【正文】 求 設(shè)計(jì)目的，掌握模擬電路結(jié)合單片機(jī)設(shè)計(jì)電路的基本方法、設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)與調(diào)試能力。3. 培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。10%時(shí)，輸出電壓在0~13V連續(xù)可調(diào)；2. 額定電流為1A，且紋波不大于1mV；3. 使用按鍵設(shè)置電壓，同時(shí)具有常用電平快速切換功能（3V、5V、6V、9V、12V），設(shè)定后按鍵可以鎖定，防止誤觸動(dòng)；4. 顯示設(shè)定電壓和測(cè)量電壓，顯示方式LCD液晶顯示；擴(kuò)展要求：兩級(jí)過(guò)流保護(hù)功能：當(dāng)電流超過(guò)額定值的20%達(dá)到5秒時(shí)，電路做斷電操作；當(dāng)電流超過(guò)額定值的50%時(shí)，電路立即斷開，并帶有報(bào)警提示；掉電以后可記憶上一次的設(shè)定值 設(shè)計(jì)步驟1. 查閱有關(guān)資料，完成總體設(shè)計(jì)框圖2. 完成設(shè)計(jì)框圖各個(gè)部分的詳細(xì)設(shè)計(jì)，并選擇合適參數(shù)的電子元器件完成各部分電路，繪制電路原理圖。3. 將元器件依照電路原理圖焊接至電路板上，完成電源的實(shí)物制作。5. 完成設(shè)計(jì)報(bào)告。開關(guān)電源應(yīng)運(yùn)而生。其中電源是電子設(shè)備的心臟部分，其質(zhì)量的好壞直接影響著電子設(shè)備的可靠性與穩(wěn)定性，而且電子設(shè)備的故障60%來(lái)自電源，因此作為電子設(shè)備的基礎(chǔ)元件，電源受到越來(lái)越多的重視。所謂線性穩(wěn)壓電源，是指在穩(wěn)壓電源電路中的調(diào)整管是工作在線性放大區(qū)。線性穩(wěn)壓源的優(yōu)點(diǎn)是：電源穩(wěn)定度及負(fù)載穩(wěn)定度較高；輸出紋波電壓小；瞬態(tài)響應(yīng)速度快；線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維修；沒(méi)有開關(guān)干擾。其中，交換效率低下是線性穩(wěn)壓電源的重要缺點(diǎn)，造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。任何電子設(shè)備均需直流電源來(lái)供給電路工作。為了適應(yīng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)和電路的工作狀態(tài)變化，更需要具備適應(yīng)這種變化的直流穩(wěn)壓電源。開關(guān)穩(wěn)壓電源的優(yōu)越性還體現(xiàn)在：功耗小、效率高。開關(guān)晶體管的功耗很小，電源的效率可以大幅度的提高，達(dá)到80%以上。開關(guān)穩(wěn)壓電源里沒(méi)有采用笨重的工頻變壓器[2]。而且穩(wěn)壓范圍寬。開關(guān)穩(wěn)壓電源實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的方法也較多，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求，靈活的選用各種類型的開關(guān)穩(wěn)壓電源。穩(wěn)壓電源的主要問(wèn)題是電路比較復(fù)雜。當(dāng)今，開關(guān)穩(wěn)壓電源的進(jìn)一步推廣應(yīng)用的困難是它的制作技術(shù)難度大，維修麻煩和成本較高。開關(guān)穩(wěn)壓電源中采用了開關(guān)變壓器，使之由一組輸入，得到極性，大小各不相同的多組輸出。但是，當(dāng)頻率提高以后，對(duì)整個(gè)電路元器件的要求，有了進(jìn)一步的提高。工作在線性狀態(tài)的穩(wěn)壓電源，具有穩(wěn)壓和濾波的雙重作用，因而串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源不產(chǎn)生開關(guān)干擾，且紋波電壓輸出較小。這些干擾會(huì)進(jìn)入市電電網(wǎng)，影響鄰近的電子設(shè)備的正常工作。 AT89S52單片機(jī)AT89S52單片機(jī)為ATMEL 所生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flsah存儲(chǔ)器[3]。晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）為 256字節(jié)。8 個(gè)中斷向量源。三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器。 AT89S52的個(gè)引腳功能圖1 at89s52單片機(jī)引腳圖VCC：AT89S52電源正端輸入，接+5V。XTAL1：?jiǎn)涡酒到y(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。RESET：AT89S52的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器空間。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時(shí)，可以利用此引腳來(lái)輸入21V的燒錄高壓（Vpp）。AT89S52可以利用這支引腳來(lái)觸發(fā)外部的8位鎖存器（如74LS373），將端口0的地址總線（A0～A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)锳T89S52是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。此外在燒錄8751程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來(lái)使用。AT89S52可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。其他三個(gè)I/O端口（PPP3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器將端口0送出的地址栓鎖住成為A0～A7，再配合端口2所送出的A8～A15合成一完整的16位地址總線，而定址到64K的外部存儲(chǔ)器空間。P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外，若是在AT89S52擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié)A8～A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來(lái)使用了。如果是使用8052或是8032的話，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。其引腳分配如下：：RXD，串行通信輸入。：INT0，外部中斷0輸入。：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。：WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理下圖為典型的數(shù)碼管：圖2 7段LED數(shù)碼管如上圖，LED顯示器又稱為數(shù)碼管，LED顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成。LEDD顯示器有兩種不同的形式：一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極都連在一起的，稱之為共陽(yáng)極LED顯示器；另一種是8個(gè)發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED顯示器[4]。圖3 共陰與共陽(yáng)極LED顯示器LED顯示器可分為共陽(yáng)和共陰兩種結(jié)構(gòu)，如上圖所示。即把8個(gè)發(fā)光二極管陰極連在一起。比如我們現(xiàn)在要顯示數(shù)字“3”，則只要在對(duì)應(yīng)的a、b、c、d、g段送入高電平，在其他端送入低電平即可，點(diǎn)亮為“3”。當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。例如，對(duì)于共陰LED顯示器，當(dāng)公共陰極接地（為零電平），而陽(yáng)極hgfedcba各段為0111011時(shí)，顯示器顯示P字符，即對(duì)于共陰極LED顯示器，“P”字符的字形碼是73H。下表列出了共陽(yáng)極與共陰極LED顯示器顯示數(shù)字、字母與顯示代碼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在本次設(shè)計(jì)中，采用的是靜態(tài)顯示。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機(jī)中CPU的開銷小。從下圖可以看出，每位LED顯示器需要單獨(dú)占用8根端口線，因此，在數(shù)據(jù)較多的時(shí)候，往往不采用這種設(shè)計(jì)，而是采用動(dòng)態(tài)顯示方式。下圖為4位LED顯示器動(dòng)態(tài)顯示電路。由于所有的段選碼連在一起，所以同一瞬間只能顯示同一種字符。（~~，~~。再將顯示的數(shù)字“5”延時(shí)5~10ms，以造成視覺(jué)暫留效果；。為了使顯示效果更加穩(wěn)定，可以使每個(gè)數(shù)碼管顯示的數(shù)字不斷的重復(fù)，但其中重復(fù)頻率達(dá)到了一定的程度的時(shí)候，加之人眼睛本身的視覺(jué)暫留效果的作用，便可以看到相當(dāng)穩(wěn)定的“5678”四個(gè)數(shù)字。采用串行通信接口，具有輸入通道多、性價(jià)比高、易于和單片機(jī)接口的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。10位開關(guān)電容逐次A/D逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，引腳排列下圖所示。ADDRESS（17腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端，是一個(gè)1的串行地址用來(lái)選擇下一個(gè)即將被轉(zhuǎn)換的模擬輸入或測(cè)試電壓。I/O CLOCK數(shù)據(jù)輸入/輸出提供同步時(shí)鐘，系統(tǒng)時(shí)鐘由片內(nèi)產(chǎn)生。片內(nèi)設(shè)有采樣保持電路，在轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，EOC（19腳）輸出端變高表明轉(zhuǎn)換完成。S轉(zhuǎn)換時(shí)間），高精度（10分辨率，最大177。圖6 1543引腳排列 TLC1543芯片的工作時(shí)序TLC1543工作時(shí)序如圖2示，其工作過(guò)程分為兩個(gè)周期：訪問(wèn)周期和采樣周期。CS為高電平時(shí)，I/O CLOCK、ADDRESS被禁止，同時(shí)DATA OUT為高阻狀態(tài)。隨后，CPU向ADDRESS提供4位通道地址，控制14個(gè)模擬通道選擇器從11個(gè)外部模擬輸入和3個(gè)內(nèi)部自測(cè)電壓中選通1 路送到采樣保持電路。I/O CLOCK從CPU 接收10時(shí)鐘長(zhǎng)度的時(shí)鐘序列。模擬輸入的采樣起始于第4個(gè)I/O CLOCK下降沿，而采樣一直持續(xù)6個(gè)I/O CLOCK周期，并一直保持到第10個(gè)I/O CLOCK下降沿。CS上升沿終止這個(gè)過(guò)程并在規(guī)定的延遲時(shí)間內(nèi)使DATA OUT引腳返回到高阻狀態(tài)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期后禁止I/O CLOCK和ADDRESS端。但大多數(shù)單片機(jī)均未內(nèi)置SPI口（如目前國(guó)內(nèi)廣泛采用的MCS51和