【正文】 穩(wěn)壓電路設(shè)計 15 電源電路設(shè)計 16 顯示電路設(shè)計 18 四位一體數(shù)碼管（共陽）介紹 18 四位一體數(shù)碼管管腳 18 驅(qū)動電路 18本章小結(jié) 19第4章 軟件程序設(shè)計 20 程序流程圖 20 程序 21本章小結(jié) 22第5章 整機的工作原理 23 工作原理 23 整機原理圖 23本章小結(jié) 23結(jié) 論 25致 謝 26參考文獻 27附錄1 譯文 28附錄2 英文參考資料 31附錄3 C程序 35附錄4 整機原理圖 42附錄5 元器件表 43第1章 緒論采用單片機的數(shù)字可調(diào)穩(wěn)壓電源價格低廉采用普遍使用的元件就能實現(xiàn)其功能，顯示清晰直觀，傳統(tǒng)的模擬可調(diào)穩(wěn)壓電源沒有讀數(shù)，在讀數(shù)過程中很不方便，并且長時間使用會造成輸出電壓不穩(wěn)。 digital pipe。關(guān)鍵詞： 單片機；數(shù)碼管；數(shù)/模轉(zhuǎn)換；穩(wěn)壓AbstractDigitally controlled power supply technology, especially technology is a strong practical engineering technology, and service to all industries. Power electronics technology is the best application of energy technologies. Technology bines the power of today39。文章中分析了電源的整體結(jié)構(gòu)和工作原理，并詳細(xì)的講述了預(yù)穩(wěn)壓電路、數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、顯示電路等電路的工作原理。該直流穩(wěn)壓電源的輸入為交流22OV，50Hz，—10V內(nèi)連續(xù)可調(diào)，輸出電流為500mA以上，并能夠直觀的顯示輸出電壓。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。摘 要電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門實踐性很強的工程技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一。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。電源的控制電路選用AT89S51單片機為核心，以及數(shù)/模轉(zhuǎn)換功能，具有線路簡單、穩(wěn)定性好、顯示清晰直觀等特點。給出了控制電路的硬件實現(xiàn)和主要的軟件流程設(shè)計。s electrical, electronics, systems integration, control theory, materials, and many other subject areas. With the puter and munication technologies developed from modern information technology revolution, to the power electronics technology to provide a broad development prospects, but also to set a higher power supply requirements. The DC power supply input for the exchange of 22OV, 50Hz, output voltage of ~ 10V continuously adjustable output current of 500mA or more and be able to display visual output voltage. Power supply control circuit use AT89S51 microcontroller as the core, as well as D / A converter functions, with simple circuit, good stability, showing a clear and intuitive and so on. The article analyzes the power of the overall structure and working principle and in detail about the preregulator circuit, D / A converter circuit, display circuit so the circuit works. Gives the control circuit hardware implementation and the main software flow.Keywords：SCM。 D / A converter。數(shù)字可調(diào)穩(wěn)壓電源則采用先進的數(shù)顯技術(shù)，使測量結(jié)果一目了然，只要儀表不發(fā)生跳數(shù)現(xiàn)象，測量結(jié)果就是唯一的，不僅保證讀數(shù)的客觀性與準(zhǔn)確性，還符合人們的讀數(shù)習(xí)慣，能縮短讀數(shù)和記錄的時間。數(shù)字可調(diào)穩(wěn)壓電源是通過接觸按鈕以步進方式選取不同的輸出電壓，再有數(shù)碼管顯示輸出電壓機器工作狀態(tài)，工作穩(wěn)定可靠。 課題背景電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門實踐性很強的工程技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的儀表設(shè)備之一，廣泛的應(yīng)用于教學(xué)、科研等領(lǐng)域，是電子實驗員、電子設(shè)計人員及電路開發(fā)部門進行試驗操作和科學(xué)研究不可缺少的電子儀器。而整個穩(wěn)壓過程是由電源變壓器、整流、濾波、穩(wěn)壓等四部分組成。普通的直流穩(wěn)壓電源品種有很多，但均存在一下二個問題：輸出電壓是通過粗調(diào)（波段開關(guān)）及細(xì)調(diào)（電位器）來調(diào)節(jié)。另外，隨著使用時間的增加，波段開關(guān)及電位器難免接觸不良，對輸出會有影響。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。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。傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源通常采用電位器和波段開關(guān)來實現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)，并由電壓表指示電壓值的大小。而基于單片機控制的直流穩(wěn)壓電源就較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。近年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展可調(diào)穩(wěn)壓電源應(yīng)用的越來越廣泛。與此同時，由于它擴展能力很強,功能日趨完善而擴展到人們生活的各個方面。因此電源越來越受到人們的重視。通過查閱大量資料，顯示電路和控制電路是本電路的核心部分，對它的選擇有以下三種方案：方案一：采用模擬電路采用模擬電路的可調(diào)穩(wěn)壓電路就是用一個多檔開關(guān)來控制輸出電壓,而所謂的顯示系統(tǒng)只是在多檔開關(guān)的每個檔的旁邊注明電壓值。方案二：采用純數(shù)字電路純數(shù)字電路的穩(wěn)壓電源避免了硬件之間的磨損，使得使用壽命大大提高，而且其輸出電壓也不會隨時間產(chǎn)生誤差。方案三：采用單片機的方法采用單片機的數(shù)字穩(wěn)壓電源是將數(shù)字電路和單片機很好地結(jié)合在一起，不但能夠達到數(shù)字電路的效果，而且能夠大大地簡化復(fù)雜的純數(shù)字電路。 方案的確定經(jīng)過全方位的對比，使電路的設(shè)計更加合理化，切合技術(shù)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，覺得使用方案三單片機的方法簡潔、靈活、可擴展性好更加的適合這次的畢業(yè)設(shè)計，并能夠達到指標(biāo)要求。各部分功能：單片機：只要是起到控制作用顯示電路：用來顯示預(yù)置電壓按鍵單元：對預(yù)置電壓的改變D/A轉(zhuǎn)換：將數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換成為模擬電壓控制電路：對穩(wěn)壓電路起到了控制作用穩(wěn)壓電路：輸出恒定的電壓本章小結(jié)本章主要介紹了對該課題的分析論證和方案的確立，以及方框圖的設(shè)計及原理的闡述，在下一章節(jié)當(dāng)中，將對該課題中各單元電路的具體設(shè)計方案、元器件的選擇作進一步論述。AT89S51具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個 全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數(shù)器，串行口，外中斷 系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 AT89S51引腳功能AT89S51單片機兼容MCS51指令系統(tǒng)、4k可反復(fù)擦寫(1000次）ISP Flash ROM、32個雙向I/O口、2個16位可編程定時/計數(shù)器、時鐘頻率033MHz、全雙工UART串行中斷口線、128x8bit內(nèi)部RAM、2個外部中斷源、低功耗空閑和省電模式、中斷喚醒省電模式、3級加密位、看門狗（WDT）電路、軟件設(shè)置空閑和省電功能、靈活的ISP字節(jié)和分頁編程、雙數(shù)據(jù)寄存器指針。圖31 AT89S51引腳圖各個引腳功能：VCC：電源GND：地P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。程序校驗時，需要外部上拉電阻。對P1端口寫“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。此外，（）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（），具體如下表所示。引腳號第二功能： T2（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用）P2口：P2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。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）。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。對P3端口寫“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。P3口亦作為AT89S51特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。P3引腳號第二功能： RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0(外部中斷0) INT0(外部中斷0) T0（定時器0外部輸入） T1（定時器1外部輸入） WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) RD(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)RST：復(fù)位輸入?？撮T狗計時完成后，RST 腳輸出96 個晶振周期的高電平。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。在flash編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。然而，特別強調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE脈沖將會跳過。這一位置“1”，ALE 僅在執(zhí)行MOVX 或MOVC指令時有效。這個ALE使能標(biāo)志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。當(dāng)AT89S51從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN將不被激活。為使能從0000H 到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，EA必須接GND。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。P0口為8位數(shù)據(jù)傳輸口，XTALXTAL2為單片機提供頻率為12MHz的頻率，P1口為顯示電路提供段選數(shù)據(jù)，P3口的高四位為顯示電路提供位選數(shù)據(jù)，RST是系統(tǒng)復(fù)位，P2口的高四位用來掃描按鍵電路是否有按鍵按下。 時鐘電路設(shè)計時鐘是單片機的心臟，各部分都以時鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊的一拍一拍的工作。對于MCS51系列的單片機，常用的時鐘電路設(shè)計方式有內(nèi)部時鐘和外部時鐘兩種。這樣振蕩器發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘電路，如圖33所示。 復(fù)位電路設(shè)計單片機在啟動或斷電后，程序需要從頭開始執(zhí)行，機器內(nèi)全部寄存器、I/O接口等都必須重新復(fù)位。在AT89S51的ALE及兩引腳輸出高電平，RST引腳高電平到時，單片機復(fù)位。系統(tǒng)復(fù)位電路如圖34所示。若運行過程中，需要程序從頭執(zhí)行，只需按動按鈕即可。顯然，該電路既可上電復(fù)位又可手動復(fù)位。圖34 系統(tǒng)復(fù)位電路 數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 DAC0832芯片簡介DAC0832是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片，如圖35所示。這個DA芯片以其價格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點，在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。圖35 DAC0832引腳功能 DAC0832的主要特性參數(shù)分辨率為8位；電流穩(wěn)定時間1us；可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入；只需在滿量程下調(diào)整其線性度；單一電源供電（+5V～+15V）；低功耗，200mW。由ILE、CS、WR1的邏輯組合產(chǎn)生LE1，當(dāng)LE1為高電平時，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，LE1的負(fù)跳變時將輸入數(shù)據(jù)鎖存；XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號輸入線，低電平有效，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效；WR2：DAC寄存器選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。IOUT1：電流輸出端1，其值隨DAC寄存器的內(nèi)容線性變化；IOUT2：電流輸出端2，其值與IOUT1值之和為一常數(shù)；Rfb：反饋信號輸入線，改變Rfb端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度；Vcc：電源輸入端，Vcc的范圍為+5V～+15V；VREF：基準(zhǔn)電壓輸入線，VREF的范圍為10V～+10V；AGND：模擬信號地DGND：數(shù)字信號地 DAC0832的工作方式根據(jù)對DAC0832的數(shù)據(jù)鎖存器和DAC寄存器的不同的控制方式，DAC0832有三種工作方式：直通方式、單緩沖方式和雙緩沖方式。采用R—2RT形電阻解碼網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)換結(jié)果為一對差動電流輸出，轉(zhuǎn)換時間大約為1us。參考電壓為10V－+10V。DAC0832有三種工作方式：直通方式，單緩沖方式，雙緩沖方式；在此我們選擇直通的工作方式，將XFER、WRCS管腳全部接數(shù)字地。圖36 數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路 放大電路設(shè)計 LM324簡介LM324系列器件為價格便宜的帶有真差動輸入的四運算放大器。與單電源應(yīng)用場合的標(biāo)準(zhǔn)運算放大器相比，