【正文】 圖312 顯示電路連接圖顯示電路由三個(gè)共陰級(jí)的數(shù)碼管和一個(gè)74LS164組成。74LS164的管腳排列如圖311。在正常情況下，清零輸入端接高電平，當(dāng)CP信號(hào)上升沿到來(lái)時(shí)，數(shù)據(jù)右移一位；Q0~Q7為并行數(shù)據(jù)輸出端，同時(shí)Q7端也是串行數(shù)據(jù)輸出端，對(duì)于串行輸入的數(shù)據(jù)，最先輸入的從Q7輸出，最后進(jìn)入的從Q0輸出。KEY4為1V按鍵，該鍵每按一次輸出電壓將在上一輸出值的基礎(chǔ)上減少1V。 。 按鍵電路本設(shè)計(jì)利用四個(gè)按鍵來(lái)控制輸出電壓的變化。圖38 OPA552的典型應(yīng)用電路OPA552與DAC0832的連接：OPA552與DAC0832的連接圖如圖39所示圖39 OPA552與DAC0832的連接圖從電路圖可知，放大器輸出信號(hào)就是電源的輸出電壓，根據(jù)需要選擇不同的DAC0832輸入的數(shù)字量的值即可獲得不同的控制電壓（DAC0832輸出電壓），進(jìn)而可獲得所需的輸出電壓值。30V● 高輸出電流：最大輸出200mA● 低噪聲：14nV/● 充分保護(hù)：熱關(guān)閉● 輸出電流限制：熱關(guān)閉指示● 快速轉(zhuǎn)換率：24V/us● 寬頻帶寬度：12MHzOPA552的引腳圖如圖37所示。主要特性：● 寬供電范圍：177。它的最優(yōu)化增益是5或者更大，轉(zhuǎn)換率為24v/us，帶寬為12MHz。圖36 參考電壓電路，也就是說(shuō)DAC0832輸入數(shù)據(jù)端每增加1。和相連共同接地，ILE接+5V，Iout1接參考電壓，Iout2接地，Rfb空置不用，而Vref作為電壓輸出端接集成放大器[11]。DAC0832與AT89S51的連接圖如圖35所示。由于DAC0832為8位轉(zhuǎn)換器。DAC0832的D/A轉(zhuǎn)換電路為倒T型R2R電阻網(wǎng)絡(luò)，有Iout1和Iout2兩個(gè)電流輸出端，根據(jù)不同的電路組成，該芯片可以有兩種輸出模式，一種為電流輸出模式，這種模式基準(zhǔn)電壓加在Vref端，由Iout1和Iout2輸出的電流經(jīng)運(yùn)算放大器相加后輸出；另一種為電壓輸出模式，這種模式基準(zhǔn)電壓加在Iout1和Iout2之間，模擬電壓從Vref端輸出。DAC0832有兩個(gè)接地端AGND（模擬信號(hào)接地端）和DGND（數(shù)字信號(hào)接地端），一般情況下，這兩個(gè)地端均應(yīng)并聯(lián)接地。圖34 D/A轉(zhuǎn)換雙極性輸出電路圖第一級(jí)運(yùn)放的輸出電壓為：其中，D為數(shù)字量的十進(jìn)制數(shù)。當(dāng)需要把輸出電壓轉(zhuǎn)換為雙極性輸出時(shí)，可由第二級(jí)運(yùn)放對(duì)U1及基準(zhǔn)電壓Vref反相求和，得到雙極性輸出電壓U2。AGND：模擬電路接地端，通常與DGND相連。VCC：電源電壓輸入端，電源電壓范圍為+5~+15V，最佳狀態(tài)為+15V。在構(gòu)成電壓輸出DAC時(shí)，此端應(yīng)接運(yùn)算放大器的輸出端。Iout2：DAC電流輸出2端，輸出電流Iout1+Iout2＝常數(shù)。DI0~DI7：8位數(shù)字量輸入端，其中DI0為最低位，DI7為最高位。：寫信號(hào)2，低電平有效，與組合，當(dāng)和均為低電平時(shí)，輸入寄存器中的8位數(shù)據(jù)傳送給8位DAC寄存器；=1時(shí)8位DAC寄存器鎖存數(shù)據(jù)。ILE：輸入的鎖存信號(hào)，高電平有效，當(dāng)ILE=1且和均為低電平時(shí)，8位輸入寄存器允許輸入數(shù)據(jù)；當(dāng)ILE=0時(shí)，8位輸入寄存器鎖存數(shù)據(jù)。這種工作方式叫做雙緩沖工作方式[9]。當(dāng)D/A轉(zhuǎn)換時(shí)，、為低電平，使8位D/A寄存器有效，將數(shù)據(jù)置入D/A寄存器中，進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。當(dāng)、接低電平，使DAC0832中2個(gè)寄存器中的一個(gè)處于開通狀態(tài)，只控制一個(gè)寄存器，這種工作方式叫做單緩沖工作方式。單片機(jī)可利用控制邏輯通過數(shù)據(jù)總線向輸入鎖存器存數(shù)據(jù)，因控制邏輯的連接方式不同，可使D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸入具有雙緩沖、單緩沖和直通3種方式。圖32 DAC0832的內(nèi)部功能框圖引腳排列如圖33所示。它可直接與微處理器相連，采用雙緩沖寄存器，這樣可在輸出的同時(shí)，采集下一個(gè)數(shù)字量，以提高轉(zhuǎn)換速度。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所有其他芯片的功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。此外，AT89S51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在零頻率的條件下進(jìn)入靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在串行編程模式，芯片擦除操作是利用擦除指令進(jìn)行。由于輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平符合要求的寬度。石英晶體振蕩和陶瓷振蕩均可采用。振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式1時(shí)，將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)端保持高電平時(shí)，此期間訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的信號(hào)將不出現(xiàn)。：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令時(shí)ALE才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能可作為AT89S51的一些特殊功能口： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） （外部中斷0） （外部中斷1） T0（定時(shí)器0） T1（定時(shí)器1） （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉電阻拉為高電平，并可作為輸入端口。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。當(dāng)P2口訪問外部程序存儲(chǔ)器或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出地址的高八位。作為輸入口時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低八位地址。P1口：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門電路。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址的低8位和數(shù)據(jù)總線復(fù)用。每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路。GND：接地。AT89S51單片機(jī)集Flash程序存儲(chǔ)器和通用8位微處理器于單片芯片中，功能強(qiáng)大，價(jià)位低，可為許多應(yīng)用場(chǎng)合提供高性價(jià)比的解決方案，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域[7]。這里以AT89S51為代表對(duì)AT89S系列單片機(jī)做一闡述。AT89S系列單片機(jī)有4種型號(hào)：AT89S5AT89S5AT89S205AT89S4051，其中AT89S2051/4051是ATMEL公司AT89S系列的新成員。AT89S系列單片機(jī)是ATMEL公司研制生產(chǎn)的，優(yōu)越的性能價(jià)格比使其成為頗受歡迎的單片機(jī)。附屬電路：包括晶體振蕩電路、重啟電路、參考電壓電路、濾波電路等。人機(jī)接口電路：按鍵電路。信號(hào)處理電路：數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC0832。所以選擇本方案。從整個(gè)原理框圖來(lái)看，該方案思路非常清晰，就是通過單片機(jī)控制DA的輸出電壓，通過運(yùn)算放大器放大輸出，而電壓大小在三位數(shù)碼管上顯示。設(shè)置四個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓的+、－、+1V、－1V。圖21 方案設(shè)計(jì)原理框圖本方案是采用AT89S51芯片作為主控單元。數(shù)控程度已很高，但成本太貴，不利于大批生產(chǎn)[6]。隨著數(shù)控技術(shù)以及可編程器件的發(fā)展，出現(xiàn)了一種可編程直流數(shù)控電源，其中最典型的就是3645A型數(shù)控電源，它是一種輸出電壓范圍在0~36V，負(fù)載工作電流可以達(dá)到3A的直流穩(wěn)壓電源，電壓及電流均可任意調(diào)節(jié)。隨著人們生活水平的不斷提高，數(shù)字化控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來(lái)的方便也是不可否定的，其中數(shù)控直流穩(wěn)壓電源就是一個(gè)很好的典型例子，但人們對(duì)它的要求也越來(lái)越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活提供更好的，更方便的設(shè)施就需要從數(shù)字電子技術(shù)入手，一切向數(shù)字化，智能化方向發(fā)展。按穩(wěn)壓的控制方式可分為脈沖寬度調(diào)制型（PWM）、脈沖頻率調(diào)制型（PFM）和混合調(diào)制型。開關(guān)型穩(wěn)壓電路中的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，因而功耗小，電路效率高。數(shù)控電源目前的發(fā)展，主要朝著更高的數(shù)控精度和分辨率及更好的動(dòng)態(tài)特性；更好的環(huán)保性能；智能化與高可靠性；更廣泛的應(yīng)用等方向發(fā)展[3]。數(shù)控技術(shù)方面的發(fā)展是以51系列單片機(jī)為主控單元電路的發(fā)展和軟開關(guān)技術(shù)等電子技術(shù)的完善為主要標(biāo)志。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，而且經(jīng)常跳變，使用麻煩。從組成上，數(shù)控電源可分成器件、主電路與控制等三部分。單片機(jī)技術(shù)及電壓轉(zhuǎn)換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件[1]。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達(dá)不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點(diǎn)。這些理論為其后來(lái)的發(fā)展提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。只有滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，才能夠進(jìn)入市場(chǎng)。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用，普通電源在工作時(shí)產(chǎn)生的誤差，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的精確度。當(dāng)今電源技術(shù)融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學(xué)科領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：數(shù)控電源；AT89S51；DAC0832；OPA552Abstract