單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計

河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文一）單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計摘要直流穩(wěn)壓電源是電子設(shè)計中常用的設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于電子電路的各個領(lǐng)域。傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源功能簡單，難于控制，可靠性低，干擾大，精度低，體積大且復(fù)雜度高。而基于單片機(jī)控制的直流穩(wěn)壓電源則能較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。本設(shè)計控制芯片選用51系列單片機(jī)，基本原理為通過單片機(jī)串口在線調(diào)整X9313系列數(shù)字電位器的阻值，從而實(shí)現(xiàn)對三端穩(wěn)壓器 LM317輸出電壓的調(diào)整。通過51系列單片機(jī)編程可以非常方便地調(diào)整 X9313數(shù)字電位器的阻值。穩(wěn)壓芯片采用三端穩(wěn)壓器LM317，LM317非常易于使用，只需要兩個外部電阻即可設(shè)置其輸出電壓。本次設(shè)計中使用Keil軟件進(jìn)行單片機(jī)的編程，Keil軟件功能強(qiáng)大，支持C語言編程，借助其調(diào)試功能，可以直觀的了解到軟件運(yùn)行的結(jié)果，使繁瑣的編程工作變得簡單。硬件電路仿真使用 Proteus軟件，可以方便地對單片機(jī)及其外圍電路進(jìn)行仿真。設(shè)計中著重研究了X9313系列數(shù)字電位器的原理和應(yīng)用，以及如何通過單片機(jī)串口在線調(diào)整數(shù)字電位器的阻值。數(shù)字電位器本身能夠承受的電流和電壓有限，在實(shí)際應(yīng)用中需要進(jìn)行擴(kuò)展，本設(shè)計介紹了對其端點(diǎn)電壓進(jìn)行擴(kuò)展的方法。本設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)計算機(jī)在線調(diào)整三端穩(wěn)壓器 LM317的輸出電壓，輸出電壓值和數(shù)字電位器的阻值能夠在 1602液晶上實(shí)時顯示出來。關(guān)鍵詞：直流穩(wěn)壓電源，單片機(jī)，X9313系列數(shù)字電位器，三端穩(wěn)壓器LM317，串口，1602液晶河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文一）單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計ADESIGNOFPROGRAMMABLEDCREGULATED

POWERSUPPLYBASEDONMCUABSTRACTTheDCregulatedpowersupplyisacommondevicethatwidelyusedintheelectronicsystem.TraditionalDCRegulatedPowerSupplyhasmanydisadvantages,forexample,functionissimple,lowreliability,bigjam,lowaccuracy,volumeisbigandsystemiscomplicated.TheprogrammableDCregulatedpowersupplybasedonMCUcansolvethisproblems.ThisdesignchoosesMCS-51seriesesMCUasacontroller,theradicalprincipleofdesignischangingaX9313dallastat'sresistancebyMCU'sserialportonline.ItisveryconvenienttochangeaX9313dallastat'sresistancebyMCU'sprogramming.ThedesignchoosestheLM317asregulationchip,onlyneedstwoexternalresistancestochangeitsoutputvoltage.ThisdesignusesKeilsoftwaretoprogramMCU'sfunction.ThehardwareemulationofMCUandperipheralequipmentuseProteussoftware.ThisdesignemphasizestheprinipleandapplicationoftheX9313dallastat,andhowtochangeaX9313dallastat'sresistancebyMCU'sserialportonline.TheX9313dallastat'scapabilityofsupplyvoltageandcurrentisrestricted,inpracticalapplicationneedtoexpanditsportvoltageandcurrent.ThisdesignintroducedamethodofexpandX9313dallastat'sportvoltage.ThisdesigncanusecomputertochangetheoutputvoltageofLM317,andthesametimedisplaythevalueofoutputvoltageandtheresistanceoftheX9313dallastaton1602LCD.KEYWORDS:DCregulatedpowersupply,MCU,X9313dallastat,LM317,serialport,1602LCDII河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計言 TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章設(shè)計綜述 3\o"CurrentDocument"原理圖 3\o"CurrentDocument"X9313對LM317的控制 3\o"CurrentDocument"口使用 4\o"CurrentDocument"1602液晶顯示 5\o"CurrentDocument"第二章硬件設(shè)計 6\o"CurrentDocument"51系列單片機(jī) 6\o"CurrentDocument"單片機(jī)串口 7定時器/計數(shù)器 7\o"CurrentDocument"并行I/O接口 8\o"CurrentDocument"三端穩(wěn)壓器LM317 8\o"CurrentDocument"LM317 特性 9\o"CurrentDocument"LM317 應(yīng)用 9\o"CurrentDocument"集成運(yùn)放LM324 10\o"CurrentDocument"LM324 特性 10\o"CurrentDocument"LM324 應(yīng)用 11\o"CurrentDocument"數(shù)字電位器X9313 12\o"CurrentDocument"X9313工作原理 12\o"CurrentDocument"X9313應(yīng)用 14\o"CurrentDocument"2.5Proteus硬件仿真 15\o"CurrentDocument"第三章程序設(shè)計 17\o"CurrentDocument"程序流程圖 17\o"CurrentDocument"3.2X9313程序設(shè)計 18\o"CurrentDocument"單片機(jī)串口程序設(shè)計 18\o"CurrentDocument"3.41602液晶顯示程序設(shè)計 19\o"CurrentDocument"第四章硬件實(shí)現(xiàn)及測試 20iii河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文一）單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"硬件實(shí)現(xiàn) 20\o"CurrentDocument"硬件測試 20結(jié)論 23\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 24\o"CurrentDocument"致謝 1附錄 2IV河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，直流穩(wěn)壓電源的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。其好壞直接影響著電子設(shè)備或電子系統(tǒng)的工作性能。直流穩(wěn)壓電源是電子設(shè)計中常用的設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于電子電路的各個領(lǐng)域。直流穩(wěn)壓電源分連續(xù)導(dǎo)電式與開關(guān)式兩類。前者由工頻變壓器把單相或三相交流電壓變到適當(dāng)值，然后經(jīng)整流、濾波，獲得不穩(wěn)定的直流電源，再經(jīng)穩(wěn)壓電路得到穩(wěn)定電壓 （或電流）。這種電源線路簡單，紋波小，相互干擾小，但體積大，耗材多，效率低（常低于40%~60%）。后者以改變調(diào)整元件（或開關(guān)）的通斷時間比來調(diào)節(jié)輸出電壓，從而達(dá)到穩(wěn)壓。這類電源功耗小，效率可達(dá) 85%左右，但缺點(diǎn)是紋波大、相互干擾大。直流穩(wěn)壓電路的分類主要有四類：①穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路，這種穩(wěn)壓電路中利用硅穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性，實(shí)現(xiàn)直流工作電壓的穩(wěn)壓輸出。這種直流穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓特性一半，往往只用于穩(wěn)定局部的直流電壓。在整機(jī)電源電路中一般不用。②串聯(lián)調(diào)整管穩(wěn)壓電路，這種穩(wěn)壓電路利用了三極管集電極與發(fā)射極之間阻抗隨基極電流大小變化而變化的特性，進(jìn)行直流輸出電壓的自動調(diào)整，實(shí)現(xiàn)直流輸出電壓的穩(wěn)定。在這種穩(wěn)壓電路中的三極管（調(diào)整管）一直處于導(dǎo)通狀態(tài)。③開關(guān)型穩(wěn)壓電路，這是一種高性能的直流穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓原理比較復(fù)雜，在這種電路中的三極管（開關(guān)管）處于導(dǎo)通、截止兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換中，即工作在開關(guān)狀態(tài)，所以開關(guān)型穩(wěn)壓電路由此得名。④三端集成穩(wěn)壓電路，這是一種集成電路的穩(wěn)壓電路，其功能是穩(wěn)定直流輸出電壓。這種集成電路只有三根引腳，使用很方便，在許多場合都有著廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源功能簡單，難于控制，可靠性低，干擾大，精度低且體積大，復(fù)雜度高。而基于單片機(jī)控制的直流穩(wěn)壓電源則能較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。其良好的性價比更能為人們所接受，具有一定的設(shè)計價值。本設(shè)計控制芯片選用51系列單片機(jī)，基本原理為通過單片機(jī)串口在線調(diào)整X9313系列數(shù)字電位器的阻值，從而實(shí)現(xiàn)對三端穩(wěn)壓器 LM317輸出電壓的調(diào)整。X9313是固態(tài)非失易性電位器，可用作數(shù)字控制的微調(diào)電位器。通河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文一）單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計過51系列單片機(jī)編程可以非常方便地控制 X9313數(shù)字電位器的阻值。本設(shè)計穩(wěn)壓芯片采用三端穩(wěn)壓器LM317oLM317非常易于使用，只需要兩個外部電阻即可設(shè)置其輸出電壓。51系列單片機(jī)具有功能強(qiáng)大，編程簡單，開發(fā)方便，易于使用等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種電子控制領(lǐng)域。不過單片機(jī)的開發(fā)還是比較繁瑣的，它涉及編程、匯編、燒寫等內(nèi)容。完成以上工作，不但需要編程者能夠進(jìn)行軟件編程，還需要掌握相應(yīng)的編程器，燒寫器等硬件的使用。本次設(shè)計中使用Keil軟件進(jìn)行單片機(jī)的編程，Keil軟件功能強(qiáng)大，支持C語言編程，借助其調(diào)試功能，可以直觀的了解到軟件運(yùn)行的結(jié)果，使繁瑣的編程工作變得簡單。硬件電路仿真使用Proteus軟件，可以方便地對單片機(jī)及其外圍電路進(jìn)行仿真。Proteus軟件一款EDA工具軟件，同時它也是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。本設(shè)計綜合了單片機(jī)編程，數(shù)字電位器應(yīng)用，三端穩(wěn)壓器的使用，能夠很好地提高設(shè)計者的系統(tǒng)級設(shè)計能力。本設(shè)計的主要設(shè)計方法是：⑴對51系列單片機(jī)進(jìn)行深入的了解。對于其中斷系統(tǒng)，計數(shù)器系統(tǒng)，串口燒寫，各端口的硬件組成以及各個特殊功能寄存器的工作特點(diǎn)進(jìn)行全面的掌握。⑵使用Proteus軟件對單片機(jī)及其外圍硬件電路的搭建進(jìn)行布局。⑶使用Keil軟件進(jìn)行單片機(jī)編程，并將程序植入Proteus的硬件電路中進(jìn)行仿真。⑷使用Protel99se軟件繪制PCB版圖。⑸完成硬件焊接及后期在線調(diào)試。河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文一）單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計第1章設(shè)計綜述本文主要介紹的是一種基于單片機(jī)的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計，通過單片機(jī)的串口在線調(diào)整穩(wěn)壓電源的輸出電壓。本設(shè)計的核心有三個，一個是數(shù)字電位器X9313如何控制三端穩(wěn)壓器LM317；第二個是如何通過串口使用計算機(jī)在線調(diào)整數(shù)字電位器X9313；最后一個是如何將三端穩(wěn)壓器LM317的輸出電壓值和數(shù)字電位器X9313的阻值顯示在1602液晶上。下面將分節(jié)對以上內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明。計原理圖DODO圖1-1設(shè)計原理圖X9313對LM317的控制在數(shù)字電位器X9313如何控制三端穩(wěn)壓器LM317的問題上，有兩種方案可以使用。方案一：將X9313作為可變電阻器使用，直接用在LM317的調(diào)節(jié)端進(jìn)行河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文一）單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計控制。見圖1-2所示。方案二：將X9313作為電位器使用，用同相放大器擴(kuò)展其端點(diǎn)電壓，間接控制LM317的輸出電壓。圖1-2方案一,方案一方案理論上是可行的，而且原理簡單。但是目前所有的數(shù)字電位器所能承受的端點(diǎn)電壓不高（一般在-5到+5伏），這使其在應(yīng)用上受到了很大的限制。設(shè)計時LM317的輸入電壓為12伏，在其調(diào)節(jié)端會有10伏左右的電壓，顯然X9313是承受不了的。所以這個方案由于硬件限制，不能使用。方案二實(shí)際上是對數(shù)字電位器X9313的端點(diǎn)電壓進(jìn)行擴(kuò)展，間接地控制LM317的輸出電壓。該方案雖然比較復(fù)雜，但是可以解決數(shù)字電位器能承受的端點(diǎn)電壓較小的問題，同樣能夠很好地控制 LM317，所以在本設(shè)計中采用這種方案。數(shù)字電位器端點(diǎn)電壓的擴(kuò)展是通過同相放大器實(shí)現(xiàn)的，具體方法在第2章會詳細(xì)介紹?？谑褂脼榱藢?shí)現(xiàn)使用計算機(jī)在線調(diào)整數(shù)字電位器X9313，本設(shè)計的方法是通過單片機(jī)串口和計算機(jī)進(jìn)行通信。通過 RS-232電纜將單片機(jī)和計算機(jī)連接起來，實(shí)現(xiàn)計算機(jī)和單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。設(shè)計時使用的單片機(jī)為宏晶科技公司的STC89C52，單片機(jī)下載軟件為宏晶科技公司的 STC-ISP。軟件視圖如圖1-3所示。

河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 單片機(jī)捽制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計5TC-ISP.exe http://www.MCU-M 支持:1392280519。圜緯平）Ver:4.7,9-洪打科步驟1：SelectMCUType選擇單片機(jī)型屆MgUTyj...,： AFMemorV.-]^TCS9C52RC ▼ 00001FFF房序堂件串口調(diào)試助手工程交件接版區(qū)F鍵盤發(fā)送區(qū)一-飛陽"恭驟ZtipsFile房序堂件串口調(diào)試助手工程交件接版區(qū)F鍵盤發(fā)送區(qū)一⑸ | R打開文件前清口緩沖Clperfil“打開文件|「多字吊發(fā)送區(qū)一發(fā)法字符串ffiiirSii.'Saleet.;,C0MPort,MaxBaud/選擇率:行口，最高波牘莖_COM：IC0M4請嘗試提高最祇波特率或使最高波特率二最低波特率:1152001200T最高彼特率:-Sfwp耙步驟4:峻蚩本程和右下方‘選項’中的選項一Ilouble產(chǎn)peed/那倍速：「日"雙倍速 療及僮單倍速振蕩談大器增益： 廣1恰戲K <?￡皿鴕「多字吊發(fā)送區(qū)一發(fā)法字符串ffiiirSii.'Saleet.;,C0MPort,MaxBaud/選擇率:行口，最高波牘莖_COM：IC0M4請嘗試提高最祇波特率或使最高波特率二最低波特率:1152001200T最高彼特率:-Sfwp耙步驟4:峻蚩本程和右下方‘選項’中的選項一Ilouble產(chǎn)peed/那倍速：「日"雙倍速 療及僮單倍速振蕩談大器增益： 廣1恰戲K <?￡皿鴕0:如需低功耗,1EMH工以下振蕩器增益可選1滋..鴕皿卞茨探啟動Fl.0.F1.1件與下載無關(guān)廣等于口,口才可下載，快速啟動內(nèi)部擴(kuò)展Mm-阿： 「禁止訪問 苗允許訪問月雖弼推薦）下次下載用戶應(yīng)用程序時將教據(jù)F1漏h區(qū)一并擦除YESaHO-*十六進(jìn)制顯示「字符格式顯示清接嗚自動循環(huán)發(fā)送1間隔-歌叩5/步驟5;口仙社內(nèi)才下載先點(diǎn)下載按鈕電吧U上電復(fù)■［政途啟動

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廠與目標(biāo)代碼發(fā)生變化后自動調(diào)入文件，并立即發(fā)法下載命令單字串發(fā)選區(qū):用十六進(jìn)制發(fā)送清發(fā)送區(qū)噎送字謾據(jù)「字將格式發(fā)送自動發(fā)送周期1000至秒自機(jī)城送單片機(jī)出廠時的擊咫:電/取4F3.1/TxDRS1非離口就可以下應(yīng)用RS-W甚口,11F1.明舜外鼬是E「1.1”等爭“口,產(chǎn)才可以下載程序?打開/天閉吊匚r下載后打開串口接收計新口 發(fā)送計額：0打開串口］徐清空計數(shù)M匚口隨二］波特率196口口二|校照位|N二J數(shù)據(jù)位|日二|停止位11二J|成功計數(shù)畫?Cle：=Lt-請關(guān)注www.MCU-M網(wǎng)站,及時升級收縮主窗體使用說明I圖1-3STC-ISP下載軟件STC-ISP軟件不僅可以進(jìn)行單片機(jī)程序的燒錄下載，還具有強(qiáng)大的串口調(diào)試功能。利用軟件內(nèi)部的串口調(diào)試助手工具，可以方便地接收和發(fā)送來自串口的數(shù)據(jù)。對數(shù)字電位器X9313的在線調(diào)整是通過串口實(shí)現(xiàn)的，具體方法如下：⑴通過STC-ISP軟件的串口調(diào)試助手工具向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。⑵單片機(jī)接收到來自串口的數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。⑶單片機(jī)對數(shù)字電位器X9313進(jìn)行調(diào)整。圖1-4串口調(diào)整X9313示意圖§1.41602液晶顯示設(shè)計中使用1602液晶顯示LM317的輸出電壓值和X9313的阻值。該部分設(shè)計完全由程序編程實(shí)現(xiàn)，具體程序詳見第 3章及附錄。河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文一）單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計第2章硬件設(shè)計51系列單片機(jī)51系列單片機(jī)具有價格低廉、功能強(qiáng)大、體積小、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，深受廣大電子設(shè)計愛好者的喜愛。單片機(jī)是現(xiàn)代電子設(shè)計中使用最廣泛的電子元件。而其中的51系列單片機(jī)是最早興起的一類。51系列單片機(jī)功能完備、指令系統(tǒng)豐富，發(fā)展的最為成熟。本設(shè)計中采用宏晶科技公司的STC89C52單片機(jī)作為控制芯片。STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可榛除只讀存儲器的低電壓， 高性能COMOS8的微處理器。該器件采用ATMEL搞密度非易失存儲器制造技術(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。下面對設(shè)計中使用到的單片機(jī)組成部分進(jìn)行簡要介紹。圖2-1STC89C52單片機(jī)總控制電路河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文一）單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計片機(jī)串口STC89C52單片機(jī)的串口是一個全雙工的異步通信串行通信接口，它可作UART（通用異步接收和發(fā)送器）用，也可作同步移位寄存器用。所謂全雙工的異步串行通信接口，就是說該接口可以同時進(jìn)行接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，因為口內(nèi)的接收緩沖器和發(fā)送緩沖器在物理上是隔離的，既是完全獨(dú)立的。本設(shè)計中計算機(jī)和單片機(jī)之間的通信就是通過串口完成。在使用串口時要先進(jìn)行串口的初始化操作，設(shè)置串口的波特率和工作方式。初始化操作通過設(shè)置單片機(jī)的串行口控制寄存器（SCON）來完成。表2-1串口工作方式工作方式特點(diǎn)波特率方式08位移位寄存器晶振頻率/12設(shè)方式110位UART可變計方式211位UART晶振頻率/64或晶振頻率/32時方式311位UART可變?yōu)榱朔奖闶褂糜嬎銠C(jī)串口調(diào)試軟件，選擇串口工作在方式1。由表2-1所示，方式1時發(fā)送的每一幀信息為10位：1位起始位、8位數(shù)據(jù)位和1位停止位。方式1的數(shù)據(jù)傳輸波特率由定時器/計數(shù)器T1和T2的溢出率和SMOD（PCON.7）決定，可由程序設(shè)定。使用T1時設(shè)置波特率時一般讓其工作于方式2:此時定時器T1工作于一個8位可重裝的方式，用TL1計數(shù)，用TH1裝初值。這就避免了軟件上的重復(fù)裝載初值，提高串口工作的穩(wěn)定性。時器/計數(shù)器定時器/計數(shù)器是單片機(jī)中的重要部件，其工作方式靈活、編程簡單，對減輕CPU的負(fù)擔(dān)和簡化外圍電路都有很大好處。STC89C52單片機(jī)中包含有3個16位的定時器/計數(shù)器：定時器/計數(shù)器T0、定時器/計數(shù)器T1和定時器/計數(shù)器T2。由于本設(shè)計中僅使用T0或T1即可，因此只對T0、T1作簡要介紹。定時器/計數(shù)器T0和T1的使用非常方便，通過軟件設(shè)置其特殊功能寄存器（TMOD）和控制寄存器（TCON）即

河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計可。表2-2定時器/計數(shù)器T0、T1工作方式工作方式計數(shù)器配置方式013位計數(shù)器方式116位計數(shù)器方式2自動再裝入的8位計數(shù)器方式3T0分為兩個8位計數(shù)器，T1作為波特率發(fā)生器并行I/O接口STC89C52單片機(jī)共有4個8位的并行雙向口，計有32根輸入輸出（I/O）口線。其中P0口是真正雙向口（作輸出使用時須接上拉電阻），P1、P2和P3為準(zhǔn)雙向口。它們之間的比較見表2-3。表2-3STC89C52單片機(jī)并行I/O接口的比較I/0口性質(zhì)驅(qū)動能力替代功能P0口真正雙向口8個TTL負(fù)載程序存儲器、片外數(shù)據(jù)存儲器低 8位地址及8位數(shù)據(jù)P1口準(zhǔn)雙向口4個TTL負(fù)載CTC2:T2、T2EXP2口準(zhǔn)雙向口4個TTL負(fù)載程序存儲器、片外數(shù)據(jù)存儲器高 8位地址P3口準(zhǔn)雙向口4個TTL負(fù)載串行口：RXD、TXD，外部中斷，片外數(shù)據(jù)存儲器，CTC0、1:T0、T1端穩(wěn)壓器LM317LM317是可調(diào)節(jié)3端正電壓穩(wěn)壓器，在輸出電壓范圍為1.2伏到37伏時能夠提供超過1.5安得電流。此穩(wěn)壓器非常易于使用，只需要兩個外部電阻河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計來設(shè)置輸出電壓。此外還使用內(nèi)部限流、熱關(guān)斷和安全工作區(qū)補(bǔ)償使之基本能防止燒斷保險絲。LM317可服務(wù)于多種應(yīng)用場合，包括局部穩(wěn)壓、殼上穩(wěn)壓。該器件還可以用來制做一種可編程的輸出穩(wěn)壓器，或者，通過在調(diào)整點(diǎn)和輸出之間接一個固定電阻，LM317可用作一種精密整流器。LM317特性輸出電流超過1.5安輸出電壓在1.2伏到37伏之間可調(diào)節(jié)內(nèi)部熱過載保護(hù)不隨溫度變化的內(nèi)部短路電流限制輸出晶體管安全工作區(qū)補(bǔ)償對高壓應(yīng)用孚空工作表面貼裝D2PAK形式，和標(biāo)準(zhǔn)3引腳晶體管封裝避免置備多種固定電壓LM317應(yīng)用LM317的的典型應(yīng)用電路如圖2-2所示。取樣電阻由R1、R2構(gòu)成，其中電阻R1在應(yīng)用中一般取值為240Q。實(shí)際使用時調(diào)節(jié)電阻R1即可實(shí)現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)節(jié)。輸出電壓的計算公式為：Vo=1.25?(1+R2/R1)+Iadj-R2因為調(diào)節(jié)電流Iadj控制在小于100uA，所以公式中后一項的誤差在多數(shù)應(yīng)用中可忽略。一般應(yīng)用中輸出電壓可用下式計算：Vo=1.25?(1+R2/R1)僅從公式本身看，R1、R2的電阻值可以隨意設(shè)定。然而作為穩(wěn)壓電源的輸出電壓計算公式，R1和R2的阻值是不能隨意設(shè)定的。首先LM317的輸出電壓變化范圍在1.2伏到37伏之間，所以R2/R1的比值范圍只能是0到28.6之間。其次是LM317都有一個最小穩(wěn)定工作電流，有的資料稱為最小輸出電流，也有的資料稱為最小泄放電流。最小穩(wěn)定工作電流的值一般為 1.5mA。由于9河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文一）單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計生產(chǎn)廠家不同、型號不同，其最小穩(wěn)定工作電流也不相同，但一般不大于5mA。圖2-2LM317的的典型應(yīng)用電路注：當(dāng)穩(wěn)壓器離電源濾波器有一定距離時Cin是必需的。Co對穩(wěn)定性而言不必要，但是能夠改進(jìn)瞬態(tài)響應(yīng)。本設(shè)計中為了便于測試以及考慮到安全因素，LM317的輸入電壓設(shè)定為12伏。這時其輸出電壓范圍在1.2伏到10.8伏之間。R1阻值固定為240Q，R2的作用由數(shù)字電位器和運(yùn)放組合實(shí)現(xiàn)，在下面的章節(jié)會詳細(xì)介紹。成運(yùn)放LM324LM324系列器件為價格便宜的帶有真差動輸入的四運(yùn)算放大器。與單電源應(yīng)用場合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點(diǎn)。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。由于LM324具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于各種電子電路中。LM324特性短路保護(hù)輸出真差動輸入級10河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文一）單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計可單電源工作：3V-32V低偏置電流：最大100nA具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ?。共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源輸入端具有靜電保護(hù)功能LM324應(yīng)用本設(shè)計中要使用同相放大器放大數(shù)字電位器 X9313的滑動端電壓，因此設(shè)計時將LM324中的集成運(yùn)放接成同相放大器的形式。同相放大器電路如圖2-3所示。圖2-3所示電路為由集成運(yùn)放構(gòu)成的同相放大器，其特點(diǎn)是輸入信號加在同相輸入端，而反饋信號加在反相輸入端。放大器的增益為：Avf=1+R2/R1設(shè)計中將電阻R1置為某一固定值，為了便于調(diào)節(jié)增益大小R2處使用可變電阻器。這樣調(diào)節(jié)R2的大小即可改變R2與R1的比例關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對同相放大器增益的調(diào)節(jié)。LM324采用單電源供電，電壓為12伏。這樣在同相放大器的輸出端可以得到0到10.7伏之間的可調(diào)電壓。設(shè)計中同相放大器的用途是用來放大數(shù)字電位器X9313的滑動端電壓，R2和R1的具體取值以及同相放大器在電路中11

河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文一）單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計具體作用將在下面的章節(jié)進(jìn)行詳細(xì)介紹。字電位器X9313電位器廣泛應(yīng)用于音量調(diào)節(jié)、頻率調(diào)諧、測量量程換檔等多種領(lǐng)域 ，為了便于和數(shù)字電路匹配，電位器需要由原來的機(jī)械式向數(shù)字式方面發(fā)展，Xicor公司推出的X9313系列電位器正是為迎合這一市場需求而專門設(shè)計的。目前數(shù)字電位器還不能和機(jī)械電位器一樣連續(xù)可調(diào) ，它的阻值的變化是階梯式，是增量式變化，臺階數(shù)越多，則阻值變化的臺階就愈小，調(diào)整的靈敏度就愈高。但是臺階數(shù)愈多，內(nèi)部的開關(guān)管也就越多，電路就越復(fù)雜，價格也就隨之提高。因此，這就需要用戶在臺階數(shù)和價格之間作出權(quán)衡。X9313工作原理X9313系列為32階數(shù)字電位器，最大阻值有1kQ、10kQ、50kQ、100kINCIZZU/DIZZVh匚Vss匚7X93136。INCIZZU/DIZZVh匚Vss匚7X93136表2-4X9313系列數(shù)字電位器器件型號最大電阻滑動端增量最小電阻X9313Z1KQ32.3Q40QX9313W10KQ323Q40QX9313U50KQ2381Q40QX9313T100KQ3226Q40Q二72c二ICS=IVL二Vw圖2-4X9313引腳X9313的內(nèi)部框圖如圖2-5所示。它由輸入部分、非揮發(fā)存貯器和電阻陣12

河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文一）單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計列3大部分組成。輸入部分的工作就象一個升降計數(shù)器，升/降計數(shù)器的輸出經(jīng)過譯碼去控制接通某個電子開關(guān)，這樣就把電阻陣列上的一個點(diǎn)連接到滑動輸出端。電阻陣列是由32個等值的電阻和與之配合工作的電子開關(guān)組成。根據(jù)控制端的電平，計數(shù)器的內(nèi)容還可以貯存到非揮發(fā)存貯器中以便以后使用。U/D圖2-55位非揮發(fā)存貯器存貯和重調(diào)控制電容GND5位舟降

計數(shù)器i32選譯器Ij

I tIU/D圖2-55位非揮發(fā)存貯器存貯和重調(diào)控制電容GND5位舟降

計數(shù)器i32選譯器Ij

I tIX9313功能方框圖電位器的兩個頂腳引線接為傳輸門！電阻陣列：iiVH和VL,中間抽頭為VW。INC、U/DCS為三個控制端，各引腳的功能如表2-5所列。CS為電選端，CS為低電平時，X9313被選中，此時，才能接收U/D和INC的信號。INC在一個脈沖的下降沿使計數(shù)器的值增減1（視U/D電平而定）。如果U/D=1時，則滑動端向VH方向滑動，VW與VH之間的電阻減小一個臺階值，反之，如果U/D=0時，滑動端向VL方向滑動。計數(shù)器的輸出譯碼后，經(jīng)過32選1,使滑動端的位置沿電阻陣列移動。當(dāng)計數(shù)器達(dá)到某個極端（00000或11111）時，不會循環(huán)回復(fù)，從00000自動變成11111,或從11111變成00000,也就是說當(dāng)CS為高電平而INC也是高電平時，計數(shù)器的值被貯存到非揮發(fā)存貯器中，系統(tǒng)上電時，芯片自動將非揮發(fā)存貯器中的值送13

河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文一)單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計到計數(shù)器，作為計數(shù)器的輸出。具體控制參見表2-5,工作模式參見表2-6。表2-5X9313引腳說明引腳名稱功能1INC“增加”輸入端。INC輸入端是負(fù)邊沿觸發(fā)。觸發(fā)INC將使滑動端向計數(shù)器增加減少的方向移動，移動的方向由U/D端輸入的邏輯電平?jīng)Q定2U/D升/降輸入端。U/D輸入控制滑動端移動的方向，而控制計數(shù)器是增加或是減少36VHVL高電壓端及低電壓端。X9313的高(VH)和低(VL)從電壓端等效于一個機(jī)械電位器的固定端。其最小電壓是 -5V而最大電壓是+5V4Vss地5Vw滑動端。Vw是一個滑動端，相當(dāng)于機(jī)械電位器的可移動端。滑動端在電阻陣列中的位置由控制輸入端決定7CS片選輸入端。當(dāng)CS端輸入為低時器件被選中8Vcc電源電壓表2-6X9313工作模式CSINCU/D工作模式0\1滑動端向上移動0\0滑動端向下移動/1X儲存當(dāng)前滑動端的位置1XX待機(jī)模式/0X不存儲，退回到待機(jī)模式X9313應(yīng)用目前所有的數(shù)字電位器的端點(diǎn)所能夠承受的電流都不會很大，一般只有1-3mA，能承受的電壓也不高(一般在-5-+5伏，或是0-15伏之間)，這使其在應(yīng)用上受到了限制，為此，設(shè)計時應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)展。在本設(shè)計中同樣不能直接使用X9313控制LM317的調(diào)節(jié)端。本設(shè)計需要擴(kuò)展X9313的端點(diǎn)電壓，擴(kuò)展方案是14

河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 單片機(jī)捽制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計先將X9313接成一個0到5伏可調(diào)的電位器，然后用LM324接成的同相放大器對電位器滑動端的可調(diào)電壓進(jìn)行放大，最后將放大后的電壓送到 LM317的調(diào)節(jié)端。用這種方法可以實(shí)現(xiàn)對X9313端點(diǎn)電壓的擴(kuò)展，進(jìn)而可以用其控制LM317的輸出電壓。擴(kuò)展電路如圖2-6所示。+5VVh+5VVhX9313

10K圖2-6X9313端點(diǎn)電壓擴(kuò)展Proteus硬件仿真本設(shè)計中硬件電路仿真使用Proteus軟件，可以方便地對單片機(jī)及其外圍電路進(jìn)行仿真。仿真過程中遇到了一些問題，如在 Proteus軟件的元件庫中沒有數(shù)字電位器X9313，這就導(dǎo)致了無法完整地對設(shè)計進(jìn)行硬件方面的仿真。圖2-7、2-8分別為1602液晶顯示仿真和LM324輸出電壓仿真。X9313RnuhQOvcc小vcc小>>>or￡ujQQaoaaQQ191829"30^~31■U1>XTAL1XTAL2RSTPSENALEEAP1.0/T2P1.1AT2EXP1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7PO.O/ADOPO.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6PO7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.37A11P2.47A12P2.5/A13P2.6/A14P2.77A15■39■38■33■32■24^251^26P3.0JRXDP3.1H-XDP3.2J1NTO~P33J1NTFP3.4rroP3.5rnP3.6A^P3.7而15河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 單片機(jī)控制的可編程穩(wěn)壓電源設(shè)計圖2-71602液晶顯示Proteus仿真圖2-8LM324輸出電壓Proteus仿真16河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）第3章程序設(shè)計序流程圖圖3-1總程序圖3-2串口初始化圖3-3X9313調(diào)整17河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）X9313程序設(shè)計X9313有三個控制端，分別為INC、U/D和CS。在用單片機(jī)進(jìn)行控制時對應(yīng)地需要一個I/O口的三個位進(jìn)行控制。設(shè)計時使用 STC89C52單片機(jī)的P1口，其中P1.0控制INC，P1.1控制U/D，P1.2控制CS。下面的程序子函數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對X9313的調(diào)整，能將其滑動端Vw調(diào)整到任意階阻值。voidX9313_res(ucharRnum)(uchari;CS=0;delay(1);voidX9313_res(ucharRnum)(uchari;CS=0;delay(1);U/D=0;for(i=0;i<32;i++)(INC=1;delay(1);INC=0;delay(1);)U/D=1;for(i=0;i<Rnum;i++)(INC=1;delay(1);INC=0;delay(1);)INC=1;delay(1);CS=1;delay(1);CS=0;)//先調(diào)整到阻值為0//調(diào)整到第Rnum階阻值〃儲存當(dāng)前滑動端的位置〃串口初始化函數(shù)〃串口初始化函數(shù)//設(shè)置T1的工作方式//裝初值〃設(shè)置串口的工作方式片機(jī)串口程序設(shè)計設(shè)計中STC89C52單片機(jī)的晶振頻率為11.0592MHz。設(shè)置串口工作在方式1，波特率為9600b/s。voidck_init()(TMOD=0x20;TH1=0xFD;TL1=0xFD;TR1=1;REN=1;SM0=0;18河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）SM1=1;EA=1;ES=1;)voidck()interrupt4(RI=0;ck_data=SBUF;)〃串口中斷函數(shù)§3.41602液晶顯示程序設(shè)計sbitrs=P2A5;sbitrw=P2A6;sbiten=P2A7;voidlcd1602_init()(en=0;lcd_z(0x38);lcd_z(0x0c);lcd_z(0x06);lcd_z(0x80);lcd_z(0x01);)voidlcd_z(ucharcom)(rs=0;rw=0;P0=convert(com);delay(1);en=1;delay(1);en=0;)voidlcd_d(uchardat)(rs=1;rw=0;P0=convert(dat);delay(1);en=1;delay(1);en=0;)//1602數(shù)據(jù)/命令選擇端//1602讀/寫選擇端//1602使能//1602初始化函數(shù)//1602寫指令函數(shù)//1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)19河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）第4章硬件實(shí)現(xiàn)及測試件實(shí)現(xiàn)由于一些原因本設(shè)計中硬件部分不能制作 PCB電路板，只能使用萬用板焊接代替。三端穩(wěn)壓器LM317，數(shù)字電位器X9313，集成運(yùn)放LM324等在萬用板上進(jìn)行焊接。STC89C52單片機(jī)、1602液晶和串口等硬件部分直接使用HOT-51單片機(jī)開發(fā)板。硬件實(shí)物如圖4-1所示。圖4-1硬件實(shí)物件測試硬件測試方面主要是驗證設(shè)計的正確性，如三端穩(wěn)壓器 LM317的輸出電壓，數(shù)字電位器X9313的調(diào)整，串口的發(fā)送數(shù)據(jù)以及1602液晶的顯示等。經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致的多次測試，硬件部分能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計所要求的全部功能。在計算機(jī)上通過串口調(diào)試工具發(fā)送電壓數(shù)據(jù)（LM317輸出電壓值）后，經(jīng)過單片機(jī)處理，LM317能夠輸出正確的電壓值，1602液晶也能夠正確顯示。圖4-2、4-3、4-4顯示了該操作過程。20'、'干廿中風(fēng)占區(qū)清發(fā)送區(qū)發(fā)送校場歧特率II?■使用說明1000室秒十六進(jìn)制發(fā)送字符格式發(fā)送,,,“l(fā)iiiMI■唧唧則MMI圖4-2通過串口調(diào)試工具發(fā)送數(shù)據(jù)河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）自動循環(huán)友氐1町“圖4-31602液晶顯示21河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）圖4-4電壓表測量LM317的輸出電壓22河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）結(jié)論在本次設(shè)計中，所有的設(shè)計要求都已實(shí)現(xiàn)，完成了設(shè)計目的。軟件方面，Keil軟件編程結(jié)合Proteus軟件進(jìn)行硬件仿真，為本設(shè)計的最終完成打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。硬件方面，經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致地焊接及測試，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計要求的所有功能。當(dāng)然，設(shè)計中也有一些不足之處，如對數(shù)字電位器 X9313的硬件仿真沒有完成。由于Proteus軟件的元件庫中沒有數(shù)字電位器X9313，不僅導(dǎo)致數(shù)字電位器X9313無法進(jìn)行硬件仿真，整個系統(tǒng)的硬件仿真也無法進(jìn)行。在使用Proteus軟件時，只能對設(shè)計采用分塊的方法進(jìn)行硬件仿真。本設(shè)計不僅完成了數(shù)字電位器X9313對三端穩(wěn)壓器LM317的輸出控制，還實(shí)現(xiàn)了串口對數(shù)字電位器X9313的在線調(diào)整。對于本設(shè)計所研究的課題而言，還有進(jìn)一步的研究空間。在計算機(jī)的串口調(diào)試軟件方面，可以自行編寫針對設(shè)計的專業(yè)軟件。在數(shù)字電位器X9313的使用方面，可以采用多個級聯(lián)的方式提高其控制精度。23河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）參考文獻(xiàn)[1]沙占友，孟志永，王彥朋.單片機(jī)外圍電路設(shè)計（第2版）.北京：電子工業(yè)出版社，2006.6：242-250⑵王曉君，安國臣,MCS-51系列單片機(jī)及其兼容機(jī)的原理,北京：電子工業(yè)出版社，2003.6[3]雎丙東,單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例.北京：電子工業(yè)出版社，2004.9[4]張俊謨,單片機(jī)中級教程一一原理與應(yīng)用（第2版）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.10：77-127[5]孫涵若，徐愛卿.MCS-51/96單片機(jī)原理及應(yīng)用（修訂版）[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1996[6]丁志剛，李剛民.單片微型計算機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，1990[7]吳微，文軍,單片機(jī)原理及制作[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，1991[8]李廣弟,單片機(jī)基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994[9]何立民,MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計（系統(tǒng)配置與接口技術(shù)）[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993[10]馬忠梅,單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計（修訂版）[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999[11]程利民，朱曉玲,單片機(jī)C語言編程實(shí)踐,北京：電子工業(yè)出版社，2011[12]梁合慶,從C到嵌入式C編程語言一一入門?實(shí)用?深入[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000[13]譚浩強(qiáng),C程序設(shè)計（第三版）.北京：清華大學(xué)出版社，2005[14]謝嘉奎，宣月清，馮軍,電子線路線性部分（第四版）,北京：高等教育出版社，1996.6:322-323[15]高文煥，劉潤生,電子線路基礎(chǔ),北京：高等教育出版社，1997[16]陳立平,Protel99se設(shè)計與實(shí)訓(xùn).北京：航空工業(yè)出版社，2003.1[17]肖玲妮，袁增貴,Protel99se印刷電路板設(shè)計教程.北京：清華大學(xué)出版社，2006.124河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）[18]趙建領(lǐng),Protel電路設(shè)計與制版寶典.北京：電子工業(yè)出版社，2007.1[19]周潤景，張麗娜，劉印群,Proteus入門實(shí)用教程,北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.9[20]朱清慧，張鳳蕊，翟天嵩，王志奎,Proteus教程：電子線路設(shè)計、制版與仿真,北京：清華大學(xué)出版社，2008.925在本次設(shè)計中，對王勇老師的耐心指導(dǎo)表示衷心地感謝！在設(shè)計的前期理論研究過程中，王老師提供了很多重要的資料和對設(shè)計的有益建議。在硬件測試階段，一開始找不到12伏的直流電源使用，導(dǎo)致無法進(jìn)行測試。王老師知道后很快就找來了直流電源，并細(xì)心地指導(dǎo)我怎樣使用直流電源。設(shè)計的整個過程如果沒有王老師的幫助，肯定會是困難重重的。在這里再次對王老師表示感謝！在圖書館查詢相關(guān)文獻(xiàn)資料時，圖書館的管理人員也給予了無私的幫助。在這里同樣感謝他們的辛勤工作！附錄1測試數(shù)據(jù)表1-1數(shù)字電位器X9313測試數(shù)據(jù)R階數(shù)X9313Vw(V)LM324Output(V)LM317Output(V)000.834.7310.130.834.7320.260.834.7330.390.834.7340.520.834.7350.660.994.8860.791.195.0970.931.45.2981.071.65.591.211.815.71101.352.035.93111.52.256.14121.642.476.36131.792.696.59141.942.916.81152.093.147.04162.243.377.27182.553.847.73192.714.087.98202.874.328.22213.044.578.47223.24.828.72233.375.088.98243.545.349.23253.725.69.5263.95.879.77274.086.159.91284.266.439.92294.466.719.96304.6579.99314.847.2810.04324.847.2810.04附錄2電路原理圖GND198cO^BDH4Iccv392r7Xu36GNDLfTfFulo98cV2I4 mNG-7AMLOuccvQ/p12rQ4N2/pC^N32r42rmN5/pzuMO2435412n61ITA0o3234i^vp536373NFSrDNJ^AX5P4P3PFDH36/pT2To<CNGORr^^rA2P-6npsnp4MP3nF^12yl^8-1n0564.^1T^ur66Rr/5Hr^1D3Hr2urJlurQHrT^ur936ur3^5Hrxrc4ur533Hr631fir0a3QHr93042Tccvrnoc7P6P5P4cSh2Ploropccv65432ApKg7b6—p5—p4b2—pIIPolp1Urnocrnoc2kGV附錄3單片機(jī)程序72P/6Ar5ArD-4AP4--—hapnMAr67ir/6Tfir^15TfirD 8—7.P/6—p^15—p3 1J1tpolpOyJ12rOTfirQJrnoc#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar//16Q2數(shù)據(jù)/命令選擇端//16Q2數(shù)據(jù)/命令選擇端//16Q2讀/寫選擇端//16Q2使能//74HC573鎖存使能，低電平有效〃計數(shù)脈沖輸入端，下降沿觸發(fā)//方向，高電平加、低電平減〃片選，低電平有效sbitrw=P2A6;sbiten=P2A7;sbitsmen=P3A7;sbitINC=P1AQ;sbitUPDN=P?1;sbitCS=P?2;voidck_init();voidlcd16Q2_init();voiddelay(int);voidlcd_z(uchar);voidlcd_d(uchar);ucharconvert(uchar);ucharzh_sw(uchar);ucharzh_gw(uchar);voidX9313_res(uchar);ucharX9313_num(uchar);ucharck_data;uchars,g,R,Rs,Rg;ucharcodeyihang[]="X9313Rnum=";ucharcodeerhang[]="OutputWl=V";voidmain()(uinti,j;ck_init();lcd16Q2_init();smen=Q;ck_data=QxQQ;CS=Q;UPDN=Q;INC=1;for(i=Q;i<12;i++)(lcd_d(yihang[i]);)lcd_z(QxcQ);for(j=Q;j<14;j++)(lcd_d(erhang[j]);)while(1)(lcd_z(Qxcb);lcd_d(s+Qx3Q);lcd_d(g+Qx3Q);lcd_z(Qx8b);lcd_d(Rs+Qx3Q);lcd_d(Rg+Qx3Q);))voidck_init()(〃串口初始化，波特率96QQTMOD=0x20;TH1=0xFD;TL1=0xFD;TR1=1;REN=1;SM0=0;SM1=1;EA=1;ES=1;)voidlcd1602_init() //1602初始化(en=0;lcd_z(0x38);lcd_z(0x0c);lcd_z(0x06);lcd_z(0x80);lcd_z(0x01);)voidlcd_z(ucharcom) //1602寫指令(rs=0;rw=0;P0=convert(com);delay(1);en=1;delay(1);en=0;)voidlcd_d(uchardat) //1602寫數(shù)據(jù)(rs=1;rw=0;P0=convert(dat);delay(1);en=1;delay(1);en=0;)voiddelay(intz) 〃延時函數(shù)(inta,b;for(a=0;a<z;a++)for(b=0;b<=10;b++);)ucharconvert(ucharindata)(uchari,outdata=0,temp=0;for(i=0;i<8;i++)(temp=(indata>>i)&0x01;outdata|=(temp<<(7-i));)returnoutdata;ucharzh_sw(ucharindata)(ucharsw;sw=indata/0x10;returnsw;)ucharzh_gw(ucharindata)(uchargw;gw=indata%0x10;returngw;)voidX9313_res(ucharRnum)(uchari;CS=0;delay(1);UPDN=0;for(i=0;i<32;i++)(INC=1;delay(1);INC=0;delay(1);)UPDN=1;for(i=0;i<Rnum;i++)(INC=1;delay(1);INC=0;delay(1);)INC=1;delay(1);CS=1;delay(1);CS=0;)ucharX9313_num(ucharindata)(ucharRnum;switch(indata)(case0x05:Rnum=6;break;case0x06:Rnum=10;break;case0x07:Rnum=15;break;case0x08:Rnum=19;break;case0x09:Rnum=23;break;case0x10:Rnum=32;break;)returnRnum;ucharR_sw(ucharindata)(ucharsw;sw=indata/10;returnsw;)ucharR_gw(ucharindata)(uchargw;gw=indata%10;returngw;)voidck()interrupt4 〃串口中斷函數(shù)(RI=0;ck_data=SBUF;s=zh_sw(ck_data);g=zh_gw(ck_data);R=X9313_num(ck_data);Rs=R_sw(R);Rg=R_gw(R);X9313_res(R);)附錄4外文資料翻譯UniversalSerialBusSpecificationRevision2.0IntroductionMotivationTheoriginalmotivationfortheUniversalSerialBus(USB)camefromthreeinterrelatedconsiderations:ConnectionofthePCtothetelephoneItiswellunderstoodthatthemergeofcomputingandcommunicationwillbethebasisforthenextgenerationofproductivityapplications.Themovementofmachine-orientedandhuman-orienteddatatypesfromonelocationorenvironmenttoanotherdependsonubiquitousandcheapconnectivity.Unfortunately,thecomputingandcommunicationindustrieshaveevolvedindependently.TheUSBprovidesaubiquitouslinkthatcanbeusedacrossawiderangeofPC-to-telephoneinterconnects.,Ease-of-useThelackofflexibilityinreconfiguringthePChasbeenacknowledgedastheAchilles,heeltoitsfurtherdeployment.Thecombinationofuser-friendlygraphicalinterfacesandthehardwareandsoftwaremechanismsassociatedwithnew-generationbusarchitectureshavemadecomputerslessconfrontationalandeasiertoreconfigure.However,fromtheenduser,spointofview,thePC,sI/Ointerfaces,suchasserial/parallelports,keyboard/mouse/joystickinterfaces,etc.,donothavetheattributesofplug-and-play.,PortexpansionTheadditionofexternalperipheralscontinuestobeconstrainedbyportavailability.Thelackofabidirectional,low-cost,low-to-midspeedperipheralbushasheldbackthecreativeproliferationofperipheralssuchastelephone/fax/modemadapters,answeringmachines,scanners,PDA’s,keyboards,mice,etc.Existinginterconnectsareoptimizedforoneortwopointproducts.AseachnewfunctionorcapabilityisaddedtothePC,anewinterfacehasbeendefinedtoaddressthisneed.ThemorerecentmotivationforUSB2.0stemsfromthefactthatPCshaveincreasinglyhigherperformanceandarecapableofprocessingvastamountsofdata.Atthesametime,PCperipheralshaveaddedmoreperformanceandfunctionality.UserapplicationssuchasdigitalimagingdemandahighperformanceconnectionbetweenthePCandtheseincreasinglysophisticatedperipherals.USB2.0addressesthisneedbyaddingathirdtransferrateof480Mb/stothe12Mb/sand1.5Mb/soriginallydefinedforUSB.USB2.0isanaturalevolutionofUSB,deliveringthedesiredbandwidthincreasewhilepreservingtheoriginalmotivationsforUSBandmaintainingfullcompatibilitywithexistingperipherals.Thus,USBcontinuestobetheanswertoconnectivityforthePCarchitecture.Itisafast,bi-directional,isochronous,low-cost,dynamicallyattachableserialinterfacethatisconsistentwiththerequirementsofthePCplatformoftodayandtomorrow.ObjectiveoftheSpecificationThisdocumentdefinesanindustry-standardUSB.Thespecificationdescribesthebusattributes,theprotocoldefinition,typesoftransactions,busmanagement,andtheprogramminginterfacerequiredtodesignandbuildsystemsandperipheralsthatarecompliantwiththisstandard.Thegoalistoenablesuchdevicesfromdifferentvendorstointeroperateinanopenarchitecture.ThespecificationisintendedasanenhancementtothePCarchitecture,spanningportable,businessdesktop,andhomeenvironments.ItisintendedthatthespecificationallowsystemOEMsandperipheraldevelopersadequateroomforproductversatilityandmarketdifferentiationwithouttheburdenofcarryingobsoleteinterfacesorlosingcompatibility.ScopeoftheDocumentThespecificationisprimarilytargetedtoperipheraldevelopersandsystemOEMs,butprovidesvaluableinformationforplatformoperatingsystem/BIOS/devicedriver,adapterIHVs/ISVs,andplatform/adaptercontrollervendors.Thisspecificationcanbeusedfordevelopingnewproductsandassociatedsoftware.USBProductComplianceAdoptersoftheUSB2.0specificationhavesignedtheUSB2.0AdoptersAgreement,whichprovidesthemaccesstoareciprocalroyalty-freelicensefromthePromotersandotherAdopterstocertainintellectualpropertycontainedinproductsthatarecompliantwiththeUSB2.0specification.AdopterscandemonstratecompliancewiththespecificationthroughthetestingprogramasdefinedbytheUSBImplementersForum.ProductsthatdemonstratecompliancewiththespecificationwillbegrantedcertainrightstousetheUSBImplementersForumlogoasdefinedinthelogolicense.DocumentOrganizationChapters1through5provideanoverviewforallreaders,whileChapters6through11containdetailedtechnicalinformationdefiningtheUSB.PeripheralimplementersshouldparticularlyreadChapters5through11.USBHostControllerimplementersshouldparticularlyreadChapters5through8,10,and11.USBdevicedriverimplementersshouldparticularlyreadChapters5,9,and10.ThisdocumentiscomplementedandreferencedbytheUniversalSerialBusDeviceClassSpecifications.Deviceclassspecificationsexistforawidevarietyofdevices.PleasecontacttheUSBImplementersForumforfurtherdetails.ReadersarealsorequestedtocontactoperatingsystemvendorsforoperatingsystembindingsspecifictotheUSB.Background

ThischapterpresentsabriefdescriptionofthebackgroundoftheUniversalSerialBus(USB),includingdesigngoals,featuresofthebus,andexistingtechnologies.GoalsfortheUniversalSerialBusTheUSBisspecifiedtobeanindustry-standardextensiontothePCarchitecturewithafocusonPCperipheralsthatenableconsumerandbusinessapplications.ThefollowingcriteriawereappliedindefiningthearchitecturefortheUSB:,Ease-of-useforPCperipheralexpansion,Low-costsolutionthatsupportstransferratesupto480Mb/s,Fullsupportforreal-timedataforvoice,audio,andvideo,Protocolflexibilityformixed-modeisochronousdatatransfersandasynchronousmessaging,Integrationincommoditydevicetechnology,ComprehensionofvariousPCconfigurationsandformfactors,Provisionofastandardinterfacecapableofquickdiffusionintoproduct,EnablingnewclassesofdevicesthataugmentthePC,scapability,FullbackwardcompatibilityofUSB2.0fordevicesbuilttopreviousversionsofthespecificationTaxonomyofApplicationSpaceFigure2-1describesataxonomyfortherangeofdatatrafficworkloadsthatcanbeservicedoveraUSB.Ascanbeseen,a480Mb/sbuscomprehendsthehigh-speed,full-speed,andlow-speeddataranges.Typically,high-speedandfull-speeddatatypesmaybeisochronous,whilelow-speeddatacomesfrominteractivedevices.TheUSBisprimarilyaPCbusbutcanbereadilyappliedtootherhost-centriccomputingdevices.Thesoftwarearchitec