【正文】 2μF3個470μF2個電容3個30pF2個電阻5個27Ω1個5K2個220Ω1個2個1K1個排阻2個SIP9電位器20k1個WR1插針AC220V IN1個SIP2DC 5V IN1個SIP2DC 15V IN1個SIP3晶振12MHz1個XTAL2穩(wěn)壓管78L121個TO220AMC7912T1個TO220A單片機AT89S521塊DIP40整流堆BRIDGE11個TO72AD轉換芯片DAC08321塊DIP20二極管LED2個LED0數(shù)碼管LED_3 1個LED_03運放LM3241個DIP14UA7411個DIP8調(diào)整管LM3501個TO220L三極管NPN3個TO92A變壓器TRANSCT1個TRAN5附錄2：源程序清單(1) 主程序的源程序清單:includeincludeincludeincludedefine uchar unsigned chardefine DAC0832 XBYTE[0XEFFF]uchar biaozhi。在本次畢業(yè)設計中，由于開始的時候電路和工作原理及一些問題不是清楚，在朱老師的一步步的查漏補缺的指導下，才查明原因，然后修改PCB板才做出現(xiàn)在的實物。同時，通過本次畢業(yè)設計，鞏固了我們學習過的專業(yè)知識，也使我們把理論與實踐從真正意義上相結合了起來；考驗了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡搜集、查閱相關文獻資料，和組織材料的綜合能力；從中可以自我測驗，認識到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的工作中得以改進、提高；通過使用電路CAD 軟件Protel99se，也讓我們了解到計算機輔助設計(CAD)的智能化，有利于提高工作效率。其主要原因是設計條件不夠，使得0832的基準電壓只能為+5V，所以其只能輸出負電壓。在本次設計的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，給我的感覺就是很難，很不順手，看似很簡單的電路，要動手把它給設計出來，是很難的一件事，主要原因是我們沒有經(jīng)常動手設計過電路以及在設計過程中用到的知識我學得不是很扎實，還有資料的查找也是一大難題，這就要求我們在以后的學習和工作中，應該注意到這一點，更重要的是我們要學會把從書本中學到的知識和實際的電路聯(lián)系起來，這不論是對我們以后的就業(yè)還是學習，都會起到很大的促進和幫助。在電路中采用了模擬器件和數(shù)字器件所以需要+5V、和12V電源供電。在輸出狀態(tài)也可按A、B鍵。使用該多功能數(shù)控電壓源操作簡單。；，；C、D鍵用于調(diào)整電壓的整數(shù)位，C鍵用于調(diào)整電壓加1V，D鍵用于調(diào)整電壓加1V，每按一次分別加或減1V。(3).中斷子程序的調(diào)試 在調(diào)試中斷子程序時，開始我采用的是電平觸發(fā)方式，但達不到要求，按下調(diào)整按鍵沒有松開，中斷程序一直在執(zhí)行，也就是說中斷程序不只執(zhí)行一次，改為脈沖觸發(fā)方式后，能達到理想的效果。 軟件調(diào)試(1).主程序的調(diào)試在調(diào)試主程序時，由于沒有調(diào)啟動0832的程序，DA轉換不能正常進行，調(diào)用后能正常進行DA轉換?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)電位器對數(shù)模輸出補償來減小誤差。然后通過功能鍵在初始值的基礎上進行先步進控制，然后再步減。最低值誤差＝（＋＋）/3==6mV最高值誤差＝（＋＋0）/3==5mV總體分析 ：由以上數(shù)據(jù)分析可知，在兩端點處，系統(tǒng)最大誤差為6mV，完全達到題目設計要求。隨著電位器阻值的確定，運算放大器的放大倍數(shù)也就確定下來了。通過調(diào)節(jié)輸入輸出電壓的線性關系，確定電位器的阻值。(5).由于數(shù)碼管顯示的電壓不是從LM350輸出的實際電壓值，所以顯示的電壓與實際的電壓值有一點的差距，為了減少誤差，且從前面的電壓調(diào)整電路可知輸出電壓與電阻是成線性關系的，所以首先必須調(diào)節(jié)輸出電壓的線性關系。(3).數(shù)碼顯示出現(xiàn)問題，檢查電路發(fā)現(xiàn)P2口沒有加上拉電阻，數(shù)碼顯示的亮度不夠，加上上拉電阻能正常顯示。 鍵掃子程序流程圖第6章 電路的調(diào)試 硬件的調(diào)試 硬件的調(diào)試過程電路調(diào)試過程中遇到的問題和解決辦法：(1).電路線路比較多，容易出現(xiàn)短路現(xiàn)象，數(shù)碼顯示由于短路出現(xiàn)顯示不正常顯示，整理線路后能夠正常顯示。 外中斷1子程序流程圖 顯示子程序：顯示子程序的源程序見附錄4。 UA741引腳圖第5章 數(shù)控電壓源的軟件系統(tǒng) 主程序：主程序的源程序見附錄2。為使工作點穩(wěn)定，一般采用恒流源偏置電路。輸出級一般為互補對稱推挽電路。（3）輸出級 可使運放具有一定幅度的輸出電壓、輸出電流和盡可能小的輸出電阻。集成運算放大器是一種高增益多級直接耦合放大器，其各部分的作用如下： 運放組成框圖（1）差動輸入級 使運放有盡可能高的輸入阻抗及共模抑制比。R2接地端可以回到靠近負載接地端處，以提供遠程接地取樣并改進提高負載調(diào)整率。（3）負載調(diào)整率LM350能提供極良好的負載調(diào)整率，但為實現(xiàn)最優(yōu)性能需要注意幾點。如果負載電流小于最小值，輸出電壓會上升。為達到這一點，所有靜態(tài)工作電流都返回到輸出端。工作時，這一參考電壓由R1轉換成編程電流，該恒定電流經(jīng)R2到地。該器件還可以用來制做一種可編程的輸出穩(wěn)壓器，或者，通過在調(diào)整點和輸出之間接一個電阻，LM350可用作一個精密穩(wěn)流器。此外還使用內(nèi)部限流、熱判斷和安全工作區(qū)補償使之基本能防止燒斷保險絲。 0832內(nèi)部結構圖 LM350（1）芯片介紹LM350是可調(diào)節(jié)3－端正電壓穩(wěn)壓器，在輸出范圍為 。該電路采用單緩沖模式，在忡圖中==0，DAC寄存處于直通狀態(tài)。為了設計的方便，本電路選用電壓輸出模式，Iout1和Iout2之間接一參考電壓，VREF輸出可控制電壓信號。DAC0832有兩個接地端AGND（模擬電路接地端）和DGND（數(shù)字信號）接地端，一般情況下，這兩個地端均并聯(lián)接地。“復用”(即給一些信號引腳賦以雙重功能)是解決此問題的唯一可行的辦法。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。此外，AT89S52設計和配置了振蕩頻率可為0Hz并 芯片AT89S52引腳圖可通過軟件設置省電模式。穩(wěn)壓器輸入端的電容用來進一步消除紋波，此外，輸出端的電容起到了頻率補償?shù)淖饔?，能防止自激振蕩，從而使電路穩(wěn)定工作。 穩(wěn)壓器78L12和79L12三端固定穩(wěn)壓器，三端只有3個引出端子，具有應用時外接元件少，使用方便，性能穩(wěn)定，價格低廉的優(yōu)點，被廣泛應用。主要以7800系列(輸出正電壓)和7900系列（輸出負電壓）做成電源電路。 電源電路在本次設計中，由于要給運放LM324和UA741供電，所以要自制電源。AT89S52的P0口作為數(shù)據(jù)端口與DAC0832的8位數(shù)據(jù)線相連。在本次設計中，我們采用的是共陰極的三位一體的LED，A、B、C分別為三個數(shù)碼顯示的位控引腳，其顯示原理與單個LED的顯示原理完全相同，在此不再贅述。并行輸出顯示位數(shù)越多需要I/O口越多。這種顯示方法每一位都需要有一個8位輸出控口控制。原因在于：靜態(tài)顯示方式要求口線多，占用資源多，成本就高，而動態(tài)顯示方式，電路簡單、節(jié)省口線、成本低。LED顯示器由七個發(fā)光二極管組成，本設計采用共陰級接法。因此提供給LED顯示器的字型代碼正好一個字節(jié)。本設計采用共陰極接法。 七段LED顯示②共陰極接法把發(fā)光二極管的陰極連在一起構成公共陰極。使用時公共陽極接+5V。LED顯示器中的發(fā)光二極管共有兩種連接方法。 顯示接口電路 顯示電路原理常所說的LED顯示器由七個發(fā)光二極管組成，因此也稱之為七段LED顯示器，此外，顯示器中還有一個圓點型發(fā)光二極管（在圖中以dp表示），用于顯示小數(shù)點。當有鍵按下時，單片機的相應口線通過按鍵與地相連被拉成低電平，其它口線電平狀態(tài)不變。所以，當按鍵數(shù)目大于8時，一般采用矩陣式鍵盤結構。I/O口內(nèi)部有上拉電阻時，外部可不接上拉電阻。(1)獨立式鍵盤：獨立式鍵盤中，每個按鍵占用一根I/O口線，每個按鍵電路相對獨立。編碼鍵盤主要是用硬件來實現(xiàn)對鍵的識別；非編碼鍵盤主要是由軟件來實現(xiàn)鍵盤的定義與識別。鍵盤按其工作原理又可分為編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤。導電像膠式：利用利用橡膠接彈性使按鍵復位。鍵盤一般是一組開關(按鍵)的集合。 鍵盤接口電路 鍵盤電路鍵盤接口通常包括硬件和軟件兩部分。這表明單片機復位期間不會有任何取指操作。RERST引腳的高電平只要能保持足夠的時間（2個機器周期），單片機就可以進行復位操作。上電復位電路要求接通電源后，通過外部電容充電來實現(xiàn)單片機自動復位操作。 復位電路復位操作有兩種基本形式：一種是上電復位，另一種是按鍵復位。此方式常用于多片單片機同時工作，以便于各單片機的同步。電容器C8和C9的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在5－30pF，典型值為30pF。而在芯片的外部，XTAL1和XTAL2之間跨接晶體管振蕩器和微調(diào)電容，從而構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。單片機本身就如一個復雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應在唯一的時鐘信號控制下嚴格地按時序進行工作。所以可以通過調(diào)節(jié)電位器來改變運放的放大倍數(shù)，使單片機送給0832的數(shù)值增加3時。所以在編程時，按一下步進按鍵，P0口的數(shù)據(jù)便要變化3。通過調(diào)節(jié)VR2，即可調(diào)節(jié)LM350的輸出電壓。UA741的輸出端通過電阻接到LM350的調(diào)整端，通過改變UA741的輸出電壓可以控制LM350的輸出電壓，也就是數(shù)控電壓源的最終輸出電壓值。改變P0口的數(shù)據(jù)便可改變0832的輸出電壓，如當P0＝00H時，DAC0832的輸出電壓就應為0V。DA的8腳接參考電壓，為簡化設計，在本次設計中的參考電壓用5V電壓，所以在DAC的8腳輸出電壓的分辨率為5V/256=，也就是說DA輸入數(shù)據(jù)端每增加1。通過三端穩(wěn)壓器LM350達到輸出電壓的穩(wěn)定。第3章 數(shù)控電壓源的工作原理 整機電路框圖： 數(shù)控電壓源電路框圖 工作原理本設計介紹了以89S52單片機為控制單元，以數(shù)模轉換器DAC0832輸出參考電壓，以該參考電壓控制電壓轉換模塊LM350的輸出電壓大小的數(shù)控電壓源?？傊桨敢坏膬?yōu)點是具有精度高，使用方便，硬件電路簡單等特點，它使用了單片機，使得進一步擴展功能較為方便；方案二、三的優(yōu)點是電路結構簡單，其缺點是使用比較復雜，精度沒有那么高。 輸出部分的比較方案二、三中采用線性調(diào)壓電源，以改變其基準電壓的方式使輸出步進增加或減少，這不能不考慮整流濾波后的紋波對輸出的影響，而方案一中使用運算放大器放大電壓，由于運算放大器具有很大的電源電壓抑制化，可以大大減少輸出端的紋波電壓。： 方案三硬件框圖 方案比較 數(shù)控部分的比較 方案二、三中采用中、小規(guī)模器件實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)控部分，使用的芯片很多，造成控制電路內(nèi)部接口信號繁瑣，中間相互關聯(lián)多，抗干擾能力差。十進制計數(shù)器通過譯碼后數(shù)碼管顯示輸出電壓值，為了使系統(tǒng)工作正常，必須保證雙十計數(shù)器同步工作。最后經(jīng)LM350調(diào)整輸出電壓并穩(wěn)壓。DA的8腳接參考電壓，DA的基準電壓接5V電源，所以在DAC的8腳輸出電壓的分辨率為5V/，也就是說DA輸入數(shù)據(jù)端每增加1。該電路具有設計簡單，應用廣泛，精度較高等特點。其設計方法是由單片機通過D/A，控制驅(qū)動模塊輸出一個穩(wěn)定電壓，同時穩(wěn)壓方法采用三端可調(diào)穩(wěn)壓管進行調(diào)整，輸出電壓通過電阻反饋給運放，與設定值進行比較，若有偏差則調(diào)整輸出。利用數(shù)控電壓源，電流可以達到3A。數(shù)控電壓源是最常用的儀器設備，在科研及實驗中都是必不可少的。準確說就是電源電路提供各個芯片電源、數(shù)碼管、放大器所需電壓，顯示電路用于顯示電源輸出電壓的大小，同時分析了數(shù)字技術和模擬技術相互轉換的概念。單片機系統(tǒng)選用89S52型號單片機，采用獨立式鍵盤及LM350作穩(wěn)壓器件。現(xiàn)今隨著直流電源技術的飛躍發(fā)展，整流系統(tǒng)由以前的分立元件和集成電路控制發(fā)展為微機控制，從而使直流電源智能化，具有遙測、遙信、遙控的三遙功能，基本實現(xiàn)了直流電源的無人值守。早在90年代中期，半導體生產(chǎn)商們就開發(fā)出了數(shù)控電壓源管理技術，而在當時，這種方案的性價比與當時廣泛使用的模擬控制方案相比處于劣勢，因而無法被廣泛采用。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 從上世紀九十年代末起，隨著對系統(tǒng)更高效率和更低功耗的需求，電信與數(shù)據(jù)通訊設備的技術更新推動電源行業(yè)中直流/直流電源轉換器向更高靈活性和智能化方向發(fā)展。因此，電壓的調(diào)整精度不高，讀數(shù)欠直觀，電位器也易磨損，而基于單片機控制的數(shù)控直流電源能較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。濾波器用于濾除整流輸出電壓中的紋波，一般傳統(tǒng)電路由濾波扼流圈和電容器組成，若由晶體管濾波器來替代，則可縮小直流電源的體積，減輕其重量，且晶體管濾波直流電源不需直流穩(wěn)壓器就能用作家用電器的電源，這既降低了家用電器的成本，又縮小了其體積，使家用電器小型化。但在實際生活中，都是由220V的交流電網(wǎng)供電。2)穩(wěn)壓方式均是采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，對過載進行限流或截流型保護，電路構成復雜，穩(wěn)壓精度也不高。這樣，當輸出電壓需要精確輸出，或需要在一個小范圍內(nèi)改變時(～)，困難就較大。傳統(tǒng)的多功能數(shù)控直流電壓源功能簡單、難控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復雜度高。關鍵詞：數(shù)控，步進，三端可調(diào)穩(wěn)壓器ABSTRACTThe design is with the MCUAT89S52 for the core control chip,which carry