基于51單片機(jī)的數(shù)控電源

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 基于51單片機(jī)的數(shù)控電源 摘要：學(xué)習(xí)如何以單片機(jī)為核心設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng) 關(guān)鍵詞：AT89C52. LCD-1602. DAC0832. 一 .引言這里設(shè)計數(shù)控電源的目的是學(xué)習(xí)如何以單片機(jī)為核心設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)，因此數(shù)控電源的功能和技術(shù)指標(biāo)的設(shè)置不一定適合作為一個實用的電源。二.設(shè)計原理 設(shè)計一個直流數(shù)控電源首先要明確設(shè)計要求： 輸出電壓范圍：0.0V9.9V； 輸出電壓的調(diào)節(jié)方式：獨立鍵盤； 顯示方式： 液晶LCD-1602; 在明確了設(shè)計要求之后，那么就要開始進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計。系統(tǒng)設(shè)計的目的是使每個要求有規(guī)則的結(jié)合起來，讓復(fù)雜的問題簡單化。 實現(xiàn)這一系統(tǒng)的功能的用很多種可行

2、的設(shè)計方案。 起初我考慮了兩種方案：第一種方案原理圖如下： 這個方案很好，他把220V的交流電經(jīng)過變壓，整流濾波，調(diào)整后輸出，對輸出電壓的控制是通過鍵盤給AT89C52輸入數(shù)據(jù)，經(jīng)過DA轉(zhuǎn)換和比較放大來控制的。 電壓的顯示，是把輸出的電壓信號取樣，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換和單片機(jī)處理后，在1602上顯示出來的。 第二種方案的原理圖如下： 這與第一種方案比較起來顯然是很簡單，首先通過鍵盤給AT89C52輸入一個數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)在1602上顯示出來，單片機(jī)把這個數(shù)據(jù)保存，然后在鍵盤上按一下確定鍵，這是就把DAC0832電路打開把數(shù)據(jù)傳送進(jìn)去，這個芯片把送過來的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號后經(jīng)過運算放大器的處理后最終輸

3、出。 比較這兩種方案，第一種方案肯地更接近與一個實用的電源 ，首先是他的能量來源，他由單一的220V的交流電（市電）提供能量。AT89C52，DA芯片，AD芯片，以及運算放大器和1602都需要直流電，我們想在一個封裝好的商業(yè)化的實用的數(shù)控電源種，再來安裝電池是很麻煩的，這就需要用220V能量的一部分來維持這些芯片的運行。 再來看看第二種方案的能量來源，AT89C52，DA芯片，1602和運算放大器都需要直流電，如果做成實物也用220V的交流電，我想可以用一下三端集成穩(wěn)壓器芯片。 我準(zhǔn)備用實物把第一種方案做出來。 我已經(jīng)用Proteus仿真軟件把第二種方案做出。 用仿真軟件來做有很多方便，首先在

4、Proteus中不需要考慮為那些芯片提供能量，再次因為仿真所以出了錯誤可以重新在仿真，不存在把芯片燒毀的問題，但是如果用實物這個問題應(yīng)首先考慮 。下面我簡要的介紹一下第二種方案。 三.單元電路原理 通過系統(tǒng)設(shè)計這個過程，可以把引用系統(tǒng)劃分成一系列的子系統(tǒng)，每個單元電路也就是一個子系統(tǒng)。每個子系統(tǒng)實現(xiàn)一種獨立的功能，這樣不僅可以簡化電路的設(shè)計，而且一旦出了錯誤也好檢查。1 顯示電路設(shè)計電路圖如下： 這里采用液晶1602來顯示數(shù)據(jù)，LCD1602支持總線接口，數(shù)據(jù)線D7D0，控制線有RS（數(shù)據(jù)命令選擇），RW（讀寫選擇），E（時能信號）。根據(jù)它的時序圖可以對它進(jìn)行操作（下載關(guān)于LCD1602的資料

5、）。 第一行顯示設(shè)計者的名字 “jinchaoqiang”(金朝強(qiáng)). 第二行顯示輸出電壓的數(shù)值“Voltage:0.0V ”.2. 鍵盤電路設(shè)計 電路圖如下： 獨立式鍵盤所需的硬件電路結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)都比較簡單，應(yīng)用它不僅可以向單片機(jī)輸入開關(guān)量的控制信號，而且也可以輸入數(shù)據(jù)。如上圖四個按鍵對應(yīng)四個P0口，key1=P1.0Key2=P1.1,key3=P1.2,key4=P1.3 四個按鍵分別扮演四個不同的“角色”：按鍵key0是功能選擇按鍵，當(dāng)按第一下后可以調(diào)整電壓的十分位，key2是增加的按鍵，key3是減小的按鍵。再按一下key1后可以調(diào)整電壓的個位，同樣key2增加key3減少。 Ke

6、y4是確定鍵，當(dāng)按下這個鍵后就就可以把數(shù)據(jù)送到DAC0832. 3. 數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路設(shè)計按照數(shù)據(jù)的輸入模式，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器有并行數(shù)如模式和串行輸入模式。我這里采用并行的DAC0832，采用單緩沖方式的接口電路。 4. 放大電路設(shè)計 電路圖如下： 由DAC0832數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器電路測量數(shù)據(jù)，當(dāng)它的輸入數(shù)據(jù)為0099時，對應(yīng)的輸出模擬電壓為0.02V1.93V電壓因此需要電壓放大電路，它將輸出滿足數(shù)控電源要求的的0.0V9.9V的電壓。此放大電路采用的時同相放大電路。電壓增益Av=1+R2/R3.四. 小結(jié) 我選擇第二種方案的目的是要熟悉一下以AT89C52單片機(jī)為核心的系統(tǒng)設(shè)計，在我這個設(shè)

7、計中使用了很少的模擬電路知識，只有電壓放大的那一塊用到了一點。當(dāng)然這在實際的用硬件電子系統(tǒng)設(shè)計中是不可取的，實際電路中模擬電路應(yīng)是最基本的，整個系統(tǒng)應(yīng)該用模電的思想來分析，因為就單片機(jī)而言就是用程序去控制每個引腳的輸入和輸出的電流，當(dāng)程序一下載到單片機(jī)里面，加電后它就能自動運行，它是模電的一種高級形式。 我也比較熟悉第一種方案基本原理，它涉及模擬電路的整流，濾波，用三極管調(diào)整輸出電壓，抑制紋波，運放的比較等一系列模擬電路問題。 做出這兩種方案對學(xué)習(xí)一個電子應(yīng)用系統(tǒng)都是有幫助的。 附件：#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#defi

8、ne uint unsigned intsbit key1=P10; /端口定義sbit key2=P11;sbit key3=P12;sbit key4=P13;sbit rs=P14;sbit en=P15;sbit w1=P16;sbit w2=P17;sbit DAC_CS=P32;sbit DAC_WR=P36;uchar code table1=" Jinchaoqiang"uchar code table2=" voltage:0.0V "uchar ge,shifen,keynum,volt;void delay(uint z) /延時函

9、數(shù) uint x,y; for(x=z;x>0;x-) for(y=110;y>0;y-);void write_com(uchar com) /寫指令到1602 rs=0; en=0; P0=com; delay(5); w1=1; en=1; delay(5); en=0;void write_date(uchar date) /寫數(shù)據(jù)到1602 rs=1; en=0; P0=date; delay(5); w1=1; en=1; delay(5); en=0;void Init() /初始化 uchar num; en=0; write_com(0x38);write_com

10、(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);write_com(0x80); for(num=0;num<16;num+)write_date(table1num);delay(50);write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<14;num+)write_date(table2num);delay(50);void write_voltage(uchar add,uchar dat) /寫電壓到1602 write_com(0x80+0x40+add); write_date(0x30+dat); void da0832

11、out(uchar dadata) /寫電壓數(shù)據(jù)到DAC0832 w1=0; w2=1; DAC_CS=0; P0=dadata; DAC_WR=0; delay(5); DAC_WR=1; DAC_CS=1; w2=0;void keyscan() /鍵盤掃描 if(key1=0) delay(5); if(key1=0) keynum+; while(!key1); if(keynum=1) write_com(0x80+0x40+12); write_com(0x0f); if(keynum=2) write_com(0x80+0x40+10); write_com(0x0f); if(

12、keynum=3) keynum=0; write_com(0x0c); if(keynum!=0) if(key2=0) delay(5); if(key2=0) while(!key2); if(keynum=1) shifen+; if(shifen=10)shifen=0; write_com(0x80+0x40+11); write_com(0x0c); write_voltage(12,shifen); if(keynum=2) ge+; if(ge=10)ge=0; write_com(0x80+0x40+9); write_com(0x0c); write_voltage(10,ge); if(key3=0) delay(5); if(key3=0) while(!key3); if(keynum=1) shifen-; if(shifen=-1)shifen=9; write_com(0x80+0x40+11); write_com(0x0c); write_voltage(12,shifen); if(keynum=2) ge-; if(ge=-1)ge=9; write_com(0x80+0x40+9); write_com(