【正文】 顯示模塊 1602LCD顯示液晶顯示器由于體積小、質(zhì)量輕、功耗低等特點(diǎn)，已成為各種便攜式電子信息產(chǎn)品的理想顯示器。再加上0～9剛好16個按鍵。如圖10所示，從鍵盤的左下角開始，依次編碼為0、2……E、F。有按鍵按下時數(shù)據(jù)有效線變高，同時封鎖其他鍵，片內(nèi)鎖存器將保持鍵盤矩陣的4位編碼，可由微處理器讀出。 MM74C922MM74C922是一款集成了鍵盤防抖動技術(shù)和按鍵檢測功能的16位按鍵的譯碼芯片。傳統(tǒng)的44矩陣鍵盤識別處理程序的編寫相對煩瑣。振蕩器的這些特性對彈片機(jī)的應(yīng)用影響很大，因此在設(shè)計(jì)印刷電路板時，應(yīng)使晶體和電容盡可能與單片機(jī)靠近，以保證穩(wěn)定可靠。外接晶體時，電容C3和C4通常選30pF。 (3) 振蕩電路 該電路是由內(nèi)部反相放大器通過引腳XTAL1和引腳XTAL2與外接的晶體以及電容C3和C4構(gòu)成，產(chǎn)生出晶體振蕩信。如前面介紹，在單片機(jī)的復(fù)位信號RST上保持2個機(jī)器周期以上的高電平，單片機(jī)就會復(fù)位。圖8 單片機(jī)控制電路(2) 復(fù)位電路 復(fù)位是單片機(jī)初始化操作。、 、 、 。主要包括AT89S52單片機(jī)、振蕩電路、復(fù)位電路等。 雙數(shù)據(jù)寄存器指針178。 3級加密位178。 2568bit內(nèi)部RAM178。 178。 看門狗（WDT）電路178。 2個外部中斷源178。 3個16位可編程定時/計(jì)數(shù)器178。 兼容MCS51指令系統(tǒng) 178。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。而且本組同學(xué)也比較熟悉。本次設(shè)計(jì)對單片機(jī)的要求：只要能夠方便地?cái)U(kuò)展顯示器、鍵盤、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器等外設(shè)即可，其他并無特殊要求。其原理如圖6所示： 單片機(jī)模塊 AT89S52芯片介紹單片機(jī)是大規(guī)模集成電路結(jié)束發(fā)展的產(chǎn)物，常見的單片機(jī)有8051系列的單片機(jī)、8096系列的單片機(jī)、PIC系列、AVR系列、SPCE061A的凌陽單片機(jī)。其性能滿足本設(shè)計(jì)要求，同時可以通過功率管的不同容量來滿足不同的應(yīng)用要求。其電路原理圖如圖5所示： 恒流源模塊用“運(yùn)放+大功率三極管”的結(jié)構(gòu)構(gòu)成恒流源。電路原理圖分別如圖3和圖4所示：圖3 +5V電源圖4 177。其中5V電源采用半波整流，以減小7805的輸入電壓。 電源設(shè)計(jì)因此該電源按常規(guī)設(shè)計(jì)，即用降壓變壓器把220V市電變成較低的交流電，再通過整流橋?qū)⒔涣髯優(yōu)橹绷?，并上電容濾波再接入78X和79X系列穩(wěn)壓塊穩(wěn)壓，從而得到5V，177。濾波電路一般由電容組成，其作用是脈動電壓U3中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓U4。因此采用常用的穩(wěn)壓電源來作為整個系統(tǒng)的電源。12V、+5V、負(fù)載電源。此外，系統(tǒng)還增加了存儲設(shè)備，能夠保存掉電前的數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)更加方便使用。為實(shí)現(xiàn)對輸出電流控制：一方面，通過 D/A轉(zhuǎn)換器（AD5320）輸出實(shí)現(xiàn)電流的預(yù)置，再經(jīng)過運(yùn)算放大器控制晶體管的輸出電流。 系統(tǒng)介紹本系統(tǒng)以AT89S52單片機(jī)為主控制器，通過鍵盤來設(shè)置直流電源的輸出電流，設(shè)置步進(jìn)等級可達(dá)1mA，并可由液晶模塊顯示實(shí)際輸出電流值和電流設(shè)定值。當(dāng)改變負(fù)載大小時，基本上不影響電流的輸出。由于器件受溫度的影響以及局部非線性的存在，這樣的恒流源不能做到真正的恒流，因此，當(dāng)外界條件發(fā)生變化時，我們要及時給予補(bǔ)償，只有這樣才能做到真正的恒流。當(dāng)運(yùn)放的輸入改變時，也改變了值，這樣也就改變了和的值，而且這個變化基本也是呈線性的。從理論上看，運(yùn)放是接成比較器的，作為模擬反饋的，這樣在只要運(yùn)放的輸入不變，那么三極管的是不變的，根據(jù)三極管的共射極輸入特性可知，不變時，和也保持不變，而且。對于這樣的應(yīng)用系統(tǒng)比較劃得來。而單片機(jī)則不同，他有著非常成熟的技術(shù)，這方面的參考文獻(xiàn)也很多，而且他從來就是用于控制方面的，在這方面有著天生的優(yōu)勢。541 概 述 設(shè)計(jì)要求（1）輸出電流范圍：20mA～1000mA；（2）可設(shè)置并顯示輸出電流給定值，要求輸出電流與給定值偏差的絕對值≤給定值的1％+10 mA；（3）具有“+”、“”步進(jìn)調(diào)整功能，步進(jìn)≤10mA；（4）改變負(fù)載電阻，輸出電壓在5V以內(nèi)變化時，要求輸出電流變化的絕對值≤輸出電流值的1％+10 mA； （5）紋波電流≤2mA；（6）自制電源。從上世紀(jì)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。目前在電力電子器件方面，幾乎都為旋紐開關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度不高，而且經(jīng)常跳變，使用麻煩。隨著計(jì)算機(jī)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。單片機(jī)基于電流源的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄單片機(jī)基于電流源的設(shè)計(jì) I摘 要 I1 概 述 2 設(shè)計(jì)要求 2 理論分析 2 系統(tǒng)介紹 32 硬件設(shè)計(jì) 5 電源模塊 5 電源設(shè)計(jì) 5 恒流源模塊 7 單片機(jī)模塊 7 AT89S52芯片介紹 7 AT89S52 硬件電路設(shè)計(jì) 9 鍵盤模塊 11 MM74C922 11 鍵盤電路 12 顯示模塊 12 1602LCD顯示 12 LCD顯示硬件電路 14 芯片MAX1241 15 A/D模塊電路 16 D/A模塊 17 存儲模塊 18 C總線 18 芯片24C02C 19 存儲模塊電路 193 軟件設(shè)計(jì) 21 編程語言描述 21 系統(tǒng)軟件的功能模塊 22 主程序設(shè)計(jì) 224 軟件仿真 27 Proteus 27 軟件仿真 275 設(shè)計(jì)總結(jié) 29致 謝 31參考文獻(xiàn) 33附錄A 原理圖 35附錄B 系統(tǒng)程序 36緒 論電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的工程技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。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。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用，普通電源在工作時產(chǎn)生的誤差，會影響整個系統(tǒng)的精確度。數(shù)字化智能電源是針對傳統(tǒng)電源的不足設(shè)計(jì)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(hù)性。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(jī)控制, 從而使直流電源智能化 理論分析首先，在數(shù)控方面采用單片機(jī)比CPLD和FPGA等可編程邏輯器件好，因?yàn)榇颂幹皇且话阌猛镜目刂?，沒有必要選用價(jià)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。還有他價(jià)格也不貴，僅幾元人民幣。其次在恒流源方面，我們方案也很好。當(dāng)比較大時。這也就是本系統(tǒng)的恒流原理。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(shí)時測量電流的變化并按照一定的算法及時給予補(bǔ)償，采用數(shù)字補(bǔ)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。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(shí)際的電流輸出值。首先，采用單片穩(wěn)壓芯片實(shí)現(xiàn)直流穩(wěn)壓，然后采用了分立元器件實(shí)現(xiàn)穩(wěn)流。另一方面，單片機(jī)系統(tǒng)還兼顧對恒流源進(jìn)行實(shí)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(shí)時把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，再經(jīng)單片機(jī)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。系統(tǒng)原理框圖如下圖1：圖1 系統(tǒng)原理框圖2 硬件設(shè)計(jì) 電源模塊 本設(shè)計(jì)共用到電源有四種：即177。可選用的有開關(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。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。再通過穩(wěn)壓電路得到平直的直流電壓U5。12V的電壓源。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電源 圖5 負(fù)載電源～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(hù)電路和穩(wěn)壓電路組成。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）。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 圖6 恒流電路是負(fù)載電流的反饋。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(jì)算機(jī)部件集成在一片芯片上，因此單片機(jī)被稱為單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microputer).單片機(jī)配上適當(dāng)?shù)耐鈬O(shè)備和軟件，便可構(gòu)成一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。故選擇常見的美國Inter公司生產(chǎn)的MCS51系列單片機(jī)，它具有可高性高、功能強(qiáng)、體積小、價(jià)格低、和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，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。我們選擇的ATMEL公司的AT89S52單片機(jī)，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。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。AT89S52管腳如圖7所示：圖7 AT89S52引腳AT89S52具有如下特點(diǎn)：178。 32個雙向I/O口178。 全雙工UART串行中斷口線178。 中斷喚醒省電模式178。 靈活的ISP字節(jié)和分頁編程178。 時鐘頻率033MHz178。 低功耗空閑和省電模式178。 軟件設(shè)置空閑和省電功能 178。 8k可反復(fù)擦寫(1000次)ISP Flash ROM AT89S52 硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng)是整個數(shù)控系統(tǒng)的核心部分，它主要用于鍵盤按鍵管理、數(shù)據(jù)處理、實(shí)時采樣分析系統(tǒng)參數(shù)及對各部分反饋環(huán)節(jié)進(jìn)行整體調(diào)整。電路如下圖8所示：(1) AT89S52單片機(jī)的P0口是個雙向口，可以作輸出輸入口，在本系統(tǒng)中用作顯示部分，P1口也是個雙向口，主要接A/D、 D/A和24C02C。而P3口主要用于中斷。復(fù)位將單片機(jī)復(fù)到初始化狀態(tài)，目的是使CPU及個專用寄存器處