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文檔簡(jiǎn)介

1、.目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)要說(shuō)明·····································3第一章 摘要·········

2、3;································4第二章 方案論證與比較···············

3、3;················5第三章 主要電路單元設(shè)計(jì)······························7第四章 系統(tǒng)軟件

4、設(shè)計(jì)···································13 4-1 程序設(shè)計(jì)思路 4-2 程序設(shè)計(jì)流程圖第五章 測(cè)試、及結(jié)果分析········

5、83;······························16第六章 部分芯片資料簡(jiǎn)介·················&

6、#183;·············173-1 AT89S523-2 TLC24533-3 DAC08323-4 NE55343-5 UA7143-6 24C02 3-7 74HC573 3-8 LM-78XX系列 第七章 制板的一些問(wèn)題···················&#

7、183;········31第八章制作的心得體會(huì)·······································&#

8、183;·39附錄···············································

9、3;··40參考文獻(xiàn)··············································69 設(shè)

10、計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)要說(shuō)明A題 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源一、 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)直流可調(diào)穩(wěn)壓電源。二、 設(shè)計(jì)要求1、基本要求:1) 當(dāng)輸入交流電壓為220v±10%時(shí),輸出電壓在3-13v可調(diào);2) 額定電流為0.5A,且紋波不大于10mV;3) 使用按鍵設(shè)定電壓,同時(shí)具有常用電平快速切換功能(3v、5v、6v、9v、12v),設(shè)定后按鍵可鎖定,防止誤觸;4) 顯示設(shè)定電壓和測(cè)量電壓,顯示精度為0.01v。2、擴(kuò)展要求:1) 輸出電壓在0-13v可調(diào);2) 額定電流為1A,且紋波不大于1mV;3) 掉電后可記憶上次的設(shè)定值;4) 兩級(jí)過(guò)流保護(hù)功能,當(dāng)電流超過(guò)額定值的20%達(dá)5秒時(shí),電路作斷開(kāi)操作;當(dāng)

11、電流超過(guò)額定值的50%時(shí),電路立即斷開(kāi)。具有光提示(如LED);5) 其他創(chuàng)新。三、 說(shuō)明禁止直接使用220v直接電阻分壓的作法,注意用電安全。四、 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)  項(xiàng) 目 滿分 基本要求 設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告:方案比較、設(shè)計(jì)與論證,理論分析與計(jì)算,電路圖及有關(guān)設(shè)計(jì)文件,測(cè)試方法與儀器,測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析。 30完成第(1)項(xiàng) 15完成第(2)項(xiàng) 15完成第(3)項(xiàng) 15完成第(4)項(xiàng)15發(fā)揮部分 完成第(1)項(xiàng)15完成第(2)項(xiàng)15完成第(3)項(xiàng) 10完成第(4)項(xiàng) 10完成第(5)項(xiàng)10第一章 摘要 電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的工程技術(shù),服務(wù)于各行各業(yè)。電力電子技術(shù)是電

12、能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一。當(dāng)今電源技術(shù)融合了電氣、電子、系統(tǒng)集成、控制理論、材料等諸多學(xué)科領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)發(fā)展而來(lái)的現(xiàn)代信息技術(shù)革命,給電力電子技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景,同時(shí)也給電源提出了更高的要求。隨著數(shù)控電源在電子裝置中的普遍使用,普通電源在工作時(shí)產(chǎn)生的誤差,會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的精確度。數(shù)字化智能電源模塊是針對(duì)傳統(tǒng)智能電源模塊的不足提出的,數(shù)字化能夠減少生產(chǎn)過(guò)程中的不確定因素和人為參與的環(huán)節(jié)數(shù),有效地解決電源模塊中諸如可靠性、智能化和產(chǎn)品一致性等工程問(wèn)題,極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的可靠性。 隨著時(shí)代的發(fā)展,隨著人們生活水平的不斷提高,數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活,工作,科研,各個(gè)領(lǐng)域,

13、,數(shù)字化控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一,它所給人帶來(lái)的方便也是不可否定的。其中數(shù)控制直流穩(wěn)壓電源就是一個(gè)很好的典型例子,但人們對(duì)它的要求也越來(lái)越高,要為現(xiàn)代人工作、科研,生活、提供更好的,更方便的設(shè)施就需要從數(shù)字電子技術(shù)入手,一切向數(shù)字化,智能化方向發(fā)展。數(shù)控電源技術(shù)從80年代至今已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但其產(chǎn)品存在數(shù)控程度達(dá)不到要求、分辨率不高、功率密度比較低、可靠性較差的缺點(diǎn)。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向,是針對(duì)上述缺點(diǎn)不斷加以改善。單片機(jī)技術(shù)及電壓轉(zhuǎn)換模塊的出現(xiàn)為精確數(shù)控電源的發(fā)展提供了有利的條件。通過(guò)這次比賽學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),我們提出以AT89S51單片機(jī)為控制器,運(yùn)用數(shù)字技術(shù)和模擬技術(shù)相互裝換的概

14、念設(shè)計(jì)直流數(shù)控可調(diào)穩(wěn)壓電源。本次我們所設(shè)計(jì)的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源與傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源相比,具有操作方便,電壓穩(wěn)定度高的特點(diǎn),其輸出電壓大小采用數(shù)字顯示,輸出電壓的大小調(diào)節(jié)通過(guò)“+”、“-”兩鍵操做,控制可逆計(jì)數(shù)器分別作加、減計(jì)數(shù),可逆計(jì)數(shù)器的二進(jìn)制數(shù)字輸出分兩路運(yùn)行:一路用于驅(qū)動(dòng)數(shù)顯電路,指示電源輸出電壓的大小值;另一路進(jìn)入轉(zhuǎn)換電路,轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換成模擬電壓,然后經(jīng)過(guò)射極跟隨器控制調(diào)整輸出級(jí)輸出所需的穩(wěn)定電更能方便快捷地時(shí)時(shí)讀出電路電壓的變化,具有設(shè)計(jì)更加地趨向于人性化的特點(diǎn)。而且,我們的設(shè)計(jì)基于比賽要求的基礎(chǔ)上,擴(kuò)展了掉電保護(hù)的功能,使用24C02鎖存數(shù)據(jù),便于我們對(duì)前次使用電壓的了解。電

15、路還設(shè)置了兩極過(guò)流保護(hù)的功能,從硬件和軟件兩方面結(jié)合,更加地安全可靠。第二章 方案論證及比較2.1 控制器部分 方案一:應(yīng)用PIC芯片作為控制器。PIC單片機(jī)系列是美國(guó)微芯公司(Microship)的產(chǎn)品,是當(dāng)前市場(chǎng)份額增長(zhǎng)最快的單片機(jī)之一。PIC系列單片機(jī)的I/O口是雙向的,其輸出電路為CMOS互補(bǔ)推挽輸出電路。I/O腳增加了用于設(shè)置輸入或輸出狀態(tài)的方向寄存器(TRISn , 其中n對(duì)應(yīng)各口,如A、B、C、D、E等),從而解決了51系列I/O腳為高電平時(shí)同為輸入和輸出的狀態(tài)。當(dāng)置位1時(shí)為輸入狀態(tài),且不管該腳呈高電平或低電平,對(duì)外均呈高阻狀態(tài);置位0時(shí)為輸出狀態(tài),不管該腳為何種電平,均呈低阻狀

16、態(tài),有相當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)能力,低電平吸入電流達(dá)25mA,高電平輸出電流可達(dá)20mA。相對(duì)于51系列而言,這是一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn),它可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示且外電路簡(jiǎn)單。它的A/D為10位,能滿足精度要求。具有在線調(diào)試及編程(ISP)功能。方案二:應(yīng)用AT89S51作為控制器。51系列優(yōu)點(diǎn)之一是它從內(nèi)部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng),稱作位處理器,或布爾處理器。它的處理對(duì)象不是字或字節(jié)而是位。它不光能對(duì)片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進(jìn)行處理,如傳送、置位、清零、測(cè)試等,還能進(jìn)行位的邏輯運(yùn)算,其功能十分完備,使用起來(lái)得心應(yīng)手。51系列的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是乘法和除法指令,這給編程也帶來(lái)了便利。而且,51系列的I/O

17、腳的設(shè)置和使用非常簡(jiǎn)單,當(dāng)該腳作輸入腳使用時(shí),只須將該腳設(shè)置為高電平(復(fù)位時(shí),各I/O口均置高電平)。當(dāng)該腳作輸出腳使用時(shí),則為高電平或低電平均可。低電平時(shí),吸入電流可達(dá)20mA,具有一定的驅(qū)動(dòng)能力;而為高電平時(shí),輸出電流僅數(shù)十A甚至更?。娏鲗?shí)際上是由腳的上拉電流形成的),基本上沒(méi)有驅(qū)動(dòng)能力。 PIC芯片的內(nèi)置很強(qiáng)大,但是一方面它的價(jià)格比較昂貴,另一方面,也是由于我們對(duì)PIC不大了解,沒(méi)有試驗(yàn)過(guò),所以,我們選擇了51作為我們的控制器。這樣一來(lái),我們實(shí)現(xiàn)一些功能就必須要加外圍電路了。2.2 顯示部分 方案一 :使用LED顯示。優(yōu)點(diǎn):可是角度寬,價(jià)格便宜。缺點(diǎn):顯示的內(nèi)容少,介面呆板,而且占用較

18、多的IO口資源。方案二 :使用1602液晶顯示器。可視面積大,介面美觀,抗干擾能力強(qiáng),調(diào)用方便簡(jiǎn)單,而且可以節(jié)省軟件中斷資源,應(yīng)用串行連接,節(jié)省I/O口資源。這次,我們選用了LED作為我們的顯示器。因?yàn)?602液晶顯示器相對(duì)來(lái)說(shuō)比較昂貴,而且我們的顯示部分只是顯示電壓的輸出值。用四位數(shù)碼管就可以實(shí)現(xiàn)。但是,使用LED占用了比較多的資源。2.3 電源部分方案一:三端固定輸出電壓式穩(wěn)壓電源78XXXX系列 運(yùn)用其器件內(nèi)部電路來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù) 。這使它的性能很穩(wěn)定。能夠?qū)崿F(xiàn)1A以上的電流 器件具有良好的溫度系數(shù) 本產(chǎn)品有多種電壓輸出值5V24V,因此產(chǎn)品的應(yīng)用范圍很泛 可以運(yùn)用本地

19、調(diào)節(jié)來(lái)消除噪聲影響,解決了與單點(diǎn)調(diào)節(jié)相關(guān)的分散問(wèn)題 輸出電壓誤差精度分為±3%和±5% 。方案二:LM117/LM317 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路。LM117/LM317 的輸出電壓范圍是1.2V至37V,負(fù)載電流最大為1.5A。它的使用非常簡(jiǎn)單,僅需兩個(gè)外接電阻來(lái)設(shè)置輸出電壓。此外它的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率也比標(biāo) 準(zhǔn)的固定穩(wěn)壓器好。LM117/LM317 內(nèi)置有過(guò)載保護(hù)、安全區(qū)保護(hù)等多種保護(hù)電路。通常 LM117/LM317 不需要外接電容,除非輸入濾波電容到 LM117/LM317 輸入端的連線超過(guò) 6 英寸(約 15 厘米)。使用輸出電容能改變瞬

20、態(tài)響應(yīng)。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標(biāo)準(zhǔn)三端穩(wěn)壓器高的多的紋波抑制比。LM117/LM317能夠有許多特殊的用法。比如 把調(diào)整端懸浮到一個(gè)較高的電壓上,可以用來(lái)調(diào)節(jié)高達(dá)數(shù)百伏的電壓,只要輸入輸出壓差不超過(guò)LM117/LM317的極限就行。當(dāng)然還要避免輸出端短路。還 可以把調(diào)整端接到一個(gè)可編程電壓上,實(shí)現(xiàn)可編程的電源輸出。 通過(guò)比較分析,此次我們選擇了78XX系列芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的電源輸出。因?yàn)?8XX系列的芯片能滿足我們的四個(gè)固定電壓的輸出。第三章 主要電路單元的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)由電源模塊、調(diào)壓模塊、DA轉(zhuǎn)換模塊、顯示與鍵盤(pán)模塊組成。系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)原理圖,如圖所示:+ 市電輸入變壓整流電壓調(diào)整及過(guò)流保護(hù)系

21、統(tǒng)電源+5v+24+15比較放大DA轉(zhuǎn)換取樣AT89S51鍵盤(pán)取樣顯示AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì): 1整流、濾波電路設(shè)計(jì)。首先確定整流電路結(jié)構(gòu)為橋式電路,選用大的電解電容對(duì)輸入的電流進(jìn)行濾波處理。電路如圖所示: 整流濾波電路該整流濾波電路中,220V 的市電輸入到電路中,經(jīng)過(guò)一個(gè)整流橋堆整流電路 。整流電路的任務(wù)是將電網(wǎng)供給的交流電變換成脈動(dòng)的直流電,通常利用二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)實(shí)現(xiàn)。一般分為半波整流/全波整流/橋式整流/被壓整流等,而橋堆就是用在橋式整流中的。通過(guò)整流橋堆后的電壓為U=U0*1.2。U0為經(jīng)過(guò)變壓器變壓后的輸出電壓。經(jīng)過(guò)整流后的電壓用兩個(gè)電容實(shí)現(xiàn)濾波處理。2.電源電路該電源電

22、路采用了四個(gè)三端集成穩(wěn)壓器來(lái)為電路輸出電路所需要的各種電壓。一般三集成穩(wěn)壓電路的最小輸入、輸出電壓差約為2V,否則不能輸出穩(wěn)定的電壓,使電壓差保持在4-5V,即經(jīng)變壓器變壓,二極管整流,電容器濾波后的電壓應(yīng)比穩(wěn)壓值高一些 。78系列的三端穩(wěn)壓器能夠輸出正的電壓。79系列的三端穩(wěn)壓器輸出是負(fù)電壓。由于該電路的芯片發(fā)熱較大,一般要加上合適的散熱片散熱保護(hù)電路。芯片分三個(gè)引腳,輸入、輸出和接地,三個(gè)引腳不能接反,否則容易燒化電路。3.放大電路:這部分電路是實(shí)現(xiàn)電壓放大的電路。電路的比較放大采用運(yùn)放NE5534來(lái)設(shè)計(jì),該器件具有共模抑制比高,響應(yīng)速度快和壓擺率高的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)時(shí)可由R10、R11A、R1

23、2組成分壓取樣電路,并要求R10(R11A+R12)=14,即當(dāng)輸出電壓存在UO=0.05 V時(shí),Ua=0.04 V,這與DAC的輸出(10255=0.04V=1LSB)變化一致。事實(shí)上,經(jīng)過(guò)DAC轉(zhuǎn)換以將電流轉(zhuǎn)換為電壓并進(jìn)行電壓放大后,即可將得到的10 V電壓送比較器NE54534的同相端作為比較的基準(zhǔn)電壓。由于DAC0832是8位的DA轉(zhuǎn)換器,故有255步進(jìn)。由此,當(dāng)CPU控制DAC變化1LSB時(shí),其對(duì)應(yīng)Va的變化為0.04 V,故Uout的可調(diào)變化量為0.05 V(步長(zhǎng))。NE5534和Q1、Q3及取樣電路構(gòu)成的負(fù)反饋電路可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓的目的(穩(wěn)壓)。電路中的過(guò)流保護(hù)由R9與Q2完成

24、。當(dāng)Io>0.7A時(shí),VR9=R9Io1×0.7=0.7 V,此時(shí)Q2導(dǎo)通,并對(duì)調(diào)整管Q3的基極分流,使TIP41的導(dǎo)通電阻增大,輸出電壓降低,從而達(dá)到過(guò)流保護(hù)的目的。該系統(tǒng)的短路保護(hù)采用保險(xiǎn)管來(lái)完成。該電路的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路是由DAC0832、兩級(jí)低漂移的運(yùn)放A714和VREF電路組成。DAC0832和運(yùn)放U3A將CPU發(fā)出的8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成0-5 V的電壓,然后經(jīng)運(yùn)放U3B反向放大2倍,以得到010 V電壓。因此,該DAC的轉(zhuǎn)換分辨率為10(28-1)=0.04 V,即CPU輸出給DAC的數(shù)據(jù)變化為1 Bit,DAC輸出電壓的變化為0.04 V。VREF電路為DAC提供基準(zhǔn)

25、電壓,調(diào)節(jié)R5A,可使基準(zhǔn)電壓保持為5 V。4.鍵盤(pán)模塊 當(dāng)輸出電壓經(jīng)R13限流和R14取樣后,即可送入TLC2453-1進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。圖中的TLC2453-1為11通道、12位串行AD轉(zhuǎn)換器,具有12位分辨率,轉(zhuǎn)換時(shí)間為10s,有11個(gè)模擬輸入通道,3路內(nèi)置自測(cè)試方式,采樣率為66 kbps,線性誤差±1LSBmax,同時(shí)帶有轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出EOC,并可單、雙極性輸出。通過(guò)其可編程的MSB或LSB前導(dǎo)可編程輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。 TLC2453-1的時(shí)鐘頻率選用4.1 MHz,電源輸出電壓Uo的取樣信號(hào)從IN0輸入,芯片的IO時(shí)鐘端、數(shù)據(jù)輸入端、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出端、片選端分別與AT89S51單片機(jī)

26、的P0.0,P0.1,P0.2,P0.3相連,然后經(jīng)單片機(jī)處理后從P0口輸出,在經(jīng)芯片MC74HC573N驅(qū)動(dòng)后送入數(shù)碼管,通過(guò)數(shù)碼管顯示輸出電壓。電路中AT89S51單片機(jī)的晶振頻率選用12 MHz,P3.0,P3.2,P3.5,P3.6接調(diào)壓按鈕。K1實(shí)現(xiàn)設(shè)置功能,即通過(guò)此按鍵可以實(shí)現(xiàn)電平快速切換功能(3V,5V,6V,9V,12V),K2實(shí)現(xiàn)調(diào)控增加電壓的功能,K3實(shí)現(xiàn)調(diào)控減小電壓的功能,K4實(shí)現(xiàn)按鍵鎖定和解鎖的功能,防止誤觸造成不便。5電壓顯示電路該部分電路通過(guò)運(yùn)用兩個(gè)MC74HC573N芯片控制數(shù)碼管的位選和段選,并且,都將他們接在AT89S51的主芯片的.口上進(jìn)行對(duì)數(shù)碼管的控制。通

27、過(guò)數(shù)碼管的時(shí)時(shí)檢測(cè)來(lái)知道電路電壓輸出的大小。電壓顯示電路,如下圖所示:電路按一般的接法,在段,位選口上接上上拉電阻。并用三極管實(shí)現(xiàn)電路電流的放大小效果。數(shù)碼管使用四位計(jì)數(shù),使數(shù)碼管的顯示可以達(dá)到V的精確要求。5掉電鎖存電路該處電路使用了M24C02BN6芯片實(shí)現(xiàn)掉電的鎖存功能。這塊芯片可以在掉電時(shí)記住上一次的電壓記錄。所以此處電路的設(shè)計(jì),更加地人性化。6.主芯片電路控制該部分電路采用了最基本的AT89S51為基核,通過(guò)對(duì)該芯片編程,使芯片實(shí)現(xiàn)各種強(qiáng)大的功能。該部分電路的電路圖,如圖所示:該部分電路通過(guò)控制AT89S51芯片的IO口實(shí)現(xiàn)電路的各項(xiàng)控制功能。通過(guò)控制P3.0,P3.1,P3.5,P

28、3.6口實(shí)現(xiàn)按鍵的調(diào)節(jié)設(shè)置電壓功能;通過(guò)控制芯片的P0口接的譯碼驅(qū)動(dòng)器MC74HC573芯片實(shí)現(xiàn)電壓的時(shí)時(shí)跟蹤顯示功能;通過(guò)和的轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)電路的數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換等;第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件要實(shí)現(xiàn)的功能是:鍵盤(pán)對(duì)單片機(jī)輸入數(shù)據(jù),單片機(jī)對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,送到數(shù)模轉(zhuǎn)換器,再送入數(shù)碼管顯示,實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的控制。1 主控程序主控程序首先進(jìn)行系統(tǒng)的初始化,然后顯示電路中的輸出電壓,初始應(yīng)為0V。按下功能轉(zhuǎn)換鍵進(jìn)入預(yù)置電壓環(huán)節(jié),等待鍵盤(pán)輸入。根據(jù)鍵盤(pán)的不同輸入,按下確定鍵后轉(zhuǎn)入相應(yīng)的應(yīng)用程序。執(zhí)行后,數(shù)碼管顯示電路中的電壓。直到被下一次設(shè)置電壓打斷。初始化函數(shù)進(jìn)入鍵盤(pán)掃描函數(shù),并根據(jù)所按鍵的不同運(yùn)行不同的子

29、函數(shù)進(jìn)入檢驗(yàn)函數(shù),判斷電路中的電流是否超過(guò)額定電流,若超過(guò)則作出相應(yīng)的反應(yīng)進(jìn)入大循環(huán)2 過(guò)流保護(hù)程序過(guò)流保護(hù)由中斷實(shí)現(xiàn),通過(guò)AD轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路中的電流,若電流超過(guò)額定電流的1.2倍時(shí)蜂鳴器發(fā)出警報(bào)并在5秒后初始化電路。若電流超過(guò)額定電流的1.5倍時(shí)立即初始化原電路。判斷,若電流大于額定電壓的1.5倍,立刻進(jìn)行初始化判斷,若電流大于額定電壓的1.2倍,進(jìn)入中斷,同時(shí)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警,并在5秒后進(jìn)行初始化。3鍵盤(pán)顯示程序剛上電時(shí),數(shù)碼管顯示的是電路的輸出電壓。當(dāng)?shù)谝淮伟聪骆I一(即s1)時(shí),進(jìn)入設(shè)置步進(jìn)初值的模式,數(shù)碼管顯示設(shè)置的初始步進(jìn)值(用s2和s3分別控制步進(jìn)初值的增減),按下s4為確定鍵,此時(shí)數(shù)

30、碼管顯示為電路輸出電壓。當(dāng)數(shù)碼管顯示輸出電壓時(shí),若連續(xù)按下兩次s1則進(jìn)入常用電壓設(shè)置,用s2和s3分別控制常用電壓的增減,其中常用電壓有3V,5V,6V,9V,12V。按下s4為確定鍵,數(shù)碼管顯示為電路輸出電壓。當(dāng)數(shù)碼管顯示為電路輸出電壓,連續(xù)三次按下s1則進(jìn)入步步函數(shù),此時(shí)電路的輸出電壓以原電路的輸出電壓為基礎(chǔ)步步增大或減小,步進(jìn)值為0.1V。增加到13V時(shí)開(kāi)始減小,并在減小到0V時(shí)漸次增大。當(dāng)再次按下s1鍵時(shí)停止步步函數(shù)。在按下確定鍵后再按一次s4則為鎖定,此時(shí)再按s1,s2,s3鍵均無(wú)效,知道再次按下s4鍵解鎖。4掉電保護(hù)程序在設(shè)置輸出電壓時(shí),數(shù)碼管顯示的是設(shè)置的輸出電壓,按下確定鍵后,

31、數(shù)碼管開(kāi)始顯示電路的輸出電壓。并在每次顯示之前將數(shù)據(jù)送入24C02中,并從24C02中讀取所要顯示的電壓。當(dāng)?shù)綦姾髷?shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)為從24C02中讀出的數(shù)據(jù),故可以使原先的數(shù)據(jù)不至于被破壞掉。 24C02讀寫(xiě)程序流程圖如下圖所示。開(kāi)始寫(xiě)入數(shù)據(jù)退出發(fā)送地址 24C02寫(xiě)入程序流程圖 讀取數(shù)據(jù)退出發(fā)送地址開(kāi)始 24C02讀取程序流程圖第五章 測(cè)試、結(jié)果及分析測(cè)試工具:萬(wàn)用表5.1 基本功能要求實(shí)現(xiàn)功能測(cè)試結(jié)果輸入交流電壓為220v±10%時(shí),輸出電壓在3-13v可調(diào);實(shí)現(xiàn)了013V可調(diào)額定電流為0.5A,且紋波不大于10mV;實(shí)現(xiàn)了該項(xiàng)功能電平切換功能(3V、5V、6V、9V、12V),

32、設(shè)定后按鍵可鎖定實(shí)現(xiàn)了該項(xiàng)功能顯示設(shè)定電壓和測(cè)量電壓,顯示精度為0.01V通過(guò)四位數(shù)碼管已實(shí)現(xiàn)5.2 擴(kuò)展要求部分?jǐn)U展要求實(shí)現(xiàn)情況輸出電壓013V可調(diào)實(shí)現(xiàn)掉電后可記憶上一次的設(shè)定值通過(guò)24C02芯片以實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)功能兩級(jí)過(guò)流保護(hù)功能,當(dāng)電流超過(guò)額定值的20%達(dá)5秒時(shí),電路作斷開(kāi)操作;當(dāng)電流超過(guò)額定值的50%時(shí),電路立即斷開(kāi)。具有光提示(如LED);測(cè)試成功。第六章各種芯片資料簡(jiǎn)介芯片的引腳圖如圖所示:AT89S51具有如下特點(diǎn):40個(gè)引腳,4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器,128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),32個(gè)外部雙向輸入/輸出(I/O)口,5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中

33、斷,2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口,看門(mén)狗(WDT)電路,片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 此外,AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式??臻e模式下,CPU暫停工作,而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器,串行口,外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作,掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù),停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。2管腳說(shuō)明:VCC:供電電壓。GND:接地。P0口:P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí),被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí),P0 口作為原碼輸入口,

34、當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí),P0輸出原碼,此時(shí)P0外部必須被拉高。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4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后,被內(nèi)部上拉為高,可用作輸入,P1口被外部下拉為低電平時(shí),將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí),P1口作為第八位地址接收。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(mén)電流,當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí),其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。并因此作為輸入時(shí),P2口的管腳被外部拉低,將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存

35、儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí),P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí),它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì),當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí),P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口:P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)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(ILL)這是由于上拉的緣故。P3.0 RXD(串行輸入口)P3.1 TXD(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

36、 T1(記時(shí)器1外部輸入)P3.6 /WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通)P3.7 /RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí),要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG:當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí),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。在平時(shí),ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào),此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是:每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí),

37、 ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止,置位無(wú)效。/PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間,每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP:當(dāng)/EA保持低電平時(shí),則在此期間外部程序存儲(chǔ)器(0000H-FFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí),/EA將內(nèi)部鎖定為RESET;當(dāng)/EA端保持高電平時(shí),此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間,此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部

38、時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2:來(lái)自反向振蕩器的輸出。8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832芯片1. 引腳及其功能DAC0832是雙列直插式8位D/A轉(zhuǎn)換器。能完成數(shù)字量輸入到模擬量(電流)輸出的轉(zhuǎn)換。圖1-1和圖1-2分別為DAC0832的引腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。其主要參數(shù)如下 :分辨率為8位,轉(zhuǎn)換時(shí)間為1s,滿量程誤差為±1LSB,參考電壓為(+10?/span>-10)V,供電電源為(+5+15)V,邏輯電平輸入與TTL兼容。從圖1-1中可見(jiàn), 在DAC0832中有兩級(jí)鎖存器,第一級(jí)鎖存器稱為輸入寄存器,它的允許鎖存信號(hào)為ILE,第二級(jí)鎖存器稱為DAC寄存器,它的鎖存信號(hào)也稱為通道控制

39、信號(hào) /XFER。DAC0832引腳圖如圖所示:圖中,當(dāng)ILE為高電平,片選信號(hào) /CS 和寫(xiě)信號(hào) /WR1為低電平時(shí),輸入寄存器控制信號(hào)為1,這種情況下,輸入寄存器的輸出隨輸入而變化。此后,當(dāng) /WR1 由低電平變高時(shí),控制信號(hào)成為低電平,此時(shí),數(shù)據(jù)被鎖存到輸入寄存器中,這樣輸入寄存器的輸出端不再隨外部數(shù)據(jù)DB的變化而變化。對(duì)第二級(jí)鎖存來(lái)說(shuō),傳送控制信號(hào) /XFER 和寫(xiě)信號(hào) /WR2同時(shí)為低電平時(shí),二級(jí)鎖存控制信號(hào)為高電平,8位的DAC寄存器的輸出隨輸入而變化,此后,當(dāng) /WR2由低電平變高時(shí),控制信號(hào)變?yōu)榈碗娖?,于是將輸入寄存器的信息鎖存到DAC寄存器中。圖中其余各引腳的功能定義如下:(

40、1)、DI7DI0 :8位的數(shù)據(jù)輸入端,DI7為最高位。(2)、IOUT1 :模擬電流輸出端1,當(dāng)DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為1時(shí),輸出電流最大,當(dāng) DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為0時(shí),輸出電流為0。(3)、IOUT2 :模擬電流輸出端2, IOUT2與IOUT1的和為一個(gè)常數(shù),即IOUT1IOUT2常數(shù)。(4)、RFB :反饋電阻引出端,DAC0832內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻,所以 RFB端可以直接接到外部運(yùn)算放大器的輸出端,這樣相當(dāng)于將一個(gè)反饋電阻接在運(yùn)算放大器 的輸出端和輸入端之間。(5)VREF :參考電壓輸入端,此端可接一個(gè)正電壓,也可接一個(gè)負(fù)電壓,它決定0至255的數(shù)字量轉(zhuǎn)化出來(lái)的模擬量電壓值的幅度,

41、VREF范圍為(+10-10)V。 VREF端與D/A內(nèi)部T形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。(6)、Vcc :芯片供電電壓,范圍為(+5 15)V。(7)、AGND :模擬量地,即模擬電路接地端。(8)、DGND :數(shù)字量地。 TLC2543引腳、功能及時(shí)序一、引腳:TLC2543為20腳DIP封裝,引腳圖如下圖所示。TLC2543具有4線制串行接口,分別為片選端(CS),串行時(shí)鐘輸入端(I/O CLOCK),串行數(shù)據(jù)輸入端(DATA IN)和串行數(shù)據(jù)輸出端(DATA OUT)。它可以直接與SPI器件進(jìn)行連接,不需要其他外部邏輯。同時(shí),它還在高達(dá)4MHz的串行速率下與主機(jī)進(jìn)行通信。TLC2543除了具有高速的

42、轉(zhuǎn)換速度外,片內(nèi)還集成了14路多路開(kāi)關(guān)。其中n路為外部模擬量輸入,3路為片內(nèi)自測(cè)電壓輸入。在轉(zhuǎn)換結(jié)束后,EOC引腳變?yōu)楦唠娖?,轉(zhuǎn)換過(guò)程中由片內(nèi)時(shí)鐘系統(tǒng)提供時(shí)鐘,無(wú)需外部時(shí)鐘。在AD轉(zhuǎn)換器空閑期間,可以通過(guò)編程方式進(jìn)入斷電模式,此時(shí)器件耗電只有25pA。工作時(shí)序 :以MSB為前導(dǎo), 用CS進(jìn)行12個(gè)時(shí)鐘傳送的工作時(shí)序如下圖所示。1.上電時(shí),EOC=“1”,CS=“1”2.使CS下降,前次轉(zhuǎn)換結(jié)果的MSB即A11位數(shù)據(jù)輸出到Dout供讀數(shù)。3.將輸入控制字的MSB位即C7送到Din,在CS之后tsu>=1.425us后,使CLK上升,將Din上的數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。4.CLK下降,轉(zhuǎn)換結(jié)果的

43、A10位輸出到Dout供讀數(shù)。5.在第4個(gè)CLK下降時(shí),由前4個(gè)CLK上升沿移入寄存器的四位通道地址被譯碼,相應(yīng)模入通道接通,其模入電壓開(kāi)始時(shí)對(duì)內(nèi)部開(kāi)關(guān)電容充電。6.第8個(gè)CLK上升時(shí),將Din腳的輸入控制字C0位移入輸入寄存器后,Din腳即無(wú)效。7.第11個(gè)CLK下降,上次AD結(jié)果的最低位A0輸出到Dout供讀數(shù)。至此,I/O數(shù)據(jù)已全部完成,但為實(shí)現(xiàn)12位同步,仍用第12個(gè)CLK脈沖,且在其第12個(gè)CLK下降時(shí),模入通道斷開(kāi),EOC下降,本周期設(shè)置的AD轉(zhuǎn)換開(kāi)始,此時(shí)使CS上升。8.經(jīng)過(guò)時(shí)間tconv<=10us,轉(zhuǎn)換完畢,EOC上升。9.使CS下降,轉(zhuǎn)換結(jié)果的MSB位B11輸出到Do

44、ut供讀數(shù)。10.將新周期的輸入控制字的MSB位D7送到Din,在CS下降之處,tSU時(shí)間處由CLK上升將Din數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。11.CLK下降,將AD結(jié)果的B10位輸出到Dout。上電時(shí),第一周期讀取的Dout數(shù)據(jù)無(wú)效,應(yīng)舍去。MC78系列24C02芯片概述:CAT24WC01/02/04/08/16 是一個(gè)1K/2K/4K/8K/16K 位串行CMOS E2PROM 內(nèi)部含有128/256/512/1024/2048 個(gè)8 位字節(jié)CATALYST 公司的先進(jìn)CMOS 技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗CAT24WC01 有一個(gè)8 字節(jié)頁(yè)寫(xiě)緩沖器CAT24WC02/04/08/16 有一個(gè)16

45、字節(jié)頁(yè)寫(xiě)緩沖器該器件通過(guò)I2C 總線接口進(jìn)行操作有一個(gè)專門(mén)的寫(xiě)保護(hù)功能。管腳描述:SCL 串行時(shí)鐘CAT24WC01/02/04/08/16 串行時(shí)鐘輸入管腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時(shí)鐘這是一個(gè)輸入管腳。SDA 串行數(shù)據(jù)/地址CAT24WC01/02/04/08/16 雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收SDA 是一個(gè)開(kāi)漏,輸出管腳可與其它開(kāi)漏輸出或集電極開(kāi)路輸出進(jìn)行線或wire-ORA0 A1 A2 器件地址輸入端這些輸入腳用于多個(gè)器件級(jí)聯(lián)時(shí)設(shè)置器件地址當(dāng)這些腳懸空時(shí)默認(rèn)值為0 24WC01 除外。當(dāng)使用24WC01 或24WC02 時(shí)最大可級(jí)聯(lián)8 個(gè)器件如果只有一個(gè)2

46、4WC02 被總線尋址這三個(gè)地址輸入腳A0 A1 A2 可懸空或連接到Vss 如果只有一個(gè)24WC01 被總線尋址這三個(gè)地址輸入腳A0 A1 A2 必須連接到Vss。當(dāng)使用24WC04 時(shí)最多可連接4 個(gè)器件該器件僅使用A1 A2 地址管腳A0 管腳未用可以連接到Vss 或懸空如果只有一個(gè)24WC04 被總線尋址A1 和A2 地址管腳可懸空或連接到Vss。當(dāng)使用24WC08 時(shí)最多可連接2 個(gè)器件且僅使用地址管腳A2 A0 A1 管腳未用可以連接到Vss 或懸空如果只有一個(gè)24WC08 被總線尋址A2 管腳可懸空或連接到Vss。當(dāng)使用24WC16 時(shí)最多只可連接1 個(gè)器件所有地址管腳A0 A1

47、 A2 都未用管腳可以連接到Vss 或懸空WP 寫(xiě)保護(hù)。如果WP 管腳連接到Vcc 所有的內(nèi)容都被寫(xiě)保護(hù)只能讀當(dāng)WP 管腳連接到Vss 或懸空允許器件進(jìn)行正常的讀/寫(xiě)操作。芯片的時(shí)序圖:Data Validity Start and Stop DefinitionOutput Acknowledge集成運(yùn)放NE5534芯片description/ordering informationThe NE5534, NE5534A, SA5534, and SA5534A are high-performance operational amplifiers combiningexcellent dc

48、 and ac characteristics. Some of the features include very low noise, high output-drive capability,high unity-gain and maximum-output-swing bandwidths, low distortion, and high slew rate.These operational amplifiers are compensated internally for a gain equal to or greater than three. Optimizationof

49、 the frequency response for various applications can be obtained by use of an external compensationcapacitor between COMP and COMP/BAL. The devices feature input-protection diodes, output short-circuitprotection, and offset-voltage nulling capability with use of the BALANCE and COMP/BAL pins (see th

50、eapplication circuit diagram).For the NE5534A and SA5534A, a maximum limit is specified for the equivalent input noise voltage.symbolapplication circuitTLC2543芯片引腳圖,如圖所示:TLC2543概述TLC2543是12位的串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器,使用開(kāi)關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程。由于是串行輸入結(jié)構(gòu),能夠節(jié)省51系列單片機(jī)的I/O資源;且價(jià)格適中,分辨率較高,因此使用較為廣泛。 TLC2543與圍外電路的連線簡(jiǎn)單,三個(gè)控制輸入端的CS(

51、片選)、輸入/輸出時(shí)鐘(I/O CLOCK)以及串行數(shù)據(jù)輸入端(DATE INPUT 。片內(nèi)的14通道多路器可以選擇11個(gè)輸入中的任何一個(gè)或三個(gè)測(cè)試電壓中的一個(gè),采樣保持是自動(dòng)的,轉(zhuǎn)換結(jié)束,EOC輸出變高。引腳號(hào)名稱I/O說(shuō)明19,11,12AINOAIN10I模擬量的輸入端。11路輸入信號(hào)由內(nèi)部多路器選通。對(duì)于4.1MHZ的I/OCLOCK,驅(qū)動(dòng)源阻抗必須小于或等于50歐,而且用60PF電容來(lái)限制模擬輸入電壓的斜率。15CSI片選端。在CS端由高變低時(shí),內(nèi)部計(jì)數(shù)器復(fù)位。由低變高時(shí),在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)禁止DATAINPUT和I/O CLOCK17DATAINPUT串行數(shù)據(jù)輸入端,由位的串行地址輸入

52、來(lái)選擇模擬量的輸入通道。16DATTAOUT0A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果的三態(tài)串行輸出端。為高時(shí)處于高阻抗?fàn)顟B(tài),為低時(shí)處于激活狀態(tài)。EOC轉(zhuǎn)換輸出端。在最后的下降沿之后,EOC從高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈3洲D(zhuǎn)換完成和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸為止。10GND地。是內(nèi)部電路的回路端。除另外說(shuō)明外,地所有的電壓測(cè)量都相對(duì)而言。I/O CLOCK輸入輸出時(shí)鐘端。I/OCLOCK接收串行輸入信號(hào)并完成以下四個(gè)功能:(1)在I/O clock 的錢(qián)8個(gè)上升沿,8為輸入數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)寄存器。(2)在I/OCLOCK的第四個(gè)下降沿,被選通的模擬輸入電壓開(kāi)始向電容器充電,直到I/OCLOCK的最后一個(gè)下降沿為止。(3)將前一次轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的其余

53、11位輸出到oUT端,在I/ OCLOCK 下降沿時(shí)數(shù)據(jù)開(kāi)始變化。(4)I/OCLOCK 的最后一個(gè)下降沿,降轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)送到內(nèi)部狀態(tài)控制位。14REF+I正基準(zhǔn)電壓端?;鶞?zhǔn)電壓的正端(通常為)被加到,最大的輸入電壓范圍由加于本端與端的電壓差決定。REFI負(fù)基準(zhǔn)電壓端,基準(zhǔn)電壓的低端(通常為低)被加到REF-20VCC電源TLC2543引腳、功能及時(shí)序一、引腳:TLC2543為20腳DIP封裝,引腳圖如下圖所示。TLC2543具有4線制串行接口,分別為片選端(CS),串行時(shí)鐘輸入端(I/O CLOCK),串行數(shù)據(jù)輸入端(DATA IN)和串行數(shù)據(jù)輸出端(DATA OUT)。它可以直接與SPI

54、器件進(jìn)行連接,不需要其他外部邏輯。同時(shí),它還在高達(dá)4MHz的串行速率下與主機(jī)進(jìn)行通信。TLC2543除了具有高速的轉(zhuǎn)換速度外,片內(nèi)還集成了14路多路開(kāi)關(guān)。其中n路為外部模擬量輸入,3路為片內(nèi)自測(cè)電壓輸入。在轉(zhuǎn)換結(jié)束后,EOC引腳變?yōu)楦唠娖?,轉(zhuǎn)換過(guò)程中由片內(nèi)時(shí)鐘系統(tǒng)提供時(shí)鐘,無(wú)需外部時(shí)鐘。在AD轉(zhuǎn)換器空閑期間,可以通過(guò)編程方式進(jìn)入斷電模式,此時(shí)器件耗電只有25pA。工作時(shí)序 :以MSB為前導(dǎo), 用CS進(jìn)行12個(gè)時(shí)鐘傳送的工作時(shí)序如下圖所示。1.上電時(shí),EOC=“1”,CS=“1”2.使CS下降,前次轉(zhuǎn)換結(jié)果的MSB即A11位數(shù)據(jù)輸出到Dout供讀數(shù)。3.將輸入控制字的MSB位即C7送到Din,在

55、CS之后tsu>=1.425us后,使CLK上升,將Din上的數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。4.CLK下降,轉(zhuǎn)換結(jié)果的A10位輸出到Dout供讀數(shù)。5.在第4個(gè)CLK下降時(shí),由前4個(gè)CLK上升沿移入寄存器的四位通道地址被譯碼,相應(yīng)模入通道接通,其模入電壓開(kāi)始時(shí)對(duì)內(nèi)部開(kāi)關(guān)電容充電。6.第8個(gè)CLK上升時(shí),將Din腳的輸入控制字C0位移入輸入寄存器后,Din腳即無(wú)效。7.第11個(gè)CLK下降,上次AD結(jié)果的最低位A0輸出到Dout供讀數(shù)。至此,I/O數(shù)據(jù)已全部完成,但為實(shí)現(xiàn)12位同步,仍用第12個(gè)CLK脈沖,且在其第12個(gè)CLK下降時(shí),模入通道斷開(kāi),EOC下降,本周期設(shè)置的AD轉(zhuǎn)換開(kāi)始,此時(shí)使CS上升。

56、8.經(jīng)過(guò)時(shí)間tconv<=10us,轉(zhuǎn)換完畢,EOC上升。9.使CS下降,轉(zhuǎn)換結(jié)果的MSB位B11輸出到Dout供讀數(shù)。10.將新周期的輸入控制字的MSB位D7送到Din,在CS下降之處,tSU時(shí)間處由CLK上升將Din數(shù)據(jù)移入輸入寄存器。11.CLK下降,將AD結(jié)果的B10位輸出到Dout。上電時(shí),第一周期讀取的Dout數(shù)據(jù)無(wú)效,應(yīng)舍去。74HC57374HC573 概述74HC573是一款高速CMOS器件,74HC573引腳兼容低功耗肖特基TTL(LSTTL)系列。74HC573包含八路D 型透明鎖存器,每個(gè)鎖存器具有獨(dú)立的D 型輸入,以及適用于面向總線的應(yīng)用的三態(tài)輸出。所有鎖存器共

57、用一個(gè)鎖存使能(LE)端和一個(gè)輸出使能(OE)端。當(dāng)LE為高時(shí),數(shù)據(jù)從Dn輸入到鎖存器,在此條件下,鎖存器進(jìn)入透明模式,也就是說(shuō),鎖存器的輸出狀態(tài)將會(huì)隨著對(duì)應(yīng)的D輸入每次的變化而改變。當(dāng)LE為低時(shí),鎖存器將存儲(chǔ)D輸入上的信息一段就緒時(shí)間,直到LE的下降沿來(lái)臨。當(dāng)OE為低時(shí),8個(gè)鎖存器的內(nèi)容可被正常輸出;當(dāng)OE為高時(shí),輸出進(jìn)入高阻態(tài)。OE端的操作不會(huì)影響鎖存器的狀態(tài)。74HC573與以下型號(hào)邏輯功能相同:74HC563,但輸出為反相74HC373,但引腳布局不同74HC571的特點(diǎn):特點(diǎn): ·三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)輸出 ·置數(shù)全并行存取 ·緩沖控

58、制輸入 ·使能輸入有改善抗擾度的滯后作用管腳圖如圖所示:芯片uA741通用高增益運(yùn)算通用放大器,雙列直插8腳或圓筒8腳封裝。工作電壓±22V,差分電壓±30V,輸入電壓±18V,允許功耗500mW.其管腳與OP07(超低失調(diào)精密運(yùn)放)一樣。管腳圖如圖所示:第七章 PCB制板的一些問(wèn)題設(shè)計(jì)流程PCB的設(shè)計(jì)流程分為網(wǎng)表輸入、規(guī)則設(shè)置、元器件布局、布線、檢查、復(fù)查、輸出六個(gè)步驟.網(wǎng)表輸入網(wǎng)表輸入有兩種方法,一種是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能,選擇Send Netlist,應(yīng)用OLE功能,可以隨時(shí)保持原理

59、圖和PCB圖的一致,盡量減少出錯(cuò)的可能。另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網(wǎng)表,選擇File->Import,將原理圖生成的網(wǎng)表輸入進(jìn)來(lái)。規(guī)則設(shè)置如果在原理圖設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)把PCB的設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)置好的話,就不用再進(jìn)行設(shè)置這些規(guī)則了,因?yàn)檩斎刖W(wǎng)表時(shí),設(shè)計(jì)規(guī)則已隨網(wǎng)表輸入進(jìn)PowerPCB了。如果修改了設(shè)計(jì)規(guī)則,必須同步原理圖,保證原理圖和PCB的一致。除了設(shè)計(jì)規(guī)則和層定義外,還有一些規(guī)則需要設(shè)置,比如Pad Stacks,需要修改標(biāo)準(zhǔn)過(guò)孔的大小。如果設(shè)計(jì)者新建了一個(gè)焊盤(pán)或過(guò)孔,一定要加上Layer 25。注意:PCB設(shè)計(jì)規(guī)則、層定義、過(guò)孔設(shè)置、CAM輸出設(shè)置已經(jīng)作成缺省啟動(dòng)文件,名稱為

60、Default.stp,網(wǎng)表輸入進(jìn)來(lái)以后,按照設(shè)計(jì)的實(shí)際情況,把電源網(wǎng)絡(luò)和地分配給電源層和地層,并設(shè)置其它高級(jí)規(guī)則。在所有的規(guī)則都設(shè)置好以后,在PowerLogic中,使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB功能,更新原理圖中的規(guī)則設(shè)置,保證原理圖和PCB圖的規(guī)則一致。元器件布局網(wǎng)表輸入以后,所有的元器件都會(huì)放在工作區(qū)的零點(diǎn),重疊在一起,下一步的工作就是把這些元器件分開(kāi),按照一些規(guī)則擺放整齊,即元器件布局。PowerPCB提供了兩種方法,手工布局和自動(dòng)布局。手工布局1. 工具印制板的結(jié)構(gòu)尺寸畫(huà)出板邊(Board Outline)。2. 將元器件分散(Di

61、sperse Components),元器件會(huì)排列在板邊的周圍。3. 把元器件一個(gè)一個(gè)地移動(dòng)、旋轉(zhuǎn),放到板邊以內(nèi),按照一定的規(guī)則擺放整齊。 自動(dòng)布局PowerPCB提供了自動(dòng)布局和自動(dòng)的局部簇布局,但對(duì)大多數(shù)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),效果并不理想,不推薦使用。注意事項(xiàng)a. 布局的首要原則是保證布線的布通率,移動(dòng)器件時(shí)注意飛線的連接,把有連線關(guān)系的器件放在一起b. 數(shù)字器件和模擬器件要分開(kāi),盡量遠(yuǎn)離c. 去耦電容盡量靠近器件的VCCd. 放置器件時(shí)要考慮以后的焊接,不要太密集e. 多使用軟件提供的Array和Union功能,提高布局的效率 布線布線的方式也有兩種,手工布線和自動(dòng)布線。PowerPCB提供的手工

62、布線功能十分強(qiáng)大,包括自動(dòng)推擠、在線設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC),自動(dòng)布線由Specctra的布線引擎進(jìn)行,通常這兩種方法配合使用,常用的步驟是手工自動(dòng)手工。 手工布線1. 自動(dòng)布線前,先用手工布一些重要的網(wǎng)絡(luò),比如高頻時(shí)鐘、主電源等,這些網(wǎng)絡(luò)往往對(duì)走線距離、線寬、線間距、屏蔽等有特殊的要求;另外一些特殊封裝,如BGA,自動(dòng)布線很難布得有規(guī)則,也要用手工布線。2. 自動(dòng)布線以后,還要用手工布線對(duì)PCB的走線進(jìn)行調(diào)整。 自動(dòng)布線手工布線結(jié)束以后,剩下的網(wǎng)絡(luò)就交給自動(dòng)布線器來(lái)自布。選擇Tools->SPECCTRA,啟動(dòng)Specctra布線器的接口,設(shè)置好DO文件,按Continue就啟動(dòng)了Specctra布線器自動(dòng)布線,結(jié)束后如果布通率為100%,那么就可以進(jìn)行手工調(diào)整布線了;如果不到100%,說(shuō)明布局或手工布線有問(wèn)題,需要調(diào)整布局或手工布線,直至全部布通為止。注意事項(xiàng)a. 電源線和地線盡量加粗b. 去耦電容盡量與VCC直接

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