【正文】 ATX 電源實(shí)際 性能 檢測(cè) 提供了 有力 依據(jù) 。 附錄 .............................................................................................................................. 33 基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 1 基于 單片機(jī) 的 ATX電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 摘 要 本文主要闡敘了用 51單片機(jī) 實(shí)現(xiàn) ATX 電源智能檢測(cè) 儀的設(shè)計(jì) 方法。 該智能檢測(cè)儀 是對(duì)電腦電源 的 輸出 電壓 進(jìn)行檢測(cè)，判斷其性能好壞的一款產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞 單片機(jī)； AD 芯片； LCD。ATX power supply 基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 2 引言 電源是電腦能夠運(yùn)行的動(dòng)力之源，在電腦運(yùn)行的過程中我們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到它的重要性。市場(chǎng)上很難找到一款檢測(cè)電腦電源功率的電子產(chǎn) 品。 基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 3 1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 設(shè)計(jì)一款單片機(jī) ATX電源智能檢測(cè)儀，能檢測(cè)出 ATX電源的輸出功率是否達(dá)到要求。 （ 4） LCD顯示模塊能對(duì)采樣的數(shù)據(jù)及處理后的結(jié)果進(jìn)行循環(huán)顯示。 圖 ２ .1 PC 電源流程框圖 如圖 PC 電 源流程框圖 所示，電源內(nèi)部的大致流程為：高壓市頻交流輸入一、二級(jí) EMI 濾波電路（濾波） → 全橋電路整流 (整流 )+大容量高壓濾波電容 (濾波 ) → 高壓直流 → 開關(guān)三極管 → 高基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 5 頻率的脈動(dòng)直流電 → 開關(guān)變壓器（變壓） → 低壓高頻交流 → 低壓濾波電路（整流、濾波） → 穩(wěn)定的低壓直流輸出 。 在主變壓器旁邊的兩個(gè)小變壓器也有各自的作用，其中一個(gè)將開關(guān)電路控制信號(hào)進(jìn)行放大以驅(qū)動(dòng)開關(guān)管進(jìn)行工作，同 時(shí)還可以將開關(guān)管工作的高壓區(qū)和集成電路工作的低壓區(qū)進(jìn)行物理隔離。我們就是要檢測(cè)這些特殊的端口，來檢測(cè) ATX電源的實(shí) 際負(fù)載能力。單片機(jī)再控制 AD 芯片不斷的對(duì)提供負(fù)載工作的端口電壓進(jìn)行采集，并將采集到的 模擬值進(jìn)行處理，然后再把采集到的數(shù)據(jù)和處理后的結(jié)果顯示。 （ 3） 采樣 選擇 ATX 電源智能檢測(cè)儀主要是檢測(cè) ATX電源的帶負(fù)載能力，看它到底能輸出多大的功率，而 +5V USB +5V USB2 輸出端本身并不是大功率輸出端口。 各模塊的介紹 直流電源模塊 本設(shè)計(jì)需向芯片提供 +5V 電壓及 +12V 電壓，用最簡(jiǎn)單的 7812及 7805 穩(wěn)壓電路即可滿足要求。 AT89C51 單片機(jī)簡(jiǎn)介 ： AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可 擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 9 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供 了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。 基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 11 （ 2） 引腳結(jié)構(gòu) 圖 ADC0809 引角圖 圖 實(shí)物圖 IN0－ IN7： 8 條模擬量輸入通道 ADC0809 對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是 0－ 5V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化 太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。 基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 12 通道選擇表如下表所示。當(dāng) EOC 為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換。 CLK 為時(shí)鐘輸入信號(hào)線。 基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 13 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到 A， B， C 端口上。 開關(guān)模塊 該模塊要實(shí)現(xiàn)的功能：提供單片機(jī)選擇具體讓某塊負(fù)載工作的端口。缺點(diǎn)：浪費(fèi)單片機(jī)的管腳資源，穩(wěn)定性差。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中多采用集成電路多路開關(guān)，其種類、型號(hào)都比較多，有 8通道、 16 通道、甚至 32通道的。 CD4051的引腳如圖 ，圖中 C、 B、 A是二進(jìn)基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 15 制的控制輸入端， INH是允許輸入端。接通電阻小，一般小于 80Ω， 斷開電阻高，在 VDD VEE =10V時(shí)，泄漏電流的典型值為177。當(dāng)VDD=8V 時(shí)，只要給 A 賦 5V ， A 就至 1。 對(duì)于這樣苛刻的要求也只有場(chǎng)效應(yīng)管方能勝任。 并稱開始出現(xiàn)漏極電流時(shí)的柵源電壓 Vgs 為開啟電壓 。 基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 17 圖 在室溫 25 攝氏度下典型的輸 出特性 圖 10 在 175 攝氏度下典型的輸出特性 從以上 2圖可以看出 與 Id 的關(guān)系基本不受溫度的影響 ,且只要大于 1V, Id 足可以超過 15A。 基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 18 圖 開關(guān)時(shí)間波形 從上圖可以看出 IRF3205 易于控制 ,且開關(guān)時(shí)間短 。 方案 2:用 LCD做靜態(tài)顯示 。本設(shè)計(jì)采用的是 LCD1602。 MCU 要寫入指令 時(shí)，使RS 為低電平； MCU 要寫入數(shù)據(jù)時(shí)，使 RS 為高電平； R/W：讀寫控制端。如果 MCU的 I/O 口資源緊張的話，該模塊也可以只使用 4位數(shù)據(jù)線 D4－ D7 接口傳送數(shù)據(jù)。 基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 20 3. 硬件電路 電源模塊 電源模塊采用的是最常用的 781 7805 穩(wěn)壓電路。上圖中 CON16 是 LCD 顯示模塊。電腦電源才會(huì)啟動(dòng)。C1=0。C1=0。C1=1。C1=1。C1=1。C1=0。C1=0。C1=1。 } AD 轉(zhuǎn)換子程序 void ad() { switch(cad) { case(1):{A=1。 case(2):{A=0。 case(3):{A=0。 case(4):{A=1。 case(5):{A=1。 基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 26 default:{A=0。 //啟動(dòng) ST=0。 delay1m(200)。p21=p36。p25=p32。 } 顯示子程序 void setxy(char x,char y) /*X=行 (1~2)， Y=列 (1~16)*/ { //uchar c。break。 基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 27 default:break。 delay15(5)。 E=0。后來才在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)是 OE 端口會(huì)硬件拉低引起的。當(dāng) EOC 為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換。 //啟動(dòng) ST=0。 但是在啟動(dòng)了 AD 以后，用單片機(jī)去讀 AD 輸出的數(shù)據(jù)，怎么也的不到正確的數(shù)據(jù) 。 CD4051 的 正常工作電壓 CD4051是 8通道多路開關(guān) ,在調(diào)試的過程中遇到了不管給什么控制電平都選通第 0路的現(xiàn)象。 基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 30 6. 結(jié)論 本論文通過單片機(jī)控制 AD 芯片、模擬開關(guān)的方法，對(duì)如何輪流向電腦電源提供大功率負(fù)載問題進(jìn)行了研究；介紹了硬件的原理以及連接的方法，軟件的設(shè)計(jì)流程以及部分代碼，并在附錄 1給出了完整的電路圖，經(jīng)調(diào)試可實(shí)現(xiàn)電腦電源的負(fù)載能力檢測(cè)。我們知道只要合理的控制 AD 的時(shí)序便能很好的實(shí)現(xiàn) AD 采集，合理的安排整個(gè)檢測(cè)的流程，便能實(shí)現(xiàn)完全的系統(tǒng)的檢測(cè)。 sbit RS=P0^5。 sbit C=P1^5。 sbit zs=P1^1。 sbit C1=P0^2。 sbit p32=P3^2。 sbit p36=P3^6。 sbit p22=P2^2。 sbit p26=P2^6。 int t ,st, second。 void enable(void)。 void reset(void)。 void show4(void)。 void cd4051(void)。 void cjusb(void)。 uchar code BB1[17]={ ATX TEXT }。 uchar code BB5[17]={ It is good}。 uchar code BB8[17]={ warnig! }。039。239。439。639。839。 uchar show[16]={1,2,3,4,5}。Delay) { for(i=0。 if(y1||y16)。 case 2:DATA=0xc0+y1。 } } } void enable(void) { RS=0。 E=1。 delay15(1)。d5。 } //////**************/////// delay1m(unsigned int Delay) { unsigned int i。i1000。 enable1()。*p++) { DATA=*p。 delay15(1)。 for(。 RS=1。 E=1。 p=BB3。*p++) { DATA=*p。 delay15(1)。 DATA=AA[s2]。 enable1()。v39。 enable1()。 DATA=AA[a1]。 DATA=AA[0]。 enable1()。*p!=39。 RW=0。 } DATA=39。 ss2=(x%100)/10。 DATA=39。 enable1()。v39。 enable1()。 DATA=AA[second/10]。 DATA=0x0c。 for(。 RS=1。 E=1。 ss1=x/1000。 DATA=AA[ss1]。 DATA=39。 enable1()。 DATA=39。 39。 DATA=AA[second%10]。 } void reset(void) { delay1m(15)。 DATA=0x38。 DATA=0x01。 DATA=0x06。 } void lcd() { ss1=x/100。 } void cd4051() { switch(ccd) { case(1):{A1=1。 case(2):{A1=0。 case(3):{A1=0。 case(4):{A1=0。 case(5):{A1=1。 case(6):{A1=0。 case(7):{A1=1。 case(8):{A1=1。 default:{INH=1。C=0。C=1。C=0。C=0。C=1。C=1。 ST=0。 //結(jié)束 P2=0xff。p23=p34。p27=p30。 t=t+1。} if(second=18) { flag=1。 reset()。 if(x=xx1) 基于單片機(jī)的 ATX 電源智能檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) 41 { zs=1。 cd4051()。 x=(x1*45)/17。 } } flag=0。 } void cj5v(void) { EA=1。C1=0。 cad=4。 x=(x1*45)/17。 cj55()。s2=5。 cd4051()。 a1=0。 INH=1。 cad=4。 x=(x1*30)/13。 cj55()。C1=0。ad()。 show5()。 x=(x1*57)/10。 show1()。 EA=0。B1=0。s2=2。 cd4051()。 a1=0。 INH=1。 cad=5。 x=(x1*57)/10。 EA=1。s3=0。ad()。 cj122()。ad()。 show4()。x=x1*2。 show1()。 EA=0。B1=0。 ccd=1。 x2=x1*2。 cj33()。 x2=x1*2。 cj33()。C1=0。x=x1*2。 ad()。