于基單片機(jī)的數(shù)控電壓源課程設(shè)計(jì)--畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

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1、基于單片機(jī)的數(shù)控電壓源課程設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的數(shù)控電壓源課程設(shè)計(jì)一．系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖本數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)以一穩(wěn)壓電源為基礎(chǔ)，以高性能單片機(jī)系統(tǒng)為控制核心，以穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)放大電路、短路保護(hù)電路為外圍的硬件系統(tǒng)，在檢測(cè)與控制軟件的支持下實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓輸出的數(shù)字控制，通過對(duì)穩(wěn)壓電源輸出的電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣與給定數(shù)據(jù)比較，從而調(diào)整和控制穩(wěn)壓電源的工作狀態(tài)及監(jiān)測(cè)開關(guān)電路的輸出電流大小。本數(shù)控直流穩(wěn)壓電源實(shí)現(xiàn)以下功能：鍵盤可以直接設(shè)定輸出電壓值；可快速調(diào)整電壓；LCD顯示電壓值等。AT89S51矩陣鍵盤LCD顯示D/A轉(zhuǎn)換DAC0832A/D轉(zhuǎn)換ADC0809

2、可調(diào)穩(wěn)壓源穩(wěn)壓電源+5V+15-15V鍵盤編碼MM74C9221.18051簡(jiǎn)介我們采用8051系列的AT89S51作為CPU，AT89S51是一種帶4K字節(jié)FLASH可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。1．2主要特性1）與MCS-51兼容；2）8位字長(zhǎng)的CPU；3）可在線ISP編程的4KB片內(nèi)FLASH存儲(chǔ)器，用于程序

3、存儲(chǔ)，可擦寫1000次；4）256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中高128字節(jié)地址被特殊功能寄存器SFR占用；基于單片機(jī)的數(shù)控電壓源課程設(shè)計(jì)5）可編程的32根I/O口線（P0～P3）；6）2個(gè)可編程16位定時(shí)器；7）一個(gè)數(shù)據(jù)指針DPTR；8）1個(gè)可編程的全雙工串行通信口；9）具有“空閑”和“掉電”兩種低功耗工作方式；10）可編程的3級(jí)程序鎖定位；11）工作電源的電壓為5（1±0.2）V；12）振蕩器最高頻率為24MHz；13）編程頻率3～24MHz，編程電流1mA，編程電壓為5V。1．3芯片引腳排列與名稱DIP封裝形式的AT89S51的芯片引腳排列與

4、名稱如圖1所示。VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位，并行，圖1AT89S51的芯片引腳排列與名稱漏極開路雙向I/O口，作為輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載。該口內(nèi)無上拉電阻，在設(shè)計(jì)中作為D/A，A/D及液晶顯示器的數(shù)據(jù)口。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4個(gè)TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，該口在設(shè)計(jì)中低四位作為鍵盤輸入口，高四位與RST作為在線編程下載口。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)P

5、2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，可作為輸入。在作為輸出時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。該口在設(shè)計(jì)中作為D/A，A/D及液晶顯示器的控制口。P3口：P3口管腳是帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向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，這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89S51的一些特殊功能口，如下表1所示：表1各端口引腳與復(fù)用功能表基于單片機(jī)的數(shù)控電壓源課程設(shè)計(jì)端口引腳　　　　　　　復(fù)用功能　　　　P3.0　TXD（串行輸入

6、口）　　　　P3.1　RXD（串行輸出口）　　　　P3.2　/INT0（外部中斷0）　　　　P3.3　/INT1（外部中斷1）　　　　P3.4　T0（記時(shí)器0外部輸入）　　　　P3.5　T1（記時(shí)器1外部輸入）　　　　P3.6　/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）　　　　P3.7　/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）該口在設(shè)計(jì)中使用其特殊功能作為D/A，A/D讀寫信號(hào)的控制口。和A/D的中斷輸入口。RST：該引腳為復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。在振蕩器穩(wěn)定工作情況下，該引腳被置成高電平并持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上是系統(tǒng)復(fù)位。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，

7、地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。該引腳在設(shè)計(jì)中作為鎖存器器和A/D的時(shí)鐘信號(hào)。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。/EA/VPP：/EA為訪問芯片內(nèi)部和芯片外部程序存儲(chǔ)器的選擇信號(hào)。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：芯片內(nèi)振蕩器放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：芯片內(nèi)振蕩器放大器的輸出。2鍵盤控制器MM74C9222．1簡(jiǎn)介鍵盤的作用是對(duì)單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)中要求能是電壓進(jìn)行“+”，“-”，及電壓值的設(shè)定，所以采用鍵盤為4×

8、4的薄膜矩陣鍵盤，用MM74C922芯片進(jìn)行識(shí)別按鍵后送AT89S51的并行口P1，P1.0～P1.3作為鍵盤輸入口。傳統(tǒng)的4×4矩陣鍵盤識(shí)別處理程序的編寫相對(duì)煩瑣