数控电压源总体设计.docx
- 文档编号:10744988
- 上传时间:2023-05-27
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:162.29KB
数控电压源总体设计.docx
《数控电压源总体设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数控电压源总体设计.docx(24页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
数控电压源总体设计
数控电压源设计
专业:
XXX
姓名:
XXX
学号:
XXX
摘要:
本实验设计了一个以单片机89C51为基本控制核心的简易数控直流电源。
.该设计包括直流电源输入及输出两部分,可完成-12~+12V与-5~+5V之间各不同幅值的电压的输出,电流输出为500mA,输出电压显示到LED数码显示管上。
其中电压输出部分,可手动的每按”+””-”键一下进行每0.5V大小的上下调整。
单片机编程部分是基于WAVE6000软件上设计,并在实物上进行仿真。
.该系统具有抗干扰性能好,可靠性高,及最终输出电压值与真实显示值精确度较高等优点。
一.设计任务及要求
1.设计任务
设计制作具有一定电压范围和功能的数控电源.
2.设计要求
(1)基本要求:
a输出电压:
范围0~12V.
步进0.5V
b输出电流:
500mA
c输出电压由数码显示
d用”ADD”.”SUB”键控制输出电压进行增/减调整
二.方案设计
(1)设计方案
以型号AT89C51单片机为控制核心进行设计的,通过按键进行控制,单片机控制数模转换芯片TLC5615,其最大模拟输出电压为4.096V,因为要求电压为0~12V所以必须再经过放大器放大,并通过三端可调正稳压器进行稳压,输出一个较稳定的直流电压,并在数码管上显示出来,并时刻刷新调整电压后的幅值。
(2)方案方框图
(3)方案原理图
三.硬件部分原理及设计
(1)单片机89C51最小系统
(2)单片机的最小系统是由电源、复位、晶振、/EA=1组成,下面介绍一下每一个组成部分。
(3)电源引脚VCC 31、40 电源端GND/VSS 20 接地端工作电压为5V
(4)2.外接晶体引脚
(5)XTAL1 19XTAL2 18
利用芯片内部的振荡电路。
AT89单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。
引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。
这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。
外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路,接在放大器的反馈回路中。
对外接电容的值虽然没有严格的要求,但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。
因此,此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz,电容应尽可能的选择陶瓷电容,电容值约为33pF。
在焊接刷电路板时,晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近,以减少寄生电容,更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。
(6)复位 RST 9
在振荡器运行时,有两个机器周期(24个振荡周期)以上的高电平出现在此引腿时,将使单片机复位,只要这个脚保持高电平,51芯片便循环复位。
复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式,此电路系统采用的是上电与按钮复位电路。
当时钟频率选用12MHz时,C取1μF,R约为330Ω。
复位操作不会对内部RAM有所影响
(5)数码显示输出部分
采用通用LED数码管显示。
虽只能显示非常有限的符号和数码字,但是在本设
计中完全满足显示需要,且编程简便,可节约大量时间。
1脚---com42脚---a3脚---f4脚---com35脚---com26脚---b7脚---com18脚---g9脚---c10脚---db11脚---d12脚---e
其中4个com(1-4)分别对应单片机P0端口(p0.0~p0.4)
2个LED端口的8个引脚a,b,c,d,e,f,g,db对应P1端口,且之间加阻值为330欧姆的电阻,否则电流过大,使电源部分的稳压器过热,显示管显示过亮。
(6)电源输入部分
此方案中主要采用L7805,,L7905两种稳压器,外加电源部分设置成+/-20V,并将20V直接接到LM317中3端输入口,另外将+20V通过L7805,稳压后输出为+5V,这个压值可供应到单片机电源及其他高电平需求处。
L7905输出的-5V加在电阻网络的末端主要是为了使电路实现调零,因为稳压器的最小输出电压为1.25V。
四.软件部分设计
系统的软件设计采用汇编语言,对单片机进行编程实现各功能
程序是在Wnidowsxp环境下采用WAVE6000软件编写的,可以实现对按键输入高电平,对电压增加+/-0.1V,预置电压值等功能
1.主程序流程图(图1)
是
否
是
否
是
否
是
是
否
否
是
是
否
是
否
2.预置数流程图(图2)
是是
否
否
是是
否
否
是
否
本设计实验全电路原理图
电路图
附1:
元器件清单:
AT89C511个
ADC08321个
LM1241个
电阻5个10K
电阻1个5.3K
电阻1个100
电容2个30nF
电解电容1个47uF
排阻1个9管脚
数码管1个四位一体
开关3个四管脚
晶振1个12MHZ
附2:
软件部分程序
led1equ30h;预定义
led2equ31h
led3equ32h
led4equ33h
buffequ34h
buff1equ34h
disbuffequ35h
controlequ36h
control1equ36h
keybuff1equ37h
keybuff2equ38h
keydisbuff1equ3ah
keydisbuff2equ3bh
keydisbuff3equ3ch
org0000h
ajmpmain
main:
movled1,#0ffH;初始化
movled2,#0ffh
movled3,#0ffh
movled4,#0ffh
movdisbuff,#00h
movbuff,#00h
movbuff,#00h
movcontrol,#00h
movcontrol1,#00h
callsenddac
callsendled
loop:
setbp3.5;判断减
jbp3.5,key2
decbuff
callsenddac
callsendled
key2:
setbp3.6;判断加
jbp3.6,key3
incbuff
callsenddac
callsendled
key3:
setbp0.4
jbp0.4,key4
key4:
setbp0.5;判断预定义
jbp0.5,key5
mova,buff
movb,#10
divab
movkeybuff1,b
movkeybuff2,a
calldefind
key5:
setbp0.6;判断自动扫描
jbp0.6,key6
calltest
key6:
setbp0.7;判断输出三角波
jbp0.7,key7
callsanjiao
key7:
calldisplay;调用显示
ajmploop
test:
;自动扫描子程序
movbuff,#00h
setbp0.4
jbp0.4,test1
ret
test1:
movr3,#150
loop7:
setbp0.4
jbp0.4,test2
ret
test2:
incbuff
callsenddac
callsendled
calldisplay
djnzr3,loop7
movr3,#150
loop6:
setbp0.4
jbp0.4,test3
ret
test3:
decbuff
callsenddac
callsendled
calldisplay
djnzr3,loop6
ajmptest1
sanjiao:
;三角波子程序
setbp0.4
jbp0.4,sanjiao1
ret
sanjiao1:
movr3,#150
loop9:
incbuff1
clrp3.7
mova,buff1
MOVDPTR,#numtab1;译码
MOVCA,@A+DPTR
movp2,a
setbp3.7
callD1ms1
djnzr3,loop9
movr3,#150
loop8:
decbuff1
clrp3.7
mova,buff1
MOVDPTR,#numtab1;译码
MOVCA,@A+DPTR
movp2,a
setbp3.7
callD1ms1
djnzr3,loop8
ajmpsanjiao
defind:
;预定义
mova,control
cjnea,#00h,defind1
setbp3.5
jbp3.5,defind01
deckeybuff2
defind01:
setbp3.6
jbp3.6,defind1
inckeybuff2
defind1:
cjnea,#01h,defind3
setbp3.5
jbp3.5,defind11
deckeybuff1
defind11:
setbp3.6
jbp3.6,defind3
inckeybuff1
defind3:
setbp0.4
jbp0.4,defind4
movbuff,keybuff1
mova,keybuff2
movb,#10
mulab
adda,buff
movbuff,a
callsenddac
callsendled
ret
defind4:
setbp0.7
jbp0.7,defind5
inccontrol
mova,control
cjnea,#02h,defind5
movcontrol,#00h
defind5:
callsendkeyled
mova,control
cjnea,#00h,definddis1
calldisplay1
calldisplay4
ajmpdefind
definddis1:
calldisplay2
calldisplay4
ajmpdefind
sendled:
mova,disbuff
movb,#10
divab
movled1,b
movb,#10
divab
movled2,b
movled3,a
MOVDPTR,#numtab;译码
mova,led3
jnzsendled1
mova,#0ah
sendled1:
MOVCA,@A+DPTR
MOVled3,A
mova,led2
MOVCA,@A+DPTR
MOVled2,A
mova,led1
MOVCA,@A+DPTR
MOVled1,A
ret
sendkeyled:
送键盘显示缓存
mova,keybuff2
cjnea,#0ffh,keyled3
movkeybuff2,#00h
keyled3:
cjnea,#0fh,keyled4
movkeybuff2,#0eh
keyled4:
mova,keybuff1
cjnea,#0ffh,keyled5
movkeybuff1,#00h
keyled5:
cjnea,#0ah,keyled6
movkeybuff1,#09h
keyled6:
MOVDPTR,#numtab;译码
mova,keybuff2
movb,#10
divab
MOVCA,@A+DPTR
MOVkeydisbuff3,A
mova,b
MOVCA,@A+DPTR
MOVkeydisbuff2,A
mova,keybuff1
MOVCA,@A+DPTR
MOVkeydisbuff1,A
ret
senddac:
;送显示缓存
mova,buff
cjnea,#0ffh,dac1
movbuff,#00h
dac1:
cjnea,#97h,dac2
movbuff,#96h
dac2:
clrp3.7
mova,buff
MOVDPTR,#numtab1;译码
MOVCA,@A+DPTR
movp2,a
mova,#0c9h
subba,buff
movdisbuff,buff
setbp3.7
ret
display:
显示子程序
movp0,#00h
movr0,#6
dpl1:
movr1,#100
dplop:
movp1,led4
clrp0.0
acalld1ms
setbp0.0
movp1,led3
clrp0.1
acalld1ms
setbp0.1
movp1,led2
clrp1.7
clrp0.2
acalld1ms
setbp0.2
movp1,led1
clrp0.3
acalld1ms
setbp0.3
djnzr1,dplop
djnzr0,dpl1
ret
display1:
显示子程序1
movp0,#00h
movr0,#1
dpl11:
movr1,#100
dplop1:
movp1,led4
clrp0.0
acalld1ms
setbp0.0
movp1,#0ffh
clrp0.1
acalld1ms
setbp0.1
movp1,#0ffh
clrp1.7
clrp0.2
acalld1ms
setbp0.2
movp1,keydisbuff1
clrp0.3
acalld1ms
setbp0.3
djnzr1,dplop1
djnzr0,dpl11
ret
display2:
显示子程序2
movp0,#00h
movr0,#1
dpl13:
movr1,#100
dplop3:
movp1,led4
clrp0.0
acalld1ms
setbp0.0
movp1,keydisbuff3
clrp0.1
acalld1ms
setbp0.1
movp1,keydisbuff2
clrp1.7
clrp0.2
acalld1ms
setbp0.2
movp1,#0ffh
clrp0.3
acalld1ms
setbp0.3
djnzr1,dplop3
djnzr0,dpl13
ret
display4:
显示子程序4
movp0,#00h
movr0,#1
dpl14:
movr1,#100
dplop4:
movp1,led4
clrp0.0
acalld1ms
setbp0.0
movp1,keydisbuff3
clrp0.1
acalld1ms
setbp0.1
movp1,keydisbuff2
clrp1.7
clrp0.2
acalld1ms
setbp0.2
movp1,keydisbuff1
clrp0.3
acalld1ms
setbp0.3
djnzr1,dplop4
djnzr0,dpl14
ret
D1ms:
延时
MOVR7,#0afh
DJNZR7,$
RET
D1ms1:
延时
MOVR7,#0fh
DJNZR7,$
RET
numtab:
DB0c0H,0f9H,0a4H,0b0H,99H,92H,82H,0f8H,80H,90H,0ffh
numtab1:
DB00h,02h,03h,05h,07h,08h,0bh,0ch,0eh,0fh
db12h,14h,16h,17h,18h,1bh,1ch,1eh,1fh,21h
db24h,26h,29h,2ah,2dh,2ch,2fh,31h,33h,35h
db36h,39h,3ah,3bh,3dh,3ch,3fh,41h,42h,44h
db49h,4ah,4dh,4eh,51h,52h,54h,56h,59h,5bh
db58h,5dh,5ch,5fh,63h,65h,66h,69h,6ah,6dh
db6ch,6eh,6fh,71h,72h,74h,77h,79h,7bh,7ah
db78h,7dh,7ch,7eh,7fh,81h,82h,8dh,84h,88h
db80h,92h,97h,94h,9ah,90h,9dh,98h,9ch,9fh
db0a1h,0a2h,0a4h,0aah,0adh,0a8h,0aeh,0b3h,0b1h,0b2h
db0b6h,0b4h,0b9h,0b0h,0bah,0bdh,0b8h,0b8h,0bch,0beh
db0bfh,0c6h,0c1h,0cah,0c4h,0d3h,0ceh,0d1h,0d2h,0c0h
db0d4h,0dbh,0dah,0d0h,0ddh,0d8h,0d8h,0dch,0dfh,0e7h
db0e6h,0e9h,0eah,0edh,0edh,0ech,0ech,0efh,0f3h,0f5h
db0f1h,0f1h,0f2h,0f7h,0f6h,0f4h,0f9h,0fbh,0f0h,0fah,0fdh
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数控 电压 总体 设计