dá)到平衡時， (ViVo)*Ton=(Vo)*Toff 公式（ 23） ，由于占空比 D1，所以 ViVo，實(shí)現(xiàn) 降壓功能。 當(dāng)開關(guān)閉合時，加在電感兩端的電壓為 (ViVo)，此時電感由電壓 (ViVo)勵磁，電感增加的磁通為： (ViVo)*Ton 公式（ 22） 。 降壓 Buck 型 DCDC變換器拓?fù)鋱D的基本原理如下圖 23所示。這樣，調(diào)節(jié)占空比 d 就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓。 圖 22 Boost 型 DCDC 變換器拓?fù)鋱D SW 是受控制電路決定的周期性導(dǎo)通的開關(guān)， L為升壓電感， D為續(xù)流二極管，C 為濾波電容。方案如下圖 21所示，采用 Boost 升壓變壓器可實(shí)現(xiàn)電壓的升高，采用 Buck 降壓變壓器可實(shí)現(xiàn)電壓的降低，采用先升壓后降壓的模式，以 STC89C52 為控制核心，用外部的 AD（模數(shù)轉(zhuǎn)換）對輸出 電壓、 電流大小進(jìn)行檢測并用 LCD 顯示，用 DA（數(shù)模轉(zhuǎn)換）控制輸出電壓的大小。 方案論證：從題目要求以及以上方案來看，我們選擇方案三比較合理。因此，對于本設(shè)計來說是不想適應(yīng)的。 方案二：采用 89C2051 開發(fā)制造產(chǎn)品 ,因?yàn)?2051 看起來體積比較小 ,功能也較全面 .但是 2051 不是標(biāo)準(zhǔn)的 51內(nèi)核，所以 89C2051 的程序不能直接移 植到 51上?？梢赃_(dá)到題目所要求的 10Hz～ 1MHz 的范圍，但精確度會隨著頻率的增大而難以控制，失真度也會隨之增大。采用 XR2206 信號發(fā)生器，可以產(chǎn)生三個頻率完全相同的信號，為正弦波、方波和三角波。根據(jù)對題目的要求以及對基本要求和發(fā)揮部分的理解，將對本次設(shè)計進(jìn)行方案的論證以及選擇，以達(dá)到一個較好的設(shè)計成果。 問題總結(jié) 根據(jù)本次畢業(yè)設(shè)計的指標(biāo)要求，以及開關(guān)穩(wěn)壓電源具有 效率高，重量輕，可升、降壓，輸出功率大等優(yōu)點(diǎn) ，利用開關(guān)穩(wěn)壓電源技術(shù)可以很輕松的完成本設(shè)計，并能輕松達(dá)到要求。此外，還要求開關(guān)電源效率要更高、性能更好、可靠性更高等。隨第 2 頁 共 43 頁 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 著超大規(guī)模集成芯片尺寸的不斷減小，電源的尺寸與微處理器相比要大得多，而航天、潛艇、軍用開關(guān)電源以及用電池的便攜式電子設(shè)備 (如手提計算機(jī)、移動電話等 )更需要小型化、輕量化的電源。隨著脈寬調(diào)制 (PWM)技術(shù)的發(fā)展， PWM 開關(guān)電源問世，它的特點(diǎn)是用 20kHz 的載波進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，電源的效率可達(dá) 65%~70%，而線性電源的效率只有 30~40。開關(guān)穩(wěn)壓電源 (以下簡稱開關(guān)電源 )問世后，在很多領(lǐng)域逐步取代了線性穩(wěn)壓電源和晶閘管相控電源。 開關(guān)穩(wěn)壓電源簡介 根據(jù)調(diào)整管的工作狀態(tài)，常把穩(wěn)壓電源分成兩類：線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。 （ 2）能對輸出電壓進(jìn)行鍵盤設(shè)定和步進(jìn)調(diào)整，步 進(jìn)值小于等于 1V，同時具有輸出電壓、電流的測量和數(shù)字顯示功能。 （ 2） U2 從 15V 變到 25V 時， 電壓調(diào)整率 SU≤ 5%（ IO=） （ 3） IO 從 0變到 時，負(fù)載調(diào)整率 SI≤ 5%（ U2=18V） （ 4）輸出噪聲紋波電壓峰 峰值 UOPP≤ （ U2=20V,UO=30V,IO=） （ 5） DCDC 變換器的效率 ?≥ 50%（ U2=20V,UO=30V,IO=） 發(fā)揮部分： （ 1）具有過流保護(hù)功能，動作電流 IO（ th） =177。 技術(shù)指標(biāo) 根據(jù)本次設(shè)計技術(shù)指標(biāo)，電源首先應(yīng)該滿足設(shè)計的基本要求，在能力范圍內(nèi)，完成發(fā)揮部分的設(shè)計。本系統(tǒng)具有調(diào)整速度快，精度高，電壓調(diào)整率低，負(fù)載調(diào)整率低，效率高，無需另加輔助電源板，輸出紋波小及過流保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)主要由最小單片機(jī)系統(tǒng)，開關(guān)電源 DCDC 模塊電路， A/D 信號采集以及D/A 控制輸出和過流保護(hù)部分、顯示部分等組成。但是由于電路工作在開關(guān)狀態(tài)，所以噪聲比較大。 指導(dǎo)教師 意見 簽字： 年 月 日 審核小組意見 組長簽字： 年 月 日 裝 訂 線 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 1 頁 共 4 頁 摘要 開關(guān)電源是一種比較新型的電源。 通過對上述三種方案的論證和比較，很容易看出，采用方案一，電路比較簡單，軟件設(shè)計也相對簡單，輸出精度高、易于制作、開關(guān)工作效率高故采用了方案一。 （ 3） 方案三： 使用電容式開關(guān)電源它們能使輸入電壓升高或降低，也可以用于產(chǎn)生負(fù)電壓。 方案論證 （ 1）方案一： 做兩級的非隔離型的 DC/DC變換，采用 Boost升壓變壓器可實(shí)現(xiàn)電壓的升高，采用 Buck降壓變壓器可實(shí)現(xiàn)電壓的降低，采用先升壓后降壓的模式，以 STC89C52為控制核心。在航天、潛艇、軍用等方面得到了廣泛