???第一章 系统设计 1.1.设计任务和要求 1.1.1设计任务 ??设计一台微机控制的数控直流电压源，为电子设备供电。 ??在设计过程中，使用模拟软件选择1~2个单元电路(如Multisim2001等)进行模拟调试。 ??所有算机绘制所有电路图和印刷电路图 1.1.2设计要求 ??输出电压范围0-3v，步进值为0.1V ??电压调整率Sv<0.05%V； ??电流调整率Si<0.03%A； ??纹波电压〈峰峰值<=5mA； ??具有过流保护和短路保护功能保护功能 1.方案的选择与论证 1.2.1 总体设计方案 ??如图1所示.1所示： ??方案一：此方案采用传统的调整管方案，主要特点在于使用一套十进制计数器完成系统的控制功能，一方面完成电压的译码显示，另一方面其输出作为EPROM 由EPROM的输出经D/A转换后，控制误差放大的基准电压，以控制输出步进。框图如图1所示.2所示 ??方案2：采用51系列单片机作为整机的控制单元，通过改变输入数来改变输出电压值，间接改变输出电压的大小。为了使系统具有检测实际输出电压值的大小，可以通过ADC0809进行模数转换，间接用单片机实时对电压进行采样，然后进行数据处理及显示。采用软件方法解决数据预设和电流步进控制，使系统硬件更加简单，各种功能易于实现以直流电源为核心的系统，以51系列单片机为主控制器，通过键盘设置直流电源输出电流，步进水平可达0.1V，实际输出电压值和电压设定值可通过数字管显示。通过单片机程控输出数字信号D/A转换器（DA0832)输出模拟量，然后通过操作放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，输出不同的电压。单片机系统还考虑实时监控恒压源。输出电压通过电流/电压转换后，通过A/D转换芯片，通过单片机分析实时将模拟量转化为数据量， 通过数据反馈链接，使电压更加稳定，形成稳定的压控电压源。
1.2.比较和论证方案 1.2.2.1数控部分 ??方案1使用中小型设备实现系统的数控部分，使用多个芯片，导致控制电路内部接口信号繁琐，相互关联多，抗干扰能力差。在方案2中，单片机用于完成整个数控部分的功能。同时，8031作为一种智能可编程设备，便于系统功能的扩展。 1.2.2.1输出部分 ??方案1采用线性压力调节电源，通过改变其基准电压，不仅可以增加/减少输出，还可以考虑整流滤波后纹波对输出的影响。方案2采用运算放大器作为前级运算放大器，因为运算放大器具有较大的电源电压抑制比，可以大大降低输出端的纹波电压。在方案一中。在线调压电源输出端并联的大电容降低了系统的响应速度，使输出电压难以跟踪快速变化的输入。D/A转换输出波形相同，不能输出直流电平，只要提前生成波形量化数据，就可以产生各种波形输出，使系统给出具有一定驱动能力的信号源。 1.2.2.3显示部分 ??方案一中的显示输出是直接翻译输出电压量化值，显示值为D/A因为D/A显示值与电源实际输出值之间可能存在较大偏差，导致转换与功率驱动电路引入的误差。方案2采用三位半数字电压表直接取样输出电压，显示实际输出电压值。一旦系统工作异常，预制值和输出值偏差过大，用户可以根据信息进行处理。键盘/显示接口控制器8279也用于方案二中。不仅简化了接口引线，还减少了软件查询键盘/显示器的时间，提高了CPU的利用率。 ??综上所述，选择方案2，用单片机实现。
???2.2数控部分 2.2.1AT89C51单片机 ??AT89C51是美国ATMEL公司生产高性能CMOS8位单片机，片位单片机K bytes只读程序存储器可以反复擦写(EPROM)和128 bytes随机数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司生产高密度、非易失性存储技术，与标准兼容MCS-51指令系统，内置通用8个中央处理器(CPU)和Flash功能强大的存储单元AT89C51单片机可提供性价比高的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。所以，我在这里选择AT89C51单片机完成。
2.4键盘和显示部分 2.4.1显示部分 ??显示数据串行89C51的P7442口输出到移位寄存器LS164的A、B然后从输出端输出并行数据Q0～Q7输出控制开关管WT1～WT3的集电极，然后输出LED段选码同时送到数码管LED1～LED2。位选码由89C51的P14～P16口输出，译码器74LS138送往开关管Y1～Y8的基极用于数字管LED1～LED8进行位选控制，使4个数字管100ms轮流显示时间间隔。由于人眼的残留效应，这四个数字管看起来几乎同时显示。
2.4.2键盘部分 ??键盘是由无数按钮组成的开关矩阵，是一种廉价的输入设备。键盘通常包括数据键、字母键和一些功能键。操作员可以通过键盘输入数据、地址、指令或其他控制命令，实现简单的人机对话。 ??通常有两种键盘用于计算机系统：一种是编码键盘，即键盘上的关闭键具有特殊的硬件识别。另一种是非编码键盘，即软件实现键盘上的键入和关闭键的识别。 键盘接口应具备的功能： ??按键扫描功能，即检测是否有按键 ??按键识别功能，确定按下施工行列的位置 ??产生相应的键代码 ??消除按键弹跳，处理多键键 ??这里我想选择的是非编码3x3键盘结构可以自动消除键抖动的影响，同时保护按钮。它可以将键盘信息存储在堆栈中或方向CPU发送中断请求并做出响应后CPU获取按键信息也可以接受CPU查询队间信息。 我们给出了每个键的特定功能： ??0-每次按键增加100V ??1-每次按键减少100次V
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