单片机控制的多路电压输出器

刘艳

摘 要：近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测等技术日益更新。生产实践中经常要求有多路电源为设备提供精确电压，或者设备经常需要在多路电压间进行切换。本文设计了一种能输出多路精确电压，并能在多路精确电压间进行选择切换的由单片机控制的多路电压输出器。

关键词：单片机；电压；流程图

本文设计了一个由单片机控制，通过数模转换、选择后向外输出多路精确电压，并由液晶显示器显示输出电压值的多路电压输出器。

1 设计内容

系统采用AT89S52控制三块数模转换器AD558产生分别产生2.1V、4.2V、6.3V三个模拟电压；通过系统的四个选择按键，通过电子模拟开关ADG201HS向外选择输出0V、2.1V、4.2V、6.3V四种电压中的某个电压值；并且由系统中液晶显示器1602显示当前输出电压值。

2 系统组成

系统主要由LED显示、按键选择、模拟电压产生、电子模拟开关输出四部分组成。

2.1 电路原理框图（如图1）

2.2 模拟电压产生电路 系统采用单片机控制三块数模转换芯片AD558分别产生2.1V、4.2V和6.3V的输出电压。电路中三片AD558的数据端通过总线与单片机P0口相连，单片机通过P0口将数字量输入相应D/A转换器。AD558的片选端、选通端公共相连后与单片机P1口相连。单片机通过设置每片AD558的片选和选通信号，来控制AD558内部锁存器状态，从而来控制每个D/A转换器的参数设置。

2.3 模拟开关电路 本文采用的电子模拟开关为ADG201HS型高速四单刀单掷模拟开关，它可以分别控制四路通、断。系统中使用了ADG201HS芯片中四个模拟开关，分别由U2（2.1V）、U3（4.2V）、U4（6.3V）的输出信号以及接地信号作为其输入量；其触发控制端分别与单片机P1.3～P1.6相连，单片机通过控制P1.3～P1.6的高、低电平来控制相应模拟开关的通断。

2.4 显示电路 系统中由1602LED液晶显示器显示当前输出电压值。

2.5 按键控制电路 按键控制电路由四个按键S1、S2、S3、S4构成独立式键盘系统，分别对应2.1V、4.2V、6.3V、0V四种电压调制模式，设计中按下单个按键为有效状态，电路输出所对应的调制电压。对电路中多个按键同时按下，则电路无输出。

2.6系统电路图（如图2）

3 系统程序

3.1 系统状态编码设置 由于P1口控制系统的D/A转换器选择和调制电压输出端选通，所以系统状态编码设置就是P1口状态的编码设置。

3.1.1 D/A转换器编码设置

①D/A转换器1：二进制编码10111110、十六进制编码BEH；

②D/A转换器2：二进制编码10111101、十六进制编码BDH；

③D/A转换器3：二进制编码10111011、十六进制编码BBH。

3.1.2 调制电压输出编码设置

①调制电压1输出：二进制编码11110111、十六进制编码F7H；

②调制电压2输出：二进制编码11101111、十六进制编码EFH；

③调制电压3输出：二进制编码11011111、十六进制编码DFH；

④无调制电压输出：二进制编码10111111、十六进制编码BFH。

3.2 主流程图

参考文献：

[1]李广弟，朱月秀，王秀山.单片机基础（修订本）[M].北京航天航空出版社.

[2]戴佳，戴卫恒.51单片机C语言应用程序设计实例精讲[M].电子工业出版社，2006.4.

[3]赵建领，薛园园.51单片机开发与应用技术详解[M].电子工业出版社，2009.1.