1.2.2.3显示部分
方案一中的显示输出是对电压的量化值直接进行译码显示输出，显示值为D/A转换的输入量，由于D/A转换与功率驱动电路引入的误差，显示值与电源实际输出值之间可能出现较大偏差。方案二中采用三位半的数字电压表直接对输出电压采样并显示输出实际电压值，一旦系统工作异常，出现预制值与输出值偏差过大，用户可以根据该信息予以处理。方案二中还采用了键盘/显示器接口控制器8279。不仅简化接口引线，而且减小了软件对键盘/显示器的查询时间，提高了CPU的利用率。
综上所述，选择方案二，使用单片机实现。
1.2.3系统的原理框图和电路图
图1.4 总体原理框图
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