【正文】 電壓?jiǎn)挝?。而LCD顯示更為清晰、直觀，不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線及文字，并且不會(huì)占用太多的系統(tǒng)I/O資源。前者顯示亮度高，制作成本低，適合做遠(yuǎn)距離顯示，但是其耗電量大，所用的端口隨顯示的數(shù)據(jù)位數(shù)增加而增加。所以輸出的負(fù)載電流I=IC=IE=V0/R3=Vout/R3=BVref／2nR3=B／28=B/256 經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)，該電壓電流轉(zhuǎn)換模塊的輸出電流分辨率為1A/256==4mA，也就是說(shuō)DAC輸入數(shù)據(jù)端每增加1，電流步進(jìn)增加4mA?？刂破鱏TC89C51的P2口與DAC0832的數(shù)據(jù)口直接相連，DAC0832的/CS,/WR1,/WR2和/XREF接地，8腳接參考電壓，電路如圖所示：DAC0832的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓的公式為：Vout=（bn1*2n1+bn2*2n2+……+b*2+b0*20）BVref／2n恒流源模塊是由達(dá)林頓管TIP12取樣電阻以及負(fù)載組成，如圖所示：R2是負(fù)載電阻，R3是取樣電阻，采用大功率精密電阻，阻值為5歐姆，故此采樣電阻的功率可以由P=I2*R算出。因而本電壓電流轉(zhuǎn)換模塊主要由穩(wěn)壓控制模塊和恒流源模塊組成。VCC（40腳）和VSS（20腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。P1口接液晶顯示器LCD1602作為輸出數(shù)據(jù)顯示傳輸口，,；P2口接DAC0832作為輸出數(shù)據(jù)傳輸 第三章 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)及硬件實(shí)現(xiàn) 口；,；XTAL1(19腳)XTAL2（18腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHZ晶振。而51系列單片機(jī)具有成本低，穩(wěn)定性好，切運(yùn)行速度基本能滿足該系統(tǒng)的要求。 系統(tǒng)模塊電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)控制模塊單片機(jī)部分即為MCU模塊，整個(gè)控制都是依靠單片機(jī)完成，負(fù)責(zé)控制與協(xié)調(diào)其他各個(gè)模塊工作，并進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。 第二章 方案與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 達(dá)林頓管TIP122 特性 晶體管類(lèi)型:功率達(dá)林頓電壓, Vceo:100V功耗, Pd:65W集電極直流電流:5A直流電流增益 hFE:1000封裝類(lèi)型:TO220針腳數(shù):3功耗:65W溫度:25176。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi（）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部偏置元件的必要性。與單電源應(yīng)用場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點(diǎn)。由WRXFER的邏輯組合產(chǎn)生LE2，當(dāng)LE2為高電平時(shí)，DAC寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，LE2的負(fù)跳變時(shí)將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入DAC寄存器并開(kāi)始D/A轉(zhuǎn)換。 第二章 方案與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 引腳說(shuō)明　　* D0～D7：8位數(shù)據(jù)輸入線，TTL電平，有效時(shí)間應(yīng)大于90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會(huì)出錯(cuò))；　　* ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效；　　* CS：片選信號(hào)輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效； 第二章 方案與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 　　* WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫(xiě)選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。D/A轉(zhuǎn)換器由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。與微處理器完全兼容?！?8**系列的穩(wěn)壓集成塊的極限輸入電壓是36V，最低輸入電壓為輸出電壓的34V以上。 第二章 方案與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 　　從正面看①②③引腳從左向右按順序標(biāo)注，接入電路時(shí)①腳電壓高于②腳，③腳為輸出位。在78 ** 、79 ** 系列三端穩(wěn)壓器中最常應(yīng)用的是TO220 和TO202 兩種封裝。用78/79系列三端穩(wěn)壓IC來(lái)組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠、方便，而且價(jià)格便宜。顧名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，表3是1602的內(nèi)部顯示地址. 比如第二行第一個(gè)字符的地址是40H，那么是否直接寫(xiě)入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個(gè)字符的位置呢？這樣不行，因?yàn)閷?xiě)入顯示地址時(shí)要求最高位D7恒定為高電平1所以實(shí)際寫(xiě)入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B（40H)+10000000B(80H)=11000000B(C0H) 引腳說(shuō)明第1腳： VSS為地電源第2腳： VDD接5V正電源 第二章 方案與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 第3腳： VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度第4腳： RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 D：控制整體顯示的開(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置指令8：DDRAM地址設(shè)置指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。（說(shuō)明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移?？梢詰?yīng)用在計(jì)算器，頻率計(jì)，信號(hào)發(fā)生器，時(shí)鐘等產(chǎn)品上。P0～P3為可編程通用I/O腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，P2端口（21～28腳）被定義為功能控制端口，輸出電源的數(shù)字信號(hào)量，（1腳）(3腳)被定義為步進(jìn)增減控制輸入口。RST (9腳)為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成復(fù)位電路。STC89C51將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)（主要電子元件） 主控芯片（MCU） STC89C51簡(jiǎn)介STC89C51為8位單片機(jī)，程序存儲(chǔ)器為4K，外部可擴(kuò)展至64KB，內(nèi)部RAM為128B，可擴(kuò)展至64KB，4組可尋址的8位輸入/輸出口，即P0，P1，P2，P3。方案二：采用液晶顯示，液晶顯示不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線及文字，并且不會(huì)占用太多的系統(tǒng)I/O資源。 第二章 方案與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 顯示電路方案選擇方案一：采用8為L(zhǎng)ED數(shù)碼管，接線簡(jiǎn)單，成本低廉，配置簡(jiǎn)單靈活，編程容易，對(duì)外界環(huán)境要求低，易于維護(hù)，易于實(shí)現(xiàn)。當(dāng)改變負(fù)載大小時(shí)，基本上不影響電流的輸出。方案三：壓控恒流源，通過(guò)改變恒流源的外圍電壓來(lái)控制輸出電流的大小。方案二：采用四端可調(diào)恒流源，通過(guò)改變外圍電阻元件的參數(shù)，使電流達(dá)到可調(diào)的目的，該種器件的輸出電流能夠達(dá)到1～2000毫安。故選擇此方案。方案二：采用STC89C51單片機(jī)作為整機(jī)的控制單元，通過(guò)改變DAC0832的輸入數(shù)字量來(lái)改變輸出電壓值，從而使輸出達(dá)林頓的基極電壓發(fā)生變化，間接地改變輸出電流的大小。 第二章 方案與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 第二章 方案與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 方案設(shè)計(jì)與論證 控制器方案選擇方案一：通過(guò)編碼開(kāi)關(guān)來(lái)控制存儲(chǔ)器的地址，根據(jù)地質(zhì)輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)字量送數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再根據(jù)輸出的電壓量來(lái)控制電流的變化；同時(shí)，通過(guò)編碼開(kāi)關(guān)的BCD碼送給數(shù)碼管顯示。第五部分對(duì)數(shù)控直流恒流源的性能參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量和評(píng)估，以及對(duì)誤差進(jìn)行分析。第三部分模塊化詳細(xì)闡述了基于51單片機(jī)數(shù)控直流恒流源的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)圖，包括單片機(jī)微控制模塊、恒流控制模塊