分享一個單片機數(shù)控直流電源課程設計

• 方案論證與選擇
  

方案一：原理框圖如圖1所示，采用數(shù)字邏輯控制。通過“＋”、“－”兩鍵操作，控制可逆計數(shù)器分別作加、減計數(shù)，可逆計數(shù)器的二進制數(shù)字輸出一路用于驅(qū)動數(shù)顯電路，指示電源輸出電壓的大小值；另一路進入D／Ａ轉(zhuǎn)換電路，將數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換成模擬電壓，然后經(jīng)過射極跟隨器控制調(diào)整輸出級輸出所需的穩(wěn)定電壓。該方案能夠完成基本要求，發(fā)揮部分受到限制。

圖一  方案一示意圖

方案二：原理框圖如圖2所示，采用8051單片機產(chǎn)生波形，D/A轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)化為模擬電壓，再經(jīng)過放大器放大。由單片機的軟件實現(xiàn)電壓的步進增減、對鍵盤的自動掃描等功能。該方案靈活性大，易于擴展，需要專用的譯碼驅(qū)動芯片。

圖二  方案二示意圖

方案三：數(shù)控部分同方案二，原理框圖如圖三。用74LS164作驅(qū)動器，由單片機軟件控制數(shù)碼顯示，軟件還附有顯示器的自動刷新及電路的過零保護等功能。該方案具有方案二的所有優(yōu)點，而降低了對芯片的要求，提高了系統(tǒng)的可靠性。

圖三 方案三示意圖

綜上所述，選用方案三。

二．理論分析與參數(shù)計算

1． DAC0832簡介

圖四 DAC0832的邏輯框圖和引腳排列

2．步進01.V的實現(xiàn)

因為輸出電壓量程為10V，VREF基準電壓范圍為-10V---+10V，基準電壓可以為5.12V，這樣在DAC0832的8腳輸出電壓的分辨率為：

即D/A輸入數(shù)據(jù)端每增加1，電壓增加0.02V。D/A的電壓輸出端接放大器OP27

的輸入端，放大器的放大倍數(shù)為5 ，才能得到輸出電壓的電壓分辨率：

0.02V×5=0.1V

這樣當調(diào)節(jié)電壓的時候，以每次0.1V的梯度增加或者降低電壓。

三．硬件電路圖

1．波形轉(zhuǎn)換與放大部分

電路如圖五所示，P0口和DAC0832的數(shù)據(jù)口直接相連，

1.006.jpg (1.12 KB, 下載次數(shù): 128)

下載附件

2017-5-19 16:39 上傳

和

1.007.jpg (1.3 KB, 下載次數(shù): 137)

下載附件

2017-5-19 16:39 上傳

接地，DAC數(shù)據(jù)寄存器處于直通狀態(tài)，ILE=1，

1.008.jpg (1.09 KB, 下載次數(shù): 102)

下載附件

2017-5-19 16:39 上傳

和

1.009.jpg (1013 Bytes, 下載次數(shù): 132)

下載附件

2017-5-19 16:39 上傳

連接后接P2.0。在選中該片的地址（=0）時，寫入數(shù)字量，該數(shù)字信號就立即傳送到DAC輸入寄存器，并直通至DAC數(shù)據(jù)寄存器，經(jīng)過短暫的建立時間，即可以獲得相應的模擬電壓。 寫入操作結(jié)束， 和立即變?yōu)楦唠娖剑瑢懭氲臄?shù)據(jù)被輸入寄存器鎖存，直到再次寫入刷新。

圖五 波形產(chǎn)生與轉(zhuǎn)換電路

圖六  電流放大電路

2．鍵盤與數(shù)碼顯示部分電路如圖七

圖七   鍵盤與顯示電路

3．穩(wěn)壓電源部分

電源部分輸出+5V，+15V，-15V電壓供給系統(tǒng)，另外還制作+5.12V直流穩(wěn)壓電源做DAC0832的VERF的基準電壓。

四．軟件設計與流程圖

1．軟件介紹

軟件部分采用模塊化程序設計的方法編寫，系統(tǒng)軟件由主控制程序、數(shù)碼顯示子程序、鍵盤服務子程序組成。還添加了自動掃描鍵盤、顯示器的自動刷新、過零保護的功能。編程中C函數(shù)和匯編函數(shù)相互調(diào)用。

2．程序流程圖如圖九所示

圖九　軟件流程圖

五．程序如下

數(shù)控直流電源.doc (457 KB, 下載次數(shù): 38)

2017-5-19 12:43 上傳

點擊文件名下載附件
下載積分: 黑幣 -5