基于單片機(jī)的可編程直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)

    DA的電壓輸出端接放大器OP07的輸入端，放大器的放大倍數(shù)為（R8+R9） /R8=（1K+4K） /1K=5,輸出到電壓模塊LM317的電壓分辨率為0.02V×5=0.1V.所以，當(dāng)MCU輸出數(shù)據(jù)增加1的時(shí)候，最終輸出電壓增加0.1V,當(dāng)調(diào)節(jié)電壓的時(shí)候，可以以每次0.1V的梯度增加或者降低電壓。

    本電路設(shè)計(jì)兩個(gè)按鍵，S1為電壓增鍵，S2為電壓減鍵，按一下S1,當(dāng)前電壓增加0.1v,按一下S2,當(dāng)前電壓減小0.1V.

    顯示部分由三位共陽(yáng)數(shù)碼管和74LS164串入并出模塊組成，電路如圖3所示，可以顯示三位數(shù)，一位顯示十位，一位顯示個(gè)位，另外還有一個(gè)小數(shù)位，比如可以顯示12.5v,采用動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)方式。本主電路的原理就是通過(guò)MCU控制DA的輸出電壓大小，通過(guò)放大器放大，給電壓模塊作為最終輸出的參考電壓，真正的電壓，電流還是穩(wěn)壓模塊LM317輸出。

圖3 顯示部分

    （三）軟件設(shè)計(jì)

    在本電路中由于CPU的工作任務(wù)是單一的，因此，源程序的工作過(guò)程為：系統(tǒng)上電復(fù)位后，默認(rèn)輸出9V電壓，然后掃描S1,S2鍵，當(dāng)S1或S2鍵有按下時(shí)，程序跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)的按鍵處理子程序，經(jīng)按鍵子程序處理后，再嵌套調(diào)用顯示子程序，完成顯示與輸出操作后返回主程序，繼續(xù)掃描此兩鍵，程序運(yùn)行原理如下：

    程序設(shè)計(jì)需要考慮的主要問(wèn)題有兩個(gè)方面：一方面要找出數(shù)字量Dn與輸出電壓的關(guān)系，這是程序設(shè)計(jì)的依據(jù)；另一方面要建立顯示值與輸出電壓值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這是程序設(shè)計(jì)是否成功的標(biāo)志。因?yàn)樵诒鞠到y(tǒng)中，顯示的輸出電壓值不是之前從輸出電路中通過(guò)檢測(cè)得到的，因此顯示與輸出并不存在直接聯(lián)系。但為了使顯示值與實(shí)際輸出值相一致，在程序編寫(xiě)時(shí)，必須人為地為兩者建立某種關(guān)系。采用的方法是：在程序存儲(chǔ)器中建立TAB1和TAB2兩張表格，TAB1放101個(gè)Dn值，數(shù)值從小到大順序排列，其值分別對(duì)應(yīng)輸出電壓0~10v,TAB2存放數(shù)碼顯示器0~9字符所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。TAB1表格的數(shù)據(jù)指針存放在內(nèi)存RAM中23H單元，內(nèi)存20H, 21H和22H三個(gè)單元分別存放數(shù)碼顯示器小數(shù)點(diǎn)一位，個(gè)位和十位的字符數(shù)據(jù)指針。在主程序中初始化后之后首先給23H賦予40的偏移量，這個(gè)偏移量指向TAB表中的Dn為145,此值對(duì)應(yīng)的輸出電壓為9V,由于這個(gè)原因，必然要求顯示器顯示的字符為"05.0",為此，須分別給20H, 21H和22H賦予0,5和0的偏移量，這三個(gè)偏移量分別指向TAB2中0,5和輸出兩者之間就建立了初步的對(duì)應(yīng)關(guān)系。為了使兩者保持這種對(duì)應(yīng)的關(guān)系，在K1和K2按鍵處理子程序中，必須使23H, 20H, 21H和22H四個(gè)數(shù)據(jù)指針保持"同步"地變化，即為當(dāng)K有鍵時(shí)， 23H單元增加1指向下一Dn時(shí)， 20H單元也相應(yīng)增加1指向下一字符，并且20H單元（小數(shù)點(diǎn)一位指針）、21H單元（個(gè)位指針）和22H元（十位指針）應(yīng)遵循十進(jìn)制加法的原則，有進(jìn)位時(shí)相應(yīng)各位應(yīng)作出相應(yīng)地變化；當(dāng)K2有鍵時(shí)，23H單元減1指向前一Dn時(shí)， 20H單元也相應(yīng)減1指向前一字符，并且20H, 21H, 22H三個(gè)單元的數(shù)據(jù)指針應(yīng)遵循十進(jìn)制減法原則，有借位時(shí)相應(yīng)的各位須作出相應(yīng)地變化。按照這一算法只要控制TAB1表格數(shù)據(jù)指針不超出表格的長(zhǎng)度就能使顯示值與輸出值保持一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，即顯示器能準(zhǔn)確地顯示出電源輸出電壓值的大小，達(dá)到電路設(shè)計(jì)的目的。由于理論計(jì)算與實(shí)際情況還存在著一定的差異，為了使顯示值更加接近實(shí)際輸出值，本電路需要對(duì)輸出電壓進(jìn)行校正。