毕业论文：控制电路的硬件实现和主要的软件流程设计

在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源来供电。

而整个稳压过程是由电源变压器整流滤波稳压等四部分组成。

然而这种传统的直流稳压电源功能简单不好控制可靠性低干扰大精度低复杂度高。

普通的直流稳压电源品种有很多，但均存在下二个问题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，或需要在个小范围内改变时，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。

稳压方式均是采用串联型稳压电路，对过载进行限流和截流保护，电路构成复杂，稳压精度也不高。

在家用电器和其他各类电子设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。

但在实际生活中，都是由的交流电网供电。

这就需要通过变压整流滤波稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。

滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波，般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成，若由晶体管滤波器来代替，则可缩小直流电源的体积减轻其重量，且晶体管滤波直流电源不需要直流稳压器就能用作家用电器的电源，就既降低了家用电器的成本，由缩小了其体积，使家用电器小型化。

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，电压的调节精度不高，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就较好地解决以上传统稳压电源的不足。

数控稳压电源是电子行业发展的必然产物。

近年来，随着电子技术的发展可调稳压电源应用的越来越广泛。

目前，由各种单片机构成的数字稳压电源产品越来越多，已被广泛用于家庭电器工业电器军事电器等领域，显示出强大的生命力。

与此同时，由于它扩展能力很强，功能日趋完善而扩展到人们生活的各个方面。

设计任务与技术要求设计任务单片机控制数字显示可调稳压电源任务的技术要求输出电压为输出误差额定输出电流第章方案的论证与设计方案选择数控稳压电源是电子设备的重要部分，其质量好坏直接影响着电子设备的可靠性，而且电子设备的故障来自电源。

因此电源越来越受到人们的重视。

电子电路及电子设备对电源最基本的要求就是电源的输出电压或输出电流要稳定。

通过查阅大量资料，显示电路和控制电路是本电路的核心部分，对它的选择有以下三种方案方案采用模拟电路采用模拟电路的可调稳压电路就是用个多档开关来控制输出电压，而所谓的显示系统只是在多档开关的每个档的旁边注明电压值。

随着电子行业的发展，它不耐用的弊端已经使它逐渐离开历史的舞台。

方案二采用纯数字电路纯数字电路的稳压电源避免了硬件之间的磨损，使得使用寿命大大提高，而且其输出电压也不会随时间产生误差。

但是它的电路较为复杂，制作时很困难，由于电路的复杂产生的问题也会很多。

方案三采用单片机的方法采用单片机的数字稳压电源是将数字电路和单片机很好地结合在起，不但能够达到数字电路的效果，而且能够大大地简化复杂的纯数字电路。

采用单片机后，还可以用软件实现保护功能，要扩展其他的功能也非常容易。

方案的确定经过全方位的对比，使电路的设计更加合理化，切合技术指标的标准，觉得使用方案三单片机的方法简洁灵活可扩展性好更加的适合这次的毕业设计，并能够达到指标要求。

方框图的设计经过对电路原理的分析，基本对电路有了个大概的设计，如图所示图整机方框图方框图的论述本电路通过按键设置数字电压值并且在数码管上显示，而设置的电压值通过单片机的口的位数据线传输给转换电路转换成模拟电压值，通过模拟放大器将电压放大后送给稳压电路最终输出。

各部分功能单片机只要是起到控制作用显示电路用来显示预置电压按键单元对预置电压的改变转换将数字电压转换成为模拟电压控制电路对稳压电路起到了控制作用稳压电路输出恒定的电压单片机显示电路按键转换控制电路稳压电路输出电路整流滤波变压器本章小结本章主要介绍了对该课题的分析论证和方案的确立，以及方框图的设计及原理的阐述，在下章节当中，将对该课题中各单元电路的具体设计方案元器件的选择作进步论述。

第章单元电路设计单片机电路设计单片机是个低功耗，高性能位单片机，片内含的可反复擦写次的只读程序存储器，器件采用公司的高密度非易失性存储技术制造，兼容标准指令系统及引脚结构，芯片内集成了通用位中央处理器和存储单元，功能强大的微型计算机的可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

具有如下特点个引脚，片内程序存储器，的随机存取数据存储器，个外部双向输入输出口，个中断优先级层中断嵌套中断，个位可编程定时计数器，个全双工串行通信口也用来接收指令字节在程序校验时，输出指令字节。

程序校验时，需要外部上拉电阻。

口口是个具有内部上拉电阻的位双向口，输出缓冲器能驱动个逻辑电平。

对端口写时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。

此外，和分别作定时器计数器的外部计数输入和时器计数器的触发输入，具体如下表所示。

在编程和校验时，口接收低位地址字节。

引脚号第二功能定时器计数器的外部计数输入，时钟输出定时器计数器的捕捉重载触发信号和方向控制在系统编程用在系统编程用在系统编程用口口是个具有内部上拉电阻的位双向口，输出缓冲器能驱动个逻辑电平。

对端口写时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。

在访问外部程序存储器或用位地址读取外部数据存储器例如执行时，口送出高八位地址。

在这种应用中，口使用很强的内部上拉发送。

在使用位地址如访问外部数据存储器时，口输出锁存器的内容。

在编程和校验时，口也接收高位地址字节和些控制信号。

口口是个具有内部上拉电阻的位双向口，输出缓冲器能驱动个逻辑电平。

对端口写时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。

口亦作为特殊功能第二功能使用，如下表所示。

在编程和校验时，口也接收些控制信号。

引脚号第二功能串行输入串行输出外部中断外部中断定时器外部输入定时器外部输入外部数据存储器写选通外部数据存储器写选通复位输入。

晶振工作时，脚持续个机器周期高电平将使单片机复位。

看门狗计时完成后，脚输出个晶振周期的高电平。

特殊寄存器地址上的位可以使此功能无效。

默认状态下，复位高电平有效。

地址锁存控制信号是访问外部程序存储器时，锁存低位地址的输出脉冲。

在编程时，此引脚也用作编程输入脉冲。

在般情况下，以晶振六分之的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。

然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，脉冲将会跳过。

如果需要，通过将地址为的的第位置，操作将无效。

这位置，仅在执行或指令时有效。

否则，将被微弱拉高。

这个使能标志位地址为的的第位的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。

外部程序存储器选通信号是外部程序存储器选通信号。

当从外部程序存储器执行外部代码时，在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，将不被激活。

访问外部程序存储器控制信号。

为使能从到的外部程序存储器读取指令，必须接。

为了执行内部程序指令，应该接。

在编程期间，也接收伏电压。

振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

振荡器反相放大器的输出端。

单片机在电路中应用单片机在电路中引脚功能单片机在电路中的引脚使用如图所示。

口为位数据传输口，为单片机提供频率为的频率，口为显示电路提供段选数据，口的高四位为显示电路提供位选数据，是系统复位，口的高四位用来扫描按键电路是否有按键按下。

显示电路按键电路数模转换图单片机应用电路单片机的应用电路的主要作用是将按键电路的所预置的电压通过和口在显示电路中显示出来，并且将预置的电压通过单片机的口输出给数模转换电路。

时钟电路设计时钟是单片机的心脏，各部分都以时钟频率为基准，有条不紊的拍拍的工作。

因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。

对于系列的单片机，常用的时钟电路设计方式有内部时钟和外部时钟两种。

内部时钟电路设计如下利用单片机内部个高增益的反相放大器，把个晶振体和两个电容器组成自激励振荡电路，接于和之间。

这样振荡器发出的脉冲直接送入内部时钟电路，如图所示。

图内部时钟电路本系统中晶振体选石英晶体，振荡频率为，电容器为电容。

复位电路设计单片机在启动或断电后，程序需要从头开始执行，机器内全部寄存器接口等都必须重新复位。

复位方式有自动复位和手动复位两种。

在的及两引脚输出高电平，引脚高电平到时，单片机复位。

端的高电平直接由上电瞬间产生为上电复位，即自动复位若通过按动按钮产生高电平复位，则称为手动复位。

系统复位电路如图所示。

该复位电路在刚上电接通电源时，电容相当于瞬间短路，的高电平立刻加到了端，该高电平使全机复位。

若运行过程中，需要程序从头执行，只需按动按钮即可。

按下键，则直接把高电平加到了端，从而使其复位，这称为手动复位。

显然，该电路既可上电复位又可手动复位。

复位后，四个并行接口全为高电平，其它寄存器全部清零，只有寄存器状态不确定。

图系统复位电路数模转换电路设计芯片简介是分辨率的转换集成芯片，如图所示。

与微处理器完全兼容。

这个芯片以其价格低廉接口简单转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。

转换器由位输入锁存器位寄存器位转换电路及转换控制电路构成。

图引脚功能的主要特性参数分辨率为位电流稳定时间可单缓冲双缓冲或直接数字输入只需在满量程下调整其线性度单电源供电低功耗，。

结构位数据输入线，电平，有效时间应大于否则锁存器的数据会出错数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效片选信号输入线选通数据锁存器，低电平有效数据锁存器写选通输入线，负脉冲脉宽应大于有效。

由的逻辑组合产生，当为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，的负跳变时将输入数据锁存数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲脉宽应大于有效寄存器选通输入线，负脉冲脉宽应大于有效。

由的逻辑组合产生，当为高电平时，寄存器的输出随寄存器的输入而变化，的负跳变时将数据锁存器的内容打入寄存器并开始转换。

电流输出端，其值随寄存器的内容线性变化电流输出端，其值与值之和为常数反馈信号输入线，改变端外接电阻值可调整转换满量程精