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摘要:
本設計由三個部分組成，鍵盤與顯示，基于單片機的控制器，穩流電源。以89C52為主要單元，以數模轉換器DAC0832輸出參考電壓，以該參考電壓控制電壓轉換子產品LM350K的輸出電壓大小，設計實用，精度高。
一、方案論證與比較
1、電源部分
（1）開關電源
采用單極開關電源，由220V交流整流後，經開關電源穩壓輸出。該方案的優點是電路的效率較高，可以達到70%—80%，在電聯接較好的情況下效率可以達到90%左右。但是此方案産生的直流紋波和幹擾較大，而且開關電源結構複雜，在以後的電路中很難加以控制，很可能造成設計的失敗和技術參數的超标，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
交流電壓經橋式電路整流濾波輸出，直接進入穩流電路。這種方案的優點是，電路簡單，容易實作，并且調試起來比較友善，隻是功率損耗稍大，但是在這種小型非連續工作電源中這些功率損耗可以承受。
2、穩流部分
（1）内環回報
在穩流部分加入一個負回報，在DAC0832輸出電壓值之後與LM350K輸出電壓相比較，使其産生誤差信号，運用負回報原理降低誤差，使輸出性能較理想。電路連接配接圖如圖1 所示：
（2）雙閉環控制
在内環回報基礎上再加上一個外部的負回報。如圖2 所示，即把輸出後電壓值經過A/D轉換之後，再與D/A轉換之前的電壓值相比較，然後經過内環回報，即經過了兩次負回報過程。理論上講這種方案比單獨内環回報要更精确，但我們在實際調試中已經調試通過了單片機軟硬體及算法的設計，但經過比較，我們覺得在本系統沒有必要再加上外環控制。是以本設計選用了内環單獨控制。
二、主要元器件選擇
1、HD7279A與8279
8279單個晶片就能實作鍵盤輸入管理和LED顯示控制兩種功能。但是8279的局限性是，對于LED顯示沒有驅動功能，需要外接顯示驅動電器，增加了電路的複雜性；且占用并行接口口線較多。
本系統采用HD7279A代替8279，取得了很好的效果。這種晶片不僅能實作8279的大部分功能，而且解決了它的不足。HD7279A的主要功能：同時驅動8位共陰式七段LED數位管（或64隻獨立的LED），提供了兩種譯碼方式和消隐、閃爍、移位等多種控制功能，能管理多達64鍵的鍵盤矩陣，采用串行接口，節約單片機的I／O口線，特别适用于内嵌ROM的單片機不作總線擴充，僅使用片上的I／O接口的情況。這樣，既節省了布線空間，又簡化了電路設計，使儀表的進一步微型化成為可能。
2、LM317與LM350K
LM317在輸出電壓範圍為1.2—37V時可以提供1.5A的電流，本産品要求的最大電流為2A，是以必須用兩個LM317并聯，但是由于并聯後兩個LM317工作電流負載不均衡，使電路穩定性降低。
鑒于以上原因，本設計采用了單片LM350K。LM350K可以提供最大為5A電流，滿足本設計要求，而且不存在兩片晶片同時運作中所産生的不同步問題，故性能比較優良，且電路穩定性提高。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，給電壓子產品作為最終輸出的參考電壓，真正的電壓，電流還是由電壓子產品LM350K輸出。為了達到2A的輸出電流，LM350K必須選用金屬外殼封裝，并且帶稍大面積的散熱片
3、DAC0832
為了實作對輸出電流的數字控制，該設計選用了DAC0832。DAC0832是一款常用的數模有兩種連接配接模式，一種是電壓輸出模式，另外一種是電流輸出模式，為了設計的友善，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寄存處于直通狀态。又由于ILE=1，故隻要在選中該片（/CS=0）的位址時，寫入（/WR=0）數字量，則該數字信号立即傳送到輸入寄存器，并直通至DAC寄存器，經過短暫的建立時間，即可以獲得相應的模拟電壓，一旦寫入操作結束，/WR1和/CS立即變為高電平，則寫入的資料被輸入寄存器鎖存，直到再次寫入重新整理。
三 、電路設計
1、鍵盤與顯示部分
本部分選用HD7279A，該晶片單片就可以完成LED顯示，實作鍵盤接口的全部功能。通過鍵盤輸入電流給定值（程式設定最小值20mA,最大值2000mA），運作程式後，液晶顯示器前四位顯示實際輸出值（此功能通過ADC0809轉換實作），後四位顯示給定值。
本部分電路圖如圖4 所示：
2、控制部分
采用常用的89C52晶片作為控制器，P0口和DAC0832的資料口直接相連，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。通過調節可調電阻調節LM350K的輸出電壓為5.12V，是以在DAC的8腳輸出電壓的分辨率為5.12V/256=0.02V，也就是說DA輸入資料端每增加1，電壓增加0.02V。
D/A的電壓輸出端接放大器OP07CP的輸入端，放大器的放大倍數為10，輸出到電壓子產品LM350K的電壓分辨率為0.02V×10=0.2V。是以，當MCU輸出資料增加1的時候，最終輸出電壓增加10mA，當調節電流的時候，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，經過變壓器E66X32-A15降壓為15V，經過RS507L電路橋變為直流。圖中0.5 Ω的兩電阻用于電壓采樣，LM350K用于電壓的調節與輸出。給定值經過DAC0832數模轉換控制電流輸出，後經HA17741I-V變換控制電壓輸出，後經OP07CP的電壓比較回報給LM350K進行調整。電路圖如下：
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