15届安徽机电职业技术学院毕业设计
图2.10 +5V电源电路图
在这里只给出了＋5V电源电路，+12V电源电路与+5V相似，因此不再画出。 78系列是输出电压固定的三端集成稳压器，输出为正电压，输出电流可达1A。
方案二 以LM317和LM337型号的芯片为核心来设计电源电路。选用初级220V、次级18V，功率为10W的变压器两只提供交流电源，经过整流稳压滤波后，再分别由LM317和LM337提供系统所需的直流稳压电源。
LM317是一种外接很少元件就能工作的三端可调式集成稳压器，它的三个接线端分别称为输入端、输出端和调整端。它的内部电路有比较放大器、偏置电路、恒流源电路和带隙基准电路等，它的公共端改接到输出端，器件本身无接地端。所以消耗的电流都从输出端流出，内部的基准电压（约1.2V）接至比较放大器的同相端和调整端之间。若接上外部的调整电阻R1、R2后，输出电压为
VVO ?VREF?(REF?Iadj)R2R1
R= V REF ( 1 ? 2 ) ? I adj R 2 (2.9)
R1
LM317的VREF =1.2V, I adj =50?A，由于调整端电流I adj??I1, 故可以忽略，式（2.9）可简化为
R （2.10） VO?VREF(1?2)R1
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图2.11 LM317 结构图
LM337稳压器是与LM317对应的负压三端可调集成稳压器，它的工作原理和电路结构与LM317相似。
LM系列的特性有：可调整输出电压低到 1.25V；保证 1.5A 输出电流；典型线性调整率 0.01%；典型负载调整率 0.1%；80dB 纹波抑制比；输出短路保护；过流、过热保护；调整管安全工作区保护。
系统的传感器部分，传感器电源的设计直接影响系统的稳定性和精确度。实践证明，若桥电源采用一级稳压，稳压器采用78系列，称重误差为10%，屏幕显示的称重数据变化较大，各部分之间协调性较差。若采用二级稳压，稳压器采用78系列，称重误差为3%左右，各部分之间协调性较好。由此可见电桥电压的重要性。经反复试验发现，采用差动式电源可将电源的波动部分中和掉，大大提高电桥输出精度及稳定性。另外，系统要求扩大输出电压的调节范围，故使用它很不方便。
所以，具体设计时考虑到运算放大器的放大能力与工作电压的大小关系，以及电源芯片的自身优势等因素，最终选用了性价比比较高的LM317和LM337来设计电源电路，给系统提供正、负电压，满足系统正常工作电源的要求。
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系统硬件的结构框图如下所示：
部分，不包括系统电源部分
AT89S52 键盘控制芯片 ZLG7289 64键 键盘 图2.12 系统硬件结构框图
带有中文字库的点阵式128x64型的LCD OCM4X8C 人机交互 界面 单片机 控制模块 单片机 片外数据存储器 62256 （32K） A/D转换器 ICL7135 放大器 AD620 滤波电路 数据采集 部分 称重传感器 L-PSIII
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第三章 系统硬件设计
根据设计要求以及系统所需要实现的功能，在设计系统时可以分成以下几个部分：单片机控制模块，前端信号采集、处理、转换模块，人机接口界面以及系统电源部分（为实现系统超量程与欠量程的报警功能，还扩展了报警电路）。
3.1 基于AT89S52的主控电路
3.1.1芯片介绍
1、芯片AT89S52
AT89S52单片机是ATMEL公司新近推出的高档型AT89S系列单片机中的增强型产品。ATMEL公司是美国20世纪80年代中期成立并发展起来的半导体公司。该公司的技术优势在于推出Flash存储器技术和高质量、高可靠性的生产技术，它率先将独特的Flash存储技术注入于单片机产品中。其推出的AT89系列单片机，在世界电子技术行业中引起了极大的反响，在国内也受到广大用户欢迎。
AT89S52
是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes
ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S52具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，3个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
此外，AT89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz，并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器、串行口、外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
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主要功能特性见下表：
表3.1 AT89S52功能 · 兼容MCS-51指令系统 · 32个双向I/O口 · 3个16位可编程定时/计数器 · 全双工UART串行中断口线 · 2个外部中断源 · 中断唤醒省电模式 · 看门狗（WDT）电路 · 灵活的ISP字节和分页编程 · 8k可反复擦写(>1000次）ISP Flash ROM · 4.5-5.5V工作电压 · 时钟频率0-33MHz · 256x8bit内部RAM · 低功耗空闲和省电模式 · 3级加密位 · 软件设置空闲和省电功能 · 双数据寄存器指针 引脚封装如下图所示： 图3.1 AT89S52的引脚图
引脚功能说明：
VCC/GND： 电源/接地引脚； Port 0：
P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口，端口置1(对端口写1)时作高阻抗输入端；P0还可以用作总线方式下的地址数据复用管脚，用来操作外部存储器。在这种工作模式下，P0口具有内部上拉作用。对内部Flash程序存储器编程时，接收指令字节、校验程序、输出指令字节时，要求外接上拉电阻；
Port 1：
P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口，输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用； 另外，P1.0、P1.1可以分别被用作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和触发输入
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