单片机的主要作用是控制键盘的输入和液晶显示，同时处理DA和AD转换的数据。
STC89C54RD+单片机简介 1． ST89C54RD+的内部结构
ST89C54RD+的内部结构如图3.2所示，它包括： 一个8位CPU；
一个片内振荡器及时钟电路；
16KB FLASH程序存储器，45K EEPROM存储器； 1280字节RAM 数据存储器；
并且可寻址64KB外部RAM或ROM空间； 4个8位可编程I/O口； 3个16位的定时/计数器； 一个可编程全双工串口； 8个中断源、4个中断优先级。
512数据存储器 双数据指 针 3个定时/计数器 ISP 引导码 8051 微处理器 4个可编程I/O口 看门狗 UART （串口）
图3.2
FLASH E2PROM A / D
ST89C54RD+的内部结构
2．ST89C54RD+的功能
ST89C54RD+单片机同样采用的是8051的内核，与其他大部分单片机兼容，并且功能
也比普通单片机强大，其存储器（包括数据存储器和程序存储器）容量比普通的51单片机要大，程序存储器主要采用FLASH存储器，可方便的擦写程序，同时还带一个8位的A/D转换器，最重要的是它采用ISP在线编程，配备了专门的程序下载软件，可直接通过串口将程序下载到单片机的FLASH程序存储区，并且掉电后不会丢失，大大降低了系统设计对设备的要求。
ST89C54RD+单片机ISP编程原理图如图3.3所示：
单片机彻底关电 PC机端控制软件发下载命令 给单片机上电复位，冷启动 单片机运行系统ISP监控程序 检测P3.0/RXD有无合法下载命令 有 下载用户程序进用户程序区 软复位到用户程序区，运行用户程序
图 3.3 STC89C54RD+单片机ISP编程原理图
二：系统芯片供电
电源电路原理:电源电路主要采用二极管整流桥整流电路来得到。 交流电经过电源变压器（降压变压器），使其幅值减小，得到适合整流电路的电压。经过整流电路整流之后，电压变成了方向不变，大小随时间有规律变动的脉动直流电压。在经过滤波电路的滤波作用，去除其交流分量，得到了比较平直的直流电压，但是这样的电路输出电压还是不会稳定，电压会随着时间的变化而变化。所以，需要稳压电路（三端稳压器的使用），使电源的输出直流电压更加稳定，而且得到纹波系数符合要求的直流电压。
电源结构图
三：按键电路原理
利用I/O口的外部中断源，仅仅使用5个按键，分别实现+1V，-1V，+0.1V，-0.1V和清0的功能，该方案的优点在于解约I/O口，而且利用了外部中断，不需要定时扫描，节约资源。
四：DA输出部分
DA输出部分(含放大比较电路)
基准电压采用单片机控制DA芯片（DAC0832）然后经元算放大器作用得到基准 电压。原理图中LM324的两个输入端分别连接芯片DAC0832经运算放大器作 用的输出电压和采样电路得到的电压，构成比较放大电路。
五：限流部分
该模块的主要作用是防止输出电流过大，保护时使电流稳定在限流值而输出电压降低。
其原理图如右图。其原理为：当负载电阻减小时，电源电流增大，则限流电阻 上的压降将会增大,当增大到一定程度，三极管Q就会导通。一旦三极管Q导通，限流电阻的 的压降就是三极管的基极与发射极之间的电压 ，而 往往是定值（硅管的为 ,锗管的为 ，在本系统中采用硅管）。相当于限流电阻 的压降为定值，则主电路的输出电流为定值。此时，直流稳压电源变为恒流源，就可以达到限流保护的作用。限流电阻 为滑动变阻器，调节 的大小，就可以设定限流保护的的电流值。例如，限定电流为1 ，
则限流电阻 为 ；限定电流为 ，则限流电阻 为 。我们设计需要的是500mV，所以R为1.4Ω。
七：AD采集转化部分
电压电流AD采样电路，是整个系统可视化不可或缺的一部分，采样电路将输出电压电流的模拟量经ST89C54RD+单片机的片上集成的AD转化器变成单片机可识别的数字量。然后经过单片机内部处理程序将电压电流的值送给1602液晶显示，从事实现实时显示电压电流数值的目的。AD转换器采用的是ST89C54RD+单片机的片上集成的AD转化器，可以满足本系统采集数据，显示电压电流值的要求。
1、 电压AD采样电路
采用普通型运算放大器进行多级级联，将所采集的电压信号（0V—9.9V，此为所设计的数控线性稳压稳流电源的输出电压范围）经过多级运算放大器作用，变换到AD转换器所能是
别的范围（0—3.3V）。电压采样电路原理图如图3.7：LM324（1）构成电压跟随电路（电压跟随电路的输入阻抗高、输出阻抗低，这样就在不影响前级输入电压的情况下，降低输出阻抗，使其带负载能力提高），它将采集电源的输出端电压与电压采集电路起到隔离跟缓冲的作用；LM324（2）构成反相比例运算电路，经过比例运算电路之后的电压大小缩小为原来6倍（在单片机内部处理程序会将真实电压计算出来，并在液晶上显示），但是电压变为负值；LM324（3）构成同样是反相比例电路，但其放大倍数为一，其作用是将经过LM324（2）变换之后的电压反相，将其变成正向电压。这样，经过电压采集电路采集的电压范围正好在AD转换器的承受能力之内，而且起到了一定的隔离作用，使AD转换器与主电路输出端之间不相互影响。
2、电流AD采样电路原理 电流采样电路（将较难采集的电流信号转化为电压信号）的原理跟电压采样电路的原理及作用都相同，设计思路基本一致。只是LM324（2）构成同相比例运算电路，而且其运算放大倍数为4倍（因为，电阻 的分压较小，需要将其电压放大，这样AD采样的精度会更高）。在采集小电阻上的电压时，由于电阻的阻值较小，以本设计为例：采用1Ω的电阻，如果限流1A，则电阻上的电压仅为1V，所以，在电流的采集时则需要对采集到的电压进行放大，以提高其精确度，本设计以限流1A为限，将采集到的电压放大3倍，其隔离采集以及缩放
电路原理图如下：
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