毕业设计论文-数控直流稳压电源(编辑修改稿)

毕业设计论文-数控直流稳压电源(编辑修改稿)内容摘要：

XTAL1：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。 下图为 AT89S51引脚图 ： 图 32 AT89S51 引脚图 时钟电路和复位 电路 时钟可以有内部方式产生或外部方式产生。 此电路用内部方式产生，在XTAL1 和 XTAL2 引脚上外接定时元件，内部振荡电路就会产生自激振荡。 定时元件通常采用石英晶体和电容组成 的并联谐振回路。 晶体的频率为 12MHz，电容值为 30pF，电容大小可以对频率起微调作用。 在 RESET 输入端出现高电平时实现复位和初始化，所以我们采用开关复位电路。 电容采用 30pF 的，电阻采用 10K的。 第三章 硬件设计 14 Proteus 模拟效果图如下： 图 34 时钟电路和复位电路 按键 电路 按键通过改变单片机引脚高低电平而发挥它改变频率和波形的作用。 在具体电路中，高电平需要经过一个 10K 电阻接 5V 电源，此时开关为断开状态； 低电平状态需要开关闭合从而接地。 输出电压的调节是通过“ +， ” 两键操作，步进电压精确到 控制可逆计数器分别作加，减计数，可逆计数器的二进制数字输出分两路运行：一路用于驱动数字显示电路，精确显示当前输出电压值；另一路进入数模转换电路（ D/A 转换电路），数模转换电路将数字量按比例，转换成模拟电压，然后经过射极跟随器控制 ,调整输出级，输出稳定直流电压。 第三章 硬件设计 15 开关 “加”是电压“ +” 增大的，连接单片机的 口即 10引脚。 开关 “减” 是 电压“ ” 减小的，连接单片机的 口即 11引脚。 Proteus 模 拟效果图如下： 图 33 按键电路 DAC0832 芯片 DAC0832引脚功能电路应用原理图 DAC0832是采样频率为八位的 D/A转换芯片，集成电路内有两级输入寄存器，使 DAC0832 芯片具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要 (如要求多路 D/A 异步输入、同步转换等 )。 若需要相应的模拟电压信号，可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现。 运放的反馈电阻可通过 RFB 端引用片内固有电阻，也可外接。 DAC0832 逻辑输入满足 TTL电平，可直接与 TTL 电路或微 机电路连接。 数模转换电路采用的是 DAC0832 芯片。 D0～ D7： 8 位数据输入线， TTL 电平，有效时间应大于 90ns(否则锁存器的数据会出错 )； ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效； CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效； WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于 500ns）有效。 由 ILE、第三章 硬件设计 16 CS、 WR1 的逻辑组合产生 LE1，当 LE1 为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换， LE1 的负跳变时将输入数据锁存； XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（ 脉宽应大于 500ns）有效； WR2： DAC 寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于 500ns）有效。 由 WRXFER 的逻辑组合产生 LE2，当 LE2 为高电平时， DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化， LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入 DAC寄存器并开始 D/A转换。 IOUT1：电流输出端 1，其值随 DAC 寄存器的内容线性变化； IOUT2：电流输出端 2，其值与 IOUT1 值之和为一常数； Rfb：反馈信号输入线，改变 Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度； Vcc：电源输入端， Vcc的范围为 +5V～ +15V； VREF：基准电压输入线， VREF 的范围为 10V～ +10V； AGND：模拟信号地 DGND：数字信号地 DAC0832 有如下 3种工作方式： 缓冲方式。 单缓冲方式是控制输入寄存器和 DAC寄存器同时接收资料，或者只用输入寄存器而把 DAC 寄存器接成直通方式。 此方式适用只有一路模拟量输出或几路模拟量异步输出的情形。 双缓冲方式。 双缓冲方式是先使输入寄存器接收资料，再控制输入寄存器的输出资料到 DAC 寄存器，即分两次锁存输入资料。 此方式适用于多个 D/A 转换同步输出的情节。 直通方式。 直通方式 是资料不经两级锁存器锁存，即 CS， XFER ， WR1 ， WR2均接地， ILE 接高电平。 此方式适用于连续反馈控制线路和不带微机的控制系统，不过在使用时，必须通过另加 I/O 接口与 CPU 连接，以匹配 CPU 与 D/A转换。 本次设计采用直通方式。 下图为 DAC0832 引脚图： 第三章 硬件设计 17 图 35 DAC0832 引脚图 DAC0832 逻辑输入满足 TTL 电平，可直接与 TTL 电路或微机电路连接。 DAC0832 引脚功能说明： DI0~DI7：数据输入线， TLL电平。 数字信号输入端。 ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效。 CS：片选信号输入线，低电平有效。 WR1：为输入寄存器的写选通信号。 写信号 1，低电平有效。 XFER：数据传送控制信号输入线，低电平有效。 ILE—— 允许锁存信号。 WR2：为 DAC 寄存器写选通输入线。 写信号 2，低电平有效。 Iout1:电流输出线。 当输入全为 1 时 Iout1 最大。 Iout2: 电流输出线。 其值与 Iout1 之和为一常数。 Rfb:反馈信号输入线 ,芯片内部有反馈电阻 . Vcc:电源输入线 (+5v~+12v) Vref:基 准电压输入线 (10v~+10v) 第三章 硬件设计 18 AGND:模拟地 ,摸拟信号和基准电源的参考地 . DGND:数字地 ,两种地线在基准电源处共地比较好 . 采用 ADC0809 实现 A/D 转换。 四运放放大器 LM324 LM324 系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。 与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。 该四放大器可以工作在低到 伏或者高到 32伏的电源下，静态电流为 MC1741 的静态电流的五分之一。 共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。 每一组运算放大器可用图 1所示的符号来表示，它有 5个引出脚，其中“ +”、“ ”为两个信号输入端，“ V+”、“ V”为正、负电源端，“ Vo”为输出端。 两个信号输入端中， Vi（ ）为反相输入端，表示运放输出端 Vo 的信号与该输入端的位相反； Vi+（ +）为同相输入端，表示运放输出端 Vo 的信号与该输入端的相位相同。 本设计共用其中三个运算放大器，两个运算放大器用于双极性输出，一个运算放大器用于调幅电路。 LM324 的引脚排列如下： 图 36 LM324 管脚图 数模转换电路 DAC0832 与第一级集成运放组成数模转换电路。 当 DAC0832 和第一级运算放大器组成单极性输出电路，单极性模拟输出电第三章 硬件设计 19 压为 REFn VDV 21  (31) (31)中 0012211 2222 DDDDD nnnn   , REFV 为基准电压。 由 (31)式看出，如果 REFV 为正，则 1V 为负； REFV 为负，则 1V 为正。 1V 单极性 的模拟 输出 量。 Proteus 模拟效果图如下 : 图 37 数模转换电路 电路 如图所示， 74HC573 锁存器 是驱动共阳数码管的译码驱动器。 运行仿真， 拨动开关 数码管的显示结果会随之变化， 电阻 在实际应用电路中是一个较为有用的器件。 如果没有这只电阻，数码管极易受损坏。 按动按键就能 观察显示值的变化并记录。 Proteus 模拟效果图如下 : 第三章 硬件设计 20 图 38 数码管显示 电路图 与功率输出模块的设计 此放大电路放大倍数为 2 倍， 输出是很稳定的，不会因为温度升高而导致输出电压 Vo 对输入电压产生变化的。 跟后面的达林顿管相连使得输出电压误差更小。 Proteus 模拟效果图如下： 第三章 硬件设计 21 图 39 放大 与功率输出模块 图 本设计采用 +5V、177。 12v 直流稳压电源为单片机、数模转换器以及集成运放供电。 经变压器降 压后，通过 四 只 IN4007 整流 二极管 整流后 ，再经过 100uf 的 C6滤波 电容滤波 后，由 LM7805 三端稳压器稳压后输出稳定的 5V。 C C7为 100uf、10uf 电容 起到稳定的作用。 三端稳压器的 3 端口输出的为 5V 电压。 同理，由LM7805 输出稳定的177。 12v 电压。 Proteus 模拟效果图如下 ： 第三章 硬件设计 22 图 310 直流 稳压电源电路图 第四章 软件设计 16 第四章 软件设计 本文中子程序的调用是通过按键选择来实现，在取得按键相应的高低电平后，启动定时器和相应的中断服务程序，在直接查询程序中预先设置数据值，通过转换。