基于单片机的直流稳压电源的设计毕业设计论文(编辑修改稿)

基于单片机的直流稳压电源的设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

被内部上拉 电阻拉 为高电平，并 可 作为 输入端口。 作 输入端时，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流（ ILL）这是由于上拉 电阻 的缘故。 P3 口除了作为一般的 I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能 可作为 AT89S51的一些特殊功能口： RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） 0INT （外部中断 0） 1INT （外部中断 1） T0（ 定 时器 0） T1（ 定 时器 1） WR（外部数据存储器写选通） RD （外部数据存储器读选通） ******大学毕业设计（论文） 7 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST： 复位输入。 当振荡器 工作 时 ， RST 引 脚 出现 两个机器周期 以上 的高电平 将使单片机复位。 ALE/ PROG ：当访问外 部存储器时 ， 地址锁存允许 管脚 的输出电平用于锁存地址的 低 8 位 字节。 在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 即使不访问外部存储器， ALE 端 仍 以 时钟振荡频率的 1/6 输出正脉冲信号 ， 因此它可用作对外部输出 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 单元 上置 0。 此 时， ALE 只有在执行 MOVX，MOVC 指令 时 ALE 才起作用。 另外 ， 该引脚 会 被略微拉高 ，单片机在执行外部程序时，应设置 ALE 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 指令 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 访问 外部程序存储器（ 0000HFFFFH），不管是否有内部程序存储器。 注意加密方式 1 时 ， EA 将内部锁定为 RESET； 当 EA 端保持高电平时，此 期间访问 内部程序存储器。 在 FLASH 编程期间 ， 此引脚也用于施加12V 编程 电压 VPP。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2： 反向振荡 放大 器的输出 端。 振荡器特性 ： XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出。 该反向放大器可以配置为片内振荡器。 石 英 晶 体 振荡和陶瓷振荡均可采用。 如采用外部时钟源驱动器 件， XTAL2 应不接。 由于 输入至内部时钟信号要 通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平 符合 要求的宽度。 芯片擦除 ： 在并行编程模式，利用控制信号的正确组合并保持 ALE/PROG 引 脚 200ns500ns的低电平脉冲宽度即可完成擦除操作。 在串行编程模式，芯片擦除操作是利用擦除指令进行。 在这种方式，擦除周期是自身定时的，大约为 500ms。 此外 ， AT89S51 设有稳态逻辑，可以在零频率的条件下 进入 静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。 在闲置模式下， CPU 停止工作 ， 但 RAM，定时器，计数器，串 行口和中断系统仍在工作。 在掉电模式下，保存 RAM 的内容并且冻结振荡器，禁止所 有******大学毕业设计（论文） 8 其他芯片 的 功能，直到下一个硬件复位为止。 信号处理 电路 D/A 转换器 (DAC0832)引脚及功能介绍 [8]： DAC0832 为电压输入、电流输出的 R2R电阻网络型的 8位 D/A转换器 ， 采用 CMOS和薄膜 SiCr 电阻相容工艺制造，温漂低，逻辑电平输入与 TTL 电平兼容。 它可直接与微处理器相连，采用双缓冲寄存器 ， 这样可在输出的同时，采集下一个数字量，以提高转换速度。 DAC0832 的内部功能框图如图 32 所示。 8 位 输 入 寄存 器8 位 D A C 寄存 器8 位 D / A 转换 器D I 7D I 6D I 5D I 4D I 3D I 2D I 1D I 01 31 41 51 645678V r e f1 11 29I o u t 1I o u t 2R f bD G N DV C CA G N DM 1M 2M 3D A C 0 8 3 2L E 1 L E 2I L EC SW R 1W R 2X F E R1 02 031 9121 81 7R f b 图 32 DAC0832 的内部功能框图 引脚 排列如图 33 所示。 CS1W R 12A G N D3D I34D I25D I16D I07V re f8R fb9D G N D10Io u t 111Io u t 212D I713D I614D I515D I416X F E R17W R 218IL E19V C C20D A C 0 8 3 2 图 33 DAC0832 的 引脚 排列图 ******大学毕业设计（论文） 9 DAC0832 的组成： DAC0832 主要由 3 部分组成，第一部分是 8 位 D/A 转换器，输出为电流形式；第二部分是两个 8 位数据锁存器构成双缓冲形式 ； 第三部分是控制逻辑。 单片机可利用控制逻辑通过数据总线向输入锁存器存数据，因控制逻辑的连接方式不同，可使 D/A 转换器的数据输入具有双缓冲、单缓冲和直通 3 种方式。 当 1WR 、 2WR 、XFER 及 CS 接低电平时， ILE 接高电平 ， 即不用写信号控制，使两个寄存器处于开通状态，外部输入数据直通内部 8 位 D/A 转换器的数据输入端，这种方式称为直通方式。 当2WR 、 XFER 接低电平， 使 DAC0832 中 2 个寄存器中的一个处于开通状态，只 控制一个寄存器，这种工作方式 叫做 单缓冲工作方式。 当 ILE 为高电平 ， CS 和 1WR 为低电平，8 位输入寄存器有效，输入数据存入寄存器。 当 D/A 转换时 ， 2WR 、 XFER 为低电平，2LE 使 8 位 D/A 寄存器有效，将数据置入 D/A 寄存器中，进行 D/A 转换。 2 个寄存器均处于受控状态，输入 数据要经过 2 个寄存器缓冲控制后才进入 D/A 转换器。 这种工作方式 叫做 双缓冲工作方式 [9]。 DAC0832 管脚定义说明如下： CS ：片选输入端，低电平有效，与 ILE 共同作用，对 1WR 信号进行控制。 ILE：输入的锁存信号 ， 高电平有效 ， 当 ILE=1 且 CS 和 1WR 均为低电平时， 8 位输入寄存器允许输入数据；当 ILE=0 时， 8 位输入寄存器锁存数据。 1WR ：写信号 1， 低电平有效 ，用来将输入数据 送入寄存器中；当 1WR =1 时，输入寄存器的数据被锁定；当 CS =0， ILE=1 时，在 1WR 为有效电平的情况下，才能写入数字信号。 2WR ：写信号 2， 低电平有效，与 XFER 组合，当 2WR 和 XFER 均为低电平时，输入寄存器中的 8 位数据传送给 8 位 DAC 寄存器 ； 2WR =1 时 8 位 DAC 寄存器锁存数据。 XFER ：传输控制信号，低电平有效，控制 1WR 有效。 DI0~DI7： 8 位数字量输入端，其中 DI0 为最低位， DI7 为 最高位。 Iout1： DAC 电流输出 1 端，当 DAC 寄存器全为 1 时，输出电流 Iout1 为最大 ； 当DAC 寄存器中全都为 0 时，输出电流 Iout1 最小。 Iout2： DAC 电流输出 2 端，输出电流 Iout1+Iout2＝常数。 ******大学毕业设计（论文） 10 Rfb：芯片内的反馈电阻 引出端，用来作为外接 运算放大器 的反馈电阻。 在构成电压输出 DAC 时，此端应接运算放大器的输出端。 Vref：参考电压输入端，通过该引脚将外部的高精度电压源与片内的 R2R 电阻网络 相连，其电压范围为 10~+10V。 VCC： 电源电压输入端，电源电压范围为 +5~+15V，最佳状态为 +15V。 DGND：数字电路接地端。 AGND：模拟电路接地端，通常与 DGND 相连。 为了将模拟电流转换为模拟电压，需把 DAC0832 的两个输出端 Iout1 和 Iout2 分别接到运算放大器的两个输入端，经过一级运放得到单极性输出电压 U1。 当需要把输出电压转换为双极性输出时 ， 可由第二级运放对 U1 及基准电压 Vref反相求和，得到双极性输出电压 U2。 如图 34 所示 ， 电路为 8 位数字量 DI0~DI7 经 D/A 转换器转换为双极性电压输出的电路图 [10]。 U1U2+ 5 VR3R2R1+ 5 VCSW R 1D I 7D I 6D I 5D I 4D I 3D I 2D I 1D I 0I o u t 1I o u t 2X F E RW R 2I L E V r e fR f bD A C 0 8 3 2 图 34 D/A 转换双极性输出电路图 第一级运放的输出电压为 ：81 2DU Vref  其中， D 为数字量的十进制数。 第二级运放的输出电压为 ： 223121RRU U V ref   当 R1=R2=2R3 时，则   1282 2 1 128DU U V re f V re f     DAC0832 与 AT89S51 的连接 ： DAC0832 是一种典型的 8 位转换器，内部为双缓冲寄存器即输入寄存器和 DAC 寄******大学毕业设计（论文） 11 存器 ， 1WR 和 2WR 分别为相应两个寄存器的写信号控制端， ILE 为输入 锁存使能端，高电平有效， CS 为片选端， XFER 为传输控制端，它和 2WR 共同控制 DAC 寄存器的工作状态。 DAC0832 有两个接地端 AGND（模拟 信号 接地端）和 DGND（数字信号接地端 ） ，一般情况下，这两个地端均 应 并联接地。 DAC0832 有三种工作方式： 直通 工作方式，单缓冲工作方式，双缓冲工作方式，在设计中选用单缓冲 工作方式。 DAC0832 的 D/A 转换电路为倒 T 型 R2R 电阻网络，有 Iout1 和 Iout2 两个电流输出端，根据不同的电路组成，该芯片可以有两种输出模式，一种为电流输出模式，这种模式基准电压加在 Vref 端，由 Iout1 和 Iout2 输出的电流经运算放大器相加后输出；另一种为电压输出模式，这种模式基准电压加在 Iout1 和 Iout2之间，模拟电压从 Vref 端输出。 本电路采用后一种模式，其基准电压通过电阻和 精密基准电压源组成的稳压电路提供，其基准电压为 ，作为电路设计的程序设计编码基准电压。 由于 DAC0832 为 8 位转换器，所以采取把 电压等分256 份，得出 DAC0832 每 一步进输出的电压值为。 即：。 DAC0832 与 AT89S51 的连接图如图 35 所示。 + 1 5 V + 5 VP 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 5 ( M O S I )6P 1 . 6 ( M I S O )7P 1 . 7 ( S C K )8R S T9P 3 . 0 ( R X D )10P 3 . 1 ( T X D )11P 3 . 2 ( I N T 0 )12P 3 . 3 ( I N T 1 )13P 3 . 4 ( T 0 )14P 3 . 5 ( T 1 )15P 3 . 6 ( W R )16P 3 . 7 ( R D )17X T A L 218X T A L 119G N D20P 2 . 0 ( A 8 )21P 2 . 1 ( A 9 )22P 2 . 2 ( A 1 0 )23P 2 . 3 ( A 1 1 )24P 2 . 4 ( A 1 2 )25P 2 . 5 ( A 1 3 )26P 2 . 6 ( A 1 4 )27P 2 . 7 ( A 1 5 )28P S E N29A L E / P R O G30E A / V P P31P 0 . 7 ( A D 7 )32P 0 . 6 ( A D 6 )33P 0 . 5 ( A D 5 )34P 0 . 4 ( A D 4 )35P 0 . 3 ( A D 3 )36P 0 . 2 ( A D 2 )37P 0 . 1 ( A D 1 )38P 0 . 0 ( A D 0 )39V C C40A T 8 9 S 5 1CS1W R 12A G N D3D I 34D I 25D I 16D。