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單片機(jī)數(shù)控直流電源課程設(shè)計(jì)論文

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  • 方案論證與選擇

方案一：原理框圖如圖1所示，采用數(shù)字邏輯控制。通過“＋”、“－”兩鍵操作，控制可逆計(jì)數(shù)器分別作加、減計(jì)數(shù)，可逆計(jì)數(shù)器的二進(jìn)制數(shù)字輸出一路用于驅(qū)動(dòng)數(shù)顯電路，指示電源輸出電壓的大小值；另一路進(jìn)入D／Ａ轉(zhuǎn)換電路，將數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換成模擬電壓，然后經(jīng)過射極跟隨器控制調(diào)整輸出級輸出所需的穩(wěn)定電壓。該方案能夠完成基本要求，發(fā)揮部分受到限制。

圖一  方案一示意圖

方案二：原理框圖如圖2所示，采用8051單片機(jī)產(chǎn)生波形，D/A轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)化為模擬電壓，再經(jīng)過放大器放大。由單片機(jī)的軟件實(shí)現(xiàn)電壓的步進(jìn)增減、對鍵盤的自動(dòng)掃描等功能。該方案靈活性大，易于擴(kuò)展，需要專用的譯碼驅(qū)動(dòng)芯片。

圖二  方案二示意圖

方案三：數(shù)控部分同方案二，原理框圖如圖三。用74LS164作驅(qū)動(dòng)器，由單片機(jī)軟件控制數(shù)碼顯示，軟件還附有顯示器的自動(dòng)刷新及電路的過零保護(hù)等功能。該方案具有方案二的所有優(yōu)點(diǎn)，而降低了對芯片的要求，提高了系統(tǒng)的可靠性。

圖三 方案三示意圖

綜上所述，選用方案三。

二．理論分析與參數(shù)計(jì)算

1． DAC0832簡介

DAC0832是一款采用CMOS工藝制成的單片電流輸出型8位數(shù) / 模轉(zhuǎn)換器，圖四是它的邏輯框圖和引腳排列。DAC0832有三種工作方式：不帶緩沖工作方式，單緩沖工作方式，雙緩沖工作方式。

圖四 DAC0832的邏輯框圖和引腳排列

2．步進(jìn)01.V的實(shí)現(xiàn)

因?yàn)檩敵鲭妷毫砍虨?0V，VREF基準(zhǔn)電壓范圍為-10V---+10V，基準(zhǔn)電壓可以為5.12V，這樣在DAC0832的8腳輸出電壓的分辨率為：

即D/A輸入數(shù)據(jù)端每增加1，電壓增加0.02V。D/A的電壓輸出端接放大器OP27

的輸入端，放大器的放大倍數(shù)為5 ，才能得到輸出電壓的電壓分辨率：

0.02V×5=0.1V

這樣當(dāng)調(diào)節(jié)電壓的時(shí)候，以每次0.1V的梯度增加或者降低電壓。

三．硬件電路圖

1．波形轉(zhuǎn)換與放大部分

選用51系列的單片機(jī)產(chǎn)生和控制波形。數(shù)模轉(zhuǎn)換器用的是DAC0832，本方案中DAC0832采用單緩沖模式。
電路如圖五所示，P0口和DAC0832的數(shù)據(jù)口直接相連， 和 接地，DAC數(shù)據(jù)寄存器處于直通狀態(tài)，ILE=1， 和 連接后接P2.0。在選中該片的地址（=0）時(shí)，寫入數(shù)字量，該數(shù)字信號就立即傳送到DAC輸入寄存器，并直通至DAC數(shù)據(jù)寄存器，經(jīng)過短暫的建立時(shí)間，即可以獲得相應(yīng)的模擬電壓。 寫入操作結(jié)束， 和立即變?yōu)楦唠娖剑瑢懭氲臄?shù)據(jù)被輸入寄存器鎖存，直到再次寫入刷新。

圖五 波形產(chǎn)生與轉(zhuǎn)換電路

圖六  電流放大電路

  







2．鍵盤與數(shù)碼顯示部分電路如圖七

圖七   鍵盤與顯示電路


3．穩(wěn)壓電源部分

電源部分輸出+5V，+15V，-15V電壓供給系統(tǒng)，另外還制作+5.12V直流穩(wěn)壓電源做DAC0832的VERF的基準(zhǔn)電壓。

四．軟件設(shè)計(jì)與流程圖

1．軟件介紹

軟件部分采用模塊化程序設(shè)計(jì)的方法編寫，系統(tǒng)軟件由主控制程序、數(shù)碼顯示子程序、鍵盤服務(wù)子程序組成。還添加了自動(dòng)掃描鍵盤、顯示器的自動(dòng)刷新、過零保護(hù)的功能。編程中C函數(shù)和匯編函數(shù)相互調(diào)用。










2．程序流程圖如圖九所示

圖九　軟件流程圖



五．程序如下


  1. #include
  2. #define uchar unsigned char
  3. sbit dp=P1^4;
  4. sbit sh=P1^5;
  5. void delay(unsigned int t);
  6. uchar Getkey(void);
  7. void Disp(uchar n);
  8. uchar Disptab[10]={0x11,0x7d,0x23,0x29,0x4d,0x89,0x81,0x3d,0x1,0x9};
  9. main()
  10. {   uchar key;
  11.     char Vol1=0x00,Vol2=0x00;
  12.     Disp(Disptab[Vol2]);
  13.               Disp(Disptab[Vol1]-1);
  14.               P0=0x00;
  15.     while(1)
  16.               {   key=Getkey();
  17.                             switch(key)
  18.                             { case 0x01:break;
  19.                                           case 0x02:break;
  20.                                           case 0x04:if(Vol1==0&&Vol2==0)break;
  21.                                                     Vol2--;
  22.                                                     if(Vol2<0)
  23.                       { Vol2=9;Vol1--; }
  24.                       Disp(Disptab[Vol2]);
  25.                                           Disp(Disptab[Vol1]-1);
  26.                                           P0=4.3*(Vol1*10+Vol2);
  27.                                                     break;
  28.                                           case 0x08:if(Vol1==9&&Vol2==9)break;
  29.                                                     Vol2++;
  30.                                                     if(Vol2==10)
  31.                                                     { Vol2=0x00;Vol1++; }
  32.                       Disp(Disptab[Vol2]);
  33.                                           Disp(Disptab[Vol1]-1);
  34.                                           P0=4.3*(Vol1*10+Vol2);
  35.                       break;
  36.                                           default:break; }              } }
  37. uchar Getkey(void)
  38. {uchar key;
  39.     P1|=0x0f;
  40.               if(!(~(P1|0xf0))) return 0x00;
  41.               delay(0x20);
  42.     if(!(~(P1|0xf0))) return 0x00;
  43.               key=~(P1|0xf0);
  44.               while(~(P1|0xf0));
  45.               return key; }
  46. void delay(unsigned int t)
  47. { while(--t); }
  48. void Disp(uchar n)
  49. ……………………

  51. …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………
復(fù)制代碼
完整課程設(shè)計(jì)論文下載（word格式 可編輯）：
數(shù)控直流電源.doc (457 KB, 下載次數(shù): 38)


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沙發(fā)
ID:212829 發(fā)表于 2017-9-13 00:21 | 只看該作者
好東西，收藏一下
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板凳
ID:232783 發(fā)表于 2017-9-13 03:36 | 只看該作者

　好東西，收藏一下
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地板
ID:212411 發(fā)表于 2017-10-10 10:14 來自手機(jī) | 只看該作者
可以好用
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5#
ID:249545 發(fā)表于 2017-12-9 14:22 | 只看該作者
就是量程是0-10V,感覺是太小了.
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