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=2.76V
 C===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2.3

2.2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1    MAX504的引脚功能
 引脚序号     引脚名称        引脚功能
 1          BIPOFF      双极性偏置/增益电阻端
 2          DIN          串行数据输入端
 3          CLR/        清除端，异步置位DAC寄存器所有位
 4         SCLK       

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