基于单片机的数控稳压电源的设计与制作

基于单片机的数控稳压电源的设计与制作内容摘要：

： 9 图 34 DAC0832 内部结构图 从图 34中我们可以看到 DAC0832 是由倒 T型 R2R电阻网路、模拟开关、运算放大器和参考电压 VREF 四大部分组成。 从电路图中我们可知运算放大器的输出模拟量 V0为： )222(20 002211   DDDRfV r e fv nnnnn 从上式中，我们可以看到输出的模拟量与输入的数字量 )222( 002211   DDD nnnn 成正比， 这也就实现了数字量到模拟量的转换。 一个 8 位 D/A 转换器有 8 个输入端（其中 每个输入端是 8位二进制的一位），有一个模拟输出端。 输入可有 28=256 个不同的二进制组态，输出为 256个电压之一，即输出电压不是整个电压范围内任意值，而只能是 256 个可能值。 数模转换部分的连线图如下图 35 所示： 图 35 数模转换部分连线图 数字信号输入端 D0到 D7 与 AT89C51 的 P0口的 到 分别对应相连， 10 为了保证有足够的电压，我们在 P0 口加了 10K 的上拉电阻来提供压降，以此用来的得到足够的电压。 基准电压 Vref 端口接 电压，传输控制信 号 /XFER 接电阻后接地，这个端口也是对低低平有效。 REF 端口与 741 运算放大器的输出口 6端口相连，用来提供负反馈电阻，从而使得实现电流转换电压。 片选信号 CS端口、写信号 /WR1 口 、模拟地 AGND 与数字地 DGND 相连后接地。 因为这些端口是对低电平有效。 关于管脚说明及主要参数会在后面详细提到。 DAC0832 有两种工作方式：单缓冲工作方式和双缓冲工作方式。 而本设计中用到的是单缓冲工作方式。 也就是一个寄存器工作于直通状态，另一个工作与受控锁存状态。 AT89C51 单片机主要特性及引脚功能介绍 AT89C51 的主要参数有； 与 MCS51 产品指令系统完全 兼容 ； 4K 字节可 重擦写 Flash 闪速存储器 ； 1000 次擦写周期； 全静态工作 频率范围 0Hz24Hz； 三级程序存储器锁定 ； 128*8 字节 内部 RAM； 32 个 可编程 I/O 口 线 ； 两 个 16 位定时 /计数器； 6 个中断源 ； 可编程串行 UART 通道 ； 低功耗的闲置和掉电模式 ； 片内振荡器和时钟电路。 AT89C51 主要功能特性有： 4K 字节 Flash 闪速存储器， 128 字节内部 RAM,32个 I/O 口线 ，两个 16 位定时 /计数器，一个 5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振 荡器及时钟电路。 同时， AT89C51 可降低至 0HZ 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。 空闲方式停止 CPU 的工作，但允许 RAM，定时 /计数器，串行通信及中断系统继续工作。 掉电方式保存 RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位 AT89C51 结构图如下图 36所示： 11 图 36 AT89C51 结构图 4．引脚功能说明： VCC：供电电压 ； GND：接地。 P0 口为一个 8位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。 当 P1口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。 在 FIASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时， P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。 P1口是一个内部提供上拉电阻的 8位双向 I/O 口， P1口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。 P1口管脚写入 1后，被内部上拉为高，可用作输入， P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。 P2口为一个内部上拉电阻的 8位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出 4个 TTL 门电流，当 P2 口被写 “1” 时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。 并因此作为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。 这是由于内部上拉的缘故。 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外 12 部数据存储器进行存取时， P2 口输出地址的高八位。 在给出地址 “1” 时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3 口管脚是 8个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。 当P3 口写入 “1” 后，它们被内部上拉为高电 平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘故。 RST：复位输入。 当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时， ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。 如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。 此时， ALE只有在执行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。 另外，该引脚被略微拉高。 如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。 在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次 /PSEN 有效。 但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN 信号将不出现。 /EA/VPP：当 /EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（ 0000HFFFFH）， /EA 端必须保持低电平（接地）。 不管是否有内部程序存储器。 注意加密 位 LB1 被编程 ， 复位时内部会锁存 /EA 端状态 ；当 /EA 端保持高电平 （接VCC 端） ，此间内部程序存储器。 在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（ VPP）。 XTAL1： 振荡器反相 放大器的及内部时钟发生器 的输入 端。 XTAL2：振荡器 反相放大器 的输出 端。 七段数码管 介绍 七段 LED显示器由 7个发光二极管组成，其中 7个长条形的发光管排列成“日”字形 ，由七个发光二极管组成的七段显示器。 发光二极管 (LED)由特殊的半导体材料砷化镓、 磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式 13 LED 显示器件 (半导体显示器 )。 如再加一个贺点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用，则组成八段 LED 显示器。 它能显示各种数字及部份英文字母。 LED 显示器有两种不同的形式：一种是 8 个发光二极管 的阳极都连在一起的，称之为共阳 LED 显示器；另一种是 8 个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴 LED 显示器。 如下图 37所示： 图 37 LED 数码管 共阴和共阳结构的 LED 显示器各笔划段名和安排位置是相同的。 当二极管导通时，相应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。 8 个笔划段hgfedcba 对应于一个字节（ 8 位）的 D D D D D D D D0,于是用8 位二进制码就可以表示欲显示字符的字形代码。 在单片机系统中，通常用 LED数码显示器来显示各种数字或符号。 由于它具有显示清 晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。 [7] 数码管使用条件：。 ：段：根据发光颜色决定；小数点：根据发光颜色决定。 ：静态：总电流 80mA（每段 10mA）；动态：平均电流 45mA 峰值电流 100mA。 DAC0832 介绍及应用 引脚与逻辑结构 ： DAC0832 芯片有 20个引脚的双列直插式的芯片如下图 38 所示 ： 14 图 38 DAC0832 逻辑结构图 DI7~ DI0: 数字量输入信号 ； 其中 : DI0为最低位， DI7为 最高位 ILE 输入锁存允许信号 , 高电平有效 CS 片选信号 , 低电平有效 WR1 写信号 1，低电平有效 当 ILE、 CS、 WR1同时有效时 , LE=1， LE1 输入寄存器的输出随输入而变化 WR1 , LE=0， 将输入数据锁存到输入寄存器 XFER 转移控制信号，低电平有效 WR2 写信号 2，低电平有效 当 XFER、 WR2同时有效时 , LE2=1 DAC寄存器输出随输入而变化； 当 WR1 , LE=0， 将输入数据锁存到 DAC 寄存器，数据进入 D/A 转换器，开始 D/A 转换 . IOUT1 模拟电流输出端 1； 当输入数字为全 ”1” 时 , 输出电流最大，约为：255VREF/256RFB 全 ”0” 时 , 输出电流为 0 15 IOUT2 模拟电流输出端 2 IOUT1 + I OUT2 = 常数 DAC0832 是一种常用的数模转换器，它有两种连接模式，一种是电压输出模式，另一种是电流输出模式。 它的。