数控电源电路图及设计 第2页
8位串行输入并行输转换寄存器,异步清零, 输入端低逻辑时阻止数据输入,在下一个时钟脉冲重起触发器低电平,这样阻止多余的数据。
2.2多位LED显示的串口实现原理
2.2.1 实现方式
该实现方式是通过89C51串行输入,再串行输出到74LS164,再经过74LS164并行输出到数码显示管.
单片机89C51的串行口设定工作在方式0状态.在方式0时,89C51的串行口起到一个一位寄存器的作用.RXD引脚输出端,TXD引脚输出移位时钟.一个字节输出完毕AT89C51自动发送中断标志TI置位.这种显示方式的优点是可以显示位数多，显示亮度大，显示程序简单，主程序不必扫描显示接口，因此有更多的时间用于完成其它任务。
2.2.2 引脚功能
74LS164有14条引脚.74LS164为TTL单向8位移位寄存器,可实现串行输入,并行输出其中A、B（第1、2脚）为串行数据输入端，2个引脚按逻辑与运算规律输入信号，共一个输入信号时可并接CLK为时钟输入端，可连接到串行口的TXD端。每一个时钟信号台的上升沿加到CLK端时，移拉寄存器移一位，D0位首先送出，最后是D7位，8位二进制数全部移入74LS164中。MR（第9脚）为复位端，当MR=0时，移位寄存器各位复0，只有当R=1时，时钟脉冲才起作用。Q0…Q7(第3-6和10-13引脚)并行输出端分别接LED显示器的dp—a各段对应的引脚上。
LED的8个段选端通过电阻和74LS164的并行输出口即8根选线相连接。电路中设计了3位LED显示器，其功能为：左首位为十位数，左二位为个位数，左三位为小数点后的十位数。据此，给出如下显示子程序。。
第三章、电路组成
直流电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。传统的多功能直流电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通直流电源品种很多, 但均存在以下二个问题: 1) 输出电压是通过粗调(波段开关) 及细调(电位器)来调节。这样, 当输出电压需要精确输出, 或需要在一个小范围内改变时(如1. 05～ 1. 07V ) ,困难就较大。另外, 随着使用时间的增加, 波段开关及电位器难免接触不良, 对输出会有影响。2) 稳压方式均是采用串联型稳压电路, 对过载进行限流或截流型保护, 电路构成复杂,稳压精度也不高。传统的直流稳压电源通常采用电位器和波段开关来实现电压的调节,并由电压表指示电压值的大小. 因此,电压的调整精度不高,读数欠直观,电位器也易磨损.而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。
显示电路由三个数码管和3个74LS164组成。三个数码管分别组成显示电路的十位、个位、小数点位，由于三个数码管至少需要21根I/O线，为节约资源，采用串行输入并行输出的74LS164进行驱动输出。
两个并行口分别作为信号输出口和时钟控制信号。采用单片机的P3.4、P3.作为控制加减的控制口。8M晶振为单片机提供时钟信号。电容C3和电阻R25组成复位电路。利用数控电源，可以达到每步0.1V的精度，输出电压范围0~15V，电流可以达到2A。系统结构如图1所示：
图1：硬件系统结构图
第四章、硬件电路设计
DAC0832是一款常用的数摸转换器，它有两种连接模式，一种是电压输出模式，另外一种是电流输出模式，为了设计的方便，选用电压输出模式，如电路图2所示，Iout1和Iout2之间接一参考电压，VREF输出可控制电压信号。它有三种工作方式：不带缓冲工作方式，单缓冲工作方式，双缓冲工作方式。该电路采用单缓冲模式，由于/WR2=/XFER=0，DAC寄存处于直通状态。又由于ILE=1，故只要在选中该片（/CS=0）的地址时，写入（/WR=0）数字量，则该数字信号立即传送到输入寄存器，并直通至DAC寄存器，经过短暂的建立时间，即可以获得相应的模拟电压，一旦写入操作结束，/WR1和/CS立即变为高电平，则写入的数据被输入寄存器锁存。
图2：主硬件电路图
第五章、软件流程
软件的设计主要完成三方面的功能:
1.设置电压并且保存，主要是对EEROM的操作。
2.把设置的电压送到DA，主要是对DA的操作。
3.中断显示，把设置的电压显示到LED数码管上。
该数控电压源实现保存最近10电压功能，当打开电源的时候，它显示和输出的必须是上次使用电压大小，所以在EEROM中使用11个地址保存数据，第一个地址保存当前电压编号，大小为1~10。第2个地址~第11个地址连续保存10个电压大小数据。电压编号的大小分别对应到相应地址电压大小。 对软件流程做一下说明：当电源打开的时候，MCU进行复位，寄存器清零。接着电源应该显示和输出上次关机前的电压大小，这时候MCU先读取EEPROM中保存的电压编号，根据电压编号读出对应电压，把该数据送到DA，在转换成BCD码送到显示部分。这时候程序循环检测是否有按键信号，如果KEY1按下，电压编号指向下一个，保存该电压编号，读对应电压，把他送到DA并且显示。如果KEY2按下，当前电压数据加1，相对应输出电压（POWER—OUT引脚）增加0.1V，保存设置电压数据。
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