基于at89s51單片機(jī)觸發(fā)的直流升壓斬波電路研究-文庫(kù)吧
2025-01-03 16:09 本頁(yè)面
【正文】 如圖25所示，由于外電路不需要占用很多的I/O口，因此在本設(shè)計(jì)中數(shù)碼管與AT89S51的P0口和P2口直接相連，采用靜態(tài)顯示的方法，具有亮度高等優(yōu)點(diǎn)。 圖25 LED顯示電路 按鍵接口電路 如圖26所示，控制占空比變化步進(jìn)為1，控制占空比變化步進(jìn)為5。 圖26 按鍵接口電路 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)中AT89S51單片機(jī)的主要功能就是實(shí)現(xiàn)占空比可調(diào)、產(chǎn)生方波并通過(guò)LED顯示器和示波器顯示出來(lái)。其主程序流程如圖27所示。 圖27 主程序流程圖 定時(shí)中斷子程序 定時(shí)器中斷子程序中有定時(shí)器0和定時(shí)器1中斷，定時(shí)器0控制占空比變化步進(jìn)為1，如圖28；定時(shí)器1控制占空比變化步進(jìn)為5，如圖29。 圖28 定時(shí)器0中斷流程圖 圖29 定時(shí)器1中斷流程圖 按鍵及顯示子程序 按鍵及顯示子程序設(shè)計(jì)流程圖如圖210所示。圖210 按鍵顯示流程圖3 仿真結(jié)果及結(jié)論物理仿真需要進(jìn)行大量的設(shè)備制造、安裝、連接及調(diào)試工作，其投資大、周期長(zhǎng)、靈活性差、改變參數(shù)難、模型難以重用，且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理也不方便。但是計(jì)算機(jī)仿真卻可以解決這個(gè)問(wèn)題。只要有一臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以對(duì)不同的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真和研究，而且進(jìn)行一次仿真實(shí)驗(yàn)研究的準(zhǔn)備工作也比較簡(jiǎn)單，主要是控制系統(tǒng)的建模、控制方式的確立和計(jì)算機(jī)編程。本系統(tǒng)采用MATLAB自帶的動(dòng)態(tài)仿真集成環(huán)境SIMULINK進(jìn)行仿真。SIMULINK是一個(gè)用來(lái)對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行仿真和分析的軟件包。它支持連續(xù)、離散、及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng)。它為用戶提供了一個(gè)圖形化得用戶界面（GUI）。它與用微分方程和差分方程建模的傳統(tǒng)仿真相比具有更直觀、更方便、更靈活的優(yōu)點(diǎn)。其仿真電路圖如圖41所示：圖31 仿真電路圖 周期設(shè)為1KHz ,占空比為50%,電感為10mH,電容為2200uF,負(fù)載為100時(shí)進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如下：圖32 圖33 由圖32中V1可以看到負(fù)載兩端的電壓與輸入電壓基本上成2倍的關(guān)系。即滿足理論計(jì)算公式。 當(dāng)負(fù)載不變?yōu)?00，頻率1KHz，占空比從5%到95%以等百分比遞增時(shí)，輸出電壓，與輸入電壓和電路參數(shù)之間的關(guān)系。① 占空比5%圖34 圖35 ，基本上符合理論計(jì)算： ② 占空比15%圖36 圖37 ，基本上符合理論計(jì)算：④ 占空比25%圖38 圖39 ，基本上符合理論計(jì)算：④占空比35%圖310 圖311 ，基本上符合理論計(jì)算：⑤ 占空比45%圖312 圖313 ，基本上符合理論計(jì)算：⑥ 占空比55%圖314 圖315 ，基本上符合理論計(jì)算：⑦ 占空比65%圖316 圖317 ，基本上符合理論計(jì)算：⑧占空比75%圖318 ，基本上符合理論計(jì)算：⑨ 占空比85%圖320 負(fù)載電壓325V 從圖320負(fù)載電壓可以看出負(fù)載電壓約為325V，基本上符合理論計(jì)算： 通過(guò)仿真數(shù)值可得：該設(shè)計(jì)仿真值符合理論結(jié)算值。 4 個(gè)人心得體會(huì)經(jīng)過(guò)近一個(gè)星期的努力我終于順利的完成了此次電力電子的課程設(shè)計(jì)，其中遇到了許多的問(wèn)題和困難但是也學(xué)到了很多的知識(shí)。 遇到的問(wèn)題和困難： (1) 在計(jì)算元器件參數(shù)是缺少理論依據(jù)難以正確的計(jì)算相應(yīng)的參數(shù)。 (2) 在選取元器件型號(hào)和參數(shù)時(shí)，缺少實(shí)際經(jīng)驗(yàn)難以找到合適的元件。 (3) 在用MATLAB軟件仿真是遇到了許多操作上的問(wèn)題，致使仿真花費(fèi)的很多時(shí)間才達(dá)到有效效果。(4) 在對(duì)單片機(jī)進(jìn)行外電路設(shè)計(jì)時(shí)，失敗了很多次。雖然遇到了許多的困難但是我還是通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)解決了這些難題。 學(xué)到的知識(shí)： (1) 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我夯實(shí)了電力電子和單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)。 (2) 對(duì)直流斬波及單片機(jī)程序及外電路設(shè)計(jì)有了更深層次的理解。 (3) 對(duì)MATLAB軟件和電路原理圖的設(shè)計(jì)有了初步了解。 (4) 在面對(duì)學(xué)習(xí)上的困難時(shí)一定要堅(jiān)持不懈的努力才能打敗困難，獲得更多以的知識(shí)。相信我在未來(lái)的學(xué)習(xí)與生活中，能牢記此次課程設(shè)計(jì)的教訓(xùn)，吸取此次課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，從而追求更高的目標(biāo)。19參考文獻(xiàn)[1] 王兆安，劉進(jìn)軍. 電力電子技術(shù)[M]. 5版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009.[2] 張毅剛. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 2版. 北京：高等教育出版社,2012.[3] 周永金. 模擬電子技術(shù)與應(yīng)用[J]. 西安：陜西國(guó)防學(xué)院電子教研室,2005.[4] 邊春遠(yuǎn),王志強(qiáng). MCS51單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)用子程序[M]. 北京：人民郵電出 版社,2005.[5] 康華光,陳大欽. 電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 4版. 北京：高等教育出版社,1998.[6] 李國(guó)勇,謝克明,楊麗娟. 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與CAD基于MATLAB的控制系統(tǒng) [M].北京：電子工業(yè)出版社,2008.附錄1 單片機(jī)程序語(yǔ)言 COUNT EQU 30H AS EQU 30H M EQU 35H ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP INT00 ORG 0013H LJMP INT11START: SETB EX0 SETB PX0 SETB IT0 SETB EX1 CLR PX1 SETB IT1 SETB EA CLR MOV TMOD,21H MOV TH1,38H MOV TH0,0B1H MOV TL0,0E0H SETB TR0 SETB TR1 MOV DPTR,TABLE MOV M,50 MOV P0,3FH MOV P2,6DH MOV AS,0 TOP:SETB TR1 SETB CLR MOV TH0,0B1H MOV TL0,0E0H MOV AS,0 MOV B,10 MOV A,M MOV B,100 DIV AB JZ TIME1 MOV B,10 CLERK:SETB LCALL DELAY CLR LCALL DELAY SETB LCALL DELAY CLR MOV M,50 LCALL SHOW LJMP TOP TIME1:JBC TF1,NEXT SJMP TIME1 NEXT:INC AS MOV A,M CJNE A,AS,TIME1 CLR SETB CLR TR1 TIME0:JBC TF0,TOP SJMP TIME0
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