畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì))

本文主要論述了一種基于51單片機(jī)為核心控制器的數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法。該電源具有電壓可預(yù)置、可步進(jìn)調(diào)整、輸出的電壓信號(hào)和電流信號(hào)可同時(shí)顯示功能。文章介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，其主要由微控制器模塊、穩(wěn)壓控制模塊、電壓/電流采樣模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、電源模塊五部分構(gòu)成。該系統(tǒng)原理是以STC89C52單片機(jī)為控制單元，以數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832輸出參考電壓控制電壓轉(zhuǎn)換模塊LM317輸出電壓大小，同時(shí)輸出穩(wěn)壓、恒流采用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0832對采樣的電壓、電流轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。文章最后對數(shù)控直流電源的主要性能參數(shù)進(jìn)行了測定和總結(jié)，并對其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。單片機(jī)（MCU）；數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）；模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）；閉環(huán)控制惠州學(xué)院畢業(yè)論文Basedonthe51microcontrollernumericalDCpowersupplydesignAuthor：LiuXuezhiMajor：ElectronicinformationtechnologyTeacher：HuangLinTitle：AssociateProfessorAbstractThemethodofthispaperbasedonthe51microcontrollercoreofthenumericalcontrollerDCpowersupplydesigntheoryandrealization.Thepowersupplyhassomefunctionssuchaspresettingvoltage,steppingadjustment,displayingtheoutputvoltagesignalsandcurrentsignalsatthesametime.Thispaperintroducesageneraldesigningplanofthesystem,whichismainlyconsistedofmicro-controllermodule,DCRegulatorsmodule,voltage/currentsamplingmodule,displaymodule,keyboardmodule,powersupplymodule.Thesystemisbasedontheprincipleofsingle-chipmicrocomputertocontroltheunitSTC89C52toDAC0832digital-to-analogconverterchipreferencevoltagetocontroltheoutputvoltageLM317outputvoltageconversionmodulesize,whiletheoutputvoltageregulator,currentuseofanalog-to-digitalconverterADC0832chipsamplingofvoltageandcurrentconvertedtodigitalsignals,andthenthroughthesingle-chipclosed-loopcontroltoachieve.ArticleonthemainDCpowersupplyCNCperformanceparametersweremeasuredandsummarized,andtheirdevelopmentprospects.Keywordsmicrocontroller(MCU)，theDigitaltoAnalog(DAC)，theAnalogtoDigital(ADC)，theclosed-loopcontrol基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)1.前言………………11.1研究背景及意義…………………11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀…………………11.3課題的主要內(nèi)容…………………21.4論文的總體結(jié)構(gòu)…………………32.方案論證與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)…………32.1方案設(shè)計(jì)與論證…………………32.2主控單片機(jī)(MCU)………………52.3液晶顯示屏（1602）……………62.4三端可調(diào)穩(wěn)壓器…………………82.5運(yùn)算放大器OP07………………92.6數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片…………………102.7模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片…………………113.系統(tǒng)電路原理及硬件實(shí)現(xiàn)………123.1系統(tǒng)總體框圖…………………123.2系統(tǒng)模塊電路設(shè)計(jì)……………133.2.1單片機(jī)控制模塊………………13惠州學(xué)院畢業(yè)論文3.2.2穩(wěn)壓控制模塊…………………143.2.3電壓與電流采樣模塊…………153.2.4顯示模塊………………………183.2.5電源模塊………………………193.2.6鍵盤模塊………………………203.3系統(tǒng)整體原理圖………………204.系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)…………………214.1軟件設(shè)計(jì)思路…………………214.2系統(tǒng)軟件流程…………………214.2.1主程序模塊……………………214.2.2閉環(huán)比較程序模塊…………235.系統(tǒng)測試與誤差分析……………245.1系統(tǒng)測試………………………245.1.1軟件測試……………………245.1.2硬件測試……………………245.1.3系統(tǒng)整體測試…………………255.2誤差分析………………………266.設(shè)計(jì)總結(jié)和展望…………………27致謝…………………29參考文獻(xiàn)……………30附錄1系統(tǒng)整體原理圖………………31附錄2系統(tǒng)源程序……………………32基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)1.1.1電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的工程技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。當(dāng)今電源技術(shù)融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學(xué)科領(lǐng)域。直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的儀器設(shè)備之一,廣泛的應(yīng)用于教學(xué)、科研等領(lǐng)域，是電子實(shí)驗(yàn)員、電子設(shè)計(jì)人員及電路開發(fā)部門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和科學(xué)研究所不可缺少的電子儀器。在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源來供電。而整個(gè)穩(wěn)壓過程是由電源變壓器、整流、濾波、穩(wěn)壓等四部分組成。然而這種傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源功能簡單、不好控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復(fù)雜度高。普通的直流穩(wěn)壓電源品種有很多,但均存在以下二個(gè)問題:輸出電壓是通過粗調(diào)(波段開關(guān))及細(xì)調(diào)(電位器)來調(diào)節(jié)。這樣,當(dāng)輸出電壓需要精確輸出,或需要在一個(gè)小范圍內(nèi)改變時(shí),困難就較大。另外,隨著使用時(shí)間的增加,波段開關(guān)及電位器難免接觸不良,對輸出會(huì)有影響。穩(wěn)壓方式均是采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路,對過載進(jìn)行限流或截流型保護(hù),電路構(gòu)成復(fù)雜,穩(wěn)壓精度也不高。在家用電器和其他各類電子設(shè)備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。但在實(shí)際生活中，都是由220V的交流電網(wǎng)供電。這就需要通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電。濾波器用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般傳統(tǒng)電路由濾波扼流圈和電容器組成，若由晶體管濾波器來替代，則可縮小直流電源的體積，減輕其重量，且晶體管濾波直流電源不需直流穩(wěn)壓器就能用作家用電器的電源，這既降低惠州學(xué)院畢業(yè)論文了家用電器的成本，又縮小了其體積，使家用電器小型化。傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源通常采用電位器和波段開關(guān)來實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)，并由電壓表指示電壓值的大小。因此，電壓的調(diào)整精度不高，讀數(shù)欠直觀，電位器也易磨損。而基于單片機(jī)控制的直流穩(wěn)壓電源能較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用的工控產(chǎn)品均需要有低紋波、寬調(diào)整范圍的高壓電源，而在一些高能物理領(lǐng)域，更是急需電腦或單片機(jī)控制的低紋波、寬調(diào)整范圍的電源。1.2從十九世紀(jì)90年代末起，隨著對系統(tǒng)更高效率和更低功耗的需求，電信與數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的技術(shù)更新推動(dòng)電源行業(yè)中直流/直流電源轉(zhuǎn)換器向更高靈活性和智能化方向發(fā)1展。在上世紀(jì)80年代的第一代分布式供電系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)向到上世紀(jì)末更為先進(jìn)的第四代分布式供電結(jié)構(gòu)以及中間母線結(jié)構(gòu)，直流/直流電源行業(yè)正面臨著新的挑戰(zhàn)，即如何在現(xiàn)有系統(tǒng)加入嵌入式電源智能系統(tǒng)和數(shù)字控制。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對物質(zhì)需求也越來越來高，特別是一些高新技術(shù)產(chǎn)品。如今隨著直流電源技術(shù)的飛躍發(fā)展,整流系統(tǒng)由以前的分立元件和集成電路控制發(fā)展為微機(jī)控制,從而使直流電源智能化,具有遙測、遙信、遙控的三遙功能,基本實(shí)現(xiàn)了直流電源的無人值守。并且，在當(dāng)今科技快速發(fā)展過程中，模塊化是直流電源的發(fā)展趨勢，并聯(lián)運(yùn)行是電源產(chǎn)品大容量化的一個(gè)有效手段，可以通過設(shè)計(jì)N+1冗余電源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)容量擴(kuò)展，提高電源系統(tǒng)的可靠性、可用性，縮短維修、維護(hù)時(shí)間，從而使企業(yè)產(chǎn)生更大的效益。如：揚(yáng)州鼎華公司近些年基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)來結(jié)合美國SorensenAmrel等公司的先進(jìn)技術(shù)，成功開發(fā)了單機(jī)最大功率120KW智能模塊電源，可以并聯(lián)32臺(tái)（可擴(kuò)展到64臺(tái)），使最大輸出功率可以達(dá)到7600kW以上。智能模塊電源采用電流型控制模式，集中式散熱技術(shù)，實(shí)時(shí)多任務(wù)監(jiān)控，具有高效、高可靠、超低輻射，維護(hù)快捷等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)箱結(jié)構(gòu)緊湊，防腐與散熱也作了多方面的加強(qiáng)。它的應(yīng)用將會(huì)克服大功率電源的制造、運(yùn)輸及維修等困難。而且和傳統(tǒng)可控硅電源相比節(jié)電20%-30%節(jié)能優(yōu)勢，奠定了它將是未來大功率直流電源的首選。1.31、如何實(shí)現(xiàn)對電源的輸出控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是要用微處理器來替代傳統(tǒng)直流穩(wěn)壓電源中手動(dòng)旋轉(zhuǎn)電位器，實(shí)現(xiàn)輸出電壓在電源量程范圍內(nèi)步進(jìn)可調(diào)，精度要求高。實(shí)現(xiàn)的途徑很多，可以用DAC的模擬輸出控制電源的基準(zhǔn)電壓或分壓電阻，或者用其它更有效的方法，因此如何選擇簡單有效的方法是本課題需要解決的首要問題。2、數(shù)控直流電源功能的完備數(shù)控直流穩(wěn)壓電源要實(shí)現(xiàn)電壓的鍵盤化輸出控制，同時(shí)要具備輸出、過壓過流保護(hù)及數(shù)組存貯與預(yù)置等功能。另外，根據(jù)要求電源還應(yīng)該可以通過按鍵選擇一些特殊的功能。如何有效的實(shí)現(xiàn)這些功能也是課題所需研究解決的問題。3、性能指標(biāo)輸出最大電壓:15V輸出最大電流:1A2惠州學(xué)院畢業(yè)論文電壓步進(jìn):0.1V電壓分辨率:0.02V1.4第一部分簡要介紹課題的背景、意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，介紹本文的主要研究內(nèi)容,包括實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)、功能的完備和性能指標(biāo)。第二部分提出了數(shù)控直流電源的總的設(shè)計(jì)思路和幾種實(shí)現(xiàn)方案論證，以及相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能，對這些方案的可行性進(jìn)行比較分析，選擇了一種基于51單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)控直流電源的方案，并對該方案運(yùn)用的基礎(chǔ)知識(shí)和使用的器件作出扼要的介紹。第三部分模塊化詳細(xì)闡述了基于51單片數(shù)控直流電源的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)框圖，包括數(shù)據(jù)單片機(jī)控制模塊、穩(wěn)壓控制模塊、電壓/電流采樣模塊、電源模塊及鍵盤模塊。第四部分主要闡述了數(shù)控直流電源的軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和軟件設(shè)計(jì)流程。第五部分對數(shù)控直流電源的性能參數(shù)進(jìn)行測量與評估，以及對誤差進(jìn)行分析。第六部分對本數(shù)控直流電源的給出了本課題的結(jié)論，并對其發(fā)展前景進(jìn)行了展望。2.2.1根據(jù)設(shè)計(jì)的要求：1、最高輸出電壓15V，最大輸出電流1A。2、電壓步進(jìn)0.1V。3、紋波系數(shù)盡可能小，輸出穩(wěn)定。4、有限按鍵操作方便，LCD顯示界面?；?1單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)5、閉環(huán)控制理論的嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)。特色及基本技術(shù)路線：1、低成本解決方案。2、直觀的實(shí)驗(yàn)效果。3、經(jīng)典理論驗(yàn)證平臺(tái)先硬件后軟件，先局部后整體。我設(shè)計(jì)出以下三個(gè)方案：方案一：設(shè)計(jì)開關(guān)電源。在前期方案設(shè)計(jì)中采用PWM脈寬調(diào)制。它的功耗小，效率高，穩(wěn)壓范圍寬，電路形式靈活多樣，功耗小，效率高。在制作過程中發(fā)現(xiàn)，PWM3占空比的線性變化使相應(yīng)的電流呈非線性變化，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)濾波電容的存在對占空比很小的PWM波積分效果明顯，導(dǎo)致電壓的非線性變化更顯著，特別是PWM占空比很小時(shí)(希望得到輸出的電壓很小)，利用單片開關(guān)電源的PWM技術(shù)控制開關(guān)的占空比來調(diào)整輸出電壓的，以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的。但用數(shù)字量控制的作用更加明顯。方案二：用D/A和運(yùn)算放大器做電流源，即采用D/A輸出調(diào)節(jié)晶體管的偏值電流（電壓）。采用此方案能有效的縮短調(diào)節(jié)時(shí)間，并能提高輸出精度。設(shè)計(jì)方案，包括了微控制器模塊、穩(wěn)壓控制模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、電源模塊四部分構(gòu)成,形成開環(huán)控制。方案原理示意圖見圖2-1：惠州學(xué)院畢業(yè)論文圖2-1方案二原理框圖采用常用的51芯片作為控制器，P0口和DAC0832的數(shù)據(jù)口直接相連，DA的電壓輸出端接放大器OP07的輸入端，設(shè)定放大器的放大倍數(shù)為5，輸出到電壓模塊LM3317的電壓分辨率0.1V。所以，當(dāng)MCU輸出數(shù)據(jù)增加1的時(shí)候，最終輸出電壓增加0.1V，當(dāng)調(diào)節(jié)電壓的時(shí)候，可以以每次0.1V的梯度增加或者降低電壓。數(shù)碼管顯示電路，該系統(tǒng)使用3個(gè)數(shù)碼管，可以顯示三位數(shù)，分別組成顯示電路的十位、個(gè)位、小數(shù)點(diǎn)位。本主電路的原理是通過MCU控制DA的輸出電壓大小，通過放大器放大，給電壓模塊作為最終輸出的參考電壓，真正的電壓，電流還是由電壓模塊LM317輸出。4方案三：用D/A和運(yùn)算放大器做電流源，即采用D/A輸出調(diào)節(jié)晶體管的偏值電流51單片機(jī)(8051)掉電存貯單元(24C02)三位數(shù)碼管顯示單元電壓控制單元(LM317)按鍵電路電源電路基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)（電壓）；使用電壓/電流采樣電路，通過A/D轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。采用此方案是對方案二的改進(jìn)，能有效的縮短調(diào)節(jié)時(shí)間，進(jìn)一步提高輸出精度。設(shè)計(jì)方案，其主要由微控制器模塊、穩(wěn)壓控制模塊、電壓/電流采樣模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、電源模塊五部分構(gòu)成。液晶屏顯示電路，該系統(tǒng)使用LCD1602液晶顯示屏，可以清晰地顯示分別組成顯示電路的十位、個(gè)位、小數(shù)點(diǎn)位，同時(shí)還能顯示英文名稱和電壓/電流單位。方案原理示意圖見圖2-2。圖2-2方案三原理框圖依據(jù)設(shè)計(jì)要求中說提出的特色及基本技術(shù)路線，所以最后選用方案三。2.2(MCU)2.2.1STC89C52STC89C52為8位單片機(jī)，程序存儲(chǔ)器為8K，外部可擴(kuò)展至64KB，內(nèi)部RAM為512B，可擴(kuò)展至64KB，4組可位尋址的8位輸入/輸出口，即圖中P0，P1，P2，P3。51單片機(jī)(89C52)掉電存貯單元(24C02)LCD顯示單元電壓控制單元(LM317)按鍵電路電源電路輸出電壓/電流采樣惠州學(xué)院畢業(yè)論文有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，STC89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。在內(nèi)5部功能及管腳排布上與通用的8xc52相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。圖2-3STC89C52引腳圖2.2.2主要管腳有：XTAL1（19腳）和XTAL2（18腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz晶振。RST/Vpd（9腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC（40腳）和VSS（20腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。P0~P3為可編程通用I/O腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，P0端口（32~39腳）被定義為N1功能控制端口，分別與N1的相應(yīng)功能管腳相連接，13腳定義為IR輸入端，10腳和11腳定義為I2C總線控制端口，分別連接N1的SDAS（18腳）和SCLS（19腳）端口，12腳、27腳及28腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板CPU的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能?；?1單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)2.316022.3.1LCD1602LCD1602可以在LCD顯示屏上完整顯示32個(gè)英文字符和日文等一些字符,適合顯示英文文字信息量較小的地方.可以應(yīng)用在計(jì)算器,頻率計(jì),信號(hào)發(fā)生器,時(shí)鐘等產(chǎn)品上。6圖2-4LCD16021、顯示容量:16X2個(gè)字符.2、芯片工作電壓:4.5-5.5V3、工作電流2MA(5.0V)不包括背光電流.4、模塊最佳工作電壓為5V5、字符尺寸:2.95X4.35(WXH)mm6、帶有英文和日文字庫,使用方便.惠州學(xué)院畢業(yè)論文2.3.2表2-1LCD1602引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地2VDD電源正極3VL液晶顯示偏壓信號(hào)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端（H/L）5R/W讀/寫選擇端（H/L）6E使能信號(hào)7D0Data1/078D1Data1/09D2Data1/010D3Data1/011D4Data1/012D5Data1/013D6Data1/014D7Data1/015BLA背景光源正極16BLK背景光源負(fù)極2.4LM317是美國國家半導(dǎo)體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路。LM317的輸出電壓范圍是2V至37V，負(fù)載電流最大為5A。它的使用非常簡單，僅需兩個(gè)外接電阻來設(shè)置輸出電壓。此外它的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率也比標(biāo)準(zhǔn)的固定穩(wěn)壓器好。LM317內(nèi)置有過載保護(hù)、安全區(qū)保護(hù)等多種保護(hù)電路。基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)可調(diào)整輸出電壓低到2V。保證0A輸出電流。典型線性調(diào)整率0.01%。典型負(fù)載調(diào)整率0.1%。80dB紋波抑制比。輸出短路保護(hù)。過流、過熱保護(hù)。調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)三端晶體管封裝。電壓范圍25V至37V連續(xù)可調(diào)。LM317工作原理：LM317的輸入最同電壓為30多伏，輸出電壓5----32V...電流5A...不過在用的時(shí)候要注意功耗問題...注意散熱問題。LM317有三個(gè)引腳.一個(gè)輸入一個(gè)輸出一個(gè)電壓調(diào)節(jié)。輸入引腳輸入正電壓,輸出引腳接負(fù)載,電壓調(diào)節(jié)引腳一個(gè)引腳接電阻(200左右)在輸出引腳,另一個(gè)接可調(diào)電阻(幾K)接于地.輸入和輸出引腳對地要容。8LM317標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用電路圖惠州學(xué)院畢業(yè)論文圖2-5LM317應(yīng)用電路LM317的輸出電壓：Vout=1.25V(1+R2/R1)+IAdjR2。因?yàn)镮Adj控制在小于100uA，IAdjR2這一項(xiàng)的誤差在多數(shù)的應(yīng)用中可以忽略，這時(shí)的輸出電壓為Vout=1.25V(1+R2/R1)。2.5OP07OP07低噪聲高精度運(yùn)算放大器圖2-6OP07引腳圖基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)92.5.11、低的輸入噪聲電壓幅度—0.35μVP-P(0.1Hz～10Hz)2、極低的輸入失調(diào)電壓—10μV3、極低的輸入失調(diào)電壓溫漂—0.2μV/℃4、具有長期的穩(wěn)定性—0.2μV/MO5、低的輸入偏置電流—±1nA6、高的共模抑制比—126dB7、寬的共模輸入電壓范圍—±14V8、寬的電源電壓范圍—±3V～±22V9、可替代725、108A、741、AD510等電路2.5.2OP07高精度運(yùn)算放大器具有極低的輸入失調(diào)電壓，極低的失調(diào)電壓溫漂，非常低的輸入噪聲電壓幅度及長期穩(wěn)定等特點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于穩(wěn)定積分、精密絕對值電路、比較器及微弱信號(hào)的精確放大，尤其適應(yīng)于宇航、軍工及要求微型化、高可靠的精密儀器儀表中。2.6惠州學(xué)院畢業(yè)論文D/A轉(zhuǎn)換芯片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。如圖2-6所示，它由倒T型R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)、模擬開關(guān)、運(yùn)算放大器和參考電壓VREF四大部分組成。DAC0832的邏輯框圖和引腳排列。10圖2-7DAC0832引腳圖D0~D7：數(shù)字信號(hào)輸入端?；?1單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)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：寫信號(hào)1，低電平有效。XFER：傳送控制信號(hào)，低電平有效。WR2：寫信號(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（10~10V）。Vcc：是源電壓（+5~+15V）。AGND：模擬地NGND：數(shù)字地，可與AGND接在一起使用。2.72.7.1A/DADC0832ADC0832是具有多路轉(zhuǎn)換開關(guān)的8位串行I\OAD轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速度較高。正常情況下，ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是/CS、CLK、DO和DI，但由于DO與DI在通信時(shí)并未同時(shí)使用，并且與單片機(jī)的接口是雙向的，在/CS變低后的前3惠州學(xué)院畢業(yè)論文個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)DI端被檢測，DO端呈高阻態(tài)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換開始后，DI線被禁止，直到11下一次轉(zhuǎn)換開始，所以在I/O口資源緊張時(shí)可以將DI和DO并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。圖2-8ADC0832引腳圖2.7.2ADC08321、CS_片選使能，低電平芯片使能。2、CH0模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用。3、CH1模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用。4、GND芯片參考0電位（地）。5、DI數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。6、DO數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。7、CLK芯片時(shí)鐘輸入。8、Vcc/REF電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。3.基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案主要由微控制器模塊、穩(wěn)壓控制模塊、電壓/電流采樣模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、電源模塊五部分構(gòu)成。123-1系統(tǒng)總體框圖輸出顯示(LCD1602)MCUSTC89C52EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(24C02)數(shù)模轉(zhuǎn)換DAC0832按鍵(三個(gè))電壓放大OP07可調(diào)穩(wěn)壓LM317輸出模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC0832電壓跟隨器TS914電壓電路電流放大并轉(zhuǎn)換成電壓(L272)電壓采樣電流采樣電源(+15V、-15V、+5V)輸入惠州學(xué)院畢業(yè)論文3.23.2.1MCU模塊即為單片機(jī)部分，整個(gè)控制都是依靠單片機(jī)完成。從功能和價(jià)位以及本題目要求來看，我選擇51系列STC89C52作為本方案的控制核心，P0口接液晶顯示LCD1602作為輸出數(shù)據(jù)顯示傳輸，同時(shí)P20、P21、P22是液晶LCD控制端口；P1口接DAC0832作為輸出數(shù)據(jù)傳輸,P30為DAC0832控制端口；P31、P32、P33接三個(gè)獨(dú)立鍵盤作為輸入數(shù)據(jù)傳輸；P34、P35接容量為2K的數(shù)據(jù)存貯器24C02，可以實(shí)現(xiàn)掉電數(shù)據(jù)貯存和預(yù)置數(shù)據(jù)貯存；P25、P26、P27接ADC0832作為輸入/輸出數(shù)據(jù)傳輸。13基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)圖3-2單片機(jī)控制電路3.2.2本穩(wěn)壓控制模塊設(shè)計(jì)主要是用DAC0832輸出的參考電壓去控制LM317輸出大小變化。其中DAC0832的基準(zhǔn)電壓Verf來源是通過調(diào)節(jié)LM336-5V基準(zhǔn)源?？刂破鱏TC89C52的P1口和DAC0832的數(shù)據(jù)口直接相連，DA的/CS和/WR1連接后接P3.0，/WR2和/XEFR接地，讓DA工作在單緩沖方式下。DA的8腳接參考電壓，參考電壓電路如圖3-3所示，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻調(diào)節(jié)LM336的輸出電壓為5.12V，DAC的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓的公式為：惠州學(xué)院畢業(yè)論文nREFfnREFnnnniVBRRVbbbbu22)22.......22(0012211?=????+?++?+??=????所以在DAC0832的11腳輸出電壓的分辨率為5.12V/256=0.02V，也就是說DA輸入數(shù)據(jù)端每增加1，電壓增加0.02V。在此電路中，R為取樣電阻，采用康銅絲繞制（阻值隨溫度的變化較?。?，阻值為0.35，因而采樣電阻的功率可以由P=I2*R算出。由圖3-3和圖2-5的LM317應(yīng)用電路分析可得，設(shè)運(yùn)算放大器OP07的輸入電壓分別為Ui1、Ui2，輸出電壓為Vo1。DA的14電壓輸出端接運(yùn)算放大器OP07的輸入端，該放大電路運(yùn)用了典型的差分式放大電路，并由差分放大公式Uo1=Au(|Ui1-Ui2|)且放大值A(chǔ)u=（R17+R18）/R17，得輸出電壓與輸入電壓關(guān)系Uo1=（R17+R18）/R17*(|Ui1-Ui2|)=（1K+4K）/1K*(|Ui1-Ui2|)=5*(|Ui1-Ui2|)。電源輸出電壓為Uout=Uo1+Uref*(1+R22/R23)=Uo1+1.25*(1+R22/R23)=Uo1+1.8，其中Uref為R23兩端的電壓，所以最小輸出電壓為8V,輸出到電壓模塊LM317的電壓分辨率=0.02V×5=0.1V。當(dāng)MCU輸出數(shù)據(jù)增加1的時(shí)候，最終輸出電壓增加0.1V，當(dāng)調(diào)節(jié)電壓的時(shí)候，可以以每次0.1V的梯度增加或者降低電壓。基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)圖3-3穩(wěn)壓控制電路3.2.315惠州學(xué)院畢業(yè)論文圖3-4V/I采樣電路電壓與電流采樣模塊是系統(tǒng)的重要組成部分，ADC0832是一個(gè)8位的逐次逼近型ADC，它與一個(gè)兩通道的模擬器連接，能對來自端口的兩路單端輸入電壓進(jìn)行采樣。其中單端電壓輸入以0V(GND)為基準(zhǔn)。對ADC的說明：以輸入電壓為標(biāo)準(zhǔn)，如果輸入電壓大于設(shè)定的電壓值，則減小DA輸出電壓一位數(shù)值，再采樣回為比較，如此循環(huán)，直到輸入的電壓等于設(shè)定的電壓值或者接近設(shè)定的電壓值（有時(shí)不可能完全相等）。同理，如果輸入電壓小于設(shè)定的電壓，則增大DA輸出電壓一位數(shù)值，再采樣回為比較，如此循環(huán)，直到輸入的電壓等于設(shè)定的電壓值或者接近設(shè)定的電壓值。這樣，就能達(dá)到閉環(huán)反饋的目的?；?1單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)（1）電壓采樣電路電壓采樣電路(如圖3-5所示)是在輸出回路中并聯(lián)兩個(gè)可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)使R12/（R11+R12）=1/5,則從兩個(gè)電阻之間采樣電壓為0.2Uo(Uo為電源輸出電壓)與系統(tǒng)DA轉(zhuǎn)換5Ui對應(yīng)，然后通過運(yùn)算放大器TS914連接成的電壓跟隨器，對采樣到的電壓輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0832轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸入到單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理。16圖3-5電壓采樣電路（2）電流采樣電路電流采樣電路(如圖3-6所示)，為了提高系統(tǒng)控制的靈敏度，采用一級(jí)運(yùn)算放大器對采樣電壓進(jìn)行放大，再送到ADC進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。最后數(shù)據(jù)由單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)處理，而且該芯片是采用串行數(shù)據(jù)傳送方式，硬件電路簡單。在輸出回路中串聯(lián)一個(gè)采樣惠州學(xué)院畢業(yè)論文電阻，從采樣電阻上得到一個(gè)反饋電壓。由運(yùn)算放大器L272組成的差分比例運(yùn)算電路，輸出電壓為Uo=R16/R15*(Ui1-Ui2)=20*(Ui1-Ui2)，Ui1、Ui2分別為采樣電阻R19兩端的電壓。由于采樣電阻阻值(0.35Ω)很小，在該電阻上的壓降相應(yīng)也小，即壓降就為電流。其電流控制電路圖如圖3-6所示，放大倍數(shù)Au=R16/R15=60/3=20，經(jīng)運(yùn)放過來的電壓通過A/D轉(zhuǎn)換，送給單片機(jī)處理，從而實(shí)現(xiàn)壓控穩(wěn)流。17基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)圖3-6電流采樣電路3.2.4顯示的方式很多，主要分為兩類：LED顯示，LCD顯示。前者顯示亮度高，制作成本低，適合做遠(yuǎn)距離顯示，但由于其耗電較大，所用端口隨顯示的數(shù)據(jù)位數(shù)增加而增加。如果采用動(dòng)態(tài)掃描方式顯示，則占用CPU的時(shí)間，如果采用靜態(tài)顯示則需要加鎖存器，耗費(fèi)硬件制作時(shí)間，就該題目要求來說，需要設(shè)定電壓顯示，又與實(shí)際電壓比較再顯示，LCD顯示更為清晰、直觀，從上面諸多因數(shù)來看，采用LCD顯示比較理想。LCD最常用的就是1602液晶模塊。LCD1602可以在LCD顯示屏上完整顯示32個(gè)英文字符和日文等一些字符,適合顯示英文文字信息量較小的地方,可以清晰顯示出同時(shí)還能顯示英文名稱和電壓/電流單位,電壓(三位數(shù)字:十位、個(gè)位、小數(shù)位)，電流（三位數(shù)字：個(gè)位、兩位小數(shù)）。通過單片機(jī)編程控制第4腳RS數(shù)據(jù)/命令選擇端(H/L)，第5腳R/W讀/寫選擇端(H/L)，第6腳E使能信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)顯示效果。它的顯示運(yùn)行原理如下：讀狀態(tài)：輸入：RS＝L，RW=H，E=H；輸出：D0～D7=狀態(tài)字寫指令：輸入：RS＝L，RW=L，D0～D7=指令碼，E＝高脈沖；輸出：無讀數(shù)據(jù)：輸入：RS＝H，RW=H，E=H；輸出：D0～D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)：輸入：RS＝L，RW=L，D0～D7=數(shù)據(jù)，E＝高脈沖；輸出：無18惠州學(xué)院畢業(yè)論文圖3-7LCD1602顯示電路3.2.5電源模塊是讓AC220V電源通過變壓器降壓，整流濾波后得到要調(diào)節(jié)電源輸入端（POWER-INPUT）；降壓為AC15V整流濾波后經(jīng)過三端穩(wěn)壓7815，7915得到DC±15V電壓為運(yùn)算放大器供電；同時(shí)，降壓為AC5V整流濾波后經(jīng)過三端穩(wěn)壓7805得到DC+5V電壓為單片機(jī)和其它芯片提供工作電源。基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)圖3-8電源電路193.2.6系統(tǒng)中鍵盤模塊設(shè)計(jì)三個(gè)按鍵KEY1、KEY2、KEY3，如圖3-9所示，分別由單片機(jī)P31、P32、P33口輸入。KEY1為翻頁按鍵，最近設(shè)置的電壓大小保存在EEROM里面，比如5個(gè)電壓，按一下KEY1，電壓變?yōu)橄乱粋€(gè)，省去了反復(fù)設(shè)置電壓的麻煩，KEY2為電壓+，KEY3為電壓-，按一下KEY2，當(dāng)前電壓增加0.1V，按一下KEY3，當(dāng)前電壓減小0.1V?；葜輰W(xué)院畢業(yè)論文圖3-9鍵盤電路3.3本設(shè)計(jì)的數(shù)控直流電源是由STC89C52為主控模塊，DAC0832為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，ADC0832為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，三端穩(wěn)壓可調(diào)LM317為控制輸出芯片，鍵盤模塊由三個(gè)獨(dú)立按鍵組成；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。系統(tǒng)主要由微控制器模塊、穩(wěn)壓控制模塊、電壓/電流采樣模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、電源模塊五部分構(gòu)成，具有電壓可預(yù)置、可步進(jìn)調(diào)整、輸出的電壓信號(hào)和電流信號(hào)可同時(shí)顯示功能。系統(tǒng)整體原理圖(見附錄。204.基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)4.1當(dāng)系統(tǒng)上電，立刻進(jìn)行初始化，分別是端口初始化，D/A、AD初始化，定時(shí)器初始化；然后系統(tǒng)默認(rèn)電壓，默認(rèn)電流?；舅悸罚喊存I掃描→D/A轉(zhuǎn)換、電壓/電流數(shù)值顯示→讀A/D轉(zhuǎn)換并比較糾正電壓/電流數(shù)值顯示→按鍵掃描，按前述循環(huán)。4.24.2.1流程圖如圖4-1示，負(fù)責(zé)與各子程序模塊的接口和檢查鍵盤功能號(hào)。程序運(yùn)行后，開始檢測是否有鍵按下，若有則進(jìn)入設(shè)定按鍵功能。液晶LCD1602直接顯示CPU設(shè)定的數(shù)值，使CPU資源得到充分利用。同時(shí)系統(tǒng)不斷采集外部數(shù)據(jù)，經(jīng)過相關(guān)運(yùn)算、分析，然后發(fā)出命令對實(shí)際值進(jìn)行相應(yīng)的修正，控制輸出電壓可調(diào)、穩(wěn)定?；葜輰W(xué)院畢業(yè)論文21基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)圖4-1主程序流程圖初始化開始調(diào)用閉環(huán)程序比較子程序D/A子程序A/D子程序是空載標(biāo)志置數(shù)取鍵號(hào)是設(shè)置是“+”是“-”調(diào)用電壓設(shè)定子程序調(diào)用電壓加0．1V子程序調(diào)用電壓減0．1V子程序YYYYNNNN惠州學(xué)院畢業(yè)論文224.2.2流程圖如圖所示，通過調(diào)用閉環(huán)比較子程序得出實(shí)際值與設(shè)定值的差值，如果是實(shí)際值大于設(shè)定值則將原來的顯示設(shè)定值減去這個(gè)差值再送去轉(zhuǎn)換，如果是實(shí)際值小于設(shè)定值則將原來的顯示設(shè)定值加上這個(gè)差值再送去轉(zhuǎn)換。圖4-2閉環(huán)比較流程圖保護(hù)現(xiàn)場實(shí)際—設(shè)定差值大于1負(fù)標(biāo)志位為0顯示設(shè)定值+差值顯示設(shè)定值-差值把結(jié)果顯示保留顯示設(shè)定值恢復(fù)現(xiàn)場返回NYYN基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)235.5.15.1.11、測試軟件程序編譯器keiluvision2程序燒錄器STC-ISPV352、編譯結(jié)果在編制完C語言后，即在keiluvision2界面下，進(jìn)行了調(diào)試，結(jié)果如下：根據(jù)提示，我找到了，程序在編寫上的錯(cuò)誤，加以改正，再次進(jìn)行調(diào)試。通過上述簡單的測試，證明此次設(shè)計(jì)的程序基本上正確無誤。然后，將燒錄了程序的單片機(jī)STC89C52接到系統(tǒng)電路中，查看系統(tǒng)電路的運(yùn)行情況；如果程序邏輯有問題可進(jìn)一步修改，直到系統(tǒng)正常運(yùn)行。惠州學(xué)院畢業(yè)論文5.1.21、DAC0832的參考電壓的調(diào)試，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R10使三端穩(wěn)壓器LM336-5.0穩(wěn)定輸出電壓為5.12V。由于三端穩(wěn)壓器LM336-5.0性能不穩(wěn)定和輸出要求精度高，必須要細(xì)心、耐心調(diào)試，直到輸出電壓達(dá)到要求。2、運(yùn)放OP07的正輸入端電壓是來自于DAC0832的輸出。調(diào)試過程中，不但要測量正輸入端電壓是否按0.02V步進(jìn)，而且還要測量OP07的輸出端電壓是否為0.1V的步進(jìn)；由于電阻會(huì)存在誤差，測試時(shí)又要考慮是否需要稍微增加或減少DAC0832的輸入?yún)⒖茧妷篤ERF，以保證系統(tǒng)的精確度。243、運(yùn)放OP07采用雙電源供電。如果雙電源存在不平衡性會(huì)造成放大的誤差，這時(shí)候需要調(diào)零，細(xì)心、反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)電阻R21使放大系統(tǒng)達(dá)到平衡。4、數(shù)控電源的最終輸出端沒有達(dá)到步進(jìn)為0.1V的指標(biāo)，檢查三端穩(wěn)壓器LM317性能的好壞和是否有誤差；如果LM317性能良好，需要協(xié)調(diào)前面三個(gè)步驟的調(diào)試，使最終的輸出電壓達(dá)到要求。5.1.31、測試工具開關(guān)電源T-50系列雙蹤示波器基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)數(shù)字萬用表2、測量結(jié)果表5-1電壓測試表系統(tǒng)理論值系統(tǒng)測量值顯示電壓值（V）理論碼值（bit）實(shí)測碼值（bit）實(shí)測電壓值(V)誤差(V)3.000011110000111103.20.24.500101101001011004.60.15.000110010001100015.10.15.500110111001101105.60.16.000111100001110116.006.501000001010000006.60.17.001000110010001017.20.27.501001011010010107.60.18.001010000010011118.008.501010101010101008.509.001011010010110019.20.210.001100100011000119.8-0.2系統(tǒng)由于剛開啟時(shí)在電壓方面不穩(wěn)定，存在一定誤差，但是單片機(jī)立刻會(huì)對其進(jìn)行25控制，使系統(tǒng)再次穩(wěn)定。3、精度分析顯示電壓與實(shí)測電壓的折線圖如圖5-1所示。絕對誤差：?U=(0.2+0.1+……+0.2+0.2)/12=0.11V相對誤差：rA=?U/U=(0.2/3.0+0.1/4.0+……+0.2/9.0+0.2/10)/12=1.8%惠州學(xué)院畢業(yè)論文線性度:rL=?Lmax/YFS=0.2/15=1.3%靈敏度:K=0.1V圖5-1顯示電壓與實(shí)測電壓的折線圖5.2從電路的原理框圖可以看出，系統(tǒng)的誤差來源于四個(gè)方面：1、DAC0832的量化誤差,DAC為8位D/A轉(zhuǎn)換器，滿量程為15V的量化誤差為1/2LMBS=(1/2)*(1/28)*15V=29.30mV。按滿度歸一化的相對誤差為（1/2）*（1/28）=0.20%2、基準(zhǔn)電壓溫漂引入的誤差LM336在0—40OC范圍內(nèi)漂移不大于4mV，故相對誤差<=4mV/5V=0.08%。3、三端穩(wěn)壓器的電路引起的誤差。26024681012123456789101112顯示電壓值（V）實(shí)測電壓值(V)基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)圖5-2LM317穩(wěn)壓電路Uout=VREF+(IR1+Iadj)R2=(1+R2/R1)VREF+IadjR2改變電阻R2兩端電壓，即可改變輸出電壓的大小。由于Iadj很小(只有50μA)，可寫為Uo=(1+R2/R1)VREF=1.25(1+R2/R1)。此時(shí)的誤差為50*100/15*106=0.033%。4、其它器件和線路由于溫漂、不穩(wěn)定等原因引起的誤差。6經(jīng)過幾十天的艱苦奮戰(zhàn)，我最終完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求。雖然過程是艱苦的，但最終成功的喜悅同樣令我快樂。此設(shè)計(jì)用D/A和運(yùn)算放大器做電源，即采用D/A輸出調(diào)節(jié)晶體管的偏值電流（電壓）。采用此方案能有效的縮短調(diào)節(jié)時(shí)間，并能提高輸出精度，經(jīng)計(jì)算需要采用8位的D/A芯片。為了爭取時(shí)間，降低成本，我們的解決方案是采用的51單片機(jī)。改變電壓的大小，惠州學(xué)院畢業(yè)論文當(dāng)單片機(jī)通過閉環(huán)負(fù)反饋調(diào)節(jié)回路的A/D轉(zhuǎn)換檢測到電壓沒達(dá)到設(shè)定值時(shí)，將再次對輸出電壓進(jìn)行調(diào)制，直到輸出電壓達(dá)到設(shè)定值；電壓值理論上是線性變化的，不會(huì)產(chǎn)生高次諧波，基本實(shí)現(xiàn)了任務(wù)書中的各項(xiàng)要求和目標(biāo)，達(dá)到了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)期目的。但更重要的是培養(yǎng)了我的動(dòng)手能力，使我進(jìn)一步了解畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，能領(lǐng)會(huì)和靈活運(yùn)用畢業(yè)設(shè)計(jì)中目標(biāo)任務(wù)、計(jì)劃、過程控制、總結(jié)反饋等各個(gè)環(huán)節(jié)所涉及的內(nèi)容，并且具備了迅速接受新知識(shí)的能力，對新挑戰(zhàn)具有一定的適應(yīng)能力。271、收集相關(guān)資料。一方面利用學(xué)校圖書館資源，另一方面利用網(wǎng)上資源。2、提高設(shè)計(jì)效率，遇到不解的疑惑與老師、其他同學(xué)及時(shí)溝通，以迅速解決設(shè)計(jì)中遇到的問題。3、盡早落實(shí)工作，剩下時(shí)間專心致志做好畢業(yè)設(shè)計(jì)。4、同學(xué)之間相互學(xué)習(xí)、溝通、鼓勵(lì)、支持。本次設(shè)計(jì)過程中，對紋波也沒有提出嚴(yán)格要求，所以常用的穩(wěn)壓集成電路就可以滿足要求。本設(shè)計(jì)輸出的電壓穩(wěn)壓精度高，可以用在對直流電壓要求較高的設(shè)備上，或在實(shí)驗(yàn)室中當(dāng)作實(shí)驗(yàn)電源使用。在本次設(shè)計(jì)的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，給我的感覺就是很難，很不順手，看似原理比較簡單的電路，要?jiǎng)邮职阉o設(shè)計(jì)出來，是很難的一件事，主要原因是我們沒有經(jīng)常動(dòng)手設(shè)計(jì)過電路，還有資料的查找也是一大難題，這就要求我們在以后的學(xué)習(xí)中，應(yīng)該注意到這一點(diǎn)，更重要的是我們要學(xué)會(huì)把從書本中學(xué)到的知識(shí)和實(shí)際的電路聯(lián)系起來，這不論是對我們以后的就業(yè)還是學(xué)習(xí)，都會(huì)起到很大的促進(jìn)和幫助，我相信，通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在下一階段的學(xué)習(xí)中我會(huì)更加努力，力爭把功課學(xué)好，學(xué)精。同時(shí)，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，鞏固了我們學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識(shí)，也使我們把理論與實(shí)踐從真正意義上相結(jié)合了起來；考驗(yàn)了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，和組織材料的綜合能力；從中可以自我測驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的學(xué)習(xí)中得以改進(jìn)、提高。基于51單片機(jī)數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)放眼今后，直流穩(wěn)壓電源今后的發(fā)展方向之一將是以微處理器為核心的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源，它將利用最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及數(shù)字化技術(shù)，充分發(fā)揮微處理器強(qiáng)大的信息處理能力，使其突破傳統(tǒng)直流穩(wěn)壓電源的概念，傳統(tǒng)直流穩(wěn)壓電源的高穩(wěn)定性輸出僅是這種數(shù)控直流穩(wěn)壓電源其眾多功能之一。它的功能包括:控制的智能化，即控制電路采用全數(shù)字化，控制手段用微處理器和單片機(jī)組成的軟件控制方式，達(dá)到了較高的智能化程度，并且進(jìn)一步提高了電源設(shè)備的可靠性；將隨著微處理器和監(jiān)控軟件的引入，電源的自我監(jiān)控能力普遍增強(qiáng)，可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控設(shè)備本身的各種運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，預(yù)警功能和故障診斷功能，有效地實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)電源的無人職守;隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用日益普及和信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，在管理上達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化，電源設(shè)備具備數(shù)據(jù)處理和通信能28力，通過其智慧型人機(jī)界面，使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可以隨時(shí)監(jiān)視電源設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)；具有遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)功能，使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可定時(shí)開關(guān)電源。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，直流穩(wěn)壓電源等儀表數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化將是發(fā)展方向。高精度數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的研制對準(zhǔn)了這個(gè)發(fā)展方向，加上計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，使之具有非常廣闊的發(fā)展空間。大學(xué)四年就快畫上一個(gè)句號(hào)了，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在學(xué)校交的最后一份答卷。在論文完成之際，感受收獲的喜悅的同時(shí)，心中充滿了更是感激之情。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，特別要感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師黃琳副教授！感謝您在這段日子了對我親切的關(guān)懷和悉心的指導(dǎo)。由于本人自身知識(shí)有限，所以從課題的選擇到論文最終定稿這個(gè)過程中遇到了不少困難。在老師的耐心指導(dǎo)與督促之下，本論文經(jīng)過多番修改終于順利地完成。這個(gè)過程由始至終都離不開老師的辛勤。借此機(jī)會(huì)，我也感謝大學(xué)四年期間所有指導(dǎo)過我的老師，感謝他們對我無私的教誨和幫助，感謝他們的諄諄教導(dǎo)。在此同時(shí)也要非常感謝一直陪伴在我身邊給予我精神支持和行動(dòng)支持的同學(xué)們，惠州學(xué)院畢業(yè)論文正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑。同學(xué)在你們身上我也學(xué)到了不少受益的知識(shí)。29[1]鄒紅.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)[M].北京:人民郵電出版社,2008.3[2]李祥臣.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教程.[M]北京:清華大學(xué)出版社,2005.3[3]童詩白,華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2006.1[4]邱關(guān)源.電路(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006.4[5]李群芳,張士軍,黃建.單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)(第二版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.12[6]劉文濤.單片機(jī)語言C51典型應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].北京:人民郵電出版社,2006.5[7]于永,戴佳,常江.51單片機(jī)實(shí)例精講[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.4[8]曹鳳.微機(jī)數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用[M].四川:電子科技大學(xué)出版社,2002.8[9]胡壽松.自動(dòng)控制原理[M].北京:科學(xué)出版社,2007.1[10]潘永雄,沙河,劉向陽.電子線路CAD實(shí)用教程(第二版)[M].陜西:西安電子科技大學(xué)出版社,2006.9[11]Jun-LianZhangandJian-XunJin.AnalysisofDCPowerTransmissionUsingHighT_cSuperconductingCables[J]，JournalofElectronicScienceandTechnologyofChina,2008.（2）[12]S.Levialdi,NATOASTonSigitalimageprocessing,1980:105-145[13]PowerIntegration.Inc.Topswich-GX(TOP242-249)datasheets[R],2000[14]PowerIntegration.Inc.Nationalsemiconductordatasheets[R].2005[15]ClovisL.Tondo,ScottE.Gimpel