2013年全国大学生电子设计大赛
数控部分与稳压输出部分的接口有两个：一个是由数控部分到稳压部分的电压控制字宽度为8位；另一个稳压部分给数控部分的过渡指示信号。
方案二：此方案采用ATMEL 公司的8位单片机AT89S52作为控制处理器。89S52实现数控功能的框图如图3所示：该方案与方案一控制与供电部分的原理大同小异。只是控制芯片不同。
键盘预置DAC0832基准电压报警电压放大输出LED显示89S52电压步进过流保护 图3： 方案二的数控部分
1.2 方案论证
两个方案均可行。 方案一采用了AT89C51作为控制芯片，C8051F020I/O口有8个，不要扩展外接口，特殊功能寄存器有100个，程序存储器空间有64K字节，数据存储器空间有4K+256字节，处理速度快。可是在在软件编程的时候特殊寄存器设置麻烦，有些端口不能位选，价格比较贵。方案二采用AT89S52作为控制芯片。89S52I/O口只有四个，程序员存储器空间有8K字节，数据存储器空间有256字节。处理速度一般。I/O口可以实现设计所要的端口，程序存储器和数据存储器空间都够用了，处理速度可以满足硬件处理要的速度。而且软件编程简单，价格便宜。
相比之下，选用方案二。
2.系统硬件电路设计
本系统的硬件电路设计共包括4个模块：1、电源模块2、数控模块3、稳压输出模块。
2.1 电源模块
设计的芯片供电的电源电路如图4所示：电源部分输入220V/50Hz交流电,输出全机所需要的三种电压:+5V,+15V和-15V。+5V主要提供数控部分和D/A转换芯片使用，电流最大约为400mA；+15V作为运放的正电源，同时也是稳压输出电路的主电源，最大电流约650mA；-15V作为运放的负电源同时也给基准电压源（LM336，-5V）供电，该电流较小，不超过50mA，
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电路中7805和7815负载重，功耗大，应加装散热片。
图4： 电源模块
2.1.1 ?15V电源(0.6A)
?15V电源电路如图4所示。
对于滤波电容的选择，要考虑三点：①整流管的压降；②7815/7915最小允许压降Ud；③电网波动10％。由此而计算得允许纹波的峰-峰值 ?u?18?2(1?1000)?0.7?Ud?15?4.9(V) 按近似电流放电计算，并没⊙=00（通角），则
I??t0.7?1/100??1430uF ?u4.9 故选取滤波电容C=2200uF/30V
C=
2.1.2 +5V电源(1A)
+5V电源电路如图4所示。计算允许的最大纹波峰-峰值
?u?9?2(1?1000)?1.4?2.3?5?2.76(V)I??t1?1/100C???3500(uF)?u2.76
故选取滤波电容C=4700uF/16V。
2.2 数控模块
主要由数字电路构成，要完成键盘控制、预置拔码开关输入控制、电压控制字输出、数码管显示控制、电流过流保护等功能。由于控制功能多，选用89S52最小应用系统，如图5所示：
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图5： 数控模块
2.2.1 89S52应用最小系统
89S52最小应用系统包括一片89S52CPU芯片和一片74LS137。 89S52单片机是一种低功耗/低电压、高压能的8位单片机，它采用了CMOS工艺和ATMEL公司的高密度非易失性存储器（NURAM）技术，而且其输出引脚和指令系统都和指令系统都与MCS-51兼容，是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机，可方便应用于各种领域控制领域。
89S52是51系列中的高性能的单片机。89S52单片机功能主要有：8位的CPU，8KB可编的片内程序存储器（Flash ROM），256B的片内数据存储器（RAM），32条可编程I/O口线，2个16位定时器/计数器，6个中断源，21个专用寄存器，1个全双工串行I/O口，可实现多机通信，三级程序存储器保密，片内时钟振荡器，具有两种省电方式：空闲方式（Idel Mode）和掉电方式（Power Down Ｍode），看门狗定时器等。
89S52单片机内部结构如图所6示。按功能分，它可由以下五部分组成，即微处理器（CPU）、存储器、I/O端口、定时/计数器和中断系统。各引脚分布如图6所示：
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图5： 89S52内部结构框图
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图6； 89S52引脚分布图
2.2.2 预置电压部分由八个开关控制。四个开关接到P1口的低四位，控制
预置电压的整数位，四个开关接到P1口的高四位，控制预置电压的小数位。
2.2.3 显示器接口电路
显示器电路如图7所示：LCD1显示输入电压，LCD2显示预置电压。
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