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

1、<p>　　本 科 生 畢 業(yè) 論 文</p><p>　　題目： 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)</p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) </p>

2、<p>　　年 級(jí)： 2007級(jí) </p><p>　　院 別：物理與電子信息工程 </p><p>　　完成日期： 2011年5月 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　目 錄</b>

3、</p><p>　　1.引言........................................... 1</p><p>　　2.方案的論證與設(shè)計(jì)............................... 2</p><p>　　3.單元電路的設(shè)計(jì)................................. 2</p><

4、;p>　　3.1最小系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)......................... 3</p><p>　　3.2 D/A轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì).............................. 3</p><p>　　3.3放大和輸出穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)...................... 5</p><p>　　3.4液晶顯示電路設(shè)計(jì).......

5、...................... .6 </p><p>　　3.5 系統(tǒng)供電電源設(shè)計(jì)................................. 7</p><p>　　3.6整機(jī)電路圖和系統(tǒng)仿真....................... 7</p><p>　　軟件程序設(shè)計(jì)...............................

6、........9 </p><p>　　4.1程序流程圖....................................10 </p><p>　　4.2 程序代碼.......................................11</p><p>　　數(shù)據(jù)測(cè)量.........................................

7、..19 </p><p>　　6.1數(shù)據(jù)測(cè)量值......................................19 </p><p>　　6.2誤差分析........................................21</p><p>　　結(jié)論..........................................

8、.....21</p><p>　　參考文獻(xiàn)........................................22</p><p>　　附錄一............................................23</p><p>　　數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要：該設(shè)計(jì)采用220V市用

9、交流電輸入，輸出電壓為0～10V可調(diào)，輸出最大電流為1A，可步進(jìn)0.1V調(diào)整。電源的主控電路采用AT89C51單片機(jī)，并能夠通過(guò)液晶直觀地顯示出電壓。設(shè)計(jì)分析了各個(gè)模塊電路和整機(jī)的工作原理，給出了整機(jī)工作的硬件實(shí)現(xiàn)和主要的軟件流程設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：直流穩(wěn)壓電源;數(shù)控;AT89C51;D/A轉(zhuǎn)換</p><p>　　NC DC regulated power supply

10、design</p><p>　　Abstract: The design uses 220V,with AC input and output voltage is adjustable 0～10V,output maximum current of 1A,step 0.1V can be adjusted.The main control circuit power supply AT89C51 microc

11、ontroller and directly though the LCD display voltage.Circuit design and analysis of each module and the whole of the working principle of the whole work of the hardware and main software process design.</p><p

12、>　　Key words: DC power supply;NC;AT89C51;D/A Converter</p><p><b>　　1. 引言</b></p><p>　　隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今電器化電子產(chǎn)品對(duì)電源的可靠性和精確性提出了更高的要求。尤其是電子計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的發(fā)展，對(duì)電源的要求更加苛刻。一個(gè)高性能和高精度的供電電源是智能化系統(tǒng)正常工

13、作必不可少的組成部分。為了克服和解決以上傳統(tǒng)電源（模擬電源）難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，數(shù)控電源應(yīng)用而生。在如今的電子行業(yè)發(fā)揮著重要的作用。設(shè)計(jì)一個(gè)高精度、精確跟蹤輸出、高穩(wěn)定性、良好的人機(jī)界面的簡(jiǎn)易數(shù)控電源，能減少生產(chǎn)過(guò)程中的不確定因素和人為參與的環(huán)節(jié)，有效地解決電源模塊中諸如可靠性，智能化和產(chǎn)品一致性等問(wèn)題，極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的維護(hù)性[1]?；跀?shù)控電源具有以上傳統(tǒng)模擬電源無(wú)法替代的優(yōu)越性，為此設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的數(shù)控電源。</p>

14、;<p>　　2. 方案的論證與設(shè)計(jì)</p><p>　　通過(guò)查閱大量資料，得知顯示電路和控制電路是本設(shè)計(jì)的核心，對(duì)它的選擇有以下兩種方案：</p><p>　　方案一：采用純數(shù)字電路[2]</p><p>　　純數(shù)字電路的穩(wěn)壓電源避免了硬件之間的磨損，使得使用壽命大大提高，而且其輸出電壓也不會(huì)隨時(shí)間產(chǎn)生誤差。但是它的電路較為復(fù)雜，制作時(shí)很困難，由于

15、電路的復(fù)雜產(chǎn)生的問(wèn)題也會(huì)很多。</p><p>　　方案二：采用單片機(jī)的方法</p><p>　　采用單片機(jī)的數(shù)字穩(wěn)壓電源是將數(shù)字電路和單片機(jī)很好地結(jié)合在一起，不但能夠達(dá)到數(shù)字電路的效果，而且能夠大大地簡(jiǎn)化復(fù)雜的純數(shù)字電路。</p><p>　　經(jīng)過(guò)對(duì)以上兩種設(shè)計(jì)方案的對(duì)比和全方位的綜合考慮，為了使電路的設(shè)計(jì)更加合理化，切合技術(shù)指標(biāo)，決定采用方案二。</p&g

16、t;<p><b>　　單元電路的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖</p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖如圖1所示。該系統(tǒng)主要由單片機(jī)最小控制系統(tǒng)、顯示電路、獨(dú)立按鍵、D/A轉(zhuǎn)換電路、放大電路和穩(wěn)壓電路和系統(tǒng)供電電源等組成。外接220V的交流電源經(jīng)過(guò)整流濾波后給上述各部分單元提供工作電源，通過(guò)獨(dú)立鍵盤(pán)給單片機(jī)設(shè)定預(yù)輸出值，并通過(guò)DA

17、0832轉(zhuǎn)化為模擬量，再經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大和穩(wěn)壓電路最后輸出預(yù)設(shè)電壓值，通過(guò)液晶能夠直觀的顯示出預(yù)設(shè)值。</p><p>　　圖1 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)方框圖</p><p>　　3.2最小控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　最小控制系統(tǒng)由STC單片機(jī)、晶振、獨(dú)立鍵盤(pán)和復(fù)位電路等組成[3]。如2所示。</p><p>　　圖2 最小控制系統(tǒng)&l

18、t;/p><p>　　AT89C51的管腳排列如上圖所示，9管腳接復(fù)位電路，18、19管腳為晶振的兩個(gè)輸入端，20管腳接地，40管腳接+5V。 </p><p>　　晶振Y1和兩個(gè)電容C2、C3構(gòu)成自激震蕩，連接到單片機(jī)的X1和X2端，電解電容C4、電阻R5和按鍵S5構(gòu)成復(fù)位電路，連接到單片機(jī)的復(fù)位端。當(dāng)按鍵S5按下后，復(fù)位端通過(guò)R5與+5V電源接通，電容迅速放電，使RST管腳為高電平；當(dāng)復(fù)位

19、按鍵S5彈起后，+5V電源通過(guò)R6對(duì)電容C4重新充電，RST管腳出現(xiàn)復(fù)位正脈沖。</p><p>　　4個(gè)獨(dú)立按鍵S1~S4分別與C51的P24~P27相連接，獨(dú)立按鍵S1為電壓調(diào)整按鈕，S2為電壓加一按鈕，S3為電壓減一按鈕，S4為D/A轉(zhuǎn)換確認(rèn)鍵。S1~S3按鍵的作用是通過(guò)程序控制對(duì)輸入的電壓隨時(shí)可調(diào)，且步進(jìn)值能夠?yàn)?.1V增加或者減少。S4鍵的作用是按下啟動(dòng)D/A轉(zhuǎn)化，將單片機(jī)的預(yù)設(shè)值轉(zhuǎn)化為模擬量輸出。&l

20、t;/p><p>　　3.2 D/A轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 DA0832芯片簡(jiǎn)介</p><p>　　DAC0832是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個(gè)DA芯片以其價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。D/A轉(zhuǎn)換器由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成[4]。

21、</p><p>　　3.2.2 DA0832的主要特性</p><p>　　DA0832分辨率（LSB）為8位，電流穩(wěn)定時(shí)間為1us，有三種工作方式，即直通方式、單緩沖方式和雙緩沖方式。工作方式的設(shè)置由19管腳ILE、2管腳WR和18管腳WR2決定，本設(shè)計(jì)采用直通方式，將2管腳和18管腳全部接地為低電平。另外DA0832采用單電源供電（+5V~15V），且在滿(mǎn)量程內(nèi)呈線(xiàn)性變化。</

22、p><p>　　3.2.3 DA0832在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用</p><p>　　采用0832將單片機(jī)預(yù)設(shè)的電壓值轉(zhuǎn)化為模擬量，其電路連接如下圖4所示。</p><p>　　圖4 DA0832與單片機(jī)的連接</p><p>　　DA0832的8位數(shù)據(jù)線(xiàn)D0~D17與單片機(jī)的P1口連接，1管腳（CS）和17管腳（Xfer）接地，8管腳(Vref)的參考

23、電壓為5V，則LSB=5V/2^8=0.02V，即最小分表率為0.02V。11管腳（Iout1）和12管腳（Iout2）為電流輸出端，本設(shè)計(jì)中將Iout2接地，采用Iout1輸出，然后接運(yùn)算放大LM324將輸出電流轉(zhuǎn)化為電壓。經(jīng)過(guò)LM324轉(zhuǎn)化后的電壓值也為5V。為了達(dá)到與單片機(jī)預(yù)設(shè)電壓范圍0~10V同步，輸出端電壓需要經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大。第一級(jí)不放大，直接將D/A輸出的電流轉(zhuǎn)化為電壓，第二級(jí)放大，放大倍數(shù)=Rf/R1=2K/1K=2.因?yàn)镈

24、A0832轉(zhuǎn)換后的電壓的范圍為0~5V，即DA0832的8位輸入端全為高電平1時(shí)，輸出電壓為5V，輸入端全為低電平0時(shí)，輸出電壓為0V，且呈線(xiàn)性變化。為此為了使輸出與液晶顯示同步，必須經(jīng)過(guò)放大倍數(shù)=2的二級(jí)放大。</p><p>　　3.3 放大和輸出穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于DA0832芯片為電流輸出型，為了得到輸出電壓，必須經(jīng)過(guò)運(yùn)放轉(zhuǎn)化為</p><p

25、>　　電壓。設(shè)計(jì)采用運(yùn)放LM324放大器放大。LM324芯片的主要特性有：可單雙電源工作，單電源工作范圍為3V~32V，雙極性電源工作范圍為16V，設(shè)計(jì)采用雙極</p><p>　　性電源，且電源電壓為12V；每個(gè)集成LM324芯片內(nèi)裝4個(gè)運(yùn)放器[5]。</p><p>　　采用反向輸入，放大和穩(wěn)壓電路如圖5。</p><p>　　圖5 放大電路和穩(wěn)壓電路&

26、lt;/p><p>　　U3的輸出端I0ut1接U2的13管腳(IN-)，Iout2接U2的12管腳(IN+)，然后接地。第一級(jí)只是轉(zhuǎn)化0832輸出的電流為電壓，沒(méi)有進(jìn)行放大。LM324第一級(jí)的輸出端14經(jīng)過(guò)1K的電阻接第二級(jí)放大的輸入端2(IN-),也是反向輸入，兩次反向后最終輸出的電壓為正向。由于三端穩(wěn)壓LM317的工作電壓范圍為1.26~37V，達(dá)不到輸出為0V的設(shè)計(jì)要求，為此在第二級(jí)放大采用求和反向放大，-1

27、2V的電壓經(jīng)過(guò)10K的電位器分壓后輸出反向電壓為-1.25V，在液晶顯示為0的情況下使其LM317調(diào)整穩(wěn)壓后的電壓達(dá)到0V。LM317主要特性有基準(zhǔn)電壓標(biāo)準(zhǔn)值為1.25V，ADJ調(diào)整端電流標(biāo)準(zhǔn)值為50uA，最大為100uA。</p><p>　　為此，為保證額定的輸出電壓值，調(diào)整端R1的電阻阻值R=1.25V/10mA=125Ω。通常實(shí)際的取值在120~200Ω之間。輸出電壓值計(jì)算公式為：Uo= 。</p&

28、gt;<p>　　3.4 液晶顯示電路設(shè)計(jì)</p><p>　　顯示部分采用液晶LCD1602，LCD1602顯示容量是為162個(gè)字符，芯片工作電壓為4.5~5.5V。接口信號(hào)說(shuō)明如表1。</p><p>　　表1 液晶接口說(shuō)明</p><p>　　液晶LCD1602與STC單片機(jī)的連接電路圖如圖6。LC1602D的8位數(shù)據(jù)接口與單片機(jī)的P0口相連

29、，由于STC單片機(jī)P0口沒(méi)有內(nèi)接電阻，為此外接了10K上拉排阻。這是因?yàn)閱纹瑱C(jī)P口的輸出電流非常微弱，不足以驅(qū)動(dòng)液晶顯示數(shù)據(jù)而連接的。1602的控制端RS、R/W、E端分別與STC的P20、P21、P22連接。VCOM為液晶顯示亮度調(diào)整端，外接10K的電位器。BLA-和BLA+分別為液晶背光源正極和負(fù)極，BLA-接地，BLA+接+5V。液晶的顯示由單片機(jī)的程序去控制。</p><p>　　圖6 LCD1602與

30、單片機(jī)連接電路圖</p><p>　　3.5 系統(tǒng)供電電源設(shè)計(jì)</p><p>　　控制系統(tǒng)STC單片機(jī)和DA0832工作需要+5V的電源，而運(yùn)算放大器LM324需要12V的雙極性電源，為此需要設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足上述芯片工作需要的電源。電源電路圖如圖7所示。</p><p>　　圖7 系統(tǒng)供電電源</p><p>　　系統(tǒng)供電電源外接220V交流電

31、，經(jīng)過(guò)雙18V變壓器T1降壓和整流橋整流變?yōu)橹绷?，接著用電容C1、C2、C3、C4濾波，最后用三端穩(wěn)壓芯片7812、7912、7805穩(wěn)壓后再經(jīng)電容C5、C6、C7、C8濾波就可得到+12V,-12V，+5V的電源。</p><p>　　3.6 整機(jī)電路圖和系統(tǒng)仿真</p><p>　　整機(jī)電路圖見(jiàn)附錄一。系統(tǒng)仿真采用仿真軟件Proteus，圖8、9分別為預(yù)設(shè)0V和10.0V輸出電壓的仿

32、真結(jié)果。</p><p>　　圖8 預(yù)設(shè)值為0V時(shí)的仿真圖</p><p>　　圖9 預(yù)設(shè)值為10V時(shí)的仿真圖</p><p>　　從上述仿真圖8得知，當(dāng)液晶的預(yù)設(shè)電壓為0V時(shí)，系統(tǒng)最后的輸出為0.57V，是由AD0832轉(zhuǎn)換的精度決定的。從圖9可知，通過(guò)按鍵把液晶的顯示值電壓設(shè)為10.0V時(shí)，系統(tǒng)最后的輸出為9.75V，誤差值為0.25V。</p>

33、<p><b>　　軟件程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1程序設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　程序設(shè)計(jì)流程圖[6]如圖10所示。 程序開(kāi)始以后，首先液晶初始化，顯示液晶初試的預(yù)設(shè)電壓值。然后進(jìn)行按鍵檢測(cè)，如果沒(méi)有按鍵按下，顯示液晶當(dāng)前的初試電壓；如果有按鍵按下，進(jìn)入電壓檢測(cè)中斷程序，確認(rèn)當(dāng)前液晶的調(diào)整值。接著檢測(cè)D/A是否啟動(dòng)，啟動(dòng)以后進(jìn)行數(shù)模

34、轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的模擬量送給系統(tǒng)最終輸出端。</p><p>　　圖10 程序設(shè)計(jì)流程圖</p><p><b>　　4.2程序代碼</b></p><p>　　下面C代碼嚴(yán)格按照上述程序流程出分塊寫(xiě)出，然后用Keil51編譯通過(guò)。第一塊為Keil51的位聲明；第二塊為延時(shí)子程序；第三塊為液晶的初始化程序；第四塊為電壓檢測(cè)中斷程序；最后為主程序

35、[7]。</p><p>　　// Keil51位聲明//</p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#define uchar signed char</p><p>　　#define uint signed int</p><p>　　sbit lcdrs=P2^0

36、;</p><p>　　sbit lcdwr=P2^1;</p><p>　　sbit lcden=P2^2;</p><p>　　sbit S1=P2^4;</p><p>　　sbit S2=P2^5;</p><p>　　sbit S3=P2^6;</p><p>　　sbit S4=P2

37、^7;</p><p>　　uchar code VoltageDat[]={"Voltage:00.0 V"};</p><p>　　uchar code CurrentDat[]={"Current:0.00 I"};</p><p>　　uchar count,S1num,V_point,V_ge,V_shi,I_poi

38、nt,I_ge,I_shi;</p><p>　　uchar S1_OK=0,Confirm=0,DA0832,VCC,Power;</p><p>　　//延時(shí)1ms子程序開(kāi)始//</p><p>　　void delay(uint z)</p><p><b>　　{</b></p><p>

39、<b>　　uint x,y;</b></p><p>　　for(x=0;x<121;x++)</p><p>　　for(y=0;y<z;y++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//寫(xiě)指令子函數(shù)//</p><p>　　void

40、 lcd_write_com(uchar com) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcdrs=0; //lcdrs=0即設(shè)置寫(xiě)指令狀態(tài)</p><p>　　lcdwr=0; //寫(xiě)狀態(tài)</p><p>　　lcden=0;

41、 //從這句開(kāi)始將en置1然后又置零，是將其顯示為高脈沖</p><p>　　P0=com; //將要寫(xiě)的指令傳給P0口 </p><p>　　delay(5); </p><p><b>　　lcden=1;</b></p><p><b>　　delay(5);<

42、;/b></p><p>　　lcden=0; // en的高脈沖設(shè)置完畢</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//寫(xiě)數(shù)據(jù)子函數(shù)//</p><p>　　void lcd_write_dat(uchar x_pos,uchar y_pos,uchar dat)

43、</p><p><b>　　{</b></p><p>　　x_pos &= 0x0f; // X位置范圍 0~15 //</p><p>　　y_pos &= 0x01; // Y位置范圍 0~ 1 //</p><p>　　if(y_pos==1) x_pos += 0x40;<

44、;/p><p>　　x_pos += 0x80;</p><p>　　lcd_write_com(x_pos);</p><p>　　lcdrs=1; //lcdrs=1即設(shè)置寫(xiě)數(shù)據(jù)狀態(tài)</p><p>　　lcdwr=0; //寫(xiě)狀態(tài)</p><p>　　lcden=0;

45、 //從這句開(kāi)始將en置1然后又置零，是將其顯示為高脈沖</p><p>　　P0=dat; //將要寫(xiě)的數(shù)據(jù)傳給P0口 </p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　lcden=1;</b></p><p><b>

46、　　delay(5);</b></p><p>　　lcden=0; // en的高脈沖設(shè)置完畢</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//液晶初始化子函數(shù)//</p><p>　　void lcd_init() </p>

47、<p><b>　　{</b></p><p>　　uchar num;</p><p>　　lcd_write_com(0x38); //顯示16×2,5×7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口。</p><p>　　lcd_write_com(0x0c); //顯示開(kāi)/關(guān)及光標(biāo)設(shè)置</p><p

48、>　　lcd_write_com(0x06); //設(shè)置讀寫(xiě)一個(gè)字符后指針自動(dòng)加1或減1及整屏左移動(dòng) </p><p>　　lcd_write_com(0x01);</p><p>　　lcd_write_com(0x80); //設(shè)置數(shù)據(jù)指針位置，即從什么位置開(kāi)始顯示，</p><p>　　for(num=0;num<14;num++)&

49、lt;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_write_dat(num,0,VoltageDat[num]);</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　l

50、cd_write_com(0x80+0x40); //設(shè)置數(shù)據(jù)指針位置</p><p>　　for(num=0;num<14;num++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_write_dat(num,1,CurrentDat[num]);</p><p><b>

51、　　delay(5);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//電壓檢測(cè)中斷程序//</p><p>　　uchar keyscan() //等待調(diào)時(shí)間的子函數(shù)，S1S2S3為功能

52、鍵按，S1閃爍調(diào)整位置的功能鍵，S2增加1，S3減少1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(S1==0) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(5); //鍵盤(pán)按鍵消抖</p><p><

53、b>　　if(S1==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　S1num++; //S1增加功能鍵按下的次數(shù)</p><p>　　while(!S1); //按鍵松手檢測(cè)</p><p>　　if(S1num==1)</p><p>&l

54、t;b>　　{</b></p><p>　　lcd_write_com(0x80+11);</p><p>　　lcd_write_com(0x0f); //光標(biāo)閃爍，表示可以調(diào)整時(shí)間}</p><p>　　if(S1num==2) //如果S1即第二次按下，光標(biāo)向前移動(dòng)</p><p><b&g

55、t;　　{</b></p><p>　　lcd_write_com(0x80+9);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(S1num==3) //如果S1即第三次按下，光標(biāo)向前移動(dòng)</p><p><b>　　{</b></p><p

56、>　　lcd_write_com(0x80+8);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(S1num==4) //如果S1即第四次按下，光標(biāo)向前移動(dòng)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_write_com(0x80+0x40+11

57、);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(S1num==5) //如果S1即第五次按下，光標(biāo)向前移動(dòng)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_write_com(0x80+0x40+10);</p><p><

58、;b>　　}</b></p><p>　　if(S1num==6) //如果S1即第六次按下，光標(biāo)向前移動(dòng)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_write_com(0x80+0x40+8);</p><p><b>　　}</b></p&g

59、t;<p>　　if(S1num==7) //如果S1即第七次按下，則定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，S1num清零，光標(biāo)不閃爍</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　S1num=0;</b></p><p><b>　　S1_OK=1;</b></p>

60、<p>　　lcd_write_com(0x0c);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(S1num!=0)</p><p>&l

61、t;b>　　{</b></p><p><b>　　if(S2==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　if(S2==0) //在S2按下時(shí)，實(shí)現(xiàn)加1調(diào)整<

62、;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(!S2);</p><p><b>　　//電壓增加調(diào)整</b></p><p>　　if(S1num==1)</p><p><b>　　{</b></p><p&

63、gt;　　V_point++;</p><p>　　if(V_point==10)</p><p>　　V_point=0;</p><p>　　lcd_write_dat(11,0,0x30+V_point);</p><p>　　lcd_write_com(0x80+11);</p><p><b>　　

64、}</b></p><p>　　if(S1num==2)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　V_ge++;</b></p><p>　　if(V_ge==10)</p><p><b>　　V_ge=0;</b&g

65、t;</p><p>　　lcd_write_dat(9,0,0x30+V_ge);</p><p>　　lcd_write_com(0x80+9);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(S1num==3)</p><p><b>　　{</b>

66、</p><p><b>　　V_shi++;</b></p><p>　　if(V_shi==3)</p><p><b>　　V_shi=0;</b></p><p>　　lcd_write_dat(8,0,0x30+V_shi);</p><p>　　lcd_write

67、_com(0x80+8);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//電流增加調(diào)整</b></p><p>　　if(S1num==4)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　I_point++;<

68、;/p><p>　　if(I_point==10)</p><p>　　I_point=0;</p><p>　　lcd_write_dat(11,1,0x30+I_point);</p><p>　　lcd_write_com(0x80+0x40+11);</p><p><b>　　}</b>&l

69、t;/p><p>　　if(S1num==5)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　I_ge++;</b></p><p>　　if(I_ge==10)</p><p><b>　　I_ge=0;</b></p>

70、<p>　　lcd_write_dat(10,1,0x30+I_ge);</p><p>　　lcd_write_com(0x80+0x40+10);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(S1num==6)</p><p><b>　　{</b></p

71、><p><b>　　I_shi++;</b></p><p>　　if(I_shi==2)</p><p><b>　　I_shi=0;</b></p><p>　　lcd_write_dat(8,1,0x30+I_shi);</p><p>　　lcd_write_com(0

72、x80+0x40+8);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(S3==0) //在S3按下時(shí)，實(shí)現(xiàn)減1調(diào)整</p><p><b&

73、gt;　　{</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　//電壓減少調(diào)整</b></p><p><b>　　if(S3==0)</b></p><p><b>　　{</b></p>

74、;<p>　　while(!S3);</p><p>　　if(S1num==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　V_point--;</p><p>　　if(V_point==-1)</p><p>　　V_point=9;</p>&

75、lt;p>　　lcd_write_dat(11,0,0x30+V_point);</p><p>　　lcd_write_com(0x80+11);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(S1num==2)</p><p><b>　　{</b></p>

76、<p><b>　　V_ge--;</b></p><p>　　if(V_ge==-1)</p><p><b>　　V_ge=9;</b></p><p>　　lcd_write_dat(9,0,0x30+V_ge);</p><p>　　lcd_write_com(0x80+9);

77、</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(S1num==3)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　V_shi--;</b></p><p>　　if(V_shi==-1)</p>&

78、lt;p><b>　　V_shi=2;</b></p><p>　　lcd_write_dat(8,0,0x30+V_shi);</p><p>　　lcd_write_com(0x80+8);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//電流減少調(diào)整&l

79、t;/b></p><p>　　if(S1num==4)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　I_point--;</p><p>　　if(I_point==-1)</p><p>　　I_point=9;</p><p>　　lcd_wri

80、te_dat(11,1,0x30+I_point);</p><p>　　lcd_write_com(0x80+0x40+11);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(S1num==5)</p><p><b>　　{</b></p><p>&

81、lt;b>　　I_ge--;</b></p><p>　　if(I_ge==-1)</p><p><b>　　I_ge=9;</b></p><p>　　lcd_write_dat(10,1,0x30+I_ge);</p><p>　　lcd_write_com(0x80+0x40+10);</

82、p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(S1num==6)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　I_shi--;</b></p><p>　　if(I_shi==-1)</p><p&

83、gt;<b>　　I_shi=0;</b></p><p>　　lcd_write_dat(8,1,0x30+I_shi);</p><p>　　lcd_write_com(0x80+0x40+8);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>

84、;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Power=10*V_shi+V_ge+0.1*V_point;//返回電壓值</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return(Power);</p><p><b>　　}&

85、lt;/b></p><p><b>　　// 主程序 //</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　lcd_init();</p><p><b>　　P1=0;</b&g

86、t;</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　VCC=keyscan();//電壓檢測(cè)</p><p><b>　　if(!S4)</b></p><p><b>　　{

87、</b></p><p>　　if(VCC>10.0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　VCC=10.0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　P1=10*VCC+V_

88、point;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　6.數(shù)據(jù)測(cè)量</b></p><p><b>　　6.1數(shù)

89、據(jù)測(cè)量值</b></p><p>　　數(shù)據(jù)測(cè)量的方法是：通過(guò)獨(dú)立按鍵預(yù)設(shè)液晶的顯示電壓值，啟動(dòng)D/A轉(zhuǎn)換按鈕，然后用精度為0.00V的萬(wàn)用表檢測(cè)系統(tǒng)最終輸出端的電壓值。每設(shè)置一次液晶的顯示值，測(cè)試一次最終的電壓輸出值，連續(xù)測(cè)量10次。下面分別列出了系統(tǒng)仿真和實(shí)物的數(shù)據(jù)測(cè)量值，見(jiàn)表2和表3。實(shí)物圖如下圖11.。</p><p>　　圖11 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源實(shí)物圖</p&g

90、t;<p><b>　　表1： 仿真數(shù)據(jù) </b></p><p><b>　　表2： 實(shí)物數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　6.2誤差分析</b></p><p>　　由于上述仿真數(shù)據(jù)在相同條件下多次測(cè)量同一量值時(shí)，絕對(duì)值和符號(hào)均不改變，為此上述數(shù)據(jù)的誤差只可能是系統(tǒng)誤差，不可

91、能是隨機(jī)誤差[8]。下面分別計(jì)算出上述數(shù)據(jù)的絕對(duì)誤差。絕對(duì)誤差定義為被測(cè)量值x和測(cè)量的真值A(chǔ)的差值。上述把預(yù)設(shè)的電壓作為真值，絕對(duì)誤差用符號(hào)表示。</p><p>　　計(jì)算出上述數(shù)據(jù)絕對(duì)誤差的平均值：</p><p>　　Δ=[8]=0.12</p><p>　　實(shí)物數(shù)據(jù)在預(yù)設(shè)電壓為0V時(shí)，第一級(jí)運(yùn)算放大后的電壓值調(diào)整不到零，總是從3.0V開(kāi)始，然后預(yù)設(shè)電壓每增加1

92、V，第一級(jí)運(yùn)放后的電壓增加0.2V，即預(yù)設(shè)電壓值為1V時(shí)，第一級(jí)運(yùn)放后的電壓為3.2V，當(dāng)然第二級(jí)放大5倍后最終輸出是15V左右。從3.2V開(kāi)始線(xiàn)性變化而沒(méi)有從0V開(kāi)始線(xiàn)性變化是本設(shè)計(jì)沒(méi)有調(diào)試成功的根源所在。如果第一級(jí)運(yùn)放后的電壓能從0開(kāi)始的話(huà)，整個(gè)輸出就和理論相符。因此測(cè)出的實(shí)物數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，無(wú)法再進(jìn)行誤差分析。</p><p><b>　　7. 結(jié) 論</b></p>&

93、lt;p>　　本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)最小控制系統(tǒng)來(lái)獲得0~10范圍內(nèi)的電壓輸出。在設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到了STC51單片機(jī)的應(yīng)用，DA0832芯片的應(yīng)用，運(yùn)算放大LM324的應(yīng)用以及穩(wěn)壓LM317的應(yīng)用。在查閱大量資料和所學(xué)專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)上，分別設(shè)計(jì)出各個(gè)單元電路，然后把單元電路組合在一起就構(gòu)成完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p>　　在組裝硬件電路和調(diào)試的過(guò)程中碰到了很多難題和自己難以解決的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)查閱資料和請(qǐng)教指導(dǎo)老

94、師的輔導(dǎo)，最終解決了部分問(wèn)題，實(shí)物實(shí)現(xiàn)了部分功能。特別是運(yùn)算放大電路模塊，實(shí)物最終沒(méi)有調(diào)試出正確的數(shù)據(jù)。實(shí)物在在預(yù)設(shè)電壓液晶顯示為0V時(shí)，測(cè)得DA轉(zhuǎn)化后的電壓值是3.0V，未能實(shí)現(xiàn)從0V起步線(xiàn)性變化的目的。為此后面的二級(jí)放大和輸出調(diào)整穩(wěn)壓再無(wú)法繼續(xù)調(diào)試下去。設(shè)計(jì)沒(méi)設(shè)調(diào)試出正確數(shù)據(jù)的根源就出現(xiàn)在第一級(jí)運(yùn)放后的電壓不從0起步線(xiàn)性變化這里。盡管最終實(shí)物未能調(diào)試出正確的數(shù)據(jù)，也沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完整的功能，但是通過(guò)自己力所能及范圍內(nèi)的親自動(dòng)手制作，進(jìn)一步

95、鞏固了我所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和提高了我以后的動(dòng)手能力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 劉楚湘.基于單片機(jī)的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)[J].新疆師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007,(01):15-20.</p><p>　　[2] 劉旭梅.數(shù)控直流穩(wěn)壓電源[J].科技致富向?qū)В?009(06):10-20.&l

96、t;/p><p>　　[3] 牛昱光. 單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008 : 12-35.</p><p>　　[4] 余孟嘗. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程[M].北京：高等教育出版社，2006 :426-430.</p><p>　　[5] 楊素行. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程[M].北京：高等教育出版社，2006 :282-293.</p

97、><p>　　[6] 趙亮，侯國(guó)瑞.單片機(jī)C語(yǔ)言編程與實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社，2007:100-120.</p><p>　　[7] 周航慈.單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003：89-100.</p><p>　　[8] 趙徽存.電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2003：9-20</p><p&g