單片機控制的多路電壓輸出器

劉艷

摘 要：近年來隨著科技的飛速發展，單片機的應用正在不斷深入，同時帶動傳統控制檢測等技術日益更新。生產實踐中經常要求有多路電源為設備提供精確電壓，或者設備經常需要在多路電壓間進行切換。本文設計了一種能輸出多路精確電壓，并能在多路精確電壓間進行選擇切換的由單片機控制的多路電壓輸出器。

關鍵詞：單片機；電壓；流程圖

本文設計了一個由單片機控制，通過數模轉換、選擇后向外輸出多路精確電壓，并由液晶顯示器顯示輸出電壓值的多路電壓輸出器。

1 設計內容

系統采用AT89S52控制三塊數模轉換器AD558產生分別產生2.1V、4.2V、6.3V三個模擬電壓；通過系統的四個選擇按鍵，通過電子模擬開關ADG201HS向外選擇輸出0V、2.1V、4.2V、6.3V四種電壓中的某個電壓值；并且由系統中液晶顯示器1602顯示當前輸出電壓值。

2 系統組成

系統主要由LED顯示、按鍵選擇、模擬電壓產生、電子模擬開關輸出四部分組成。

2.1 電路原理框圖（如圖1）

2.2 模擬電壓產生電路 系統采用單片機控制三塊數模轉換芯片AD558分別產生2.1V、4.2V和6.3V的輸出電壓。電路中三片AD558的數據端通過總線與單片機P0口相連，單片機通過P0口將數字量輸入相應D/A轉換器。AD558的片選端、選通端公共相連后與單片機P1口相連。單片機通過設置每片AD558的片選和選通信號，來控制AD558內部鎖存器狀態，從而來控制每個D/A轉換器的參數設置。

2.3 模擬開關電路 本文采用的電子模擬開關為ADG201HS型高速四單刀單擲模擬開關，它可以分別控制四路通、斷。系統中使用了ADG201HS芯片中四個模擬開關，分別由U2（2.1V）、U3（4.2V）、U4（6.3V）的輸出信號以及接地信號作為其輸入量；其觸發控制端分別與單片機P1.3～P1.6相連，單片機通過控制P1.3～P1.6的高、低電平來控制相應模擬開關的通斷。

2.4 顯示電路 系統中由1602LED液晶顯示器顯示當前輸出電壓值。

2.5 按鍵控制電路 按鍵控制電路由四個按鍵S1、S2、S3、S4構成獨立式鍵盤系統，分別對應2.1V、4.2V、6.3V、0V四種電壓調制模式，設計中按下單個按鍵為有效狀態，電路輸出所對應的調制電壓。對電路中多個按鍵同時按下，則電路無輸出。

2.6系統電路圖（如圖2）

3 系統程序

3.1 系統狀態編碼設置 由于P1口控制系統的D/A轉換器選擇和調制電壓輸出端選通，所以系統狀態編碼設置就是P1口狀態的編碼設置。

3.1.1 D/A轉換器編碼設置

①D/A轉換器1：二進制編碼10111110、十六進制編碼BEH；

②D/A轉換器2：二進制編碼10111101、十六進制編碼BDH；

③D/A轉換器3：二進制編碼10111011、十六進制編碼BBH。

3.1.2 調制電壓輸出編碼設置

①調制電壓1輸出：二進制編碼11110111、十六進制編碼F7H；

②調制電壓2輸出：二進制編碼11101111、十六進制編碼EFH；

③調制電壓3輸出：二進制編碼11011111、十六進制編碼DFH；

④無調制電壓輸出：二進制編碼10111111、十六進制編碼BFH。

3.2 主流程圖

參考文獻：

[1]李廣弟，朱月秀，王秀山.單片機基礎（修訂本）[M].北京航天航空出版社.

[2]戴佳，戴衛恒.51單片機C語言應用程序設計實例精講[M].電子工業出版社，2006.4.

[3]趙建領，薛園園.51單片機開發與應用技術詳解[M].電子工業出版社，2009.1.