内容发布更新时间 : 2024/9/23 10:17:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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前言
数控直流电源是一种常见的电子仪器，广泛应用于电路，教学试验和科学研究等领域。目前使用的可控直流电源大部分是点动的，利用分立器件，体积大，效率低，可靠性差，操作不方便，故障率高。随着电子技术的发展，各种电子，电器设备对电源的性能要求提高，电源不断朝数字化，高效率，模块化和智能化发展。以单片机系统为核心而设计的新一代——数控直流电源，它不但电路简单，结构紧凑，价格低廉，性能优越，而且由于单片机具有计算和控制能力，利用它对数据进行各种计算，从而可排除和减少模拟电路引起的误差，输出电压和限定电流采用数输入采用键盘方式，电源的外表美观，操作使用方便，具有较高的使用价值。
本设计的题目是高精度数控直流电源。要求有一定输出电压范围和功能的数控电源。关键电路有三个：一是输出电路，要求如何实现0—9.999V步进0.001V，而且稳压特性要优良，输出电压的 误差要尽量小。二是数控电路，它应当有点动和自动扫描两种工作方式，能有效的控制输出电压，并显示它，三是扩展输出电路，从题目分析，它应当是一种信号源。本设计论文是以单片机为核心设计的。
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第一章 概 述
1.1 系统方框图
简易数控直流电源由显示电路部分、数控电路部分、输出电路部分、直流电源部分构成。具有一定电压范围和功能，可以实现输出电压从0V到+9.999V之间的变换，按键一下，步进0.001V。其系统方框图如图1.1所示
BCD拨盘开关数码管显示74LS164驱动器TXDRXD89C51P3.2、P3.3P1P0/WR/CS/XFERDAC0832D/ATL081运放/WR1/WR2’+‘ ’-‘键直流稳压电源 图1.1 简易数控直流电源方框图
1.2 系统电路工作原理
本电路主要是通过89C51单片机控制输出电压大小变化，以实现设计要求的。 89C51单片机将数据由TXD、RXD两端口串行送入到74LS244驱动器中，并通过四位LED显示之。单独设置的“增”、“减”两个键由并口进行检测。按“+”键步进0.001V，按“—”键减少0.001V。
DAC82 D/A转换器接收89C51单片机数据总线传送的数据，并根据它来确定输出电压。在89C51单片机程序控制下，89C51开机后先自动复位，运行的过程中在送去显示的同时，送入DAC82，并产生相同的输出电压，然后不断循环检测两键是否按下，如果检测到有键按下，将使显示值和输出电压相应增减0.001V，如果检测到按键时间超过0.5s，则认为需要大幅度连续增减，此时将使显示值和输出电压以0.01的步进相
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应增减。
第二章 整体电路设计
在构成系统的各主要电路方案确定以后，需要进行以下二步工作：首先应把各主要电路具体化，即对其进行详细设计，确定其构成；其次，将各主要电路联系起来而形成整体电路。
2.1 数控电路部分
数控电路的实现方法就是由单片机AT89C51控制数模转换器DAC0832的方法来实现。单片机一边监测键盘一边显示当前输出电压值,并向数模转换器输出当前设定值。当键盘中控制输出电压的增减键被按下时,单片机就会对设定值进行相应的增减操作,并将修改之后的设定值送给数模转换器,更新输出电压为当前设定值。
2.1.1 89C51基本结构与工作原理
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51 ? 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
89C51内含8位CPU；广泛的步尔处理能力；32根双向且分别寻址的I/O线；128字节内部RAM数据存储器；2个16位定时器/计数器；一个全双工异步串行口；两个中断优先级；5个中断源；片内有时钟振荡器；4K字节片内ROM程序存储器；可寻址64KB程序存储器和64K字节外部数据存储空间。
一、
并行输入/输出（I/O）端口及引脚
1.电源引脚Vcc和Vss VCC 接+5V电压 Vss 接地
2 ．外接晶体引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1 接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器
的输入端，这个放大器构成3片内振荡器。当采用外部振荡器时，此引脚应接地。
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