【正文】 示分辨率 :12864 點 ● 內 置漢字字庫，提供 8192 個 1616 點陣漢字 (簡繁體可選 ) ● 內置 128 個 168 點陣字符 ● 2MHZ 時鐘頻率 ● 顯示方式： STN、半透、正顯 ● 驅動方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS ● 視角方向： 6 點 第 12 頁 共 43 頁 桂林航天工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） ● 背光方式：側部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED的 1/5— 1/10 ● 通訊方式：串行、并口可選 ● 內置 DCDC轉換電路，無需外加負壓 ● 無需片選信號，簡化軟件設計 ● 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）調整 4 RS(CS） H/L RS=“H”, 表示 DB7—— DB0 為顯示數據 RS=“L”, 表示 DB7—— DB0 為顯示指令數據 5 R/W(SID) H/L R/W=“H”,E=“H”, 數據被讀到 DB7—— DB0 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7 —— DB0 的數據被寫到 IR 或 DR 6 E(SCLK) H/L 使能信號 7 DB0 H/L 三態(tài)數據線 8 DB1 H/L 三態(tài)數據線 9 DB2 H/L 三態(tài)數據線 10 DB3 H/L 三態(tài)數據線 11 DB4 H/L 三態(tài)數據線 12 DB5 H/L 三態(tài)數據線 13 DB6 H/L 三態(tài)數據線 14 DB7 H/L 三態(tài)數據線 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 復位端，低電平有效 18 VOUT LCD 驅動電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端（ +5V） 20 K VSS 背光源負 端 桂林航天工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 第 13 頁 共 43 頁 TLV5638 的簡介 本次設計數模轉換芯片采用 TLV5638， TLV5638是 TI公司的 12位 D/A轉換器，具有兩個輸出通道，數據傳輸接口為 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。可以顯示 84 行 1616 點陣的漢字 。 LM2587 開關穩(wěn)壓集成電路的主要特性如下： ● 僅需極少量外圍元件 ● 一系列標準電感器和變壓器 ● 、 65V的 NPN輸出開 關 ● 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、線路調節(jié)和限流性能 ● 100 kHz開關頻率 桂林航天工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 第 11 頁 共 43 頁 ● 內部軟啟動功能降低了啟動中的浪涌電流 ● 限流、欠壓鎖定和熱關斷可保護輸出晶體管 ● 對于線路和負載可保證最大177。在規(guī)定輸入電壓和輸出負載的情況下，供電系統(tǒng)可保證177。此集成電路包含一個 100 kHz固定頻率內部振蕩器，允許使用小型磁性元件。電源開關是一個可承受 65V電壓的 NPN器件。數據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。由圖及LM2576 系列開關穩(wěn)壓集成電路的特性可以看出， 以 LM2576 為核心的開關穩(wěn)壓電源完全可以取代三端穩(wěn)壓器件構成的 MCU 穩(wěn)壓電源。為了產生不同的輸出電壓， 通常將比較器的負端接基準 電壓 ()，正端接分壓電阻網絡，這樣可根據輸出電壓的不同選定不同的阻值，其中 R1=1kΩ (可調 ADJ 時開路 )， R2 分別為 kΩ ()、 kΩ (5V)、 kΩ (12V)、 kΩ (15V)和 0(ADJ)，上述電阻依據型號不同已在芯片內部做了精確調整，因而無需使用者考慮。 LM2576的內部框圖如圖 33所示，該框圖的引腳定義對應于五腳 TO220封裝形式。 ● 器件保護：熱關斷及電流限制 。 ● 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) 壓器件內部含有頻率補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現多個 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)學院畢業(yè)設計（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，能提供降壓開關穩(wěn)壓器（ Buck 型）的各種功能，能驅動 3A 的負載，有優(yōu)異的線性和負載調整能力。 主要特性如下： 1. 增強型 8051單片機， 6時鐘 /機器周期和 12時鐘 /機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） /～ （ 3V 單片機） 第 8 頁 共 43 頁 桂林航天工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 3. 工作頻率范圍： 0～ 40MHz，相當于普通 8051 的 0～ 80MHz，實際工作頻率可達 48MHz 4. 用戶應用程序空間為 8K 字節(jié) 5. 片上集成 512 字節(jié) RAM 6. 通用 I/O 口（ 32個），復位后為： P1/P2/P3/P4 是準雙向口 /弱上拉， P0口是漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時，需加上拉電阻。因為是可調控制，調節(jié)按鍵可以輸出不同的電壓以及按照不同的步進增加或降低電壓。系統(tǒng)的總體框圖如圖 31所示。 由單片機 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)的獨立式按鍵。使用時也直接編寫軟件程序按一定的時序驅動即可。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)學院畢業(yè)設計（論文） 顯示模塊 方案一：采用 LED 數碼管顯示。 方案論證： 經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，方案三帶負載的能力較差。這種特別的調制過程可以保證高達 80％的效率，而且只需外接陶瓷電容。 方案三： 電容式開關電 源它們能使輸入電壓升高或降低，也可以用于產生負電壓。 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導通時間。當開關閉合 與 開 關 斷 開 的 狀 態(tài) 達 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 Ton 比 Toff 值不同，可能 Vi Vo，也可能 ViVo。當開關閉 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。當開關閉合與開關斷開的狀態(tài)達到平衡時， (ViVo)*Ton=(Vo)*Toff 公式（ 23） ，由于占空比 D1，所以 ViVo，實現 降壓功能。 當開關閉合時，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變換器拓撲圖的基本原理如下圖 23所示。這樣，調節(jié)占空比 d 就可以實現調節(jié)輸出電壓。 圖 22 Boost 型 DCDC 變換器拓撲圖 SW 是受控制電路決定的周期性導通的開關， 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 升壓變壓器可實現電壓的升高，采用 Buck 降壓變壓器可實現電壓的降低，采用先升壓后降壓的模式，以 STC89C52 為控制核心，用外部的 AD（模數轉換）對輸出 電壓、 電流大小進行檢測并用 LCD 顯示，用 DA（數模轉換）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，對于本設計來說是不想適應的。 方案二：采用 89C2051 開發(fā)制造產品 ,因為 2051 看起來體積比較小 ,功能也較全面 .但是 2051 不是標準的 51內核，所以 89C2051 的程序不能直接移 植到 51上?？梢赃_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，可以產生三個頻率完全相同的信號，為正弦波、方波和三角波。根據對題目的要求以及對基本要求和發(fā)揮部分的理解，將對本次設計進行方案的論證以及選擇，以達到一個較好的設計成果。 問題總結 根據本次畢業(yè)設計的指標要求，以及開關穩(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 ，利用開關穩(wěn)壓電源技術可以很輕松的完成本設計，并能輕松達到要求。此外，還要求開關電源效率要更高、性能更好、可靠性更高等。隨第 2 頁 共 43 頁 桂林航天工業(yè)學院畢業(yè)設計（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、軍用開關電源以及用電池的便攜式電子設備 (如手提計算機、移動電話等 )更需要小型化、輕量化的電源。隨著脈寬調制 (PWM)技術的發(fā)展， PWM 開關電源問世，它的特點是用 20kHz 的載波進行脈沖寬度調制，電源的效率可達 65%~70%，而線性電源的效率只有 30~40。開關穩(wěn)壓電源 (以下簡稱開關電源 )問世后，在很多領域逐步取代了線性穩(wěn)壓電源和晶閘管相控電源。 開關穩(wěn)壓電源簡介 根據調整管的工作狀態(tài)，常把穩(wěn)壓電源分成兩類：線性穩(wěn)壓電源和開關穩(wěn)壓電源。 （ 2）能對輸出電壓進行鍵盤設定和步進調整，步 進值小于等于 1V，同時具有輸出電壓、電流的測量和數字顯示功能。 （ 2） U2 從 15V 變到 25V 時， 電壓調整率 SU≤ 5%（ IO=） （ 3） IO 從 0變到 時，負載調整率 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）具有過流保護功能，動作電流 IO（ th） =177。 技術指標 根據本次設計技術指標，電源首先應該滿足設計的基本要求，在能力范圍內，完成發(fā)揮部分的設計。本系統(tǒng)具有調整速度快，精度高，電壓調整率低，負載調整率低，效率高，無需另加輔助電源板，輸出紋波小及過流保護等優(yōu)點。該系統(tǒng)主要由最小單片機系統(tǒng)，開關電源 DCDC 模塊電路， A/D 信號采集以及D/A 控制輸出和過流保護部分、顯示部分等組成。但是由于電路工作在開關狀態(tài)，所以噪聲比較大。 指導教師 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)學院畢業(yè)設計（論文） 第 1 頁 共 4 頁 摘要 開關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，軟件設計也相對簡單，輸出精度高、易于制作、開關工作效率高故采用了方案一。 （ 3） 方案三： 使用電容式開關電源它們能使輸入電壓升高或降低，也可以用于產生負電壓。 方案論證 （ 1）方案一： 做兩級的非隔離型的 DC/DC變換，采用 Boost升壓變壓器可實現電壓的升高，采用 Buck降壓變壓器可實現電壓的降低，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