基于单片机的数控电压源课程设计说明.doc

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1、基于单片机的数控电压源课程设计一．系统硬件设计结构框图本数控直流稳压电源的设计以一稳压电源为基础，以高性能单片机系统为控制核心，以稳压驱动放大电路、短路保护电路为外围的硬件系统，在检测与控制软件的支持下实现对电压输出的数字控制，通过对稳压电源输出的电压进行数据采样与给定数据比较，从而调整和控制稳压电源的工作状态及监测开关电路的输出电流大小。本数控直流稳压电源实现以下功能：键盘可以直接设定输出电压值；可快速调整电压；LCD显示电压值等。AT89S51矩阵键盘LCD显示D/A转换DAC0832A/D转换ADC08

2、09可调稳压源稳压电源+5V+15-15V键盘编码MM74C9221.18051简介我们采用8051系列的AT89S51作为CPU，AT89S51是一种带4K字节FLASH可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。1．2主要特性1）与MCS-51兼容；2）8位字长的CPU；3）可在线ISP编程

3、的4KB片FLASH存储器，用于程序存储，可擦写1000次；4）256B的片数据存储器，其中高128字节地址被特殊功能寄存器SFR占用；5）可编程的32根I/O口线（P0～P3）；6）2个可编程16位定时器；7）一个数据指针DPTR；8）1个可编程的全双工串行通信口；9）具有“空闲”和“掉电”两种低功耗工作方式；10）可编程的3级程序锁定位；11）工作电源的电压为5（1±0.2）V；12）振荡器最高频率为24MHz；13）编程频率3～24MHz，编程电流1mA，编程电压为5V。1．3芯片引脚排列与名称DIP封

4、装形式的AT89S51的芯片引脚排列与名称如图1所示。VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位，并行，图1AT89S51的芯片引脚排列与名称漏极开路双向I/O口，作为输出时可驱动8个TTL负载。该口无上拉电阻，在设计中作为D/A，A/D及液晶显示器的数据口。P1口：P1口是一个部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。P1口管脚写入1后，被部上拉为高，可用作输入，该口在设计中低四位作为键盘输入口，高四位与RST作为在线编程下载口。P2口：P2口为一个部上拉电阻的

5、8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收/输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被部上拉电阻拉高，可作为输入。在作为输出时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。该口在设计中作为D/A，A/D及液晶显示器的控制口。P3口：P3口管脚是带部上拉电阻的8位双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流，这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89S51的一些特殊功能口，如下表1所示：表1各端口引脚与复用功能表端

6、口引脚　　　　　　　复用功能　　　　P3.0　TXD（串行输入口）　　　　P3.1　RXD（串行输出口）　　　　P3.2　/INT0（外部中断0）　　　　P3.3　/INT1（外部中断1）　　　　P3.4　T0（记时器0外部输入）　　　　P3.5　T1（记时器1外部输入）　　　　P3.6　/WR（外部数据存储器写选通）　　　　P3.7　/RD（外部数据存储器读选通）该口在设计中使用其特殊功能作为D/A，A/D读写信号的控制口。和A/D的中断输入口。RST：该引脚为复位信号输入端，高电平有效。在振荡器稳定工作情

7、况下，该引脚被置成高电平并持续两个机器周期以上是系统复位。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。该引脚在设计中作为锁存器器和A/D的时钟信号。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。/EA/VPP：/EA为访问芯片部和芯片外部程序存储器的选择信号。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：芯片振荡器放大器的输入及部时钟工作电路的输入。XTAL2：芯片振荡器放大器的输出。2键盘控制器MM7

8、4C9222．1简介键盘的作用是对单片机输入数据，设计中要求能是电压进行“+”，“-”，及电压值的设定，所以采用键盘为4×4的薄膜矩阵键盘，用MM74C922芯片进行识别按键后送AT89S51的并行口P1，P1.0～P1.3作为键盘输入口。传统的4×4矩阵键盘识别处理程序的编写相对烦琐。所以采用MM74C922芯片来将4×4矩阵键盘的键值转换成4位BCD码以简化程序的编写。2．2主要特性CMOS工艺