畢業(yè)設(shè)計---數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論3</b></p><p>　　1.1 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)概述3</p><p>　　1.2 課題的提出3</p><p>　　1.3 本課題設(shè)計意義及內(nèi)容4</p><p>　

2、　2 系統(tǒng)總體設(shè)計及元器件選型6</p><p>　　2.1 系統(tǒng)工作原理6</p><p>　　2.2 系統(tǒng)方案設(shè)計6</p><p>　　2.3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境7</p><p>　　2.4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)8</p><p>　　2.5元器件選型11</p><p>　　2.6 主要

3、芯片介紹11</p><p>　　3 電源控制系統(tǒng)硬件設(shè)計21</p><p>　　3.1 單片機(jī)控制模塊21</p><p>　　3.2 D/A轉(zhuǎn)換模塊21</p><p>　　3.3 鍵盤和顯示模塊22</p><p>　　3.4 數(shù)據(jù)存儲模塊22</p><p>　　3.5 電

4、壓放大模塊23</p><p>　　3.6 穩(wěn)壓輸出模塊23</p><p>　　4 電路板板的手工制作24</p><p>　　4.1 PCB板制作前期準(zhǔn)備24</p><p>　　4.2 產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表25</p><p>　　4.3 新建PCB文件并規(guī)劃電路板25</p><p>

5、　　4.4 載入元件封裝與網(wǎng)絡(luò)25</p><p>　　4.5 元件布局25</p><p>　　4.6 設(shè)置自動布線規(guī)則26</p><p>　　4.7 布線結(jié)果與3D效果圖26</p><p>　　5 系統(tǒng)程序設(shè)計27</p><p>　　5.1 系統(tǒng)整體程序設(shè)計方案27</p><

6、p>　　5.2 系統(tǒng)程序詳細(xì)設(shè)計28</p><p>　　6 調(diào)試及性能測試30</p><p>　　6.1 硬件調(diào)試30</p><p>　　6.2 軟件調(diào)試31</p><p>　　6.3 性能測試31</p><p>　　6.4 測試結(jié)果31</p><p>　　7 總結(jié)

7、與展望32</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)33</b></p><p>　　致 謝 詞34</p><p>　　獨(dú) 撰 聲 明35</p><p>　　數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計</p><p>　　摘 要：本系統(tǒng)以直流電壓源為核心，AT89S52單片機(jī)為主控制器，通過鍵盤來設(shè)置直流

8、電源的輸出電壓，設(shè)置步進(jìn)等級可達(dá)0.1V，輸出電壓范圍為0—9.9V，最大電流為5A，并可由液晶屏顯示實(shí)際輸出電壓值。本系統(tǒng)由單片機(jī)程控輸出數(shù)字信號，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器（DAC0832）輸出模擬量，再經(jīng)過運(yùn)算放大器隔離放大，控制輸出功率管的基極，隨著功率管基極電壓的變化而輸出不同的電壓。本系統(tǒng)有兩部分組成:硬件部分和軟件部分.其中硬件部分包括：單片機(jī)電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、放大電路、數(shù)據(jù)存儲電路、穩(wěn)壓輸出電路、鍵盤電路和顯示電路。軟件部分包

9、括：主程序、運(yùn)算控制程序、以及各功能實(shí)現(xiàn)模塊的程序。實(shí)際測試結(jié)果表明，本系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用于需要高穩(wěn)定度小功率恒壓源的領(lǐng)域。</p><p>　　關(guān)鍵詞：直流電壓源 單片機(jī) D/A轉(zhuǎn)換器 運(yùn)算控制</p><p>　　CNC DC Power Supply Design </p><p>　　Abstract：This system to dc voltage so

10、urce as the core, mainly AT89S52 SCM, through the keyboard controller to install dc power supply output voltage, setting stepping class can reach.01v output voltage, the range of 0-9.9 V, the maximum current 330mA for, a

11、nd can show the actual pipe by digital output voltage values. This system consists of microcontroller program output digital signal, through D/A converter (DAC0832) output analog amplifier, through isolating amplifier ou

12、tput power, control of </p><p>　　Key words：DC voltage source SCM D/A Converter Operational control</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)概述</p><p>

13、　　隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,直流電源應(yīng)用非常廣泛,其好壞直接影響著電氣設(shè)備或控制系統(tǒng)的工作性能。目前,市場上各種直流電源的基本環(huán)節(jié)大致相同,都包括交流電源、交流變壓器、整流電路、濾波穩(wěn)壓電路等。本系統(tǒng)將單片機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用于直流穩(wěn)壓電源的方法和原理,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)壓電源的數(shù)控調(diào)節(jié),在寬輸出電壓下實(shí)現(xiàn)了0.1v步進(jìn)調(diào)節(jié),并分析了穩(wěn)壓工作原理和電壓調(diào)節(jié)方法。該電源具有電壓調(diào)整簡便、電壓輸出穩(wěn)定、便于智能化管理等特點(diǎn)。</p>&l

14、t;p><b>　　1.2 課題的提出</b></p><p>　　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)。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一。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。隨著計算機(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。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普

15、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。電源在使用時會造成很多不良后果，世界各國紛紛對電源產(chǎn)品提出了不同要求并制定了一系列的產(chǎn)品精度標(biāo)準(zhǔn)。只有滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，才能夠進(jìn)入市場。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，滿足國際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才能獲得進(jìn)出的通行證。數(shù)控電源是從80年代才真正的發(fā)展起來的，期間系統(tǒng)的電力電子理論開始建立。這些理論為其后來的發(fā)展提供了一個良好的基礎(chǔ)。在以后的一段時間里，數(shù)控電源技術(shù)有了長足的發(fā)展。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達(dá)

16、不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點(diǎn)。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對上述缺點(diǎn)不斷加以改善。單片機(jī)技術(shù)及電壓轉(zhuǎn)換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件。新的變換技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展，各種類型專用集成電路、數(shù)字</p><p>　　數(shù)字化智能電源模塊是針對傳統(tǒng)智能電源模塊的不足提出的，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

17、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。</p><p>　　電源采用數(shù)字控制，具有以下明顯優(yōu)點(diǎn):</p><p>　　易于采用先進(jìn)的控制方法和智能控制策略，使電源模塊的智能化程度更高，性能更完美。</p><p>　　控制靈活，系統(tǒng)升級方便，甚至可以在線修改控制算法，而不必改動硬件線路。</p><p>　　控制系統(tǒng)的可靠性提

18、高，易于標(biāo)準(zhǔn)化，可以針對不同的系統(tǒng)(或不同型號的產(chǎn)品)，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對控制軟件做一些調(diào)整即可。</p><p>　　系統(tǒng)維護(hù)方便，一旦出現(xiàn)故障，可以很方便地通過RS232接口或RS485接口或USB接口進(jìn)行調(diào)試，故障查詢，歷史記錄查詢，故障診斷，軟件修復(fù)，甚至控制參數(shù)的在線修改、調(diào)試;也可以通過MODEM遠(yuǎn)程操作。</p><p>　　系統(tǒng)的一致性好，成本低，生產(chǎn)制造方便。由于

19、控制軟件不像模擬器件那樣存在差異，所以，其一致性很好。由于采用軟件控制，控制板的體積將大大減小，生產(chǎn)成本下降。</p><p>　　易組成高可靠性的多模塊逆變電源并聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)。為了得到高性能的并聯(lián)運(yùn)行逆變電源系統(tǒng)，每個并聯(lián)運(yùn)行的逆變電源單元模塊都采用全數(shù)字化控制，易于在模塊之間更好地進(jìn)行均流控制和通訊或者在模塊中實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的均流控制算法(不需要通訊)，從而實(shí)現(xiàn)高可靠性、高冗余度的逆變電源并聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)。</p&

20、gt;<p>　　1.3 本課題設(shè)計意義及內(nèi)容</p><p>　　1.3.1 設(shè)計意義</p><p>　　幾乎所有的電子設(shè)備都需要穩(wěn)定的直流電源，因此直流穩(wěn)壓電源的應(yīng)用非常的廣泛。 直流穩(wěn)壓電源的電路形式有很多種,有串聯(lián)型、開關(guān)型、集成電路、穩(wěn)壓管直流穩(wěn)壓電源等等。在電子設(shè)備中，直流穩(wěn)壓電源的故障率是最高的（長期工作在大電流和大電壓下,電子元器件很容易損壞）但在直流穩(wěn)壓電

21、源中，通過整流、濾波電路所獲得的直流電源的電壓往往是不穩(wěn)定的。輸出電壓在電網(wǎng)電壓波動或負(fù)載電流變化時也會隨之有所改變。電子設(shè)備電源電壓的不穩(wěn)定,將會引起很多問題。設(shè)計出質(zhì)量優(yōu)良的直流穩(wěn)壓電源，才能滿足各種電子線路的要求。因此,直流穩(wěn)壓電源的研究就頗為重要。目前產(chǎn)生直流穩(wěn)壓電源的方法大致分為兩種:一種是模擬方法，另一種是數(shù)字方法。前者的電路均采用模擬電路控制，而后者則是通過數(shù)字電路進(jìn)行自動控制。直流穩(wěn)壓電源朝著數(shù)字化方向發(fā)展。因此對于數(shù)控

22、恒壓源的研究是必要的。隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,對電源可靠性、輸出精度和穩(wěn)定性要求越來越高,利用D/ A 轉(zhuǎn)換器的高分辨率和單片機(jī)的自動檢測技術(shù)設(shè)計程控電源就顯示出其優(yōu)越性。程控電源既能方便輸入和選擇預(yù)設(shè)電壓值又具有較高精度和穩(wěn)定性，而且可以任意設(shè)定輸出電壓或電流，所有功能由面板上的鍵盤控制單片</p><p>　　1.3.2 設(shè)計內(nèi)容</p><p>　　本次設(shè)計的電源用S52系列單片機(jī)作為

23、整機(jī)的控制單元，通過改變輸入數(shù)字量來改變輸出電壓值，從而使輸出功率管的基極電壓發(fā)生變化，間接地改變輸出電壓的大小。采用軟件方法來解決數(shù)據(jù)的預(yù)置以及電流的步進(jìn)控制，使系統(tǒng)硬件更加簡潔，各類功能易于實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)以直流電源為核心，利用S52系列單片機(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)0.1V，并可由數(shù)碼管顯示實(shí)際輸出電壓值和電壓設(shè)定值。利用單片機(jī)程控輸出數(shù)字信號，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器（DAC0832）輸出模擬量，再經(jīng)過運(yùn)

24、算放大器隔離放大，控制輸出功率管的基極，隨著功率管基極電電流的變化而輸出不同的電壓。</p><p>　　本直流穩(wěn)壓電源控制系統(tǒng)具體控制參數(shù)如下： </p><p>　　工作電壓：2-6V(典型5V)</p><p>　　工作電流：4.5mA(5V時) 2.5mA(3V時)</p><p>　　穩(wěn)壓輸出值：0~9.9V</p>

25、<p>　　步進(jìn)電壓值：0.1V</p><p>　　輸出紋波電壓：≤10mV</p><p><b>　　輸出電流：5A</b></p><p>　　針對基于51單片機(jī)的電源控制系統(tǒng)，本論文共分為七章：</p><p>　　第一章，緒論。簡單介紹了本課題的背景知識、課題的提出以及研究內(nèi)容和研究意義。<

26、;/p><p>　　第二章，系統(tǒng)總體設(shè)計及元器件選型。從總體上給出了該系統(tǒng)的設(shè)計原則、設(shè)計思想、總體設(shè)計方案以及該系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，然后簡單介紹了本系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境，最后給出了完成系統(tǒng)所需要的元器件并對主要元器件的功能和用法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。</p><p>　　第三章，電源控制系統(tǒng)硬件設(shè)計。分塊對硬件電路進(jìn)行了詳細(xì)介紹并給出了相應(yīng)的電路圖。</p><p>　　第四章，電

27、路板的手工制作。詳細(xì)介紹了電路板的制作流程，附加PCB板圖。</p><p>　　第五章，系統(tǒng)程序的設(shè)計。詳細(xì)分析系統(tǒng)主程序和各個子程序的設(shè)計思路，并給出了流程圖。</p><p>　　第六章，調(diào)試及性能分析。分別從硬件和軟件兩方面介紹了系統(tǒng)調(diào)試的步驟，并簡單對系統(tǒng)性能進(jìn)行了分析。</p><p>　　第七章，總結(jié)與展望。對本文所做的工作進(jìn)行了總結(jié)。進(jìn)一步說明了主要

28、的創(chuàng)新點(diǎn)和所存在的不足之處，并提出了一些改進(jìn)該系統(tǒng)的建議。</p><p>　　2 系統(tǒng)總體設(shè)計及元器件選型</p><p>　　2.1 系統(tǒng)工作原理</p><p>　　系統(tǒng)通過鍵盤設(shè)置步進(jìn)值，送入主控單片機(jī)AT89S52。單片機(jī)分析處理后程控輸出數(shù)字信號，信號送入D/A轉(zhuǎn)換器（DAC0832），轉(zhuǎn)化為模擬信號輸出。輸出的模擬信號經(jīng)過放大處理后，控制輸出電壓信號。

29、最后信號送入LCD顯示器顯示出來。從而達(dá)到對輸出電壓的數(shù)字恒壓控制。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)方案設(shè)計</p><p>　　為了使系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、性價比高的特點(diǎn)，本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，共分為六個模塊：單片機(jī)控制模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、鍵盤控制模塊、顯示模塊、放大模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊，其系統(tǒng)設(shè)計方案框圖如圖1所示。</p><p><b>　

30、　圖1 系統(tǒng)總體框圖</b></p><p>　　2.3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境</p><p>　　本系統(tǒng)的硬件電路圖及PCB板布線制作均在Aitium Designer中完成，軟件的編寫及調(diào)試過程在Keil C中完成，最后通過編程器SP200S將編譯好的程序燒錄到單片機(jī)中?，F(xiàn)對系統(tǒng)的這三種開發(fā)工具進(jìn)行簡單介紹。</p><p>　　2.3.1 Aitium D

31、esigner</p><p>　　Aitium Designer拓展了Protel軟件的原設(shè)計領(lǐng)域，Aitium Designer功能更加完備、風(fēng)格更加成熟，并且界面更加靈活，尤其在仿真和PLD電路設(shè)計方面有了重大改進(jìn)，Protel Dxp具有的功能它都有。Aitium Designer是目前國內(nèi)最流行的通用EDA軟件，它將電路原理圖設(shè)PCB板圖設(shè)計、電路仿真和PLD設(shè)計等多個實(shí)用工具組合起來構(gòu)成EDA工作平臺

32、，是1個將EDA軟件設(shè)計基于WINDOWS的普及型產(chǎn)品。</p><p>　　2.3.2 Keil C</p><p>　　本系統(tǒng)所有程序均在Keil uVision3下完成。Keil 公司的uVision3整合式開發(fā)環(huán)境是一套相當(dāng)好用的8051開發(fā)軟件，在整合式開發(fā)環(huán)境里，包括項目管理器(Project Manager)、源程序編輯器(Editor)、組譯器(Assembler)、編譯器

33、(Compiler)、鏈接器(Linker/Locator)、調(diào)試器(Debugger)等，我們可從建立設(shè)計項目(Project)開始，然后編譯源程序(C語言或匯編語言)、編譯、組譯、鏈接，再進(jìn)行調(diào)試，而調(diào)試就是一種程序功能仿真。之后將編譯生成的HEX文件通過SP200S編程器燒錄到單片機(jī)中完成整個程序的編寫。</p><p>　　2.3.3 SP200S編程器</p><p>　　SP2

34、00S編程器是偉納電子繼廣受歡迎的SP180S編程器基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計的一款編程器，直接使用USB接口通訊和供電，體積小巧，軟件和硬件設(shè)計成熟，功能完善，是目前唯一一款擁有專業(yè)編程控制軟件的免費(fèi)編程器?？梢灾С諥TMEL/WINBOND/SST公司常用的MCS51系列單片機(jī)，支持ATMEL/MICROCHIP/ST等公司24、93系列串行存儲器。增強(qiáng)版還具有標(biāo)準(zhǔn)的ISP下載接口，可支持ATMEL公司MCS51系列和AVR系列單片機(jī)在線下載編

35、程(ISP)。SP200S編程器不但可以滿足單片機(jī)愛好者和開發(fā)人員學(xué)習(xí)和開發(fā)51、AVR單片機(jī)使用需求，也非常適合家電維修人員燒寫93系列、24系列EEPROM的需求。</p><p>　　2.4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)</p><p>　　2.4.1 D/A轉(zhuǎn)換器原理</p><p>　　以四位轉(zhuǎn)換器為例，圖2為四位D/A轉(zhuǎn)換原理圖。</p><p>

36、;　　假設(shè)D3、D2、D1、D0全為1，則BS3、BS2、BS1、BS0全部與“1”端相連。根據(jù)電流定律，有：</p><p>　　圖2四位D/A轉(zhuǎn)換原理圖</p><p>　　由于開關(guān) BS3 ~ BS0 的狀態(tài)是受要轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制數(shù) D3、D2、D1、D0 控制的，并不一定全是“1”。因此，可以得到通式：</p><p>　　考慮到放大器反相端為虛地，故：<

37、/p><p>　　選取 Rfb = R ，可以得到：</p><p>　　對于 n 位 D/A 轉(zhuǎn)換器，它的輸出電壓VOUT與輸入二進(jìn)制數(shù)B( Dn-1~ D0) 的關(guān)系式可寫成：</p><p>　　2.4.2 D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)</p><p>　　D/A轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo)是衡量芯片質(zhì)量的重要參數(shù)，也是選用D/A芯片型號的依據(jù)。主要性能指標(biāo)

38、有：</p><p><b>　　分辨率</b></p><p>　　分辨率--是指 D/A 轉(zhuǎn)換器能分辨的最小輸出模擬增量，即當(dāng)輸入數(shù)字發(fā)生單位數(shù)碼變化時所對應(yīng)輸出模擬量的變化量，它取決于能轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制位數(shù)，數(shù)字量位數(shù)越多，分辨率也就越高 。其分辨率與二進(jìn)制位數(shù)n呈下列關(guān)系：</p><p>　　分辨率 = 滿刻度值/（2n-1）=VREF

39、/ 2n</p><p><b>　　轉(zhuǎn)換精度</b></p><p>　　轉(zhuǎn)換精度--是指轉(zhuǎn)換后所得的實(shí)際值和理論值的接近程度。它和分辨率是兩個不同的概念。例如，滿量程時的理論輸出值為10V，實(shí)際輸出值是在9.99V~10.01V之間，其轉(zhuǎn)換精度為±10mV。對于分辨率很高的D/A轉(zhuǎn)換器并不一定具有很高的精度。</p><p>&l

40、t;b>　　偏移量誤差</b></p><p>　　偏移量誤差--是指輸入數(shù)字量時，輸出模擬量對于零的偏移值。此誤差可通過D/A轉(zhuǎn)換器的外接VREF和電位器加以調(diào)整。</p><p><b>　　穩(wěn)定時間</b></p><p>　　穩(wěn)定時間--是描述D/A轉(zhuǎn)換速度快慢的一個參數(shù)，指從輸入數(shù)字量變化到輸出模擬量達(dá)到終值誤差1/

41、2LSB時所需的時間。顯然，穩(wěn)定時間越大，轉(zhuǎn)換速度越低。對于輸出是電流的D/A轉(zhuǎn)換器來說，穩(wěn)定時間是很快的，約幾微秒，而輸出是電壓的D/A轉(zhuǎn)換器，其穩(wěn)定時間主要取決于運(yùn)算放大器的響應(yīng)時間。</p><p>　　2.4.3 DAC0832工作原理</p><p>　　DAC0832的原理框圖及引腳如圖3所示。</p><p>　　圖3 DAC0832工作原理圖<

42、/p><p>　　2.4.4 放大器工作參數(shù)</p><p>　　放大器由同相比例運(yùn)算電路組成。將反相比例運(yùn)算電路中的輸入端和接地端互換，就得到同相比例運(yùn)算電路，如圖所示。電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，故運(yùn)放工作在線性區(qū)。根據(jù)“虛短”和“虛斷”的概念，集成運(yùn)放的凈輸入電壓為零。即</p><p>　　說明集成運(yùn)放有共模輸入電壓。凈輸入電流為零（即 ），因而 ，即</p&

43、gt;<p>　　表明 與 同相且大于 。</p><p>　　同相比例運(yùn)算電路具有高輸入電阻、低輸出電阻的優(yōu)點(diǎn)，但有共模輸入，所以為了提高運(yùn)算精度，應(yīng)當(dāng)選用高共模抑制比的集成運(yùn)放。</p><p><b>　　2.5元器件選型</b></p><p>　　按照本課題的研究內(nèi)容和系統(tǒng)的功能要求，在精心計算下，特選擇表2中的元件完成

44、此系統(tǒng)。</p><p><b>　　表1 元件清單</b></p><p>　　2.6 主要芯片介紹</p><p>　　2.6.1 單片微型計算機(jī)AT89S52</p><p>　　本系統(tǒng)的上、下位機(jī)均采用單片微型計算機(jī)（Single Chip Microcomputer）AT89S52單片機(jī)。AT89S52是一種低

45、功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。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。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。其引腳圖如圖4所示。AT89S52的主要性能特點(diǎn)如下：</p><p>　　與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容。</p><p>　　8KB Flash ROM，可以檫除1000

46、次以上，數(shù)據(jù)保存10年。</p><p>　　256字節(jié)內(nèi)部RAM。</p><p><b>　　電源控制模式</b></p><p>　　——時鐘可停止和恢復(fù)；</p><p><b>　　——空閑模式；</b></p><p><b>　　——掉電模式。<

47、/b></p><p>　　圖4 AT89S52引腳圖</p><p>　　全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz。</p><p>　　三級加密程序存儲器。</p><p>　　32個可編程I/O口。</p><p>　　三個16位定時器/計數(shù)器。</p><p><b>　　八個中斷源

48、。</b></p><p>　　全雙工UART串行通道。</p><p><b>　　看門狗定時器。</b></p><p><b>　　雙數(shù)據(jù)指針。</b></p><p>　　因上、下位單片機(jī)間的串行通信在本系統(tǒng)中舉足輕重，故在此對AT89S52的串行口進(jìn)行詳細(xì)介紹。</p&g

49、t;<p>　　▲ 串行通信接口及功能</p><p>　　AT89S52內(nèi)部有一個可編程的全雙工異步通信接口，可以同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，既可作為通用異步接收和發(fā)送器UART，也可作為同步移位寄存器，能方便地組成雙機(jī)、多機(jī)串行通信接口。</p><p>　　串行口的組成結(jié)構(gòu)如圖5所示，它主要由兩個在物理上獨(dú)立的（但使用一個地址）串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF，波特率發(fā)生器（用定時

50、器T1實(shí)現(xiàn)），并通過累加器ACC實(shí)現(xiàn)。片外有兩根串行口接收輸入線RXD和串行口發(fā)送輸出線TXD用來完成全雙工異步串行通信的功能。</p><p><b>　　圖5 串行口結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　由圖可見，SBUF有兩個獨(dú)立的發(fā)送緩沖器和接受緩沖器。發(fā)送緩沖器只能用CPU指令寫入而不能讀出，接受緩沖器只能CPU指令讀出而不能寫入。它們只占用片內(nèi)RAM區(qū)SFR

51、的一個公用地址99H（名稱SBUF），是靠CPU所用指令決定對哪一個緩沖器進(jìn)行操作。</p><p>　　串行口對外也有兩條獨(dú)立的收、發(fā)信號線RXD（P3.0）和TXD（P3.1），可以同時發(fā)送、接收數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)串行異步全雙工傳送。</p><p>　　使用串行口以后，串行通信的收發(fā)工作主要由串行接口完成。在發(fā)送時，CPU通過累加器ACC由一條寫發(fā)送緩沖器的指令，將ACC中的數(shù)據(jù)寫入串行口發(fā)

52、送緩沖器，然后由串行口一位一位通過TXD引腳向外發(fā)送。與此同時，另一臺單片機(jī)的串行口接受端也可以一位一位地接受數(shù)據(jù)，直到把一個字符數(shù)據(jù)接受完后，通知CPU，在用另一條指令把接收緩沖器的內(nèi)容讀入到累加器ACC中。由此可見，在整個串行收、發(fā)過程中，占用CPU工作的時間很少，大大提高了CPU的使用效率。</p><p>　　▲ 串行通信接口的工作控制</p><p>　　AT89S52串行口的工

53、作主要由兩個SFR來控制。一個是串行口控制寄存器SCON（Series Control），SCON用來設(shè)定串行口的4種工作方式，接收、發(fā)送控制及設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志。二是電源控制寄存器PCON（Power Control），其中與串行口工作有關(guān)的只有一位D7（SMOD）為波特率選擇控制位。</p><p>　　串行端口控制寄存器(serial port control register，簡稱SCON)是一個8為、可尋址的

54、寄存器，如表2所示其功能是設(shè)定與控制串行端口。對其中的幾位說明如下。</p><p>　　表2 SCON寄存器</p><p><b>　　SM0與SM1</b></p><p>　　這兩位的功能是設(shè)定串行端口的模式，如表3所示。表3的4種工作方式，串行通信只使用了方式1、2、3。方式0主要用來擴(kuò)展輸入、輸出口。OSC為單片機(jī)的時鐘頻率<

55、/p><p><b>　　表3 串口工作方式</b></p><p><b>　?。ɡm(xù)表）</b></p><p><b>　　TI</b></p><p>　　本位為傳送中斷標(biāo)志位，當(dāng)中斷結(jié)束時，本位并不會恢復(fù)為0，必須由軟件清除。mode 1、mode 2或mode 3時，若完

56、成傳送停止位，則本位自動設(shè)定為1，并產(chǎn)生TI中斷。mode 0時，若完成傳送第8位，則本位自動設(shè)定為1，并產(chǎn)生TI中斷。</p><p><b>　　RI</b></p><p>　　本位為接收中斷標(biāo)志位，當(dāng)中斷結(jié)束時，本位并不會恢復(fù)為0，必須由軟件清除。mode 1、mode 2或mode 3時，若完成接收到停止位，則本位自動設(shè)定為1，并產(chǎn)生RI中斷。mode 0時

57、，若完成接收第8位，則本位自動設(shè)定為1，并產(chǎn)生RI中斷。</p><p>　　2.6.2 DAC0832</p><p>　　DAC0832工作原理</p><p>　　本系統(tǒng)的D/A轉(zhuǎn)換器采用DAC0832。DAC0832 是一個 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器。單電源供電，從 +5V ～ +15V 均可正常工作。基準(zhǔn)電壓的范圍為 10V ；電流建立時間為 1 S ；CM

58、OS 工藝，低功耗 20mW 。 DAC0832 轉(zhuǎn)換器芯片為 20 引腳，雙列直插式封裝,其引腳排列如圖6所示。DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖7所示。</p><p>　　該轉(zhuǎn)換器由輸入寄存器和DAC寄存器構(gòu)成兩級數(shù)據(jù)輸入鎖存。使用時數(shù)據(jù)輸入可以采用兩級鎖存（雙鎖存）形式，或單級鎖存（一級鎖存，一級直通）形式，或直接輸入（兩級直通）形式。</p><p>　　此外，由三個與門電路組成寄存

59、器輸出控制邏輯電路，該邏輯電路的功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)鎖存控制，當(dāng)=0時，輸入數(shù)據(jù)被鎖存；當(dāng)=1時，鎖存器的輸出跟隨輸入的數(shù)據(jù)。</p><p>　　D/A轉(zhuǎn)換電路是一個R-2R T型電阻網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。對各引腳信號說明如下：</p><p>　　V cc 芯片電源電壓, +5V～+15V</p><p>　　VREF 參考

60、電壓, -10V～+10V </p><p>　　RFB 反饋電阻引出端, 此端可接運(yùn)算放大器輸出端</p><p>　　AGND 模擬信號地</p><p>　　DGND 數(shù)字信號地</p><p>　　DI7~ DI0 數(shù)字量輸入信號，其中: DI0為最低位，DI7為最高

61、位</p><p>　　圖6 DAC0832引腳圖</p><p>　　圖7 DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　ILE 輸入鎖存允許信號, 高電平有效</p><p>　　CS 片選信號, 低電平有效</p><p>　　WR1 寫信號1，低電平有效&

62、lt;/p><p>　　當(dāng) ILE、CS、WR1同時有效時, LE=1，輸入寄存器的輸出隨輸入而變化WR1 , LE=0， 將輸入數(shù)據(jù)鎖存到輸入寄存器。</p><p>　　XFER 轉(zhuǎn)移控制信號，低電平有效</p><p>　　WR2 寫信號2，低電平有效</p><p>　　當(dāng)XFER、WR2同時有效時, L

63、E2=1，DAC寄存器輸出隨輸入而變化；WR1 , LE=0，將輸入數(shù)據(jù)鎖存到DAC寄存器，數(shù)據(jù)進(jìn)入D/A轉(zhuǎn)換器，開始D/A轉(zhuǎn)換。</p><p>　　IOUT1 模擬電流輸出端1</p><p>　　當(dāng)輸入數(shù)字為全”1”時, 輸出電流最大，約為：255VREF / 256RFB；全”0”時, 輸出電流為0。</p><p>　　IOUT2

64、 模擬電流輸出端2 </p><p>　　IOUT1 + I OUT2 = 常數(shù)</p><p>　　DAC0832與微機(jī)系統(tǒng)的連接</p><p><b>　　單緩沖工作方式：</b></p><p>　　所謂單緩沖方式就是使0832的兩個輸入寄存器中有一個處于直通方式，而另一個處于受控的鎖存方式，或者說兩個輸入

65、寄存器同時受控的方式。在實(shí)際應(yīng)用中，如果只有一路模擬量輸出，或雖有幾路模擬量但并不要求同步輸出的情況，就可采用單緩沖方式，此時只需一次寫操作，就開始轉(zhuǎn)換，可以提高D/A的數(shù)據(jù)吞吐量。連接方式如圖8所示。</p><p>　　圖8 DAC0832單緩沖工作方式</p><p><b>　　雙緩沖工作方式：</b></p><p>　　所謂雙緩沖方

66、式，就是把DAC0832的兩個鎖存器都接成受控鎖存方式，其連接方式如圖9所示。</p><p>　　圖9 DAC0832雙緩沖工作方式 </p><p>　　由于兩個鎖存器分別占據(jù)兩個地址，因此在程序中需要使用兩條傳送指令，才能完成一個數(shù)字量的模擬轉(zhuǎn)換。假定輸入寄存器地址為FEH，DAC寄存器地址為FFH。則完成一次數(shù)/模轉(zhuǎn)換的程序段如下：</p><p>　　MO

67、V R0，#0FEH ；裝入輸入寄存器地址</p><p>　　MOVX @R0，A ；轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送輸入寄存器</p><p>　　INC R0 ；產(chǎn)生DAC寄存器地址</p><p>　　MOVX @ R0 , A ；數(shù)據(jù)通過DAC寄存器</p><p>　　最后一條指令

68、，表面上看來是把A中數(shù)據(jù)送DAC寄存器，實(shí)際上這種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送并不真正進(jìn)行，該指令只是起到打開DAC寄存器使輸入寄存器中數(shù)據(jù)通過的作用，數(shù)據(jù)通過后就去進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。</p><p>　　2.6.3 AT24C02</p><p><b>　　芯片概述 </b></p><p>　　AT24C02是一個2K位串行CMOS E2PROM， 內(nèi)部含有2

69、56個8位字節(jié)，CATALYST公司的先進(jìn)CMOS技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗。AT24C02有一個16字節(jié)頁寫緩沖器。該器件通過IC總線接口進(jìn)行操作，有一個專門的寫保護(hù)功能。</p><p>　　管腳配置，如圖10。</p><p><b>　　圖10 管腳封裝</b></p><p><b>　　極限參數(shù)</b><

70、/p><p>　　工作溫度工業(yè)級-55℃ +125℃ </p><p>　　商業(yè)級0 ℃+75℃ </p><p>　　貯存溫度-65℃ +150℃ </p><p>　　各管腳承受電壓-2.0 Vcc+2.0V </p><p>　　Vcc管腳承受電壓-2.0 +7.0V </p><p>　　封

71、裝功率損耗（Ta=25℃） 1.0W </p><p>　　焊接溫度(10 秒) 300℃ </p><p>　　輸出短路電流100mA </p><p><b>　　表4可靠性參數(shù)</b></p><p><b>　　功能描述 </b></p><p>　　AT24C02支

72、持IC，總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議IC，總線協(xié)議規(guī)定任何將數(shù)據(jù)傳送到總線的器件作為發(fā)送器。任何從總線接收數(shù)據(jù)的器件為接收器。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時鐘和所有起始停止信號的主器件控制的。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式，通過器件地址輸入端A0、A1和A2可以實(shí)現(xiàn)將最多8個AT24C02器件連接到總線上。 </p><p><b>　　管腳描述</b><

73、;/p><p><b>　　表5管腳描述</b></p><p><b>　　SCL 串行時鐘 </b></p><p>　　AT24C02串行時鐘輸入管腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時鐘，這是一個輸入管腳。 </p><p>　　SDA 串行數(shù)據(jù)/地址 </p><p>　

74、　AT24C02 雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，SDA 是一個開漏輸出管腳，可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進(jìn)行線或（wire-OR）。 </p><p>　　A0、A1、A2 器件地址輸入端 </p><p>　　這些輸入腳用于多個器件級聯(lián)時設(shè)置器件地址，當(dāng)這些腳懸空時默認(rèn)值為0。當(dāng)使用AT24C02 時最大可級聯(lián)8個器件。如果只有一個AT24C02被總線尋址，這三

75、個地址輸入腳（A0、A1、A2 ）可懸空或連接到Vss，如果只有一個AT24C02被總線尋址這三個地址輸入腳（A0、A1、A2 ）必須連接到Vss。 </p><p><b>　　WP 寫保護(hù) </b></p><p>　　如果WP管腳連接到Vcc，所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)只能讀。當(dāng)WP管腳連接到Vss 或懸空允許器件進(jìn)行正常的讀/寫操作。</p><

76、p>　　3 電源控制系統(tǒng)硬件設(shè)計</p><p>　　按照系統(tǒng)的設(shè)計方案，本系統(tǒng)的硬件電路也采用分塊設(shè)計，現(xiàn)對其分塊進(jìn)行詳細(xì)介紹。</p><p>　　3.1 單片機(jī)控制模塊</p><p>　　此模塊是整個系統(tǒng)的“大腦”，主要負(fù)責(zé)電壓信號的控制輸出。如圖11。</p><p>　　圖11 單片機(jī)控制電路</p><

77、p>　　3.2 D/A轉(zhuǎn)換模塊</p><p>　　此模塊負(fù)責(zé)將單片機(jī)控制輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號輸出。如圖12。</p><p>　　圖12 D/A轉(zhuǎn)換模塊</p><p>　　3.3 鍵盤和顯示模塊</p><p>　　圖13 鍵盤控制模塊</p><p><b>　　圖14 顯示模塊</

78、b></p><p>　　3.4 數(shù)據(jù)存儲模塊</p><p>　　此模塊主要負(fù)責(zé)將S52主控芯片處理的數(shù)據(jù)存儲起來。如圖15。</p><p>　　圖15 數(shù)據(jù)存儲模塊</p><p>　　3.5 電壓放大模塊</p><p>　　這個模塊應(yīng)用反相比例運(yùn)算電路來實(shí)現(xiàn)。如圖16所示。</p><

79、;p>　　圖16 同相比例運(yùn)算電路</p><p>　　3.6 穩(wěn)壓輸出模塊</p><p>　　為了使系統(tǒng)輸出穩(wěn)定的電壓，加上一個穩(wěn)壓輸出電路。電路如圖17所示。</p><p>　　圖17 穩(wěn)壓輸出電路</p><p>　　至此，系統(tǒng)的分塊設(shè)計完成，可以進(jìn)行整合。</p><p>　　4 電路板板的手工制作&

80、lt;/p><p>　　4.1 PCB板制作前期準(zhǔn)備</p><p>　　4.1.1 繪制原理圖</p><p>　　圖18 系統(tǒng)整體電路圖</p><p>　　4.1.2 確定合適的原件封裝</p><p>　　確定元件封裝雖然是在原理圖繪制過程中完成，但對于PCB板的制作至關(guān)重要。PCB板中載入的PCB元件就是根據(jù)原理

81、圖中確定的引腳封裝，從封裝庫中調(diào)出而形成的，因此原理圖元件、原理圖元件的連接關(guān)系和PCB的引腳封裝、PCB板銅箔走線是一一對應(yīng)的，只是二者的表達(dá)方式和側(cè)重點(diǎn)不同而已，原理圖采用“原理圖符號”和清晰明了的連線來表達(dá)電路的工作原理和信號處理過程，重點(diǎn)在于表達(dá)電路的結(jié)構(gòu)、功能，便于電路講解和分析。PCB板通過 “引腳封裝”和實(shí)際銅箔導(dǎo)線來實(shí)現(xiàn)原理圖的具體功能，重點(diǎn)在于元件的安裝、焊接、調(diào)試等，所以在由原理圖繪制逐步轉(zhuǎn)入PCB板設(shè)計時，必須以原

82、理圖為依據(jù)，接合原理圖綜合考慮PCB元件的布局和布線。</p><p>　　4.1.3 更改元件引腳封裝</p><p><b>　　4.2 產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表</b></p><p>　　在Protel 的前期版本（如Protel 98）中，網(wǎng)絡(luò)表是原理圖和PCB板之間的聯(lián)系紐帶，正是通過網(wǎng)絡(luò)表，PCB編輯器才能從封裝庫中調(diào)入和原理圖元件相對應(yīng)的PC

83、B元件引腳封裝，才知道各封裝焊盤之間的相互連接關(guān)系。而在Altium Designer中，并不一定要通過載入網(wǎng)絡(luò)表才能調(diào)入PCB元件封裝和網(wǎng)絡(luò)，但讀者可以通過網(wǎng)絡(luò)表查看各元件編號、參數(shù)是否正確，封裝是否合適，元件之間的網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系是否正確等。</p><p>　　4.3 新建PCB文件并規(guī)劃電路板 </p><p>　　必須根據(jù)元件的多少、大小,以及電路板的外殼限制等因素確定電路板的尺寸大

84、小，除用戶特殊要求外，電路板尺寸應(yīng)盡量滿足電路板外形尺寸國家標(biāo)準(zhǔn)GB9316-88的規(guī)定。</p><p>　　在確定電路板的尺寸大小后，就可新建PCB文件，并規(guī)劃電路板了，規(guī)劃電路板有二種方法：一種方法采用PCB板向?qū)б?guī)劃，此方法快捷，易于操作，是一種較為常用的方法。另一種為新建PCB文件后，在機(jī)械層手工繪制電路板邊框，在禁止布線層手工繪制布線區(qū)，標(biāo)注尺寸，該方法比較復(fù)雜，但靈活性較大，可以繪制較為特殊的電路板

85、。</p><p>　　4.4 載入元件封裝與網(wǎng)絡(luò) </p><p>　　Altium Designer實(shí)現(xiàn)了真正的雙向同步設(shè)計，元件封裝和網(wǎng)絡(luò)信息即可通過在原理圖編輯器中更新PCB文件來實(shí)現(xiàn)，也可通過在PCB編輯器中導(dǎo)入原理圖的變化來實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)是利用系統(tǒng)提供的同步功能更新PCB編輯器的封裝和網(wǎng)絡(luò)。 </p><p><b>　　4.5 元件布局<

86、/b></p><p>　　元件布局有二種方法，一種為自動布局，該方法利用PCB編輯器的自動布局功能，按照一定的規(guī)則自動將元件分布于電路板框內(nèi)，該方法簡單方便，但由于其智能化程度不高，不可能考慮到具體電路在電氣特性方面的不同要求，所以很難滿足實(shí)際要求；另一種為手工布局，設(shè)計者根據(jù)自身經(jīng)驗、具體設(shè)計要求對PCB元件進(jìn)行布局，該方法取決于設(shè)計者的經(jīng)驗和豐富的電子技術(shù)知識，可以充分考慮電氣特性方面的要求，但需花費(fèi)

87、較多的時間。本系統(tǒng)采用二者結(jié)合的方法，先自動布局，形成一個大概的布局輪廓，然后根據(jù)實(shí)際需要再進(jìn)行手工調(diào)整。 </p><p>　　4.6 設(shè)置自動布線規(guī)則</p><p>　　布線也有二種方式：自動布線和手工布線，與自動布局和手工布局一樣，各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，自動布線方便快捷，但不一定滿足電氣特性方面的要求。手工布線要求布線者具有較豐富的實(shí)際經(jīng)驗，且工作量較大，耗時較多。所以本系統(tǒng)采用二者結(jié)合

88、的方法，先進(jìn)行自動布線，然后手工修改不合理的導(dǎo)線，甚至可以采用先預(yù)布一定導(dǎo)線鎖定后，再采取自動布線與手工調(diào)整相結(jié)合的方法。 </p><p>　　4.7 布線結(jié)果與3D效果圖</p><p><b>　　圖19 布線圖</b></p><p><b>　　圖20 3D效果圖</b></p><p>

89、<b>　　5 系統(tǒng)程序設(shè)計</b></p><p>　　5.1 系統(tǒng)整體程序設(shè)計方案</p><p>　　為了與系統(tǒng)整體模塊化設(shè)計相符，本系統(tǒng)的程序設(shè)計也采用分塊設(shè)計，其整體程序框圖如圖20所示。系統(tǒng)初始化。從存儲芯片AT24C02中讀取數(shù)據(jù)。將存儲器重的數(shù)據(jù)讀出顯示，并送入D/A轉(zhuǎn)換器中。掃描鍵盤，查看輸入的步進(jìn)電壓值，送入到S52處理芯片中。S52單片機(jī)初始化后

90、調(diào)用按鍵子程序判斷是否有手動控制信號輸入，然后通過調(diào)用串行通信接收子程序讀取數(shù)據(jù)并送顯示，同時作出判斷是否應(yīng)該執(zhí)行相應(yīng)的輸出控制，一次完整的巡回檢測完成。</p><p>　　圖21 系統(tǒng)整體程序框圖</p><p>　　5.2 系統(tǒng)程序詳細(xì)設(shè)計</p><p>　　5.2.1 初始化程序</p><p>　　初始化程序主要負(fù)責(zé)程序上電后的設(shè)

91、置工作，主要功能是設(shè)置單片機(jī)的定時器T0、T1的工作方式及初值；串行通信方式；開中斷等。 </p><p><b>　　5.2.2 主程序</b></p><p>　　主程序主要是對存儲器數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和掃描鍵盤。調(diào)用D/A轉(zhuǎn)換子程序，調(diào)用串行通信子程序。單片機(jī)主程序主要負(fù)責(zé)接收存儲器傳送過來的數(shù)據(jù)

92、并通過LCD進(jìn)行實(shí)時顯示，同時與原先內(nèi)部設(shè)定的參數(shù)值進(jìn)行比較處理并根據(jù)比較的結(jié)果對執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的信號，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，其程序流程圖如圖21所示。</p><p>　　圖22 單片機(jī)程序流程圖</p><p>　　5.2.3 按鍵子程序</p><p>　　按鍵子程序主要是用來檢測是否有按鍵按下，并根據(jù)不同的信號作出不同的調(diào)整，。當(dāng)按鍵子程序開始運(yùn)行時，就要給出

93、一個判斷信號，判斷是否有按鍵按下，如果有就延時然后再進(jìn)行檢測，如果還是檢測到有按鍵按下再延時后就可以進(jìn)行按鍵分析了，這樣做的主要目的是為了防按鍵抖動。本系統(tǒng)設(shè)有3個按鍵，主要用來設(shè)置電壓步進(jìn)值的加減，因此在確定有按鍵按下后要對其進(jìn)行分析，根據(jù)不同的信號作出不同執(zhí)行不同的程序。按鍵子程序流程如圖22所示。</p><p>　　圖23 按鍵子程序流程圖</p><p><b>　　6

94、 調(diào)試及性能測試</b></p><p><b>　　6.1 硬件調(diào)試</b></p><p>　　本系統(tǒng)采用的是模塊化設(shè)計，因此在硬件調(diào)試時我們也采用分塊調(diào)試，在所有模塊都沒有問題后進(jìn)行再配合主程序進(jìn)行總體調(diào)試。調(diào)試的過程主要分以下幾個部分：</p><p>　　將數(shù)字萬用表調(diào)到二極管檔，檢測電路板上是否存在短路現(xiàn)象，若聽見“滴滴

95、”聲表明存在短路。經(jīng)測試，電路板沒有短路后可以上電檢測。</p><p>　　上電后用萬用表測量電路中的供電電壓是否在5V左右。若供電電壓不夠，先檢查變壓器是否正常工作，然后再檢查橋式整流電路是否正確，最后再檢查7805是否能正常工作即可。</p><p>　　檢測單片機(jī)的最小系統(tǒng)是否能正常工作。這里是檢測晶振是否起振和復(fù)位電路能否正常工作。上電后，用萬用表測量單片機(jī)的18、19腳(晶振的

96、兩只腳)的電壓，如果顯示的電壓在1.7—2.5V之間就表示單片機(jī)在正常工作范圍之內(nèi)；按下復(fù)位鍵時，用萬用表測量單片機(jī)的第9腳，是否為高電平，若為高電平表明復(fù)位電路正常。同時測量第三十一腳是否為高電平。經(jīng)測量，上電后18、19腳的電壓為2.23V，按下復(fù)位鍵，9腳、31腳的電壓為5.05V，表明單片機(jī)最小系統(tǒng)能正常運(yùn)行。</p><p>　　各個功能模塊的調(diào)測。</p><p>　　D/A轉(zhuǎn)

97、換模塊：按下電壓步進(jìn)按鍵，看單片機(jī)能否接收到數(shù)據(jù)，同時結(jié)合D/A轉(zhuǎn)換，看單片機(jī)能正常接收、處理、顯示當(dāng)前電壓值。</p><p>　　顯示模塊：給LCD送出信號，檢測它能否正常顯示。</p><p>　　數(shù)據(jù)存儲模塊：通過相應(yīng)的程序?qū)?shù)據(jù)送存儲器后，按下相關(guān)的按鍵，看顯示部分能否顯示預(yù)計要提取的數(shù)據(jù)，達(dá)到檢測的目的。</p><p>　　穩(wěn)壓輸出模塊：將輸出端口接到

98、示波器，看輸出電壓波形是否穩(wěn)定，改變電壓時波形是否有跳變等情況。若有，則穩(wěn)壓正常工作。</p><p><b>　　6.2 軟件調(diào)試</b></p><p>　　源程序編譯及仿真調(diào)試應(yīng)分段或以子程序為單位一個一個進(jìn)行，最后可結(jié)合硬件進(jìn)行硬件的正確性檢驗。軟件調(diào)試到能顯示電壓值，而且在按下電壓步進(jìn)按鍵時顯示電壓能改變并且能對執(zhí)行模塊發(fā)出相應(yīng)信號就基本完成。</p&

99、gt;<p><b>　　6.3 性能測試</b></p><p>　　經(jīng)測試，本系統(tǒng)比較穩(wěn)定可靠。其實(shí)際性能指標(biāo)如表6所示。</p><p><b>　　表6 實(shí)際性能指標(biāo)</b></p><p><b>　　6.4 測試結(jié)果</b></p><p>　　測試結(jié)

100、果如表7所示。</p><p><b>　　表7 測試結(jié)果</b></p><p><b>　　7 總結(jié)與展望</b></p><p>　　本論文主要設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一種基于S52單片機(jī)的數(shù)控直流穩(wěn)壓源系統(tǒng)。針對現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的高精度要求，本文運(yùn)用目前較為流行且成熟的單片機(jī)控制技術(shù)，設(shè)計并建立了一套結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、性價比高的

101、系統(tǒng)。一方面使對恒壓直流的數(shù)字控制更為方便、易于操作，達(dá)到了自動化的要求；另一方面對單片機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行了擴(kuò)展，對于單片機(jī)在其他生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用也有一定得借鑒作用。</p><p>　　雖然本系統(tǒng)完成了初步設(shè)想，實(shí)現(xiàn)其功能要求，但仍然存在很多問題。這些問題只有在未來的實(shí)際運(yùn)用中慢慢解決。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>

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107、　致 謝 詞</b></p><p>　　本課題的完成與大家的支持和幫助分不開的。</p><p>　　首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師——***老師。黃老師為人正直、學(xué)識淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、思維敏捷，是廣大師生中有口皆碑的好老師。他不僅在專業(yè)教學(xué)上循偱善誘，對我悉心指導(dǎo)，而且在生活上平易近人，教會我許多為人處事的道理，特別是他的學(xué)習(xí)精神更讓我終生受益，在此謹(jǐn)此向恩師致以崇高的敬意和

108、由衷的感謝！</p><p>　　然后，我要感謝我的每一位專業(yè)老師，特別是***老師，衷心感謝他們對我的培養(yǎng)、教育和關(guān)懷。</p><p>　　我還要感謝在學(xué)習(xí)和工作中一直幫助和鼓勵我的每一位同學(xué)，特別是龔小平等班干部，感謝他們在學(xué)習(xí)和工作中給予我的大力支持和幫助。</p><p>　　最后，我還要特別深深地感謝我的父母和家人對我多年的培養(yǎng)和殷切希望，感謝您們對我的