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2 数控直流稳压电源硬件电路设计
2.1 设计要求和系统方框图
数控直流稳压电源基本要求：
①数控稳压电源需要有一定输出电压调节范围，功能操作方便，控制精度高，可控范围在0到+9.9V，步进0.1V；
②输出电压值能够进行译码显示，电压稳定度高；
③由“+”控制输出电压的步进增，由“-”控制输出电压的步进减。
设计主要由数字电路构成，把220V的民用交流电经过变压、整流、滤波调整后输出，输出电压是通过LF356放大比较，矩阵键盘给单片机AT89S52输入数据，预置拨码开关输入控制，经过DAC0832转换输出电压，然后通过LF356运放放大比较，输出0-9.9V电压，并显示在数码管上，框图如下图1所示。
预置电路 AT89S52 键盘显示单片机 器接口 最小系统 显键DAC 功率放大 盘 示 0823 基准电压 图1 系统设计方框图
输出
2.2 主控模块设计
2.2.1单片机选型
单片机的控制是此次数控稳压电源设计的核心部分，选用单片机AT89S52，单片机AT89S52是Atmel 公司生产的常用芯片。单片机AT89S52在电子相关产业中有着无法比拟的影响力和应用场景，此次设计选用AT89S52主要是以下几个原因：指令系统
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吴益才：数控直流稳压电源设计
兼容性强、低电压低功耗、处理计算性能高、拥有256 bytes的RAM（随机存取存储器）[5]。
单片机的核心部件是CPU（中央处理器）、内存、内部和外部总线系统，它可以执行和运算操作各种类型的命令，其中CPU的主要由运算器和控制器组成。
运算器是加工处理数据的部件，运算器电路的功能是进行逻辑运算和算数运算，包括累加器、状态寄存器、通用寄存器、ACC（累加器）、ALU（算数逻辑单元)等几个部件，核心部件是ALU。
控制器电路主要协调单片机各个部分的正常操作，完成指挥以及控制电路的运行，它主要包括程序计算器PC、指令寄存器（IR）、指令译码器或操作译码器、脉冲源及启停线路、时序控制信号形成部件等等。
AT89S52内有两个16位的定时/计数器(T0和T1），当通过外部触发并且对外部的触发脉冲进行计数就是计数功能，而通过对特殊寄存器赋值而对内部中断脉冲进行计数时，对应脉冲的间隔时间计数就定时功能。
AT89S52的数据存储器是电路运行中的程序的临时数据存储媒介，它与外接的程序存储器的寻址空间是相互独立的。
AT89S52并行的I/O口的每一条I/O线都能够独立的作用于输入或者输出。AT89C52一共有四个8位I/O口，P1是一个三态双向口，可以带八个TTL门电路；而P1、P2、P3是准双向口，具有四个TTL门电路的负载能力。
AT89S52的串行I/O口具有一个双全工串行通信接口，它采用异步串行的工作方式，收发数据可以同时互不干扰的进行。
图2 AT89S52引脚图
AT89S52的中断控制系统由两个外部中断、两个计数/定时器中断以及一个串行口中断组成，它共有五个中断源。
AT89S52内部有一个时钟震荡电路，时钟电路会产生时钟脉冲序列。产生的时钟
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脉冲频率的倒数，是最基本最小的定时信号，并且完整的时钟震荡电路需外接晶体振荡器和微调电容。如果电路需要接振荡器，那么震荡器必须接地，并且其中振荡器可供选择的频率范围1.2MHz-12MHz。
2.2.2 主控模块电路
AT89S52最小应用系统包括一片地址译码器74LS138以及一片AT89S52的CPU芯片。AT89S52的P1.0-P1.3接拨码开关的输出送入74LS157后的选择数据，电源加电时，在初始化程序中CPU读取预置值，根据预置值输出电压控制字，从而实现开机预置。如图3 的AT89S52单片机基本系统原理图所示。
图3 AT89S52单片机基本系统原理图
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吴益才：数控直流稳压电源设计
2.3 键盘和显示器接口电路
键盘和显示器电路如图4所示。键盘和显示器电路选用INTEL公司设计生产的通用的可编程键盘和显示器接口电路芯片的8279[6]。8279芯片具有这次设计键盘和显示器接口电路所需要的多项功能，它能够自动扫描键盘和显示器的状态，随着实时命令以及电路状态进行动态的显示，并且可以自动识别闭合键号以及防止抖动等功能。
图4 键盘/显示器电路
数控稳压电源的设计所采用的输入键盘为4*4的键盘，16个按钮开关此次设计使用了15个，其中不仅仅有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数字按键，还设置了+0.1（步进增）、-0.1（步进减）、+1、-1、CLC（表示清零）、ENTER使用电源时常用功能。在设计中用了8279的RL0-RL3与设计采用的4*4的键盘相连，作为键盘输入，而SL0-SL3作为扫描输出。因为此设计只使用六个数码管，设计采用3-8译码器74LS138就能满足需要了，所以键盘扫描输出值用了3位，为SL0-SL2。
设计中采用了2*4个拨动开关，可以预置2组4位数据，经选择器74LS157，由1Y-3Y输出给CPU P1.1-P1.4，作为输出电压预置数使用。因AT89S52是八位芯片，一次只能输出八位数据，所以预置数也必须是八位，拨码开关一组高为四位，另外的
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