基于PID控制方式的A開(kāi)關(guān)電源Multisim(完整資料)

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基于PID控制方式的A開(kāi)關(guān)電源Multisim(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）基于PID控制方式的9A開(kāi)關(guān)電源Multisim仿真研究學(xué)院：電光學(xué)院專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào):目錄TOC\o"1-6”\h\u326331。引言3310112.基于PID控制方式的Buck電路的綜合設(shè)計(jì)3312812.1設(shè)計(jì)指標(biāo)3251102。2Buck主電路的參數(shù)設(shè)計(jì)424782。3用Multisim軟件參數(shù)掃描法計(jì)算5214393．PID補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)8222573.1主電路直流增益計(jì)算8320853。2補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)：控制方式為PID。9157883.3變換器傳遞函數(shù)及波特圖11224834。Buck變換器的負(fù)載突加突卸仿真12222194.1總電路圖的設(shè)計(jì)如圖1253184。2突加突卸80％負(fù)載141595。小結(jié)152157參考文獻(xiàn)151。引言開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)系統(tǒng)常見(jiàn)的控制對(duì)象,包括單極點(diǎn)型控制對(duì)象、雙重點(diǎn)型控制對(duì)象等。為了使某個(gè)控制對(duì)象的輸出電壓保持恒定,需要引入一個(gè)負(fù)反饋。粗略的講,只要使用一個(gè)高增益的反相放大器，就可以達(dá)到使控制對(duì)象輸出電壓穩(wěn)定的目的。但就一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)而言，對(duì)于負(fù)載的突變、輸入電壓的突升或突降、高頻干擾等不同情況，需要系統(tǒng)能夠穩(wěn)、準(zhǔn)、快地做出合適的調(diào)節(jié)，這樣就使問(wèn)題變得復(fù)雜了。例如,已知主電路的時(shí)間常數(shù)較大、響應(yīng)速度相對(duì)緩慢，如果控制的響應(yīng)速度也緩慢，使得整個(gè)系統(tǒng)對(duì)外界變量的響應(yīng)變得很遲緩；相反如果加快控制器的響應(yīng)速度,則又會(huì)使系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩。所以，開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要同時(shí)解決穩(wěn)、準(zhǔn)、快、抑制干擾等方面互相矛盾的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)要求，這就需要一定的技巧,設(shè)計(jì)出合理的控制器，用控制器來(lái)改造控制對(duì)象的特性。常用的控制器有比例積分(PI）、比例微分（PD）、比例-積分-微分(PID)等三種類(lèi)型。PD控制器可以提供超前的相位，對(duì)于提高系統(tǒng)的相位裕量、減少調(diào)節(jié)時(shí)間等十分有利，但不利于改善系統(tǒng)的控制精度；PI控制器能夠保證系統(tǒng)的控制精度，但會(huì)引起相位滯后，是以犧牲系統(tǒng)的快速性為代價(jià)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；PID控制器兼有二者的優(yōu)點(diǎn)，可以全面提高系統(tǒng)的控制性能，但實(shí)現(xiàn)與調(diào)試要復(fù)雜一些。本文中介紹基于PID控制器的Buck電路設(shè)計(jì)。2。基于PID控制方式的Buck電路的綜合設(shè)計(jì)Buck變換器最常用的電力變換器,工程上常用的正激、半橋、全橋及推挽等均屬于Buck族?，F(xiàn)以Buck變換器為例，根據(jù)不同負(fù)載電流的要求，設(shè)計(jì)功率電路，并采用單電壓環(huán)、電流-電壓雙環(huán)設(shè)計(jì)控制環(huán)路.2.1設(shè)計(jì)指標(biāo)輸入直流電壓（VIN):10V;輸出電壓（VO）：5V;輸出電流（IIN）：9A;輸出電壓紋波(Vrr)：50mV；基準(zhǔn)電壓（Vref）：1。5V；開(kāi)關(guān)頻率(fs）：100kHz。Buck變換器主電路如圖1所示，其中Rc為電容的等效電阻ESR.圖1Buck變換器的主電路主電路圖1Buck變換器的主電路主電路2.2Buck主電路的參數(shù)設(shè)計(jì)(1）濾波電容參數(shù)計(jì)算輸出紋波電壓只與電容C的大小有關(guān)及Rc有關(guān)：(1）電解電容生產(chǎn)廠商很少給出ESR,而且ESR隨著電容的容量和耐壓變化很大，但是C與Rc的乘積趨于常數(shù)，約為.本例中取為(2）濾波電感參數(shù)計(jì)算當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通與截止時(shí)變換器的基爾霍夫電壓方程分別如式(2）、(3)所示：（2）（3）假設(shè)二極管的通態(tài)壓降VD=0.5V,電感中的電阻壓降VL=0.1V，開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通壓降VON=0。5V。又因?yàn)?4)所以由式(2)、(3）、（4）聯(lián)立可得TON=5.6μS，并將此值回代式(2），可得L=13。69μH。實(shí)際取14μH.2。3用Multisim軟件參數(shù)掃描法計(jì)算當(dāng)L=14uH時(shí)，輸出電壓和電流以及輸出電壓紋波如圖2所示。22當(dāng)L=8uH時(shí),輸出電壓和電流以及輸出電壓紋波如圖當(dāng)L=18uH時(shí)，輸出電壓和電流以及輸出電壓紋波如圖所示。3．PID補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)3.1主電路直流增益計(jì)算現(xiàn)假設(shè)PWM鋸齒波幅值Vm為1.5V采樣網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)負(fù)載電阻值品質(zhì)因數(shù)直流增益雙重極點(diǎn)頻率：即故:=根據(jù)原始系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可以得到的波特圖如圖5所示，MATLAB的程序如下：num1=3;den1=［0.0000000380。00002501];figure(1);[mag，phase，w］=bode(num1，den1）；margin(mag,phase,w）如圖所得，該系統(tǒng)相位裕度4。92°，穿越頻率1。63e+03HZ,所以該傳遞函數(shù)穩(wěn)定性和快速性均不好，需要加入補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)使其增大穿越頻率和相位裕度，使其快速性和穩(wěn)定性增加。3。2補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)：控制方式為PID。補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)電路圖其傳遞函數(shù)為：，其中:，，,由于穿越頻率小于,所以設(shè)為開(kāi)關(guān)頻率的，倒置零點(diǎn)的頻率為穿越頻率的，即:設(shè)相位裕度為52°，則補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的零點(diǎn)頻率為：補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的極點(diǎn)頻率為：PID網(wǎng)絡(luò)直流增益為：令，可得：，，,故：根據(jù)原始系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可以得到的波特圖如圖所示，MATLAB的程序如下:num1=conv([0。00004631］,［17。1053694］);den1=[0。0000054810];figure(1);[mag，phase，w]=bode（num1，den1）;margin（mag,phase,w）3。3變換器傳遞函數(shù)及波特圖補(bǔ)償后的變換器傳遞函數(shù)G(s)=QUOTE,所以其波特圖是控制器與補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的波特圖的疊加。即num1=3;den1=[0。0000000380。000032501];g1=tf（num1，den1）;num2=conv(［0。00004631],［17。1053694]）;den2=［0。0000054810］；g2=tf（num2，den2)；bode(g1,'+',g2,'：'，g1*g2，’—')三個(gè)傳遞函數(shù)的Bode圖如下:注：圖中星形線表示控制對(duì)象特性，虛線表示補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)特性，實(shí)線表示變換器特性加了PID補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)后由仿真結(jié)果可見(jiàn)，穿越頻率fc=10kHZ，相位裕度φm=49°。

比起T(s)穿越頻率增加,提高了相位裕度，改善了系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性，所以滿足了要求。Buck變換器的負(fù)載突加突卸仿真4.1總電路圖的設(shè)計(jì)如圖4.2突加突卸80％負(fù)載計(jì)算參數(shù)：小結(jié)本文以Buck變換器為研究對(duì)象，掌握了PID補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)在恒壓原單環(huán)控制中的應(yīng)用特點(diǎn)，關(guān)注了穩(wěn)態(tài)誤差、瞬態(tài)響應(yīng)和高頻干擾抑制能力.通過(guò)理論的研究和推導(dǎo)設(shè)計(jì)出了PID控制小信號(hào)模型和傳遞函數(shù)，并且具體的設(shè)計(jì)出了電路的參數(shù)，并且對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行了仿真.通過(guò)這次設(shè)計(jì)主要取得了如下成果：掌握了一定的電力電子建模知識(shí)、開(kāi)關(guān)變換器的建模知識(shí);對(duì)PID控制在Buck變換器的應(yīng)用上有了較好的認(rèn)識(shí);熟練運(yùn)用Multisim,Matlab等仿真軟件;對(duì)開(kāi)關(guān)電源的用途、現(xiàn)狀與發(fā)展有了新的體會(huì)。參考文獻(xiàn)［1]張衛(wèi)平等.開(kāi)關(guān)變換器的建模與控制[M］。北京：中國(guó)電力出版社，2006.01。[2］萬(wàn)山明，吳芳。開(kāi)關(guān)電源(Buck電路)的小信號(hào)模型及環(huán)路設(shè)計(jì)[J］.電源技術(shù)應(yīng)用，2004,7（3）:142—145.[3］楊旭等。開(kāi)關(guān)電源技術(shù)[M]。北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004。03.［4]占松，蔡宣三。開(kāi)關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì)［M］。北京：電子工業(yè)出版社，1999:176~184。[5］王兆安，黃俊。電力電子技術(shù)[M］。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002:258~263。［6]周志敏。周紀(jì)海.開(kāi)關(guān)電源實(shí)用技術(shù)與應(yīng)用[M］.北京：人民郵電出版社，2003:15～17.[7］B。Holland.ANewIntegratedCircuitforCurrent—ModeControl，Powercon10Proceedings，PaperC—2,2003。56~59.[8]Bums,A.Ohri.ImprovingOff—LineConverterPerformancewithCurrent-ModeControl，Powercon10Proceedings，PaperB—2，1993：132～135.［9]張?zhí)m紅.基于電流控制技術(shù)反激式變換器研究[J］。南京：南京航空航天大學(xué),2001:68～75。[10］張崇巍，張興.PWM整流器及其控制［M］。北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003:325～328?；赑ＩD控制方式9Ａ開(kāi)關(guān)電源Ｐsim仿真研究學(xué)院：電氣與光電工程學(xué)院專(zhuān)業(yè):電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：1３電卓姓名:唐修亮學(xué)號(hào)：１302042５緒論開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)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(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PＷM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前,開(kāi)關(guān)電源以高效率、小體積、重量輕、安全可靠等特點(diǎn),以用來(lái)作為電腦、家電、通信設(shè)備等現(xiàn)代化用電設(shè)備的電源,為世界電子工業(yè)產(chǎn)品的小型化、輕型化、集成化作出了很大的貢獻(xiàn),是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)系統(tǒng)常見(jiàn)的控制對(duì)象,包括單極點(diǎn)型控制對(duì)象、雙重點(diǎn)型控制對(duì)象等。為了使某個(gè)控制對(duì)象的輸出電壓保持恒定,需要引入一個(gè)負(fù)反饋。粗略的講,只要使用一個(gè)高增益的反相放大器，就可以達(dá)到使控制對(duì)象輸出電壓穩(wěn)定的目的。但就一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)而言，對(duì)于負(fù)載的突變、輸入電壓的突升或突降、高頻干擾等不同情況，需要系統(tǒng)能夠穩(wěn)、準(zhǔn)、快地做出合適的調(diào)節(jié),這樣就使問(wèn)題變得復(fù)雜了.例如,已知主電路的時(shí)間常數(shù)較大、響應(yīng)速度相對(duì)緩慢,如果控制的響應(yīng)速度也緩慢，使得整個(gè)系統(tǒng)對(duì)外界變量的響應(yīng)變得很遲緩；相反如果加快控制器的響應(yīng)速度，則又會(huì)使系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩。所以,開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要同時(shí)解決穩(wěn)、準(zhǔn)、快、抑制干擾等方面互相矛盾的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)要求，這就需要一定的技巧,設(shè)計(jì)出合理的控制器,用控制器來(lái)改造控制對(duì)象的特性.常用的控制器有比例積分(ＰI）、比例微分（PD)、比例—積分-微分(PID）等三種類(lèi)型。PI控制器可以提供超前的相位，對(duì)于提高系統(tǒng)的相位裕量、減少調(diào)節(jié)時(shí)間等十分有利，但不利于改善系統(tǒng)的控制精度；ＰＩ控制器能夠保證系統(tǒng)的控制精度,但會(huì)引起相位滯后,是以犧牲系統(tǒng)的快速性為代價(jià)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。ＰIＤ控制器兼有二者的優(yōu)點(diǎn),可以全面提高系統(tǒng)的控制性能,但實(shí)現(xiàn)與調(diào)試要復(fù)雜一些。本文中介紹基于PID控制器的Buck電路設(shè)計(jì)。一.設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)背景１。設(shè)計(jì)要求依據(jù)技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)主功率電路，采用參數(shù)掃描法，對(duì)所設(shè)計(jì)的主功率電路進(jìn)行仿真;掌握小信號(hào)建模的方法，建立Ｂｕck變換器原始回路增益函數(shù)；采用Matlaｂ繪制控制對(duì)象的Boｄe圖；根據(jù)控制對(duì)象的Ｂoｄe圖，分析所需設(shè)計(jì)的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)特性進(jìn)行補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。采用所選擇的仿真軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真，要求有突加、突卸80%負(fù)載和滿載時(shí)的負(fù)載特性，分析系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)壓精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。2．設(shè)計(jì)背景Buｃk變換器最常用的變換器,工程上常用的拓?fù)淙缯?、半橋、全橋、推挽等也屬于Bｕｃｋ族，其優(yōu)點(diǎn)有輸出電流紋波小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，變比可調(diào)，實(shí)現(xiàn)降壓的功能等。然而其輸出電壓紋波較大，bｕck電路系統(tǒng)的抗干擾能力也不強(qiáng)。為了使其具抗干擾能力,輸出電流達(dá)到所需的等級(jí),減小其電壓紋波,現(xiàn)設(shè)計(jì)校正網(wǎng)絡(luò)使其閉環(huán),提高系統(tǒng)的能力。二．Bucｋ變換器主電路設(shè)計(jì)1技術(shù)指標(biāo):輸入直流電壓（VＩN）：12V；輸出電壓（ＶO）：5V；輸出電流（IN)：9Ａ;輸出電壓紋波（Ｖrｒ)：50ｍV;基準(zhǔn)電壓（Vrｅf):1。5V；開(kāi)關(guān)頻率（fs）：100kHｚ；2主電路及參數(shù)計(jì)算2。1主電路圖1ｂuｃｋ主電路２.２濾波電容計(jì)算輸出紋波電壓只與電容容量及ESR有關(guān)：(1)電解電容生產(chǎn)廠商很少給出ESR，而且ESR隨著電容的容量和耐壓變化很大,但C與ＲC的乘積趨于常數(shù)，約為5０～80μ·ΩF。本次設(shè)計(jì)中取為７５μ·ΩＦ，由式（1）可得：RＣ=27.78mΩ，C=２700μＦ。1.2.3濾波電感的計(jì)算(２)（3)(4）圖2開(kāi)關(guān)管開(kāi)通及關(guān)斷時(shí)的等效電路由基爾霍夫電壓定律可知開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通關(guān)斷滿足下列方程假設(shè)：其中L中串聯(lián)電阻得當(dāng)L=16．６0uH時(shí)，輸出電流為：當(dāng)Ｌ=16．60uH時(shí)，輸出電壓為：輸出電壓和電流以及輸出電壓紋波如下圖所示:當(dāng)L=16.60μH時(shí)，電感電流在9.6~１０。８之間波動(dòng),符合△iＬ≤0．2ＩＮ＝1。8A的設(shè)計(jì)要求,并且理論分析與仿真結(jié)果一致。三.補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)圖７Buck變換器控制圖3.１原始回路增益函數(shù)采用小信號(hào)模型分析方法可得buck變換器原始回路增益函數(shù)則(4）假設(shè):ＰＷM鋸齒波幅值再假設(shè)采樣電阻Rx=3KΩ，Ry=1.3KΩ則采樣網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)(5)當(dāng)S＝0時(shí)，原始函數(shù)增益為:所以極點(diǎn)頻率根據(jù)原始系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可以得到的波特圖如圖8所示，MATＬＡB的程序如下：num=［1.８*１0^(—4）２。4］；den=[4。48＊１0^(－8）2９.6＊10^(-６)１];H=tｆ(ｎum,ｄeｎ);bｏｄe（H);［mag，phase,w]=bode（H）；[gｍ，wcg，wcp]=margiｎ（ｍaｇ，phase，w);［pｍ，ｗcg，wｃｐ］=margiｎ(maｇ，ｐhaｓe,w）；mａrgin（H）；ｄisplａy（pm)；display（gm)；圖8原始回路傳遞函數(shù)波特圖從圖８中可以得出起初的相位裕度:40。5°穿越頻率:1.4９e3Hz根據(jù)要求相位裕度應(yīng)達(dá)到50°-55°穿越頻率提升到（即１０kHz—20ｋHz）均不滿足，因此需提高其相位裕度，穿越頻率。3．2補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)原始系統(tǒng)主要問(wèn)題是相位裕度太低、穿越頻率太低。改進(jìn)的思路是在遠(yuǎn)低于穿越頻率fc處，給補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)增加一個(gè)零點(diǎn)fZ,開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)就會(huì)產(chǎn)生足夠的超前相移,保證系統(tǒng)有足夠的裕量；在大于零點(diǎn)頻率的附近增加一個(gè)極點(diǎn)fP，并且為了克服穩(wěn)態(tài)誤差大的缺點(diǎn),可以加入倒置零點(diǎn)fＬ,為此可以采用如圖9所示的PID補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò).圖9PID補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)根據(jù)電路寫(xiě)出的PＩD補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為：（６)式中:為了提高穿越頻率，設(shè)加入補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)后開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的穿越頻率是開(kāi)關(guān)頻率的十分之一，即：（７）在這里，假設(shè)選擇的倒置零點(diǎn)的頻率為穿越頻率的二十分之一，則有:（8）假設(shè)預(yù)期的相位裕度，則PＩD補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)計(jì)算值如下:零點(diǎn)頻率極點(diǎn)頻率零點(diǎn)角頻率極點(diǎn)角頻率倒置零點(diǎn)角頻率所以直流增益根據(jù)上面計(jì)算數(shù)據(jù)，得出補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為：(9)根據(jù)PID補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)可以得到的波特圖如圖１0所示，ＭATLＡＢ的程序如下：num＝［１。1７＊10^（-３)28.3777500］；dｅn＝［５.32*10^(-6)1］；H=tf（num，den);boｄe(Ｈ）；［mag,ｐhase，w］=bｏｄe(H)；[gm，wcg，wｃｐ］=mａｒgｉｎ（mag,pｈase，w）;［ｐm，wcｇ，wｃｐ］＝mａrgｉn(ｍag，phaｓｅ，w)；ｍａrgiｎ（H)；diｓpｌay（ｐm)；dｉsｐｌay(gm）；圖10ＰID補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的波特圖所以最后補(bǔ)償后的整個(gè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：（10）根據(jù)上面的傳遞函數(shù)，可以繪制出加PIＤ補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)后的傳遞函數(shù)波特圖如圖11所示,MATLAB的程序如下:num1=2．4；dｅn1=[4.48*10^(—8）29．6＊10^(-6）1］;g１=tf(num1,ｄｅn１）；ｎuｍ2=cｏnv（[4.7５*1０^(—5）１］，[2４。6７2４.6７＊3。１4＊1０00])；deｎ2=[5.３2*1０^（—6）1]；ｇ2＝tｆ（nuｍ2,dｅn2）;bｏde（g1，＇+＇，g2，’：’，g１*g２，’－')；以上程序是看波特圖的曲線。ｎum=cｏnｖ（2.４*24。6７*［4.75*10^（－５)1]，［1３14０]）;dｅn=［２3.83＊10＾(—１4)４．5＊1０^（-８）３4.92*1０＾（—6)10］；H=ｔf（ｎuｍ,deｎ）;bode(H）;[mａｇ,phase，ｗ]=bode(H）;[gm，wcｇ，wcp]=margin（ｍag，ｐhaｓe,w);［pm,wcg，wcp]＝margin(mａｇ，phase，w）;maｒgin（H）；diｓplaｙ（pｍ）;diｓplay（gｍ）;這個(gè)程序是看波特圖的相位裕度。圖１1系統(tǒng)總回路傳遞函數(shù)波特圖從圖11可看出，相位裕度為5０。8°,穿越頻率為1ｅ4Hz，由此可知經(jīng)過(guò)校正后滿足了先前的要求。３．3補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)電路中的參數(shù)計(jì)算假設(shè)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)中Ｃi=1μF，則根據(jù)前面的公式，以及算出的直流增益、零點(diǎn)角頻率、極點(diǎn)角頻率、倒置零點(diǎn)角頻率可得：Rｉz=47．５，Ｒip=６，Ｒf=１3１9。８，Cf=２４1實(shí)際中取Rｉz=50，Rip＝6,Rf＝1４00，Cｆ=2５0由于,有20%~10０％的負(fù)載擾動(dòng),３。４系統(tǒng)仿真圖1２總系統(tǒng)圖（負(fù)載擾動(dòng)）圖12中的R的值不是額定的值，而是20%后計(jì)算所得的值。變換器仿真結(jié)果如圖突加、突卸8０％負(fù)載時(shí):由于有20%－-１００%的負(fù)載擾動(dòng)，２0％In=1。2ＡＲＬ=5/１.2=4。167Ω２5/／Rn＝0。8３解得Rn＝０．859Ω突加、突卸8０%負(fù)載時(shí)的Psim圖如圖13示：圖13突加、突卸80%負(fù)載時(shí)的Psim圖變換器仿真結(jié)果如圖１4示：圖14變換器仿真結(jié)果四。心得體會(huì)本次開(kāi)關(guān)電源課程的大作業(yè),通過(guò)pｓim對(duì)ｂuck變換的仿真,讓我充分了解到大學(xué)學(xué)習(xí)的不僅僅是理論知識(shí)，更重要的還是把所學(xué)的在實(shí)踐中運(yùn)用起來(lái)。在對(duì)電路圖的仿真中，我遇到了不少問(wèn)題,通過(guò)這些問(wèn)題我向許多掌握的比較好的同學(xué)求教，最后有些問(wèn)題基本解決了，還有的需要以后更深刻的去認(rèn)識(shí)與理解psim的工作方式與特性。這次的大作業(yè)，也提前教會(huì)了我如何規(guī)范一篇論文的格式要求，為我大四的論文設(shè)計(jì)增添了基礎(chǔ)。并且在實(shí)踐中增加了我的交際能力。此次大作業(yè)，也教會(huì)了我如何去學(xué)習(xí)課本以外的文獻(xiàn)來(lái)豐富自己的知識(shí),并把這些文獻(xiàn)的內(nèi)容為自己所用。通過(guò)對(duì)buｃk電路的仿真研究，充分鍛煉了自己,對(duì)以后的學(xué)習(xí)有很大幫助。參考文獻(xiàn)[1］張建生主編。《現(xiàn)代儀器電源》[M]．北京：科學(xué)出版社2005:1－26。［2]王兆安，黃俊主編。《電力電子技術(shù)》［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000:94-96．［３]陳麗蘭主編．《自動(dòng)控制原理》[M].北京：電子工業(yè)出版社，2０0６：73-74.［４］張衛(wèi)平主編.《開(kāi)關(guān)變換器的建模與控制》［M]．北京:中國(guó)電力出版社，２005：１３4-141．[５]徐德鴻譯.《電力電子系統(tǒng)建模及控制》[M］。北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005：17４—180.[6］張晉格主編.《控制系統(tǒng)ＣAD》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,２004：12８-134。單片機(jī)及模數(shù)綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)課題名稱(chēng)：基于ＳTC１2系列單片機(jī)的串聯(lián)型開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)—－單片機(jī)控制部分一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕灸M電路課程設(shè)計(jì)要求制作開(kāi)關(guān)電源的模擬電路部分,在掌握原理的基礎(chǔ)上將其與單片機(jī)相結(jié)合，完成開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)。本報(bào)告旨在詳述開(kāi)關(guān)電源的原理分析、計(jì)算、仿真波形、相關(guān)控制方法以及程序展示.二、總體設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)由開(kāi)關(guān)電源的主電路和控制電路兩部分組成,主電路主要處理電能,控制電路主要處理電信號(hào)，采用負(fù)反饋構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。開(kāi)關(guān)電源采用PＷＭ控制方式,通過(guò)給定量與反饋量的比較得到偏差，通過(guò)調(diào)節(jié)器控制ＰＷM輸出，從而控制開(kāi)關(guān)電源的輸出。當(dāng)鍵盤(pán)輸入預(yù)置電壓后，單片機(jī)通過(guò)PＷM輸出一個(gè)固定頻率的脈沖信號(hào)，作用于串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源的二極管和三極管，使三極管以一定的頻率導(dǎo)通與斷開(kāi),然后輸出進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后的結(jié)果再給單片機(jī)進(jìn)行輸出,進(jìn)行數(shù)碼管顯示.系統(tǒng)的基本框圖及控制部分如下:控制過(guò)程原理分析:單片機(jī)所采用的芯片為STC12C５Ａ６0S２,該芯片在擁有８０51內(nèi)核的基礎(chǔ)上加入了10為AD和PＷＭ發(fā)生器。通過(guò)程序，即可控制單片機(jī)產(chǎn)生一定占空比的PWM脈沖，將此脈沖輸入到模擬電路部分,在模擬電路的輸出端即可產(chǎn)生一定的輸出電壓,可比較容易的通過(guò)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的控制。但上述的開(kāi)環(huán)控制是無(wú)法達(dá)到精確的調(diào)節(jié)電壓，因此需要采用閉環(huán)控制來(lái)精確調(diào)制。即，對(duì)輸出電壓進(jìn)行AD采樣，將其輸入回單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。單片機(jī)根據(jù)處理的結(jié)果來(lái)對(duì)輸出電壓做出修正,經(jīng)過(guò)這樣的逐步調(diào)節(jié)即可達(dá)到閉環(huán)的精密輸出。由此原理,可以將整個(gè)過(guò)程分成一下模塊:PＷＭ波形輸出模塊，模擬電路模塊，AＤ轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)碼管顯示模塊，鍵盤(pán)輸入模塊?？刂七^(guò)程基本思路為：首先從鍵盤(pán)輸入一個(gè)電壓值，并把該電壓值在數(shù)碼管上面顯示出來(lái)，再由A／D轉(zhuǎn)換模塊對(duì)串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源電路的輸出端進(jìn)行電壓采集，將采集到的電壓值與鍵盤(pán)輸入的電壓值進(jìn)行比較,通過(guò)閉環(huán)算法，控制ＰWM的脈寬輸出，由此控制串聯(lián)開(kāi)關(guān)電壓電源電路，改變輸出的電壓值，使得輸出值與設(shè)定的電壓值相等。系統(tǒng)各單元模塊電路設(shè)計(jì)鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)部分分別接到單片機(jī)的P2.4，P２．5,Ｐ２.6，P2．7。每路通過(guò)電阻進(jìn)行上拉,可以編程實(shí)現(xiàn)控制單片機(jī)運(yùn)行不同程序。為了判斷鍵盤(pán)上面的按鍵是否有按下的，可以事先對(duì)P２.4，P2。5，Ｐ2。6,Ｐ２。７端口賦值，便可以知道具體是哪個(gè)按鍵被按下了。例如：P2。4=0，便可知道P２.４對(duì)應(yīng)的按鍵已經(jīng)按下了。鍵盤(pán)輸入模塊程序如下：voidｋey（）/／鍵盤(pán)掃描函數(shù)｛if(P２_６＝=0）{ｄeｌay（１0）；//延時(shí)去抖動(dòng)ｉf（P２＿6==０）｛wｈile（Ｐ2＿６==0）iｆ（a＜9）｛ａ＋+；}elｓeａ＝0；｝}if（P2_5=＝０){deｌaｙ（10）；//延時(shí)去抖動(dòng)if(P2＿５=＝0）{while(Ｐ2_5＝=０);if(b<9）｛b++;}elsｅ（b=0)；}iｆ（P２＿4=＝0)｛dｅlａy(10）；//延時(shí)去抖動(dòng)if(P２_４==0）｛wｈile（P２_4==0）；if（c<5）{c＋+;｝eｌsec=0；}}if(P２_7=＝0)｛delay（１０)；if(P2_７＝＝0)｛whｉle(P2_7＝=0）；P1＿５=!Ｐ１_５;｝}｝2、數(shù)碼管數(shù)據(jù)顯示部分知道了上面在鍵盤(pán)輸入的數(shù)值后,便要在數(shù)碼管上面顯示出來(lái)。該實(shí)驗(yàn)板的8位數(shù)碼管是共陰極的數(shù)碼管,使用端口為P0和P2．0—Ｐ2．4口,且為動(dòng)態(tài)數(shù)碼管，因此在同一時(shí)間，只有一個(gè)數(shù)碼管是亮著，但由于人眼的視覺(jué)殘留，使得看上去是全部一起亮著的.８位分別有段選和位選，段選就是要一個(gè)數(shù)碼管顯示的字型,而位選則是由低電平選中所要那一個(gè)數(shù)碼管,該數(shù)碼管才能亮.因此要使得數(shù)碼管亮并顯示數(shù)字，則必須在位選時(shí)該數(shù)碼管的位選管腳出于低電平，然后再通過(guò)段選顯示字型。如下圖所示的數(shù)碼管：數(shù)碼管顯示模塊程序?yàn)椋簐ｏidｄiｓplay(ｆｌoａt(yī)ｘ）｛uinｔＭ,Ｎ,I；I=１０0＊ｘ／100;N=（１0０＊x-１０0＊I）/10；M＝１00＊x—10０＊I-１0＊N;P2_0=0；P０=ｔablｅ[０］;dｅlａy(１0）;P2_0=1;Ｐ2＿1=0；Ｐ0=ｇao＿table[Ｉ]；ｄeｌaｙ（１0)；P2_1＝1;P2_2=0；P0＝tａblｅ［N]；ｄｅlａｙ(10)；Ｐ2＿2=１;Ｐ2_3=０；Ｐ０=tabｌe[M];ｄｅlａy（１0);Ｐ2＿3=1；}３、控制PWM輸出部分STＣ12C5A60S２系列單片機(jī)集成了兩路可編程計(jì)數(shù)器陣列（PCＡ)模塊，可用于軟件定時(shí)器，外部脈沖的捕捉,高速輸出以及脈寬調(diào)制(PＷM)輸出.在該實(shí)驗(yàn)中主要用到PWM脈寬調(diào)制輸出,通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器初始化，就可以在P1.3（選擇模式0時(shí)）或Ｐ1。４（選擇模式1時(shí)）端口輸出可調(diào)占空比的高速脈沖。ＰWM模塊程序如下:voｉdPWM_Dｒv_Iniｔ（ｖoid){CCON=0;//初始化PＣＡ控制寄存器CＬ=０;／／初始化ＰＣA計(jì)數(shù)器CH＝0;ＣMOＤ=0x0８;CR=1；}voidPWM0_Drv_SetDuty（ｕnsｉgnｅｄｃhａrDutｙＶaluｅ）｛CCAP０H＝CCＡP０L=DｕtyValue;//設(shè)置看空比CＣAPＭ0=0x４2；CR=1;}PWM仿真圖為：4、ＡD轉(zhuǎn)換模塊(完成萬(wàn)用表功能，即測(cè)量開(kāi)關(guān)電源輸出電壓）STC１２Ｃ5Ａ60S2系列單片機(jī)自帶有８路10位高速A/D轉(zhuǎn)換器，在本實(shí)驗(yàn)中只用到其中的一路,故可以通過(guò)軟件設(shè)計(jì)選擇其中的一路用來(lái)測(cè)量電壓。在不需作為A/D轉(zhuǎn)換的端口可以繼續(xù)作為I/O口使用。ＡD轉(zhuǎn)換對(duì)特殊功能寄存器的初始化主要有ADC＿CONTR和A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器ＡDC＿REＳ(用來(lái)存放高八位）﹑ADＣ_RＥＳL（用來(lái)存放低兩位）；在AＤＣ_CONＴR中包含有ADC電源控制位AＤＣ_POWＥR,模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度控制位ＳPEＥD1﹑SＰEＥD0,模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志位ADC＿FLAG，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ＡDC)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)控制位ADC_SＴAＲT，模擬輸入通道選擇CHS1/CＨS2/CHS3。由于是2套時(shí)鐘，在設(shè)置ＡＤC＿ＣONTＲ控制寄存器的語(yǔ)句執(zhí)行之后，要經(jīng)過(guò)４個(gè)CPU時(shí)鐘的延時(shí)，其值才能夠保證被這只進(jìn)ADC＿ＣONＴR控制寄存器，所以設(shè)置ＡDＣ_ＣOＮＴＲ控制寄存器后，要加4個(gè)空操作延時(shí)才能正確讀到AＤC_COＮTR寄存器的值.ADC的結(jié)構(gòu)如下圖所示：AＤ轉(zhuǎn)化模塊的程序?yàn)?voiｄＡDC_Dｒv＿Ｄeｍｏ(ｖoiｄ）{if(ADC_Ｆｉｎish_Flag＝=TＲUE）｛ＡDC_Ｆinｉsh_Flag=FALSE；ＡDC_Drｖ＿SｔarｔＣh(ADC＿cｈａnnel）；m=ADC_Ｒesuｌt［ＡＤC_chａnnｅｌ］＊５。0／1024;｝｝5、閉環(huán)控制算法這部分是整個(gè)實(shí)驗(yàn)中最重要的部分,該部分主要是通過(guò)A/D采集數(shù)據(jù)控制PWM輸出，PWM控制開(kāi)關(guān)電源輸出，以達(dá)到穩(wěn)定，即讓開(kāi)關(guān)電源輸出電壓穩(wěn)定在鍵盤(pán)輸入的電壓值。針對(duì)前面的要求,則需要用單片機(jī)來(lái)完成所有的控制與計(jì)算。在該實(shí)驗(yàn)中,作為AD采集的端口為P1.７，PWＭ輸出端口為P1。３，在采集完電壓數(shù)據(jù)的時(shí)候把數(shù)據(jù)存放在ADC之中，而從鍵盤(pán)輸入數(shù)值時(shí),鍵盤(pán)上顯示的是一個(gè)小數(shù)，但在單片機(jī)中存在中間變量ｔｅmｐ的是一個(gè)整數(shù),為小數(shù)的100０倍,因此在引用數(shù)碼管顯示的數(shù)值時(shí)要將temp除以１00０才能得到實(shí)際的設(shè)置電壓數(shù)值Ｖs；另一方面,采集回來(lái)的電壓ADＣ要轉(zhuǎn)換成實(shí)際的電壓數(shù)值,則由下面的算法得出：真實(shí)值Vｒ＝ADV＊5。0/１０24.0在得到這兩個(gè)數(shù)值之后對(duì)他們進(jìn)行比較,要是Vr<Ｖs，說(shuō)明采集回來(lái)的電壓偏低，此時(shí)則要降低PWＭ輸出脈沖的占空比；同理，當(dāng)Vr〉Vｓ時(shí),則要增大ＰWM輸出脈沖的占空比，由此而使得串聯(lián)開(kāi)關(guān)電路的輸出電壓與事先所設(shè)置的電壓值相同。實(shí)際測(cè)得的電壓與設(shè)置的電壓對(duì)比表格如下：Ｖs＜0．8０。8０。9１。01．11.21。3１。41.５１.61.7Ｖr—０.790．８90.９81.081.181.2８１。39１。491．5９1.７１.8１。92。０２。12．２2。32．42。5２.６2。72.８2。91。78１．88２。022。０８2。１72.２82．３82。5１2.582。6８2。７82．913.０3.1３。２３.33.43。53．６3。73.83.94.0>4．０2．983。123。193.２83．393。483.5９3。6８3。79３。9６３．9８-通過(guò)上面的表格可以看出來(lái)，雖然實(shí)際測(cè)出來(lái)的電壓Vr和設(shè)置的電壓Ｖs有一定的誤差，但是總體還是在設(shè)置的電壓附近波動(dòng)，所能輸出地電壓范圍為0.8v~4.０v。誤差原因分析：(1）單片機(jī)電源不夠穩(wěn)定，在接入電腦后給單片機(jī)提供的電壓小于5Ｖ（2）提供給ＡD轉(zhuǎn)換的參考電壓不夠精確，使轉(zhuǎn)化存在誤差。心得體會(huì)通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)讓我知道理論需要聯(lián)合實(shí)際，只有將自己所掌握的知識(shí)真正應(yīng)用于實(shí)際才算真正的掌握了知識(shí)。在剛開(kāi)始做的時(shí)候我對(duì)于單片機(jī)的知識(shí)理論只是有一些模糊的印象，不能真正掌握單片機(jī)的知識(shí)，比如用AD采樣需要用單片機(jī)的哪些管腳,還有數(shù)碼管需要用哪些管腳控制，并且哪些管腳控制段選,哪些控制位選。這些我都不太清楚,但通過(guò)請(qǐng)教才會(huì)用程序?qū)懗鰜?lái)。雖然這次實(shí)驗(yàn)做出來(lái)了，但是我還是有些知識(shí)無(wú)法真正掌握，比如定時(shí)器中斷或定時(shí)，所以這次實(shí)驗(yàn)我只能用ｄelay延時(shí)來(lái)寫(xiě).通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)我還注意到細(xì)節(jié)決定一個(gè)程序是否能成功運(yùn)行,比如我在寫(xiě)程序是應(yīng)用了ｉf……else格式,可是因?yàn)樵趯?xiě)的過(guò)程中括號(hào)沒(méi)對(duì)齊，使程序沒(méi)能成功運(yùn)行，經(jīng)過(guò)同學(xué)幫忙才成功運(yùn)行.還有的細(xì)節(jié)就是關(guān)于鍵盤(pán)的防抖動(dòng)問(wèn)題?？傮w來(lái)說(shuō),我通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)不單單學(xué)到了很多單片機(jī)和C5１編程的的知識(shí)，更多的是學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)的方法,能夠?qū)⑺鶎W(xué)到的知識(shí)用到實(shí)驗(yàn)上面，可以把知識(shí)記得更清楚。這還更多地提高了在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)該怎樣解決實(shí)際問(wèn)題的能力.更深入地學(xué)習(xí)Ｃ語(yǔ)言,又可以更多地提高自己的邏輯，思考能力，使思維結(jié)構(gòu)更嚴(yán)謹(jǐn)。希望在以后的學(xué)習(xí)之中可以更多地接觸到這樣的實(shí)驗(yàn)，那樣就可以更好地提高自己的動(dòng)手能力與對(duì)所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力本實(shí)驗(yàn)C程序源代碼:/＊*＊＊*＊＊**＊*＊**＊*＊*＊*＊＊***＊＊＊*＊＊*＊*＊＊＊**＊*＊＊＊**＊**＊*****＊*＊＊＊*＊*＊＊＊*＊***＊＊＊＊＊＊＊／/*＊*文件名：開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源.ｃ＊＊***＊＊*＊*＊＊**＊*＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊**＊*＊*＊*＊*＊＊＊＊**＊********／/＊＊＊功能：設(shè)定電壓初始值,使得輸出電壓值與數(shù)碼管顯示值相同***＊**＊＊＊*＊***＊＊**＊**/／*＊*單片機(jī)型號(hào):STC1２Ｃ5Ａ60S２（帶AD轉(zhuǎn)換與PＷＭ脈寬調(diào)制輸出功能)*＊＊***＊＊＊＊＊*＊＊／／＊*＊*＊**＊***＊＊****＊***＊＊＊＊**＊*＊＊****＊＊*＊*＊*＊＊＊*＊**＊＊***＊*＊＊＊*＊＊＊＊＊＊＊＊＊**＊＊*＊＊＊*//＊＊＊＊**＊****＊****＊＊*＊＊*＊*＊＊＊*＊＊＊*＊＊＊＊＊**＊*＊*＊*＊**＊＊＊＊**＊＊＊＊＊*****＊**＊*＊**＊＊＊＊*＊/#inclｕdｅ”stｃ12c5ａ6０s2。ｈ"＃inｃｌｕｄe〈ｉntrins。ｈ〉＃ｄｅfiｎｅuinｔunsｉgneｄint＃defineuchaｒuｎsignedchａr＃dｅfiｎeTRUE1＃defiｎｅFAＬＳE０ｖoｉｄｄelay（ｕintｚ）；/／延時(shí)函數(shù)聲明ｖoiddisplａｙ(floaｔm）;／/顯示函數(shù)聲明voidkey()；//鍵盤(pán)掃描函數(shù)voidADC_Dｒv_InｉtＣh（unsigｎedｃｈａrＣhNo）；ｖｏiｄADC_Ｄrv_StaｒｔCｈ（unｓigｎedｃharＣhNo);vｏidＡDＣ_Drｖ_Sｅrvice（voｉd）；ｖｏidADC_Dｒv_Demo（void);voiｄＰWM_Drv_Init（vｏid）；voidPWＭ0_Ｄｒv_SetＤuty（unｓｉgｎｅｄchaｒDutyValue)；ｕchaｒAＤC_channel=7；／/選中哪一個(gè)通道的變量（范圍0--7）uｉntＡDC＿Resｕlt[8]＝0；／／保存ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果floａt(yī)m,n;ｕchａｒD；uｃhａｒcoｄeｔable［］={0xｃ0，0xf９，0xa４，0xb0，0x99,0x92，0x82，0xf8,０x80,0x90｝；uchaｒｃodｅgａｏ＿ｔable［］=｛０x40，0ｘ7９,0ｘ2４,０ｘ３０,0ｘ19,0ｘ12};sbitP2_0=P2＾0;sbitＰ2_1=Ｐ2^１；sbitP2_2＝P2^2;sｂｉｔP２_３=Ｐ2^3;ｓbitP2_4=Ｐ2＾４；sbiｔP２_5=P2^5；ｓbitP2_6=Ｐ2^6;sbitP２_7=P2^７；sbｉｔPWM0=P1^3；//定義ＰWM0的輸出端sbiｔP1_5=P1^5;biｔADＣ_Fｉｎｉsh_Flａg=FＡLSE；／/ADC完成標(biāo)志uinta，b，c；ｖoｉdmaｉn（)｛a=０，b=0，c=0,D＝１00；Ｐ1_５=0；ADC＿Dｒｖ_ＩｎitＣh(7)；ＡDＣ_Ｄrｖ_SｔaｒtCｈ(７)；PＷＭ_Ｄrv_Inｉｔ(）；whｉle(1）{kｅy（）;n＝ｃ+0。1＊b+0.01＊a;ＡＤC_Dｒv_Sｅrvice（）；ADC_Dｒv_Deｍo（）;PWＭ０_Dｒｖ_SetDｕｔｙ(D);ｉｆ（m＜n)｛iｆ((m+0。05）＞n)；elｓｅ{if(D<=0）D=0;elｓeD——;}｝if（m>n）{if（(m—0。０５）〈n);elｓe｛if(D〉＝２55）D=２5５；eｌｓｅD+＋;｝｝iｆ（Ｐ1＿5)ｄisｐlaｙ（m）;ｅlseｄisplａy(ｎ)；}｝vｏｉddｅlaｙ（uintz）/／延時(shí)函數(shù){uiｎtx，y；ｆor（ｘ=z;x〉0；x—－）for(y=110;ｙ＞0；ｙ--）;}voｉdkｅy（）//鍵盤(pán)掃描函數(shù)｛if（Ｐ2_6==0){delay（１0)；／/延時(shí)去抖動(dòng)ｉf（P2_6==０)｛ｗｈilｅ(Ｐ2_6=＝０）；iｆ(a＜9)｛a++；｝eｌsea=０；}｝if（Ｐ2＿5==０){ｄelａy（10）;/／延時(shí)去抖動(dòng)ｉf(Ｐ２_5=＝0)｛ｗｈiｌｅ（Ｐ2_5==０）;if（b<９）{b+＋;｝else（b=0）；｝｝if(P2_４==0)｛delａy(10)；//延時(shí)去抖動(dòng)iｆ(P２_4＝＝0){ｗhiｌｅ(P2_４==0）；iｆ（ｃ＜5）{c＋+;｝ｅlsec＝0;｝}if(Ｐ２_７==０){deｌaｙ(１０)；if(Ｐ2_7＝=０）{ｗhｉle(P2＿7==0);Ｐ1＿5＝！P１_5；｝}｝voiddiｓplay（floａt(yī)x）{ｕintM，N，Ｉ;I=１00*x/100；N=（10０＊x－100＊I）/１０；M=10０＊x－1０0＊Ｉ—10*N；P2_0=0;P0=table[0]；dｅlａy（1０）;P2_０=1；P2＿1=０；P0=ｇao_table［I]；ｄｅlay(１0）；P2＿1＝1;P2_2＝0;P０=tａｂle[Ｎ］；delay(1０)；P2_2＝1;P２_3＝０；Ｐ0＝ｔable［M］；delａｙ（10);P2_3=1；}voidＡDC_Drｖ_ＩnitCh(ｕnｓｉgｎeｄｃhaｒChNo)｛P1ASF=Ｐ1ＡSＦ｜（0x01＜＜ChNｏ)；/／初始化相應(yīng)通道工作在AD模式下｝voｉdAＤＣ＿Dｒv_StartＣh（ｕchaｒChNｏ）//轉(zhuǎn)換啟動(dòng)｛uintDｅlay=0x０0;P1ASF=P1AＳF｜（0x01<<ChNo）;/／初始化相應(yīng)通道工作在ＡD模式下ＡDC_ＲES=0；/／ＣlｅａrｐreｖｉoｕsresuｌtADC＿COＮＴR=ADC_ＰOWER｜AＤC_SPEEDLL｜AＤC_STAＲT|ChＮo；／／ｆor（Delay=０ｘ0０;Delａy<5０0；Delａy++）；／/AＤCpoｗer-ｏnanddelayIＥ=0xA0｜IE；//可位尋址中斷允許寄存器用于AD中斷EA=1;/／單片機(jī)CPU總中斷}voｉｄＡDC＿Drｖ_Seｒｖice（voiｄ）｛ADC_Result［ADC_chanｎel]=ADＣ＿RＥＳ；ADC_Ｒesult［ＡDC＿channel］=(AＤC_Reｓulｔ［ADC_channｅl]〈〈2）|ADC_RESＬ;ADＣ＿Ｆinisｈ_Flaｇ=TRUE；｝vｏidADC＿Ｄrv＿Deｍo（void）{if（ADC_Fｉnish_Flａｇ==TＲUE)｛ADC_Finiｓh＿Flag=FALSＥ;ADC＿Drｖ_ＳtａｒtCh（ADC_channel）；ｍ＝ADＣ＿Reｓult［AＤC_ｃhａnnｅl]＊5。０／１０24;｝｝voiｄＰＷＭ＿Ｄrｖ_Iｎiｔ（void){CCOＮ=0;//初始化ＰCA控制寄存器CＬ＝０；/／初始化PCA計(jì)數(shù)器ＣH=0;CＭOＤ＝0x０８；CR=１;｝vｏiｄPWＭ０＿Drv_SetDuty(unsignedcｈarDuｔyＶaｌue）｛CＣAP0H=CCAＰ０Ｌ=DutyValｕｅ；//設(shè)置看空比ＣCAPM０=０x42；CR=1；}2.基于單片機(jī)控制的開(kāi)關(guān)電源的可選設(shè)計(jì)方案由單片機(jī)控制的開(kāi)關(guān)電源,從對(duì)電源輸出的控制來(lái)說(shuō),可以有三種控制方式，因此，可供選擇的設(shè)計(jì)方案有三種:(1)單片機(jī)輸出一個(gè)電壓(經(jīng)Ｄ/AC芯片或PWＭ方式）,用作開(kāi)關(guān)電源的基準(zhǔn)電壓。這種方案僅僅是用單片機(jī)代替了原來(lái)開(kāi)關(guān)電源的基準(zhǔn)電壓，可以用按鍵設(shè)定電源的輸出電壓值,單片機(jī)并沒(méi)有加入電源的反饋環(huán)，電源電路并沒(méi)有什么改動(dòng)。這種方式最簡(jiǎn)單。（２）單片機(jī)和開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)用PＷＭ芯片相結(jié)合.此方案利用單片機(jī)擴(kuò)展A/D轉(zhuǎn)換器,不斷檢測(cè)電源的輸出電壓，根據(jù)電源輸出電壓與設(shè)定值之差，調(diào)整D/Ａ轉(zhuǎn)換器的輸出，控制ＰWM芯片,間接控制電源的工作。這種方式單片機(jī)已加入到電源的反饋環(huán)中，代替原來(lái)的比較放大環(huán)節(jié),單片機(jī)的程序要采用比較復(fù)雜的PIＤ算法.(3)單片機(jī)直接控制型。即單片機(jī)擴(kuò)展Ａ/ＤC,不斷檢測(cè)電源的輸出電壓，根據(jù)電源輸出電壓與設(shè)定值之差,輸出PＷM波,直接控制電源的工作。這種方式單片機(jī)介入電源工作最多。3。最優(yōu)設(shè)計(jì)方案分析三種方案比較第一種方案:單片機(jī)輸出一個(gè)電壓(經(jīng)D/AC芯片或ＰWM方式），用作開(kāi)關(guān)電源的基準(zhǔn)電壓.這種方案中,僅僅是用單片機(jī)代替了原來(lái)開(kāi)關(guān)電源的基準(zhǔn)電壓，沒(méi)有什么實(shí)際性的意義。第二種方案：由單片機(jī)調(diào)整D／AＣ的輸出，控制PWM芯片，間接控制電源的工作.這種方案中單片機(jī)可以只是完成一些彈性的模擬給定，后面則由開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)用PWM芯片完成一些工作。在這種方案中，對(duì)單片機(jī)的要求不是很高，5１系列單片機(jī)已可勝任；從成本上考慮，51系列單片機(jī)和許多PWM控制芯片的價(jià)格低廉;另外，此方案充分解決了由單片機(jī)直接控制型的開(kāi)關(guān)電源普遍存在的問(wèn)題——-由于單片機(jī)輸出的的ＰＷM脈沖頻率低，導(dǎo)致精度低，不能滿足要求的問(wèn)題。因此,單片機(jī)和PWM芯片相結(jié)合，是一種完全可行的方案。第三種方案：是最徹底的單片機(jī)控制開(kāi)關(guān)電源,但對(duì)單片機(jī)的要求也高.要求單片機(jī)運(yùn)算速度足夠快，且能輸出足夠高頻率的ＰWM波。DSＰ類(lèi)單片機(jī)速度夠快,但價(jià)格也很高，占電源總成本的比例太大，不宜采用。廉價(jià)單片機(jī)中,AVR系列最快，具有ＰWM輸出,但AVR單片機(jī)的工作頻率仍不夠高，只能是勉強(qiáng)使用。比較分析后的結(jié)論。通過(guò)以上比較分析，筆者的認(rèn)為：第二種方式，即單片機(jī)和開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)用ＰWM控制芯片相結(jié)合是目前基于單片機(jī)控制的開(kāi)關(guān)電源的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案.4.基于８９c５1單片機(jī)控制的開(kāi)關(guān)電源根據(jù)上述最優(yōu)設(shè)計(jì)方案的結(jié)論，下面舉出一個(gè)基于此最優(yōu)方案下的實(shí)例,本實(shí)例根據(jù)典型P