1、西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 系 別： 電子信息系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： Bxxxxxx 學(xué) 生： xxxxxx 學(xué) 號(hào)： B12xxxxxx 指導(dǎo)教師： xxxx 2016年05月西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 系 別： 電子信息系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： B12xxxx 學(xué) 生： xxxxxx 學(xué) 號(hào)： B12xxxxxx 指導(dǎo)教師： xxxx 2016年05月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書系別 電子信息系 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí)B120309 姓名馬陳浩 學(xué)號(hào)B

2、12030917 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 2.題目背景和意義：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)。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一。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。隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)發(fā)展而來的現(xiàn)代信息技術(shù)革命，給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，同時(shí)也給電源提出了更高的要求。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用，普通電源在工作時(shí)產(chǎn)生的誤差，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的精確度。數(shù)控電源是從80年代才真正的發(fā)展起來的，期間系統(tǒng)的電力電子理論開始建立。這些理論為其后來的發(fā)展提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 3.設(shè)計(jì)(

3、論文)的主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)一臺(tái)微機(jī)控制的數(shù)控直流電壓源，為電子設(shè)備供電。 在設(shè)計(jì)過程中，選擇12個(gè)單元電路使用仿真軟件（例如Multisim2001等）進(jìn)行仿真調(diào)試。用計(jì)算機(jī)繪制所有的電路圖。 參數(shù)指標(biāo)要求： 輸出電壓范圍0-30v，步進(jìn)值為0.1V 具有過流保護(hù)和短路保護(hù)功能；用數(shù)字顯示輸出電壓 4.設(shè)計(jì)的基本要求及進(jìn)度安排（含起始時(shí)間、設(shè)計(jì)地點(diǎn)）： 設(shè)計(jì)的基本要求如下: 1)了解單片機(jī)的相關(guān)知識(shí) 2)理解直流穩(wěn)壓電源的工作原理 3)掌握單片機(jī)、電力電子等相關(guān)知識(shí) 4)編寫單片機(jī)程序 進(jìn)度安排 第1012周進(jìn)行計(jì)算機(jī)繪制所有電路圖 第1213周進(jìn)行編程與調(diào)試。 第1314周進(jìn)行論文的撰寫，準(zhǔn)備答

4、辯。 5.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作量要求 實(shí)驗(yàn)（時(shí)數(shù)）*或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 90天 圖紙（幅面和張數(shù)）*： A4 其他要求： 論文字?jǐn)?shù)1.5萬字左右； 外文翻譯：3000字以上 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 學(xué)生簽名： 年 月 日 系（教研室）主任審批： 年 月 日說明：1本表一式二份，一份由學(xué)生裝訂入附件冊(cè)，一份教師自留。2 帶*項(xiàng)可根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)選填。數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)摘 要 文章設(shè)計(jì)制作了一款新穎實(shí)用的數(shù)字控制直流穩(wěn)壓電源。該數(shù)控直流電源以AT89C51單片機(jī)為核心控制系統(tǒng)，以數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832將單片機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，再經(jīng)過集成運(yùn)算放大器LM324進(jìn)行放大，然后經(jīng)比較電路

5、比較,最后由LM317輸出穩(wěn)定、步進(jìn)可調(diào)的直流電壓。設(shè)計(jì)實(shí)踐表明,該源具有體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好、負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。電源是現(xiàn)代通信、航空航天、生物技術(shù)、計(jì)算機(jī)等高科技領(lǐng)域內(nèi)電子設(shè)備的動(dòng)力支撐，它被譽(yù)為電子設(shè)備的心臟。為了適應(yīng)現(xiàn)代電子技術(shù)設(shè)備對(duì)多種電壓和電流的需求,筆者設(shè)計(jì)制作了一款新穎的數(shù)字控制直流電源。 該電源以51系列單片機(jī)為控制單元，以數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832輸出電壓為參考電壓，通過電壓轉(zhuǎn)換模塊LM 317輸出030V之間的任意數(shù)值的直流電壓。該電源具有體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好、負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適合于電路開發(fā)者設(shè)計(jì)和調(diào)試使用。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；電力電子技術(shù)；數(shù)字

6、控制；直流電源Design of NC DC Regulated Power SupplyAbstractArticles produced a novel and practical design of digital control DC power supply. The NC DC power supply to AT89C51 microcontroller as the core control system, digital signals are converted to analog converter DAC0832 microcontroller output into

7、an analog signal, and then through integrated operational amplifier LM324 is amplified and then compared by the comparator circuit, and finally by the LM317 output stability, step adjustable DC voltage. Design practice shows that the source has a small size, light weight, high efficiency, good anti-

8、jamming performance, high load capacity and other advantages. Power is the power electronic devices in high-tech fields of modern communications, aerospace, biotechnology, computers and other supports, it is known as the heart of electronic devices. In order to adapt to the modern electronic technol

9、ogy equipment needs for a variety of voltage and current, the author designed and manufactured a new digitally controlled DC power supply. The power supply to the control unit 51 computers to digital to analog converter DAC0832 output voltage of the reference voltage, the voltage converter module LM

10、 317 DC output voltage to any value between 0 30V. The power supply is small, light weight, high efficiency, good anti-jamming performance, high load capacity, etc., suitable for the circuit developers to design and debug.Key Words: Microcontroller; Power Electronics Technology; Digital Control目 錄1

11、緒論1 1.1 題目背景1 1.2 國內(nèi)外研究情況2 1.3 研究歷程3 1.4 數(shù)控電源優(yōu)點(diǎn)4 1.5 主要研究的內(nèi)容42 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案5 2.1 方案選擇及功能概述5 2.2方案比較與選擇6 2.2.1 數(shù)控部分6 2.2.2 輸出部分6 2.2.3顯示部分73 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)8 3.1 系統(tǒng)硬件原理框圖8 3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)9 3.2.1 AT89C51單片機(jī)9 3.2.2 時(shí)鐘復(fù)位電路11 3.2.3 按鍵電路14 3.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路16 3.3.1 DAC0832芯片16 3.2.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路19 3.4 數(shù)字顯示電路20 3.5放大與功率輸出電路20 3.6直流穩(wěn)壓電源電

12、路21 3.6.1 穩(wěn)壓芯片LM317224 控制系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)23 4.1 系統(tǒng)的流程圖24 4.2 仿真軟件Proteus24 4.3 仿真電壓顯示255 結(jié)論26參考文獻(xiàn)27致謝28畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明29畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明30附錄1 源程序31附錄2 硬件原理圖35I1 緒論1 緒論1.1題目背景電源技術(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)。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一。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。隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)發(fā)展而來的現(xiàn)代信息技術(shù)革命，給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景，同時(shí)也給電源

13、提出了更高的要求。在我國，以電力電子學(xué)為核心技術(shù)的電源產(chǎn)業(yè)，從二十世紀(jì)60年代中期開始形成，到了90年代以來，隨著對(duì)系統(tǒng)更高效率和更低功耗的要求，電信與數(shù)據(jù)通信設(shè)備的技術(shù)更新推動(dòng)電源行業(yè)中直流/直流轉(zhuǎn)換器向更高靈活性和智能化的發(fā)展方向，電源產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期。一方面，電源產(chǎn)業(yè)規(guī)模的發(fā)展在加快；另一方面，在國家自然科學(xué)基金的資助下或創(chuàng)新意識(shí)指導(dǎo)下，我國電力電子技術(shù)的研究從吸收消化和一般跟蹤發(fā)展到前沿跟蹤和基礎(chǔ)創(chuàng)新，電源產(chǎn)業(yè)涌現(xiàn)了一些技術(shù)難度較大，具有國際先進(jìn)水平的產(chǎn)品而且還生產(chǎn)了一大批具有代表性的研究成果和產(chǎn)品。目前國內(nèi)還開展了跟蹤國際多方面前沿性課題的研究或基礎(chǔ)創(chuàng)新研究。但是我國電源產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)

14、國家相比，存在著很大的差距和不足：在電源產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性、開發(fā)投入、生產(chǎn)規(guī)模、工藝水平、先進(jìn)檢測設(shè)備、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、持續(xù)創(chuàng)新能力等方面的差距為1015年，尤其在實(shí)現(xiàn)直流恒流的智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面的研究不是很多。目前國內(nèi)在這兩方面研究比較多的是成都電子科技大學(xué)和廣州華南理工大學(xué)，主要是利用單片機(jī)和可編程系統(tǒng)器件（PSD）來控制開關(guān)直流穩(wěn)壓電源或數(shù)字化電壓單元達(dá)到數(shù)控的目的，但和國外的比較起來，效果不是很理想，還存在很大的差距和不足。現(xiàn)今，隨著數(shù)控直流電源技術(shù)的飛躍發(fā)展，整流系統(tǒng)由以前的分路原件和集成電路發(fā)展為微機(jī)控制，從而使直流電源智能化，具有遙測、遙信和遙控的三遙功能。目前，全國的電源及其配

15、件的生產(chǎn)銷售企業(yè)有4000家以上，產(chǎn)值由300400億元，但國內(nèi)企業(yè)銷售的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源大多是代理日本和臺(tái)灣的產(chǎn)品，國內(nèi)廠家生產(chǎn)的直流穩(wěn)壓電源雖然也在向數(shù)字化方向發(fā)展，但多限于對(duì)輸出顯示實(shí)現(xiàn)數(shù)碼顯示，或?qū)崿F(xiàn)多組數(shù)值預(yù)置?？傮w來說，國內(nèi)直流恒流源技術(shù)在實(shí)現(xiàn)智能化等方面相對(duì)落后，面對(duì)激烈的國際競爭，是個(gè)嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。發(fā)展趨勢：目前，電力系統(tǒng)的后備電源、分布式電源系統(tǒng)以及通訊系統(tǒng)的后備電源等應(yīng)用場合，均采用大容量的蓄電池作為儲(chǔ)能元件。然而，在蓄電池的使用中需要一個(gè)雙向DC/DC變換器來進(jìn)行直流功率的變換。一旦電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障，蓄電池通過雙向DC/DC變換器直24西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（

16、論文）接并入直流母線，給后端的用電設(shè)備提供能量。當(dāng)電網(wǎng)正常工作時(shí)，直流母線通過DC/CD變換器講電能儲(chǔ)存在蓄電池中，而當(dāng)蓄電池作為通訊系統(tǒng)的后備電源時(shí)，由于后端的用電設(shè)備多以抵押大電流工作，因此要求蓄電池能夠提供一個(gè)大而穩(wěn)定的工作電流。另外，對(duì)蓄電池充電時(shí)，也必須進(jìn)行恒流控制，因此在雙向DC/CD變換器中恒流控制的好壞直接影響用電設(shè)備和蓄電池的使用壽命。隨著數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）技術(shù)的成熟，越來越多的功率電路采用了數(shù)字式控制。與模擬控制相比，數(shù)字控制具有性價(jià)比高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。另外，通過對(duì)控制軟件的編程，可以很方便的實(shí)現(xiàn)電路功能。針對(duì)蓄電池等儲(chǔ)能元件在使用過程中功率雙向變換的問題，在目前已

17、有的非隔離型雙向拓?fù)浠A(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)型雙向電路拓?fù)洹Ｔ撏負(fù)洳粌H實(shí)現(xiàn)了雙向電路的恒流控制，而且解決了雙向拓?fù)渲袑?duì)不同大小電流的采樣問題。通過對(duì)DSP軟件的編程，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的恒流、恒壓以及恒功率等控制功能。針對(duì)蓄電池系統(tǒng)在使用過程中的功率變換問題，提出了一種新穎的雙向變換拓?fù)?。該拓?fù)洳粌H實(shí)現(xiàn)了蓄電池功率變換的要求，同時(shí)對(duì)放電電流和充電電流進(jìn)行了恒流控制。蓄電池放電時(shí)曹勇了降壓型電路拓?fù)?，可使?fù)載端電流迅速增大，又很快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，從而滿足抵押大電流用電設(shè)備的要求。同時(shí)，在對(duì)蓄電池進(jìn)行恒流充電時(shí)，通過軟件編程，實(shí)現(xiàn)蓄電池的浮充功能，從而延長蓄電池的使用壽命。另外，提出了對(duì)雙向恒流源電路的全

18、數(shù)字控制方案。而且數(shù)字化智能電源模塊是針對(duì)傳統(tǒng)智能電源模塊的不足提出的，數(shù)字化能夠減少生產(chǎn)過程中的不確定因素和人為參與的環(huán)節(jié)，有效的解決了電源模塊中諸如可靠性、智能化和產(chǎn)品一致性等工程問題，極大的提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可維護(hù)性。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，世界各國正在大力研制開發(fā)新型開關(guān)電源，包括新的理論、新型電路方案等。開關(guān)電源的新技術(shù)包括：a.高頻化技術(shù)：隨著開關(guān)頻率的提高，開關(guān)變換器的體積也隨之減少，功率密度也得到大幅提升，動(dòng)態(tài)響應(yīng)得到改善。但另一方面，隨著開關(guān)頻率的不斷提高，開關(guān)元件和無源元件損耗的增加，高頻寄生參數(shù)以及高頻EMI等新的問題也將隨之產(chǎn)生。b.軟開關(guān)技術(shù)：為提高變換器的變換

19、效率，各種軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，具有代表性的是無源軟開關(guān)技術(shù)和有源軟開關(guān)技術(shù)，主要包括零電壓開關(guān)/零電流開關(guān)(ZVS/ZCS)諧振、準(zhǔn)諧振、零電壓/零電流脈寬調(diào)制技術(shù)(ZVS/ZCS-PWM)以及零電壓過渡/零電流過渡脈寬調(diào)制(ZVT/ZCT-PWM)技術(shù)等。采用軟開關(guān)技術(shù)可以有效的降低開關(guān)損耗和開關(guān)應(yīng)力，有助于變換器變換效率的提高。c.功率因數(shù)校正技術(shù)(PFC)：目前PFC技術(shù)主要分為有源PFC技術(shù)和無源PFC技術(shù)兩大類，采用PFC技術(shù)可以提高AC-DC變化器輸入端功率因數(shù)，減少對(duì)電網(wǎng)的諧波污染。d.模塊化技術(shù)：采用模塊化技術(shù)可以滿足分布式電源系統(tǒng)的需要，提高系統(tǒng)的可靠性。e.低輸出電壓技術(shù)：

20、隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷發(fā)展，微處理器和便攜式電子設(shè)備的工作越來越低，這就要求未來的DC-DC變換器能夠提供低輸出電壓以適應(yīng)微處理器和便攜式電子設(shè)備的供電要求。f.微型化技術(shù)：決定開關(guān)電源體積的主要因素是電抗器、變壓器等磁性器件和平滑電容器。若提高開關(guān)電源的開關(guān)頻率，這些器件就會(huì)小型化。然而，開關(guān)頻率提高時(shí)，不但有磁損耗，而且電路的損耗也會(huì)增大。一般來說，損耗隨著開關(guān)頻率成比例地增加。g.諧波電流抑制技術(shù)：包括扼流圈輸入方式，部分平滑方式、單變換器方式、雙變換器方h.元器件性能的改善：包括功率MOSFET、平滑電容，本數(shù)控電源設(shè)計(jì)成本低，電路簡單，實(shí)用性強(qiáng)，具有很高的可靠性。1.3研究歷程數(shù)控

21、電源是從80年代才真正的發(fā)展起來的，期間系統(tǒng)的電力電子理論開始建立。這些理論為其后來的發(fā)展提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。在以后的一段時(shí)間里，數(shù)控電源技術(shù)有了長足的發(fā)展。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達(dá)不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點(diǎn)。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對(duì)上述缺點(diǎn)不斷加以改善。單片機(jī)技術(shù)及電壓轉(zhuǎn)換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件。新的變換技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展，各種類型專用集成電路、數(shù)字信號(hào)處理器件的研制應(yīng)用，到90年代，己出現(xiàn)了數(shù)控精度達(dá)到0.05V的數(shù)控電源，功率密度達(dá)到每立方英寸50W的數(shù)控電源。從組成上，數(shù)控電源可分成器件、主電路與控制等三部分。目前在電

22、力電子器件方面，幾乎都為旋紐開關(guān)調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)精度不高，而且經(jīng)常跳變，使用麻煩。1.4數(shù)控電源優(yōu)點(diǎn)電源采用數(shù)字控制，具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：a.易于采用先進(jìn)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。b.控制靈活，系統(tǒng)升級(jí)方便，甚至可以在線修改控制算法，而不必改動(dòng)硬件線路。c.控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標(biāo)準(zhǔn)化，可以針對(duì)不同的系統(tǒng)(或不同型號(hào)的產(chǎn)品)，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對(duì)控制軟件做一些調(diào)整即可。d.系統(tǒng)維護(hù)方便，一旦出現(xiàn)故障，可以很方便地通過RS232接口或RS485接口或USB接口進(jìn)行調(diào)試，故障查詢，歷史記錄查詢，故障診斷，軟件修復(fù)，甚至控制參數(shù)的在線修改、調(diào)試、也可以通

23、過MODEM遠(yuǎn)程操作。e.系統(tǒng)的一致性好，成本低，生產(chǎn)制造方便。由于控制軟件不像模擬器件那樣存在差異，所以，其一致性很好。由于采用軟件控制，控制板的體積將大大減小，生產(chǎn)成本下降。1.5課題的主要研究內(nèi)容任務(wù)：設(shè)計(jì)一臺(tái)微機(jī)控制的數(shù)控直流電壓源，為電子設(shè)備供電。在設(shè)計(jì)過程中，選擇12個(gè)單元電路使用仿真軟件（例如Proteus 7等）進(jìn)行仿真調(diào)試。用計(jì)算機(jī)繪制所有的電路圖和印刷電路圖。要求：步進(jìn)值為0.1V；電壓調(diào)整率Sv0.05%V；電流調(diào)整率Si0.03%A； 紋波電壓峰峰值=5mA； 具有過流保護(hù)和短路保護(hù)功能；用數(shù)字顯示輸出電壓。2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2.1系統(tǒng)功能概述及方案系統(tǒng)

24、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)輸出電壓的連續(xù)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。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。方案1：此方案采用傳統(tǒng)的調(diào)整管方案，主要特點(diǎn)在于使用一套十進(jìn)制計(jì)數(shù)器完成系統(tǒng)的控制功能，一方面完成電壓的譯碼顯示，另一方面其輸出作為EPROM 的地址輸

25、入，而由EPROM的輸出經(jīng)D/A變換后去控制誤差放大的基準(zhǔn)電壓，以控制輸出步進(jìn)。設(shè)計(jì)原理如圖2.1所示。誤差放大譯碼顯示EPROM調(diào)整管過流保護(hù)步進(jìn)減十進(jìn)制計(jì)數(shù)器步進(jìn)加整流濾波D/A轉(zhuǎn)換 輸出電壓預(yù)設(shè) 圖2.1方案一原理圖 方案2：由于電網(wǎng)提供的交流電一般為220V或380V，而各種電子設(shè)備所需要的直流電壓幅值卻各不相同，因此主電路需要將電網(wǎng)電壓先經(jīng)過電源變壓器降壓，再將降壓后的交流低電壓進(jìn)行整流、濾波和穩(wěn)壓,最后得到穩(wěn)定的直流電壓?？刂茊卧瑪?shù)模轉(zhuǎn)換電路由 DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器將單片機(jī)輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓。按鍵部分由三個(gè)按控組成，一個(gè)為設(shè)定為復(fù)位按鍵，兩個(gè)為電壓增加減小按控。顯示

26、部分用LED顯示，參考電壓比較電路由TL431與一個(gè)1k的精調(diào)電位器組成，調(diào)節(jié)電位器為DAC0832提供一個(gè)參考電壓。最后穩(wěn)壓的直流電壓經(jīng)穩(wěn)定可調(diào)的電壓芯片輸出可調(diào)的030V的電壓。方案二設(shè)計(jì)原理圖如西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖2.2所示。整流電路穩(wěn)壓電路濾波電路交流降壓穩(wěn)壓芯片 按鍵電路 220V 輸出比較電路放大電路LED顯示數(shù)模轉(zhuǎn)換AT89C51單片機(jī)參考電壓 圖2.2方案二原理圖2.2方案比較與選擇2.2.1數(shù)控部分方案一采用中、小規(guī)模器件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)控部分，使用的芯片很多，造成控制電路內(nèi)部接口信號(hào)繁瑣，中間相互關(guān)聯(lián)多，抗干擾能力差。在方案二中采用單片機(jī)完成整個(gè)數(shù)控部

27、分的功能，同時(shí)，AT89C51作為一個(gè)智能化的可編程器件，便于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。2.2.2.輸出部分方案一采用線性調(diào)壓電源，以改變其基準(zhǔn)電壓的方式使輸出不僅增加/減少，這樣不能不考慮整流濾波后的紋波對(duì)輸出的影響，而方案二中使用運(yùn)算放大器作前級(jí)的運(yùn)算放大器，由于運(yùn)算放大器具有很大的電源電壓抑制比，可以大大減小輸出端的紋波電壓。2.2.3顯示部分方案一中的顯示輸出是對(duì)電壓的量化值直接進(jìn)行譯碼顯示輸出，顯示值為D/A轉(zhuǎn)換的輸入量，由于D/A轉(zhuǎn)換與功率驅(qū)動(dòng)電路引入的誤差，顯示值與電源實(shí)際輸出值之間可能出現(xiàn)較大偏差。方案二中采用三位半的數(shù)字電壓表直接對(duì)輸出電壓采樣并顯示輸出實(shí)際電壓值，一旦系統(tǒng)工作異常，出

28、現(xiàn)預(yù)制值與輸出值偏差過大，用戶可以根據(jù)該信息予以處理。總之方案二優(yōu)點(diǎn)是具有精度高，使用方便硬件電路簡單等特點(diǎn)。它使用了單片機(jī)，使得進(jìn)一步擴(kuò)展功能更加方便。方案一的優(yōu)點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡單，其缺點(diǎn)是使用的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，精度沒有方案二高。經(jīng)過分析采用方案二較好。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)原理圖框圖原理圖如圖3.1所示。時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和按鍵電路組成單片機(jī)最小系統(tǒng)，時(shí)鐘電路提供時(shí)鐘信號(hào)，復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能，按鍵電路作為用戶對(duì)波形和頻率的選擇。單片機(jī)AT89C51輸出所需波形和頻率的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換DAC0832將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，經(jīng)過LM324集成運(yùn)放放大后輸出所需的

29、電壓。電源由外部供給。 整流電路穩(wěn)壓電路濾波電路交流降壓穩(wěn)壓芯片數(shù)模轉(zhuǎn)換 220V 輸出比較電路LED顯示AT89C51單片機(jī)放大電路按鍵電路參考電壓圖3.1原理圖框圖控制部分以AT89C51單片機(jī)為核心控制系統(tǒng)，以數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832將單片機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，再經(jīng)過集成運(yùn)算放大器LM324進(jìn)行放大，然后經(jīng)過比較電路比較，最后由LM317輸出步進(jìn)可調(diào)的直流電壓，同時(shí)以LED來時(shí)時(shí)顯示當(dāng)前輸出的電壓數(shù)值的大小。外圍電路與單片機(jī)連接為：晶振連接到單片機(jī)18、19管引腳，這是單片機(jī)工作必須具備的外圍電路；LED顯示外接芯片接32至39管腳；單片機(jī)的P3.7口為DAC0832數(shù)據(jù)輸出端

30、口；P3.0，P3.1口為按鍵連接端口。DAC0832數(shù)據(jù)輸入端口與單片機(jī)的 P1.0至P1.7口連接，片選信號(hào)輸入端口(CS)連接接到單片機(jī)P3 .7 。電流VREF端口接參考電壓，參考電壓輸入端口作為輸出電壓端口，這西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）就是所謂的電壓輸出方式連接法。鍵盤采用常用的 2個(gè)按控鍵盤，接單片機(jī)的P3.0和P3.1通過單片機(jī)進(jìn)行查詢按鍵，從而執(zhí)行相應(yīng)命令。按鍵主要任務(wù)是完成人工交互。K2 和 K3為電壓以0 .1V為步進(jìn)按鍵。3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)3.2.1單片機(jī)AT89C51 AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4

31、K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(EPROM)和128 bytes的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可提供高性價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。因此，在這里我選用AT89C51單片機(jī)來完成。a.主要特性:AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個(gè)I/O 口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51

32、可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及終斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。b.主要性能參數(shù)：（1）與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容（2）4K字節(jié)可重擦寫Flash閃存存儲(chǔ)器（3）1000次擦寫周期（4）全靜態(tài)操作：0hz-24hz（5）三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器（6）128x8字節(jié)內(nèi)部RAM（7）32個(gè)可編程I/O口線（8）2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器c.管腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸

33、收8TTL門電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須接上拉電阻。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為低八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口

34、被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉

35、的緣故。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。引腳圖如圖3.2所示。圖3.2AT89C51引腳圖/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。3.2.2時(shí)鐘電路和復(fù)位電路時(shí)鐘可以有內(nèi)部或外部兩種方式來產(chǎn)生。此電路用內(nèi)部方式產(chǎn)生，在XTAL1和

36、XTAL2引腳外接定時(shí)元件，內(nèi)部震蕩電路就會(huì)自激振蕩。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體的頻率為12MHz，電容值為15PF，電容大小可以對(duì)頻率起到微調(diào)作用。在RESET輸入端出現(xiàn)高電平時(shí)實(shí)現(xiàn)復(fù)位和初始化，所以我們采用開關(guān)復(fù)位電路。電容采用10PF的，電阻采用10K的。復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。最小系統(tǒng)如圖3.3所示。圖3.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖a.時(shí)鐘電路工作原理： 如圖3.4所示，在內(nèi)部方式時(shí)鐘電路中，必須在X

37、TAL1和XTAL2引腳兩端跨接石英晶體振蕩器和兩個(gè)微調(diào)電容構(gòu)成振蕩電路，通常C1和C2一般取30pF，晶振的頻率取值在1.2MHz12MHz之間。對(duì)于外接時(shí)鐘電路，要求XTAL1接地，XTAL2腳接外部時(shí)鐘，對(duì)于外部時(shí)鐘信號(hào)并無特殊要求，只要保證一定的脈沖寬度，時(shí)鐘頻率低于12MHz即可。晶體振蕩器的振蕩信號(hào)從XTAL2端送入內(nèi)部時(shí)鐘電路，它將該振蕩信號(hào)二分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘信號(hào)P1和P2供單片機(jī)使用。（1）指令時(shí)序：我們將單片機(jī)的基本操作周期稱作機(jī)器周期，一個(gè)機(jī)器周期由6個(gè)狀態(tài)組成，每個(gè)狀態(tài)由兩個(gè)時(shí)相P1和P2構(gòu)成，故一個(gè)機(jī)器周期可依次表示為S1P1，S1P2，S6P1，S6P2，即一個(gè)

38、機(jī)器共有12個(gè)振蕩脈沖。為了大家便于分析CPU的時(shí)序，在此先對(duì)以下幾個(gè)概念作一介紹。a.振蕩周期：振蕩周期指為單片機(jī)提供定時(shí)信號(hào)的振蕩源的周期或外部輸入時(shí)鐘的周期。（2）時(shí)鐘周期：時(shí)鐘周期又稱作狀態(tài)周期或狀態(tài)時(shí)間S，它是振蕩周期的兩倍，它分為P1節(jié)拍和P2節(jié)拍，通常在P1節(jié)拍完成算術(shù)邏輯操作，在P2節(jié)拍完成內(nèi)部寄存器之間的傳送操作。（3）機(jī)器周期：一個(gè)機(jī)器周期由6個(gè)狀態(tài)組成，如果把一條指令的執(zhí)行過程分作幾個(gè)基本操作，則將完成一個(gè)基本操作所需的時(shí)間稱作機(jī)器周期。單片機(jī)的單周期指令執(zhí)行時(shí)間就為一個(gè)機(jī)器周期。（4）指令周期：指令周期即執(zhí)行一條指令所占用的全部時(shí)間，通常為14個(gè)機(jī)器周期。b.復(fù)位電路工

39、作原理影響單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的因素可大體分為外因和內(nèi)因兩部分：（1）外因射頻干擾，它是以空間電磁場的形式傳遞在機(jī)器內(nèi)部的導(dǎo)體（引線或零件引腳）感生出相應(yīng)的干擾，可通過電磁屏蔽和合理的布線/器件布局衰減該類干擾；電源線或電源內(nèi)部產(chǎn)生的干擾，它是通過電源線或電源內(nèi)的部件耦合或直接傳導(dǎo)，可通過電源濾波、隔離等措施來衰減該類干擾。（2）內(nèi)因振蕩源的穩(wěn)定性,主要由起振時(shí)間頻率穩(wěn)定度和占空比穩(wěn)定度決定。起振時(shí)間可由電路參數(shù)整定穩(wěn)定度受振蕩器類型溫度和電壓等參數(shù)影響復(fù)位電路的可靠性。c.開機(jī)復(fù)位：在電路圖中，電容的的大小是10uf，電阻的大小是10k。所以根據(jù)公式，可以算出電容充電到電源電壓的0.7倍（單

40、片機(jī)的電源是5V，所以充電到0.7倍即為3.5V），需要的時(shí)間是10K*10UF=0.1S。也就是說在電腦啟動(dòng)的0.1S內(nèi)，電容兩端的電壓時(shí)在03.5V增加。這個(gè)時(shí)候10K電阻兩端的電壓為從51.5V減少（串聯(lián)電路各處電壓之和為總電壓）。所以在0.1S內(nèi)，RST引腳所接收到的電壓是5V1.5V。在5V正常工作的51單片機(jī)中小于1.5V的電壓信號(hào)為低電平信號(hào)，而大于1.5V的電壓信號(hào)為高電平信號(hào)。所以在開機(jī)0.1S內(nèi)，單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位（RST引腳接收到的高電平信號(hào)時(shí)間為0.1S左右）。d.按鍵復(fù)位： 在單片機(jī)啟動(dòng)0.1S后，電容C兩端的電壓持續(xù)充電為5V，這是時(shí)候10K電阻兩端的電壓接近于0V

41、，RST處于低電平所以系統(tǒng)正常工作。當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，開關(guān)導(dǎo)通，這個(gè)時(shí)候電容兩端形成了一個(gè)回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個(gè)過程中，電容開始釋放之前充的電量。隨著時(shí)間的推移，電容的電壓在0.1S內(nèi)，從5V釋放到變?yōu)榱?.5V，甚至更小。根據(jù)串聯(lián)電路電壓為各處之和，這個(gè)時(shí)候10K電阻兩端的電壓為3.5V，甚至更大，所以RST引腳又接收到高電平。單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。復(fù)位電路如圖3.4所示。 圖3.4 復(fù)位電路復(fù)位電路的原理是單片機(jī)RST引腳接收到2US以上的電平信號(hào)，只要保證電容的充放電時(shí)間大于2US，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，所以電路中的電容值是可以改變的。按鍵按下系統(tǒng)復(fù)位，是電容處于一個(gè)短路電路中，釋

42、放了所有的電能，電阻兩端的電壓增加引起的。3.2.3按鍵電路按鍵通過改變單片機(jī)引腳高低電平而發(fā)揮它改變頻率和波形的作用。在具體電路中，高電平需要經(jīng)過一個(gè)4.7K電阻接5V電源，此時(shí)開關(guān)為斷開狀態(tài)：低電平狀態(tài)需要開關(guān)閉合從而接地。輸出電壓調(diào)節(jié)是通過“+”“-”兩個(gè)按鍵操作。步進(jìn)電壓精確到0.1V控制可逆計(jì)數(shù)器作加，減。 開關(guān)“加”是電壓“+”增大的，鏈接單片機(jī)10引腳。開關(guān)“減”是電壓“-”減小的，鏈接單片機(jī)11引腳。按鍵電路圖圖3.5所示。圖3.5 按鍵電路通常的按鍵分為獨(dú)立式按鍵和矩陣式按鍵兩種，獨(dú)立式按鍵比較簡單，并且與獨(dú)立的輸入線相連接如圖3.6所示2條輸入線接到單片機(jī)的IO口上，當(dāng)按鍵

43、K2按下時(shí)，+5V通過電阻R14然后再通過按鍵K2最終進(jìn)入GND形成一條通路，那么這條線路的全部電壓都加到了R14這個(gè)電阻上，P3.0這個(gè)引腳就是個(gè)低電平。當(dāng)松開按鍵后，線路斷開，就不會(huì)有電流通過，那么P3.0和+5V就應(yīng)該是等電位，是一個(gè)高電平。就可以通過P3.0這個(gè)IO口的高低電平來判斷是否有按鍵按下。在電路圖中，電容的的大小是10uf，電阻的大小是10k。所以根據(jù)公式，可以算出電容充電到電源電壓的0.7倍（單片機(jī)的電源是5V，所以充電到0.7倍即為3.5V），需要的時(shí)間是10K*10UF=0.1S。也就是說在電腦啟動(dòng)的0.1S內(nèi)，電容兩端的電壓時(shí)在03.5V增加。這個(gè)時(shí)候10K電阻兩端的

44、電壓為從51.5V減少（串聯(lián)電路各處電壓之和為總電壓）。所以在0.1S內(nèi)，RST引腳所接收到的電壓是5V1.5V。在5V正常工作的51單片機(jī)中小于1.5V的電壓信號(hào)為低電平信號(hào)，而大于1.5V的電壓信號(hào)為高電平信號(hào)。所以在開機(jī)0.1S內(nèi)，單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位（RST引腳接收到的高電平信號(hào)時(shí)間為0.1S左右）。這個(gè)電路中按鍵的原理清楚了，但是實(shí)際上在單片機(jī)IO口內(nèi)部，也有一個(gè)上拉電阻的存在。按鍵是接到了P3口上，P3口上電默認(rèn)是準(zhǔn)雙向IO口，來簡單了解一下這個(gè)準(zhǔn)雙向IO口的電路，首先說明一點(diǎn)，就是現(xiàn)在絕大多數(shù)單片機(jī)的IO口都是使用MOS管而非三極管，但用在這里的MOS管其原理和三極管是一樣的，因此

45、在這里用三極管替代它來進(jìn)行原理講解，把前面講過的三極管的知識(shí)搬過來，一切都是適用的，有助于理解。圖方框內(nèi)的電路都是指單片機(jī)內(nèi)部部分，方框外的就是外接的上拉電阻。這個(gè)地方大家要注意一下，就是當(dāng)要讀取外部按鍵信號(hào)的時(shí)候，首先單片機(jī)必須得給個(gè)1，也就是高電平，這樣才能正常的讀取外部的按鍵信號(hào)，來分析一下緣由。當(dāng)內(nèi)部輸出是高電平，經(jīng)過一個(gè)反向器變成低電平，NPN三極管不會(huì)導(dǎo)通，那么單片機(jī)IO口從內(nèi)部來看，由于上拉電阻R的存在，所以是一個(gè)高電平。當(dāng)外部沒有按鍵按下將電平拉低的話，VCC也是+5V，他們之間雖然有2個(gè)電阻，但是沒有壓差，就不會(huì)有電流，線上所有的位置都是高電平，這個(gè)時(shí)候我們就可以正常讀取到按

46、鍵的狀態(tài)了。當(dāng)內(nèi)部輸出是個(gè)低電平，經(jīng)過一個(gè)反相器變成高電平，NPN三極管導(dǎo)通，那么單片機(jī)的內(nèi)部IO口就是個(gè)低電平，這個(gè)時(shí)候外部雖然也有上拉電阻的存在，但是兩個(gè)電阻是并聯(lián)關(guān)系，不管按鍵是否按下，單片機(jī)的IO口上輸入到單片機(jī)內(nèi)部的狀態(tài)都是低電平，單片機(jī)就無法正常讀取到按鍵的狀態(tài)了。這個(gè)和水流其實(shí)很類似的。內(nèi)部和外部，只要有一邊是低電位，那么電流就會(huì)順流而下，由于只有上拉電阻，下邊沒有電阻分壓，直接到GND上了，所以不管另外一邊是高還是低，那電位肯定就是低電位了。這里得到一個(gè)結(jié)論，這種具有上拉的準(zhǔn)雙向IO口，如果要正常讀取外部信號(hào)的狀態(tài)，必須首先得保證自己輸出的電平是1，如果輸出0，則無論外部信號(hào)是

47、高是低，這個(gè)引腳讀進(jìn)來的都是低。3.3數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3.3.1 DAC0832芯片DAC0832是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個(gè)DA芯片以其價(jià)格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。D/A轉(zhuǎn)換器由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。a.主要參數(shù):分辨率為8位；電流穩(wěn)定時(shí)間1us；可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入；只需在滿量程下調(diào)整其線性度；單一電源供電（+5V+15V）；低功耗，20mW。b.管腳：D0D7：8位數(shù)據(jù)輸入線，TTL電平，有效時(shí)間應(yīng)大于90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會(huì)出錯(cuò))；ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控

48、制信號(hào)輸入線，高電平有效；CS：片選信號(hào)輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效；WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的邏輯組合產(chǎn)生LE1，當(dāng)LE1為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，LE1的負(fù)跳變時(shí)將輸入數(shù)據(jù)鎖存；XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號(hào)輸入線，低電平有效，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效；WR2：DAC寄存器選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由WR2、XFER的邏輯組合產(chǎn)生LE2，當(dāng)LE2為高電平時(shí)，DAC寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，LE2的負(fù)跳變時(shí)將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入DAC寄存器并開始D/A轉(zhuǎn)換。IOUT

49、1：電流輸出端1，其值隨DAC寄存器的內(nèi)容線性變化；IOUT2：電流輸出端2，其值與IOUT1值之和為一常數(shù)；Rfb：反饋信號(hào)輸入線，改變Rfb端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度；Vcc：電源輸入端，Vcc的范圍為+5V+15V；VREF：基準(zhǔn)電壓輸入線，VREF的范圍為-10V+10V；AGND：模擬信號(hào)地；DGND：數(shù)字信號(hào)地。c.工作方式：根據(jù)對(duì)DAC0832的數(shù)據(jù)鎖存器和DAC寄存器的不同的控制方式，DAC0832有三種工作方式：直通方式、單緩沖方式和雙緩沖方式。(1)單緩沖方式。單緩沖方式是控制輸入寄存器和DAC寄存器同時(shí)接收資料，或者只用輸入寄存器而把DAC寄存器接成直通方式。此方式

50、適用只有一路模擬量輸出或幾路模擬量異步輸出的情形。(2)雙緩沖方式。雙緩沖方式是先使輸入寄存器接收資料，再控制輸入寄存器的輸出資料到DAC寄存器，即分兩次鎖存輸入資料。此方式適用于多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換同步輸出的情節(jié)。(3)直通方式。直通方式是資料不經(jīng)兩級(jí)鎖存器鎖存，即 CS*，XFER* ，WR1* ，WR2* 均接地，ILE接高電平。此方式適用于連續(xù)反饋控制線路和不帶微機(jī)的控制系統(tǒng)，不過在使用時(shí)，必須通過另加I/O接口與CPU連接，以匹配CPU與D/A轉(zhuǎn)換。本次設(shè)計(jì)采用直通方式。如圖3.7為引腳圖。圖3.7 DAC0832引腳圖DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉(zhuǎn)換芯片，集成電路內(nèi)有兩級(jí)輸入寄存器，使DAC0832芯片具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式，以便適于各種電路的需要(如要求多路D/A異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等)。所以這個(gè)芯片的應(yīng)用很廣泛,關(guān)于DAC0832應(yīng)用的一些重要資料見下圖：