【正文】 ，供給單片機監(jiān)控。但由于 DAC7512 芯片價格較貴，在市場上也較難買到，所以無法采用。換檔電路由模擬開關(guān) CD4051和分壓電阻網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，通過單片機控制通道輸入，每個通道輸入對應(yīng)著不同的電流檔位，單片機檢測 ADC 的輸出，并和設(shè)置電流比較結(jié)果，選擇 4051 的通道輸入。 綜合以上方案，采用模數(shù)轉(zhuǎn)換使用 A/D574，數(shù)模轉(zhuǎn)換使用 D/A0832 和換檔電路相結(jié)合調(diào)節(jié)方式，不僅簡單易于實現(xiàn)，成本低，而且，能夠滿足設(shè)計精度的 要求。 方案二： 電壓控制型直流穩(wěn)壓電源以一穩(wěn)壓電源為基礎(chǔ) ,以高性能單片機系統(tǒng)為控制核心以穩(wěn)壓驅(qū)動放大電 路，采樣精密電阻（阻值不隨溫度變化）電壓電路為外圍的硬件系統(tǒng) ,在檢測與控制軟件的支持下間接實現(xiàn)對電流輸出的數(shù)字控制 ,通過對穩(wěn)壓電源輸出的電流的監(jiān)控，從而調(diào)整和控制穩(wěn)壓電源的輸出電流大小。 最終選定設(shè)計方案的原理框圖如圖 1所示： 圖 2 方案的原理框圖 理論分析與計算 根據(jù)設(shè)計要求，需要對電流檢測，而由于 A/D574 只能轉(zhuǎn)換電壓信號，因此，先將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后才能實現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換。為了提高控制精度，采用粗調(diào)和微調(diào)相結(jié)合的方式，即采用單片機控制的換檔電路實現(xiàn)粗調(diào)，由單片機 D/A0832 的輸出實現(xiàn)微調(diào)，調(diào)節(jié)電源輸出，把 A/D574 的采樣值和電流設(shè)置值比較、處理后，由單片機控選擇換檔電路的檔位和 D/A0832 的輸出，控制恒壓源的給定電壓，使整個系統(tǒng)與恒壓源又形成一閉環(huán)的回路，保證電流的穩(wěn)定。 又 0832 輸出為 05v，因此，換檔的等級步進為 5/8=,其等級范圍為： , — , — , — , — , — , — , — 5v AD574 為 12 位的 ADC，其最大分辨率為 4096，可以精確到 1/4096，而設(shè)計要求能夠分辨 1mA 的電流，即分辨率為 1/1980，所 以，用 AD574 完全可以滿足設(shè)計的精度要求。 四 、 系統(tǒng)總體設(shè)計 本系統(tǒng)采用單片機作為核心，以帶反饋自穩(wěn)定的大功率串調(diào)恒壓源作為電源，通過功能鍵可以連續(xù)設(shè)定 20mA2020mA 的電流值，根據(jù)設(shè)定的電流值，單片機由 A/D574 對精密電阻 1 歐康銅絲電阻上電壓的監(jiān)控，由 D/A0832 和選檔電路通過粗調(diào)和 微調(diào)的調(diào)節(jié)方式，間接的控制電流，形成閉環(huán)回路，保持恒流。由于使用了閉環(huán)控制，不僅提高了系統(tǒng)的精度，而且，單片機能自動的調(diào)節(jié)電流輸出。 硬件設(shè)計 系統(tǒng)總體方框圖 系統(tǒng)總體框圖 ：圖 3 所示 微機系統(tǒng) 過程通道 單 片 機 89C51 鍵盤 顯示器 蜂鳴器 D/A A/D 574 電壓調(diào)節(jié)器 檢測對象 電壓檢測器 圖 3 系統(tǒng)總體方框圖 換檔電 路 . 單片機最小系統(tǒng)板設(shè)計 本次設(shè)計的單片機最小系統(tǒng)板主要有 89c5模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC57數(shù)模轉(zhuǎn)換器 DAC0832 以及 8279 等組成，可以滿足多種功能的需要。 DAC0832是 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器，具有雙緩沖功能，硬件結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。對于各個芯片的地址，用 G16v8譯碼，產(chǎn)生個芯片的片選信號。其中， 8279 掃描計數(shù)器有兩種工作方式，在編碼工作方式時，計數(shù)器提供一種二進制計數(shù)，通過管腳 SL0SL3 輸出后經(jīng)外部譯碼才能提供給鍵盤和 LED 的掃描作用，在譯碼工作方式時，掃描計數(shù)器對最低二位進行譯碼，經(jīng) SL0SL3 輸出 4 選 1 的譯碼信號，作為 LED 和鍵盤的譯碼掃描。如該鍵繼續(xù)閉合，則該按鍵被確認(rèn)。電路圖如圖 5 所示： 圖 5 8279 鍵盤電路 本設(shè)計中采用 8 位八段 LED 作為顯示器，共陰極連接動態(tài)顯示，可減少硬件開銷，提高系統(tǒng)可靠性并降低成本。如圖 7 所示： 直流串調(diào)穩(wěn)壓電源的設(shè)計 如圖 8 所示： 圖 7 選檔電路 圖 8 直流 串調(diào) 穩(wěn)壓電源原理圖 電流信號檢測放大電路如圖 9 所示： 放大倍數(shù)為 倍，放大輸出電壓為 05V，在 AD574 的檢測范圍之內(nèi)。其中，設(shè)置模塊主要實現(xiàn)設(shè)置電流初始值 的功能，由‘ +’與‘ ’鍵、取消鍵與回車鍵以及數(shù)字鍵實現(xiàn)；處理模塊主要實現(xiàn)由 A/D574 轉(zhuǎn)換的電流信號和 D/A 轉(zhuǎn)換的信號的電流信號進行比較，并控制 4051 的檔位，在經(jīng)過比較后，控制 0832 輸出，使電流源隨基準(zhǔn)信號自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)閉環(huán)控制，并與硬件電路的自調(diào)節(jié)形成雙閉環(huán)控制，進一步確保精度；顯示模塊主要顯示交替顯示設(shè)定值和實測值。 圖 11 模塊設(shè)計流程圖 比較處理模 塊流程圖 如圖 12 所示： 圖 12 比較處理模塊流程圖 六、 調(diào)試 硬件調(diào)試 包括對 89c5 8279 的鍵盤和顯示電路。同時，從硬件上適當(dāng)?shù)牟扇】垢蓴_技術(shù)，如電氣隔離。尤其對運放電路的硬件調(diào)試要極為仔細。并且對各個軟件模塊進行測試，以便進行軟硬件聯(lián)機調(diào)試。調(diào)試重點在于程序各模塊之間接口正確，并相互匹配。 七、 測試數(shù)據(jù)與結(jié)果分析 測試儀器與測試方法 數(shù)字式萬用表、示波器、 XJ4318 雙蹤示波器、 TDS220 數(shù)字式示波器 電容的一個重要特性就是隔直流，過交流的作用。想知道電流就需要前路總流到后來分流后的差由電容控制通過的電流來補償。 示波器接 系統(tǒng) 輸出，調(diào)節(jié)幅度，周期。用光標(biāo)的電壓選擇除毛刺外的波形， 就可以達到 紋波 電壓要求。 本設(shè)計中采用 1 歐的康銅絲電阻作為測量電流的電壓，由于康銅絲為精密的電阻，其阻值幾乎不隨溫度變化，故康銅絲兩端的電壓和電流幾乎相等。誤差滿足要求。通?？垢蓴_措施有硬件抗干擾和軟件抗干擾兩個部分。作為硬件抗干擾的補充和完善，可以及一步 提高系統(tǒng)的抗干擾能力，常常采用數(shù)字濾波、軟件陷阱等方法。 圖 八、 結(jié) 束 語 科研與創(chuàng)新訓(xùn)練要求創(chuàng)新能力與科研能力的協(xié)調(diào)配合 ,首先，培養(yǎng)我們的創(chuàng)新意識，養(yǎng)成推崇創(chuàng)新、不斷開拓進取、勇于沖破傳統(tǒng)觀念和科學(xué)權(quán)威的理論體系、以創(chuàng)新為榮的思想觀念；其次，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，培養(yǎng)其敏銳的觀察力和豐富的想象力，勤于思考，善于思考，這是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)；再次，培養(yǎng)我們的創(chuàng)造性能力、勇于和善于提出問題和分析問題所應(yīng)具備的淵博知識、廣闊的視野和綜合、交叉、開拓領(lǐng) 域的能力以及掌握必要的再學(xué)習(xí)的方法，并能自由地從一個知識領(lǐng)域跳向另一知識領(lǐng)域。被動實踐變?yōu)橹鲃訉嵺`，激發(fā)濃厚的求知興趣和強烈的創(chuàng)新激情，促進學(xué)生獨立解決問題的能力和勇挑重擔(dān)的責(zé)任感。 創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是提高學(xué)生就業(yè)競爭力的重要砝碼，具有創(chuàng)新性、善于思考、具有洞察力的人，才適應(yīng)社會可持續(xù)發(fā)展的需要。 通過本次設(shè)計，把單片機應(yīng)用到測試中后，使測試實現(xiàn)了數(shù)字化和智能化，擁有自動檢測，測量結(jié)果準(zhǔn)確和自診斷能力很強等特點。 參考文獻 ： [1] 郭文川 .單片 機 原理 與接口技術(shù) .中國農(nóng)業(yè) 出版社 . 2020 年。 [3] 李廣弟等 .單片機基礎(chǔ)（修訂版） .北京航空航天大出版社 .2020 年。位碼 DATB1 EQU 27 DATB EQU 50 PPPP EQU 85 ADADH EQU 0FB00H 。DA 地址 DBUFH EQU 3CH 。DA 低八位 LENG1 EQU 24 。2MS,顯示掃描間隔 MOV TL0,30H SETB EA SETB ET0 SETB TR0 SETB IT1 SETB EX1 CLR 00H 。顯示閃爍 MOV 3EH,00H 。合字暫存 MOV 3CH,00H MOV 3DH,00H MOV 45H,00H 。過載 MOV DPTR,PORT 。列掃描輸出低電平 MOV A,0H MOVX DPTR,A MOV 3AH,00H MOV 3BH,00H MOV 30H,0 MOV 31H,0 MOV 32H,0 MOV 33H,0 MOV 34H,0 MOV 35H,0 MOV 36H,0 MOV 37H,0 MOV WEI,00H SETB RS0 SETB RS1 MOV R0,DISP0 。顯示位數(shù) MOV R1,DISP0 。鍵盤位數(shù) CLR RS0 CLR RS1 LOOP: ACALL LOOPP ACALL DTOA ACALL ATOD AJMP LOOP 。******************DA 轉(zhuǎn)換子程序 ***************** DTOA: PUSH PSW SETB RS0 MOV R2,3CH MOV R3,3DH 。MOV R3,00H CLR SETB SETB CLR C CLR A MOV A,R2 MOV R7,4 LOOP11: RLC A DJNZ R7,LOOP11 MOV R7,4 LOOP22: LCALL PRD DJNZ R7,LOOP22 CLR C CLR A MOV A,R3 MOV R7,8 LOOP34: LCALL PRD DJNZ R7,LOOP34 CPL POP PSW RET PRD: RLC A MOV ,C SETB CPL RET 。轉(zhuǎn)換結(jié)束信號 SJMP WAIT READ: MOVX A,DPTR MOV B,8 MUL AB MOV 40H,A 。高位 。MOV 41H,07H MOV 42H,00H 。入口二進制 42H,41H,40H 高到低 。拆字程序 ************* MOV R0,DISP4 MOV A,44H ACALL SEPA1 MOV R0,DISP6 MOV A,43H ACALL SEPA1 RET SEPA1: MOV 45H,A ANL A