【正文】 } while(1) { lcd_z(0xcb)。j14。 } lcd_z(0xc0)。i12。 INC=1。 CS=0。 smen=0。 ck_init()。uchar code erhang[]=Output Vol= V。uchar s,g,R,Rs,Rg。uchar X9313_num(uchar)。uchar zh_gw(uchar)。uchar convert(uchar)。void lcd_z(uchar)。void lcd1602_init()。 //方向，高電平加、低電平減sbit CS=P1^2。 //74HC573鎖存使能,低電平有效sbit INC=P1^0。 //1602讀/寫選擇端sbit en=P2^7。在這里同樣感謝他們的辛勤工作！附　錄 附錄1 測(cè)試數(shù)據(jù)表11 數(shù)字電位器X9313測(cè)試數(shù)據(jù)R階數(shù)X9313 Vw（V)LM324 Output(V)LM317 Output(V) 0012345678910111213141516171819202122232425262728293073132附錄2 電路原理圖附錄3 單片機(jī)程序includedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit rs=P2^5。設(shè)計(jì)的整個(gè)過程如果沒有王老師的幫助，肯定會(huì)是困難重重的。在硬件測(cè)試階段，一開始找不到12伏的直流電源使用，導(dǎo)致無法進(jìn)行測(cè)試。實(shí)用在數(shù)字電位器X9313的使用方面，可以采用多個(gè)級(jí)聯(lián)的方式提高其控制精度。對(duì)于本設(shè)計(jì)所研究的課題而言，還有進(jìn)一步的研究空間。在使用Proteus軟件時(shí)，只能對(duì)設(shè)計(jì)采用分塊的方法進(jìn)行硬件仿真。當(dāng)然，設(shè)計(jì)中也有一些不足之處，如對(duì)數(shù)字電位器X9313的硬件仿真沒有完成。軟件方面，Keil軟件編程結(jié)合Proteus軟件進(jìn)行硬件仿真，為本設(shè)計(jì)的最終完成打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。圖4444顯示了該操作過程。經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致的多次測(cè)試，硬件部分能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)所要求的全部功能。圖41 硬件實(shí)物167。STC89C52單片機(jī)、1602液晶和串口等硬件部分直接使用HOT51單片機(jī)開發(fā)板。 硬件實(shí)現(xiàn)由于一些原因本設(shè)計(jì)中硬件部分不能制作PCB電路板，只能使用萬用板焊接代替。 en=0。 en=1。 P0=convert(dat)。}void lcd_d(uchar dat) //1602寫數(shù)據(jù)函數(shù){ rs=1。 delay(1)。 delay(1)。 rw=0。 lcd_z(0x01)。 lcd_z(0x06)。 lcd_z(0x38)。 //1602讀/寫選擇端sbit en=P2^7。 1602液晶顯示程序設(shè)計(jì)sbit rs=P2^5。 ck_data=SBUF。 ES=1。 //設(shè)置串口的工作方式 SM1=1。 REN=1。 //裝初值 TL1=0xFD。void ck_init() //串口初始化函數(shù){ TMOD=0x20。 單片機(jī)串口程序設(shè)計(jì) 。 CS=0。 CS=1。 } INC=1。 INC=0。i++) //調(diào)整到第Rnum階阻值 { INC=1。 for(i=0。 delay(1)。 delay(1)。i32。 U/D=0。 CS=0。下面的程序子函數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)X9313的調(diào)整，能將其滑動(dòng)端Vw調(diào)整到任意階阻值。在用單片機(jī)進(jìn)行控制時(shí)對(duì)應(yīng)地需要一個(gè)I/O口的三個(gè)位進(jìn)行控制。 程序流程圖 圖31 總程序 圖32 串口初始化 圖33 X9313調(diào)整167。圖228分別為1602液晶顯示仿真和LM324輸出電壓仿真。 Proteus硬件仿真本設(shè)計(jì)中硬件電路仿真使用Proteus軟件，可以方便地對(duì)單片機(jī)及其外圍電路進(jìn)行仿真。擴(kuò)展電路如圖26所示。本設(shè)計(jì)需要擴(kuò)展X9313的端點(diǎn)電壓，擴(kuò)展方案是先將X9313接成一個(gè)0到5伏可調(diào)的電位器，然后用LM324接成的同相放大器對(duì)電位器滑動(dòng)端的可調(diào)電壓進(jìn)行放大，最后將放大后的電壓送到LM317的調(diào)節(jié)端。 X9313應(yīng)用目前所有的數(shù)字電位器的端點(diǎn)所能夠承受的電流都不會(huì)很大，一般只有13mA，能承受的電壓也不高（一般在5+5伏，或是015伏之間），這使其在應(yīng)用上受到了限制，為此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)展?；瑒?dòng)端在電阻陣列中的位置由控制輸入端決定7CS片選輸入端。其最小電壓是5V而最大電壓是+5V4Vss地5Vw滑動(dòng)端。U/ D 輸入控制滑動(dòng)端移動(dòng)的方向,而控制計(jì)數(shù)器是增加或是減少36VHVL高電壓端及低電壓端。INC輸入端是負(fù)邊沿觸發(fā)。具體控制參見表25,工作模式參見表26。計(jì)數(shù)器的輸出譯碼后,經(jīng)過32選1 ,使滑動(dòng)端的位置沿電阻陣列移動(dòng)。INC在一個(gè)脈沖的下降沿使計(jì)數(shù)器的值增減1 (視U/D電平而定)。INC、U/D 和CS 為三個(gè)控制端,各引腳的功能如表25所列。根據(jù)控制端的電平, 計(jì)數(shù)器的內(nèi)容還可以貯存到非揮發(fā)存貯器中以便以后使用。輸入部分的工作就象一個(gè)升降計(jì)數(shù)器,升/降計(jì)數(shù)器的輸出經(jīng)過譯碼去控制接通某個(gè)電子開關(guān), 這樣就把電阻陣列上的一個(gè)點(diǎn)連接到滑動(dòng)輸出端。表24 X9313系列數(shù)字電位器器件型號(hào)最大電阻滑動(dòng)端增量最小電阻X9313Z1KΩ40ΩX9313W10KΩ323Ω40ΩX9313U50KΩ2381Ω40ΩX9313T100KΩ3226Ω40Ω圖24 X9313引腳X9313的內(nèi)部框圖如圖25所示。 X9313工作原理X9313系列為32階數(shù)字電位器,最大阻值有1kΩ、10kΩ、50kΩ、100kΩ四種,具體情況見表24。因此,這就需要用戶在臺(tái)階數(shù)和價(jià)格之間作出權(quán)衡。目前數(shù)字電位器還不能和機(jī)械電位器一樣連續(xù)可調(diào),它的阻值的變化是階梯式,是增量式變化,臺(tái)階數(shù)越多,則阻值變化的臺(tái)階就愈小,調(diào)整的靈敏度就愈高。167。LM324采用單電源供電，電壓為12伏。放大器的增益為：Avf = 1 + R2/R1設(shè)計(jì)中將電阻R1置為某一固定值，為了便于調(diào)節(jié)增益大小R2處使用可變電阻器。同相放大器電路如圖23所示。 　　? 共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源 　? 輸入端具有靜電保護(hù)功能 167。167。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部偏置元件的必要性。 集成運(yùn)放LM324LM324系列器件為價(jià)格便宜的帶有真差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器。R1阻值固定為240Ω，R2的作用由數(shù)字電位器和運(yùn)放組合實(shí)現(xiàn)，在下面的章節(jié)會(huì)詳細(xì)介紹。Co對(duì)穩(wěn)定性而言不必要，但是能夠改進(jìn)瞬態(tài)響應(yīng)。由于生產(chǎn)廠家不同、型號(hào)不同，其最小穩(wěn)定工作電流也不相同，但一般不大于5mA。所以R2/。（1＋R2/R1）僅從公式本身看，RR2的電阻值可以隨意設(shè)定。R2因?yàn)檎{(diào)節(jié)電流Iadj控制在小于100uA，所以公式中后一項(xiàng)的誤差在多數(shù)應(yīng)用中可忽略。輸出電壓的計(jì)算公式為：Vo＝取樣電阻由RR2構(gòu)成，其中電阻R1在應(yīng)用中一般取值為240Ω。 LM317特性 ? ? ? 內(nèi)部熱過載保護(hù) ? 不隨溫度變化的內(nèi)部短路電流限制 ? 輸出晶體管安全工作區(qū)補(bǔ)償 ? 對(duì)高壓應(yīng)用孚空工作 ? 表面貼裝D2PAK形式，和標(biāo)準(zhǔn)3引腳晶體管封裝 ? 避免置備多種固定電壓167。該器件還可以用來制做一種可編程的輸出穩(wěn)壓器，或者，通過在調(diào)整點(diǎn)和輸出之間接一個(gè)固定電阻，LM317可用作一種精密整流器。此外還使用內(nèi)部限流、熱關(guān)斷和安全工作區(qū)補(bǔ)償使之基本能防止燒斷保險(xiǎn)絲。 三端穩(wěn)壓器LM317LM317是可調(diào)節(jié)3端正電壓穩(wěn)壓器。它們之間的比較見表23。 并行I/O接口STC89C52單片機(jī)共有4個(gè)8位的并行雙向口，計(jì)有32根輸入輸出（I/O)口線。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1的使用非常方便，通過軟件設(shè)置其特殊功能寄存器（TMOD）和控制寄存器（TCON）即可。STC89C52單片機(jī)中包含有3個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2。167。使用T1時(shí)設(shè)置波特率時(shí)一般讓其工作于方式 2：此時(shí)定時(shí)器 T1工作于一個(gè)8 位可重裝的方式，用TL1計(jì)數(shù)，用TH1裝初值。由表21所示，方式1時(shí)發(fā)送的每一幀信息為10 位：1位起始位、8位數(shù)據(jù)位和1位停止位。初始化操作通過設(shè)置單片機(jī)的串行口控制寄存器（SCON）來完成。本設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)和單片機(jī)之間的通信就是通過串口完成。 單片機(jī)串口STC89C52單片機(jī)的串口是一個(gè)全雙工的異步通信串行通信接口，它可作UART（通用異步接收和發(fā)送器）用，也可作同步移位寄存器用。下面對(duì)設(shè)計(jì)中使用到的單片機(jī)組成部分進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能COMOS8的微處理器。51系列單片機(jī)功能完備、指令系統(tǒng)豐富，發(fā)展的最為成熟。單片機(jī)是現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中使用最廣泛的電子元件。第2章 硬件設(shè)計(jì)167。 1602液晶顯示 設(shè)計(jì)中使用1602液晶顯示LM317的輸出電壓值和X9313的阻值。⑶ 單片機(jī)對(duì)數(shù)字電位器X9313進(jìn)行調(diào)整。對(duì)數(shù)字電位器X9313的在線調(diào)整是通過串口實(shí)現(xiàn)的，具體方法如下：⑴ 通過STCISP軟件的串口調(diào)試助手工具向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。圖13 STCISP下載軟件STCISP軟件不僅可以進(jìn)行單片機(jī)程序的燒錄下載，還具有強(qiáng)大的串口調(diào)試功能。設(shè)計(jì)時(shí)使用的單片機(jī)為宏晶科技公司的STC89C52，單片機(jī)下載軟件為宏晶科技公司的STCISP。 串口使用為了實(shí)現(xiàn)使用計(jì)算機(jī)在線調(diào)整數(shù)字電位器X9313，本設(shè)計(jì)的方法是通過單片機(jī)串口和計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。數(shù)字電位器端點(diǎn)電壓的擴(kuò)展是通過同相放大器實(shí)現(xiàn)的，具體方法在第2章會(huì)詳細(xì)介紹。方案二實(shí)際上是對(duì)數(shù)字電位器X9313的端點(diǎn)電壓進(jìn)行擴(kuò)展，間接地控制LM317的輸出電壓。設(shè)計(jì)時(shí)LM317的輸入電壓為12伏，在其調(diào)節(jié)端會(huì)有10伏左右的電壓，顯然X9313是承受不了的。圖12 方案一方案一方案理論上是可行的，而且原理簡(jiǎn)單。見圖12所示。 X9313對(duì)LM317的控制在數(shù)字電位器X9313如何控制三端穩(wěn)壓器LM317的問題上，有兩種方案可以使用。167。本設(shè)計(jì)的核心有三個(gè)，一個(gè)是數(shù)字電位器X9313如何控制三端穩(wěn)壓器LM317；第二個(gè)是如何通過串口使用計(jì)算機(jī)在線調(diào)整數(shù)字電位器X9313；最后一個(gè)是如何將三端穩(wěn)壓器LM317的輸出電壓值和數(shù)字電位器X9313的阻值顯示在1602液晶上。⑸完成硬件焊接及后期在線調(diào)試。⑶使用Keil軟件進(jìn)行單片機(jī)編程，并將程序植入Proteus的硬件電路中 進(jìn)行仿真。對(duì)于其中斷系統(tǒng)，計(jì)數(shù)器系統(tǒng)，串 口燒寫，各端口的硬件組成以及各個(gè)特殊功能寄存器的工作特點(diǎn)進(jìn)行 全面的掌握。本設(shè)計(jì)綜合了單片機(jī)編程，數(shù)字電位器應(yīng)用，三端穩(wěn)壓器的使用，能夠很好地提高設(shè)計(jì)者的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)能力。硬件電路仿真使用Proteus軟件，可以方便地對(duì)單片機(jī)及其外圍電路進(jìn)行仿真。完成以上工作，不但需要編程者能夠進(jìn)行軟件編程，還需要掌握相應(yīng)的編程器，燒寫器等硬件的使用。51系列單片機(jī)具有功能強(qiáng)大，編程簡(jiǎn)單，開發(fā)方便，易于使用等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種電子控制領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)穩(wěn)壓芯片采用三端穩(wěn)壓器LM317。X9313是固態(tài)非失易性電位器，可用作數(shù)字控制的微調(diào)電位器。其良好的性價(jià)比更能為人們所接受，具有一定的設(shè)計(jì)價(jià)值。傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源功能簡(jiǎn)單，難于控制，可靠性低，干擾大，精度低且體積大，復(fù)雜度高。④三端集成穩(wěn)壓電路，這是一種集成電路的穩(wěn)壓電路，其功能是穩(wěn)定直流輸出電壓。在這種穩(wěn)壓電路中的三極管（調(diào)整管）一直處于導(dǎo)通狀態(tài)。在整機(jī)電源電路中一般不用。 直流穩(wěn)壓電路的分類主要有四類：①穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路，這種穩(wěn)壓電路中利用硅穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性，實(shí)現(xiàn)直流工作電壓的穩(wěn)壓輸出。后者以改變調(diào)整元件(或開關(guān))的通斷時(shí)間比來調(diào)節(jié)輸出電壓，從而達(dá)到穩(wěn)壓。前者由工頻變壓器把單相或三相交流電壓變到適當(dāng)值，然后經(jīng)整流、濾波，獲得不穩(wěn)定的直流電源，再經(jīng)穩(wěn)壓電路得到穩(wěn)定電壓(或電流)。直流穩(wěn)壓電源是電子設(shè)計(jì)中常用的設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于電子電路的各個(gè)領(lǐng)域。 硬件測(cè)試 20結(jié)　論 23參考文獻(xiàn) 24致　謝 26附　錄 27前　言隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，直流穩(wěn)壓電源的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。 1602液晶顯示程序設(shè)計(jì) 19第四章 硬件實(shí)現(xiàn)及測(cè)試 20167。 X9313程序設(shè)計(jì) 18167。 Proteus硬件仿真 15第三章 程序設(shè)計(jì) 17167。 X9313工作原理 12167。 LM324應(yīng)用 11167。 集成運(yùn)放LM324 10167。 LM317特性 9167。 并行I/O接口 8167。 單片機(jī)串口 7167。 1602液晶顯示