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毕业设计
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数控直流电源,毕业设计
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1 数控直流电源 一、 方案论证与选择 方案一： 原理框图如图 1 所示，采用数字逻辑控制 。 通过 “ ”、 “ ”两键操作，控制可逆计数器分别作加、减计数，可逆计数器的二进制数字输出 一路用于驱动数显电路，指示电源输出电压的大小值；另一路进入 D转换电路， 将 数字量按比例转换成模拟电压，然后经过射极跟随器控制调整输出级输出所需的稳定电压 。 该方案 能够完 成基本要求 ， 发挥部分 受到限制 。 可 逆 计 数 器 D / A 调 整 输 出译 码 驱 动键 盘数 码 显 示 图一 方案一示意图 方案二 ： 原理框图如图 2 所示， 采用 8051 单片机产生波形， D/A 转换器 将其转化为 模拟电压，再经过放大器放大 。 由单片机的软件实现电压的步进增减、对键盘的自动扫描 等 功能。该方案灵活性大， 易于扩展 ，需要专用的 译码驱动芯片。 键 盘8 0 5 1基本系统D / A转 换基 准电 压电 流放 大过 流保 护输 出驱 动数 码 显 示图二 方案二示意图 方案三 ：数控部分同方案二，原理框图如图三。 用 74LS164 作 驱动器， 由单片机软件控制数码显示 ，软件还附有显示器的自动刷新及电路的过零保护等功能。 该方案具有方案二的 所有 优点，而 降低了对 芯片 的要求 ，提高了系统的可靠性。 键 盘8 0 5 1基本系统D / A转 换基 准电 压电 流放 大过 流保 护输 出驱 动数 码 显 示图三 方案三 示意图 nts 2 综上所述 ，选 用方案三 。 二 理 论 分析与 参数计算 1 DAC0832 简介 DAC0832 是一款 采用 CMOS工艺制成的单片电流输出型 8位数 / 模转换器，图 四是 它 的逻辑框图和引脚排列 。 DAC0832 有三种工 作方式：不带缓冲工作方式，单缓冲工作方式，双缓冲工作方式 。 图四 DAC0832 的逻辑框图和引脚排列 2步进 01.V 的实现 因为输出电压量程为 10V， VREF 基准 电压范围为 -10V-+10V， 基准电压 可以 为 5.12V， 这样 在 DAC0832 的 8 脚输出电压的分辨率为 ： VV 02.025612.5 即 D/A 输入数据端每增加 1，电压增加 0.02V。 D/A 的电压输出端接放大器 OP27 的 输入端，放大器的放大倍数为 5 ， 才能得到 输出电压的电压分辨率 ： 0.02V 5=0.1V 这样 当调节电压的时候 ， 以每次 0.1V 的梯度增加或者降低电压。 三 硬件电路图 1波形转换 与放大 部分 选用 51 系列 的单片机产生和控制波形 。 数模转换器用的是 DAC0832， 本方案中 DAC0832 采用单缓冲模式 。 电路如图五所示， P0 口和 DAC0832 的数据口直接相连， 2WR 和 XFER 接地 ， DAC 数据 寄存 器 处于直通状 态， ILE=1， 1WR 和 CS 连接后接 P2.0。 在选中该片的地址 （ CS =0） 时，写入 数字量， 该数字信号 就 立即传送到 DAC 输入寄存器，并直通至 DAC 数据 寄存器，经过短暂的建立时间，即可以获得相应的模拟电压 。 nts 3 写入操作结束， 1WR 和 CS 立即变为高电平， 写入的数据被输入寄存器锁存，直到再次写入刷新 。 图五 波形产生与转换电路 图六 电流 放大电路 nts 4 2键盘与数码显示部分 电路如图七 图七 键盘与显示电路 3稳压电源部分 电源部分输出 +5V， +15V， -15V 电压供给系统，另外还制作 +5.12V 直流稳压 电源 做 DAC0832 的 VERF 的基准电压 。 四 软件设计与流程 图 1软件介绍 软件部分采用模块化程序设计的方法编写，系统软件由 主控制程序、数码显示子程序、键盘服务子程序组成。 还添加了 自动 扫描键盘、显示器的自动刷新、过零保护 的功能 。 编程中 C 函数和汇编函数相互调用。 nts 5 2程序流程图 如图 九 所示 开 始系 统 初 始 化显 示 0 . 0扫 描 键 盘+ 键 按 下 ？- 键 按 下 ？方 波 键 按 下 ？锯 齿 波 键 按 下执 行 电 压 增加 子 程 序执 行 电 压 减小 子 程 序NNNN执 行 产 生 方 波子 程 序执 行 产 生 锯 齿 波子 程 序YYYY图 九 软件 流程图 五程序如下 #include #define uchar unsigned char sbit dp=P14; sbit sh=P15; void delay(unsigned int t); uchar Getkey(void); void Disp(uchar n); uchar Disptab10=0x11,0x7d,0x23,0x29,0x4d,0x89,0x81,0x3d,0x1,0x9; main() uchar key; char Vol1=0x00,Vol2=0x00; Disp(DisptabVol2); Disp(DisptabVol1-1); P0=0x00; nts 6 while(1) key=Getkey(); switch(key) case 0x01:break; case 0x02:break; case 0x04:if(Vol1=0&Vol2=0)break; Vol2-; if(Vol20) Vol2=9;Vol1-; Disp(DisptabVol2); Disp(DisptabVol1-1); P0=4.3*(Vol1*10+Vol2); break; case 0x08:if(Vol1=9&Vol2=9)break; Vol2+; if(Vol2=10) Vol2=0x00;Vol1+; Disp(DisptabVol2); Disp(DisptabVol1-1); P0=4.3*(Vol1*10+Vol2); break; default:break; uchar Getkey(void) uchar key; P1|=0x0f; if(!(P1|0xf0) return 0x00; delay(0x20); if(!(P1|0xf0) return 0x00; key=(P1|0xf0); while(P1|0xf0); return key; void delay(unsigned int t) while(-t); void Disp(uchar n) uchar i; for(i=0;i8;i+) sh=0; if(0x80&n) dp=1; else dp=0; sh=1; n=(n1)+1; nts数控直流电源功能说明：本作品采用DAC0832作为电压信号输出。DAC0832是一款采用CMOS工艺制成的单片电流输出型8位数 / 模转换器。DAC0832有三种工作方式：不带缓冲工作方式，单缓冲工作方式，双缓冲工作方式。因为输出电压量程为10V，VREF基准电压范围为-10V-+10V，基准电压可以为5.12V，这样在DAC0832的8脚输出电压的分辨率为：即D/A输入数据端每增加1，电压增加0.02V。D/A的电压输出端接放大器OP27的输入端，放大器的放大倍数为5 ，才能得到输出电压的电压分辨率：0.02V5=0.1V这样当调节电压的时候，以每次0.1V的梯度增加或者降低电压。硬件电路图：1波形转换与放大部分选用51系列的单片机产生和控制波形。数模转换器用的是DAC0832，本方案中DAC0832采用单缓冲模式。电路如图五所示，P0口和DAC0832的数据口直接相连，和接地，DAC数据寄存器处于直通状态，ILE=1，和连接后接P2.0。在选中该片的地址（=0）时，写入数字量，该数字信号就立即传送到DAC输入寄存器，并直通至DAC数据寄存器，经过短暂的建立时间，即可以获得相应的模拟电压。 写入操作结束， 和立即变为高电平，写入的数据被输入寄存器锁存，直到再次写入刷新。2WRXFERnts个人部分作品资料-赵俊图一 波形产生与转换电路图二 电流放大电路2键盘与数码显示部分 电路如图七2006-3-1 2nts个人部分作品资料-赵俊图三 键盘与显示电路3稳压电源部分电源部分输出+5V，+15V，-15V电压供给系统，另外还制作+5.12V直流稳压电源 DAC0832的VERF的 电压。与流 图1 部分采用模 的方 写，系统 控制 数码显示 键盘 。还 键盘 显示器的 刷新 过 的。 中C数和 数相用。2 流 图如图currency1所示2006-3-1 3nts个人部分作品资料-赵俊图currency1 流 图“：#include#define uchar unsigned charsbit dp=P14;sbit sh=P15;void delay(unsigned int t);uchar Getkey(void);void Disp(uchar n);uchar Disptab10=0x11,0x7d,0x23,0x29,0x4d,0x89,0x81,0x3d,0x1,0x9;main( ) uchar key;char Vol1=0x00,Vol2=0x00;2006-3-1 0.0+- NNNN YYYY4nts个人部分作品资料-赵俊Disp(DisptabVol2);Disp(DisptabVol1-1);P0=0x00;while(1) key=Getkey();switch(key) case 0x01:break;case 0x02:break;case 0x04:if(Vol1=0&Vol2=0)break; Vol2-;if(Vol20) Vol2=9;Vol1-; Disp(DisptabVol2);Disp(DisptabVol1-1);P0=4.3*(Vol1*10+Vol2); break;case 0x08:if(Vol1=9&Vol2=9)break;Vol2+;if(Vol2=10) Vol2=0x00;Vol1+;Disp(DisptabVol2);Disp(DisptabVol1-1);P0=4.3*(Vol1*10+Vol2);break;default:break;uchar Getkey(void)uchar key;P1|=0x0f;if(!(P1|0xf0)return 0x00;delay(0x20)
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