【正文】 T 上保持 2 個機器周期以上的高電平，單片機就會復(fù)位。 10 (2) 復(fù)位電路 復(fù)位是單片機初始化操作。 P2 口的 、 、 、 接鍵盤輸入， 、 用于鍵盤控制是能端。主要包括 AT89S52單片機 、振蕩電路、復(fù)位電路等。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。 為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應(yīng)該接 VCC。 EA /VPP： 訪問外部程序存儲器控制信號。 PSEM ： 外部程序存儲器選通信號。否則， ALE 將被微弱拉高。如果需要，通過將地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位置 “ 1”， ALE 操作將無效。在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。 ALE/ PROG ： 地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。特殊寄存器AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能無效。晶振工作時， RST 腳持續(xù) 2 個機器周期高電平將使單片機復(fù)位。 在 flash編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3 口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。在使用 8 位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， 8 P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器 (例如 MOVX DPTR)時， P2 口送出高八位地址。對 P2 口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 在 flash編程和校驗時， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口 輸出 緩沖器 能驅(qū)動 4 個 TTL邏輯電平。在 flash編程時， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏極開路雙向 I/O 口， 作為輸出口，每位能驅(qū)動 8 個TTL 邏輯電平。 AT89S52 管腳如圖 7 所示： AT89S52 具有如下特點： ? 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) ? 32 個雙向 I/O 口 ? 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器 ? 全雙工 UART 串行中斷口線 ? 2 個外部中斷源 ? 中斷喚醒省電模式 ? 看門狗（ WDT）電路 ? 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁編程 ? ? 時鐘頻率 033MHz ? 256 8bit 內(nèi)部 RAM 圖 7 AT89S52 引腳 7 ? 低功耗空閑和省電模式 ? 3 級加密位 ? 軟件設(shè)置空閑和省電功能 ? 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 ? 8k可反復(fù)擦寫 (1000 次 )ISP Flash ROM AT89S52 主要引腳的主要功能： VCC： 接 +5V電源 。片上 Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 我們選擇的 ATMEL公司 的 AT89S52單片機，他 是 一種低功耗、高性能 CMOS8位微控制器，具有 8K ISP（在系統(tǒng)可編程 ） Flash 存儲器。故選擇常見的美國 Inter 公司生產(chǎn)的MCS51 系列單片機，它具有可高性高、功能強、體積小、價格 低、和抗干擾能力強等特點，被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科研及日常生活等各個領(lǐng)域。他將中央處理器 (CPU)、存儲器（ ROM/RAM） 、輸入輸出接口、定時器 /記數(shù)器等主要計算機部件集成在一片芯片上，因此單片機被稱為單片機微型計算機 (Single Chip Microputer).單片機配上適當(dāng)?shù)耐鈬O(shè)備和軟件，便可構(gòu)成一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)。采用常用的大功率電阻作為采樣電阻，輸出電流波動比較大， 而康 錳 銅絲是一種溫度特性佳的阻性元 件， 選其作為取樣電阻， 其兩端電壓正比于流過的電流，因此該電壓的反饋就是負(fù)載電流的反饋。 大功率三極管 選用 TIP122 型號，它是 應(yīng)用范圍 廣、 功率小 、 頻率低 的 達(dá)林頓 ， NPN 極性 型，特征頻率 :1000（ MHz），集電極允許電流 :8（ A），集電極最大允許耗散功率 :48（ W） 。 12V電源 負(fù)載電源 輸出電壓 為 ～ 37V可調(diào)，穩(wěn)壓電源由 電源變壓器、整流電路、濾波電路、保護電路和穩(wěn)壓電路組成。從而使得穩(wěn)壓快的功耗降低，發(fā)熱量減小，保證電路的長時間工作。 12V的電壓源。再通過穩(wěn)壓電路得到平直的直流電壓 U5。穩(wěn)壓電源由電源 變 壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，如圖 2 所示： 圖 2 電源方框及波形圖 整流和濾波電路：整流作用是將交流電壓 U2 變換成脈動電壓 U3?？蛇x用的有開關(guān)電源和穩(wěn)壓電源兩種，由于開關(guān)電源的紋波系數(shù)比較大。 系統(tǒng)原理框圖如下圖 1： 負(fù)載負(fù)載電源交流輸入整流模塊運放 + 大功率管輸出調(diào)整模塊顯示鍵盤單片機AT 8 9 S 5 2芯片供電模塊D / A 轉(zhuǎn)換模塊A / D 轉(zhuǎn)換模塊恒流輸出負(fù)反饋調(diào)整環(huán)節(jié)取樣電路存儲負(fù)載負(fù)載電源負(fù)載負(fù)載電源交流輸入整流模塊運放 大功率管輸出調(diào)整模塊顯示鍵盤單片機芯片供電模塊轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換模塊恒流輸出負(fù)反饋調(diào)整環(huán)節(jié)取樣電路存儲 圖 1 系統(tǒng)原理框圖 4 第二章 硬件設(shè)計 電源模塊 本設(shè)計共用到電源有 四 種：即177。 另一方面， 單片機系統(tǒng)還兼顧對恒流源進行實時監(jiān)控，輸出電流經(jīng)過電流 /電壓轉(zhuǎn)變后，通過 A/D 轉(zhuǎn)換 (MAX1241)芯片，實時把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù) 字 量，再經(jīng)單片機分析處理， 通過數(shù)據(jù)形式的反饋環(huán)節(jié)，使電流更加穩(wěn)定，這樣構(gòu)成穩(wěn)定的壓控電流源。 首先，采用單片穩(wěn)壓芯片實現(xiàn)直流穩(wěn)壓，然后采用了分立元器件 實現(xiàn)穩(wěn)流。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器還起到測量的作用，同時送顯示讓我們知道實際的電流輸出值。這也就是為什么要加入模數(shù)轉(zhuǎn)換器的真正原因，他能實時測量電流的變化并按照一定的算法及時給予補償， 采用數(shù)字 補償逐次逼近的 方式作為反饋調(diào)整環(huán)節(jié)，由程序控制調(diào)節(jié)功率管的輸出。這也就是本系統(tǒng)的恒流原理。當(dāng) ? 比較大時 ec II ? 。其次在恒流源方面，我們方案也很好。還有他價格也不貴，僅幾元人民幣。 理論分析 首先，在數(shù)控方面采用單片機比 CPLD 和 FPGA 等可編程邏輯器件好，因為此處只是一般用途的控制，沒有必要選用價格昂貴的 CPLD 和 FPGA，而且他們用在此處并不合適，控制起來顯得很麻煩。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 。數(shù)字化 智能 電源是針對傳統(tǒng)電源的不足設(shè)計的，數(shù)字化能夠減少生產(chǎn)過程中的不確定因素和人為參與的環(huán)節(jié)數(shù)，有效地解決電源模塊中諸如可靠性、智能化和產(chǎn)品一致性等工程問題，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可維護性。新的變換技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展，各種類型專用集成電路、數(shù)字信號處理器件的研制應(yīng)用，到 90 年代，己出現(xiàn)了數(shù)控精度達(dá)到 電源，功率密度達(dá)到每立方英寸 50W的數(shù)控電源。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向 是針對上述缺點不斷加以改善。在以后的一 段時間里，數(shù)控電源技術(shù)有了長足的發(fā)展。 數(shù)控電源是從 80 年代才真正的發(fā)展起來的，期間系統(tǒng)的電力電子理論開始建立。隨著計算機和通訊技術(shù)發(fā)展而來的現(xiàn)代信息技術(shù)革命，給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，同時也給電源提出了更高的要求。 關(guān)鍵詞 ： 壓控恒流源 ； AT89S52； 數(shù)控電源； II Abstract In the system, the digitally programmable signal from SCM is converted to analog value by DAC AD5320, is sent to the base electrode of power transistor, so an adjustable output current can be available with the base electrode voltage of power transistor. On the other hand, The constant current source can be monitored by the SCM system realtimely, its work process is that output current is converted voltage, then its analog value is converted to digital value by ADC MAX1241, finally the digital value as a feedback loop is processed by SCM so that output current is more stable, so a stable voltagecontrolled constant current power is designed. KeyWords： voltagecontrolled constant current source； AT89S52； Numerical controlled source； III 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................ I Abstract ............................................................................................................................. II 引 言 ........................................................................................................................... 1 第一章 概述 ................................................................................................................... 2 設(shè)計要求 ..................................................................................................... 2 理論分析 ..................................................................................................... 2 系統(tǒng)介紹 ..................................................................................................... 3 第二章 硬件設(shè)計 ........................................................................................................... 4 電源模塊 ..................................................................................................... 4 電源設(shè)計 ......................................................................................... 4 恒流源模塊 ................................................................................................. 5 單片機 模塊 ................................................................................................. 6 AT89S52 芯片介紹 ....................................................................