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單片機數控直流電源課程設計論文

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  • 方案論證與選擇

方案一：原理框圖如圖1所示，采用數字邏輯控制。通過“＋”、“－”兩鍵操作，控制可逆計數器分別作加、減計數，可逆計數器的二進制數字輸出一路用于驅動數顯電路，指示電源輸出電壓的大小值；另一路進入D／Ａ轉換電路，將數字量按比例轉換成模擬電壓，然后經過射極跟隨器控制調整輸出級輸出所需的穩定電壓。該方案能夠完成基本要求，發揮部分受到限制。

圖一  方案一示意圖

方案二：原理框圖如圖2所示，采用8051單片機產生波形，D/A轉換器將其轉化為模擬電壓，再經過放大器放大。由單片機的軟件實現電壓的步進增減、對鍵盤的自動掃描等功能。該方案靈活性大，易于擴展，需要專用的譯碼驅動芯片。

圖二  方案二示意圖

方案三：數控部分同方案二，原理框圖如圖三。用74LS164作驅動器，由單片機軟件控制數碼顯示，軟件還附有顯示器的自動刷新及電路的過零保護等功能。該方案具有方案二的所有優點，而降低了對芯片的要求，提高了系統的可靠性。

圖三 方案三示意圖

綜上所述，選用方案三。

二．理論分析與參數計算

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 / 模轉換器，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01.V的實現

因為輸出電壓量程為10V，VREF基準電壓范圍為-10V---+10V，基準電壓可以為5.12V，這樣在DAC0832的8腳輸出電壓的分辨率為：

即D/A輸入數據端每增加1，電壓增加0.02V。D/A的電壓輸出端接放大器OP27

的輸入端，放大器的放大倍數為5 ，才能得到輸出電壓的電壓分辨率：

0.02V×5=0.1V

這樣當調節電壓的時候，以每次0.1V的梯度增加或者降低電壓。

三．硬件電路圖

1．波形轉換與放大部分

選用51系列的單片機產生和控制波形。數模轉換器用的是DAC0832，本方案中DAC0832采用單緩沖模式。
電路如圖五所示，P0口和DAC0832的數據口直接相連， 和 接地，DAC數據寄存器處于直通狀態，ILE=1， 和 連接后接P2.0。在選中該片的地址（=0）時，寫入數字量，該數字信號就立即傳送到DAC輸入寄存器，并直通至DAC數據寄存器，經過短暫的建立時間，即可以獲得相應的模擬電壓。 寫入操作結束， 和立即變為高電平，寫入的數據被輸入寄存器鎖存，直到再次寫入刷新。

圖五 波形產生與轉換電路

圖六  電流放大電路

  







2．鍵盤與數碼顯示部分電路如圖七

圖七   鍵盤與顯示電路


3．穩壓電源部分

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

四．軟件設計與流程圖

1．軟件介紹

軟件部分采用模塊化程序設計的方法編寫，系統軟件由主控制程序、數碼顯示子程序、鍵盤服務子程序組成。還添加了自動掃描鍵盤、顯示器的自動刷新、過零保護的功能。編程中C函數和匯編函數相互調用。










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…………
復制代碼
完整課程設計論文下載（word格式 可編輯）：
數控直流電源.doc (457 KB, 下載次數: 38)


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沙發
ID:212829 發表于 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 發表于 2017-10-10 10:14 來自手機 | 只看該作者
可以好用
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5#
ID:249545 發表于 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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