1、摘 要電源技術尤其是數控電源技術是一門實踐性很強的工程技術，服務于各行各業。電力電子技術是電能的最佳應用技術之一。當今電源技術融合了電氣、電子、系統集成、控制理論、材料等諸多學科領域。隨著計算機和通訊技術發展而來的現代信息技術革命，給電力電子技術提供了廣闊的發展前景，同時也給電源提出了更高的要求。該直流穩壓電源的輸入為交流22OV，50Hz，輸出電壓為1.26V10V內連續可調，輸出電流為500mA以上，并能夠直觀的顯示輸出電壓。電源的控制電路選用AT89S51單片機為核心，以及數/模轉換功能，具有線路簡單、穩定性好、顯示清晰直觀等特點。文章中分析了電源的整體結構和工作原理，并詳細的講述了預穩

2、壓電路、數/模轉換電路、顯示電路等電路的工作原理。給出了控制電路的硬件實現和主要的軟件流程設計。關鍵詞： 單片機；數碼管；數/模轉換；穩壓 目 錄摘 要1.1 課題背景1.2 設計任務與技術要求2.1 方案選擇2.2 方案的確定2.3 方框圖的設計3.1 單片機電路設計3.1.1 AT89S51單片機3.1.2 AT89S51引腳功能3.1.3 單片機在電路中應用3.2 數/模轉換電路設計3.2.1 DAC0832芯片簡介3.2.2 DAC0832的主要特性參數3.2.3 DAC0832結構3.2.4 DAC0832的工作方式3.2.5 DAC0832在電路中的應用3.3 放大電路設計3.3.

3、1 LM324簡介3.3.2 LM324的特點3.4 穩壓電路設計3.5 電源電路設計3.6 顯示電路設計3.6.1 四位一體數碼管（共陽）介紹3.6.2 四位一體數碼管管腳3.6.3 驅動電路4.1 程序流程圖4.2 程序5.1 工作原理5.2 整機原理圖結 論致 謝參考文獻附錄1 C程序附錄2 整機原理圖采用單片機的數字可調穩壓電源價格低廉采用普遍使用的元件就能實現其功能，顯示清晰直觀，傳統的模擬可調穩壓電源沒有讀數，在讀數過程中很不方便，并且長時間使用會造成輸出電壓不穩。數字可調穩壓電源則采用先進的數顯技術，使測量結果一目了然，只要儀表不發生跳數現象，測量結果就是唯一的，不僅保證讀數的客

4、觀性與準確性，還符合人們的讀數習慣，能縮短讀數和記錄的時間。模擬可調穩壓電源大多是通過調節電位器的阻值改變輸出直流電壓，電位器特別容易磨損，使用一段時間后就會出現接觸不良，引起輸出電壓不穩定。數字可調穩壓電源是通過接觸按鈕以步進方式選取不同的輸出電壓，再有數碼管顯示輸出電壓機器工作狀態，工作穩定可靠。采用單片機的數字可調穩壓電源，它具有輸出電壓容易改變、價格低廉、顯示清晰直觀、準確度高、擴展能力強等特點。1.1 課題背景電源技術尤其是數控電源技術是一門實踐性很強的工程技術，服務于各行各業。當今電源技術融合了電氣、電子、系統集成、控制理論、材料等諸多學科領域。直流穩壓電源是電子技術常用的儀表設備

5、之一，廣泛的應用于教學、科研等領域，是電子實驗員、電子設計人員及電路開發部門進行試驗操作和科學研究不可缺少的電子儀器。在電子電路中，通常都需要電壓穩定的直流電源來供電。而整個穩壓過程是由電源變壓器、整流、濾波、穩壓等四部分組成。然而這種傳統的直流穩壓電源功能簡單、不好控制、可靠性低、干擾大、精度低、復雜度高。普通的直流穩壓電源品種有很多，但均存在一下二個問題：輸出電壓是通過粗調（波段開關）及細調（電位器）來調節。這樣，當輸出電壓需要精確輸出，或需要在一個小范圍內改變時，困難就較大。另外，隨著使用時間的增加，波段開關及電位器難免接觸不良，對輸出會有影響。穩壓方式均是采用串聯型穩壓電路，對過載進行

6、限流和截流保護，電路構成復雜，穩壓精度也不高。在家用電器和其他各類電子設備中，通常都需要電壓穩定的直流電源供電。但在實際生活中，都是由220V的交流電網供電。這就需要通過變壓、整流、濾波、穩壓電路將交流電轉換成穩定的直流電。濾波器用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般傳統電路由濾波扼流圈和電容器組成，若由晶體管濾波器來代替，則可縮小直流電源的體積減輕其重量，且晶體管濾波直流電源不需要直流穩壓器就能用作家用電器的電源，就既降低了家用電器的成本，由縮小了其體積，使家用電器小型化。傳統的直流穩壓電源通常采用電位器和波段開關來實現電壓的調節，并由電壓表指示電壓值的大小。因此，電壓的調節精度不高，讀數欠直觀

7、，電位器也易磨損。而基于單片機控制的直流穩壓電源就較好地解決以上傳統穩壓電源的不足。數控穩壓電源是電子行業發展的必然產物。近年來，隨著電子技術的發展可調穩壓電源應用的越來越廣泛。目前，由各種單片機構成的數字穩壓電源產品越來越多，已被廣泛用于家庭電器、工業電器、軍事電器等領域，顯示出強大的生命力。與此同時，由于它擴展能力很強,功能日趨完善而擴展到人們生活的各個方面。1.2 設計任務與技術要求1.設計任務單片機控制數字顯示可調穩壓電源2.任務的技術要求1).輸出電壓為(1.2610)v2).輸出誤差0.1v3).額定輸出電流500mA2.1 方案選擇數控穩壓電源是電子設備的重要部分，其質量好壞直接

8、影響著電子設備的可靠性，而且電子設備的故障60%來自電源。因此電源越來越受到人們的重視。電子電路及電子設備對電源最基本的要求就是電源的輸出電壓或輸出電流要穩定。通過查閱大量資料，顯示電路和控制電路是本電路的核心部分，對它的選擇有以下三種方案：方案一：采用模擬電路采用模擬電路的可調穩壓電路就是用一個多檔開關來控制輸出電壓,而所謂的顯示系統只是在多檔開關的每個檔的旁邊注明電壓值。隨著電子行業的發展，它不耐用的弊端已經使它逐漸離開歷史的舞臺。方案二：采用純數字電路純數字電路的穩壓電源避免了硬件之間的磨損，使得使用壽命大大提高，而且其輸出電壓也不會隨時間產生誤差。但是它的電路較為復雜，制作時很困難，由

9、于電路的復雜產生的問題也會很多。方案三：采用單片機的方法采用單片機的數字穩壓電源是將數字電路和單片機很好地結合在一起，不但能夠達到數字電路的效果，而且能夠大大地簡化復雜的純數字電路。采用單片機后，還可以用軟件實現保護功能，要擴展其他的功能也非常容易。2.2 方案的確定經過全方位的對比，使電路的設計更加合理化，切合技術指標的標準，覺得使用方案三單片機的方法簡潔、靈活、可擴展性好更加的適合這次的畢業設計，并能夠達到指標要求。2.3 方框圖的設計經過對電路原理的分析，基本對電路有了一個大概的設計，如圖2-1所示：單片機顯示電路按鍵D/A轉換控制電路穩壓電路輸出電路整流濾波變壓器220v圖2-1 整機

10、方框圖方框圖的論述：本電路通過按鍵設置數字電壓值并且在數碼管上顯示，而設置的電壓值通過單片機的P0口的8位數據線傳輸給D/A轉換電路轉換成模擬電壓值，通過模擬放大器將電壓放大后送給穩壓電路最終輸出。各部分功能：單片機：只要是起到控制作用顯示電路：用來顯示預置電壓按鍵單元：對預置電壓的改變D/A轉換：將數字電壓轉換成為模擬電壓控制電路：對穩壓電路起到了控制作用穩壓電路：輸出恒定的電壓3.1 單片機電路設計 AT89S51單片機AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀

11、程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS -51指令系統及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統提供高性價比的解決方案。AT89S51具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash片內程序存儲器，128 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數器,2個 全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內時鐘振蕩器。此外，AT89S51設計和配置了振蕩頻率可

12、為0Hz并可通過軟件設置省電模式。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數器，串行口，外中斷 系統可繼續工作，掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數據，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適不同產品的要求的。 AT89S51引腳功能AT89S51單片機兼容MCS-51指令系統、4k可反復擦寫(>1000次）ISP Flash ROM、32個雙向I/O口、4.5-5.5V工作電壓、2個16位可編程定時/計數器、時鐘頻率0-33MHz、全雙工UART串行中斷口線、128x8bit內部RAM、2個外部中斷源、低功耗空閑和省電模

13、式、中斷喚醒省電模式、3級加密位、看門狗（WDT）電路、軟件設置空閑和省電功能、靈活的ISP字節和分頁編程、雙數據寄存器指針。AT89S51引腳圖如圖3-1所示。圖3-1 AT89S51引腳圖各個引腳功能：VCC：電源GND：地P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數據存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數據復用。在這種模式下，P0具有內部上拉電阻。在flash編程時，P0口也用來接收指令字節；在程序校驗時，輸出指令字節。程序校驗時，需要外部上拉電阻。P1口：P1口是一個具有內部上拉電

14、阻的8位雙向I/O口，p1輸出緩沖器能驅動4個TTL邏輯電平。對P1端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分別作定時器/計數器2的外部計數輸入（P1.0/T2）和時器/計數器2的觸發輸入（P1.1/T2EX），具體如下表所示。在flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節。引腳號第二功能：P1.0 T2（定時器/計數器T2的外部計數輸入），時鐘輸出P1.1 T2EX（定時器/計數器T2的捕捉/重載觸發信號和方向控制）P1.5 MOSI（在系統編程用）P1.6 MISO

15、（在系統編程用）P1.7 SCK（在系統編程用）P2口：P2口是一個具有內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅動4個TTL邏輯電平。對P2端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數據存儲器（例如執行MOVXDPTR）時，P2口送出高八位地址。在這種應用中，P2口使用很強的內部上拉發送1。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問外部數據存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內容。在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節和一些控制信號。P3口：

16、P3口是一個具有內部上拉電阻的8位雙向I/O口，p2輸出緩沖器能驅動4個TTL邏輯電平。對P3端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S51特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。P3引腳號第二功能：P3.0 RXD（串行輸入）P3.1 TXD（串行輸出）P3.2 INT0(外部中斷0)P3.3 INT0(外部中斷0)P3.4 T0（定時器0外部輸入）P3.5 T1（定時器1外部輸入）P3.6 WR(外部數據存儲器寫選通)P3.

17、7 RD(外部數據存儲器寫選通)RST：復位輸入。晶振工作時，RST腳持續2 個機器周期高電平將使單片機復位。看門狗計時完成后，RST 腳輸出96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認狀態下，復位高電平有效。ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。在flash編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調，在每次訪問外部數據存儲器時，ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地

18、址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效。這一位置“1”，ALE 僅在執行MOVX 或MOVC指令時有效。否則，ALE 將被微弱拉高。這個ALE使能標志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設置對微控制器處于外部執行模式下無效。PSEN：外部程序存儲器選通信號（PSEN）是外部程序存儲器選通信號。當AT89S51從外部程序存儲器執行外部代碼時，PSEN在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數據存儲器時，PSEN將不被激活。EA/VPP：訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從0000H 到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，EA必須接GND。為了執行內部程序指令，EA應該接VCC。在fl

19、ash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。XTAL1：振蕩器反相放大器和內部時鐘發生電路的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 單片機在電路中應用.1 單片機在電路中引腳功能單片機在電路中的引腳使用如圖3-2所示。P0口為8位數據傳輸口，XTAL1、XTAL2為單片機提供頻率為12MHz的頻率，P1口為顯示電路提供段選數據，P3口的高四位為顯示電路提供位選數據，RST是系統復位，P2口的高四位用來掃描按鍵電路是否有按鍵按下。圖3-2 單片機應用電路單片機的應用電路的主要作用是將按鍵電路的所預置的電壓通過P1和P3口在顯示電路中顯示出來，并且將預置的電壓通過單片機的P0口輸出給數/模

20、轉換電路。.2 時鐘電路設計時鐘是單片機的心臟，各部分都以時鐘頻率為基準，有條不紊的一拍一拍的工作。因此，時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質量也直接影響單片機系統的穩定性。對于MCS-51系列的單片機，常用的時鐘電路設計方式有內部時鐘和外部時鐘兩種。內部時鐘電路設計如下：利用AT89S51單片機內部一個高增益的反相放大器，把一個晶振體和兩個電容器組成自激勵振蕩電路，接于XTAL1和XTAL2之間。這樣振蕩器發出的脈沖直接送入內部時鐘電路，如圖3-3所示。圖3-3 內部時鐘電路本系統中晶振體選石英晶體，振蕩頻率為12MHz，電容器為33PF電容。.3 復位電路設計單片機在啟動或斷電后，程

21、序需要從頭開始執行，機器內全部寄存器、I/O接口等都必須重新復位。復位方式有自動復位和手動復位兩種。在AT89S51的ALE及兩引腳輸出高電平，RST引腳高電平到時，單片機復位。端的高電平直接由上電瞬間產生為上電復位，即自動復位；若通過按動按鈕產生高電平復位，則稱為手動復位。系統復位電路如圖3-4所示。該復位電路在剛上電接通電源時，電容C相當于瞬間短路，+5V的高電平立刻加到了RST端，該高電平使AT89S51全機復位。若運行過程中，需要程序從頭執行，只需按動按鈕即可。按下A鍵，則直接把+5V高電平加到了端，從而使其復位，這稱為手動復位。顯然，該電路既可上電復位又可手動復位。復位后，P0P3四

22、個并行接口全為高電平，其它寄存器全部清零，只有SBUF寄存器狀態不確定。圖3-4 系統復位電路3.2 數/模轉換電路設計 DAC0832芯片簡介DAC0832是8分辨率的D/A轉換集成芯片，如圖3-5所示。與微處理器完全兼容。這個DA芯片以其價格低廉、接口簡單、轉換控制容易等優點，在單片機應用系統中得到廣泛的應用。D/A轉換器由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉換電路及轉換控制電路構成。圖3-5 DAC0832引腳功能 DAC0832的主要特性參數分辨率為8位；電流穩定時間1us；可單緩沖、雙緩沖或直接數字輸入；只需在滿量程下調整其線性度；單一電源供電（+5V+15V）；低功耗，2

23、00mW。 DAC0832結構D0D7：8位數據輸入線，TTL電平，有效時間應大于90ns(否則鎖存器的數據會出錯)；ILE：數據鎖存允許控制信號輸入線，高電平有效；CS：片選信號輸入線（選通數據鎖存器），低電平有效；WR1：數據鎖存器寫選通輸入線，負脈沖（脈寬應大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的邏輯組合產生LE1，當LE1為高電平時，數據鎖存器狀態隨輸入數據線變換，LE1的負跳變時將輸入數據鎖存；XFER：數據傳輸控制信號輸入線，低電平有效，負脈沖（脈寬應大于500ns）有效；WR2：DAC寄存器選通輸入線，負脈沖（脈寬應大于500ns）有效。由WR1、XFER的邏輯組合產生LE

24、2，當LE2為高電平時，DAC寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，LE2的負跳變時將數據鎖存器的內容打入DAC寄存器并開始D/A轉換。IOUT1：電流輸出端1，其值隨DAC寄存器的內容線性變化；IOUT2：電流輸出端2，其值與IOUT1值之和為一常數；Rfb：反饋信號輸入線，改變Rfb端外接電阻值可調整轉換滿量程精度；Vcc：電源輸入端，Vcc的范圍為+5V+15V；VREF：基準電壓輸入線，VREF的范圍為-10V+10V；AGND：模擬信號地DGND：數字信號地 DAC0832的工作方式根據對DAC0832的數據鎖存器和DAC寄存器的不同的控制方式，DAC0832有三種工作方式：直通方式、單

25、緩沖方式和雙緩沖方式。 DAC0832在電路中的應用DAC0832是8位全MOS中速D/A轉換器，如圖3-6所示。采用R2RT形電阻解碼網絡，轉換結果為一對差動電流輸出，轉換時間大約為1us。使用單電源+5V+15V供電。參考電壓為-10V+10V。在此我們直接選擇+5V作為參考電壓。DAC0832有三種工作方式：直通方式，單緩沖方式，雙緩沖方式；在此我們選擇直通的工作方式，將XFER、WR2、CS管腳全部接數字地。管腳8 接參考電壓，在此我們接的參考電壓是+10V。圖3-6 數/模轉換電路3.3 放大電路設計3.3.1 LM324簡介LM324系列器件為價格便宜的帶有真差動輸入的四運算放大器

26、。如圖3-7所示。與單電源應用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優點。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，靜態電流為MC1741的靜態電流的五分之一。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性。每一組運算放大器有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。圖3-7 LM317外部引腳圖3.3.2 LM324的特點1.短跑保護

27、輸出2.真差動輸入級3.可單電源工作：3V-32V4.低偏置電流：最大100nA5.每封裝含四個運算放大器。6.具有內部補償的功能。7.共模范圍擴展到負電源8.行業標準的引腳排列9.輸入端具有靜電保護功能圖3-8 放大電路本單元只用到了LM324里面的2個運算放大器構成2級運放，主要是將數/模轉換電路輸出的電流轉換成為電壓，并用這個電壓去控制穩壓電路輸出一個恒定的電壓值。3.4 穩壓電路設計目前，集成穩壓電源已經大量應用到電子系統中，使得整個電源部分工作更加可靠，體積大大減小，在電路圖中用到了LM317、7805、7812、7912三端穩壓器。作為此電源設計不可缺少的一部分，因此，應該對其功能

28、、結構、參數、性能、工作條件進行更的深入的了解。這是一種很常用的穩壓器，其外型不同于普通的小功率三極管如圖所示3-9，317穩壓塊的輸出電壓變化范圍是Vo1.25V37V（高輸出電壓的317穩壓塊如LM317HVA、LM317HVK等，其輸出電壓變化范圍是Vo1.25V45V），所以R2/R1的比值范圍只能是028.6。317穩壓塊都有一個最小穩定工作電流，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。最小穩定工作電流的值一般為1.5mA。由于317穩壓塊的生產廠家不同、型號不同，其最小穩定工作電流也不相同，但一般不大于5mA。當317穩壓塊的輸出電流小于其最小穩定工作電流時，317穩

29、壓塊就不能正常工作。當317穩壓塊的輸出電流大于其最小穩定工作電流時，317穩壓塊就可以輸出穩定的直流電壓。 其基準電壓標準值為1.25V（最小為1.20V，最大為1.30V），ADJ端電流標準值為50A，最大為100A。最小輸出電流在輸入輸出壓差為40V（極限值）時標準值為5mA，最大為10mA；最大輸出電流在同樣條件下標準值為0.8A，最小為0.15A。其工作條件見表3-1。穩壓器在空載時工作電流最小，此時，為保證額定的輸出電壓值，R的取值應為R=1.25/10mA=125 （3-1） 取標稱值120。實際上R的取值通常在120240之間。由此可以寫出上述電路的輸出電壓值計算公式，即Uo=

30、1.25*(1+Rw/R)+IadjRw （3-2）式中，Iadj為50A,其變化不超過0.5A，因此，在設計時，上式后面一項可以忽略。C2主要是為了旁路上的紋波電壓。 Uin Uout ADJ 3 2 2 LM317 1 2 3 1 圖3-9 LM317的外型及符號表3-1工作條件 項 目 符 號 最 小 最 大輸入輸出電壓差V Uin-Uo 3 40輸入電壓V Uin 4.3 40 輸出電壓V Uo 1.25 37 輸出電流A Io 0.15 1.5 表面溫度ºC Topt 20 1253.5 電源電路設計在固定輸出電壓的集成穩壓器中，常用的是三端固定正穩壓器7800系列和三端固

31、定負穩壓器7900系列，它們的輸出電壓有±5V，±6V，±8V，±9V，±10V，±12V，±15V，±18V，±24V等，輸出電流有100mA(78L00系列、79L00系列)、500mA(78M00系列、79M00系列)、500mA(78M00系列、79M00系列)、1.5A（7800系列、7900系列），管腳如圖3-10所示。780579121312378121322圖3-10 7805、7812、7912管腳圖由于在此電源的設計中用到的是小電流輸出，所以在此主要介紹的是7812、7912、7805

32、的外形封裝及符號如圖310所示（注意：三端穩壓的封裝不同，其引腳排列和名稱也是不同的）。電源電路如圖3-11所示。其輸出與輸入之間的電壓差范圍為26.2V，輸出與公共端電壓為5V。使用時在輸入端接入大的有極性濾波電容外，還應接一個較小的無極性電容，以改善紋波，同時抑制輸入瞬態過電壓，該電容取值一般在0.10.47F之間；公共端必須可靠接地，否則，可能損壞穩壓器；輸出端不需要接大的電解電容，但要接一個小的無極性電容，以改善負載的瞬態響應，取值范圍也在0.10.47F之間。圖3-11 電源電路3.6 顯示電路設計 四位一體數碼管（共陽）介紹內部有4個單個數碼管共用adp這8根數據線，為人們使用提供

33、了方便，所以它有4個公共端，加上adp，共有12個引腳。電流：靜態時，推薦使用10-15mA；動態時，16/1動態掃描時，平均電流為4-5mA，峰值電流50-60mA。電壓：查引腳排布圖，看一下每段的芯片數量是多少？當紅色時，使用1.9V乘以每段的芯片串聯的個數；當綠色時，使用2.1V乘以每段的芯片串聯的個數。如圖3-12所示。圖3-12 四位一體數碼管 四位一體數碼管管腳數碼管的外部引腳與位選、段選對應如下:A11；B7；C4；D2；E1；F10；G5；BIT16；BIT28；BIT39；BIT412；DP3； 驅動電路驅動是指每個數碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅動，或者使

34、用如BCD碼二十進制譯碼器譯碼進行驅動。優點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅動5個數碼管靜態顯示則需要5×840根I/O端口來驅動，要知道一個89S51單片機可用的I/O端口只有32個，實際應用時必須增加譯碼驅動器進行驅動，增加了硬件電路的復雜性。因本電路采用的是四位一體共陽極數碼管，所以只需要位選上加三極管做驅動電路。系統軟件設計主要是為了保證和硬件電路相結合，正確地實現電路的整體要求。軟件設計有兩種方法：一種是自上而下，逐步細化；一種是自下而上，先設計出每一個具體的模塊，最后組成一個系統。本次系統軟件設計采用了自上向下的模塊化結構方式。在進行軟件設計時，我遵循

35、實用性、先進性、系統性及規范性的原則。4.1 程序流程圖在程序的編寫過程中用到的編譯工具是Keil，硬件和軟件的仿真通過Proteus軟件完成，程序流程圖見圖4-1。程 序 初 始 化鍵 盤 掃 描顯 示 程序開始檢測 按鍵NYD/A 轉 換延時程序結束電壓 檢測中 斷YN圖 4-1 軟件流程圖4.2 程序C程序代碼見附錄35.1 工作原理數控穩壓電源的原理是基于普通直流穩壓電源的基礎上進行的新設計，其中包括數字電路、模擬電路和電源電路。參看整機原理圖。電源電路是將市電220v電壓變換成為整機各個部分所需要的工作電壓，它為控制電路、數/模轉換電路、穩壓電路中各個芯片提供基準電壓，主要是為lm3

36、17提供17.4v-20.1v電壓、單片機和數/模轉換電路提供+5v電源電壓和lm324芯片的供電電壓+12v、-12v。因此，為各個電路正常工作起到的了重要的作用。單片機通過驅動電路與數碼管相連接，并且通過按鍵去控制調節在數碼管上顯示預置電壓，采用的方式為外部中斷0（/INT0）實現，而且設置的預置電壓通過單片機的P0口輸出給數/模轉換電路，8為數據通過數/模轉換電路轉換成模擬電壓輸出，在這里使用的數/模轉換電路中的核心芯片是DAC0832，其原理是將數字電壓值轉換成模擬電流輸出的，而輸出的電流信號很弱，所以必須將電流信號放大輸出，所以DAC0832輸出的電流直接送給運算放大器，后面接的芯片

37、是lm324的adj調整端，lm324內部是4個運算放大器，本電路中只用到了其中的2級運算放大器完成的，第一級放大器的輸出端與DAC0832的9腳Rfb通過變阻器相連接，主要是用來調節運算放大器輸出端電壓的波動，將最終得到的輸出電壓送給穩壓電路經過穩壓輸出，數模轉換電路輸出的電流太小不夠后級電路的使用所以在穩壓電路中選用的芯片為lm317，lm317理論輸出電流可以達到1.5A左右，最后通過lm317的2腳接輸出電路。5.2 整機原理圖原理圖的設計是完全按照方框圖去設計的，每一個環節通過查閱資料去挑選電路中合適原件，整機原理圖見附錄4。結 論本次畢業設計所做的是基于單片機的數控穩壓電源，通過查

38、閱資料和實踐操作對數控穩壓電源的工作原理及相關元器件的功能和使用更加熟悉，本電路的主要特點是使用簡單、穩定度高、顯示直觀、調整范圍寬非常符合人們生產生活需要，它在現實生活中應用非常廣泛，有著實際的意義。整個電路主要組成（核心元器件）由控制電路（AT89S51）、數/模轉換電路（DAC0832）、驅動電路（9014）、放大電路（LM324）、穩壓電路（LM317）、顯示電路（數碼管）和按鍵組成。通過按鍵設置預置電壓后由單片機分成兩路：一路通過P1口和P3口送給顯示電路顯示電壓，一路通過P0口送給數/模轉換電路在經過運算電路轉換成電路中需要的模擬電壓去控制穩壓電路，在經過穩壓后輸出。在這次畢業設計

39、中我的收獲很多，從方案構思到方案的確定，電路的制作、程序調試、以及論文的撰寫和整理，我抓住了每一個提高自己的機會，每一個環節都是提高我專業和綜合能力的機會，當然在這過程中我也遇到了很多問題，通過查閱和搜集資料去解決，在這個過程中我慢慢的學會了如何獨立去完成任務，同時也付出了很多的努力和辛苦，力求把每一個環節做到最完美。通過本次畢業設計使我對自己增加了很大的信心，從開始的不知道從何入手到作品的漸漸完成，在這個過程中完全的凸現出了理論知識的重要性，以及理論和實踐相結合的必要性，在這過程中也將以前學過的專業知識又從新溫習了一下，而在制作的過程中也遇到了很多的問題，通過大量的查閱資料去解決問題這也是不

40、斷的在學習新知識的一個過程，完全脫離了過去死記硬背的痛苦，知識是在不斷的運用中掌握的，而不是靠死記硬背去掌握的，可以說畢業設計是我綜合素質的一種體現吧。致 謝這次畢業設計是我大學中的最大收獲，不僅充實了自己，還增添了我的自信心，然而在本次畢業設計中我也遇到過很多困難，由于的選擇的課題難度較大，所以在一開始的安裝到后來的調試都遇到過很棘手的問題，但是我從沒有氣餒，在指導教師的耐心幫助下，我努力的克服了這些困難。在我對知識的理解上有偏差的情況下，指導教師給我耐心的講解使我正確的理解了相關知識，在原理圖出現錯誤的情況下，指導教師在我找出錯誤的情況下耐心的幫我分析，同時我也了解了錯誤的原因。老師是在自

41、己工作很忙的情況下抽出時間指導我們的。畢業設計成功的完成，包含了老師很多辛勤的汗水。在何旭老師的幫助下使我在模擬電子技術和數字電子技術方面有了很大的提高，在這里我要特別感謝您！作為指導老師您不厭其煩的為我講解電路原理，幫助我分析電路，幫助我查找資料，分析制作過程中遇到的問題，為了我能更好的完成和掌握畢業設計也花費了您大量的時間和精力。老師！謝謝您！您辛苦了！參考文獻1 張毅剛. MCS-51單片機原理及應用. 哈爾濱工業大學出版社，2 李華. MCS-51系列單片機使用接口技術. 北京航空航天大學出版社，3 徐建仁. 數字集成電路應用與實驗. 國防科技大學出版社，4 肖來勝. 單片機技術實用教

42、程. 華中科技大學出版社，5 周航慈. 單片機程序設計基礎. 北京航空航天大學出版社，6 韓全立. 單片機控制技術及應用. 電子工業出版社，附錄1 C程序#include"reg51.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define DATA_LED P1#define DATA_0832 P0sbit LED1=P34;sbit LED2=P35;sbit LED3=P36;sbit LED4=P37;sbit JIA1=P24;sbit JIAN1=P25;sbit SENT=P26;sbit OK=P27;void mdleay(uint Delaytime);void SHUJU(void);uchar data a=0,b=1,c=2,d=6,n=0,flag;float data VCC=1.26;void mdleay(uint Delaytime)uint j=0;for(j=0;Delaytime>0;Delaytime-)for(j=0;j<130;j+);/