【正文】 { ch=ch*10+t。 } if(i==2) { ch=ch*10+t。 //函數(shù)定義 // //************************************************************************************************* //* * //* ******************************** 將 鍵 值 累 加 并 送 顯 示****************************** * //* * //************************************************************************************************* void qiuhe(uchar t) { if(i==1) { ch=t。 void chuli()。 uchar i=0。 //默認(rèn)的開機電壓 // uint zhuhuandata。 sbit P27=P2^7。 系統(tǒng)程序設(shè)計模塊 程序 框圖 主程序 //************************************************************************************************* //* * 智能儀表綜合課程設(shè)計 23 //* ****************************** 頭 文 件 及 宏 定 義************************** * //* * //************************************************************************************************* include include define uchar unsigned char define uint unsigned int define SCANPORT P2 define TIME1H 80 define TIME1L 80 //定時器 1 溢出時間 // sbit wr=P3^1。 智能儀表綜合課程設(shè)計 22 6 系統(tǒng)軟件設(shè)計 概述 開關(guān)電源主要由開關(guān) 管、反饋誤差放大器， PMW 產(chǎn)生一，可以用單片機產(chǎn)生 PWM波控制開關(guān)管的工作狀態(tài)，而開關(guān)管的開關(guān)頻率即單片機的 PWM 頻率來產(chǎn)生不同的輸出電壓，將輸出電壓反饋并進(jìn)行誤差放大后再輸給單片機，單片機 AD采樣，根據(jù)電壓大小相應(yīng)改變輸出 PWM頻率與占空比，從而改變開關(guān)管開關(guān)頻率產(chǎn)生對應(yīng)電壓，實現(xiàn)對輸出電壓的實施監(jiān)控與跟蹤。運行 Keil 軟件需要 WIN9 NT、 WIN20WINXP 等操作系統(tǒng)。 KEIL 軟件介紹 Keil C51 是 美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容 單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。T 貝爾實驗室 的 Ken Thompson 根據(jù) BCPL 語言設(shè)計出較先進(jìn)的并取名為 B 的語言，最后導(dǎo)致了 C 語言的問世。 圖 12 A/D 轉(zhuǎn)換電路 智能儀表綜合課程設(shè)計 20 系統(tǒng)總體電路圖 圖 13 完整圖 智能儀表綜合課程設(shè)計 21 5 設(shè)計語言及軟件介紹 C 語言介紹 C 語言是 1972 年由美國的 Dennis Ritchie 設(shè)計發(fā)明的，并首次在 UNIX 操作系統(tǒng)的 DEC PDP11 計算機上使用。 智能儀表綜合課程設(shè)計 19 圖 11 AD轉(zhuǎn)換器的設(shè)計接口電路圖 : 圖中， ADC0804 數(shù)據(jù)輸出線與 AT89C51 的數(shù)據(jù)總線直接相連， AT89C51 的 RD 、 WR 和 INT1 直接連到 ADC0804，由于用 線來產(chǎn)生片選信號，故無需外加 地址譯碼器。所以輸入電壓的范圍可以通過 調(diào)整 VＲＥＦ /2 引腳處的電壓加以改變，轉(zhuǎn)換器的零點無需調(diào)整。模擬地 AGND 和數(shù)字地 DGND 分 別設(shè)置引入端，使數(shù)字電路的地電流不影響模擬信號回路， 以防止寄生耦合造成的干擾。此時芯片的 VＩＮ （－）端應(yīng)該接入等于 Vmin 的恒值電碼墳上，而輸入電壓 VＩＮ仍然 加到 VＩＮ （＋）引腳上。如果輸入電壓 VＩＮ的變化范圍從 0V 到 Vmax，則芯片的 VＩＮ （－）端接地，輸入電壓加到 VＩＮ （＋）引腳。當(dāng) fCLK 超過640KHZ，轉(zhuǎn) 換精度下降，超過極限值 1460KHZ 時便不能正常工作。 WR 由低跳高時 A/D 轉(zhuǎn)換開始， 8 位逐次比較 需 88=64 個時鐘周期，再加上控制邏輯操作，一次轉(zhuǎn)換需要 66～ 73 個時鐘周期。如果將 CS 和 WR 端與 INTR 端 相連，則 ADC0804 就處于自動循環(huán)轉(zhuǎn)換狀態(tài)。 允許的時鐘頻率范圍為 100KHZ～ 1460KHZ。其典型應(yīng)用參數(shù)為： R=10KΩ ， C=150PF，fCLK≈640KHZ ， 轉(zhuǎn)換速度為 100μ ｓ。 CS 、 RD 用來讀 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié) 果，當(dāng)它們同時為低電平時，輸出數(shù)據(jù)鎖存器 DB0~DB7 各端上出現(xiàn) 8 位并行二進(jìn)制數(shù) 碼。 智能儀表綜合課程設(shè)計 17 ADC0804A/D轉(zhuǎn)換器 與單片機的接口電路 ADC0804 引腳圖如下： 引腳功能及應(yīng)用特性如下： CS 、 RD 、 WR （引腳 3）：是數(shù)字控制輸入端，滿足標(biāo)準(zhǔn) TTL 邏輯電 平。 液晶顯示器件（ LCD）獨具的低壓、微功耗特性他在單片機系統(tǒng)中特得到了廣泛的應(yīng)用，常用的液晶顯示模塊分為數(shù)顯液晶模塊、點陣字符液晶模塊和點陣圖形液晶模塊，其中圖形液晶模塊在我國應(yīng)用較為廣泛，因為漢字不能像西文字符那樣用字符模塊即可顯示，要想顯示漢字必須用圖形模塊。 AT89C52 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位 單片機 ，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀 程序存儲器 和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司 的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51 指令系統(tǒng) ，片內(nèi)置通用 8 位 中央處理器 和 Flash 存儲單元 ， AT89C52 單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。如圖 8 智能儀表綜合課程設(shè)計 15 圖 8 智能儀表綜合課程設(shè)計 16 主控制器選擇 由于經(jīng)常學(xué)習(xí)并解除 AT89C52 單片機，對其有一定了解。 最終確定電路： 智能儀表綜合課程設(shè)計 14 圖 7 硬件設(shè)計電路 硬件電路由主控單片機、數(shù)控開關(guān)電路、控制電路、顯示電路組成。直流 電源的前級采用降壓式開關(guān)電源（ DC— DC 變換器），提高其工作效率 ，后級采用線性穩(wěn)壓電路以減小紋波電流、提高電路的穩(wěn)定性，而且便于控制。總之，線性電源調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，發(fā)熱量較大，效率 低（ 35%左右），需要加體積龐大的散熱片。該方案結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟、調(diào)節(jié)方便，但調(diào)整管集電極始終消耗功率。這種電源的輸出以線性調(diào)整晶體管為基礎(chǔ)，利用晶體 管的電流放大作用增大負(fù)載電流，在電路中引入深度電壓負(fù)反饋，是輸出電壓穩(wěn)定。但其紋波電壓較高，控制電路復(fù)雜，制作難度高、周期長。采用純開關(guān)電源（ ACDC 變換器）。用電感的儲能特性來實現(xiàn)升降壓，電路控 制復(fù)雜。（見圖 4） ?方案三：串并聯(lián)開關(guān)電路形式。并聯(lián)開關(guān)電路原理與串聯(lián)開關(guān)電路類似，但此電路為升壓型電路，開關(guān)導(dǎo)通時電感儲能，截止時電感能量輸出。只要電感電容選擇合理，能達(dá)到題目要求的 ，且輸出電壓 Uo 呈現(xiàn)連續(xù)平滑的特 性。輸入輸出隔離的方式雖然安全，但是由于隔離變壓器的漏磁和損耗等會造成效率的降低，而本題沒有要求輸入輸出隔離，所以選擇非隔離方式，具體有以下幾種方案： 方案一： buck 電路形式。輸出電壓范圍 15～ 30V，最大電流可達(dá) 5A，最小調(diào)節(jié)值 1V。本文提出的可控式開關(guān)電源方案通過軟件控制改變數(shù)字電位器阻值來改變反激式開關(guān)電源反饋電壓從而改變輸出電壓的大小，使電源的輸出電壓范圍調(diào)整極其方便。經(jīng)多次測試，本電源輸出電壓可以 0V～ 40V 連續(xù)調(diào)整，歩進(jìn)值 ， 最大輸出電流可達(dá)I0MAX=，電壓調(diào)整率 Su=%，負(fù)載調(diào)整率 SI=%，效率η =90%，試驗結(jié)果表明本數(shù)控電源方案切實可行。 圖 1 圖 2 表 1 智能儀表綜合課程設(shè)計 11 經(jīng)過計算 KA3525的 2腳所需要輸入的電壓并將其轉(zhuǎn)化成單片機所需要的 10位數(shù)字量，最后 SPCE061A 單片機將 10 位數(shù)字量左移 6 位寫入 P_DAC1 單元的高 10位，進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的 3525 芯片 2腳給定電壓，實現(xiàn)對開關(guān)電源的步進(jìn)調(diào)整。當(dāng) 14腳輸出高電平、11腳輸出低電平時， N P1 導(dǎo)通，耦合 變壓器原邊電流流向如圖 6(b)所示。本文采用的驅(qū)動電路如圖 6所示。 KA3525 的 1 和 2 腳是內(nèi)部運算放大器的輸入端，系統(tǒng)中單片機的D/A 轉(zhuǎn)換接口的一個引腳與 KA3525 的 2腳連接，實現(xiàn) KA3525 的數(shù)字控制與步進(jìn)調(diào)整。 智能儀表綜合課程設(shè)計 10 3 系統(tǒng)設(shè)計簡介 PWM 波產(chǎn)生 簡介 PWM 信號產(chǎn)生芯片采用 KA3525，它是一個典型的性能優(yōu) 良的開關(guān)電源控制芯片。 傳統(tǒng)的 智能儀器 主要在儀器技術(shù)中用了某種計算機技術(shù) 控制工程網(wǎng) 版權(quán)所有，而虛擬 儀器 則強調(diào)在通用的計算機技術(shù)中吸收儀器技術(shù)。在虛擬 儀器 中，使用同一個硬件系統(tǒng)，只要應(yīng)用不同的軟件編程，就可得到功能完全不同的測量儀器。因此，只要額外提供一定的數(shù)據(jù)采 集硬件，就可以與 PC 機組成測量 儀器 。 虛擬儀器是智能儀器發(fā)展的新階段 測量 儀器 的主要功能都是由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)顯示等三大部分組成的。 目前美國 ConnectOne 公司、 emWare 公司、 TASKING 公司和國內(nèi)的 Pamp。 EMIT 嵌入式微型 因特網(wǎng) 互聯(lián)技術(shù)是 emWare 公司創(chuàng)立 ETI（ eXtend the Inter）擴展 Inter 聯(lián)盟時提出的，它是一種將 單片機 等嵌入式設(shè)備接入 Inter的技術(shù)。ISP 硬件靈活且易于軟件修改，便于設(shè)計開發(fā)。它是 LATTICE 半導(dǎo)體公司首先提出的一種使我們在產(chǎn)品設(shè)計、制造過程中的每個環(huán)節(jié)，甚至在產(chǎn)品賣給最終用戶以后，具有對其器件、電路板或整個電子系統(tǒng)的邏輯和功能隨時進(jìn)行組態(tài)或重組能力的最新技術(shù)。 智能儀表綜合課程設(shè)計 9 伴隨著網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)的飛速發(fā)展， Inter 技術(shù)正在逐漸向工業(yè)控制和智能儀器儀表系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域滲透，實現(xiàn)智能儀器儀表系統(tǒng)基于 Inter 的通訊能力以及對設(shè)計好的智能儀器儀表系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程升級、功能重置和系統(tǒng)維護(hù)。顯然，人工智能在現(xiàn)代 儀器 儀表中的應(yīng)用，使我們不僅可以解決用傳統(tǒng)方法很難解決的一類問題，而且可望解決用傳統(tǒng)方法根本不能解決的問題。 智能儀器 的進(jìn)一步發(fā)展將含有一定的人工智能，即代替人的一部分腦力勞動，從而在視覺（圖形及色彩辨讀）、聽覺（語音識別及語言領(lǐng)悟）、思維（推理、判斷、學(xué)習(xí)與聯(lián)想）等方面具有一定的能力。這種多功能的綜合型產(chǎn)品不但在性能上（如準(zhǔn)確度）比專用脈沖發(fā)生器和頻率合成器高，而且在各種測試功能上提供了較好的解決方案。 多功能 多功能本身就是智能儀器儀表的一個特點。它不但具有傳統(tǒng) 儀器 的功能，而且能在自動化技術(shù)、航天、軍事、生物技術(shù)、醫(yī)療領(lǐng)域起到獨特的作用。它能夠完成信號的采集、線性化處理、 數(shù)字信號處理 ，控制信號的輸出、放大、與其他 儀器 的接口、與人的交互等功能。一般 智能儀器 都配有 GPIB、 RS232C、 RS485 等標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，可以很方便地與 PC 機和其他儀器一起組成用戶所需要的多種功能的自動測量系統(tǒng)，來完成更復(fù)雜的測試任務(wù)。與此同時， 智能儀器 還通過顯示屏將儀器的運行情況、工作狀態(tài)以及對測量數(shù)