畢業設計-基于at89s52單片機的數控直流穩壓電源設計(文件)

　

【正文】 ，檢測電路板上是否存在短路現象，若聽見“滴滴”聲表明存在短路。 檢測單片機的最小系統是否能正常工作。經測量，上電后 1 19 腳的電壓為 ，按下復位鍵， 9腳、西昌學院畢業論文 (設計 ) 29 31腳的電壓為 ，表明單片機最小系統能正常運行。 數據存儲模塊：通過相應的程序將數據送存儲器后，按下相關的按鍵，看顯示部分能否顯示預計要提取的數據，達到檢測的目的。軟件調試到能顯示電壓值，而且在按下電壓步進按鍵時顯示電壓能改變并且能對執行模塊發出相應信號就基本完成。 西昌學院畢業論文 (設計 ) 30 表 7 測試結果 預置電壓（ V） 顯示電壓（ V） 測量電壓（ V） 1 2 3 5 7 8 9 7 總結與展望 本論文主要設計并實現了一種 基于 S52 單片機的數控直流穩壓源系統。這些問題只有在未來的實際運用中慢慢解決。他不僅在專業教學上循偱善誘，對我悉心指導，而且在生活上平易近人，教會我許多為人處事的道理，特別是他的學習精神更讓我終生受益，在此謹此向恩師致以崇高的敬意和由衷的感謝！ 然后，我要感謝我的每一位專業老師，特別是施智雄老師、張娜老師、劉塵塵老師、周聘林老師、黃鵬老師，衷心感謝他們對我的培養、教育和關懷。 謹以此文獻給所有關心、理解、支持和幫助我的人們！ 西昌學院畢業論文 (設計 ) 33 獨 撰 聲 明 我聲明，本論文（設計）是由本人在指導教師的指導下獨立完成的，在完成論文（設計）時所利用的一切資料均已在參考文獻中列出。 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和殷切希望，感謝您們對我的無私照顧和深切關懷。 首先，我要感謝我的指導老師 —— 張玉成老師。一方面使對恒壓直流的數字控制更為方便、易于操作， 達到了自動化的要求；另一方面對單片機的應用進行了擴展，對于單片機在其他生產領域的應用也有一定得借鑒作用。 其實際性能指標如表 6所示。若有，則穩壓正常工作。 D/A 轉換模塊：按下電壓步進按鍵，看單片機能否接收到數據，同時結合 D/A 轉換，看單片機能正常接收、處理、顯示當前電壓值。上電后，用萬用表測量單片機的 1 19 腳 (晶振的兩 只腳 )的電壓，如果顯示的電壓在 — 之間就表示單片機在正常工作范圍之內；按下復位鍵時，用萬用表測量單片機的第 9腳，是否為高電平，若為高電平表明復位電路正常。 上電后用萬用表測量電路中的供電電壓是否在 5V 左右。按鍵子程序流程如圖 22 所示。單片機主程序主要負責接收存儲器傳送過來的數據并通過 LCD 進行實時顯示，同時與原先內部設定的參數值進行比較處理并根據比較的結果對執行機構發出相應的信號，并將數據進行存儲，其程序流程圖如圖 21 所示。 S52 單片機初始化后調用按鍵子程序判斷是否有手動控制信號輸入，然后通過調用串行通信 接收子程序讀取數據并送顯示，同時作出判斷是否應該執行相應的輸出控制，一次完整的巡回檢測完成。系統初始化。 設置自動布線規則 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，各有各的優缺點，自動布線方便快捷，但不一定滿足電氣特性方面的要求。 載入元件封裝與網絡 Altium Designer 實現了真正的雙向同步設計，元件封裝和網絡信息即可通過在原理圖編輯器中更新 PCB文件來實現，也可通過在 PCB編輯器中導入原理圖的變化來實現。而在 Altium Designer 中，并不一定要通過載入網絡表才能調入 PCB元件封裝和網絡，但讀者可以通過網絡表查看各元件編號、參數是否正確，封裝是否合適，元件之間的網絡連接關系是否正確等。 4 電路板板的手工制作 PCB 板制作前期準備 繪制原理圖 圖 18 系統整體電路圖 確定合適的原件封裝 確定元件封裝雖然是在原理圖繪制過程中完成，但對于 PCB 板的制作至關重要。如圖 16所示。如圖 12。 西昌學院畢業論文 (設計 ) 19 3 電源控制系統硬件設計 按照系統的設計方案，本系統的硬件電路也采用分塊設計，現對其分塊進行詳細介紹。當使用 AT24C02 時最大可級聯 8個器件。主器件和從器件都可以作為發送西昌學院畢業論文 (設計 ) 18 器或接收器，但由主器件控制傳送數據（發送或接收）的模式，通過器件地址輸入端 A0、 A1 和 A2 可以實現將最多 8 個 AT24C02 器件連接到總線上。 ? 管腳配置，如圖 10。則完成一次數 /模轉換的程序段如下： MOV R0， 0FEH ；裝入輸入寄存器地址 MOVX R0， A ；轉換數據送輸入寄存器 INC R0 ；產生 DAC 寄存器地址 MOVX R0 , A ；數據通過 DAC 寄存器 最后一條指令，表面上看來是把 A 中數據送 DAC 寄存器，實際上這種數據轉送并不真正進行，該指令只是起到打開 DAC 寄存器使輸入寄存器中數據通過的作用，數據通過后就去進行 D/A 轉換。連接方式如圖 8所示。 XFER 轉移控制信號，低電平有效 WR2 寫信號 2，低電平有效 當 XFER、 WR2同時有效時 , LE2=1， DAC 寄存器輸出隨輸入而變化； WR1 , LE=0，將輸入數據鎖存到 DAC 寄存器，數據進入 D/A 轉換器，開始 D/A 轉換。使用時數據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。基準電壓的范圍為 10V ；電流建立時間為 1 S ；CMOS 工藝，低功耗 20mW 。 mode 0 時，若完成接收第 8位，則本位自動設定為 1，并產生 RI中斷。mode mode 2 或 mode 3 時，若完成傳送停止位，則本位自動設定為 1，并產生 TI 中斷。 表 2 SCON 寄存器 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI ● SM0 與 SM1 這兩位的功能是設定串行端口的模式，如表 3所示。一個是串行口控制寄存器 SCON（ Series Control）， SCON 用來設定串行口的 4 種工作方式，接收、發送控制及設置狀態標志。在發送時， CPU 通過累加器 ACC 由一條寫發送緩沖器的指令，將 ACC 中的數據寫入串行口發送緩沖器，然后由串行口一位一位通過 TXD引腳向外發送。發送緩沖器只能用 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。 ▲ 串行通信接口及功能 AT89S52 內部有一個可編程的全雙工異步通信接口，可以同時進行數據的發送或接收，既可作為通用異步接收和發送器 UART，也可作為同步移位寄存器，能方便地組成雙機、多機串行通信接口。 西昌學院畢業論文 (設計 ) 11 ● 全雙工 UART 串行通道。 ● 三級加密程序存儲器。 ● 8KB Flash ROM，可以檫除 1000 次以上，數據保存 10 年。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲器技術制造，與工業 80C51 產品指令和引西昌學院畢業論文 (設計 ) 10 腳完全兼容。 同相比例運算電路具有高輸入電阻、低輸出電阻的優點，但有共模輸入，所以為了提高運算精度，應當選用高共模抑制比的集成運放。電路引入電壓串聯負反饋，故運放工作在線性區。對于輸出是電流的 D/A 轉換器來說，穩定時間是很快的，約幾微秒，而輸出是電壓的 D/A 轉換器，其穩定時間主要取決于運算放大器的響應時間。 ? 偏移 量誤差 偏移量誤差 是指輸入數字量時，輸出模擬量對于零的偏移值。它和分辨率是兩個不同的概念。根據電流定律，有： 圖 2 四位 D/A 轉換原理圖 RVII 4REF232 222 ???RVII 4REF121 222 ???RVII 4REF010 222 ???RVRVI 4R E F3R E F3 222 ???西昌學院畢業論文 (設計 ) 7 由于開關 BS3 ~ BS0 的狀態是受要轉換的二進制數 D D D D0 控制的，并不一定全是 “ 1” 。增強版還具有標準的 ISP下載接口，可支持 ATMEL 公司 MCS51 系列和 AVR 系列單片機在線下載編程 (ISP)。 Keil 公司的 uVision3 整合式開發環境是一套相當好用的 8051 開發軟件，在整合式開發環境里，包括項目管理器 (Project Manager)、源程序編輯器 (Editor)、組譯器 (Assembler)、編譯器 (Compiler)、鏈接器(Linker/Locator)、調試器 (Debugger)等，我們可從建立設計項目 (Project)開始，然后編譯源程序 (C 語言或匯編語言 )、編譯、組譯、鏈接，再進行調試，而調試就是一種程序功能仿真。現對系統的這三種開發工具進行簡單介紹。最后信號送入 LCD 顯示器顯示出來。進一步說明了主要的創新點和所存在的不足之處，并提出了一些改進該系統的建議。 第六章，調試及性能分析。 第四章，電路板的手工制作。 第二章，系統總體設計及元器件選型。采用軟件方法來解決數據的 預置以及電流的步進控制，使系統硬件更加簡潔，各類功能易于實現本系統以直流電源為核心，利用 S52系列單片機為主控制器，通過鍵盤來設置直流電源的輸出電流，設置步進等級可達 ，并可由數碼管顯示實際輸出電壓值和電壓設定值。因此對于數控恒壓源的研究是必要的。因此 ,直流穩壓電源的研究就頗為重要。在電子設備中，直流穩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）但在直流穩壓電源中，通過整流、濾波電路所獲得的直流電源的電壓往往是不穩定的。 易組成高可靠性的多模塊逆變電源并聯運行系統。也可以通過 MODEM遠程操作。 電源采用數字控制，具有以下明顯優點 : 易于采用先進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。單片機技術及電壓轉換模塊的出現為精確數控電源 的發展提供了有利的條件。這些理論為其后來的發展提供了一個良好的基礎。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品提出了不同要求并制定了一系列的產品精度標準。電力電子技術是電能的最佳應用技術之一。目前 ,