【正文】 數(shù)據(jù)傳輸，；，；,。本主電路的原理是通過MCU控制D/A的輸出電壓大小，通過放大器放大，給穩(wěn)壓模塊作為最終輸出的參考電壓，真正的電壓、電流還是由穩(wěn)壓模塊LM317輸出。本設(shè)計(jì)主要采用常用的STC89C52單片機(jī)芯片作為控制器，P0口和DAC0832的數(shù)據(jù)口直接相連，D/A的電壓輸出端接放大器OP07的輸入端，設(shè)定放大器的放大倍數(shù)為5。字符尺寸：。工作電流2MA（5V）不包括背光電流。LCD1602顯示屏性能及特點(diǎn)：顯示容量：16X2個(gè)字符。因此，本設(shè)計(jì)采用OP07作為運(yùn)算放大器。22V。高電源電壓范圍：177。低失調(diào)電壓漂移：℃。該運(yùn)放可防范應(yīng)用于穩(wěn)定積分、精密絕對(duì)值電路、比較器及微弱信號(hào)的精確放大。2nA）和開環(huán)增益高（對(duì)于OP07A為300V/mV）的特點(diǎn)，這種低失調(diào)、高開環(huán)增益的特性使得OP07特別適用于高增益的測(cè)量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面。由于OP07具有非常低的輸入失調(diào)電壓（對(duì)于OP07A最大為25uV），所以O(shè)P07在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施。Vcc/REF：電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。DO：數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。GND：芯片參考0電位（地）。CH0：模擬輸入通道0，或作為IN+/使用。由于ADC0832據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出，穩(wěn)定性能強(qiáng)，雖然轉(zhuǎn)換速度沒有TCL548快，但是TCL548適用于低功耗的袖珍儀器。在正常情況下，ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別為CS、CLK、DO、DI。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變得更加方便。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在0～5V之間。TLC548還可方便地與具有串行外圍接口(SPI)的單片機(jī)或微處理器配合使用，也可與51系列通用單片機(jī)連接使用。當(dāng)CS為高時(shí)，數(shù)據(jù)輸出(DATA OUT)端處于高阻狀態(tài)，此時(shí)I/O CLOCK不起作用。采用差分參考電壓高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍，VREF接地，(VREF+)－VREF≥1V，可用于較小信號(hào)的采樣?？偸д{(diào)誤差最大為177。是以開關(guān)電容逐次逼近原理工作的8位串行A/D芯片，供電范圍為3V～6V，控制口線少，時(shí)序簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換速度快，功耗低，價(jià)格便宜，適用于低功耗的袖珍儀器上的單路A/D采樣，也可將多個(gè)器件并聯(lián)使用。以下對(duì)這兩款模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行方案選擇。，和接地，讓DAC083工作在單緩沖方式下。雙緩沖方式：兩個(gè)寄存器均處于受控狀態(tài)。直通方式：當(dāng)==0時(shí)，數(shù)據(jù)可以從輸入端經(jīng)兩個(gè)寄存器直接進(jìn)入D/A 轉(zhuǎn)換器。DAC0832的電路簡(jiǎn)單，電流建立時(shí)間短，購(gòu)買容易，故選擇方案二。雙緩沖可以使這些D/A轉(zhuǎn)換器在獲取下一個(gè)數(shù)位字時(shí)輸出相應(yīng)一個(gè)數(shù)位字的電壓。電路利用CMOS電流開關(guān)和控制邏輯來取得最少的電能損耗和最小的輸出泄露電流誤差。它旨在直接與8080，8048，8085，Z80及其他通用的微型處理器進(jìn)行相接。10V，電流建立時(shí)間為1us，CMOS工藝，低功耗20mm。方案二，DAC0832是采用CMOS工藝制成的單片直流輸出型8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。線性依賴于電阻元件的匹配和輸出緩沖的性能。每個(gè)電阻串的一端接到GND端，另一端接到參考輸入緩沖的輸出端。TLC5620不需要外部微調(diào)。14針的小外形封裝使得模擬信號(hào)的數(shù)字控制功能可以應(yīng)用于要求節(jié)省空間的情況。DAC寄存器是雙緩沖的，允許一套完整的新值寫入器件，通過控制LDAC端所有DAC輸出都可以同時(shí)更新。對(duì)TLC5620的數(shù)字控制是通過一個(gè)簡(jiǎn)單的3線串行總線完成，并且與CMOS版本兼容，易于和所用主流微處理器和微控制器接口。這個(gè)器件使用很簡(jiǎn)單，有一個(gè)5V的單電源供電。方案一，TLC5620帶有緩沖參考輸入（高阻抗）。綜合以上兩種方案，從性能以及電路需求上考慮，本設(shè)計(jì)采用方案二，因?yàn)長(zhǎng)M317以及LM337電路能夠連續(xù)可調(diào)電壓/電流，而且LM317可輸出正電壓，LM337可輸出負(fù)電壓。Vout=（1+）+IadjR2 ()，此電壓加于給定電阻R1兩端，將產(chǎn)生一個(gè)恒定電流通過輸出電壓調(diào)節(jié)電位器R2。當(dāng)穩(wěn)壓器離電源濾波器有一定距離時(shí)Cin是必需的。穩(wěn)壓內(nèi)部含有過流、過熱保護(hù)電路，具有安全可靠，性能優(yōu)良、不易損壞、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)橐筝敵鲭妷嚎烧{(diào)，所以選擇三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器。LM317服務(wù)于多種應(yīng)用場(chǎng)合，包括局部穩(wěn)壓等。此穩(wěn)壓器非常易于使用，只需要兩個(gè)外部電阻來設(shè)置輸出電壓。雖然7805是按照固定電壓值來設(shè)定的，但是當(dāng)接入適當(dāng)?shù)耐獠科骷?，就能獲得各種不同的電壓和電流。其內(nèi)部有過流保護(hù)、過熱保護(hù)以及安全工作區(qū)得保護(hù)，使它基本上不會(huì)損壞。單片機(jī)輸入按鍵電路穩(wěn)壓電路輸出液晶屏顯示數(shù)模轉(zhuǎn)換 方案原理圖模數(shù)轉(zhuǎn)換器三端穩(wěn)壓 電壓采樣電流采樣電源單片機(jī)液晶屏顯示鍵盤控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器三端穩(wěn)壓光信號(hào)采集燈信號(hào)反饋繼電器驅(qū)動(dòng)電壓放大 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方框圖 三端可調(diào)穩(wěn)壓器在進(jìn)行穩(wěn)壓器選擇時(shí)，我挑選了以下兩種三端穩(wěn)壓器來進(jìn)行比較分析。該設(shè)計(jì)方案，主要由單片機(jī)控制模塊，穩(wěn)壓控制模塊，電壓/電流采樣模塊，顯示模塊，鍵盤模塊，光信號(hào)采集模塊，繼電器輸出模塊七部分組成。本設(shè)計(jì)主要是通過MCU控制D/A的輸出電壓大小，通過放大器放大，給穩(wěn)壓模塊作為輸出的參考電壓，真正的電壓、電流是由穩(wěn)壓模塊輸出。設(shè)計(jì)方案，包括了微控制器模塊、穩(wěn)壓控制模塊、顯示模塊、鍵盤模塊四部分構(gòu)成，形成開環(huán)控制。方案二，用D/A和運(yùn)算放大器做電流源，即采用D/A輸出調(diào)節(jié)晶體管的偏置電流（電壓）。在制作過程中發(fā)現(xiàn)，PWM占空比的線性變化使相應(yīng)的電流呈非線性變化，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)濾波電容的存在對(duì)占空比很小的PWM波積分效果明顯，導(dǎo)致電壓的非線性變化更顯著，特別是PWM占空比很小時(shí)（希望得到輸出的電壓很小），利用單片開關(guān)電源的PWM技術(shù)控制開關(guān)的占空比來調(diào)整輸出電壓的，以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的。在前期方案設(shè)計(jì)中采用PWM脈寬調(diào)制。第六部分是對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)。第四部分主要闡述了軟件設(shè)計(jì)的思路以及軟件設(shè)計(jì)流程圖。第二部分主要介紹了本設(shè)計(jì)總的設(shè)計(jì)思路并提出了幾種方案的實(shí)現(xiàn)與論證，并對(duì)該方案運(yùn)用的基礎(chǔ)知識(shí)和所使用的器件作出了扼要的介紹。通過對(duì)鎮(zhèn)流器技術(shù)改進(jìn)來提高照明設(shè)備的功率因素。國(guó)外照明節(jié)能技術(shù)的發(fā)展具有以下特點(diǎn).(1)大力推動(dòng)綠色照明，在光源的材料，使用規(guī)范上加以有效管理，出臺(tái)了一系列的標(biāo)準(zhǔn)和管理要求，將照明節(jié)能推廣到全民范圍。而且和傳統(tǒng)可控硅電源相比節(jié)電20%30%節(jié)能優(yōu)勢(shì)，奠定了它將是未來大功率直流電源的首選。電流模塊電源采用電流型控制模式，集中式散熱技術(shù)，實(shí)時(shí)多人物監(jiān)控，具有高效、高可靠、超低輻射，維護(hù)快捷等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)箱結(jié)構(gòu)緊湊，防腐與散熱也作了多方面的加強(qiáng)。如今隨著直流電源技術(shù)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(jī)控制，從而使直流電源智能化，具有遙測(cè)、遙信、遙控的三遙功能，基本實(shí)現(xiàn)了直流電源的無人值守。采用電氣器件構(gòu)成的可控硅式設(shè)備。相對(duì)來說穩(wěn)壓功能較差。目前我國(guó)市場(chǎng)上有多種路燈節(jié)能控制產(chǎn)品，能達(dá)到一定節(jié)能效果，但就功能和效果上還不能盡如人意，主要由以下幾類情況：采用自禍變壓器及磁飽和電抗器的降壓技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)還開展了跟蹤國(guó)際多方面前沿性課題的研究或基礎(chǔ)創(chuàng)新研究。一方面，電源產(chǎn)業(yè)規(guī)模的發(fā)展在加快。而基于單片機(jī)控制的直流穩(wěn)壓電源能較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源通常采用電位器和波段開關(guān)來實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)，并由電壓表指示電壓值的大小。這就需要通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電。在家用電器和其他各類電子設(shè)備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。穩(wěn)壓方式均是采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，對(duì)過載限流或截流型保護(hù)，電路構(gòu)成復(fù)雜，穩(wěn)壓精度也不高。這樣，當(dāng)輸出電壓需要精確輸出，或需要再一個(gè)小范圍內(nèi)改變時(shí)，困難就較大。然而這種傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源功能簡(jiǎn)單、不好控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復(fù)雜度高。在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源來供電。當(dāng)今電源技術(shù)融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、材料等諸多學(xué)科領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)主要以三端穩(wěn)壓電路來實(shí)現(xiàn)輸入電壓的穩(wěn)定，利用數(shù)模轉(zhuǎn)換電路來實(shí)現(xiàn)輸出電壓/電流的采集、反饋，接著讓單片機(jī)來控制輸出，從而形成一個(gè)閉環(huán)反饋回路。因此，我嘗試?yán)脝纹瑱C(jī)來控制電壓的穩(wěn)定輸出，降低額外浪費(fèi)。對(duì)城市路燈的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了當(dāng)務(wù)之急，特別是午夜之后車流量急劇減少時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)?shù)年P(guān)閉路燈，節(jié)省用電。尤其是在下半夜，電壓通常高達(dá)250V以上，致使燈泡損耗率極高。但我們并不知道，隨著照明路燈的劇增，路燈的用電量也在急劇增加。電能給我們帶來幸福，我們卻時(shí)時(shí)刻刻在浪費(fèi)它，特別是我們用的照明路燈，浪費(fèi)得特別嚴(yán)重。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，人們節(jié)電意識(shí)的不斷提高，穩(wěn)壓控制電源將會(huì)成為城市建設(shè)的首選。該電路具有電壓可步進(jìn)調(diào)制，對(duì)輸出電壓和電流信號(hào)進(jìn)行調(diào)整以及顯示，根據(jù)光照情況進(jìn)行LED燈的開關(guān)功能。六、 指導(dǎo)教師意見：簽名： 年 月 日第7頁(yè) 共6頁(yè)摘 要：在生活中，路燈照明是必不可少的，它能使我們的道路更加明亮，使我們的城市更加美觀。軟件：MCS－51單片機(jī)仿真開發(fā)系統(tǒng)，單片機(jī)開發(fā)板。四、 設(shè)計(jì)（論文）研究方法及步驟（進(jìn)度安排）：2010年12月20日～2011年1月10日 要求理解畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，查閱相關(guān)資料；完成開題報(bào)告；完成中英文資料翻譯；2月16日～4月6日 要求根據(jù)所查閱的資料，完成論文提綱；①理解設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；②設(shè)計(jì)相關(guān)電路設(shè)計(jì)、調(diào)試；③產(chǎn)品基本實(shí)現(xiàn)功能。研究難點(diǎn)：電路電壓不穩(wěn)定，電壓波動(dòng)幅度不能確定。本設(shè)計(jì)是以單片機(jī)控制為核心，通過采集三端穩(wěn)壓器輸出的電壓并將該電壓與設(shè)定電壓進(jìn)行比較，進(jìn)而調(diào)整輸出電壓的大小，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。穩(wěn)壓控制程序流程圖如圖2所示。開啟路燈光信號(hào)信號(hào)采集控制器判斷是否有光照射？N關(guān)閉路燈Y圖1 自動(dòng)光控啟?？刂瞥绦蛄鞒虉D保留顯示設(shè)定值|實(shí)際值設(shè)定差值|大于1?原來的顯示設(shè)定值+差值恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)顯示結(jié)果返回NNYY保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際值設(shè)定值？原來的顯示設(shè)定值差值圖2 穩(wěn)壓判斷控制程序流程圖將采集到的電壓信號(hào)與額定電壓相比較，如果采樣電壓與額定電壓差值大于1，則判斷差值是否為負(fù)；否則顯示額定值。2. 采集輸入電壓信號(hào)，通過交流/直流轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換后輸入控制器，與已設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較，并對(duì)輸入電壓進(jìn)行穩(wěn)壓，然后將該電壓輸出并驅(qū)動(dòng)路燈。這樣能起到節(jié)電的作用。當(dāng)外界光信號(hào)強(qiáng)度低于一定數(shù)值時(shí)，通過軟啟動(dòng)開啟路燈。參考文獻(xiàn)：[1] [M].北京:人民郵電出版社，[2] [M].北京:[3] [M].北京:清華大學(xué)出版社,2002[4] 湯毅剛,彭喜元,孟升衛(wèi),[M].哈爾濱:工社,2003業(yè)大學(xué)出版[5] [M].北京:清華大學(xué)出版社,2003[6] 揚(yáng)本文,鄭旭東．城市路燈照明節(jié)能方案及運(yùn)行管理[J].湖北電力,2006(8)：6162．[7] 鄒常茂,韓慶軍．國(guó)內(nèi)智能照明節(jié)電器設(shè)備的現(xiàn)狀與技術(shù)特性[J]．節(jié)能與環(huán)保，2(X)3(12)：5253．[8] [M].濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社，[9] [M].北京:北京北航出版社，2003.[10] 潘新民 [M].北京:高等教育出版,2004.[11] JunLian Zhang and JianXun Jin,Analysis of DC Power Transmission Using High Superconducting Cables[J].Journal of Electronic Science and Technology of China,2008.(210)[12] ,NATO AST on Sigital image processing[J].1980(105145)[13] Power datasheets[R].2000(TOP242249)[14] Power semiconductor datasheets[R].2005[15] Clovis C Answer Book Solutions to the Exercises in The C Programming Language[R].2000二、 設(shè)計(jì)（論文）主要研究的內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)：（技術(shù)方案、路線）主要研究?jī)?nèi)容：1. 利用光傳感器來控制繼電器開關(guān)路燈的設(shè)計(jì)；2. 對(duì)路燈電壓進(jìn)行穩(wěn)壓控制的設(shè)計(jì)；3. 對(duì)路燈電壓/電流進(jìn)行反饋采樣的設(shè)計(jì)；4. 對(duì)采樣電壓進(jìn)行調(diào)壓的設(shè)計(jì)。通過對(duì)鎮(zhèn)流器技術(shù)改進(jìn)來提高照明設(shè)備的功率因素。國(guó)外照明節(jié)能技術(shù)的發(fā)展具有以下特點(diǎn). (1)大力推動(dòng)綠色照明，在光源的材料，使用規(guī)范上加以有效管理，出臺(tái)了一系列的標(biāo)準(zhǔn)和管理要求，將照明節(jié)能推廣到全民范圍。而且和傳統(tǒng)可控硅電源相比節(jié)電20%30%節(jié)能優(yōu)勢(shì)，奠定了它將是未來大功率直流電源的首選。電流模塊電源采用電流型控制模式，集中式散熱技術(shù)，實(shí)時(shí)多人物監(jiān)控，具有高效、高可靠、超低輻射，維護(hù)快捷等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)箱結(jié)構(gòu)緊湊，防腐與散熱也作了多方面的加強(qiáng)。如今隨著直流電源技術(shù)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(jī)控制，從而使直流電源智能化，具有遙測(cè)、遙信、遙控的三遙功能，基本實(shí)現(xiàn)了直流電源的無人值守。采用電氣器件構(gòu)成的可控硅式設(shè)備。相對(duì)來