数控稳压电源报告
数控稳压电源开题报告

数控稳压电源开题报告1. 引言数控稳压电源是一种能够根据输入信号自动调节输出电压的电源设备。
它广泛应用于工业生产、实验室研究以及个人电子设备中。
本报告将介绍数控稳压电源的原理、设计和应用,旨在帮助读者更好地了解该技术。
2. 数控稳压电源原理数控稳压电源的基本原理是通过反馈控制实现输出电压的稳定。
其工作原理可以分为以下几个步骤:2.1 输入电压检测数控稳压电源首先需要检测输入电压的大小,以便根据需要进行调节。
通常使用电压检测电路来实现这一功能。
2.2 输出电压调节接下来,数控稳压电源根据输入信号和参考电压进行比较,并通过反馈控制电路来调节输出电压。
常见的反馈控制方式有电压反馈和电流反馈。
2.3 输出电压稳定性数控稳压电源需要保持输出电压的稳定性。
为了实现这一目标,常常使用稳压器等电子元件来提供稳定的输出电压。
3. 数控稳压电源设计数控稳压电源的设计需要考虑多个因素,包括输入电压范围、输出电压范围、负载能力等。
以下是数控稳压电源设计的步骤:3.1 确定需求首先需要确定数控稳压电源的具体需求,包括所需的输入电压范围、输出电压范围和负载能力。
这些参数将直接影响设计的复杂度和成本。
3.2 选取元件根据需求,选择适当的电子元件来实现数控稳压电源的功能。
常见的元件包括稳压器、运算放大器等。
3.3 设计电路根据选取的元件,设计数控稳压电源的电路图。
在设计过程中,需要考虑电路的稳定性、效率和成本等因素。
3.4 PCB设计将电路图转换为PCB设计,考虑电路布局和连接方式,以确保电路的稳定性和可靠性。
4. 数控稳压电源应用数控稳压电源在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:4.1 工业生产数控稳压电源可以在工业生产中提供稳定的电源供应,保证设备的正常运行。
例如,它可以用于机械加工设备、自动化生产线等。
4.2 实验室研究实验室研究中,数控稳压电源可以提供精确的电压输出,满足实验的要求。
例如,在电子器件测试中,需要精确控制电压进行测试。
数控直流线性稳压电源设计报告

基于单片机89C58的数控直流线性稳压电源题目:数控直流线性稳压电源系别:电子与电气工程学院指导老师:秦益霖完成时间:2009年12月目录一、设计任务与技术指标(一)设计任务------------------------------------------------------------------------------------1(二)技术指标------------------------------------------------------------------------------------1(三)题目分析------------------------------------------------------------------------------------1二、方案论证(一)系统电源模块------------------------------------------------------------------------------3(二)数控模块------------------------------------------------------------------------------------3(三)控制模块------------------------------------------------------------------------------------3(四)显示模块------------------------------------------------------------------------------------4三、系统硬件设计(一)系统的总体设计----------------------------------------------------------------------------5(二)单元电路的设计及参数计算-------------------------------------------------------------6(三)电路原理图---------------------------------------------------------------------------------12(四)元器件清单四系统软件模块五、系统组装(一)整机结构图及其工艺说明----------------------------------------------------------------13(二)演示部分说明------------------------------------------------------------------------------- 六、总结报告---------------------------------------------------------------------------------------------------14参考文献及网站------------------------------------------------------------------------------------------16一、设计任务和技术指标一、设计任务设计一个数控直流稳压电源。
数控稳压电源14830

数控稳压电源南通职业大学数控稳压电源实验报告学院:电子信息工程学院班级:电子112姓名:张欣学号:110202227指导老师:陈卫兵目录一、摘要 (3)二、作品介绍 (3)三、芯片和部分模块介绍 (4)1.TLC1543简介及其应用 (4)2.TLC5615 器件的引脚图及各引脚功能 (4)3.功能框图 (5)四、作品功能 (7)五、作品结构 (9)六、原理图和pcb图的绘制 (11)七、心得体会 (12)一、摘要本系统由单片机控制模块、按键、液晶、LM324系列芯片、TLC1543,TLC5615,集成运放搭建构成,放大器、交流变压器来提供稳定电压输出;在以单片机为主控芯片、运算放大器及外围电路的部分,用按键控制步进可调电压输出,液晶显示输出电压值。
整个系统结构紧凑,电路简单。
二、作品介绍学校实验室使用的直流稳压电源,大多是通过电位器来调整输出电压,使用并不方便,并且步进幅度大难以精确调整。
而我们制作的这款数控稳压电源,可以实现步进调整电压,预设值快捷调整电压,使用更为方便、准确。
其次,在学生做实验的过程中,往往有人随意调整电压,稍不注意,就会造成实验失败、器件损毁。
为此,我们制作了“锁定输出电压”功能,“锁定输出电压”后需要按键解锁后才能改变输出电压,否则无法改变,以此来避免同学的误操作。
我们以单片机作为主控芯片,将数电、模电有效的结合起来运用,使用按键作为输入,用数码管和LED灯显示电源工作状态和模式,实现良好的人机界面效果。
技术指标:输出电压:3~12V。
电压调整方法:1.普通调整,步进=0.1V;2.快捷调整,按预设电压值快速切换。
限流:当输出过电流超过0.1秒后,切断输出,同时过流指示灯点亮。
开机模式:开机时调出预设电压,但不输出,需要按下输出键后才输出。
精度:输出与真实输出不高于5%。
锁定模式:在不锁定输出,可以自由调整输出电压;在锁定输出后,则输出电压不可调整,需要重修按下锁定键才可以重新调整电压。
数控稳压电源报告

数控稳压电源报告 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】数控直流稳压电源设计人员:鲍官牛马彪吴汉国指导老师:邱森友葛浩摘要:本数控直流稳压电源系统采用AT89S52单片机为主控模块,由DAC0832数模转换模块输出电压,经过由高精度运算放大器OP07组成的电压放大模块进行电压放大,引入由功率三极管TIP41C组成的扩流模块进行电流扩大,采用7107进行电压测量式输出显示,能自动切换电源档位,提高本电源系统的效率。
基于可靠的硬件设计,和高效的软件设计,本系统具有电压输出稳定,负载能力好,精度高,人机界面友好,操作方便等特点。
关键词:数控数模转换扩流纹波电压AT89S52 DAC0832 OP07 7107Abstract:The direct voltage source of numerical control uses MCU AT89S52 as controller kernel,and DAC0832,the DA conversion module to outputVoltage,which enlarged by the voltage expansion module basing on accurate Amplifier OP07 Output display bases on IC 7107,with the method of voltage system can automatically chooses appropriate power source supply ,which improves system’s efficiency,and has funtions of current overfloat selt-protecting,and saving the lastest settings.Base on reliable hardware and effectual software design, this system is qualified with quite high performs.Keyword: Numerical Control DA Conversion Current ExpansionCurrent Overfloat Selt-protectingVoltage Ripple AT89S52 DAC0832 OP07 7107目录第一章总论设计任务和要求 (4)作品介绍 (4)方案论证与比较 (6)1.3.1 微控制器的选择 (6)1.3.2 显示部分方案论证 (6)1.3.3 数据存储保存部分方案论证 (7)1.3.4 数模转换部分方案论证 (8)1.3.5 电压显示部分方案论证 (9)第二章电路原理分析和设计数模转换模块设计 (11)输出电压显示模块设计 (12)人机交互模块设计 (13)2.3.1 LED显示部分 (13)2.3.2 键盘输入部分 (13)2.3.3 按键输入数据处理设计 (14)提高电源效率和提压扩流模块.....................................................17第三章系统软件设计.. (20)系统设计总思路 (20)3.单片机资源优化处理 (20)3.2.1 单片即IO口安排 (20)3.2.2 提高CPU效率措施 (20)3.2.3 对于“+”“-“步进的处理 (20)3.2.4 对于抖动和干扰的处理 (20)系统软件流程图 (21)第四章故障分析与系统测试 (22)故障分析 (22)系统测试与数据分析...............................................................23附录 (24)附1:整机电路图 (24)附2:程序源代码 (27)第1章总论设计任务和要求:1.设计任务:设计一个数控稳压电源,可由按键直接输入电压值,还具有加、减调节的功能。
数控直流稳压电源 实训报告

单片机简易数控直流稳压电源实训——嵌入式应用实训报告班级:学号:姓名:一、实训目的与要求目的:熟悉单片机应用技术, 提高分析、解决工程问题的能力。
该系统以直流电压源为核心,STC89C52单片机为主控制器,通过按键来设置直流电源的输出电压,由数码管显示实际输出电压值。
由单片机程序控制输出数字信号,经过D/A转换器(TLC5615)输出模拟量,再经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极,随着功率管基极电压的变化而输出不同的电压。
要求:(1)输出电压:范围0~+9.9v,步进0.1v;(2)输出电流:500mA;(3)输出电压值由数码管显示;(4)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减;二、方案设计系统电路主要包括这几大部分:数字控制部分、D/A转换部分、可调稳压电源部分、串行输入口以及数码管显示部分。
数字控制部分是用+、-按键控制可逆二进制计数器,二进制计数器的输出输入到D/A转换器,经D/A转换器转换成相应的电压,此电压经过运算放大器放大到合适的电压值后,去控制稳压电源的输出,使稳压电源的输出电压以0.1V的步进值增或减。
数码管的显示部分是由单片机程序控制,从它的引脚输出数据,然后在数码管上显示。
数码管上显示的数据就是实际输出的电压值。
串行口部分,采用标准的DB-9的D形插头,采用RS-232C信息格式标准,RS—232C和TTL电平用MAX232。
三、硬件设计在硬件部分我们用到了STC89C52、 TLC5615、OP07、LM336、MAX232、数码管等。
STC89C52单片机作为整机的控制单元,通过改变TLC5615的输入数字量来改变输出电压值,从而使输出功率管的基极电压发生变化,间接地改变输出电压的大小。
以下是STC89C52的引脚图及各引脚功能:STC89C52芯片共40引脚:1~8脚: 通用I/O接口p1.0~p1.79脚: rst复位键10 .11脚:RXD串口输入 TXD串口输出12~19:I/O p3接口 (12,13脚 INT0中断0 INT1中断114,15 : 计数脉冲T0 T1 16,17: WR写控制 RD读控制输出端)18,19: 晶振谐振器 20 地线21~28:p2 接口高8位地址总线29: psen片外rom选通端,单片机对片外rom操作时,29脚(psen)输出低电平30:ALE/PROG 地址锁存器31:EA rom取指令控制器高电平片内取低电平片外取32~39:p0.7~p0.0(注意此接口的顺序与其他I/O接口不同与引脚号的排列顺序相反)40:电源+5VTLC5615的特点:10位CMOS电压输出;5V单电源工作;与微处理器3线串行接口(SPI);最大输出电压是基准电压的2倍;输出电压具有和基准电压相同的极性;建立时间12.5us;内部上电复位;低功耗,最高为1.75mW。
数控稳压电源设计报告

2007级电子信息工程模拟、数字电路课程设计报告书设计题目简易数控稳压电源姓名正中、毕轶学号、学院物理与电子信息工程学院专业电子信息工程班级2007级3班指导教师胡仲秋2009年12 月19日目录1设计任务、要求及方案选择11.1设计任务11.2设计要求11.3设计方案的比较与选定21.3.1方案一(如图2所示)21.3.2方案二(如图3.所示)21.3.3方案三(如图4.所示)31.4电路工作原理32单元电路设计参数计算与元器件选择42.1数字控制部分42.1.1单脉冲产生42.1.2计数部分62.1.3显示部分72.2D/A变换部分92.3可调稳压部分102.4辅助电源部分133在调试及组装电路过程中出现的问题及解决方法153.1辅助电源的安装调试153.2单脉冲及计数器调试153.3D/A变换器电路调试153.4可调稳压电源部分调试153.5调试中发现的其他问题163.6调试中原始数据记录164心得与体会165致17附录:181原理图182 PCB图193作品照片204元件清单20参考文献:221设计任务、要求及方案选择1.1设计任务设计出有一定输出电压围和功能的数控电源。
其原理示意图1.如下:图1.原理方框图1.2设计要求1.基本要求①输出电压:0~+9.9V,步进量0.1V;②输出纹波:<10mV;③最大输出电流:500mA;④由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减;错误!未找到引用源。
数码显示输出电压。
2.发挥部分①自制所用直流电源:±15V,+5V;②拨码开关预置输出电压。
1.3设计方案的比较与选定根据题目要求,提出以下三种设计方案:1.3.1方案一(如图2所示)图2 方案一方框图在此方案中,其电路结构简单,能完成所要求功能。
但存在的不足之处是:D/A转换要求输入二进制数但是显示却要求输入BCD码。
实现这种转换的电路并不是一个简单的电路。
所以虽然这是最容易想到的一种方案。
简易数控稳压电源电路设计报告

1 设计任务与要求设计并制作一个简易的数控稳压电源。
电源设有“电压增”(UP)和“电压减”(DOWN)两个键,按UP时输出电压步进增加,按DOWN时步进减小。
基本要求如下:(1)输出电压范围为5~12V,步进为1V;(2)输出电压的误差≤±0.2V;(3)最大输出电流≥1A。
发挥部分:显示设定的电压值;说明:(1)分别测试输出电压为5V、6V、7V、...11V和12V的电压值;(2)最大输出电流通过设计方案予以保证。
参考元器件:74HC193,74HC138,LM317,CD4511,S8050/8550,DAC0832,TL082/NE5532,TIP41/2N3055/3DD15。
2 设计方案论证要求电源输出电压共有种取值,而且要求输出电压可增可减,因此用8进制加减计数器作为主控电路,然后通过D/A转换器将十位和个位的数字量转换成相应的模拟电压值,然后根据权值叠加成0-7V的控制电压,由于DAC0832将数字信号转化为电压信号为负值,所以再经过模拟电路减法器与5V电压相加输出5-12V电压,经过两个三极管TIP41和2N3055连接10Ω功率电阻以此来保证输出电流。
3 单元电路设计3.1 按键电路设计按键电路高电平有效,开关打开为低电平,开关关闭为高电平,其输出端连接计数器UP 端与DN端。
其中用到74HC14,74HC14实现了6路施密特触发反相器,可将缓慢变化的输入信号转换为清晰、无抖动的输出信号,借此来设计防抖电路。
根据积分电路RC>T(时间常数),由于开关的抖动时间大约为5ms,所以应该满足RC>50ms即可消除电路的抖动,因此当设计R=1kΩ,C=47uf。
设计图如下:图1按键电路图3.2 八进制可逆计数器设计将74HC192十进制计数器改接为八进制可逆计数器,其原理是利用8的二进制数为1000,将Q3端口接至MR复位端,当计数器计数为8时自动复位,借此来保证八进制计数。
数控直流稳压电源设计预报告

数控直流稳压电源设计预报告1、设计任务设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。
2、基本要求(1)输出直流电压调节范围0~15V ,纹波小于20mV 。
(2)输出电流0~500mA 。
(3)稳压系数小于0.2。
(4)输出直流电压能步进调节,步进值为1V 。
(5)由“+”、“-”两键控制输出电压步进值的增或减。
(6)用数码管显示输出电压值,当输出电压为15V 时,数码管显示为“15”。
3、工作原理数控直流稳压电源主要由流稳压电源通常是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分构成,其中稳压电路由调整管、采样电路、基准电压电路和比例放大部分构成,(1) 数控基准电压源:单脉冲产生电路:产生记数的脉冲信号,实现电压步进值的增或减。
“+”键控制步进增,“-”键控制步进减。
可逆计数器:对单脉冲产生电路的信号进行 “+”或“-”计数,或从预置数端直接输入所需的数值。
D/A 转换电路:将计数器输出的数字量转换成模拟量U'O ,控制稳压电源的输出。
译码显示电路:将计数器的输出译码,显示当前稳压电源的输出。
单脉冲产生电路:工作原理:按键闭合:C 充电,1R C τ充= 按键断开:C 放电,2R C τ放= G :施密特触发器,有V T+、V T-LU O 图2-7-1 串联型稳压电路原理图Z O U R R U ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=211图2-7-2 数控基准电压源框图输出图2-7-3 单脉冲产生电路1u c 与0u 的波形为图1.3.2,即按键一下,输出一个负脉冲器件选择:施密特触发器CD40106 手按键时间> 2w =12t R C lnR R TU U V -+1R =10k Ω 2R =50k Ω Vcc =5V C=100nF若阈值电压为1.7V ,则手充电时间为0.55ms ,小于手按键时间。
可逆计数器:选择器件:74LS193 16进制计数器D/A 转换电路DAC0832完全直通方式连接图 器件选择:DAC0832 运放LF353若选取低4位,R E F V 选择-2.56V 则步进电压为0.01V数控基准电源输出电压范围:若选择第四位,则:数控基准电源输出电压范围是0~-0.15V比较放大模块设计指标 运放输出电流:参数计算 2212R C CR U V R R =+256R E F OV U '∆=-76576508(2222)2256R E FOREFV DU d d d d V '=-++++=-150~256OREFU V '=-max 0~500L I mA=max 0~500L I mA =0~15O U V =m ax m ax /500/L I I m A ββ>=放max max 1max max 500C E R L L I I I I I mA≈=+≈=器件选择:NPN 硅三极管13005取样电路R1、R2R1=99K ,R2=1K 放大倍数为100输入电压UI考虑电源电压波动10% 所以 所以 又由于实验室电压源有限,所以U I 选择与运放电源一致为18V总电路图max Im min I 1.10 1.12022CE ax O U U U U V =-=-=⨯=max max max 5002211C C C E P I U m A V W ==⨯=max1.1CM C I I >max1.1C EO C E U U >max1.1C M C P P >Im m ax inO C ES U U U >+m ax 15O U V =2C ESU V=I 0.917U V >I 18.9U V >器件清单。
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数控直流稳压电源设计人员:鲍官牛马彪吴汉国指导老师:邱森友葛浩摘要:本数控直流稳压电源系统采用AT89S52单片机为主控模块,由DAC0832数模转换模块输出电压,经过由高精度运算放大器OP07组成的电压放大模块进行电压放大,引入由功率三极管TIP41C组成的扩流模块进行电流扩大,采用7107进行电压测量式输出显示,能自动切换电源档位,提高本电源系统的效率。
基于可靠的硬件设计,和高效的软件设计,本系统具有电压输出稳定,负载能力好,精度高,人机界面友好,操作方便等特点。
关键词:数控数模转换扩流纹波电压AT89S52 DAC0832 OP07 7107Abstract:The direct voltage source of numerical control uses MCU AT89S52 as controller kernel,and DAC0832,the DA conversion module to outputVoltage,which enlarged by the voltage expansion module basing on accurate Amplifier OP07 Output display bases on IC 7107,with the method of voltage system can automatically chooses appropriate power source supply ,which improves system’s efficiency,and has funtions of current overfloat selt-protecting,and saving the lastest settings.Base on reliable hardware and effectual software design, this system is qualified with quite high performs.Keyword: Numerical Control DA Conversion Current ExpansionCurrent Overfloat Selt-protectingVoltage Ripple AT89S52 DAC0832 OP07 7107目录第一章总论设计任务和要求 (4)作品介绍 (4)方案论证与比较 (6)1.3.1 微控制器的选择 (6)1.3.2 显示部分方案论证 (6)1.3.3 数据存储保存部分方案论证 (7)1.3.4 数模转换部分方案论证 (8)1.3.5 电压显示部分方案论证 (9)第二章电路原理分析和设计数模转换模块设计 (11)输出电压显示模块设计 (12)人机交互模块设计 (13)2.3.1 LED显示部分 (13)2.3.2 键盘输入部分 (13)2.3.3 按键输入数据处理设计 (14)提高电源效率和提压扩流模块.....................................................17第三章系统软件设计.. (20)系统设计总思路 (20)3.单片机资源优化处理 (20)3.2.1 单片即IO口安排 (20)3.2.2 提高CPU效率措施 (20)3.2.3 对于“+”“-“步进的处理 (20)3.2.4 对于抖动和干扰的处理 (20)系统软件流程图 (21)第四章故障分析与系统测试 (22)故障分析 (22)系统测试与数据分析...............................................................23附录 (24)附1:整机电路图 (24)附2:程序源代码 (27)第1章总论设计任务和要求:1.设计任务:设计一个数控稳压电源,可由按键直接输入电压值,还具有加、减调节的功能。
2.基本要求:1、输出电压范围为0~~+,步进为.01V,纹波不大于10Mv;2、输出电流为500mA;3、输出电压值由数码管显示;4、由“+”、“-”两键分别控制输出电压的步进增减;5、为实现上述几部件的工作,自制一个稳压直流电源,输出电压为±15V,+5V。
3.发挥部分:1.输出电压可预置在0~~之间的任意一个值;2.用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化(步进为不变);3.扩展输出电压种类(如三角波)。
作品介绍本系统电路主要包括七大部分,辅助电源模块,主控模块,数据存储模块,人机交互模块,数模转换模块,电压扩大模块,电压显示模块,其中每个模块内部又由一些更具体的功能单元或微控制部分组成。
1.系统架构图如下:系统架构图2.系统设计思想:本系统通过键盘输出所需显示的电压值,单片机将此数字量送至P2口作为数模转换的数字量,DAC0832数模转换模块将此数字量转换为相应的模拟电压信号,此信号经过OP07第一级放大倍后送至第二级放大电路再放大2倍,从而实现数字量1对应输出模拟量为,由于放大器的输出电流远远小于3A 从而需要扩流电路.扩流电路以大功率管TIP41C为核心,采用达林顿结构实现扩流功能.过流保护电路是通过将电阻采样过来的电压与一个基准电压比较来控制继电器从而达到控制电路通断的目的.在提高电源效率方面是通过软件和硬件结合的方式,当要求输出的电压低与时采用的是12V电源,当高于时单片机控制端输出高电平使电源转换继电器接通18V电源,从而实现提高电源效率.输出电压电流显示部分采用中等集成电路7107实现.。
3.系统的主要特色有:●采用MCU作为主控模块,性能良好,具有较好的灵活性,和强大的数据处理能力●友好的人机交换界面。
采用LED数码显示,有较好的输入信息提示,输入数据容错识别,和键盘锁定等功能,使系统健壮稳定●输出电压范围大,步进精度小,输出电流范围大,纹波系数小,有较强的负载能力●能自动根据用户的电压输入进行供电电源的电压档位选择,提高效率●具有好的PCB制板工方案论证与比较1.微控制器的选择:由于本系统对主控系统的信号与数据处理的实时性要求不高,并考虑整个系统的性价比,我们采用ATMEL的AT89S52单片机,该单片机具有丰富的IO口资源,256B RAM和8K flash ROM,并支持方便的下载线方式进行单片机程序读写。
2.显示部分方案论证:方案一:采用串行静态显示这种方式采用单片机串行口方式0输出,送进74ls595,通过74LS595实现串行输入,并行输出,给数码管进行静态显示。
优点:74LS595的主要优点是具有数据存储寄存器,在移位的过程中,输出端的数据可以保持不变。
这在串行速度慢的场合很有用处,数码管没有闪烁感。
缺点:延时时间比较长;方案二:并行口动态显示这种方式通过轮流接通数码管进行显示,由于轮流周期短,人的眼睛视觉残留,看到数码管稳定显示。
缺点:占用教多的IO口。
由于这次系统由于其他部分占用大量IO口资源,且不需用到串行通信,故采取方案一。
3.数模转换部分方案论证:方案一:DAC0832电流输出型接法.其接线图如下:此接法虽然在数模转换电路中应用得较多,根据其模拟电压输出公式:Vout=-D/258*VREF可以知道,要得到正的电压输出有两种方案:一是输入参考电压VREF为负电压,但考虑到整个系统本身很难再提供的电压,并且可能由于放大器本身的误差给电路带来误差从而放弃选择这种方案.二是输入参考电压VREF为正,输出电压通过放大器使其变为其绝对值,很明显这样不但元件多而且会由于过多的外部电路带来误差,从而也不宜选择.方案二:DAC0832采用电压输出型接法,其电路图如下:本电路具有电路简单外围器件少且精度高等特点,根据测量数据分析其理论值与实际值之间的误差在%以内,并且其参考电压为正电压,通过三端稳压管的地接公共地即可稳出所需的,可行性好,稳定性较好,故选择此方案.5.电压显示部分方案论证:方案一:通过将输出的模拟电压量通过独立的模数转换模块转换成相应的数字量,然后将数字量送至单片机后译码显示.框架图如下:此方案虽然可行性好,但由于模数转换模块与单片机之间的连接线有八根,要占用单片机的一个独立的I/O口,而实际上单片机已没有一个可以独立应用的I/0口,而用两个单片机成本显得较高,使电路的复杂度增加.不宜选择..第2章计电路原理分析和设计数模转换模块设计:本电路才用高精度八位数模转换芯片DAC0832,它有两种输出模式,一种是电流输出模式,一种是电压输出模式,电流输出模式才用负的参考电压,而电压输出模式采用的是正参考电压,考虑到参考电压的极性问题,本电路采用其电压输出模式.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.本电路才用不带缓冲的直通方式,/WR2,/XFER,/CS,/WR1全部接地,从而将芯片内部的八位输入锁存器,八位DAC锁存器全部打开,数据通过单片机把数据送至八位数据输入线D0—D7后直接从8脚输出转换后的模拟电压信号。
其电路图如下:5V的电压作为 DAC0832的参考电压,其计算公式如下:VREF=*[1+(R2+R3)/R1]=5V从而从DAC0832的8脚输出的模拟信号与数字量的关系为:Vout=(D/256)*VREF=*D即数字量每增加1,相应的8脚输出的模拟量增加,此信号经过5倍后就能达到使数字量每增加1而模拟电压输出幅度增加.输出电压显示模块设计:输出电压显示模块部分我们主要采用了标准数字万用表测量电压的原理来显示所要求显示的电压。
这里,我们选择了使用集成芯片7107来组装电路。
7107集成电路包含3 1/2位数字A/D转换器,可直接驱动LED数码管,内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。
其分辨力为±100uV,显示位数是位,用于 CMOS 大规模集成电路,具有高准确度、高分辨力、微功耗、外围电路简单、价格较低廉等优点。
7107用双积分的方法实现A/D转换,以4000个计数脉冲周期,即用4000个脉冲的时间作为A/D转换的一个周期,每个转换周期中包括自动稳零(Az)、对输入模拟信号VIN的积分、对参考电压VREF的反积分阶段三个过程。
经调节可得如下关系:VIN=VREF*T/1000;VIN是VIN+和VIN-两端输入模拟信号的电压。
VREF是VREF+和VREF-两端获得的参考电压,是一个常数,因此VIN与T(指T个计数脉冲周期)成正比,因T是用计数表示的,通过译码器,就可以接收计数器的状态,即信号的大小用数码表示出来,以实现模拟量的数字表示。
电压模拟信号从30,31脚输入,模拟输入信号经100KΩ限流保护电阻从7107的IN+和IN-端输入,在芯片内转换为213位BCD码并经4→7显示译码/锁存后输出。