恒压开关电源毕业论文doc解读.docx

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1、随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种 类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。近年来 ，随着功 率电子器件（如IGBT、MOSFET）PW眼术及开关电源理论的发展,新一代的电源 开始逐步取代传统的电源电路。该电路具有体积小，控制方便灵活，输出特性好、 纹波小、负载调整率高等特点。开关电源中的功率调整管工作在开关状态，具有功耗小、效率高、稳压范 围宽、温开低、体积小等突出优点，在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音 响、家用电器等电子电路中得到广泛应用。开关电源的高频变换电路形式很多，常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。本论文

2、采用 双端驱动集成电路一一TL494输的PW脉冲控制器设计可调电压的恒压开关电源 系统的设计，由CPU（芯片AT89S52控制输入可调电压，根据实际电路需要提 供一定范围内可调输入电压给脉宽调制器 TL494作为参考电压，利用 MOSFET 作为开关管，可以提高电源变压器的工作效率，维持电路电压恒定输出并能够对 电路进行限流保护，有利于抑制脉冲干扰，防止浪涌电流对电路元器件的损害， 同时还可以减小电源变压器的体积。本文针对稳压开关电源系统进行了认真的分析，对目前广泛应用的脉宽调 制器TL494构成的稳压电路进行了深入研究，即基于TL494脉宽调制稳压开关电 源系统的研究。关键词：IGBT, P

3、WM推挽电路，半桥电路，单端正激10AbstractWith the rapid development of electronic technology, the applications of electronic systems, more and more widely, more and more types of electronic equipment, electronic equipment and people working and living increasingly close relations. In recent years, with the power e

4、lectronic devices (such as IGBTs, MOSFETs), the development of the theory of PWM technology and switching power supply, a new generation of power has begun to gradually replace the conventional power supply circuit. The circuit has a small size, convenient and flexible control, output characteristic

5、s, small ripple, load adjustment and high.Switching power supply in the power regulator in the switch state, with power consumption, high efficiency, wide voltage range, low temperature, small size and outstanding merits of communications equipment, CNC equipment, instrumentation, video, audio, home

6、 appliances and other electronic circuits are widely used. High-frequency switching power conversion circuit in many forms, commonly used conversion circuit push-pull, full bridge, half bridge, single-ended forward and single-ended flyback and other forms. In this thesis, using double-side driver IC

7、 - the TL494 input voltage of the PWM pulse controller design adjustable constant voltage switching power supply system design, based on the actual circuit by the CPU(chip AT89S52) control, adjustable input voltage, within a certain range adjustable input voltage to the pulse width modulator TL494 r

8、eference voltage, the MOSFETs a switch, you can improve the work efficiency of the power transformer to maintain the constant output of circuit voltage and current-limiting protection circuitis beneficial to inhibit the pulse interference,to prevent inrushcurrent damageto the circuit components, but

9、 also can reduce the volume of the power transformer.For regulated switching power supply system, a careful analysis, conducted in-depth study on the TL494 voltage regulator circuit of the wide application of the pulse width modulator based on the TL494 pulse width modulation voltage regulator switc

10、hing power supply system.Keywords: IGBT, PWM, push-pull circuit, the half-bridge circuit, single-ended forward目录1绪论 41.1 课题意义 41.2 应用前景 41.3 本文的主要工作和安排 52调压电路设计方案 52.1 引言 52.2 调压电路原理图 62.3 调压电路 63脉宽调制电路设计 73.1 PWM技术简介 73.2 TL494启动电路 73.3 脉宽调制器TL494的主要特性 83.4 TL494内部结构原理图和引脚功能 93.5 TL494的工作原理概述 103.6

11、 限流、稳压保护电路 114电路硬件资源（参考电压输入系统） 134.1 弓 |言 134.2 CPU的选择 134.3 D/A转换电路 155整流、滤波电路 185.1 整流电路 185.2 滤波电路（电容滤波） 196系统软件设计 206.1 弓 I言 206.2 程序框图 216.3 程序清单 22总结 29谢辞 30参考文献 311绪论1.1 课题意义60年代中期，美国已研制成20kHz DG-DCE换器及电力电子开关器件，并虚 用于通信设备供 电。到70年代初期已被先进国家普遍采用，其中最有成效的思 由这种电力电子开关器件和变换技术组成整流电路，三相交流电源不经过jOHz工频变压器，

12、而是直接整流，再由DG- DGE换器变成 高频交流，经再一次整流 变成电设备所需的各种直流电源。由于用20kHz9频变压器取代了 50Hzz频变压器，使得整流器中的关键元件“工频变压器和滤波电感”大大缩小，使整个整流器的重量、体积大幅度减小，并消除了噪声，提高了功率因素，改善了可控硅对电源造成的畸变。80年代初英国采用上述原理，研制了第一套完整的48V成套电源，即目前所谓的开关电源(SMP - Switch Mode Power)或开关整流器(sM上Switch ModeRectifier)。早期开关电源的控制电路一般以分立元件非标 准电路为主， 一般由时钟电路、 TRC(Time Radi0

13、 Gontr01)电路、分频电路、 检测放大电路、保护电路组成电路形式比较灵活，但使用元件多，电路设计复杂，而且可靠性不高。经过十多年的发展，国外在1977年左右开始进入控制电路集成化阶段。一个大规模单片集成 型控制电路除了包括开关电源控制方案的 公共功能外，通常还持有更为广泛的适应性，这样的单片取代了上百个分立元件，大幅度地减少了元器件数量，提高了电源地可靠性，简化了电路地设计计算，有利于生产和维护，同时也加速了电源控制电路标准化的进程。控制电路的集成化标志着开关电源的重大进步。目前市场上出售的单片集成型控制电路种 类较多，例如美 国UNITRODEUC384源歹U, TEXASNSTRUM

14、ENTTL494系歹U等等。 开关整流器采用的电力电予器件主要有双极型晶体管(BT-Bipolar7Fransistor)和场效应晶 体管(MOSFET-Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor)。双极型晶体管开关整流器属于早期产品，但由于双极型晶体管的 导通电阻低、损耗小、技术成熟、可靠性高，国外至今仍在使用。电源问题一直是人们十分关心的问题， 是所有电设备的动力。在电力系统中，直 流系统的可靠性、稳定性及性能直接影响到电厂的运行和设备的安全；在通信 网络中，通信电源成为构成各种 通信手段必不可少的组成部分，对确保通信质 量具有重要的影

15、响，人们视通信电源为整个通信系 统的心脏。以往应用的传统 的相控整流电源设备因为采用工频变压器，体积大，且输出电压的纹波系数 大。它的监控系统不完善，采用主从备份方式，用户使用不方便；更重要的是它无法 达到电力系 统监控设备和通信设备要求电源纹波小，可靠性高，抗干扰能力强 的新的技术标准。另外，由于 充电设备与蓄电池并联运行，纹波系数较大，会 出现蓄电池脉动充电放电，影响蓄电池的使用寿命。1.2 应用前景开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由 于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致 力于同步开发新型高智能化的元器件， 特别是改善二次整

16、流器件的损耗，并在功 率铁氧体材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。SM侬术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以 确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统的 PWW关技术进 行创新，实现ZVS ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高 了开关电源工作效率。对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行 电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的的可靠性大大提高。 模块化是开关电源发展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统， 可以设计成N+ 1冗余电源系统，并实

17、现并联方式的容量扩展。针对开关电源运 行噪声大这一缺点，若单独追求高频化其噪声也必将随着增大，而采用部分谐振 转换电路技术，在理论上即可实现高频化又可降低噪声， 但部分谐振转换技术的 实际应用仍存在着技术问题，故仍需在这一领域开展大量的工作，以使得该项技 术得以实用化。电力电子技术的不断创新，使开关电源产业有着广阔的发展前景。 要加快我国开 关电源产业的发展速度，就必须走技术创新之路，走出有中国特色的产学研联合 发展之路，为我国国民经济的高速发展做出贡献。开关电源的使用为国家节省了大量铜材、 钢材和占地面积。由于变换效率提 高，能耗减少，降低了电源周围环境的室温，改善了工作人员的环境。我国邮电

18、 通信部门广泛采用开关电源极大地推动了它在其它领域的广泛应用。值得指出的是，近两年来出现的电力系统直流操作电源，是针对国家投资4000亿元用于城网、农网的供电工程改造、提高输配电供电质量而推出的，它已开始采用开关电 源以取代传统的相控电源。国内一些通信公司如中兴通讯等均已相继推出系列产 品。目前，国内开关电源自主研发及生产厂家有 300多家，形成规模的有十多家。 国产开关电源已占据了相当市场，一些大公司如中兴通讯自主开发的电源系列产 品已获得广泛认同，在电源市场竞争中颇具优势，并有少量开始出口。1.3 本文的主要工作和安排(1)对稳压开关电源系统有较为全面的认识和了解。(2)设计稳压开关电源系

19、统电气原理图。(3) 了解并熟悉稳压开关电源系统的工作原理和调控、操作方法，实现电压 的可调恒定输出。2调压电路设计方案2.1 引言本文是基于稳压开关电源系统的设计，所以要对稳压电源电路和脉宽调制电 路具有清楚的认识，下面是关于稳压开关电路的介绍：近年来，随着功率电子器件(如IGBT、MOSFET) PWMg术及开关电源理论 的发展，新一代的电源开始逐步取代传统的电源电路。 该电路具有体积小，控制 方便灵活，输出特性好、纹波小、负载调整率高等特点。开关电源中的功率调整管工作在开关状态，具有功耗小、效率高、稳压范 围宽、温升低、体积小等突出优点，在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音 响、家用电

20、器等电子电路中得到广泛应用。开关电源的高频变换电路形式很多，常用的变换电路有推挽、|产胃产单行漱和单端反激等形式。本小文采用 双端驱动集成电路一一TL494输的PW脉冲控制器设计可调电压的恒压开关电源 系统的设计，由CPU(芯片AT89S52控制输入可调电压，根据实际电路需要提 供一定范围内可调输入电压给脉宽调制器 TL494作为参考电压，利用 MOSFET 作为开关管，可以提高电源变压器的工作效率，维持电路电压恒定输出并能够对 电路进行限流保护，有利于抑制脉冲干扰，防止浪涌电流对电路元器件的损害，|同时还可以减小电源变压器的体积。I一2.2 调压电路原理图如下图所示为本文所设计的稳压开关电源

21、电路图2.1调压电路原理图该电路的输入电压为电网供电电压(220V,50Hz),经过稳压电路控制作用输 出较低的恒定直流电压。2.3 调压电路(1)电路的输入电压信号由CPU(AT89S52提供，CPU等设定的输入信号通过 D/A转换给脉宽调制器TL49例供所需输入电压作为电路的参考电压。（2）电网供电电压交流220V（有效值）50Hz ,要获得低压直流输出，首先通过整 流滤波电路获得310V的直流电，再通过TL494的脉宽调制作用将其变成矩形波， 再采用电源变压器将电压降低获得低电压的交流电， 降压后的交流电压通过整流 电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。（3）脉动大的直流电压须

22、经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流 成份滤掉，保留其直流成份。（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的 稳定直流电压输出，供给电压表。若输出电路电流过大或反馈电压与参考电压不 同，TL494等自动脉宽调制控制输入电路的占空比，直到输出电压维持恒定。3脉宽调制电路设计3.1 PWM技术简介随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种 类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。近年来 ，随着功 率电子器件（如IGBT、MOSFET）PW眼术及开关电源理论的发展，新一代的电源 开始逐步取代传统的电源电路。该电路具有体积小，

23、控制方便灵活，输出特性好、 纹波小、负载调整率高等特点。在该设计中采用最典型的集成控制脉宽调制器 TL494对电路进行脉宽调制， 调节占空比，控制和维持输出电压恒定。TL49较一种固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功 能，广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。TL494W SO-16WPDIP-16两种封装形式，以适应不同场合的要求。TL494能产生PWM能调整频率 和脉宽，还有一路基准电压，这些都满足 DC-DC勺条件，采用不同拓扑，得到开 压和降压。3.2 TL494启动电路稳压开关电源系统的输入电压为电网供电电压 220V,50Hz,经过电容C39 和C40

24、乍平滑处理以及电感L5和L6的抗干扰处理（防止浪涌电流对电路元器件 的冲击）后再通过桥式整流电路整流变成约 311V的直流电压，电路经电阻 R38 和R36压后导通三极管Q6W稳压管D18S动脉宽调制器TL494,稳压二极确保 启动电路通过电压为脉宽调制器的适用电压。脉宽调制器输出脉冲时，三极管 Q9KQ1皎互导通，通过T7ffi T8等驱动电压加到开关晶体管 Q和Q8勺基极，逆 变器启动工作，直至变压器T5?口 T6启动工作后，副边绕组通过二极管D2杂口 D25 给TL4941供电源，二级管D1轴止，启动电路停止工作。3.3 脉宽调制器TL494的主要特性 脉宽调制器的外形如下图所示PIN

25、CONNECTIONSNoninv InputInvInputCompen/PNNComp InputDeadtime ControlCTrTGroundC11612413512VCC611C27IOE289E1Noninv I叩utOutputControl15IrvInputWVref图3.1 TL494外形图如图：1,采用推挽(push-pull )方式，升压，可以改变反馈电阻，得到其他电 压；2,采用BUCKS扑降压，可以改变反馈电阻，得到其他电压。TL494主要特性如下：(1)集成了全部的脉宽调制电路。(2)片内置线性锯齿波振荡器，外置振荡元件仅两个(一个电阻和一个电容)。(3)内置

26、误差放大器。(4)内止5V参考基准电压源。(5)可调整死区时间。(6)内置功率晶体管可提供500mA勺驱动能力。(7)推或拉两种输出方式。3.4 TL494内部结构原理图和引脚功能TL494内部电路如下:图3.2 : TL494内部结构原理图TL494管脚功能及参数1、16脚为误差放大器Ai、A的同相输入端。最高输入电压不超过 Vcc+0.3VO 2、15脚为误差放大器Ai、A2的反相输入端。可接入误差检出的基准电压。3脚为误差放大器A、A输出端。集成电路内部用于控制 PWM匕较器的同相 输入，当Ai、A任一输出电压升高时，控制 PWM匕较器的输出脉宽减小。同时， 该输出端还引出端外，以便与

27、2、15脚间接入RC频率校正电路和直流负反馈电 路，稳定误差放大器的增益以及防止其高频自激。3脚电压反比于输出脉宽，也可利用该端功能实现高电平保护。4脚为死区时间控制端。当外加 1V以下的电压时，死区时间与外加电压成 正比。如果电压超过1V,内部比较器将关断触发器的输出脉冲。5脚为锯齿波振荡器外接定时电容端。6脚为锯齿波振荡器外接定时电阻端。7脚为共地端。8、11脚为两路驱动放大器NPNt的集电极开路输出端。当通过外接负载电 阻引出输出脉冲时，为两路时序不同的倒相输出，脉冲极性为负极性，适合驱动 P型双极型开关管或P沟道MOS FETto此时两管发射极接共地。9、10脚为两路驱动放大器的发射极

28、开路输出端。当 8、11脚接Vx,在9、 10脚接入发射极负载电阻到地时，输出为两路正极性图腾柱输出脉冲，适合于 驱动N型双极型开关管或N沟道MOS FETt。2脚为Vcc、输入端。供电范围适应 840V。13脚为输出模式控制端。外接5V高电平时为双端图腾柱式输出，用以驱动 各种推挽开关电路。接地时为两路同相位驱动脉冲输出，8、11脚和9、10脚可直接并联。双端输出时最大驱动电流为2X 200mA并联运用时最大驱动电流为400mA14脚为内部基准电压精密稳压电路端。输出5V 0.25V的基准电压，最大负载电流为10mA用于误差检出基准电压和控制模式的控制电压。R取值范围1.8500Q, G取值

29、范围4700pF10pF,最高振荡频率fosA 300KHzTL494在工作时，通过5、6脚分别接定时元件 G和R。经相应的门电路去 控制TL494内部的两个驱动三极管交替导通和截止，通过 8脚和11脚向外输出 相位相差180的脉宽调制控制脉冲。工作波形如图3-33所示。TL494若将13脚与14脚相连.可形成推挽式工作；若将13脚与7脚相连.可形成单端输出方 式。为增大输出可将2个三极管并联。3.5 TL494的工作原理概述TL494是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的电阻 RT和电容CT来进行调节，其振荡频率为：输出脉冲的宽度是通过电容 CT上的正极

30、性锯齿波电压与另外两个控制信号进行 比较来实现。功率输出管Q1和Q2受控于或非门。当双稳触发器的时钟信号为低 电平时才会被选通，即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控制信号增大，输出脉冲的宽度将减小（参见图3.3）。图3.3: TL494时序图控制信号由集成电路外部输入，一路送至死区电压比较器，一路送往误差放大器 输入端。死区电压比较器具有120mv的输入补偿电压，它限制了最小输出死区时 间约等于锯齿波周期的4%当输出控制端接地，最大输出占空比为96%接参考 电压时，占空比为48%当把死区时间控制输入端接上固定电压 （范围在03.3V 之间）时，即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。

31、脉冲宽度比较器为误差放大器调节输出宽度提供了一种手段。当反馈电压从0.5V变化到3.5V时，输出的脉冲宽度从被死区确定的最大导通百分比下降到00两个误差放大器有相同的电压输入范围， 从-0.3到VCC-Z这可被用于检测电源 的输出电压和电流。误差放大器的输出端常处于高电平， 它与脉冲宽度调制器的 反相输入端进行或运算。使用这种结构，放大器只需最小的输出即可支配控制回 路。当电容CT放电，一个正脉冲出现在死区比较器的输出端，受脉冲约束的双 稳触发器进行计时，同时停止输出管Q1和Q2的工作。若输出控制端连接到参考 电压源，那么脉冲交替输至两个输出晶体管， 输出频率等于脉冲振荡器的频率的 一半。如果

32、工作在单端状态，且最大占空比为 50%寸，输出驱动信号分别从晶体 管Q1和Q2取得，输出变压器一个反馈绕组及二极管提供反馈电压。在单端工作模式下，当需要更高的驱动电流输出，亦可将 Q1和Q2并联使用，这时，需要将 输出模式控制脚接地以关闭双稳触发器，此状态下，输出频率等于振荡器的频率。TL494内置一个5.0V的基准电压源，使用外置偏置电路时，可提供高达10mA 的负载电流。在典型的070c温度条件下，该基准电源能提供 5%勺精确度。 另外TL494的误差端有非常高的阻抗和灵敏度（只要误差端输入相差几个 MM可 以使脉宽从0崛化到45%）,误差输入端的电阻可以大范围的选 择。3.6 限流、稳压

33、保护电路如图5所示为输出电路的限流、稳压保护电路主F在电路输出端增加了两个两个误差放大器的应用 （一个限流保护用，一个稳 压用）.TL494两个误差放大器允许独立使用，但独立使用时要和tl494的3脚接 好RC网络，上图中的C53和C54就起这个作用.上图中稳压功能的实现是利用其中一个误差放大器 A1的1脚和2脚实 现的（两个误差放大器可以互换使用）。误差放大器A1的1脚接入由脉宽调制器 的电源12引脚经分压给定参考电压，2脚接入电路输出电压，误差放大器比较 两个引脚的电压，若输出电压与参考电压不同则误差放大器输出高电平，导通光电耦合器，进而控制脉宽调制器的死区控制端使得脉宽调制器通过脉宽调制

34、控制 输出电压，直至输出电压与 CPU供的参考电压一致。在脉宽调制过程中 TL494 的1脚接入由芯片提供的设定输入电压作为适用电路的参考电压.上图中WR僦是根据设定高压输出电压的需要，通过脉宽调制控制可变电阻微调分压使 TL494 的2脚保持恒定电位（与1脚参考电压相同）.这样输出电压出现变化时必然使 TL494的2脚电位发生变化,2脚的点位微小变化就使误差放大器控制脉宽调制 PW灼动调整脉宽，在线性范围内把 TL494的2脚拉回至ij 5V（也就是高压回到原 先设定的电压上），这样就完成稳压的要求了 .放大器A2为限流保护反馈放大器，他将基准电压经分压后的电压与输出电 路的电流检测电阻上的

35、压降进行比较，若输出电流为过电流时，放大器 A2输出 高电平，其输出驱动观点耦合器，进而控制脉宽调制器死区控制端，TL494进行脉宽调制。这样，输出电压降低，直至输出电压与参考电压维持恒定，达到过流 保护的目的。4电路硬件资源（参考电压输入系统）4.1引言电路的硬件资源由CPU D/A转换，LCD显示、复位电路、串口通讯、晶振等 构成，主要对脉宽调制电路提供参考输入电压，使其与电路输出电压进行比较， 若输出电压发生改变或者不稳定则使脉宽调制器对电路电压及时调整。4.2 CPU的选择AT89S52是一种低功耗、高性能 CMOS8微控制器，具有8K在系统可编程 Flash存储器。使用Atmel公司

36、高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常 规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程 Flash ,使得AT89S5左众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。其主要性能有： 1、与MCS-51单片机产品兼容；2、8K字节在系统可编程Flash存储器；3、1000次擦写周期；4、全静态操作：0Hz-33MHz5、三级加密程序存储器；6、32个可编程I/O 口线；7、三个16位定时器/计数器；8、六个中断源；9、全双工UARTI行通道；10、低功耗空闲和掉电模式；PSEN 29 ALE 完-P3AFTP

37、3.0 m20| +540=t. r T2.728p2.627?Z526P2.4 _ 工 P2.3 万P2.2 苏 P2J /-P?05TP0.732PO.633P0.534P0.435PU.336P0：237PO.l38P0?039PSEN ALE/PROG P3.1(GXD) P3.0(GXD) GND vccP2.7(A15) P2.6(A14)P2.5(A13)P2.4(A12) P2.3(AU) P2.2(A10)P2J(A9)P2.0(A8)P0.7(AD7) P0.6(AD6) P0.5(AD5) P0.4(AD4) P0.3(AD3) P0.2(AD2)PO.l (ADI) P

38、0.0(AD0)P3.7 P3.6RSTXTAL1 XTAL2EAATPP3.4(T0)P3.5CT1)P3.2(INT0) P3.3(INT1)P1.7(SCK) PL6(M1SO) PL5(MOSI)Pl.4Pl.3 Pl.2 PL1 Pl.lAT89S52115P3,7r7P3.6gRSi：SXIAL11!JXT AIN31_Ti-4PI415P3.51：2P3J1.3P3J8PL77PL66PL55PL44PL33Pl 22PL11P1.0图4.1 : AT89S52引脚图引脚功能：P0 口： P0 口是一个8位漏极开路的双向I/O 口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻 辑电平。对P

39、0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0 口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0 不具有内部上拉电阻。在flash编程时，P0 口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验 时，需要外部上拉电阻。P1 口： P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8位双向I/O 口，pl输出缓冲 器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高， 此时可以作为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻 的原因，将输出电流（IIL ）。此外，P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2 ）和 定

40、时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）。在flash编程和校验时，P1 口接 收低8位地址字节。P1.0 T2 （定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出P1.1 T2EX （定时 器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制；P1.5 MOSI （在系统编程用）； P1.6 MISO （在系统编程用）；P1.7 SCK （在系统编程用）；P2 口： P2 口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电 平。对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL

41、 ）0 在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVXDPTR时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉 发送1。在使用8位地址（如MOVXR访问外部数据存储器时，P2 口输出P2 锁存器的内容。P3 口： P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8位双向I/O 口，p3输出缓冲 器能驱动4个TTL逻辑电平。对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高， 此时可以作为输入 口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻 的原因，将输出电流（IIL ）。P3 口亦作为AT89S52W殊功能（第二功能）使用， 如下表所示。在flash编程和校验时，

42、P3 口也接收一些控制信号。P3.0 RXD（串行输入口）； P3.1 TXD（用行输出口）； P3.2 INTO（外中断 0）; P3.3 INT1（外中断1） ; P3.4 TO（定时/计数器0）; P3.5 T1（定时/计数器1） P3.6 WR（外部数据存储器写选通）；P3.7 RD（外部数据存储器读选通）。RST复 位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复 位。ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE （地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟

43、或用于定时目的。XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG如有必要，可通过对特 殊功能寄存器（SFR区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位 后，只有一条MOVXRMOV蜡令才能将ALE激活。止匕外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无 效。PSEN程序储存允许（PSEN输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89S52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSENt

44、效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSENW号。EA/VPP: 外部访问允许，欲使CPK访问外部程序存储器（地址为 0000H-FFFFH, EA端 必须保持低电平（接地）。4.3 D/A转换电路为了提高电路的转换精度并适应电路的高电流需求，本设计采用12位高精度D/A转换器AD667，从而满足适用电路的高精度电压可调，维持整体电压恒定。AD667是一个完整的的12位D/A转换器，其转换原理与8位D/A转换器 原理基本一样，不同的是在与数据线位数较少的微型计算机进行接口的时候，数据要分两次或者三次输入。具片内含两级数据输入锁存器，且具有建立时间短和 精度高的特点，图

45、8所示为AD667的原理结构图，该芯片的总线由四个独立寻 址的锁存器组成，他们分成两级，第一级包括3个4位寄存器，可以直接从4位，8位，12位，16位微型计算机总线获得数据。一旦全 12位数据被装入第一 级，便一起被置入第二级的12位D/A转换器。这种栓缓冲结构避免了产生虚假 的模拟量输入值。表4-1: AD667真值表CSA3A2A1A0操作1XXXX无操作X1111无操作01110选通第一级低四位寄存器01101选通第一级中四位寄存器01011选通第一级高四位寄存器00111从第一级向第二级置数00000所以寄存器均透明AD 667芯片的主要技术参数: 分辨率：12位； 栓缓冲输出接口；

46、内置高稳压参考电源； 输出电压可有硬件选择，有-10V,-5V,-2.5V,+2.5v,+5V,+10V,+20V; 整个工作温度内保持单调性； 最大非线性误差为1/2LSB; 工作电压：正负12VE负15V; 功耗低； 逻辑输入与TTL和5VCMOS容； 温度范围：-55+125摄氏度。AD66砒片为完全电压输出并可与单片机方便接口的 12位D/A转换器，内部功能 框图如图1,内部置有高稳定性的参考电压源，输出放大器，双缓冲输入锁寸器， 采用12位高精度双极性电源控制开关和一个激光薄膜电阻网络 ，从而具有快速 的稳定时间.该芯片有28个引脚，其中12根（DB0-DB11）为数字/&入端,1根模拟 输出,4根为地址译码输入,7根为逻辑控制,4根为电源和地引脚.数字输入信号：DB0-DB11为数字输入端，NA,NB,NC,LDAC为两级缓冲锁寸 器输入端（低电平有效），当D/A锁寸器片选端有效时，可分别由NA-N