【正文】
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(zhuǎn)換不能正常進行,調(diào)用后能正常進行DA轉(zhuǎn)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(chǔ)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(shè)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(guān)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(guān)系的,所以首先必須調(diào)節(jié)輸出電壓的線性關(guān)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(shè)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(fù)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(yīng)不同產(chǎn)品的需求。此外,AT89S52設(shè)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(shè)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(gòu)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(dāng)有鍵按下時,單片機的相應(yīng)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(dāng)按鍵數(shù)目大于8時,一般采用矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)。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(dǎo)電像膠式:利用利用橡膠接彈性使按鍵復(fù)位。鍵盤一般是一組開關(guān)(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(fù)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(fù)位操作。上電復(fù)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(fù)位操作。 復(fù)位電路復(fù)位操作有兩種基本形式:一種是上電復(fù)位,另一種是按鍵復(fù)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(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。單片機本身就如一個復(fù)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(yīng)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(dāng)P0=00H時,DAC0832的輸出電壓就應(yīng)為0V。DA的8腳接參考電壓,為簡化設(shè)計,在本次設(shè)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(shè)計介紹了以89S52單片機為控制單元,以數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832輸出參考電壓,以該參考電壓控制電壓轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)簡單,其缺點是使用比較復(fù)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(zhǔn)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(guān)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(zhǔn)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(shè)計簡單,應(yīng)用廣泛,精度較高等特點。其設(shè)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(shè)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(shè)備,在科研及實驗中都是必不可少的。準(zhǔn)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(shù)和模擬技術(shù)相互轉(zhuǎn)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?,F(xiàn)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(dǎo)體生產(chǎn)商們就開發(fā)出了數(shù)控電壓源管理技術(shù),而在當(dāng)時,這種方案的性價比與當(dāng)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(shè)備的技術(shù)更新推動電源行業(yè)中直流/直流電源轉(zhuǎn)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(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(fù)雜度高。關(guān)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 out the project that the function of the number controls the direct current power with the precision of eight DA converter DAC0832, threeadjustable