LED照明恒流驅(qū)動(dòng)電源論文6

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目 led照明恒流驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)為led的照明恒流驅(qū)動(dòng)電源，系統(tǒng)大致分為五個(gè)模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制模塊、數(shù)模（d/a）轉(zhuǎn)換模塊、恒流源模塊、模數(shù)（a/d）轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊。單片機(jī)控制模塊以單片機(jī)at89s52為核心，通過(guò)鍵盤(pán)預(yù)置電流值，單片機(jī)輸出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)給d/a轉(zhuǎn)換器，d/a轉(zhuǎn)換器輸出的模擬信號(hào)送到運(yùn)算放大器，通過(guò)恒流源控制主電路電流大小。實(shí)際輸出的電流再通過(guò)采樣電阻采樣變成電壓信號(hào)，經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換后將信號(hào)反饋到單片機(jī)中。單片機(jī)將反饋信號(hào)與預(yù)置值比較，根據(jù)兩者間的差值調(diào)整輸出信號(hào)大小。顯示模塊采用led顯示屏與8255連接設(shè)計(jì)成10進(jìn)制8位數(shù)碼動(dòng)態(tài)顯示電路。鍵

2、盤(pán)模塊采用常見(jiàn)4×4矩陣鍵盤(pán)，用動(dòng)態(tài)掃描方式讀取外部按鍵動(dòng)作，這樣設(shè)計(jì)可靠，配合at89s52單片機(jī)可以很輕松的實(shí)現(xiàn)按鍵輸入 。此外，本設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)輸出電流1001000ma且有步進(jìn)調(diào)整功能。關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī)； 鍵盤(pán)控制； d/a轉(zhuǎn)換； 恒流源 ； a/d轉(zhuǎn)換； 譯碼顯示abstractthe design for the led lighting constant current driver, the system can be divided into five modules: a single-chip control module, d / a( d / a ) conv

3、ersion module, a constant current source module, module ( a / d ) conversion module, display module. single chip control module on at89s52 single-chip microcomputer as the core, through the keyboard to preset current value, the output of the single chip digital signal corresponding to the d / a conv

4、erter, d / a converter output analog signal to the operational amplifier, through a constant-current source control main circuit current size. the actual output current through the sampling resistor sampling is changed into voltage signal, the a / d conversion signal feedback to the mcu. mcu feedbac

5、k signal and the preset value will be compared, according to the difference between the two output signal for adjusting the size of. display module using led display screen and the 8255 connection is designed into 10 binary 8 bit digital dynamic display circuit. keyboard module uses a common 4 x 4 m

6、atrix keyboard, using dynamic scanning mode to read the external button action, so the design of reliable, with at89s52 mcu can easily achieve the key input. in addition, the design can realize the output current of 100 1000ma and step adjustment function.key words: single chip microcomputer; keyboa

7、rd control; d / a conversion; constant 目 錄1 緒論111 引言112 led發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用意義和前景1121國(guó)內(nèi)外應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀1122 課題研究意義22 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與論證43 硬件電路設(shè)計(jì)731 單片機(jī)模塊的設(shè)計(jì)7311 單片機(jī)的選擇7312 at89s52單片機(jī)功能特性描述7313 at89s52引腳功能描述7314 at89s52基本連接圖1032 d/a與a/d電路設(shè)計(jì)10321 d/a轉(zhuǎn)換器10322 a/d轉(zhuǎn)換器1233 顯示模塊設(shè)計(jì)14331 顯示模塊方案論證14332 led顯示器的工作原理14333 顯示模塊電路1634 鍵盤(pán)模塊方

8、案17341 方案論證17342 鍵盤(pán)模塊的電路1835 恒流源模塊的設(shè)計(jì)1936 穩(wěn)壓電源電路214 軟件設(shè)計(jì)2341 編程語(yǔ)言描述2342 主程序流程圖2343鍵盤(pán)處理程序2344 顯示處理程序25結(jié) 論27致 謝28參考文獻(xiàn)291 緒論11 引言近年來(lái)，世界范圍內(nèi)的能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，節(jié)能減排成為全世界共同關(guān)注的研究課題。發(fā)達(dá)國(guó)家照明用電占發(fā)電總量的比例是19 ，我國(guó)也達(dá)到10 。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)的照明用電將還會(huì)逐步提高，因此對(duì)綠色節(jié)能照明的研究越來(lái)越受到重視。發(fā)光二極管(1ight emittins diode，led)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，可

9、以直接把電轉(zhuǎn)化為光，與傳統(tǒng)的自熾燈和熒光燈相比，具有光效高、耗能少、壽命長(zhǎng)、無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，若是用固體led光源代替?zhèn)鹘y(tǒng)照明設(shè)備，全球照明能耗將可以節(jié)約50以上，所以led將會(huì)成為最具前景的照明產(chǎn)品。然而，目前l(fā)ed照明在應(yīng)用上仍存在某些問(wèn)題。led驅(qū)動(dòng)電源要求高效率、高功率因數(shù)、高電流控制精度、高可靠性、安全隔離、符合emi標(biāo)準(zhǔn)、體積小、成本低等。中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心于2010年12月發(fā)布的led筒燈節(jié)能認(rèn)證規(guī)則規(guī)定對(duì)于515 w的led照明產(chǎn)品，要求功率因數(shù)必須大于0.7,如此才能進(jìn)一步達(dá)成節(jié)能的目的。本文設(shè)計(jì)了一種led照明恒流驅(qū)動(dòng)電源，具有效率高、功率因數(shù)高、控制精度高、體積小、成本

10、低等特點(diǎn)。12 led發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用意義和前景121國(guó)內(nèi)外應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)60年代問(wèn)世的led在短短的30多年里，取得飛速發(fā)展。第一批產(chǎn)品出現(xiàn)在1968年，工作電流20ma的led的光通量只有千分之幾流明。相應(yīng)的發(fā)光效率為0.11m/w，而且只有一種光色為650hm的紅色光。20世紀(jì)70年代初該技術(shù)進(jìn)步很快，發(fā)光效率達(dá)到1lm/w，顏色也擴(kuò)大到紅色、綠色和黃色。led從誕生至今以每10年亮度提高20倍，價(jià)格降低為原來(lái)1/100的速度在發(fā)展。伴隨著新材料的發(fā)明和光效的提高，單個(gè)led光源的功率和光通量也在迅速增加。到了20世紀(jì)90年代，一種代號(hào)為“水虎魚(yú)”的led光源的驅(qū)動(dòng)電流增加到50m

11、a-70ma，而代號(hào)為“梭子魚(yú)”的led光源的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到300ma一500ma。特別是1998年白光led的開(kāi)發(fā)成功，使得led應(yīng)用從單純的標(biāo)識(shí)顯示功能向照明功能邁出了實(shí)質(zhì)性的一步。因此各個(gè)國(guó)家都相當(dāng)重視led的發(fā)展及應(yīng)用。led光源與傳統(tǒng)光源相比較，具有如下的優(yōu)點(diǎn)：超長(zhǎng)壽命，可達(dá)幾萬(wàn)小時(shí)，傳統(tǒng)光源一般為幾千小時(shí)；結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，沒(méi)有鎢絲、玻殼等容易損壞的部件，具有極高的抗震性能；響應(yīng)速度快，光通上升時(shí)間短；對(duì)點(diǎn)燈線路要求低，易實(shí)現(xiàn)調(diào)光和智能控制；耐開(kāi)關(guān)沖擊，適用于頻繁開(kāi)關(guān)場(chǎng)合；高效節(jié)能，現(xiàn)有光效已經(jīng)超過(guò)白熾燈，理論光效可達(dá)2001m/w；不含汞、鉛等有害物質(zhì)，沒(méi)有污染，綠色環(huán)保。歐司朗已經(jīng)發(fā)布首

12、款亮度超過(guò)50w鹵素?zé)舻膌ed產(chǎn)品，傳統(tǒng)光源與led的光效對(duì)比，如圖1-1傳統(tǒng)光源與led的光效對(duì)比所示。圖1-1傳統(tǒng)光源與led的光效對(duì)比國(guó)外led照明技術(shù)的發(fā)展速度要超過(guò)國(guó)內(nèi)。在全球能源緊缺，氣候變暖和經(jīng)濟(jì)危機(jī)的情況下，大力發(fā)展led照明產(chǎn)業(yè)以成為各國(guó)政府的共識(shí)。據(jù)美國(guó)能源部（doe）統(tǒng)計(jì)，美國(guó)22%的電能用于照明。doe聲稱在今后20年中，led照明將在美國(guó)得到快速普及，可以減少62%的照明電能需求。另外，它能消除2.58億噸的二氧化硅排放量，少建133座新的電廠。采用led照明能使財(cái)政節(jié)減115多億美元。以德國(guó)歐司朗，日本日亞公司，美國(guó)通用公司為代表的國(guó)外公司已經(jīng)壟斷了功率led發(fā)光芯

13、片的生產(chǎn)和封裝等技術(shù)并推出led照明設(shè)備。在led恒流驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電源技術(shù)上，國(guó)外也發(fā)展迅速。如日本松下電工已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn)“袖珍型led照明燈”，該產(chǎn)品包括筒燈和聚光燈，其驅(qū)動(dòng)電源做在燈頭內(nèi)，可直接用于220v市電，每套售價(jià)在100萬(wàn)到200萬(wàn)日元之間，光源壽命達(dá)4萬(wàn)小時(shí)。122 課題研究意義我國(guó)是人口眾多的泱泱大國(guó)，在照明領(lǐng)域消耗的能源相當(dāng)?shù)木薮?，在能源緊缺的當(dāng)今社會(huì)，使用節(jié)能、環(huán)保的led照明具有非常重大的意義。高效led恒流驅(qū)動(dòng)電源的研制將極大的提高我國(guó)在led照明和led背光電視等產(chǎn)業(yè)上的競(jìng)爭(zhēng)力。led照明有著巨大的市場(chǎng)潛力，各國(guó)政府在政策和資金上都給予了極大的支持。我國(guó)是傳統(tǒng)的生產(chǎn)大國(guó)，l

14、ed照明產(chǎn)業(yè)在增加出口和拉動(dòng)內(nèi)需上都是新的增長(zhǎng)點(diǎn)。led產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，離不開(kāi)高效led恒流驅(qū)動(dòng)電源的支持。開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展有三十多年的歷史，是比較成熟的技術(shù)，國(guó)內(nèi)公司和研究機(jī)構(gòu)在理論和研制方面與國(guó)外的差距較小，同時(shí)由于國(guó)家近幾年大力發(fā)展微電子產(chǎn)業(yè)，使國(guó)內(nèi)有了一批電源管理芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的公司。使led恒流驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電源的研制追趕世界先進(jìn)水平成為可能。白光led照明需要220v市電驅(qū)動(dòng)。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)目前大量使用恒壓控制加限流電阻或led專用驅(qū)動(dòng)芯片的恒流開(kāi)關(guān)電源，研究用傳統(tǒng)的恒壓電源控制芯片實(shí)現(xiàn)恒流控制功能，將降低成本，減小體積，提高效率，增加設(shè)計(jì)的靈活性。增強(qiáng)國(guó)內(nèi)led照明產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源

15、大多是恒壓控制的，恒流控制電源屬于特種電源，現(xiàn)在led照明的迅速推廣，使得恒流控制電源成為常規(guī)電源。因?yàn)楹懔骺刂评碚摵图夹g(shù)方面的研究相對(duì)較少，所以恒流驅(qū)動(dòng)方式將提供新的角度去研究恒流控制電源。2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與論證21 提出方案與論證（1）通過(guò)專門的恒流/恒壓芯片lt1769和簡(jiǎn)單的控制線路來(lái)實(shí)現(xiàn)壓控電流源方案這種恒壓芯片具有集成度高，使用起來(lái)控制系統(tǒng)的軟硬件都變得相對(duì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。但缺點(diǎn)是方案實(shí)現(xiàn)不夠靈活；由于該芯片精度不高（5%），設(shè)備性能被局限在這種專用芯片性能指標(biāo)所允許的范圍內(nèi)。所以這種設(shè)計(jì)一般只適合于精度要求不高，但集成度和便攜性要求高的場(chǎng)合。事實(shí)證明，這不是最理想的數(shù)控電流源實(shí)現(xiàn)方案

16、。（2）通過(guò)編碼開(kāi)關(guān)來(lái)控制通過(guò)編碼開(kāi)關(guān)來(lái)控制存儲(chǔ)器的地址,先根據(jù)地址輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)字量送數(shù)模（d/a）進(jìn)行轉(zhuǎn)換,再根據(jù)輸出的電壓量來(lái)控制電流的變化。同時(shí)通過(guò)四個(gè)編碼開(kāi)關(guān)的bcd碼送給數(shù)碼管顯示。此方案的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大且存儲(chǔ)器存儲(chǔ)容量有限，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)編碼開(kāi)關(guān)不穩(wěn)定，所以不宜采用。其電路方框圖如圖2-1所示：顯示編碼開(kāi)關(guān)存儲(chǔ)器d/a轉(zhuǎn)換恒流源負(fù)載圖2-1方案四方框圖（3）采用開(kāi)環(huán)電路即利用微處理器做控制電路，d/a轉(zhuǎn)換器和v/i轉(zhuǎn)換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)框圖見(jiàn)下圖2-2所示：在這種實(shí)現(xiàn)方法中，微處理器通過(guò)控制d/a的輸出直接調(diào)控電流大小，由于無(wú)反饋環(huán)節(jié)，會(huì)造成電流輸出效果不理想，精度

17、差，量程范圍小等問(wèn)題。尤其在需要高精度，寬量程的電流輸出時(shí)達(dá)不到要求。（4）采用閉環(huán)電路在傳統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用控制系統(tǒng)中反饋與控制原理，給電路加上反饋電路，使整個(gè)電路構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)。這種方法設(shè)計(jì)的電流源性能穩(wěn)定、帶負(fù)載能力強(qiáng)。系統(tǒng)的控制過(guò)程為：通過(guò)鍵盤(pán)預(yù)置電流值，單片機(jī)輸出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)給d/a轉(zhuǎn)換器，d/a轉(zhuǎn)換器輸出的模擬信號(hào)送到運(yùn)算放大器，通過(guò)恒流源控制主電路電流大小。實(shí)際輸出微處理器d/a轉(zhuǎn)換v/i轉(zhuǎn)換電路電流輸出圖2-2 智能電流源開(kāi)環(huán)系統(tǒng)框圖的電流再通過(guò)采樣電阻采樣變成電壓信號(hào)，經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換后將信號(hào)反饋到單片機(jī)中。單片機(jī)將反饋信號(hào)與預(yù)置值比較，根據(jù)兩者間的差值調(diào)整輸出信號(hào)大小。比

18、較以上幾種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，方案五采用閉環(huán)電路簡(jiǎn)潔、靈活、可擴(kuò)展性好，能達(dá)到題目的設(shè)計(jì)要求，因此采用方案五來(lái)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)電源模塊at89s52單片機(jī)鍵盤(pán)模塊a/d轉(zhuǎn)換（ad0804）d/a轉(zhuǎn)換（dac0832）顯示模塊v/i轉(zhuǎn)換恒流輸出圖2-3 數(shù)控直流電流源系統(tǒng)框圖22 系統(tǒng)原理與基本框圖結(jié)合以上各部分模塊電路方案，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖如圖2-3所示。該系統(tǒng)由穩(wěn)壓電路電源、單片機(jī)、d/a轉(zhuǎn)換電路、電壓電流(v/i)轉(zhuǎn)換電路、a/d轉(zhuǎn)換電路、鍵盤(pán)顯示電路組成。3 硬件電路設(shè)計(jì)31 單片機(jī)模塊的設(shè)計(jì)311 單片機(jī)的選擇對(duì)單片機(jī)的要求：只要能夠方便地?cái)U(kuò)展顯示器、鍵盤(pán)、a/d轉(zhuǎn)換器、d/a轉(zhuǎn)換器等外設(shè)即可，其他

19、并無(wú)特殊要求。常見(jiàn)的單片機(jī)有8051系列的單片機(jī)、8096系列的單片機(jī)、spce061a的凌陽(yáng)單片機(jī)。這里采用at89s52，at89s52相比于at89c51價(jià)格基本不變，甚至比at89c51更低，具有更高的性價(jià)比。312 at89s52單片機(jī)功能特性描述at89s52是一種低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有8k在系統(tǒng)可編程flash存儲(chǔ)器，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(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位cpu和在系統(tǒng)可編程flash，使得at89s52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。at89s52具有

20、以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)flash，256字節(jié)ram，32位i/o口線，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，at89s52可降至0hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，cpu停止工作，允許ram、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，ram內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。313 at89s52引腳功能描述at89s52引腳封裝圖圖3-1所示。（1）vcc：電源。（2）gnd：地。（3）p0口：p0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向i/o口。作為輸出口，每位能驅(qū)

21、動(dòng)8個(gè)ttl邏輯電平。對(duì)p0端口寫(xiě)“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，p0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，p0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，p0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。（4）p1口：p1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)ttl邏輯電平。對(duì)p1端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（iil）。此外，p1.0和p1.2分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（p1.0/t2）和定時(shí)

22、/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（p1.1/t2ex），具體如下表3-1所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p1口接收低8位地址字節(jié)。圖3-1 at89s52引腳封裝圖表3-1 at89s52引腳功能表引腳號(hào)第二功能p1.0t2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 t2 的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出p1.1t2ex（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 t2 的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制）p1.5mosi（在系統(tǒng)編程用）p1.6miso（在系統(tǒng)編程用）p1.7sck（在系統(tǒng)編程用）（5）p2口：p2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)ttl邏輯電平。對(duì)p2端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。

23、作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（iil）。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行movxdptr）時(shí)，p2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，p2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如movxri）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，p2口輸出p2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。（6）p3口：p3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)ttl 邏輯電平。對(duì)p3端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因

24、，將輸出電流（iil）。p3口亦作為at89s52特殊功能（第二功能）使用，如表3-2所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p3口也接收一些控制信號(hào)。表3-2 引腳功能表引腳號(hào)第二功能p3.0rxd（串行輸入）p3.1txd（串行輸出）p3.2int0(外部中斷 0)p3.3int0(外部中斷 0)p3.4t0（定時(shí)器 0 外部輸入）p3.5t1（定時(shí)器 1 外部輸入）p3.6wr(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通)p3.7rd(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通)（7）st：復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，rst腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。看門狗計(jì)時(shí)完成后，rst腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器auxr(地址8e

25、h)上的disrto位可以使此功能無(wú)效。disrto默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。（8）ale/prog：地址鎖存控制信號(hào)（ale）是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在flash編程時(shí)，此引腳（prog）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ale以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來(lái)作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ale脈沖將會(huì)跳過(guò)。如果需要，通過(guò)將地址為8eh的sfr的第0位置“1”，ale操作將無(wú)效。這一位置“1”，ale僅在執(zhí)行movx或movc指令時(shí)有效。否則，ale將被微弱拉高。這個(gè)ale使能標(biāo)志位（地址為8eh的sfr的第0位）的

26、設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。（9）psen：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（psen）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)at89s52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，psen在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，psen將不被激活。（10）/vpp：訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000h到ffffh的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，ea必須接gnd。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，應(yīng)該接。在flash編程期間，ea也接收12伏vpp電壓。（11）xtal1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。（12）xtal2：振蕩器反相放大器的輸出端。314 at89s52基本連接圖at89s52基

27、本連接圖如圖圖3-2所示： 圖3-2 at89s52基本連接圖32 d/a與a/d電路設(shè)計(jì)321 d/a轉(zhuǎn)換器由于本次設(shè)計(jì)的led照明恒流電源要求能夠完成設(shè)定輸出值。因此若設(shè)定步進(jìn)為4ma。則根據(jù)題目要求輸出10ma1000ma，以4ma為步進(jìn)。需要的級(jí)數(shù)為：因，由此可見(jiàn)采用8的轉(zhuǎn)換芯片即可滿足要求。本設(shè)計(jì)中采用了8位的dac0832模塊，提供高精度的基準(zhǔn)電壓。（1）dac0832芯片介紹dac0832是采用cmos工藝制成的單片直流輸出型8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。它由倒t型r-2r電阻網(wǎng)絡(luò)、模擬開(kāi)關(guān)、運(yùn)算放大器和參考電壓vref四大部分組成。一個(gè)8位d/a轉(zhuǎn)換器有8個(gè)輸入端（其中每個(gè)輸入端是8位二進(jìn)

28、制數(shù)的一位），有一個(gè)模擬輸出端。輸入可有=256個(gè)不同的二進(jìn)制組態(tài)，輸出為256個(gè)電壓之一，即輸出電壓不是整個(gè)電壓范圍內(nèi)任意值，而只能是256個(gè)可能值。圖3-3是dac0832的邏輯框圖和引腳排列。圖3-3是dac0832的邏輯框圖和引腳排列（2）dac0832引腳與應(yīng)用簡(jiǎn)介d0d7：數(shù)字信號(hào)輸入端。ile：輸入寄存器允許，高電平有效。cs：片選信號(hào)，低電平有效。wr1：寫(xiě)信號(hào)1，低電平有效。xfer：傳送控制信號(hào)，低電平有效。wr2：寫(xiě)信號(hào)2，低電平有效。iout1、iout2：dac電流輸出端。rfb：是集成在片內(nèi)的外接運(yùn)放的反饋電阻。vref：基準(zhǔn)電壓（-1010v）。vcc：是源電壓（

29、+5+15v）。agnd：模擬地 ngnd：數(shù)字地，可與agnd接在一起使用。（3）d/a轉(zhuǎn)換電路dac0832輸出的是電流，一般要求輸出是電壓，所以還必須經(jīng)過(guò)一個(gè)外接的運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓。實(shí)驗(yàn)由于dac0832芯片數(shù)據(jù)輸入可采用雙緩沖、點(diǎn)緩沖和直通三種方式。我們讓dac0832芯片處于直通工作方式，數(shù)據(jù)量一旦輸入，就直接進(jìn)入d/c寄存器，進(jìn)行d/a轉(zhuǎn)換。電路如圖3-4所示： 圖3-4 d/a轉(zhuǎn)換電路dac0832以電流形式輸出，再輸出級(jí)后加了一級(jí)運(yùn)算放大器，運(yùn)放的輸出為uout，運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)了將dac0832輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓的信號(hào)。322 a/d轉(zhuǎn)換器（1）adc0804主要技術(shù)

30、指標(biāo)如下：高阻抗?fàn)顟B(tài)輸出分辨率：8 位(0255)存取時(shí)間：135ms轉(zhuǎn)換時(shí)間：100ms總誤差：-1+1lsb工作溫度：adc0804c為0度70度；adc0804l為-40度85度模擬輸入電壓范圍：0v5v參考電壓：2.5v工作電壓：5v輸出為三態(tài)結(jié)構(gòu)（2）adc0804引腳功能接腳說(shuō)明見(jiàn)下圖3-5所示，adc0804為一只具有20引腳8位cmos連續(xù)近似的a/d轉(zhuǎn)換器。引腳功能說(shuō)明如下:pin1(cs)：chip select，與rd、wr接腳的輸入電壓高低一起判斷讀取或?qū)懭肱c否，當(dāng)其為低位準(zhǔn)(low)時(shí)會(huì)active。pin2(rd)：read。當(dāng)cs、rd皆為低位準(zhǔn)(low)時(shí)，ad

31、c0804會(huì)將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字訊號(hào)經(jīng)由db7db0輸出至其它處理單元。pin3(wr)：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)換的控制訊號(hào)。當(dāng)cs、wr皆為低位準(zhǔn)(low)時(shí)adc0804做清除的動(dòng)作，系統(tǒng)重置。當(dāng)wr由01且cs 0 時(shí)，adc0804會(huì)開(kāi)始轉(zhuǎn)換信號(hào)，此時(shí)intr設(shè)定為高位準(zhǔn)(high)。圖3-5 adc0804引腳圖pin4、pin19(clk in、clkr)：頻率輸入/輸出。頻率輸入可連接處理單元的訊號(hào)頻率范圍為100khz至800khz。而頻率輸出頻率最大值無(wú)法大于640khz，一般可選用外部或內(nèi)部來(lái)提供頻率。若在clk r 及clk in 加上電阻及電容，則可產(chǎn)生adc 工作所需的時(shí)序，其頻率約為：1

32、00khz至800khz。 pin5 ( intr )：中斷請(qǐng)求。轉(zhuǎn)換期間為高位準(zhǔn)(high)，等到轉(zhuǎn)換完畢時(shí)intr 會(huì)變?yōu)榈臀粶?zhǔn)(low)告知其它的處理單元已轉(zhuǎn)換完成，可讀取數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。 pin6、pin7 （vin(+)、vin(-)）：差動(dòng)模擬訊號(hào)的輸入端。輸入電壓vinvin(+) vin(-)，通常使用單端輸入，而將vin(-)接地。 pin8 (a gnd):模擬電壓的接地端。33 顯示模塊設(shè)計(jì)331 顯示模塊方案論證數(shù)碼管是數(shù)碼顯示器的俗稱。常用的數(shù)碼顯示器有半導(dǎo)體數(shù)碼管，熒光數(shù)碼管，輝光數(shù)碼管和液晶顯示器等。（1）方案一：使用led數(shù)碼管顯示數(shù)碼管采用bcd編碼顯示數(shù)字，對(duì)外界

33、環(huán)境要求低，易于維護(hù)。led顯示屏采用了低電壓掃描驅(qū)動(dòng)，具有耗電省、使用壽命長(zhǎng)、成本低、亮度高、視角大、可視距離遠(yuǎn)、防水、規(guī)格品種多等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足各種不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，發(fā)展前景非常廣闊，被公認(rèn)為最具增長(zhǎng)潛力也是發(fā)展最快的的led應(yīng)用市場(chǎng)。（2）方案二：使用lcd液晶顯示lcd具有輕薄短小，可視面積大，方便的顯示數(shù)字字符，分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)，功耗小，且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。但是使用壽命較短，限制了液晶顯示器色彩的發(fā)揮且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、亮度輸出均勻性差。綜上所述，選擇方案一。采用led顯示模塊同時(shí)顯示電流給定值和實(shí)測(cè)值。332 led顯示器的工作原理本設(shè)計(jì)所選用的是半導(dǎo)體數(shù)碼管，是用發(fā)光二極管（簡(jiǎn)稱l

34、ed）組成的字形來(lái)顯示數(shù)字，七個(gè)條形發(fā)光二極管排列成七段組合字形，便構(gòu)成了半導(dǎo)體數(shù)碼管。因此也稱之為七段led顯示器。通過(guò)七段發(fā)光二極管亮暗的不同組合，可以顯示多種數(shù)字、字母及其它符號(hào)。發(fā)光二極管一般為砷化鎵半導(dǎo)體二極管，在發(fā)光二極管的兩端加上正向電壓，則發(fā)光二極管發(fā)光。而數(shù)碼管led是由若干發(fā)光二極管組合而成的，一般的“8”字形led由“a，b，c，d，e，f，g，dp”8個(gè)發(fā)光二極管組成，如圖3-6所示，每個(gè)發(fā)光二極管成為一個(gè)字段。七段led有共陰極和共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)形式。介紹如下：（1）共陽(yáng)極接法把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成公共陽(yáng)極。使用時(shí)公共陽(yáng)極接vcc，當(dāng)某陰極端為低電平時(shí)，該段發(fā)光

35、二極管就導(dǎo)通發(fā)光。（2）共陰極接法把法光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。使用時(shí)公共陰極接gnd，當(dāng)某陽(yáng)極端圖3-6 led外形圖為高電平時(shí)，該段發(fā)光二極管就導(dǎo)通發(fā)光。七段led包含七段發(fā)光二極管和小數(shù)位發(fā)光二極管，共需8位i/o口線控制，其代碼為一個(gè)字節(jié)。七段led字型碼見(jiàn)表3-3所示。表3-3 七段led字型碼顯示字符共陰極字型碼03fh106h25bh34fh466h56dh67dh707h87fh96fh由n個(gè)led顯示塊可構(gòu)成n位led顯示器。n位led顯示器需要n根位選線和8×n根段選線。根據(jù)顯示電路不同，位選線和段選線的連接方式不同，實(shí)際所需的位選線和段選線的根數(shù)也不一

36、樣。顯示電路主要有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。（1）靜態(tài)顯示電路led顯示器工作在靜態(tài)顯示時(shí)，其公共陽(yáng)極（或陰極）接vcc(或gnd)，一直處于顯示的有效狀態(tài)，所以每一位的顯示內(nèi)容必須由鎖存器加以鎖存，顯示各位相互獨(dú)立。靜態(tài)顯示時(shí)，led的亮度高，控制容易，但功耗大，所需口線多。若顯示位數(shù)增多，則靜態(tài)顯示方式很難適應(yīng)。一般需要采用動(dòng)態(tài)顯示方式。（2）動(dòng)態(tài)顯示電路對(duì)于動(dòng)態(tài)顯示，一般將所有位的段選線的同名端聯(lián)在一起，由一個(gè)8位i/o口控制，形成段選線的多位復(fù)用。而各位的公共陽(yáng)極或公共陰極則分別由相應(yīng)的i/o口線控制，實(shí)現(xiàn)各位形成段的分時(shí)選通，即同一時(shí)刻只有被選通位是能顯示相應(yīng)的字符，而其他所有位都是熄

37、滅的。由于人眼有視覺(jué)暫留現(xiàn)象，只要每位顯示間隔足夠短，則會(huì)造成多位同時(shí)點(diǎn)亮的假象。這就需要單片機(jī)不斷的對(duì)顯示進(jìn)行控制，犧牲單片機(jī)的cpu時(shí)間來(lái)?yè)Q取元件的減少以及顯示功耗的降低。圖3-7為動(dòng)態(tài)顯示電路結(jié)構(gòu)框圖。圖3-7 動(dòng)態(tài)顯示電路結(jié)構(gòu)框圖其工作過(guò)程為：將字形代碼送入字形鎖存器鎖存，這時(shí)所有的顯示塊都有可能顯示同樣的字符；再將需要顯示的位置代碼送入字位鎖存器鎖存。為防止閃爍。每位顯示時(shí)間在12ms，然后顯示另一位，cpu需要不斷的進(jìn)行顯示刷新。333 顯示模塊電路本設(shè)計(jì)采用共陽(yáng)極接法，組成動(dòng)態(tài)顯示電路，采用譯碼器74ls373和8位共陽(yáng)led段數(shù)碼管顯示電路進(jìn)行顯示，其中最高位可以顯示千位的“1

38、”。顯示模塊電路如圖3-8所示。圖3-8 顯示模塊電路原理圖34 鍵盤(pán)模塊方案341 方案論證（1）方案一：采用獨(dú)立式按鍵電路，每個(gè)按鍵單獨(dú)占有一根i/o接口線,每個(gè)i/o口的工作狀態(tài)互不影響，此類鍵盤(pán)采用端口直接掃描方式。（2）方案二：采用標(biāo)準(zhǔn)4x4鍵盤(pán)，此類鍵盤(pán)采用矩陣式行列掃描方式，優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)按鍵較多時(shí)可降低占用單片機(jī)的i/o口數(shù)目，而且可以做到直接輸入電流值和實(shí)現(xiàn)步進(jìn)調(diào)整。4*4矩陣式鍵盤(pán)采用at89s51單片機(jī)為核心，主要由矩陣式鍵盤(pán)電路、譯碼電路、顯示電路等組成，軟件選用匯編語(yǔ)言編程。單片機(jī)將檢測(cè)到的按鍵信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，顯示于led顯示器上。該系統(tǒng)靈活性強(qiáng)，易于操作，可靠性高，將會(huì)

39、有更廣闊的開(kāi)發(fā)前景。題目要求可進(jìn)行電流給定值的設(shè)置和步進(jìn)調(diào)整，需要的按鍵很多。矩陣式鍵盤(pán)模式以n個(gè)端口連接控制n*n個(gè)按鍵，實(shí)時(shí)在led數(shù)碼管上顯示按鍵信息。顯示按鍵信息，既降低了成本，又提高了精確度，省下了很多的i/o端口為他用，相反，獨(dú)立式按鍵雖編程簡(jiǎn)單，但占用i/o口資源較多，不適合在按鍵較多的場(chǎng)合應(yīng)用。綜合考慮兩種方案及題目要求，采用方案二。342 鍵盤(pán)模塊的電路由于要實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，至少要有10個(gè)數(shù)字按鍵和兩個(gè)步進(jìn)按鍵（+4ma、-4ma），考慮到還要實(shí)現(xiàn)其它的功能鍵，所以選用16按鍵的鍵盤(pán)來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)控制。本設(shè)計(jì)采用4×4矩陣式鍵盤(pán)。其工作過(guò)程如下：（1）鍵掃描：cpu先

40、通過(guò)輸出口使所有列線輸出為低電平，然后從輸入口讀入所有行線的狀態(tài)。若行線狀態(tài)都為高電平，則說(shuō)明沒(méi)有鍵按下，若行線中有低電平，則表明有鍵被按下。cpu通過(guò)輸出口使列線從低位至高位逐位變低電平輸出，每次均讀入行線的狀態(tài)，以確定哪條列線為“0”狀態(tài)。由行、列狀態(tài)就可判斷是哪一個(gè)鍵被按下（行、列交叉處）。當(dāng)判斷出哪個(gè)鍵壓下后，程序轉(zhuǎn)入相應(yīng)的鍵處理程序。（2）鍵掃描的方式：cpu的控制一旦進(jìn)入監(jiān)控程序，將反復(fù)不斷的掃描鍵盤(pán)，等待輸入命令或數(shù)據(jù)。在初始化程序中對(duì)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器進(jìn)行編程，使之產(chǎn)生10ms的定時(shí)中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，對(duì)鍵盤(pán)掃描一遍，檢查鍵盤(pán)的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤(pán)的定時(shí)掃描。當(dāng)鍵盤(pán)上有按鍵按下時(shí)，

41、由硬件電路產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，cpu相應(yīng)中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，判斷按下的鍵的鍵號(hào)，根據(jù)鍵的定義作相應(yīng)處理。在本設(shè)計(jì)中，用at89s52的并行口p2接4×4矩陣鍵盤(pán)，以p2.0p2.3作輸入線，以p2.4p2.7作輸出線 ，4×4矩陣鍵盤(pán)識(shí)別處理每個(gè)按鍵有它的行值和列值，行值和列值的組合就是識(shí)別這個(gè)按鍵的編碼。矩陣的行線和列線分別通過(guò)兩并行接口和cpu通信。每個(gè)按鍵的狀態(tài)同樣需變成數(shù)字量“0”和“1”，開(kāi)關(guān)的一端（列線）通過(guò)電阻接vcc，而接地是通過(guò)程序輸出數(shù)字“0”實(shí)現(xiàn)的。鍵盤(pán)處理程序的任務(wù)是：確定有無(wú)鍵按下，判斷哪一個(gè)鍵按下，鍵的功能是什么；還要消除按鍵在閉合或斷開(kāi)

42、時(shí)的抖動(dòng)。兩個(gè)并行口中，一個(gè)輸出掃描碼，使按鍵逐行動(dòng)態(tài)接地，另一個(gè)并行口輸入按鍵狀態(tài)，由行掃描值和回饋信號(hào)共同形成鍵編碼而識(shí)別按鍵，通過(guò)軟件查表，查出該鍵的功能。鍵盤(pán)電路圖見(jiàn)圖3-9所示。圖3-9 鍵盤(pán)模塊電路圖35 恒流源模塊的設(shè)計(jì)（1）方案一：采用開(kāi)關(guān)電源的恒流源采用開(kāi)關(guān)電源的恒流源電路如圖3-10所示。當(dāng)電源電壓降低或負(fù)載電阻rl降低時(shí)，采樣電阻rs上的電壓也將減少，則sg3524的12、13管腳輸出方波的占空比增大，從而bg1導(dǎo)通時(shí)間變長(zhǎng)，使電壓u0回升到原來(lái)的穩(wěn)定值。bg1關(guān)斷后，儲(chǔ)能元件l1、e2、e3、e4保證負(fù)載上的電壓不變。當(dāng)輸入電源電壓增大或負(fù)載電阻值增大引起u0增大時(shí)，原

43、理與前類似，電路通過(guò)反饋系統(tǒng)使u0下降到原來(lái)的穩(wěn)定值，從而達(dá)到穩(wěn)定負(fù)載電流il的目的。優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)關(guān)電源的功率器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，功率損耗小，效率高。與之相配套的散熱器體積大大減小，同時(shí)脈沖變壓器體積比工頻變壓器小了很多。因此采用開(kāi)關(guān)電源的恒流源具有效率高、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：開(kāi)關(guān)電源的控制電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸出紋波較大，在有限的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)比較困難。（2）方案二： 采用集成穩(wěn)壓器構(gòu)成的開(kāi)關(guān)恒流源系統(tǒng)電路構(gòu)成如圖3-11所示。mc7805為三端固定式集成穩(wěn)壓器，調(diào)節(jié)，可以改變電流的大小，其輸出電流為：，式中為mc7805的靜態(tài)電流，小于10ma。當(dāng)較小即輸出電流較大時(shí)，可以忽略，當(dāng)負(fù)載電阻變化時(shí)

44、，mc7805改變自身壓差來(lái)維持負(fù)載通過(guò)的電流不變。優(yōu)點(diǎn)：該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高。缺點(diǎn)：無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)控。（3)方案三：采用三極管構(gòu)成恒流源此恒流源電路由三極管、高精度運(yùn)算放大器、采樣電阻等組成，其電路原理圖如圖3-12所示。利用功率晶體管的恒流特性，再加上電流反饋電路，使得該電路的精度很高。該電流源電路可以結(jié)合單片機(jī)構(gòu)成數(shù)控電流源。通過(guò)鍵盤(pán)預(yù)置電流值，單片機(jī)輸出相 圖3-10 開(kāi)關(guān)電源的恒流源電路圖 圖3-11 集成穩(wěn)壓器構(gòu)成的開(kāi)關(guān)恒流源應(yīng)的數(shù)字信號(hào)給d/a轉(zhuǎn)換器，d/a轉(zhuǎn)換器輸出的模擬信號(hào)送到運(yùn)算放大器，控制主電路電流大小。實(shí)際輸出的電流再通過(guò)采樣電阻采樣變成電壓信號(hào)，a/d轉(zhuǎn)換后將信號(hào)反饋

45、到單片機(jī)中。單片機(jī)將反饋信號(hào)與預(yù)置值比較，根據(jù)兩者間的差值調(diào)整輸出信號(hào)大小。這樣就形成了反饋調(diào)節(jié)，提高輸出電流的精度。根據(jù)以上此恒流源的介紹及其優(yōu)點(diǎn)，所以本次設(shè)計(jì)采用方案三。 圖3-12 三極管構(gòu)成恒流源圖36 穩(wěn)壓電源電路在本設(shè)計(jì)中,恒流驅(qū)動(dòng)部分需±12v供電，單片機(jī)和a/d、d/a控制電路部分需5v供電，采用三端穩(wěn)壓器7805、7812、7912構(gòu)成一穩(wěn)壓電源，由于78及79系列穩(wěn)壓器最大輸出電流有1.5a，而題目要求輸出電流范圍是100ma1000ma,滿足了題目要求。電路如圖3-13控制電路供電電源，圖3-14驅(qū)動(dòng)電路供電電源。圖3-13 控制電路供電電源圖3-14 驅(qū)動(dòng)電路

46、供電電源4 軟件設(shè)計(jì)41 編程語(yǔ)言描述c語(yǔ)言已成為當(dāng)前舉世公認(rèn)的高效簡(jiǎn)潔，又貼近硬件的編程語(yǔ)言之一，將c語(yǔ)言向單片機(jī)上的移植，始于20世紀(jì)80年代的中后期，經(jīng)過(guò)十幾年的努力，c語(yǔ)言終于成為專業(yè)化的單片機(jī)實(shí)用高級(jí)語(yǔ)言，人們通常把開(kāi)發(fā)mcs-51使用的c語(yǔ)言簡(jiǎn)稱c51。采用c51編寫(xiě)的應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)清楚、模塊化程度高、可讀性強(qiáng)，并容易移植。應(yīng)用c51進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，用戶可以不必具體考慮寄存器、存儲(chǔ)器的分配等工作，而把這部分工作交給編譯、連接軟件，用戶只需了解mcs-51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，甚至不必去了解51的指令系統(tǒng)。c51開(kāi)發(fā)環(huán)境一般都提供了數(shù)學(xué)計(jì)算等子程序，為程序開(kāi)發(fā)帶來(lái)方便。雖然采用c51編程形成的源

47、代碼比不上有經(jīng)驗(yàn)人員編寫(xiě)的匯編語(yǔ)言精煉，但對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)或復(fù)雜運(yùn)算，還是比用匯編語(yǔ)言容易得多，且易于移植及有利于系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)。在實(shí)時(shí)要求較高的場(chǎng)合，可采用c51匯編混合編程。本設(shè)計(jì)我們采用的是c51，其編譯器是keil c51，它是德國(guó)keil software公司出品的51系列兼容單片機(jī)c語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。keil c51軟件提供了豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具。c51語(yǔ)言編程方法是：1.啟動(dòng)uvision4(keil c51基于windows下的開(kāi)發(fā)環(huán)境)，創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目文件，并從器件數(shù)據(jù)庫(kù)里選擇一款cpu芯片；2.根據(jù)應(yīng)用要求，在pc上用文本編輯軟件編寫(xiě)c語(yǔ)言源程序；

48、利用c51編譯工具軟件對(duì)源程序進(jìn)行編譯，生成目標(biāo)文件(.obj文件)；利用c51連接工具對(duì)目標(biāo)程序進(jìn)行連接定位，生成絕對(duì)程序，即可以裝載到開(kāi)發(fā)裝置仿真運(yùn)行。在某些情況下，也可以將絕對(duì)程序轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制代碼程序(.hex文件)。42 主程序流程圖這次的設(shè)計(jì)用到很多程序包括：主程序，延時(shí)程序，電流顯示程序，鍵盤(pán)處理程序和d/a轉(zhuǎn)換程序。方便設(shè)計(jì)需要可先總括出整個(gè)程序的流程圖，然后在逐步完善各個(gè)流程圖。本文主要介紹整體流程圖，子程序流程圖從略。整個(gè)程序的的流程圖4-1所示。43鍵盤(pán)處理程序本系統(tǒng)采用查詢掃描來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)，使程序及時(shí)響應(yīng)按鍵請(qǐng)求而無(wú)需顧慮其它程序模塊運(yùn)行情況。然后判斷設(shè)定鍵、校準(zhǔn)鍵是否按下，在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序后，再確認(rèn)該鍵電平是否保持閉合狀態(tài)電平。若仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)該鍵處于閉合狀態(tài)，從而消除了抖動(dòng)影響。根據(jù)設(shè)定值、校正等參數(shù)計(jì)算對(duì)應(yīng)輸出的數(shù)字量，再進(jìn)行閉環(huán)反饋調(diào)整。如圖4-2所示。開(kāi)始系統(tǒng)初始化開(kāi)中斷掃描