{
lcd_init(); P1=0; while(1) {
VCC=keyscan();//电压检测 if(!S4) {
if(VCC>10.0)
{ }
VCC=10.0;
P1=10*VCC+V_point; }
}
}
6.数据测量 6.1数据测量值
数据测量的方法是:通过独立按键预设液晶的显示电压值,启动D/A转换按钮,然后用精度为0.00V的万用表检测系统最终输出端的电压值。每设置一次液晶的显示值,测试一次最终的电压输出值,连续测量10次。下面分别列出了系统仿真和实物的数据测量值,见表2和表3。实物图如下图11.。
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图11 数控直流稳压电源实物图
表1: 仿真数据
预设输出电压(V)
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0
实际输出电压(V)
0.57 0.98 1.95 2.93 3.90 4.88 5.86 6.82 7.80 8.77 9.75
误差(?x)
0.57 0.02 0.05 0.07 0.10 0.12 0.14 0.18 0.20 0.23 0.25
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表2: 实物数据
预设输出电压(V)
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0
实际输出电压(V)
3.20 4.10 5.30 6.20 7.10 8.20 9.00 9.50 9.60 9.70 9.70
误差(?x)
3.20 3.10 3.30 3.20 3.10 3.20 3.00 2.50 1.60 0.70 0.70
6.2误差分析
由于上述仿真数据在相同条件下多次测量同一量值时,绝对值和符号均不改变,为此上述数据的误差只可能是系统误差,不可能是随机误差[8]。下面分别计算出上述数据的绝对误差。绝对误差定义为被测量值x和测量的真值A的差值。上述把预设的电压作为真值,绝对误差用符号?x表示。
计算出上述数据绝对误差的平均值:
1i?10(?x1??x2??x3?....??x9??x10)[8]=0.12 Δx=11?i?0实物数据在预设电压为0V时,第一级运算放大后的电压值调整不到零,总是从3.0V开始,然后预设电压每增加1V,第一级运放后的电压增加0.2V,即预设电压值为1V时,第一级运放后的电压为3.2V,当然第二级放大5倍后最终输出是15V左右。从3.2V开始线性变化而没有从0V开始线性变化是本设计没有调试成功的根源所在。如果第一级运放后的电压能从0开始的话,整个输出就和理论相符。因此测出的实物数据是错误的,无法再进行误差分析。
7. 结 论
本设计采用单片机最小控制系统来获得0~10范围内的电压输出。在设计过程中涉及到了STC51单片机的应用,DA0832芯片的应用,运算放大LM324的应用以及稳压LM317的应用。在查阅大量资料和所学专业课程的基础上,分别设计出各个单元电路,然后把单元电路组合在一起就构成完整的系统设计。
在组装硬件电路和调试的过程中碰到了很多难题和自己难以解决的问题,经
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过查阅资料和请教指导老师的辅导,最终解决了部分问题,实物实现了部分功能。特别是运算放大电路模块,实物最终没有调试出正确的数据。实物在在预设电压液晶显示为0V时,测得DA转化后的电压值是3.0V,未能实现从0V起步线性变化的目的。为此后面的二级放大和输出调整稳压再无法继续调试下去。设计没设调试出正确数据的根源就出现在第一级运放后的电压不从0起步线性变化这里。尽管最终实物未能调试出正确的数据,也没有实现完整的功能,但是通过自己力所能及范围内的亲自动手制作,进一步巩固了我所学的专业知识和提高了我以后的动手能力。
参考文献
[1] 刘楚湘.基于单片机的数控直流稳压电源设计[J].新疆师范大学学报(自然科学版),2007,(01):15-20.
[2] 刘旭梅.数控直流稳压电源[J].科技致富向导,2009(06):10-20.
[3] 牛昱光. 单片机原理与接口技术[M].北京:电子工业出版社,2008 : 12-35.
[4] 余孟尝. 数字电子技术基础简明教程[M].北京:高等教育出版社,2006 :426-430. [5] 杨素行. 模拟电子技术基础简明教程[M].北京:高等教育出版社,2006 :282-293. [6] 赵亮,侯国瑞.单片机C语言编程与实例[M].北京:人民邮电出版社,2007:100-120. [7] 周航慈.单片机程序设计基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003:89-100. [8] 赵徽存.电子测量技术基础[M].重庆:重庆大学出版社,2003:9-20
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