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??????????????????摘要:
??本設(shè)計由三個部分組成，鍵盤與顯示，基于單片機(jī)的控制器，穩(wěn)流電源。以89C52為主控單元，以數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832輸出參考電壓，以該參考電壓控制電壓轉(zhuǎn)換模塊LM350K的輸出電壓大小，設(shè)計實用，精度高。

一、方案論證與比較
1、電源部分
??（1）開關(guān)電源
????采用單極開關(guān)電源，由220V交流整流后，經(jīng)開關(guān)電源穩(wěn)壓輸出。該方案的優(yōu)點(diǎn)是電路的效率較高，可以達(dá)到70%—80%，在電聯(lián)接較好的情況下效率可以達(dá)到90%左右。但是此方案產(chǎn)生的直流紋波和干擾較大，而且開關(guān)電源結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在以后的電路中很難加以控制，很可能造成設(shè)計的失敗和技術(shù)參數(shù)的超標(biāo)，鑒于時間和電路可靠性的考慮沒有選擇這套方案。
??（2）線性電源
????交流電壓經(jīng)橋式電路整流濾波輸出，直接進(jìn)入穩(wěn)流電路。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是，電路簡單，容易實現(xiàn)，并且調(diào)試起來比較方便，只是功率損耗稍大，但是在這種小型非連續(xù)工作電源中這些功率損耗可以承受。
2、穩(wěn)流部分
??（1）內(nèi)環(huán)反饋
????在穩(wěn)流部分加入一個負(fù)反饋，在DAC0832輸出電壓值之后與LM350K輸出電壓相比較，使其產(chǎn)生誤差信號，運(yùn)用負(fù)反饋原理降低誤差，使輸出性能較理想。電路連接圖如圖1 所示：

??（2）雙閉環(huán)控制
????在內(nèi)環(huán)反饋基礎(chǔ)上再加上一個外部的負(fù)反饋。如圖2 所示，即把輸出后電壓值經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換之后，再與D/A轉(zhuǎn)換之前的電壓值相比較，然后經(jīng)過內(nèi)環(huán)反饋，即經(jīng)過了兩次負(fù)反饋過程。理論上講這種方案比單獨(dú)內(nèi)環(huán)反饋要更精確，但我們在實際調(diào)試中已經(jīng)調(diào)試通過了單片機(jī)軟硬件及算法的設(shè)計，但經(jīng)過比較，我們覺得在本系統(tǒng)沒有必要再加上外環(huán)控制。所以本設(shè)計選用了內(nèi)環(huán)單獨(dú)控制。

二、主要元器件選擇
1、HD7279A與8279
??8279單個芯片就能實現(xiàn)鍵盤輸入管理和LED顯示控制兩種功能。但是8279的局限性是，對于LED顯示沒有驅(qū)動功能，需要外接顯示驅(qū)動電器，增加了電路的復(fù)雜性；且占用并行接口口線較多。
??本系統(tǒng)采用HD7279A代替8279，取得了很好的效果。這種芯片不僅能實現(xiàn)8279的大部分功能，而且解決了它的不足。HD7279A的主要功能：同時驅(qū)動8位共陰式七段LED數(shù)碼管（或64只獨(dú)立的LED），提供了兩種譯碼方式和消隱、閃爍、移位等多種控制功能，能管理多達(dá)64鍵的鍵盤矩陣，采用串行接口，節(jié)約單片機(jī)的I／O口線，特別適用于內(nèi)嵌ROM的單片機(jī)不作總線擴(kuò)展，僅使用片上的I／O接口的情況。這樣，既節(jié)省了布線空間，又簡化了電路設(shè)計，使儀表的進(jìn)一步微型化成為可能。

2、LM317與LM350K
??LM317在輸出電壓范圍為1.2—37V時可以提供1.5A的電流，本產(chǎn)品要求的最大電流為2A，所以必須用兩個LM317并聯(lián)，但是由于并聯(lián)后兩個LM317工作電流負(fù)載不均衡，使電路穩(wěn)定性降低。
??鑒于以上原因，本設(shè)計采用了單片LM350K。LM350K可以提供最大為5A電流，滿足本設(shè)計要求，而且不存在兩片芯片同時運(yùn)行中所產(chǎn)生的不同步問題，故性能比較優(yōu)良，且電路穩(wěn)定性提高。本主電路的原理是通過MCU控制D/A的輸出電壓大小，通過放大器放大，給電壓模塊作為最終輸出的參考電壓，真正的電壓，電流還是由電壓模塊LM350K輸出。為了達(dá)到2A的輸出電流，LM350K必須選用金屬外殼封裝，并且?guī)源竺娣e的散熱片
3、DAC0832
??為了實現(xiàn)對輸出電流的數(shù)字控制，該設(shè)計選用了DAC0832。DAC0832是一款常用的數(shù)模有兩種連接模式，一種是電壓輸出模式，另外一種是電流輸出模式，為了設(shè)計的方便，選用電壓輸出模式，引腳Iout1和Iout2之間接一參考電壓。它有三種工作方式：不帶緩沖工作方式，單緩沖工作方式，雙緩沖工作方式。電路采用雙緩沖模式，由于/WR2=/XFER=0，DAC寄存處于直通狀態(tài)。又由于ILE=1，故只要在選中該片（/CS=0）的地址時，寫入（/WR=0）數(shù)字量，則該數(shù)字信號立即傳送到輸入寄存器，并直通至DAC寄存器，經(jīng)過短暫的建立時間，即可以獲得相應(yīng)的模擬電壓，一旦寫入操作結(jié)束，/WR1和/CS立即變?yōu)楦唠娖?#xff0c;則寫入的數(shù)據(jù)被輸入寄存器鎖存，直到再次寫入刷新。

三 、電路設(shè)計
1、鍵盤與顯示部分
??本部分選用HD7279A，該芯片單片就可以完成LED顯示，實現(xiàn)鍵盤接口的全部功能。通過鍵盤輸入電流給定值（程序設(shè)定最小值20mA,最大值2000mA），運(yùn)行程序后，液晶顯示器前四位顯示實際輸出值（此功能通過ADC0809轉(zhuǎn)換實現(xiàn)），后四位顯示給定值。
本部分電路圖如圖4 所示：

2、控制部分
??采用常用的89C52芯片作為控制器，P0口和DAC0832的數(shù)據(jù)口直接相連，D/A的/CS接P2.3，/WR2和/WR2接P3.6接地，讓D/A工作在雙緩沖方式下。通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻調(diào)節(jié)LM350K的輸出電壓為5.12V，所以在DAC的8腳輸出電壓的分辨率為5.12V/256=0.02V，也就是說DA輸入數(shù)據(jù)端每增加1，電壓增加0.02V。
??D/A的電壓輸出端接放大器OP07CP的輸入端，放大器的放大倍數(shù)為10，輸出到電壓模塊LM350K的電壓分辨率為0.02V×10=0.2V。所以，當(dāng)MCU輸出數(shù)據(jù)增加1的時候，最終輸出電壓增加10mA，當(dāng)調(diào)節(jié)電流的時候，可以以每次10mA的梯度增加或者降低電壓。電路圖如下：

3、電源部分
??該部分輸入電流為220-240V，頻率為50Hz，經(jīng)過變壓器E66X32-A15降壓為15V，經(jīng)過RS507L電路橋變?yōu)橹绷?。圖中0.5 Ω的兩電阻用于電壓采樣，LM350K用于電壓的調(diào)節(jié)與輸出。給定值經(jīng)過DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換控制電流輸出，后經(jīng)HA17741I-V變換控制電壓輸出，后經(jīng)OP07CP的電壓比較反饋給LM350K進(jìn)行調(diào)整。電路圖如下：

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總結(jié)

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