科技創(chuàng)新5-第178組組長霏設(shè)計(jì)報(bào)告

霏FF摘要：DC—DCAT89S52、脈寬調(diào)制器TL494、數(shù)模轉(zhuǎn)換ADC0804等為器件通過控制調(diào)節(jié)輸出波的方法，實(shí)現(xiàn)20V~30V5V~10V之內(nèi)穩(wěn)定的直流電源電壓輸出。報(bào)告包括了DC-DC開關(guān)電源及其控制系統(tǒng)的主要功能，系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，調(diào)試分析，針對(duì)用戶操作的詳細(xì)說明，對(duì)系統(tǒng)中某幾個(gè)部分的深入擴(kuò)展研究，心得體會(huì)和實(shí)物等等，包括了與此：ThereportismainlyabouttheDC-DCsystemcontrolledbysinglechip，includingthedesigntocontrolthe wavethroughthechipAT89S52,chipTL494,andtheA/DchipADC0804andsoon，soastogeneratingaDCpowersupplyrangingfrom5Vto10Vinconditionoftheinputvoltagerangingfrom20Vto30V.ThisreportintroducesfurtherexnationsofinnerworkingsoftheDC-DCswitchingpowersupply;includingthedesigningandimplementationsofitscontrolsystem,majorfunctions.Thedesignspecifications,plusthedebuggingandtestingprocess,aswellasuserinstructionsmanualarealsoattachedinthereport.DC-DC；switchingvoltageregulator;SingleChipMicyoco;low-passfilter;ADC0804; 概 編寫說 名詞定 縮略 系統(tǒng)總 系統(tǒng)組 DC-DC開關(guān)電源子系 電壓控制子系 電壓檢測(cè)子系 單片機(jī)子系 系統(tǒng)的主要功能[1] DC-DC開關(guān)電源子系統(tǒng)的硬件設(shè) 系統(tǒng)功能和設(shè)計(jì)指 實(shí)現(xiàn)功 主要指 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原 系統(tǒng)的主要部分和參數(shù)的說 主要器件 TL494電路設(shè) 一些典型問題的分 電壓控制子系統(tǒng)的硬件設(shè) 實(shí)現(xiàn)功能和設(shè)計(jì)指 實(shí)現(xiàn)功 設(shè)計(jì)指 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原 有源濾波器系 光電耦合電 電阻Rctl的選擇問 電壓測(cè)量子系統(tǒng)的硬件設(shè) 主要功能和設(shè)計(jì)指 主要功 設(shè)計(jì)指 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原 AD0804部 AD0804外部電路連 單片機(jī)子系統(tǒng)及軟件設(shè) 單片機(jī)子系統(tǒng)的簡(jiǎn)要介 功能特性的概 系統(tǒng)板上與本設(shè)計(jì)中相關(guān)部 單片機(jī)軟件程序描 主程序流 重要的全局變量和常 主要模塊描 附加模塊描 致 參考文 附錄 開發(fā)環(huán) 硬件開 軟件開 附錄 軟件程序開環(huán)/閉環(huán)控制程 占空比—開環(huán)電壓轉(zhuǎn)換程序 輸出電壓—閉環(huán)AD編碼程序 附錄 系統(tǒng)操作說明 操作界面說明 附錄 測(cè)試和分 測(cè)試項(xiàng)目和方 測(cè)試的資 及分 附錄E課程學(xué)習(xí)心得和意見建 附錄F實(shí)物概編寫說本文檔為交通大學(xué)電子工程系學(xué)生大三上學(xué)期科技創(chuàng)新關(guān)于單片機(jī)控制DC-DC開關(guān)電源178組具體設(shè)計(jì)內(nèi)容編寫，本文詳細(xì)闡述了各部分電路系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)及有關(guān)問題的討論與研究，適合具有一定電子技術(shù)及單片機(jī)知識(shí)基礎(chǔ)的人名詞定DC-DC：輸入電壓為DC直流電壓，輸出也為DC直流電壓的電路開關(guān)電源：利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。開環(huán)/閉環(huán)控制：所謂開環(huán)控制是指依靠前饋信息所進(jìn)行的控制,閉環(huán)控制是指依照后饋信息所定。紋波：輸出端呈現(xiàn)的與輸入頻率及開關(guān)變換頻率同步的分量，用峰峰值表RAM（數(shù)據(jù)）、ROM（程序）、輸入/輸出設(shè)備（例如：串行口、并行輸出口等）。在個(gè)人計(jì)算機(jī)上這些部份被分成若干塊，安裝一個(gè)稱之為主板的印刷線路板上。而在單片機(jī)中，這些部份，全部被做到一塊集成電路中，所以稱為單片（單）機(jī)?？s略DC-DCDirect-Current-Direct-PulseWidthADCogtoDigital即模擬數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器。用于將模擬信號(hào)按照一定速度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)LPFlowpass系統(tǒng)系統(tǒng)組DC-DC開關(guān)電源，單片機(jī)控制系統(tǒng)，D/AA/D轉(zhuǎn)換四個(gè)部分組成，系統(tǒng)組成框圖2.1所示20-DC輸

5-10V可調(diào)1ADC輸

變換變換

整整

2.1組成示意圖DC-DC開關(guān)電源子系30V30V5~10V電器圖 DC-DC開關(guān)電源部分結(jié)構(gòu)圖本系統(tǒng)是以TL494為控制器的CC開關(guān)電源部分，在一塊印刷電路板上實(shí)現(xiàn)C－20V~30V5～10V電壓控制子單片機(jī)小系

整 有

信號(hào)變電壓控制部2.3電壓控制部分結(jié)構(gòu)圖電壓控制部分主要通過單片機(jī)改變信號(hào)的占空比來改變輸出電壓，使輸出能達(dá)到5~10V，從而達(dá)到開環(huán)控制的效果，其間要經(jīng)過整形和低通濾波的整形和濾波，然后再經(jīng)過信號(hào)變換4N25光耦合器件。電壓檢測(cè)子單片機(jī)小系8位編碼

AD

信號(hào)變關(guān)鍵器件

C=圖 電壓檢測(cè)部分結(jié)構(gòu)圖這部分系統(tǒng)開環(huán)輸出電壓，然后輸入給ADC0804進(jìn)行編碼，然后將8位二進(jìn)制編碼輸入給單片機(jī)子系單片機(jī)子系統(tǒng)提供信號(hào)，利用輸出占空比的變化來控制輸出的電壓值，并且同時(shí)系統(tǒng)的主要功能[1]DC-DC開關(guān)電源系統(tǒng)（穩(wěn)壓器）是系統(tǒng)的執(zhí)行模塊，它以開關(guān)的方式完成穩(wěn)壓目的，并負(fù)電壓控制系統(tǒng)將單片機(jī)輸出的信號(hào)經(jīng)低通濾波器和非線形光電耦合器，將數(shù)字信號(hào)電壓檢測(cè)系統(tǒng)具有反饋輸出電壓的作用，將輸出電壓模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送回單片機(jī)系統(tǒng)，使單片機(jī)通過反饋調(diào)節(jié)的方法使輸出電壓穩(wěn)定在期望值。DC-DC開關(guān)電源子系統(tǒng)的硬件設(shè)系統(tǒng)功能和２）主要指5.0V10.0V（30.0V±0.1V）:1%1%（20.0V±0.1V30.0V±0.1V100mV（30±0.1V,10±0.1V）:ms級(jí)限流值：1.1A左系統(tǒng)設(shè)計(jì)原3-1DC-DC源的原理圖。圖中TL494、開關(guān)三極管（TIP42），基極電阻構(gòu)成一個(gè)可控關(guān)閉與斷開時(shí)間的腳對(duì)Vs（輸出電壓V0的線性分壓）進(jìn)行采樣，通過和其內(nèi)部的參考電壓Vref（TL494 了一個(gè)5V基準(zhǔn)電壓可用）進(jìn)行比較后，使得開關(guān)三極管（TIP42）處于截止?fàn)顟B(tài)，上面沒有電流通過，然后由后級(jí)電路進(jìn)行放電，此時(shí)TL494的1號(hào)管腳仍在不斷地進(jìn)行電壓采樣，直到其采樣壓低于Vref時(shí)，打開開關(guān)三極管，使其對(duì)后級(jí)電路進(jìn)行充電。其中電感為主要的儲(chǔ)能元件。因?yàn)閂ref是一個(gè)固定不變的比較電壓，那么我們只要調(diào)節(jié)分壓電阻就可達(dá)到在某個(gè)范圍內(nèi)改變及穩(wěn)定Vo的目的。這就是降壓型開關(guān)電源的工作原理。由于充放電過程需要一定的時(shí)間，所以輸出端Vo圖3-2系統(tǒng)的主要部分和參數(shù)TL494是DC-DC部分的器件，因而對(duì)于它的了解能使我們更好的了解DC-DC子系統(tǒng)的工TL4943-3-3TL494內(nèi)部結(jié)構(gòu)（TL494Tl4943-3-4TL494管腳定義圖（TL494 １３：[OUTPUTCTRL] 第二個(gè)運(yùn)放的正輸入端 TL494TL494器、脈寬調(diào)制比較器以及輸出電路等組成。1、2腳是誤差放大器I的同相和反相輸入端；3腳是相位校正和增益控制；4腳為間歇期調(diào)理，其上加0～3.3V電壓時(shí)可使截止時(shí)間從2%線性變化到100%；5、6腳分別用于外接振蕩電阻和振蕩電容；7腳為接地端；8、9腳和11、10腳分別為TL494；12；13接地時(shí)為并聯(lián)單端輸出方式，接14腳時(shí)為推挽輸出方式；14腳為5V基準(zhǔn)電壓輸出端，最大輸出電流10mA；15、16腳是誤差放大器II的反相和同相輸入端。內(nèi)部的線性鋸齒波振蕩器頻率f=1.1/(Rt*Ct)，它可以有兩個(gè)外接元件Rt,Ct來調(diào)節(jié)。內(nèi)置兩個(gè)誤差放大器，可以構(gòu)成電壓反饋調(diào)節(jié)器和電流反饋調(diào)節(jié)器，分別控制輸出電壓的穩(wěn)定和輸出電流保護(hù)。設(shè)置了5V基準(zhǔn)電壓源。它的死區(qū)時(shí)間可以通過pin4的外接電壓調(diào)整。輸出端可以單端，可以雙端，本實(shí)驗(yàn)中采端類型的脈寬調(diào)制器，即。輸出脈沖的寬度調(diào)制，是通過電容器Ct上的正極性鋸齒波電壓與其他兩個(gè)控制信號(hào)電壓進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)的。激勵(lì)輸出管Q1Q2TL494電路設(shè)3-5DC-DC開關(guān)電源電路連接振蕩電路：C3和R3與TL494的5、6管腳相連組成TL494 R1、R2、TIP42與TL494的8、11、12管腳構(gòu)成輸入與輸出開關(guān)電路，當(dāng)8號(hào)管腳輸出的為高點(diǎn)平時(shí)開關(guān)三極管截止，則輸入輸出級(jí)斷開，反之閉合。R3、R4、C2R5、R8、TL494的2、14管腳確定TL494的1號(hào)比較器（2管腳）的Vref。TL494的14號(hào)管腳輸出恒定的約5.0V的參考電壓Vref，經(jīng)R5、R8分壓后形成Vref1（約2.5V）送入2號(hào)管腳。R11—R14構(gòu)成輸出電壓Vo采樣分壓網(wǎng)絡(luò)，形成Vs送入1號(hào)比較器1管腳與（4）電路一起構(gòu)成Vo穩(wěn)壓調(diào)節(jié)電路。 22k1k一些典型問由于設(shè)計(jì)要求輸出的紋波峰峰值在100mV以內(nèi)，效率在情況下要達(dá)到65%以上。通過查閱DatesheetTL494的開關(guān)頻率（5，6CTRT的電容電阻能電感值（受工藝條件限制——3-4層）C5值（受工藝條件限制；不很經(jīng)濟(jì)）。電壓控制子系統(tǒng)的硬件設(shè)實(shí)現(xiàn)功能和實(shí)現(xiàn)功通過單片機(jī)系統(tǒng)板上的按鍵來輸入設(shè)定要求的DC-DC開關(guān)電源輸出電壓，通過單片機(jī)進(jìn)行計(jì)算，輸出具有其所對(duì)應(yīng)的占空比的控制信號(hào)，信號(hào)經(jīng)由有源低通濾波以取出其直流分量，4N25DC-DC開關(guān)電源子系統(tǒng)的電壓反饋比例控制網(wǎng)絡(luò)，改變電壓設(shè)計(jì)指輸出電壓控制精度0.05V（輸入系統(tǒng)設(shè)計(jì)原4-1輸出電壓控制電路的整體構(gòu)成如圖4-1所示，包括整形電路、有源濾波器、信號(hào)變換和三整形電路的結(jié)構(gòu)框圖如圖4-2所示。由于在，每臺(tái)電源的性能不盡相同，且輸出的電壓4-240114V基準(zhǔn)電壓，使其為濾波電路提供穩(wěn)定的工作電壓。4-3所示。 其器件為TL431。器件圖見圖4-7所4-4TL431 基準(zhǔn)電壓輸出TL431Vref（2.5V）36V范圍內(nèi)的任何值。TL4311mAR14-3OV(1R1)O

Re

+R1×

Re1VRef=2.5V,要求輸出電壓VO=4V,1mA。所以由上式可得阻值取值：R51Ω，R11.5K，R22.5K。有源濾波器4-4所示。單片機(jī)輸出占空比經(jīng)過有源低通濾波器，濾除高頻成分，只剩4-4有源濾波器系統(tǒng)原理圖元件參數(shù)：R1=R2=51KC1=C2=1uF;對(duì)于低頻的輸入信號(hào)，C1，C1可以看作開路，此時(shí)信號(hào)直接輸入集成運(yùn)算放大器的正向輸對(duì)于高頻的輸入信號(hào)（信號(hào)頻率遠(yuǎn)大于濾波器截止頻率），C1，C2可以看作短路此時(shí)高頻C1流入接地線，而不在輸出端出現(xiàn)。UA741是有源低通濾波器的電路中的重要器件。LM741管腳圖見圖4- LM741管腳光電耦合電電路如圖4-5所示。隨著光耦的輸入電壓的增大（或減?。?，其輸入電流也相應(yīng)增大（或減4N254-5光耦器件見圖4-

4-6 4.3電阻Rctl的選擇問Rctl，所以它起到了分壓的作用。一開始我們按照上的要求選擇了3.9KΩ，但發(fā)現(xiàn)此時(shí)輸出電2.5KΩ的電阻，從而各方面都得到了改善電壓測(cè)量子系統(tǒng)的硬件設(shè)主要功能和在有輸出電壓測(cè)量子系統(tǒng)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)就工作在閉環(huán)控制方式。它的設(shè)計(jì)思想是通過光耦4N25將輸出電壓進(jìn)來，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804的量化編碼，輸入給單片機(jī)。單片機(jī)通過軟件編程，不斷地將讀入編碼所對(duì)應(yīng)的電壓值與要求達(dá)到的電壓值進(jìn)行比較，并控制輸出波的。系統(tǒng)設(shè)計(jì)原5-1通過光耦4N25將輸出電壓進(jìn)來，在這里光耦主要起到系統(tǒng)的作用，在經(jīng)過光耦編程，不斷地將讀入編碼所對(duì)應(yīng)的電壓值與要求達(dá)到的電壓值進(jìn)行比較，并控制輸出波的內(nèi)部結(jié)5-20804內(nèi)部結(jié)構(gòu)ADC0804管腳定義（如圖5-3所示5-3［CS］片選［RD］讀端 中斷輸出[VIN+]模擬信號(hào)正輸入端[VIN-]模擬信號(hào)負(fù)輸入端[AGND]模擬地 基準(zhǔn)電壓輸入 數(shù)據(jù)輸出AD0804外部圖5- ADC0804的典型連接電路（（摘自圖5- ADC0804的實(shí)驗(yàn)連接電路（與單片機(jī)小系統(tǒng)的連接5-6ADC0804的實(shí)驗(yàn)連接電路（其他引腳的連接0804編碼原理決定電路阻值的選對(duì)R1和R2要合理地取值，以使VA的變化范圍較大，根據(jù)4N25的datasheet上面的近似，R1=2K//51K,R2=5.1KVA的變化區(qū)間在（3.186V—1.297V）。K=(Vin+Vin-)/VrefR3=1.8K、R4=810VIN(-)=1.278VKmin(VAmax–VIN(-))/ < 即Kmax< 單片機(jī)子系統(tǒng)及軟件設(shè)單片機(jī)子系統(tǒng)的簡(jiǎn)要介片機(jī)，它在一塊超大規(guī)模集成電路上同時(shí)集成了CPU、ROM、RAM、TIMER/COUNTER（定32I/O口48兩個(gè)166128獨(dú)立的64K每個(gè)80511212可把時(shí)鐘頻率除以12取倒數(shù)然后指令執(zhí)行所須的周期數(shù)。功能特性的AT89S52是一個(gè)低功耗，高性能CMOS8ATMEL公司的高密度、非易失性技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，內(nèi)集成了通用8位處理器，片內(nèi)含8kBytesISP(In-systemprogrble)可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序器。微控特點(diǎn)：40個(gè)引腳，8kBytesFlash片內(nèi)程序器，256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)器（RAM），32個(gè)外部I/O口線，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPURAM、定時(shí)器/斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下AT89S52的封裝圖和內(nèi)部電路方塊圖：6.1AT89S52PDIP封裝格6.2AT89S52方框系統(tǒng)板上與本設(shè)計(jì)中相I/O端P1、P2、P3口均是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4TTL邏輯電平；對(duì)端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，因此可以作為輸使用。此外，P1.0和P1.2分別作定時(shí)器計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和定時(shí)器計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX）定時(shí)/計(jì)數(shù)在單片機(jī)應(yīng)用和控制系統(tǒng)中,經(jīng)常需要對(duì)某個(gè)控制參數(shù)和控制對(duì)象定時(shí)進(jìn)行控制.這種定時(shí)一般可采用兩種方法.一是利用延時(shí)程序來實(shí)現(xiàn),但這樣會(huì)降低CPU的工作效率;另外法就是通過個(gè)可編程的實(shí)時(shí)時(shí)鐘或可編程的時(shí)鐘接口來實(shí)現(xiàn).這種方法可以使CPU與時(shí)鐘并行工作,并且不會(huì)影響CPU的效率.除了定時(shí)外,還有一些控制是按對(duì)某種的計(jì)數(shù)結(jié)果來進(jìn)行的,因此,單片機(jī)內(nèi)部均設(shè)有可編程的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。8051單片機(jī)有三個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，實(shí)驗(yàn)中用到兩個(gè)，即T0和TCON（Timercontroller）TR111停止工作；TR000停止TMOD用來設(shè)置定時(shí)器的工作方式和時(shí)鐘源（I/0口的觸發(fā)電平還是處理器的時(shí)鐘脈沖），10。6.1定時(shí)器／計(jì)數(shù)器方式控制寄存器TMOD（不可位尋址 Timer1Timer0GATEGATETR=1INT=1GATE=0TR定時(shí) M1與M0組合將控制四種不同的工作方000自動(dòng)重裝初值的113定時(shí)器0：分成兩8中AT89S526個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷（INT0INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（0、1、2）10所示每個(gè)中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器IE中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。IE還包括一個(gè)中斷允許總控制位EA，它能一次所有中斷。如表6.2所示，IE.6位是可用的。對(duì)于AT89S52，IE.51，它們?yōu)锳T89系列新產(chǎn)6.3AT89S52表 中斷使能寄存器 —EA：使能標(biāo)志位置位則所有中斷使能復(fù)位則所有中 ：保ET22中斷使能ES：串行通信中斷使能ET11中斷使能EX11使能ET00中斷使能EX00使能6.3中斷優(yōu)先單片機(jī)軟件主程序流發(fā)內(nèi)部算法，根據(jù)一定的函數(shù)關(guān)系，產(chǎn)生一定占空比的波，使輸出電壓與數(shù)碼管顯示值一致。閉環(huán)工作模式：識(shí)別用戶通過按鍵輸入的期望電壓數(shù)值，將數(shù)值在數(shù)碼管上顯示；ADC電路的反饋所轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)此信號(hào)調(diào)整輸出的矩形的占空比，使電路輸出的電壓值開開返返返讀入AD轉(zhuǎn)換返讀入AD轉(zhuǎn)換重要的全局變量和常輸：P1.0~P1.3，由單片機(jī)開發(fā)板硬件按鍵實(shí)現(xiàn)激sbitKEY1=P1^0;sbitKEY2=P1^1;sbitKEY3=P1^2;sbit輸出端口定義：P3.5，輸 sbit1sunsignedchar1s軟件定時(shí)器溢出標(biāo)志bit數(shù)碼管位驅(qū)動(dòng)和指示燈驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出緩存，定義了一個(gè)可位尋址的變unsignedcharbdataoutput_sel;sbitled_1=output_sel^5;sbitled_2=output_sel^6;sbitled_3=output_sel^7;sbitled_4=output_sel^4;數(shù)碼管掃描驅(qū)動(dòng)指針，為測(cè)試外部器（U36264），特使用xdata類unsignedcharxdata測(cè)試用計(jì)數(shù)值十進(jìn)制表示，為測(cè)試外部器（U36264），特使用xdata類unsignedcharxdataunsignedintkey1;unsignedintkey2;unsignedintkey3;unsignedintkey4;輸入電壓unsignedintinput_data;unsignedintlast_input_data;unsignedintxdatahilv_time;unsignedintxdatalolv_time;unsignedintxdatalolv1;unsignedintxdatalolv2;unsignedintxdatahilv1;unsignedintxdataAD0804輸入的數(shù)據(jù)，最近20次的轉(zhuǎn)換值，有效提高轉(zhuǎn)換精intunsignedintidataarray[20];unsignedintidataarray_total;inta_ptr=0;當(dāng)前有ADC0804編unsignedint模式選擇，0為開環(huán)，1int中間變量，0為啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，1為讀int主要模塊描<主程序模塊檢測(cè)按鍵，每隔1s（軟件定時(shí)）計(jì)算一次數(shù)碼顯示數(shù)組的modemode對(duì)應(yīng)當(dāng)前模式，0為開環(huán)控制，1array[]為N元數(shù)組，A/D轉(zhuǎn)換得到的AD值change_inputdata()，檢測(cè)按鍵的改變，從而轉(zhuǎn)變input_data的值。Input_data的初值為800,8.0VKEY1按下時(shí)，mode值取反，表示在開環(huán)和閉環(huán)控制之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)按鍵KEY2按下時(shí)，input_data10，即電壓值減1。當(dāng)按鍵KEY3按下時(shí)，input_data101KEY4按下時(shí)，input_data500，表示電壓值5.0V（RESET的終值來滿足調(diào)試的不同需要）。unsignedintopen_loop_table(unsignedint51組input_data和hilv_time的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，根據(jù)占空比—電壓的轉(zhuǎn)換關(guān)系設(shè)定的值，使輸出一定占空比的波，從而得到開環(huán)的輸出電壓這里占空比與電壓的關(guān)系可應(yīng)用第一次中期檢測(cè)時(shí)的程序測(cè)得。（見后附錄bitCMP(unsignedintAD_data,unsignedintADC0804AD值經(jīng)過關(guān)系表的對(duì)照，反映當(dāng)前輸出電壓與期望電壓之間的大小，如果當(dāng)前的AD值大于期望電壓對(duì)應(yīng)的AD值，即當(dāng)前01。INC_VOLTAGE()hilv_time0.05V定時(shí)器中斷voidtimer1()interrupt3using定時(shí)11的初始化值{}{}功能實(shí)現(xiàn)：調(diào)整P3.5的高低電平，使其輸出期望的信號(hào)，為了保證輸出的穩(wěn)定，減小邊緣的毛刺，中斷1中不能放入過多的操作。由于定時(shí)器的初值分和低位（TH1,TL1），都是<定時(shí)器中斷0timer0()interrupt1using定時(shí)0初始化：#defineV_TH00xee#defineV_TL00x00功能實(shí)現(xiàn)如if(++digi_scaner>=5)digi_scaner=1;switch(digi_scaner){case1:/**/output_sel|=0x01;ADDR_8SEGNUMTOSEG7(digi[0]);*輸出到鎖存器U5（在電路圖中找）*/case2:/**/output_sel|=0x02;ADDR_8SEGNUMTOSEG7(digi[1])&0x7F;*輸出到鎖存器U5*/case3:/**/output_sel|=0x04;ADDR_8SEGNUMTOSEG7(digi[2]);*輸出到鎖U5*/case4:/**/output_sel|=0x08;ADDR_8SEGNUMTOSEG7(digi[3]);*輸出到鎖U5*/}說明：在本系統(tǒng)中采取掃描式四位數(shù)碼管顯示，設(shè)定digi_scaner為數(shù)碼管掃描指針，每次中斷指向一個(gè)數(shù)碼管（即顯示一個(gè)數(shù)碼管），5ms間隔中斷一次，對(duì)一個(gè)數(shù)碼管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，頻率足夠快則肉眼觀察不出閃爍，但若主程序或其它中斷中有程序段中斷時(shí)間過長將導(dǎo)致中斷0 1s1s的定時(shí)器，用于按鍵模塊if{clock1s_flag1;/*1秒到時(shí)，溢出標(biāo)志置1clock1s=}功能實(shí)現(xiàn)：01s定時(shí)器用于input_data的變化。AD0804讀ADDR_0804=0x00;//array[a_ptr++]=ADDR_0804;if(a_ptr>=N)a_ptr=0;功能實(shí)現(xiàn)：定義ADC0804地址：#define 根據(jù)資料可知ADC0804轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs，中斷0每5ms中斷一次，理論上可以每次中斷都益的幫助，所以并不需要如此高頻率的讀寫，因此在每次啟動(dòng)讀寫后都會(huì)設(shè)置延遲delay()為了提高精度，排除誤差，我們?nèi)rray[]不斷輪循返回編碼，而后取最近20次的轉(zhuǎn)換<開環(huán)控制占空比轉(zhuǎn)化模塊if(mode==0)//運(yùn)行開環(huán)模{hilv_time=}功能實(shí)現(xiàn)：input_data_表得到hilv_time,賦值給斷1的初寄存器，使其輸出。并且只有當(dāng)mod=0，才啟動(dòng)該功能模塊。<閉環(huán)控制占空比調(diào)整模塊else//運(yùn)行閉環(huán)模式{if(input_data!=hilv_time={for(i=0;i<N;i++)array_total=array_total+array[i];if(CMP(AD_data,input_data)==0)}}功能實(shí)現(xiàn)：閉環(huán)控制對(duì)電壓比的調(diào)整是在開環(huán)輸出電壓的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所以只有NADC0804AD_data，將其與期望電壓對(duì)AD值比較，做微增電壓或微減電壓的調(diào)整。附加模塊描<開環(huán)電壓_占空比轉(zhuǎn)換模塊功能描述 波占空比的大小，經(jīng)整形濾波后輸入DC—DC開關(guān)電源系統(tǒng)中的光耦合耦合器件，使其輸出電壓5—10V可調(diào)。輸入項(xiàng)按鍵KEY1—KEY4：改變占空比參數(shù)hilv_time的值，KEY1/KEY2按下hilv_time/20（2000），1%；KEY3/KEY4hilv_time加/1，占空比0.05%。波的占空比輸出項(xiàng)digi[0]=(test_counter-a*2000)/200; digi[1]test_counter-a*2000-b*200)/20;/*計(jì)算個(gè)位數(shù)digi[2]=(test_counter-a*2000-b*200-c*20)/2; /*1位數(shù)*/digi[3]=(test_counter-a*2000-b*200-c*20-d*2)*5;/*2位數(shù)*/<AD編碼功能描述bitCMP(unsignedintAD_data,unsignedintinput_data)需要一個(gè)電壓編碼5.0~10.0V51功能實(shí)現(xiàn)在Timer0中添加<ADC0804>部分的程序（見定時(shí)器中斷0的模塊說明），在array[]不斷輪循返回的編碼，而后取最近20次的轉(zhuǎn)換值（array[0]－array[19]），取其平均值后數(shù)碼管輸入項(xiàng)仍為占空比控制參數(shù)hilv_time，通過按鍵改變其值來使波占空比變化輸出項(xiàng)：在DC—DC輸出端測(cè)量輸出電壓，數(shù)碼管顯示對(duì)應(yīng)AD值，得到對(duì)照表。 for(i=0;i<N;i++)array_total=array_total+array[i];digi[0]current/1000;/*計(jì)算千位數(shù)digi[1]current-a*1000)/100;/*計(jì)算百位數(shù)digi[2]=(current-a*1000-b*100)/10; digi[3]current-a*1000-b*100-c*10);/*計(jì)算個(gè)位數(shù)[注]上述所有程序請(qǐng)見后附錄致衷心地感謝同組同學(xué)的完美配合和對(duì)彼此的支持。雖然只有兩個(gè)人，實(shí)驗(yàn)任務(wù)看起來繁重，但經(jīng)過這一段時(shí)間以來我們一起在餓著肚子思考如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)功能，如何查錯(cuò)糾錯(cuò)，如何將精度提高，如何改善不穩(wěn)定，幾個(gè)小時(shí)甚至十幾個(gè)小時(shí)的艱難歷程讓我們之間越來越默契，協(xié)保證實(shí)驗(yàn)如期完成。最后還要向所有為我們實(shí)驗(yàn)提供過幫助的工作人員道一聲謝，感謝為我們的課程提參考文馬忠梅等，單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，航空航天大學(xué)陳章龍等，嵌入式技術(shù)與系統(tǒng)——InterXScale結(jié)構(gòu)與開發(fā)，航空航天大學(xué)ATMEL，8BITMICROCONTROLLERWITH8KBYTESIN-SYSTEMPROGR FLASHAT89S52，2001交大電子工程系，科技創(chuàng)新[5]課程任務(wù)要求附錄 開發(fā)環(huán)硬件開信號(hào)發(fā)生器（調(diào)試時(shí)使用軟件開ProCKEIL燒錄工具 附錄 軟件程序開環(huán)/#include<absacc.h>#include<reg51.h> 常量定 /*#defineV_T10xfd/*SCOM9600baud,!notice:crystal11.0592MHz*/#defineV_TH00xee/*~5ms,!notice:crystal11.0592MHz*/#defineV_TL0/*1s軟件定時(shí)器溢出值，200個(gè)5ms*/#defineV_T1s /*#defineADDR_8SEG/*數(shù)碼管位驅(qū)動(dòng)和指示燈驅(qū)動(dòng)寄存器地址*/#defineADDR_SEL #defineTOTAL_TIME/**/#defineADDR_0804XBYTE[0x6000]/*sbitKEY1=P1^0;sbitKEY2=P1^1;sbitKEY3=P1^2;sbitKEY4=P1^3; 變量定 unsignedcharbdataoutput_sel;sbitled_1=output_sel^5;sbitled_2=output_sel^6;sbitled_3=output_sel^7;sbitled_4=/*數(shù)碼管掃描驅(qū)動(dòng)指針，為測(cè)試外部器（U36264），特使用xdata類型*/unsignedcharxdatadigi_scaner;/*測(cè)試用計(jì)數(shù)器，為測(cè)試外部器（U36264），特使用xdata類型*/unsignedintxdatatest_counter;/*測(cè)試用計(jì)數(shù)值十進(jìn)制表示，為測(cè)試外部器（U36264），特使用xdata類型*/unsignedcharxdatadigi[4];/*1s*/unsignedcharclock1s;/*1s*/bitclock1s_flag;unsignedinthilv_time;unsignedintlolv_time;unsignedintlolv1;unsignedintlolv2;unsignedinthilv1;unsignedinthilv2;unsignedcharstate;unsignedinttemp;/*AD*/inti;intunsignedintidataarray[20];unsignedintidataarray_total;inta_ptr=0;unsignedint/**/unsignedintinput_data;unsignedintlast_input_data;/*模式選擇，0為開環(huán)，1為閉環(huán)*/intmode;/*中間變量，0AD轉(zhuǎn)換，1為讀入轉(zhuǎn)換值*/intT; 函數(shù)定 /****7段數(shù)碼顯示譯碼DATA7D7~0PGFEDCBAunsignedcharNUMTOSEG7(unsignedchar{unsignedcharAA;switch(DATA){case0:AA=0xc0;break;/*'0'*/case1:AA=0xf9;break;/*'1'*/case2:AA=0xa4;break;/*'2'*/case3:AA=0xb0;break;/*'3'*/case4:AA=0x99;break;/*'4'*/case5:AA=0x92;break;/*'5'*/case6:AA=0x82;break;/*'6'*/case7:AA=0xf8;break;/*'7'*/case8:AA=0x80;break;/*'8'*/case9:AA=0x90;break;/*'9'*/case10:AA=0x88;break;/*'A'*/case11:AA=0x83;break;/*'B'*/case12:AA=0xc6;break;/*'C'*/case13:AA=0xa1;break;/*'D'*/case14:AA=0x86;break;/*'E'*/case15:AA=0x8e;break;/*case:AA=0xbf;break/*破折號(hào)，此處原誤為0xdf，系04級(jí)王資凱同學(xué)指正*/case'_':AA=0xf7;break;/*下劃線*/case':AA=0xff;break/*消隱*/default:AA=0xff;}}void{intm,n;}{if(KEY2==0)//增加輸入電{{input_data=input_data+10;}}if(KEY3==0)//減小輸入電{{input_data=input_data-10;}}if(KEY4==0)//RESET輸入電{}}{if(hilv_time>1600)}{if(hilv_time<400)}unsignedintopen_loop_table(unsignedint{//input_data和hilv_timeswitch{case500:temp=615;break;case510:case520:case530:case540:case550:case560:case570:case580:case590:case600:case610:case620:case630:case640:case650:case660:case670:case680:case690:case700:case710:case720:case730:case740:case750:case760:case770:case780:case790:case800:case810:case820:case830:case840:case850:case860:case870:case880:case890:case900:case910:case920:case930:case940:case950:case960:case970:case980:case990:case1000:temp=1034;break;default:temp=1600;}return}bitCMP(unsignedintAD_data,unsignedintinput_data)//AD_data0-255，input_data500-{unsignedint//input_data化為和AD_dataswitch{case500:temp=251;break;case510:case520:case530:case540:case550:case560:case570:case580:case590:case600:case610:case620:case630:case640:case650:case660:case670:case680:case690:case700:case710:case720:case730:case740:case750:case760:case770:case780:case790:case800:case810:case820:case830:case840:case850:case860:case870:case880:case890:case900:case910:case920:case930:case940:case950:case960:case970:case980:case990:case1000:temp=8;break;default:temp=0;}return0;return1;}/****T05mstimer0()interrupt1using{if(KEY1==0)//模式改{{}}/**//*1*/if(++clock1s>=V_T1s){clock1s_flag1;/*11clock1s=}output_sel0xf0;*初值，令數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)位無效，指示燈全滅if(KEY1==0)led_1=0;if(KEY2==0)led_2=0;if(KEY3==0)led_3=0;if(KEY4==0)led_4=/*數(shù)碼管掃描驅(qū)動(dòng)指針值從1到4重復(fù)變換，每5ms間隔對(duì)一個(gè)數(shù)碼管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，20ms一個(gè)if(++digi_scaner>=5)digi_scaner=1;switch(digi_scaner){case1/*output_sel|=ADDR_8SEGNUMTOSEG7(digi[0]);*輸出到鎖存器U5）*/case2/*output_sel|=ADDR_8SEGNUMTOSEG7(digi[1])&0x7F;*輸出到鎖存器U5*/case3/*output_sel|=ADDR_8SEGNUMTOSEG7(digi[2]);*輸出到鎖存器U5*/case4/*output_sel|=ADDR_8SEGNUMTOSEG7(digi[3]);*輸出到鎖存器U5*/}ADDR_SEL=output_sel; ADDR_0804=0x00;//0804array[a_ptr++]=ADDR_0804;if(a_ptr>=N)a_ptr=0;/*開中斷}voidtimer1()interrupt3using{{}{}/****{/**//****//****//**串行通信口工作初始化，注：本例中雖未使用到串行通信口，但本段程序無妨保留**/ /*SCOMMODE1(8BITUARTVARBR)*//****//**開定時(shí)器，定時(shí)器0,1中斷允許**/input_data=800;last_input_data=800;/*T0*/{ifclock1s_flag)/*檢查1秒定時(shí)是否到{digi[0]input_data/1000;/*計(jì)算千位數(shù)digi[1]input_data- /*計(jì)算百位數(shù)digi[2]=(input_data-digi[0]*1000-digi[1]*100)/10; digi[3]=mode;//顯示模式類型if(mode==0)//運(yùn)行開環(huán)模{hilv_time=}else//運(yùn)行閉環(huán)模{if(input_data!=hilv_time={for(i=0;i<N;i++)array_total=array_total+array[i];if(CMP(AD_data,input_data)==0)}}}}}占空比—開環(huán)電壓轉(zhuǎn)換#include<absacc.h>#include<reg51.h> 常量定 /*#defineV_T10xfd/*SCOM9600baud,!notice:crystal11.0592MHz*/#defineV_TH00xee/*~5ms,!notice:crystal11.0592MHz*/#defineV_TL0/*1s軟件定時(shí)器溢出值，200個(gè)5ms*/#defineV_T1s /*#define /*數(shù)碼管位驅(qū)動(dòng)和指示燈驅(qū)動(dòng)寄存器地址*/#define #defineTOTAL_TIME/*sbit sbit sbit sbitKEY4= 變量定 unsignedcharbdataoutput_sel;sbitled_1=output_sel^5;sbitled_2=output_sel^6;sbitled_3=output_sel^7;sbitled_4=/*數(shù)碼管掃描驅(qū)動(dòng)指針，為測(cè)試外部器（U36264），特使用xdata類型*/unsignedcharxdatadigi_scaner;/*測(cè)試用計(jì)數(shù)器，為測(cè)試外部器（U36264），特使用xdata類型*/unsignedintxdatatest_counter;/*測(cè)試用計(jì)數(shù)值十進(jìn)制表示，為測(cè)試外部器（U36264），特使用xdata類型*/unsignedcharxdatadigi[4];/*1s*/unsignedcharclock1s;/*1s*/bitclock1s_flag;unsignedintxdatahilv_time;unsignedintxdatalolv_time;unsignedintxdatalolv1;unsignedintxdatalolv2;unsignedintxdatahilv1;unsignedintxdatahilv2;unsignedintxdataa;unsignedintxdatab;unsignedintxdatac;unsignedintxdatad;unsignedintxdatae;unsignedcharxdatastate;unsignedcharxdataset=0; 函數(shù)定 /****7段數(shù)碼顯示譯碼

DATA7D7~0PGFEDCBAunsignedcharNUMTOSEG7(unsignedchar{unsignedcharAA;switch(DATA){case0:AA=0xc0;break;/*'0'*/case1:AA=0xf9;break;/*'1'*/case2:AA=0xa4;break;/*'2'*/case3:AA=0xb0;break;/*'3'*/case4:AA=0x99;break;/*'4'*/case5:AA=0x92;break;/*'5'*/case6:AA=0x82;break;/*'6'*/case7:AA=0xf8;break;/*'7'*/case8:AA=0x80;break;/*case9:AA=0x90;break;/*'9'*/case10:AA=0x88;break;/*'A'*/case11:AA=0x83;break;/*'B'*/case12:AA=0xc6;break;/*'C'*/case13:AA=0xa1;break;/*'D'*/case14:AA=0x86;break;/*'E'*/case15:AA=0x8e;break;/*case'-':AA=0xbf;break;/*破折號(hào)，此處原誤為0xdf，系04級(jí) case'_':AA=0xf7;break;/*下劃線*/case':AA=0xff;break/*消隱*/default:AA=0xff;}}void{intm,n;}{

{{if(hilv_time>1600)}}{{}}{{if(}}{{}}}/****T05mstimer0()interrupt1using{/*關(guān)中斷/**//*1*/if(++clock1s>=V_T1s){clock1s_flag1;/*11clock1s=}output_sel0xf0;*初值，令數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)位無效，指示燈全滅if(KEY1==0)led_1=0;if(KEY2==0)led_2=0;if(KEY3==0)led_3=0;if(KEY4==0)led_4=/*數(shù)碼管掃描驅(qū)動(dòng)指針值從1到4重復(fù)變換，每5ms間隔對(duì)一個(gè)數(shù)碼管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，20ms一個(gè)*/if(++digi_scaner>=5)digi_scaner=1;switch{case1/*output_sel|=ADDR_8SEGNUMTOSEG7(digi[0]);*輸出到鎖存器U5（在電路圖中找）*/case2/*output_sel|=ADDR_8SEGNUMTOSEG7(digi[1]);*輸出到鎖存器U5*/case3/*output_sel|=ADDR_8SEGNUMTOSEG7(digi[2])&0x7F;*輸出到鎖存器U5*/case4/*output_sel|=ADDR_8SEGNUMTOSEG7(digi[3]);*輸出到鎖存器U5*/}ADDR_SEL /*輸出到鎖存器U6（在電路圖中找/*開中斷}voidtimer1()interrupt3using{{}{}

/****{/**//****//****//**串行通信口工作初始化，注：本例中雖未使用到串行通信口，但本段程序無妨保留**/ /*SCOMMODE1(8BITUARTVARBR)*//****/hilv1=(65536-/**開定時(shí)器，定時(shí)器0,1中斷允許**//*T0*/{ifclock1s_flag)/*檢查1秒定時(shí)是否到{a /*計(jì)算千位數(shù)btest_counter- /*計(jì)算百位數(shù)ctest_counter-a*2000- /*計(jì)算十位數(shù)dtest_counter-a*2000-b*200- /*計(jì)算個(gè)位數(shù)e=(test_counter-a*2000-b*200-c*20-digi[0]=b;digi[1]=c;digi[2]=d; }}}輸出電壓—閉環(huán)AD編碼程序#include<absacc.h>#include<reg51.h> 常量定 /*#defineV_T10xfd/*SCOM9600baud,!notice:crystal11.0592MHz*/#defineV_TH00xee/*~5ms,!notice:crystal11.0592MHz*/#defineV_TL0/*1s軟件定時(shí)器溢出值，200個(gè)5ms*/#defineV_T1s /*#defineADDR_8SEG/*數(shù)碼管位驅(qū)動(dòng)和指示燈驅(qū)動(dòng)寄存器地址*/#defineADDR_SEL #defineTOTAL_TIME/*sbitKEY1=P1^0;sbitKEY2=P1^1;sbitKEY3=P1^2;sbitKEY4=P1^3; /**/#defineADDR_0804XBYTE[0x6000]/*AD*/inti;intunsignedintidataarray[20];unsignedintidataarray_total;inta_ptr=0;unsignedintcurrent; 變量定 /**/unsignedcharbdataoutput_sel;sbitled_1=output_sel^5;sbitled_2=output_sel^6;sbitled_3=output_sel^7;sbitled_4=/*數(shù)碼管掃描驅(qū)動(dòng)指針，為測(cè)試外部器（U36264），特使用xdata類型*/unsignedcharxdatadigi_scaner;/*測(cè)試用計(jì)數(shù)器，為測(cè)試外部器（U36264），特使用xdata類型*/unsignedintxdatatest_counter;/*測(cè)試用計(jì)數(shù)值十進(jìn)制表示，為測(cè)試外部器（U36264），特使用xdata類型*/unsignedcharxdatadigi[4];/*1s*/unsignedcharclock1s;/*1s*/bitclock1s_flag;unsignedintxdatahilv_time;unsignedintxdatalolv_time;unsignedintxdatalolv1;unsignedintxdatalolv2;unsignedintxdatahilv1;unsignedintxdatahilv2;unsignedintxdataa;unsignedintxdatab;unsignedintxdatac;unsignedintxdatad;unsignedcharxdatastate; 函數(shù)定 /****7段數(shù)碼顯示譯碼DATA7D7~0PGFEDCBAunsignedcharNUMTOSEG7(unsignedchar{unsignedcharAA;switch(DATA){case0:AA=0xc0;break;/*'0'*/case1:AA=0xf9;break;/*'1'*/case2:AA=0xa4;break;/*'2'*/case3:AA=0xb0;break;/*'3'*/case4:AA=0x99;break;/*'4'*/case5:AA=0x92;break;/*'5'*/case6:AA=0x82;break;/*'6'*/case7:AA=0xf8;break;/*'7'*/case8:AA=0x80;break;/*'8'*/case9:AA=0x90;break;/*'9'*/case10:AA=0x88;break;/*'A'*/case11:AA=0x83;break;/*'B'*/case12:AA=0xc6;break;/*'C'*/case13:AA=0xa1;bre