基于單片機數(shù)控穩(wěn)壓電源設(shè)計

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30摘要電源技術(shù)尤其是數(shù)控電源技術(shù)是一門實踐性很強的工程技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(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。隨著計算機和通訊技術(shù)發(fā)展而來的現(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，普通電源在工作時產(chǎn)生的誤差，會影響整個系統(tǒng)的精確度。電源在使用時會造成很多不良后果，世界各國紛紛對電源產(chǎn)品提出了不同要求并制定了一系列的產(chǎn)品精度標(biāo)準(zhǔn)。只有滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，才能夠進(jìn)入市場。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，滿足國際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才能獲得進(jìn)出的通行證。數(shù)控電源是從80年代才真正的發(fā)展起來的，期間系統(tǒng)的電力電子理論開始建立。這些理論為其后來的發(fā)展提供了一個良好的基礎(chǔ)。在以后的一段時間里，數(shù)控電源技術(shù)有了長足的發(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。因此數(shù)控電源主要的發(fā)展方向，是針對上述缺點不斷加以改善。單片機技術(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。新的變換技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展，各種類型專用集成電路、數(shù)字信號處理器件的研制應(yīng)用，到90年代，己出現(xiàn)了數(shù)控精度達(dá)到0.05V的數(shù)控電源，功率密度達(dá)到每立方英寸50W的數(shù)控電源。從組成上，數(shù)控電源可分成器件、主電路與控制等三部分。數(shù)控直流穩(wěn)壓源就是能用數(shù)字來控制電源輸出電壓的大小，而且能使輸出的直流電壓能保持穩(wěn)定、精確的直流電壓源；本文介紹了利用數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路、輔助電源電路、去抖電路等組成的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源電路，詳述了電源的基本電路結(jié)構(gòu)和控制策略；它與傳統(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，其結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、成本低，輸出電壓在0～12V之間連續(xù)可調(diào)，其輸出電壓大小以0.1V步進(jìn)，輸出電壓的大小調(diào)節(jié)是通過“＋”“－”兩鍵操作的，而且可根據(jù)實際要求組成具有不同輸出電壓值的穩(wěn)壓源電路。該電源控制電路選用STC89C52單片機控制主電路采用串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓技術(shù)具有線路簡單、響應(yīng)迅速、穩(wěn)定性好、效率高等特點。電源采用數(shù)字控制，具有以下明顯優(yōu)點:1)易于采用先進(jìn)的控制方法和智能控制策略，使電源模塊的智能化程度更高，性能更完美。2)控制靈活，系統(tǒng)升級方便，甚至可以在線修改控制算法，而不必改動硬件線路。3)控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標(biāo)準(zhǔn)化，可以針對不同的系統(tǒng)(或不同型號的產(chǎn)品)，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對控制軟件做一些調(diào)整即可。4)系統(tǒng)維護(hù)方便，一旦出現(xiàn)故障，可以很方便地通過RS232接口或RS485接口或USB接口進(jìn)行調(diào)試，故障查詢，歷史記錄查詢，故障診斷，軟件修復(fù)，甚至控制參數(shù)的在線修改、調(diào)試;也可以通過MODEM遠(yuǎn)程操作。5)系統(tǒng)的一致性好，成本低，生產(chǎn)制造方便。由于控制軟件不像模擬器件那樣存在差異，所以，其一致性很好。由于采用軟件控制，控制板的體積將大大減小，生產(chǎn)成本下降。6)易組成高可靠性的多模塊逆變電源并聯(lián)運行系統(tǒng)。為了得到高性能的并聯(lián)運行逆變電源系統(tǒng)，每個并聯(lián)運行的逆變電源單元模塊都采用全數(shù)字化控制，易于在模塊之間更好地進(jìn)行均流控制和通訊或者在模塊中實現(xiàn)復(fù)雜的均流控制算法(不需要通訊)，從而實現(xiàn)高可靠性、高冗余度的逆變電源并聯(lián)運行系統(tǒng)。目前實用的直流穩(wěn)壓電源大部分是線性電源。利用分離器件組成，其體積大，功率小，可靠性差，操作使用不方便，自我保護(hù)功能不夠，因而故障率高。隨著電子科技的飛速發(fā)展，各種電子，電器設(shè)備對穩(wěn)壓電源的性能要求日益提高，穩(wěn)壓電源不斷差朝著小型化，高效率，低成本，高可靠性，低電磁干擾，模塊化和智能化發(fā)展。以單片機系統(tǒng)為核心而設(shè)計制造出來的新一代穩(wěn)壓電源不但電路簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，價格低廉，性能卓越，而且單片機具有計算和控制功能，利用它對采樣技術(shù)進(jìn)行各種計算，從而可排除和減少由于騷擾信號和模擬電路因起的誤差，大大提高穩(wěn)壓電源輸出電壓和輸出電流精度，降低了對模擬電路的要求。智能穩(wěn)壓電源可利用單片機設(shè)置周密的保護(hù)檢測系統(tǒng)，確保電源運行可靠。輸出電壓和限制電流采用數(shù)字顯示，輸入采用鍵盤方式，電源的外表美觀，操作使用方便，具有較高的使用價值。詳細(xì)分析了電源的拓樸圖及工作原理。關(guān)鍵詞：穩(wěn)壓電源、單片機、穩(wěn)壓、D/A轉(zhuǎn)換第一章緒論隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，電子設(shè)備的種類也越來越多，電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系益密切。任何電子設(shè)備都離不開可靠的電源，它們對電源的要求也越來越高。電源是電子設(shè)備的心臟部分,其質(zhì)量的好壞直接影響著電子設(shè)備的可靠性，而且電子設(shè)備的故障60%來自源，因此，電源越來越受到人們的重視。電子設(shè)備的小型化和低成本化使電源以輕、薄、小和高效率為發(fā)展方向。20世紀(jì)50年代，美國宇航局以小型化、重量輕為目標(biāo)，為搭載火箭開發(fā)了開關(guān)電源。在近半個世紀(jì)的發(fā)展過程中，開關(guān)電源因具有體積小、重量輕、效率高、發(fā)熱量低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點而逐步取代傳統(tǒng)技術(shù)制造的連續(xù)工作電源，并廣泛應(yīng)用于電子整機與設(shè)備中。20世紀(jì)80年代，計算機全面實現(xiàn)了開關(guān)電源化，率先完成計算機的電源換代。20世紀(jì)90年代，開關(guān)電源在電子、電器設(shè)備、家用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，開關(guān)電源技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展期。到21世紀(jì)小型電子設(shè)備的發(fā)展更加迅速和更加普及，但是現(xiàn)在很多的小型電子設(shè)備都是依靠電池來供電的，所以開發(fā)一種新型的開關(guān)電源應(yīng)用于小型電子設(shè)備中就顯得非常重要了！直流穩(wěn)壓電源（以下簡稱直流電源）取代晶體管線性穩(wěn)壓電源（以下簡稱線性電源）已有30多年歷史，最早出現(xiàn)的是串聯(lián)型開關(guān)電源，其主電路拓?fù)渑c線性電源相仿，但功率晶體管了作于開關(guān)狀態(tài)后，脈寬調(diào)制（PWM）控制技術(shù)有了發(fā)展，用以控制開關(guān)變換器，得到PWM開關(guān)電源，它的特點是用20kHz脈沖頻率或脈沖寬度調(diào)制—PWM開關(guān)電源效率可達(dá)65～70％，而線性電源的效率只有30～40％。在發(fā)生世界性能源危機的年代，引起了人們的廣泛關(guān)往。線性電源工作于工頻，因此用工作頻率為20kHZ的PWM開關(guān)電源替代，可大幅度節(jié)約能源，在電源技術(shù)發(fā)展史上譽為20kHZ革命。隨著ULSI芯片尺寸不斷減小，電源的尺寸與微處理器相比要大得多；航天，潛艇，軍用開關(guān)電源以及用電池的便攜式電子設(shè)備（如手提計算機，移動電話等）更需要小型化，輕量化的電源。因此對開關(guān)電源提出了小型輕量要求，包括磁性元件和電容的體積重量要小。此外要求開關(guān)電源效率要更高，性能更好，可靠性更高等。第二章．設(shè)計方案與思路2.1、設(shè)計基本思路根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的工作原理框圖如圖1所示。主要包括三大部分：數(shù)字控制部分、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換部分（D/A變換器）及穩(wěn)壓電路。數(shù)字控制部分用+、-按鍵控制一可逆二進(jìn)制計數(shù)器，二進(jìn)制計數(shù)器的輸出輸入到D/A變換器，經(jīng)D/A器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，此電壓經(jīng)過放大到合適的電壓值后，去控制穩(wěn)壓電源的輸出，使穩(wěn)壓電源的輸出電壓以0.1V的步進(jìn)值增或減。2.1.1、穩(wěn)壓源的技術(shù)指標(biāo)與要求1）、電壓設(shè)定范圍為0—12V，額定電流0.5A，輸出電壓精度＜±1.0％。2）、負(fù)載調(diào)整率＜1.0％,電源調(diào)整率＜1.0％。3）、用液晶顯示設(shè)定電壓和實際電壓。下:4）、有過壓和過流保護(hù)。2.1.2、總體設(shè)計框圖1）、設(shè)計出有一定輸出電壓范圍和功能的數(shù)控電源。其原理示意圖如下：市電市電變壓變壓系統(tǒng)系統(tǒng)電源整流+15V整流-15V+5V電壓調(diào)整及過流保護(hù)電壓調(diào)整及過流保護(hù)取樣U0取樣取樣比較放大取樣比較放大D/A轉(zhuǎn)換D/A轉(zhuǎn)換電壓顯示AT電壓顯示AT89C52鍵盤鍵盤A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換掉電記憶掉電記憶第三章單元電路設(shè)計3.1、電源設(shè)計部分3.1.1、直流穩(wěn)壓電源設(shè)計思路（1）電網(wǎng)供電電壓交流220V(有效值)50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須采用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。（2）降壓后的交流電壓，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動大）。（3）脈動大的直流電壓須經(jīng)過濾波電路變成平滑，脈動小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。（4）濾波后的直流電壓，再通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出，供給負(fù)載RL。3.1.2、直流穩(wěn)壓電源原理直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)才能完成，見圖3.1。圖3.1直流穩(wěn)壓電源方框圖圖3.1直流穩(wěn)壓電源方框圖其中：（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。（2）整流電路：利用單向?qū)щ娫?，?0Hz的正弦交流電變換成脈動的直流電。（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。（4）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。整流電路常采用二極管單相全波整流電路，電路如圖3.2所示。在u2的正半周內(nèi)，二極管D1、D2導(dǎo)通，D3、D4截止；u2的負(fù)半周內(nèi)，D3、D4導(dǎo)通，D1、D2截止。正負(fù)半周內(nèi)部都有電流流過的負(fù)載電阻RL，且方向是一致的。電路的輸出波形如圖3.3所示。圖3.2整流電路圖3.3輸出波形在橋式整流電路中，每個二極管都只在半個周期內(nèi)導(dǎo)電，所以流過每個二極管的平均電流等于輸出電流的平均值的一半，電路中的每只二極管承受的最大反向電壓為(U2是變壓器副邊電壓有效值)。所以通過220V的交流電壓由變電器轉(zhuǎn)化所直流電壓，然后通過5408進(jìn)行整波，通過50v的2200UF的電容進(jìn)行濾波，然后通過78H15和7815轉(zhuǎn)化成+15V和-15V，+15V又通過整波，濾波后通過78H05轉(zhuǎn)化成+5V。這是電源部分如下：3.2、數(shù)控部分3.2.1、單片機的基本概括（1）AT89C52是51單片機的一型號，它是ATMEL公司生產(chǎn)的。它是一個低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含8Kbytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀存儲器和256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），有4個8位并行I/O口，3個16位的定時器/計數(shù)器，，功能強大的AT89C52單片機可為您提供許多較復(fù)雜系系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。在數(shù)控穩(wěn)壓電源中我們主要采用AT89C52單片機為主體控制部分。（2）時鐘電路時鐘電路是計算機的心臟，它是控制著計算機的工作節(jié)奏。MCS-51內(nèi)部都有一個反相放大器，XTAL1、XTAL2分別是反相放大器輸入和輸出端，外接定時反饋元件就組成震蕩器產(chǎn)生時鐘送至單片機內(nèi)部的各個部件。如下圖所示，片內(nèi)電路與片外器件構(gòu)成一個時鐘發(fā)生電路，CPU的所有操作均在時鐘脈沖同步下進(jìn)行。片內(nèi)振蕩器的震蕩頻率fOSC非常接近晶振頻率，一般多在1.2MHz～12MHz之間選取，這次用的時鐘頻率是11.0592MHz。圖3.8中C7、C8是反饋電容，其值在5pF～30pF之間選擇,其典型值是30Pf。作用有兩個：其一是使振蕩器起振，其二是對振蕩器的頻率f起微調(diào)作用（3）復(fù)位電路系統(tǒng)在啟動運行時都要復(fù)位，使中央處理器和系統(tǒng)中的其他部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這狀態(tài)開始工作。采用按鍵復(fù)位方式。在按鍵的瞬間，電容通過電阻充電，就在端出現(xiàn)一定時間的高電平。只要保持RST引腳為高電平時間足夠長，就可使CPU復(fù)位。所需高電平時間的長短與Vcc上升時間和振蕩器起振時間有關(guān)。10MHz時，約1ms；1MHz時，約10ms。若Vcc上升時間小于20ms，那么從上電時間算起，只要保持RST引腳在高電平停留時間不小于20ms即可。EA端接VCC,讓單片機讀取內(nèi)部存儲器的數(shù)據(jù)。3.2.2、單片機對數(shù)碼管的控制對于單片機系統(tǒng)我們采用AT89C52對數(shù)碼管顯示的電壓進(jìn)控制，主要將3位數(shù)碼管并聯(lián)在一起，采用74LS573的LE引腳對編碼的值進(jìn)行鎖存，其中采用二個74LS573，一個鎖存所有的LED的段選另一個用來鎖存所有的LED的位選，同時在選通時雖然這些字符是在不同時刻顯示的，而在同一時刻，只有一個顯示，其他各位熄滅，但是由于LED的余輝和人眼的視覺暫留作用，只要每位顯示間隔足夠短，則可以造成多位同時點亮的假象，達(dá)到同時顯示的效果。數(shù)碼管有共陽和共陰二種。我們在這里采用共陰數(shù)碼管。如下圖測試：3.2.3、74LS573對數(shù)碼管的鎖存本電路通過按鍵進(jìn)行0.1加減同時通過對按鍵進(jìn)行自動掃描，在按鍵閉合和斷開時防止抖動。鍵具有識別功能，即檢測是否有鍵按下，確定按下建所在的行列的位置產(chǎn)生相應(yīng)的鍵的代碼。還可以進(jìn)行快速加減同時還可以通過拔碼對電壓進(jìn)行預(yù)設(shè)。這樣一來就減少了調(diào)節(jié)電壓的范圍。用起來比較方便。如果你確定了那個電壓值就可以進(jìn)行預(yù)設(shè)，其中的電壓測試范圍就是0.0v12.0v.精確度為0.1V.單片機的P0口經(jīng)過74LS573鎖存器后輸出數(shù)據(jù)控制數(shù)碼管的段選端,74LS573在這里起到鎖存數(shù)據(jù)和增強驅(qū)動能力.采用74LS573的LE引腳對編碼的值進(jìn)行鎖存，只有當(dāng)另一個信號過來時74LS573才會再次選通.下面是74LS573鎖存數(shù)碼管的示意圖:3.3、單片機對模數(shù)轉(zhuǎn)換部分3.3.1、單片機控制DAC0832總體概括采用AT89C52單片機作為整機的控制單元，通過改變DAC0832的輸入數(shù)字量來改變輸出電壓值，從而使輸出功率管的基極電壓發(fā)生變化，間接地改變輸出電壓的大小。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測實際輸出電壓值的大小，可以將輸出電壓經(jīng)過ADC0832進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，間接用單片機實時對電壓進(jìn)行采樣，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及顯示。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決數(shù)據(jù)的預(yù)置以及電壓的步進(jìn)控制，使系統(tǒng)硬件更加簡潔，各類功能易于實現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求。間接用單片機實時對電壓進(jìn)行采樣，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及顯示。采用軟件方法來解決數(shù)據(jù)的預(yù)置以及電流的步進(jìn)控制，使系統(tǒng)硬件更加簡潔，各類功能易于實現(xiàn)本系統(tǒng)以直流電源為核心，利用51系列單片機為主控制器，通過鍵盤來設(shè)置直流電源的輸出電流，設(shè)置步進(jìn)等級可達(dá)0.1V，并可由數(shù)碼管顯示實際輸出電壓值和電壓設(shè)定值。利用單片機程控輸出數(shù)字信號，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器（DA0832）輸出模擬量，再經(jīng)過運算放大器隔離放大，控制輸出功率管的基極，隨著功率管基極電流的變化而輸出不同的電壓。單片機系統(tǒng)還兼顧對恒壓源進(jìn)行實時監(jiān)控，輸出電壓經(jīng)過電流/電壓轉(zhuǎn)變后，通過D/A轉(zhuǎn)換芯片，實時把數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)化為模擬量經(jīng)單片機分析處理，通過數(shù)據(jù)形式的反饋環(huán)節(jié)，使電壓更加穩(wěn)定，構(gòu)成穩(wěn)定的壓控電壓源.我們可以通過電壓表測量實際的模擬電壓,然后通過模擬電壓與數(shù)碼管的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較,進(jìn)行誤差的分析最后達(dá)到最小誤差.3.3.2、對DAC0832功能的介紹DAC0832是8位D/A芯片，與DAC0830、DAC0831同屬于DAC0830系列D/A芯片，是美國國家半導(dǎo)體公司的產(chǎn)品，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入0~5V之間，芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32us，使多器件掛接和處理器制變的更加方便。通過DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。下面是DAC0832在其中引腳功能：1.DI0~DI7：8位數(shù)據(jù)輸入端；

2.ILE：輸入數(shù)據(jù)允許鎖存信號，高電平有效；

3./CS：片選端，低電平有效；

4./WR1：輸入寄存器寫選通信號，低電平有效；

/WR2：DAC寄存器寫選通信號，低電平有效；

5./XFER：數(shù)據(jù)傳送信號，低電平有效；

6.IOUT1、IOUT2：電流輸出端。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)全為0時，IOUT1=0；當(dāng)輸入信號全為1時，IOUT1為最大值，IOUT1+IOUT2=常數(shù)；

7.RFB：反饋電流輸入端；

8.UREF：基準(zhǔn)電壓輸入端；

9.VCC：正電源端；AGND：模擬地；DGND：數(shù)字地。3.3.3、使用ICL7107作表頭本作品通過對ADC0832由數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，它需外接基準(zhǔn)電壓，此基準(zhǔn)電壓的性能決定了輸出電壓的性能，要求基準(zhǔn)電壓具有高穩(wěn)定度和低紋波，為了實現(xiàn)輸出電壓的實時測試，對模擬信號的采樣一般是使用專用的A/D轉(zhuǎn)換成合適的數(shù)字信號，但這樣使系統(tǒng)的設(shè)計較復(fù)雜，用到的集成芯片較多，給設(shè)計不便。為了克服以上設(shè)計中的缺點，在本系統(tǒng)的設(shè)計中采用了高集成度芯片ICL7107作為對模擬信號的采樣模塊。使得電路設(shè)計更加簡單，可先靠性大大提高。使用ICL7107搭接的數(shù)字電壓表對其輸出電壓采樣測量，并輸出顯示，用戶可以從顯示器上看見兩個電壓值，其一為單片機設(shè)置的電壓值；其二為輸出電壓的實測值，正常工作時兩者相差很小，一旦出現(xiàn)不正常狀況，用戶可以看出與預(yù)置值不符，從而采取相應(yīng)的措施。V＋和V-分別為電源的正極和負(fù)極，

au-gu,aT-gT,aH-gH：分別為個位、十位、百位筆畫的驅(qū)動信號，依次接個位、十位、百位LED顯示器的相應(yīng)筆畫電極。

Bck：千位筆畫驅(qū)動信號。接千位LEO顯示器的相應(yīng)的筆畫電極。

PM：液晶顯示器背面公共電極的驅(qū)動端，簡稱背電極。

Oscl-OSc3：時鐘振蕩器的引出端，外接阻容或石英晶體組成的振蕩器。第38腳至第40腳電容量的選擇是根據(jù)下列公式來決定：Fosl=0.45/RCCOM：模擬信號公共端，簡稱“模擬地”，使用時一般與輸入信號的負(fù)端以及基準(zhǔn)電壓的負(fù)極相連。

TEST：測試端，該端經(jīng)過500歐姆電阻接至邏輯電路的公共地也稱“邏輯地”或“數(shù)字地”。

VREF＋VREF-：基準(zhǔn)電壓正負(fù)端。

CREF：外接基準(zhǔn)電容端。INT：27是積分電容器，必須選擇溫度系數(shù)小不致使積分器的輸入電壓產(chǎn)生漂移現(xiàn)象的元件

IN＋和IN-：模擬量輸入端，分別接輸入信號的正端和負(fù)端。

AZ：積分器和比較器的反向輸入端，接自動調(diào)零電容CAz。如果應(yīng)用在200mV滿刻度的場合是使用0.47μF，而2V滿刻度是0.047μF。

BUF：緩沖放大器輸出端，接積分電阻Rint。其輸出級的無功電流(idlingcurrent)是100μA，而緩沖器與積分器能夠供給20μA的驅(qū)動電流，從此腳接一個Rint至積分電容器，其值在滿刻度200mV時選用47K，而2V滿刻度則使用470K。ICL7107主要參數(shù)：電源電壓ICL7107V+toGND6V溫度范圍0℃to70℃ICL7107V-toGND-9V熱電阻PDIP封裝qJA(℃/W)50MQFP封裝80模擬輸入電壓

V+toV-最大結(jié)溫150℃參考輸入電壓

V+toV-最高儲存溫度范圍-65℃to150℃時鐘輸入

GNDtoV+

3.4、穩(wěn)壓部分這部分將部分送來的電壓控制字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定電壓輸出。通過DAC0832進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換時會出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定，對電壓的測量有很大影響，為了使精確度更高，必須采用一個穩(wěn)壓模塊，讓模擬量通過穩(wěn)壓部分進(jìn)行穩(wěn)壓，讓電壓值與數(shù)碼管的數(shù)值相當(dāng)。它由數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（DAC0832），集成運放OP-07，LF256，晶體三極管，VT1（TIP122），VT2（TIP127）VT7（9015，）VT8（9014），基準(zhǔn)電壓源LM336-5組成。電壓調(diào)整模塊的核心部分是NE5534。NE5534生產(chǎn)于美國德州半導(dǎo)體公司，具有共模抑制比高，響應(yīng)速度快和壓擺率高等優(yōu)點，常用于音響，耳機等設(shè)備。由DA及運放轉(zhuǎn)換后的電壓U1輸入到NE5534的正向輸入端，R10R22R11組成NE5534的取樣電路。由于NE5534T1T2及取樣電路構(gòu)成負(fù)反饋，由運放的“虛短”特點，NE5534的反向輸入端的電壓U2為正向輸入端的電壓大小U1。由于運放還有“虛斷”的特點，運放的輸入端對流經(jīng)取樣電路的電流不起分流作用，3.5單片機編程部分#include<reg52.h>sbitdu=P3^0; //段選sbitwe=P3^1; //位選sbitwr=P3^2; //DA轉(zhuǎn)換端sbitguoliu=P3^3;//過流保護(hù)sbitda=P3^4;//DA控制端sbitw2=P0^1; sbitw3=P0^2; sbitw4=P0^3;sbitk1=P2^0; //開關(guān)sbitk2=P2^1;sbitk3=P2^2;sbitk4=P2^3;sbitk5=P2^4;sbitled1=P2^5; //LED燈sbitled2=P2^6;sbitled3=P2^7;unsignedcharbai,shi,ge,aa,i,j,temp,num,a,m,n;voiddelay(unsignedintz) //延時子程序{ unsignedintx,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--);}unsignedcharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f, //共陰數(shù)碼管0-9（為段選所用） 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71};unsignedcharcodetable1[]={0x00,0x02,0x04,0x06,0x08,0x0a,0x0c,0x0e, //DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) 0x10,0x12,0x14,0x16,0x18,0x1a,0x1c,0x1e, 0x20,0x22,0x24,0x26,0x28,0x2a,0x2c,0x2e, 0x30,0x32,0x34,0x36,0x38,0x3a,0x3c,0x3e, 0x40,0x42,0x44,0x46,0x48,0x4a,0x4c,0x4e, 0x50,0x52,0x54,0x56,0x58,0x5a,0x5c,0x5e, 0x60,0x62,0x64,0x66,0x68,0x6a,0x6c,0x6e, 0x70,0x72,0x74,0x76,0x78,0x7a,0x7c,0x7e, 0x80,0x82,0x84,0x86,0x88,0x8a,0x8c,0x8e, 0x90,0x92,0x94,0x96,0x98,0x9a,0x9c,0x9e, 0xa0,0xa2,0xa4,0xa6,0xa8,0xaa,0xac,0xae, 0xb0,0xb2,0xb4,0xb6,0xb8,0xba,0xbc,0xbe, 0xc0,0xc2,0xc4,0xc6,0xc8,0xca,0xcc,0xce, 0xd0,0xd2,0xd4,0xd6,0xd8,0xda,0xdc,0xde, 0xe0,0xe2,0xe4,0xe6,0xe8,0xea,0xec,0xee, 0xf0,0xf2,0xf4,0xf6,0xf8,0xfa,0xec,0xfe,}; unsignedcharcodetable2[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13, //用于顯示電壓值的數(shù)組 14,15,16,17,18,19,20,21,22,23, 24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35, 36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47, 48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58, 59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70, 71,72,73,74,75,76,77,78,79,80,81,82, 83,84,85,86,87,88,89,90,91,92,93, 94,95,96,97,98,99,100,101,102,103, 104,105,106,107,108,109,110,111, 112,113,114,115,116,117,118,119,120}unsignedcharcodetable3[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf, 0xe6,0xed,0xfd,0x87, 0xff,0xef}; voidmain() //主程序{ init(); while(1) { keyscant(); if(guoliu==1) { led3=1; if(n==1) { led2=0; for(m=0;m<128;m++) { if(a==table1[m]) { i=j=m; if((i<120)&&(a%2==0)) { temp=table2[i]; bai=temp/100; shi=temp%100/10; ge=temp%10; display(bai,shi,ge);//顯示百十個位 a=P1; da=1; P0=0xff; P0=a; wr=0; delay(1); da=0; wr=1; } else { i=j=0; display1(0,15,15);//顯示OFF } } } if((i>=120)||(a%2==1)) { i=j=0; display1(0,15,15); } } else { temp=table2[i]; bai=temp/100; shi=temp%100/10; ge=temp%10; da_display(); display(bai,shi,ge); } } if(guoliu==0) { i=j=0; led3=0; display1(0,15,15); } }}voidinit() //初始化子函數(shù){ i=0; j=0; a=0; we=0; du=0; P0=0x00; P1=0; n=0; w4=w2=w3=1; temp=0; }charkeyscant() //鍵盤掃描子函數(shù){ if(k1==0) { led1=0; delay(5); if(k1==0) { while(!k1); led1=1; if(i==120)//執(zhí)行電壓DA轉(zhuǎn)換數(shù)值步進(jìn)增加一 { i=120; j=120; } else { i++; j++; } } } if(k2==0) { led1=0; delay(5); if(k2==0) { while(!k2); led1=1; if(i==0)//執(zhí)行電壓DA轉(zhuǎn)換數(shù)值步進(jìn)減一 { i=0; j=0; } else { i--; j--; } } } if(k3==0) { led1=0; delay(5); if(k3==0) { while(!k3); led1=1; if((i>110)&&(i<=120))//執(zhí)行電壓DA轉(zhuǎn)換數(shù)值快速步進(jìn) { } else { i+=10; j+=10; } } } if(k4==0) //電壓預(yù)設(shè)模式 { led1=0; delay(5); if(k4==0) { while(!k4); led1=1; num++; n++; if(num==1) { a=P1; } if(num==2) { i=j=30; a=0; P1=0; } if(num==3) { i=j=50; a=0; P1=0; } if(num==4) { i=j=60; a=0; P1=0; } if(num==5) { i=j=90; a=0; P1=0; } if(num==6) { i=j=120; a=0; P1=0; num=0; n=0; } } }}3.7、PCB制板第四章系統(tǒng)部分本系統(tǒng)是以AT89c52單片機為核心控制器，具有電壓可預(yù)置、可步進(jìn)調(diào)整、輸出的電壓信號和預(yù)置的電