【正文】 使之轉(zhuǎn)化成熱能或其它形式的能量。 傳統(tǒng)的測試方法中一般都采用電阻、滑線變阻器、電阻箱等充當(dāng)測試負(fù)載 ， 但這些負(fù)載不能滿足我們對負(fù)載多方面的要求 ， 如 ：恒定電流的負(fù)載 ； 帶輸出接口的負(fù)載 ； 隨意調(diào)節(jié)的負(fù)載、恒功率 的負(fù)載、動態(tài)負(fù)載 ； 多輸出端口的負(fù)載等。 目錄 目 錄 摘要 ........................................................................ I Abstract ................................................................... II 1 電子負(fù)載的原理及概述 ...................................................... 1 電子負(fù)載的意義 ....................................................... 1 電子負(fù)載的工作方式 ................................................... 1 恒定電流方式 ................................................... 1 恒定電阻方式 ................................................... 2 恒定電壓方式 ................................................... 2 在本設(shè)計 中要做的主要任務(wù) ............................................. 3 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 .............................................................. 4 電子負(fù)載設(shè)計模塊方框圖 ............................................... 4 單片機(jī)學(xué)習(xí)應(yīng)用的六大重要部分 ......................................... 4 AT89C51 單片機(jī)的應(yīng)用 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 包括控制電路 (MCU)、驅(qū)動 隔離 電路 (PWM 波 )、 主電路、 采樣電路、顯示電路等 ； 能夠檢測被測電源的電流值、電壓值；各個參數(shù)都能直觀的在數(shù)碼管上顯示。由于 鐵道電氣化供電、電氣牽引、信號控制、無線通信、計算機(jī)指揮調(diào)度中心及家庭日常生活等應(yīng)用領(lǐng)域都在大量應(yīng)用各種各樣的電源， 因此人們 對電子負(fù)載的需求越來越多，對其性能要求也越來越高。 而傳統(tǒng)的電源檢測技術(shù)面臨著極大的挑戰(zhàn)。 關(guān)鍵詞 ： 電子負(fù)載； 單片機(jī)（ MCU）；數(shù)模（ D/A）； PWM。 AT89C51 單片機(jī)性能特點 ......................... 錯誤 !未定義書簽?，F(xiàn)在有一種新型多功能的電子負(fù)載 ， 可據(jù)實際應(yīng)用中對負(fù)載特性的要求進(jìn)行設(shè)置 ， 滿足了我們對負(fù)載的各種要求 ， 解決了開發(fā)研制測試中的困難。靜態(tài)的電子負(fù)載可以是電阻性 (如功率電阻、滑線變阻器等 ) 、電感性、電容性。尤其對吸收恒定電流或以恒定電壓吸收電流 ， 或電壓電流都要在設(shè)定范圍突變等傳統(tǒng)方法不能解決的領(lǐng)域里 ， 更能顯示出優(yōu)越性能。 若被測電壓在 5～ 10V變化 ， 設(shè)定電流為 100mA， 則當(dāng)調(diào)節(jié)被測電壓值時 ， 負(fù)載上的電流值應(yīng)維持在 100mA不變 , 而此時負(fù)載值是可變的。此方式適用于測試電壓源 ， 電流源的啟動與限流特性。在此方式下電子負(fù)載將吸收足夠的電流來控制電壓達(dá)到設(shè)計值。低失調(diào)電壓和低失調(diào)溫度系數(shù)允許自動校準(zhǔn)技術(shù)的精確運用。 ⑵ 設(shè)計 電流采樣硬件電路 電流采樣中，借助采樣電阻首先將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，裝換為電壓信號后，再用 HCPL－ 788J 隔離，它是帶短路和過載檢測功能的隔離運放芯片，電流過載后能在5us從內(nèi)部向單片機(jī)發(fā)送中斷信號，及時保護(hù) MOSFET。這些特性使得 HCPL4504 系列系列成為 IPM 逆變器死區(qū)時間和其他配電問題的出色解決方案。帶散熱片時，輸出電流可達(dá) 1A。過熱保護(hù) 。其內(nèi)部除 8位 A/D轉(zhuǎn)換電路外，還有一個 8 路模擬開關(guān)，其作用可根據(jù)地址譯碼信號來選擇 8路模擬輸入而共用一個 A/D 轉(zhuǎn)換器。 D0～ D7 為 8位數(shù)字量 輸出端。通常把 START 和 ALE 連接在一起，通過程序輸入一個正脈沖啟動 A/D轉(zhuǎn)換。 圖 26 AT89S51與 ADC0809連接 系統(tǒng)顯示模塊 為節(jié)省單片機(jī)端口，此設(shè)計使用 74LS138三－八譯碼器及 4543－ BCD碼七段譯碼器。低失調(diào)電壓和低失調(diào)溫度系數(shù)允許自動校準(zhǔn)技術(shù)的精確運用。 1 電路對控制電路的損害。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 圖 212 HCPL788J 圖 213電流采樣原理圖（ a） 圖 214電流采樣原理圖（ b） MOSFET 場效管的應(yīng)用 MOS 型晶體管的特點是特別適合于開關(guān)狀態(tài)工作，因為它正向?qū)〞r的電阻極小，而且開關(guān)速度快，所以是一種理想的開關(guān)元 件。 ②由于 MOS 管是電壓控制器件，它不像雙極型晶體管那樣，在基區(qū)有可能積存大量河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 少數(shù)載流子，從而影響高速開關(guān)。過電壓保護(hù)的設(shè)計也可以簡單一些。 集成運放的應(yīng)用 在本設(shè)計中，電流信號的檢測放大部分、單片機(jī)控制功率信號輸出部分，以及場效河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 應(yīng)管驅(qū)動信號部分，均應(yīng)用集成運放芯片進(jìn)行信號的放大及處理。 Rp＝ R1//Rf。負(fù)號表示輸出電壓與輸入電壓相位相反。 ②基本反相放大電路的調(diào)整方法： 先將輸入端接地，細(xì)心調(diào)整 Rw 調(diào)零電位器，使輸出電壓為零。 同相放大電路閉環(huán)放大倍數(shù)計算公式為： Avf＝ 1＋ R3/R2 由公式可見，選用系列電阻時，閉環(huán)放大倍數(shù)不容易為整數(shù)。 在作為跟隨器使用時，跟隨精度與共模抑制比直接有關(guān)。為抑制共模輸出應(yīng)精心選配外接電阻，便 R1＝ R2， Rf＝ Rp，公差一般不能超過 1％。要求運放的輸入失調(diào)電流盡可能小。 過流保護(hù) 由于場效管的開度受單片機(jī)對 DAC0832 的輸出影響，而在單片機(jī)復(fù)位以及程序出現(xiàn)錯誤跑飛時，單片機(jī)輸出口會出線全高電平，從而使場效管全開，被測試電源出現(xiàn)斷路情況，這對那些帶負(fù)載能力低的電源是不允許出現(xiàn)的。過電壓保護(hù)測試用來驗證電源在出現(xiàn)上述異常情況時 , 能否正確地作出反應(yīng)。短路保護(hù)測試是驗證當(dāng)輸出短路時 , 電源能否正確反應(yīng)。 ⑵根據(jù)算法畫出程序框圖。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計是研制過程中任務(wù)最繁重的一項工作，難度也比較大。為了適應(yīng)各種應(yīng)用的需要，現(xiàn)代的單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的監(jiān)控軟件功能相當(dāng)強(qiáng)，并附有豐富的實用子程序，可供用戶直接調(diào)用，例如鍵盤管理程序、顯示程序等。例如 ，外部數(shù)據(jù)采集、控制算法的實現(xiàn)、外設(shè)驅(qū)動、故障處理及報警程序等等。應(yīng)明確規(guī)定各模塊的功能?？梢酝瓿蓮墓こ探?、管理、編譯和鏈接，目標(biāo)代碼的生成，軟件仿真，硬件仿真等完整的開發(fā)流程。 ⑶設(shè)置工程的配置參數(shù)。 ⑺對程序中某些純軟件的部分使用軟件仿真驗證。 ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計 電子負(fù)載系統(tǒng)對外界電壓電流參數(shù)的測試過程中，我們可以把模數(shù)轉(zhuǎn)換程序以子程序的形式在程序段中出現(xiàn)，而在主程序中當(dāng)需要測量電壓電流參數(shù)時，直接調(diào)用 ADC 轉(zhuǎn)換子程序?qū)崿F(xiàn)。 MOV A,33H ANL A,00001111B MOV P1,A ；送第 1位顯示 CALL DELAY MOV A,33H SWAP A ANL A,00001111B ORL A,00010000B MOV P1,A ；送第 2位顯示 CALL DELAY MOV A,34H ANL A,00001111B ORL A,00100000B MOV P1,A ；送第 3位顯示 CALL DELAY MOV A,34H SWAP A ANL A,00001111B ORL A,00110000B MOV P1,A ；送第 4位顯示 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 CALL DELAY RET 電子負(fù)載程序設(shè)計流程圖 ⑴電子負(fù)載程序設(shè)計主程序流程圖如圖 3－ 1 所示。 硬件設(shè)計需要考慮下列幾點： ⑴盡可能選擇典型的電路（市場已有的）。但是必須注意，由軟件執(zhí)行硬件的功能，其響應(yīng)時間比直接使用硬件要長，且占用 CPU時間。 ⑹單片機(jī)微處理器外接電路較多時，必須考慮其驅(qū)動能力，驅(qū)動能力不足時，系統(tǒng)工作不可靠。 ⑶易受雜散信號干擾處，則接一個 的樹脂電容到機(jī)體外殼，使雜散信號的尖峰毛刺經(jīng)此電容后到外殼。 ⑹硬件電路中若有接近開關(guān)、按鈕開關(guān)及切撥開關(guān)等設(shè)計時，其輸入到 8051 的端口引腳，最好加接斯密特門電路，如 74244，以排除不必要的雜散信號，使工作穩(wěn)定；且導(dǎo)線太長可考慮將輸入端電壓提高為 12V 或 24V，再串接光耦或使用磁簧繼電器。 軟件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計 在提高硬件系統(tǒng)可靠性設(shè)計的同時，軟件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計以其設(shè)計靈活、節(jié)約硬件資源、可靠性好越來越受到重視。當(dāng) PC 受干擾出現(xiàn)錯誤，程序便脫離正常軌道“亂飛”，當(dāng)亂飛到某雙字節(jié)指令，若取指令時刻落在操作數(shù)上，誤將操作數(shù)當(dāng)作操作碼，程序?qū)⒊鲥e。這樣即使亂飛程序飛到操作數(shù)上，由于空操作指令 NOP 的存在，避免了后面的指令被當(dāng)作操作數(shù)執(zhí)行，程序自動納入正軌。因此先要合理設(shè)計陷阱，其次要將陷阱安排在適當(dāng)?shù)奈恢?。通常?EPROM 中非程序區(qū)填入以下指令作為軟件陷阱： NOP NOP LJMP 0000H 其機(jī)器碼為 0000020210。當(dāng)使用的中斷因干擾而開放時，在對應(yīng)的中斷服務(wù)程序中設(shè)置軟件陷阱，能及時捕獲錯誤的中斷。 軟件“看門狗”技術(shù) 若失控的程序進(jìn)入“死循環(huán)”，通常采用“看門狗”技術(shù)使程序脫離“死循環(huán)”。則系統(tǒng)無法定時“喂狗”，硬件看門狗電路失效。對于需經(jīng)常使用 T1 定時器進(jìn)行串口通訊的測控系統(tǒng)，則定時器 T1 不能進(jìn)行中斷，可改河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 由串口中 斷進(jìn)行監(jiān)控（如果用的是 MCS52 系列單片機(jī)，也可用 T2 代替 T1 進(jìn)行監(jiān)視）。當(dāng)然，對主程序最大循環(huán)周期、定時器 T0和 T1 定時周期應(yīng)予以全盤合理考慮。 結(jié)論 28 結(jié)論 設(shè)計的基于 AT89C51 單片機(jī)控制的電子負(fù)載，能夠直接檢測被測電源的電流值、電壓值，以及在不同大小的負(fù)載下電源的輸出功率值。 此次設(shè)計的電子負(fù)載，從最開始的資 料搜集，到電路的設(shè)計；從最開始的元件選型，到電路板的焊接，再到現(xiàn)在的實物的整體調(diào)試??每一步都印證著自己在完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)上一個又一個的成功與失敗，迷惑與奮發(fā)！ 遺憾時間的倉促，以及自身能力所限，此次設(shè)計存在很多有待改進(jìn)的方方面面，更存在很多低級的錯漏和失誤的地方。苗老師對事情的盡職盡責(zé)，對學(xué)生的理解與關(guān)懷，在我心中留下深刻的印象。劉進(jìn)耀的踏實肯干給我留下了深刻的印象，也值得我在日后的工作中學(xué)習(xí)。選通 IN1 通道測電流值 CLR SETB 。入口 條件：被乘數(shù)在 R R3 中，乘數(shù)在 R R7中。影響資源： PSW、 A、 B、 R2～ R7 堆棧需求： ２字節(jié) MULD: MOV A,R3 。累加部分積 MOV R4,A CLR A ADDC A,B MOV R3,A MOV A,R2 。累加部分積 MOV R3,A MOV A,R2 ADDC A,B MOV R2,A RET ；；；；；；；；；；；；；；； ；十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成 BCD碼子程序 ；；；；；；；；；；；；；；； BCD: MOV B,100 。一秒延時子程序 FF1: CALL DELAY DJNZ R5,FF1 RET DELAY: MOV R7,12 。t charge you more than 35% of your pensation if you win the case. 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