一、引言
随着信息技术的快速发展,程序图在各种软件项目中扮演着越来越重要的角色。
将程序图转换为文字形式的过程往往具有一定的挑战性和复杂性。
本文将详细介绍程序图转换技巧以及主控指令的生成策略,帮助读者更好地理解和实现这一过程。
二、程序图转换技巧
1. 识别主要元素
在进行程序图转换时,首先要识别程序图中的主要元素,包括节点、边和注释等。
节点代表程序中的操作或事件,边表示操作之间的流程或数据传输,注释则提供了对节点和边的解释或说明。
2. 绘制流程图
将程序图转换为文字形式的一种有效方法是绘制流程图。
通过流程图,可以清晰地展示程序中的各个步骤和操作。
在绘制流程图时,需要关注节点的顺序、条件分支和循环结构等。
3. 分解复杂结构
对于复杂的程序图,需要进行分解,将其划分为若干个较小的部分。
这样可以将问题简化,更易于理解和转换。
在分解过程中,要注意保持各部分之间的逻辑关系。
4. 编写伪代码
伪代码是一种介于自然语言编程和真实编程之间的表示方法。
通过编写伪代码,可以将程序图中的操作转换为文字形式。
在编写伪代码时,需要关注操作的顺序、条件判断和循环结构等。
三、主控指令的生成策略
1. 确定主控指令
在主程序中,主控指令用于控制程序的执行流程。
在将程序图转换为文字形式时,需要确定哪些指令是主控指令。
常见的主控指令包括顺序执行、条件判断、循环执行等。
2. 生成策略
(1)顺序执行:按照程序图中的顺序,依次生成指令。
在生成指令时,需要注意指令之间的依赖关系和执行顺序。
(2)条件判断:根据程序图中的条件分支,生成相应的条件判断指令。
这些指令通常包括条件语句(如if语句)和开关语句(如case语句)。
在生成条件判断指令时,需要关注条件的判断和跳转逻辑。
(3)循环执行:对于程序图中的循环结构,生成循环执行指令。
这些指令包括for循环、while循环等。
在生成循环执行指令时,需要关注循环的起始条件、终止条件和循环体中的操作。
四、实例分析
假设有一个简单的程序图,包含顺序执行、条件判断和循环执行等结构。我们可以通过以下步骤将其转换为文字形式:
1. 识别主要元素:识别节点、边和注释等。
2. 绘制流程图:根据程序图绘制流程图,展示各个步骤和操作。
3. 分解复杂结构:将复杂的结构进行分解,划分为若干个较小的部分。
4. 编写伪代码:根据流程图编写伪代码,表示程序中的操作。
5. 生成主控指令:确定主控指令,包括顺序执行、条件判断和循环执行等,并生成相应的文字描述。
五、结论
将程序图转换为文字形式是一项复杂而重要的任务。
通过识别主要元素、绘制流程图、分解复杂结构和编写伪代码等方法,可以有效地实现这一过程。
同时,确定主控指令并生成相应的文字描述也是关键步骤之一。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解和实现程序图转换技巧以及主控指令的生成策略。
找一些计算机常识题目
选择题1>计算机病毒是指( B)。 (A)一种可传染的细菌(B)一种人为制造的破坏计算机系统的程序(C)一种由操作者传染给计算机的病毒(D)一种由计算机本身产生的破坏程序2>第一台电脑ENIAC诞生在 (B )。 (A)英国 (B)美国 (C)德国 (D)中国3>下列设备不是输入设备的是(C)。 (A)扫描仪 (B)数码相机 (C)显示器 (D)鼠标4>ROM与RAM的主要区别是( B )。 (A)断电后,ROM内保存的信息会丢失,而RAM则可长期保存、不会丢失(B)断电后,RAM内保存的信息会丢失,而ROM则可长期保存、不会丢失(C)ROM是外存储器,RAM是内存储器(D)ROM是内存储器,RAM是外存储器5>CD-ROM是一种大容量的外部存储设备,其特点是(A )。 (A)只能读不能写(B)处理数据速度低于软盘(C)只能写不能读(D)既能写也能读6>下列不属于字处理软件的是(D )。 (A)记事本 (B)写字板 (C)Word(D)画图7>计算机病毒对于操作计算机的人( C)。 (A)只会感染,不会致病(B)会感染致病,但无严重危害(C)不会感染(D)产生的作用尚不清楚8>Enter键是(B )。 (A)输入键 (B)回车键 (C)空格键(D)换档键9>下列关于“剪贴板”的叙述错误的是(D )。 (A)凡是进行“剪切”或“复制”操作时,都可以把选取的信息送到剪贴板中(B)剪贴板中的信息关机后会自动消失 (C)剪贴板不仅能存入文字,还能存放图片等(D)剪贴板中的信息可以自动保存成磁盘文件并长期保存10>当电子邮件在发送过程中发生错误,则( B )。 (A)自动把该邮件删除 (B)原件退回,并注明原因(C)原件退回,但不注明原因(D)原件不退回,但告知不能到达11>以下关于Windows 98的叙述,错误的是(D)。 (A)文件名可以包括空格、汉字(B)Windows 98是多任务的操作系统(C)屏幕保护程序的作用不是为了保护用户的视力 (D)在同一磁盘中复制文件或文件夹可以用鼠标按住左键直接拖动完成12>Word的“文件”命令菜单底部显示的文件名所对应的文件是( C)。 (A)当前被操作的文件(B)当前已经打开的所有文件(C)最近被操作过的文件 (D)扩展名是的所有文件13>为了防治已存有信息的软盘被病毒感染,应采取的措施是(B)。 (A)不要把它与有病毒的软盘放在一起(B)把它加上写保护的措施后再放入计算机内使用(C)保护它的清洁(D)定期对它做格式化的处理14>下列作为计算机中文件名通配符的是 ( B)。 (A)>和< (B)*和? (C)+和-(D)*和#15>设置纸张的大小时,应使用的命令是(A )。 (A)文件 菜单中的页面设置命令(B)文件 菜单中的工具栏命令(C)视图菜单中的工具栏命令(D)视图菜单中的页面设置命令16>关于中央处理器,下列说法错误的是( C)。 (A)包括运算器 (B)是计算机处理信息的核心(C)包括CPU和ROM (D)又称CPU17>在微型计算机中,Modem的中文名称是(D )。 (A)网卡 (B)内存(C)显卡(D)调制解调器18>在Windows 98中,下列文件名不正确的是(C)。 (A)abc6(B)5f#6(C)dk*p(D)doud%19>下面有关回收站的说法正确的是(A )。 (A)回收站可暂时存放被用户删除的文件(B)用户永久删除的文件存放在回收站中(C)回收站的文件是不可恢复的 D)回收站中的文件如果被还原,则不一定回到它原来位置20>在Windows 98环境中同时按下Ctrl+Alt+Del三个键,其作用是( B)。 (A)终止当前操作 (B)打开“关闭程序”窗口 (C)关闭计算机 (D)热启动21>目前使用的微型计算机中微处理器用的电路是( D )。 (A)中小规模集成电路(B)晶体管(C)电子管 (D)大规模或超大规模集成电路22>键盘上“DEL”键等同于下面功能(C )。 (A)复制 (B)粘贴(C)删除 (D)重命名23>计算机感染病毒的可能途径是( B)。 (A)从键盘上输入数据(B)软盘或网络(C)软盘表面不清洁(D)电源不稳定24>下列关于“任务栏”的叙述,哪一项是错误的 (D )。 (A)可以将任务栏设置为自动隐藏 (B)任务栏可以移动(C)通过任务栏上的按钮,可实现窗口之间的切换(D)在任务栏上,只显示当前活动窗口名25>在“显示属性”对话框中,我们不能更改的内容是(D)。 (A)桌面背景(B)屏幕保护程序 (C)改变屏幕显示分辨率(D)改变用户密码26>当Windows98安装完成后,自动安装的应用程序有( D)。 (A)WPS2000 (B)Word2000(C)Excel2000(D)写字板27>下列对Windows窗口的描述中,错误的是( D )。 (A)可以对窗口进行“最小化”、“最大化”操作(B)可以同时打开多个窗口,但只有一个活动窗口(C)可以通过鼠标或键盘进行窗口的切换 (D)可以改变窗口大小,但不能移动28>计算机中数据的表示形式是 ( C)。 (A)八进制 (B)十进制 (C)二进制(D)十六进制 29>我的电脑是一个( D )。 (A)系统文件夹(B)用户自己创建的文件夹(C)文档文件(D)应用程序文件30>下列四项内容中,不属于Internet基本功能的是(D )。 (A)电子邮件(B)文件传输 (C)远程登录 (D)邮寄包裹31>下列不属于信息传递方式的是 (C )。 (A)上网 (B)发信(C)思考 (D)看电影32>RAM的中文名字是(B )。 (A)只读存储器 (B)随机存储器 (C)运算器(D)语音教室33>不属于多媒体处理软件的是(D)。 (A)Photoshop (B)Flash(C)PowerPoint(D)Word>Windows 98中能更改文件名的操作是( D )。 (A)用鼠标左键双击文件名,然后选择“重命名”,键入新文件名后按回车键(B)用鼠标左键单击文件名,然后选择“重命名”,键入新文件名后按回车键(C)用鼠标右键双击文件名,然后选择“属性”,键入新文件名后按回车键(D)用鼠标右键单击文件名,然后选择“重命名”,键入新文件名后按回车键35>关于信息的下列说法,正确的是( B )。 (A)信息就是消息(B)信息是指加工处理后的有用的消息(C)指人们能看到和听到的消息(D)信息是指能用计算机处理的消息36>第一台电子计算机于是1946年诞生于( C )。 (A)中国(B)日本(C)美国(D)英国37>在Windows 98中,窗口最大化后不能进行的操作是(C )。 (A)恢复(B)最小化 (C)移动 (D)关闭38>在计算机中(C )个字节称为一个MB。 (A)10K(B)100K(C)1024K(D)1000K39>在Word的编辑状态,执行编辑菜单中“复制”命令后( B)。 (A)被选择的内容被复制到插入点处(B)被选择的内容被复制到剪贴板(C)插入点所在的段落内容被复制到剪贴板(D)光标所在的段落内容被复制到剪贴板40>下列关于计算机软件版权的叙述,不正确的是( C )。 (A)计算机软件是享有著作保护权的作品(B)未经软件著作人的同意,复制其软件的行为是侵权行为(C)盗版软件是一种免费软件(D)盗版软件是一种违法行为41>选中一个文件,点击鼠标右键,再选中“删除”,则该文件(B )。 (A)被彻底删除 (B)只是被放入回收站,还可以还原(C)只是被放入回收站,但不可还原(D)被放入了剪贴板中42>一个完整的计算机系统包括 ( )。 A(A)硬件和软件(B)主机和外部设备(C)主机和实用程序 (D)运算器、存储器和控制器43>在电子邮件中能包含的信息有 ( D )。 (A)只能是文字(B)只能是文字与图像信息(C)只能是文字与声音信息(D)可以包含文字、声音和图像等各种信息44>一只1000G的硬盘的容量相当于1000M的硬盘( C)。 (A)1 只(B)1000只(C)1024只 (D)512只45>我国的第一台电子计算机于(B)年试制成功。 (A)1953 (B)1958(C)1964(D)>计算机上网,下列设备中必需的是( B )。 (A)电话机(B)网卡或调制解调器(C)无线话筒 (D)耳机47>微机中1K字节表示的字节数是( C )。 (A)1000(B)8×1000 (C)1024 (D)8×>在字处理系统的编辑状态下,“打开”文档的作用是( C)。 (A)将指定的文档从内存中读入,并显示在当前窗口(B)为指定的文档打开一个空白窗口(C)将指定的文档从外存中读入,并显示在当前窗口(D)显示并打印指定文档的内容49>有一台计算机其CPU的型号为PⅢ886,其中“886”指的是( B)。 (A)CPU的出厂编号 (B)CPU的主频(C)内存的容量 (D)CPU的价格50>在Windows 98中,打开“资源管理器”窗口后,要改变文件或文件夹的显示方式,应选用(C)。 (A)“文件”菜单(B)“编辑”菜单(C)“查看”菜单(D)“帮助”菜单51>一个字节对应的二进制位数是(D )。 (A)1(B)2 (C)4(D)852>Windows98中一般来说浏览系统资源可以通过我的电脑和( D )来完成。 (A)公文包(B)文件管理器(C)程序管理器(D)资源管理器53>在计算机的存储中,关机后会丢失信息的是 ( D)。 (A)软盘 (B)硬盘 (C)ROM (D)RAM54>下面设备中是输入设备的是 ()。 C(A)磁盘驱动器(B)显示器 (C)键盘(D)打印机55>下列不属于操作系统的软件是(D )。 (A)Windows (B)DOS (C)Linux(D)Powerpoint56>计算机病毒是指( C)。 (A)能传染给操作者的一种病毒 (B)已感染病毒的磁盘(C)具有破坏性的特制程序(D)已感染病毒的程序57>微型计算机的键盘上用于输入上档字符和转换英文大小写字母输入的键是(C )。 (A)<Alt>键(B)<Ctrl>键(C)<Shift>键 (D)<Tab>键58>Windows 98中的“剪贴板”是(D )。 (A)硬盘中的一块区域(B)软盘中的一块区域(C)高速缓存中的一块区域(D)内存中的一块区域59>在桌面空白处右击,弹出的快捷菜单中选择“属性”会出现( C)。 (A)“控制面板”对话框(B)“系统属性”对话框(C)“显示属性”对话框 (D)“桌面主题”对话框 60>WORD 在正常启动之后,会自动打开一个名为( D )的文档。 (A) (B) (C) (D)文档161>在Windows98中,“回收站”的作用是( D )。 (A)存放磁盘的碎片(B)存放文件的碎片(C)保存剪切的文本(D)存放被删除的文件62>在Windows 95中有两个管理系统资源的程序组,它们是( C )。 (A)资源管理器和控制面板(B)我的电脑和控制面板(D)我的电脑和资源管理器(C)控制面板和开始菜单63>在微型计算机中,CPU的名称是(A)。 (A)中央处理器 (B)内存(C)运算器(D)控制器64>设Windows 98 桌面上已经有某应用程序的图标,在系统默认方式下,要运行该程序,可以(C )。 (A)用鼠标左键单击该图标 (B)用鼠标右键单击该图标(C)用鼠标左键双击该图标 (D)用鼠标右键双击该图标65>在Windows 98的窗口中,选中末尾带有省略号(…)的菜单意味着(D)。 (A)将弹出下一级菜单(B)将执行该菜单命令(C)表明该菜单项已被选用(D)将弹出一个对话框66>在Internet(因特网)上能够( D )。 (A)网上购物(B)打国际长途电话 (C)网上看病 (D)以上都对67>下列不属于信息传递方式的是 ( D)。 (A)听音乐 (B)谈话 (C)看书(D)思考68>下列有关回收站的论述,错误的是(A)。 (A)回收站不占用磁盘空间(B)如果确认回收站中的所有内容无保留价值,可清空收站(C)误删除的文件可通过回收站还原(D)回收站中的内容可以删除69>电子邮件地址的一般格式为( A)。 (A)用户名@域名 (B)域名@用户名(C)IP地址@域名(D)域名@IP地址70>计算机硬件系统中最核心的部件是( B)。 (A)主板(B)CPU(C)内存储器 (D)I/O设备71>在某个文档窗口中进行了多次剪切操作,并关闭了该文档窗口后,剪贴板中的内容为(B)。 (A)第一次剪切的内容(B)最后一次剪切的内容(C)所有剪切的内容(D)空72>在Windows 98的回收站中,存放的()。 A(A)只能是硬盘上被删除的文件或文件夹(B)只能是软盘上被删除的文件或文件夹(C)可以是硬盘或软盘上被删除的文件或文件夹(D)可以是所有外存储器中被删除的文件或文件夹73>在只有一个软驱的计算机中,软驱的盘符通常用(A )。 (A)A:(B)B:(C)C: (D)D:74>在Windows 98的“资源管理器”左部窗口中,若显示的文件夹图标前带有加号(+),意味着该文件夹 (A )。 (A)含有下级文件夹 (B)仅含有文件(C)是空文件夹(D)不含下级文件夹75>下列能管理计算机硬件资源、软件资源的软件是( C)。 (A)Word2000(B)PowerPoint2000 (C)Windows2000(D)Wps>对于内存的说法正确的是(A )。 (A)存储速度很快(B)价格相对于硬盘来说比较便宜(C)携带比较方便 (D)病毒一般不会感染它 77>在Windows中,默认的切换中英文输入的方法是 (A )。 (A)CTRL+空格(B)CTRL+SHIFT (C)SHIFT+ALT+CTRL (D)ALT+空格78>用IE访问网页时,鼠标指针移到存在超级链接部位时,形状通常变为 ( C)。 (A)闪烁状态(B)箭头形状 (C)手形(D)旁边出现一个问号79>用智能ABC输入法输入单个汉字时,使用的字母键( C)。 (A)必须是大写(B)大写或小写(C)必须是小写(D)大写或小写混合键用80>对“我的电脑”的图标单击鼠标右键,可执行下面的哪个操作( C )。 (A)打开文件(B)打开“我的电脑”窗口(C)打开快捷菜单(D)没有反应81>Windows 98的整个显示屏幕称为 (D )。 (A)窗口(B)操作台 (C)工作台 (D)桌面82>主要用于查看因特网信息的软件是( C )。 (A)Microsoft Word(B)Microsoft Excel(C)Internet Explorer (D)Outlook Express83>在同一磁盘的两个文件夹间移动选定的文件,除可用鼠标直接拖动实现外,还可以使用的方法是( D )。 (A)先“复制”后“粘贴” (B)先“移动”后“粘贴”(C)先“删除”后“粘贴” (D)先“剪切”后“粘贴”84>在Windows98的“我的电脑”窗口中,若已选定硬盘上的文件或文件夹,并按了DEL键和“确定”按钮,则该文件或文件夹将( A )。 (A)被删除并放入“回收站” (B)不被删除也不放入“回收站”(C)被删除并不放入“回收站” (D)被压缩并放入“回收站”85>以下均为视频文件扩展名的是( C )。 (A)txt、doc(B)wav、mid (C)avi、mpg(D)bmp、gif86>计算机网络最突出的优点是 (A )。 (A)可以互相通信、数据共享 (B)运算效率高(C)处理速度快(D)存储容量大87>查看近期访问过的站点,应该点击哪个按钮 (D )。 (A)主页(B)搜索 (C)收藏 (D)历史88>在Windows网络环境中,要访问其他计算机,可以打开 (C )。 (A)我的电脑 (B)控制面板 (C)网上邻居 (D)我的文档89>与普通邮件相比,电子邮件的特点是 (D )。 (A)发送速度慢、费用高(B)发送速度慢、费用低(C)发送速度快、费用高 (D)发送速度快、费用低90>在全屏幕方式的DOS状态下,如果想返回到WINDOWS,键入(B)。 (A)QUIT (B)EXIT (C)XLS(D)DOS 91>现有一个以文件名A保存过的word文档,如果要把该文件以文件名B保存的话,使用方法是( B)。 (A)“保存” (B)“另存为” (C)“另存为Web页” (D)“打开”92>使用Windows的过程中,在不能使用鼠标的情况下,可以打开“开始”菜单的操作是(C )。 (A)按Shift+Tab键 (B)按Ctrl+Shift键 (C)按Ctrl+Esc键(D)按空格键93>Windows的文件夹下(B )。 (A)只能存放文件(B)可以存放文件或文件夹 (C)只能存放文件夹(D)不能存放任何东西 94>一个字节(BYTE)占(D)个二进制位。 (A)1 (B)2(C)4 (D)895>在进行文件的移动操作时,剪切操作是( D)。 (A)将选定的文件删除(B)将选定的文件复制(C)将选定的文件移到当前插入点处(D)将选定的文件移到剪贴板96>在Windows 98中,要彻底删除一个文件可行的方法之一是(A)。 (A)选中该文件,单击鼠标右键,按住Shift键,选中“删除”,点击“是”按钮(B)选中该文件,单击鼠标左键,按住Alt键,选中“删除”,点击“是”按钮(C)选中该文件,单击鼠标右键,按住Ctrl键,选中“删除”,点击“是”按钮(D)选中该文件,单击鼠标左键,按住Ctrl键,选中“删除”,点击“是”按钮97>在Window 98的资源管理器窗口左部,单击文件夹图标左侧的加号(+)后,屏幕上显示结果的变化是(C)。 (A)窗口左部显示的该文件夹的下级文件夹消失(B)该文件夹的下级文件夹显示在窗口右部(C)该文件夹的下级文件夹显示在窗口左部(D)窗口右部显示的该文件夹的下级文件夹消失98>Windows把整个屏幕看作(B)。 (A)窗口(B)桌面(C)屏幕(D)桌布99>在Windows98中,按Ctrl+Alt+Del将出现“关闭程序”窗口,该窗口所列出的内容是( B )。 (A)已经打开的各个文档文件的文件名(B)正在运行的各个程序名 (C)具有“系统”属性的应用程序名(D)系统中可执行的各个程序名100>在Windows 98的桌面上有一个文件夹显示为灰色,则该文件夹的属性为(B)。 (A)只读 (B)隐藏 (C)存档(D)系统
万和热水器u3,5v稳压出来只有4.9v什么情况
电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。 电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。 当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。 随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。 随着数控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。 电源在使用时会造成很多不良后果,世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。 只有满足产品标准,才能够进入市场。 随着经济全球化的发展,满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。 数控电源是从80年代才真正的发展起来的,期间系统的电力电子理论开始建立。 这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。 在以后的一段时间里,数控电源技术有了长足的发展。 但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。 因此数控电源主要的发展方向,是针对上述缺点不断加以改善。 单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。 新的变换技术和控制理论的不断发展,各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用,到90年代,己出现了数控精度达到0.05V的数控电源,功率密度达到每立方英寸50W的数控电源。 从组成上,数控电源可分成器件、主电路与控制等三部分。 目前在电力电子器件方面,几乎都为旋纽开关调节电压,调节精度不高,而且经常跳变,使用麻烦数字化智能电源模块是针对传统智能电源模块的不足提出的,数字化能够减少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数,有效地解决电源模块中诸如可靠性、智能化和产品一致性等工程问题,极大地提高生产效率和产品的可维护性。 电源采用数字控制,具有以下明显优点:1)易于采用先进的控制方法和智能控制策略,使电源模块的智能化程度更高,性能更完美。 2)控制灵活,系统升级方便,甚至可以在线修改控制算法,而不必改动硬件线路。 3)控制系统的可靠性提高,易于标准化,可以针对不同的系统(或不同型号的产品),采用统一的控制板,而只是对控制软件做一些调整即可。 4)系统维护方便,一旦出现故障,可以很方便地通过RS232接口或RS485接口或USB接口进行调试,故障查询,历史记录查询,故障诊断,软件修复,甚至控制参数的在线修改、调试;也可以通过MODEM远程操作。 5)系统的一致性好,成本低,生产制造方便。 由于控制软件不像模拟器件那样存在差异,所以,其一致性很好。 由于采用软件控制,控制板的体积将大大减小,生产成本下降。 6)易组成高可靠性的多模块逆变电源并联运行系统。 为了得到高性能的并联运行逆变电源系统,每个并联运行的逆变电源单元模块都采用全数字化控制,易于在模块之间更好地进行均流控制和通讯或者在模块中实现复杂的均流控制算法(不需要通讯),从而实现高可靠性、高冗余度的逆变电源并联运行系统。 第一章 系统设计1.1设计任务与要求1.1.1设计任务设计一台微机控制的数控直流电压源,为电子设备供电。 在设计过程中,选择1~2个单元电路使用仿真软件(例如Multisim2001等)进行仿真调试。 用计算机绘制所有的电路图和印刷电路图1.1.2设计要求输出电压范围0-30v,步进值为0.1V电压调整率Sv<0.05%V;电流调整率Si<0.03%A; 纹波电压〈峰峰值<=5mA; 具有过流保护和短路保护功能;用数字显示输出电压 1.2方案的选择与论证1.2.1总体设计方案根据题目要求设计的框图,如图1.1所示:方案一:此方案采用传统的调整管方案,主要特点在于使用一套十进制计数器完成系统的控制功能,一方面完成电压的译码显示,另一方面其输出作为EPROM 的地址输入,而由EPROM的输出经D/A变换后去控制误差放大的基准电压,以控制输出步进。 其框图如图1.2所示图2.1原理框图如图1.2调整管控制的稳压电源方案二:采用51系列单片机作为整机的控制单元,通过改变输入数字量来改变输出电压值,从而使输出功率管的基极电压发生变化,间接地改变输出电压的大小。 为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小,可以经过ADC0809进行模数转换,间接用单片机实时对电压进行采样,然后进行数据处理及显示。 采用软件方法来解决数据的预置以及电流的步进控制,使系统硬件更加简洁,各类功能易于实现本系统以直流电源为核心,利用51系列单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电流,设置步进等级可达0.1V,并可由数码管显示实际输出电压值和电压设定值。 利用单片机程控输出数字信号,经过D/A转换器(DA0832)输出模拟量,再经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极,随着功率管基极电电流的变化而输出不同的电压。 单片机系统还兼顾对恒压源进行实时监控,输出电压经过电流/电压转变后,通过A/D转换芯片,实时把模拟量转化为数据量,经单片机分析处理, 通过数据形式的反馈环节,使电压更加稳定,构成稳定的压控电压源。 图1.3单片机控制的稳压电源1.2.2方案的比较与论证1.2.2.1数控部分方案一采用中、小规模器件实现系统的数控部分,使用的芯片很多,造成控制电路内部接口信号繁琐,中间相互关联多,抗干扰能力差。 在方案二中采用单片机完成整个数控部分的功能,同时,8031作为一个智能化的可编程器件,便于系统功能的扩展。 1.2.2.1输出部分方案一采用线性调压电源,以改变其基准电压的方式使输出不仅增加/减少,这样不能不考虑整流滤波后的纹波对输出的影响,而方案二中使用运算放大器作前级的运算放大器,由于运算放大器具有很大的电源电压抑制比,可以大大减小输出端的纹波电压。 在方案一中。 为抑制纹波而在线性调压电源输出端并联的大电容降低了系统的响应速度,这样输出的电压难以跟踪快变的输入,方案二中的输出电压波形与D/A变换输出波形相同,不尽可以输出直流电平,而且只要预先生成波形的量化数据,就可以产生多种波形输出,使系统陈给有一定驱动能力的信号源。 1.2.2.3显示部分方案一中的显示输出是对电压的量化值直接进行译码显示输出,显示值为D/A转换的输入量,由于D/A转换与功率驱动电路引入的误差,显示值与电源实际输出值之间可能出现较大偏差。 方案二中采用三位半的数字电压表直接对输出电压采样并显示输出实际电压值,一旦系统工作异常,出现预制值与输出值偏差过大,用户可以根据该信息予以处理。 方案二中还采用了键盘/显示器接口控制器8279。 不仅简化接口引线,而且减小了软件对键盘/显示器的查询时间,提高了CPU的利用率。 综上所述,选择方案二,使用单片机实现。 1.2.3系统的原理框图和电路图图1.4总体原理框图第二章系统的硬件电路设计2.1电源部分2.1.1稳压电路结构组成稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成,如图2.1所示2.1 电源方框及波形图a.整流和滤波电路:整流作用是将交流电压U2变换成脉动电压U3。 滤波电路一般由电容组成,其作用是脉动电压U3中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压U4。 b.稳压电路:由于得到的输出电压U4受负载、输入电 压 和 温度的影响不稳定,为了得到更为稳定电压添加了稳压电路,从而得到稳定的电压U0。 2.1.2电源设计 电源部分包括:+5V、 15V两大部分:+5V电源只要供单片机部分使用,原理图如图2.2所示对于滤波电容的选择,需要注意整流管的压降;7805的最小允许压降波动10%,所以允许的最大纹波的峰峰值 U=9(1-10%)-1.4-5=2.76VC= = =3600Uf选取的滤波电容所以选取的滤波电容C=4700Uf/16V 15V电源,其电源电路如图2.3所示允许的纹波峰峰值U=18(1-10%)-0.7-12-U=4.9V按近似电流放电计算,则C= = =1430Uf选取滤波电容选取滤波电容C=2200uF/30V图2.2和图2.32.2数控部分2.2.1AT89C51单片机AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含4K bytes的可反复擦写的只读程序存储器(EPROM)和128 bytes的随机数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C51单片机可提供高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。 因此,在这里我选用AT89C51单片机来完成。 主要性能参数:•与MCS-51产品指令系统完全兼容•4K字节可重擦写Flash闪存存储器•1000次擦写周期•全静态操作:0hz-24hz•三级加密程序存储器•128x8字节内部RAM•32个可编程I/O口线•2个16位定时/计数器•6个中断源•可编程串行UART通道•低功耗空闲和掉电模式AT89C51 内存空间1、内部程序存储器(FLASH)4K 字节。 2、外部程序存储器(ROM)64K 字节。 3、内部数据存储器(RAM)256 字节。 4、外部数据存储器(RAM)64K 字节。 2.3信号处理电路2.3.1D/A转换 电源输出电压范围是0-30V,步长0.1V,共有300个状态,而8位的D/A转换只有256个状态,不能满足要求,因此我需要选用10字长的D/A转换器来达到设计要求。 MAX504是由美信(Maxim)公司生产的一种低功耗、电压输出型10位串行数/模转换器。 MAX504既可用+5V单电源工作,也可用±5V双电源工作。 该电路采用14引脚DIP型或SO型封装,图2示出它的引脚排列,表1介绍它的引脚功能。 图2.5 MAX504封装图 表1MAX504的引脚功能引脚序号 引脚名称引脚功能1BIPOFF双极性偏置/增益电阻端2DIN串行数据输入端3CLR/清除端,异步置位DAC寄存器所有位4 SCLK 串行时钟输入端5 CS/片选端,低电压有效6 DOUT 串行数据输出端7 DGND数字地8 AGND 模拟地9 REFIN参考电压输入端10REFOUT参考电压输出端,若不用应接至VDD11VSS电源负端12VOUT DAC模拟输出地13VDD电压负端14 RFB反馈电阻端2.4键盘与显示部分2.4.1显示部分显示数据以串行方式从89C51的P12口输出送往移位寄存器74LS164的A、B端,然后将变成的并行数据从输出端Q0~Q7输出,以控制开关管WT1~WT3的集电极,然后再将输出的LED段选码同时送往数码管LED1~LED2。 位选码由89C51的P14~P16口输出并经译码器74LS138送往开关管Y1~Y8的基极,以对数码管LED1~LED8进行位选控制,这样,4个数码管便以100ms的时间间隔轮流显示。 由于人眼的残留效应,这4个数码管看上去几乎是同时显示。 2.4.2键盘部分键盘是有无数个按键组成的开关矩阵,它是一种廉价的输入设备。 一个键盘通常包括数据键,字母键以及一些功能键。 操作人员可以通过键盘向计算机输入数据、地址、指令或其他的控制命令,实现简单的人机对话。 用于计算机系统的键盘通常有两种:一类是编码键盘,即键盘上闭合键的识别有专用硬件识别。 另一类是非编码键盘,即键盘上键入及闭合键的识别由软件实现。 键盘接口应具有的功能:键扫描功能,即检测是否有键按下键识别功能,确定被按下建所在的行列的位置产生相应的键的代码消除按键弹跳及对付多键串键这里我要选用的是非编码3x3键盘结构,能自动消除键抖动影响,具有对按键同时按下的保护,能把键盘信息存入堆栈,也可向CPU发中断请求,得到响应后,使CPU获取按键信息,还可接受CPU队间信息的查询。 对每个键我们都赋予了特定的功能:0------每按键一次增加10V1------每按键一次减少10V2------每按键一次增加1V 012 3------每按键一次减少1V 34 54------每按键一次增加0.1V 6 785------每按键一次减少0.1V 7-----清除显示8-----开始显示AT89C51和8279键盘、显示器接口下图2.11是AT89C51、8279与键盘和显示器的接口电路,当有键按下时,8279可用中断方式通知C51。 编程实现的功能是:当有键0-8按下时,完成健值获取,并用LED输出显示键值。 2.5输出电路2.5.1稳压输出部分这部分将数控部分送来的电压控制字转换成稳定电压输出,电路主要由D/A转换、稳压输出、过流保护指示和延时启动等几部分组成,电路图如图所示电压输出范围为0-29.9V,步长0.1V,共有300种状态,所以上面提到选用10位D/A转换器MAX504。 设计中用两个电压控制字代表0.1V,当电压控制自从0,2,4•••到598时,电源输出电压为0.0,0.1,0.2•••到29.9V。 当MAX504基准电压采用+15V时,D/A转换电路满幅,输出为15.0V(电压控制字为1023时)。 由于世纪最大用到电压控制字598 ,因此D/A转换部分最大输出电压V1=(598/1023)*15=8.77D/A转换部分输出的电压作为稳压输出电路的参考电压。 稳压输出电路的输出与参考电压成比例,范围是0-29.9V,稳压输出部分采用典型的串联反馈稳压电路,也可以认为是以参考电压作为输入的直流功率放大器。 这部分电路主要有运放U3A和三极管T1、T2构成,T2时大功率三极管。 D/A转换电路输出的电压V1接到运放U3A的同相端,稳压电源的输出经R5、RW3和R6组成的取样电路分压后送到运放U3A的反相端,经运放比较放大后,驱动由T1和T2组成的复合调整管。 当电路平衡时,D/A输出电压V1与取样电压V2相等,R5=500Ω,R6=340Ω,51Ω电位器RW3调在中间位置,设稳压电源输出电压为VOUT,则V2=[(R6+51/2)/(R5+R6+51)]* VOUT=[(340+25.5)/(500+340+51)]* VOUT=0.294VOUT 因为 V1=V2VOUT=V1/0.294=3.4V1所以VOUT=3.4V1=3.4*8.79V=29.9V2.5.2输出电压显示电路为了实现输出电压的实时监控,使用ICL7107搭接的数字电压表对其输出电压采样测量,并输出显示,用户可以从显示器上看见两个电压值:其一为单片机设置的电压值,即期望值,其二为输出电压的实测值。 正常工作时两者相差很小。 一旦出现异常情况,用户可以看到期望值不符,从而采取相应的措施。 输出电压测量/显示电路如图 第三章系统的软件设计软件要实现的功能是:键盘对单片机输入数据,单片机对获得的数据进行处理,送到10位数模转换器(MAX504),再送到数字电压表,实现数字量对电压的控制。 图3.1单片机模块方框图3.1主控程序主控程序首先进行系统初始化,然后读入预置电压值,输出相应的电压控制字,等待键盘输入。 根据键盘的不同输入,用散转方式转入相应的应用程序,执行后,若用户又输入“清除显示”,则输出电压控制字0,返回初始状态,等待下一次按键。 框图如图3.2所示。 图3.2 主程序流程图 图3.3中断服务程序流程图3.2中断程序过流保护由中断实现,在中断服务程序中进行各项报警和保护操作,中断服务程序框图如图3.3所示。 键盘中断程序中将一标志置“1”,表示有键键入,并将键盘码读入赋给一个变量。 在主程序和哥哥应用程序中读取此标志和变量值,作为进行各项操作的依据,读后将标志清零。 3.3键盘显示程序图3.4键中断流程图图3.5 显示流程图第四章电路扩展4.1抑制纹波本题对纹波要求非常高,对于本系统,造成纹波的主要因素是工频干扰、负载波动和数字调节的过冲噪声。 其中第三项是数字控制系统必然存在的,不可避免;因此,主要从抑制工频干扰和提高负载容量上来抑制纹波。 ◆在电源端即进行滤波。 系统的工频干扰主要由电源变压器引入,因此在电源端进行滤波对抑制工频干扰是十分必要和十分有效的。 本系统的两个电源都在输出端进行了三极管有源滤波。 4.2保护电路保护电路由T3和R8构成,设Lm为保护动作电流,则当电源输出电流I增加到Im时,R8上的压降Im*R8使得T3管导通,分掉了复合管的基极电流,使输出I不再增加。 电路中Im定为2A,T3的导通电压为0.6V,则R8=0.6V/2A=0.3Ω。 过流时的中断申请由运放U3B产生。 当过流发生时,稳压源输出经取样后得到的电压V2低于D/A转换输出电压v1,U3A输出正向饱和,使得U3B的反向端电位升高,U3B输出低电平,产生中断申请信号。 4.3延时启动 5.3系统误差分析从电路的原理框图可以看出,系统的主要误差来源于三个方面:(1)MAX504的量化误差 MAX504为10位D/A转换器,满量程为30V的量化误差为1/2LMBS=(1/2)*(1/210)*30V=14.65Mv。 按满度归一化的相对误差为 (1/2)*(1/210)=0.05%(2)基准电压温漂引入的误差LM336在0—40OC范围内漂移不大于4Mv,故相对误差=2mV/5V=0.04%。
模拟电子技术的课程设计(可调直流稳压电源)?
绪 论电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。 电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。 当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。 随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。 随着数控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。 电源在使用时会造成很多不良后果,世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。 只有满足产品标准,才能够进入市场。 随着经济全球化的发展,满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。 数控电源是从80年代才真正的发展起来的,期间系统的电力电子理论开始建立。 这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。 在以后的一段时间里,数控电源技术有了长足的发展。 但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。 因此数控电源主要的发展方向,是针对上述缺点不断加以改善。 单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。 新的变换技术和控制理论的不断发展,各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用,到90年代,己出现了数控精度达到0.05V的数控电源,功率密度达到每立方英寸50W的数控电源。 从组成上,数控电源可分成器件、主电路与控制等三部分。 目前在电力电子器件方面,几乎都为旋纽开关调节电压,调节精度不高,而且经常跳变,使用麻烦数字化智能电源模块是针对传统智能电源模块的不足提出的,数字化能够减少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数,有效地解决电源模块中诸如可靠性、智能化和产品一致性等工程问题,极大地提高生产效率和产品的可维护性。 电源采用数字控制,具有以下明显优点:1)易于采用先进的控制方法和智能控制策略,使电源模块的智能化程度更高,性能更完美。 2)控制灵活,系统升级方便,甚至可以在线修改控制算法,而不必改动硬件线路。 3)控制系统的可靠性提高,易于标准化,可以针对不同的系统(或不同型号的产品),采用统一的控制板,而只是对控制软件做一些调整即可。 4)系统维护方便,一旦出现故障,可以很方便地通过RS232接口或RS485接口或USB接口进行调试,故障查询,历史记录查询,故障诊断,软件修复,甚至控制参数的在线修改、调试;也可以通过MODEM远程操作。 5)系统的一致性好,成本低,生产制造方便。 由于控制软件不像模拟器件那样存在差异,所以,其一致性很好。 由于采用软件控制,控制板的体积将大大减小,生产成本下降。 6)易组成高可靠性的多模块逆变电源并联运行系统。 为了得到高性能的并联运行逆变电源系统,每个并联运行的逆变电源单元模块都采用全数字化控制,易于在模块之间更好地进行均流控制和通讯或者在模块中实现复杂的均流控制算法(不需要通讯),从而实现高可靠性、高冗余度的逆变电源并联运行系统。 第一章 系统设计1.1设计任务与要求1.1.1设计任务设计一台微机控制的数控直流电压源,为电子设备供电。 在设计过程中,选择1~2个单元电路使用仿真软件(例如Multisim2001等)进行仿真调试。 用计算机绘制所有的电路图和印刷电路图1.1.2设计要求输出电压范围0-30v,步进值为0.1V电压调整率Sv<0.05%V;电流调整率Si<0.03%A; 纹波电压〈峰峰值<=5mA; 具有过流保护和短路保护功能;用数字显示输出电压 1.2方案的选择与论证1.2.1总体设计方案根据题目要求设计的框图,如图1.1所示:方案一:此方案采用传统的调整管方案,主要特点在于使用一套十进制计数器完成系统的控制功能,一方面完成电压的译码显示,另一方面其输出作为EPROM 的地址输入,而由EPROM的输出经D/A变换后去控制误差放大的基准电压,以控制输出步进。 其框图如图1.2所示图2.1原理框图如图1.2调整管控制的稳压电源方案二:采用51系列单片机作为整机的控制单元,通过改变输入数字量来改变输出电压值,从而使输出功率管的基极电压发生变化,间接地改变输出电压的大小。 为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小,可以经过ADC0809进行模数转换,间接用单片机实时对电压进行采样,然后进行数据处理及显示。 采用软件方法来解决数据的预置以及电流的步进控制,使系统硬件更加简洁,各类功能易于实现本系统以直流电源为核心,利用51系列单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电流,设置步进等级可达0.1V,并可由数码管显示实际输出电压值和电压设定值。 利用单片机程控输出数字信号,经过D/A转换器(DA0832)输出模拟量,再经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极,随着功率管基极电电流的变化而输出不同的电压。 单片机系统还兼顾对恒压源进行实时监控,输出电压经过电流/电压转变后,通过A/D转换芯片,实时把模拟量转化为数据量,经单片机分析处理, 通过数据形式的反馈环节,使电压更加稳定,构成稳定的压控电压源。 图1.3单片机控制的稳压电源1.2.2方案的比较与论证1.2.2.1数控部分方案一采用中、小规模器件实现系统的数控部分,使用的芯片很多,造成控制电路内部接口信号繁琐,中间相互关联多,抗干扰能力差。 在方案二中采用单片机完成整个数控部分的功能,同时,8031作为一个智能化的可编程器件,便于系统功能的扩展。 1.2.2.1输出部分方案一采用线性调压电源,以改变其基准电压的方式使输出不仅增加/减少,这样不能不考虑整流滤波后的纹波对输出的影响,而方案二中使用运算放大器作前级的运算放大器,由于运算放大器具有很大的电源电压抑制比,可以大大减小输出端的纹波电压。 在方案一中。 为抑制纹波而在线性调压电源输出端并联的大电容降低了系统的响应速度,这样输出的电压难以跟踪快变的输入,方案二中的输出电压波形与D/A变换输出波形相同,不尽可以输出直流电平,而且只要预先生成波形的量化数据,就可以产生多种波形输出,使系统陈给有一定驱动能力的信号源。 1.2.2.3显示部分方案一中的显示输出是对电压的量化值直接进行译码显示输出,显示值为D/A转换的输入量,由于D/A转换与功率驱动电路引入的误差,显示值与电源实际输出值之间可能出现较大偏差。 方案二中采用三位半的数字电压表直接对输出电压采样并显示输出实际电压值,一旦系统工作异常,出现预制值与输出值偏差过大,用户可以根据该信息予以处理。 方案二中还采用了键盘/显示器接口控制器8279。 不仅简化接口引线,而且减小了软件对键盘/显示器的查询时间,提高了CPU的利用率。 综上所述,选择方案二,使用单片机实现。 1.2.3系统的原理框图和电路图图1.4总体原理框图第二章系统的硬件电路设计2.1电源部分2.1.1稳压电路结构组成稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成,如图2.1所示2.1 电源方框及波形图a.整流和滤波电路:整流作用是将交流电压U2变换成脉动电压U3。 滤波电路一般由电容组成,其作用是脉动电压U3中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压U4。 b.稳压电路:由于得到的输出电压U4受负载、输入电 压 和 温度的影响不稳定,为了得到更为稳定电压添加了稳压电路,从而得到稳定的电压U0。 2.1.2电源设计 电源部分包括:+5V、 15V两大部分:+5V电源只要供单片机部分使用,原理图如图2.2所示对于滤波电容的选择,需要注意整流管的压降;7805的最小允许压降波动10%,所以允许的最大纹波的峰峰值 U=9(1-10%)-1.4-5=2.76VC= = =3600Uf选取的滤波电容所以选取的滤波电容C=4700Uf/16V 15V电源,其电源电路如图2.3所示允许的纹波峰峰值U=18(1-10%)-0.7-12-U=4.9V按近似电流放电计算,则C= = =1430Uf选取滤波电容选取滤波电容C=2200uF/30V图2.2和图2.32.2数控部分2.2.1AT89C51单片机AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含4K bytes的可反复擦写的只读程序存储器(EPROM)和128 bytes的随机数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C51单片机可提供高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。 因此,在这里我选用AT89C51单片机来完成。 主要性能参数:•与MCS-51产品指令系统完全兼容•4K字节可重擦写Flash闪存存储器•1000次擦写周期•全静态操作:0hz-24hz•三级加密程序存储器•128x8字节内部RAM•32个可编程I/O口线•2个16位定时/计数器•6个中断源•可编程串行UART通道•低功耗空闲和掉电模式AT89C51 内存空间1、内部程序存储器(FLASH)4K 字节。 2、外部程序存储器(ROM)64K 字节。 3、内部数据存储器(RAM)256 字节。 4、外部数据存储器(RAM)64K 字节。 2.3信号处理电路2.3.1D/A转换 电源输出电压范围是0-30V,步长0.1V,共有300个状态,而8位的D/A转换只有256个状态,不能满足要求,因此我需要选用10字长的D/A转换器来达到设计要求。 MAX504是由美信(Maxim)公司生产的一种低功耗、电压输出型10位串行数/模转换器。 MAX504既可用+5V单电源工作,也可用±5V双电源工作。 该电路采用14引脚DIP型或SO型封装,图2示出它的引脚排列,表1介绍它的引脚功能。 图2.5 MAX504封装图 表1MAX504的引脚功能引脚序号 引脚名称引脚功能1BIPOFF双极性偏置/增益电阻端2DIN串行数据输入端3CLR/清除端,异步置位DAC寄存器所有位4 SCLK 串行时钟输入端5 CS/片选端,低电压有效6 DOUT 串行数据输出端7 DGND数字地8 AGND 模拟地9 REFIN参考电压输入端10REFOUT参考电压输出端,若不用应接至VDD11VSS电源负端12VOUT DAC模拟输出地13VDD电压负端14 RFB反馈电阻端2.4键盘与显示部分2.4.1显示部分显示数据以串行方式从89C51的P12口输出送往移位寄存器74LS164的A、B端,然后将变成的并行数据从输出端Q0~Q7输出,以控制开关管WT1~WT3的集电极,然后再将输出的LED段选码同时送往数码管LED1~LED2。 位选码由89C51的P14~P16口输出并经译码器74LS138送往开关管Y1~Y8的基极,以对数码管LED1~LED8进行位选控制,这样,4个数码管便以100ms的时间间隔轮流显示。 由于人眼的残留效应,这4个数码管看上去几乎是同时显示。 2.4.2键盘部分键盘是有无数个按键组成的开关矩阵,它是一种廉价的输入设备。 一个键盘通常包括数据键,字母键以及一些功能键。 操作人员可以通过键盘向计算机输入数据、地址、指令或其他的控制命令,实现简单的人机对话。 用于计算机系统的键盘通常有两种:一类是编码键盘,即键盘上闭合键的识别有专用硬件识别。 另一类是非编码键盘,即键盘上键入及闭合键的识别由软件实现。 键盘接口应具有的功能:键扫描功能,即检测是否有键按下键识别功能,确定被按下建所在的行列的位置产生相应的键的代码消除按键弹跳及对付多键串键这里我要选用的是非编码3x3键盘结构,能自动消除键抖动影响,具有对按键同时按下的保护,能把键盘信息存入堆栈,也可向CPU发中断请求,得到响应后,使CPU获取按键信息,还可接受CPU队间信息的查询。 对每个键我们都赋予了特定的功能:0------每按键一次增加10V1------每按键一次减少10V2------每按键一次增加1V 012 3------每按键一次减少1V 34 54------每按键一次增加0.1V 6 785------每按键一次减少0.1V 7-----清除显示8-----开始显示AT89C51和8279键盘、显示器接口下图2.11是AT89C51、8279与键盘和显示器的接口电路,当有键按下时,8279可用中断方式通知C51。 编程实现的功能是:当有键0-8按下时,完成健值获取,并用LED输出显示键值。 2.5输出电路2.5.1稳压输出部分这部分将数控部分送来的电压控制字转换成稳定电压输出,电路主要由D/A转换、稳压输出、过流保护指示和延时启动等几部分组成,电路图如图所示电压输出范围为0-29.9V,步长0.1V,共有300种状态,所以上面提到选用10位D/A转换器MAX504。 设计中用两个电压控制字代表0.1V,当电压控制自从0,2,4•••到598时,电源输出电压为0.0,0.1,0.2•••到29.9V。 当MAX504基准电压采用+15V时,D/A转换电路满幅,输出为15.0V(电压控制字为1023时)。 由于世纪最大用到电压控制字598 ,因此D/A转换部分最大输出电压V1=(598/1023)*15=8.77D/A转换部分输出的电压作为稳压输出电路的参考电压。 稳压输出电路的输出与参考电压成比例,范围是0-29.9V,稳压输出部分采用典型的串联反馈稳压电路,也可以认为是以参考电压作为输入的直流功率放大器。 这部分电路主要有运放U3A和三极管T1、T2构成,T2时大功率三极管。 D/A转换电路输出的电压V1接到运放U3A的同相端,稳压电源的输出经R5、RW3和R6组成的取样电路分压后送到运放U3A的反相端,经运放比较放大后,驱动由T1和T2组成的复合调整管。 当电路平衡时,D/A输出电压V1与取样电压V2相等,R5=500Ω,R6=340Ω,51Ω电位器RW3调在中间位置,设稳压电源输出电压为VOUT,则V2=[(R6+51/2)/(R5+R6+51)]* VOUT=[(340+25.5)/(500+340+51)]* VOUT=0.294VOUT 因为 V1=V2VOUT=V1/0.294=3.4V1所以VOUT=3.4V1=3.4*8.79V=29.9V2.5.2输出电压显示电路为了实现输出电压的实时监控,使用ICL7107搭接的数字电压表对其输出电压采样测量,并输出显示,用户可以从显示器上看见两个电压值:其一为单片机设置的电压值,即期望值,其二为输出电压的实测值。 正常工作时两者相差很小。 一旦出现异常情况,用户可以看到期望值不符,从而采取相应的措施。 输出电压测量/显示电路如图 第三章系统的软件设计软件要实现的功能是:键盘对单片机输入数据,单片机对获得的数据进行处理,送到10位数模转换器(MAX504),再送到数字电压表,实现数字量对电压的控制。 图3.1单片机模块方框图3.1主控程序主控程序首先进行系统初始化,然后读入预置电压值,输出相应的电压控制字,等待键盘输入。 根据键盘的不同输入,用散转方式转入相应的应用程序,执行后,若用户又输入“清除显示”,则输出电压控制字0,返回初始状态,等待下一次按键。 框图如图3.2所示。 图3.2 主程序流程图 图3.3中断服务程序流程图3.2中断程序过流保护由中断实现,在中断服务程序中进行各项报警和保护操作,中断服务程序框图如图3.3所示。 键盘中断程序中将一标志置“1”,表示有键键入,并将键盘码读入赋给一个变量。 在主程序和哥哥应用程序中读取此标志和变量值,作为进行各项操作的依据,读后将标志清零。 3.3键盘显示程序图3.4键中断流程图图3.5 显示流程图第四章电路扩展4.1抑制纹波本题对纹波要求非常高,对于本系统,造成纹波的主要因素是工频干扰、负载波动和数字调节的过冲噪声。 其中第三项是数字控制系统必然存在的,不可避免;因此,主要从抑制工频干扰和提高负载容量上来抑制纹波。 ◆在电源端即进行滤波。 系统的工频干扰主要由电源变压器引入,因此在电源端进行滤波对抑制工频干扰是十分必要和十分有效的。 本系统的两个电源都在输出端进行了三极管有源滤波。 4.2保护电路保护电路由T3和R8构成,设Lm为保护动作电流,则当电源输出电流I增加到Im时,R8上的压降Im*R8使得T3管导通,分掉了复合管的基极电流,使输出I不再增加。 电路中Im定为2A,T3的导通电压为0.6V,则R8=0.6V/2A=0.3Ω。 过流时的中断申请由运放U3B产生。 当过流发生时,稳压源输出经取样后得到的电压V2低于D/A转换输出电压v1,U3A输出正向饱和,使得U3B的反向端电位升高,U3B输出低电平,产生中断申请信号。 4.3延时启动 5.3系统误差分析从电路的原理框图可以看出,系统的主要误差来源于三个方面:(1)MAX504的量化误差 MAX504为10位D/A转换器,满量程为30V的量化误差为1/2LMBS=(1/2)*(1/210)*30V=14.65Mv。 按满度归一化的相对误差为 (1/2)*(1/210)=0.05%(2)基准电压温漂引入的误差LM336在0—40OC范围内漂移不大于4Mv,故相对误差=2mV/5V=0.04%。 结束语附录程序清单
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