【正文】 C0CF |= 0x00。 // 累加 ADC采樣數(shù)據(jù) int_dec++。 // 累加和變量清 0 24 } } 顯示電路 顯示方案 為了更加清楚的顯示各項(xiàng)數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)采用了 GDM1602A型的 LCD顯示器，能夠方便的編程，該顯示器內(nèi)部集成了字符發(fā)生器，只要將欲顯 示的字符的 ASCII碼按照寫(xiě)數(shù)據(jù)的時(shí)序?qū)懭?LCD顯示緩沖區(qū)，就可以在液晶屏上顯示了。狀態(tài)字說(shuō)明： STA0STA6為當(dāng)前數(shù)據(jù)地址指針的數(shù)值， STA7為讀寫(xiě)使能， 1表示禁止， 0表示允許 對(duì)控制器每次進(jìn)行讀寫(xiě)操作之前，都 必須進(jìn)行讀寫(xiě)檢測(cè)，確保 STA7為 0。x50000。 /*兩行顯示 */ P2 = 0X00。 for(x=0。// P3 = 0x0e。x1000。 P2 = 0x80。 P3 = 0x01。x5000。 void transform(void) { voltage = (int)(RATE*result*1000)。 NCDdata[7] = (voltage/10)%10 +0x30。 Netdata[7]= (timer_buf/10)%10+0x30。 //設(shè)置第一行的顯示位置 P3 = 0x80。x1000。x5000。 //取地址 for(lcd_data_count=10。 //寫(xiě)數(shù)據(jù)到端口 P2 = 0X20。x5000。 P2 = 0x00。x++)。lcd_data_count0。 P2 = 0x20。x++)。 檢測(cè)電路調(diào)試 29 檢測(cè)電路采用的都是很成熟了電路，所以調(diào)試沒(méi)有遇到很難高的問(wèn)題 ，基本上是把電路較好后就會(huì)有結(jié)果，只是要稍微的調(diào)節(jié)一些元件的參數(shù)，主要是 電位器的值。 30 圖 41 輸出波形 圖 41 主電路板 圖 42 整流濾波波形 圖 43 為功率因數(shù)檢測(cè)程序的調(diào)試波形，由圖可以看出相位差 。開(kāi)發(fā)調(diào)試過(guò)程中，要嚴(yán)格按照調(diào)試規(guī)范操作，在導(dǎo)師的幫助和細(xì)心的指導(dǎo)下完成了這次設(shè)計(jì)論文。 33 致 謝 值此論文完成之際，謹(jǐn)向所有曾給予我?guī)椭椭笇?dǎo)的老師、同學(xué)和朋友們致以衷心的感謝！ 首先，我要感謝 雷 老師，從這篇論文的基本思想到程序的實(shí)現(xiàn)， 雷老師 都給了我極大的幫助。在此對(duì)他們表示感謝。 作為一個(gè)即將大學(xué)畢業(yè)的學(xué)生，能力和水平都很有限，所提出的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)不太理想和完善，在具體內(nèi)容和表述上不免有所疏漏、欠妥甚至錯(cuò)誤，還請(qǐng)各位老師與同學(xué)多加指正，能在以后的研究和學(xué)習(xí)中不斷改進(jìn)和完善。 最后，還要 感謝華中科技大學(xué)武昌分校自動(dòng)化系全體老師 和領(lǐng)導(dǎo)，是你們的教育和培養(yǎng)，才使我都?jí)蝽樌瓿蓪W(xué)業(yè)，同時(shí)我要感謝這四年來(lái)一起學(xué)習(xí)的同學(xué)，在論文的完成過(guò)程中得到了同一課題組的同學(xué)的熱心幫 助，在這里衷心的感謝他們。在此，讓我向你表示深深的謝意。 本次設(shè)計(jì)的完成，對(duì) 大學(xué) 四年所學(xué)知識(shí)做了一次完整的綜合，把許多的知識(shí)付諸實(shí)踐 ， 學(xué)以致用，這才是學(xué)習(xí)的根本所在。 圖 43 功率因數(shù)調(diào)試波形 31 圖 44 輸出電壓與功率因數(shù)顯示 小結(jié) 雖然上述寫(xiě)的比較簡(jiǎn)單但實(shí)際的調(diào)試遇到的問(wèn)題比這多的多，有的是因?yàn)樽约旱拇中拇笠獍央娫淳€接錯(cuò)，有的是沒(méi)有體會(huì)到芯片的真正的工作過(guò)程出的錯(cuò)， 但基本的方法就是那樣，先得找到問(wèn)題，然后 再解決 問(wèn)題，當(dāng)輸出有問(wèn)題時(shí)卻找不到問(wèn)題時(shí)這時(shí)候才是最頭疼 的，需要靜心的去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，越是慌忙越時(shí)找不到問(wèn)題，欲速則不達(dá)。 調(diào)試功率因數(shù)檢測(cè)時(shí)首先觀察程序能不 能進(jìn)入外部中斷服務(wù)程序，其實(shí)只要硬件做好了，這一 點(diǎn) 問(wèn)題也沒(méi)有，實(shí)際 上 也是這樣的， 程序能夠進(jìn)入中斷服務(wù)程序，然而在顯示器上卻看不到結(jié)果，顯示的只有亂碼，后來(lái)在線仿真可以看到在數(shù)據(jù)緩存時(shí)出了錯(cuò)，在 C51 中 sfr16 是定義一個(gè)寄存器變量，但必須是連續(xù)的兩字節(jié)才能這樣，然而定時(shí)器 0 的高低字節(jié)不是連續(xù)的所以把高字節(jié)的值沒(méi)有 緩存，修改后就好了但顯示的數(shù)據(jù)一直在跳動(dòng)，后來(lái)才知道計(jì)數(shù)值緩存后沒(méi)有清零，修改后就好了。 輸出只會(huì)有兩種情況，一是有輸出但輸出的電壓不是設(shè)定值，這種情況很好解決就是改變電壓反 饋電阻的值，如果怎么改都沒(méi)有效果則電路元件的參數(shù)沒(méi)有選好，需要好好的將電路的參數(shù)重新計(jì)算一遍，二是沒(méi)有輸出，導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果的可能有很多的情況 ，需要認(rèn)真讀控制器的數(shù)據(jù)手冊(cè)查看芯片，然后根據(jù)電路的狀態(tài)確定控制器的工作情況，這是最麻煩的事情了。 for(x=0。 P3 = data1。Netdata。 for(x=0。 }//設(shè)置第二行的顯示位置 P2 = 0X80。 //控制 LCD lcdpoint++。lcd_data_count)//顯示第一行 { data1=*lcdpoint。 lcdpoint=amp。 27 P2 = 0xA0。 P2 = 0x80。 } void display(void) { static unsigned char data1。 timer_buf = (int)(cos(T_power*Rate_power)*1000)。 NCDdata[4] = (voltage/1000)%10 +0x30。 } 顯示程序 Transform函數(shù)的功能是將采樣與檢測(cè)值經(jīng)過(guò)計(jì)算后分離轉(zhuǎn)換成顯示用的 ASCII碼，并寫(xiě)入顯示緩存區(qū)。 26 P2 = 0x80。x5000。 P3= 0x06。 P2 = 0x80。x++)。 P2 = 0X80。 //P7 = 0x30。以下為初始化程序： void LCD_Init(void) { P2 = 0X80。 接口信號(hào)說(shuō)明： 2腳為電源的地 VSS與電源的正極 VDD， 3腳為液晶顯示變壓信 圖 32 C8051F020與 lcd接口電路 號(hào) VL， 4腳為數(shù)據(jù)、命令選擇端 RS， 5腳為讀寫(xiě)選擇端 RW， 6腳為使能信號(hào) E， 7到 14腳 為 8位數(shù)據(jù)輸入輸出端口 D0D7， 1 16為背光源引腳。 // 指針復(fù)位 result = accumulator 8。 // 啟用 ADC 中斷 } （ 2） ADC中斷服務(wù)程序 void ADC0_ISR (void) interrupt 15 { AD0INT = 0。 // 選擇采樣輸入源 AMX0CF = 0x00。 ADC的程序 集成 ADC的靈活性在于可以用程序?qū)ζ渑渲茫鶕?jù)上述的各個(gè)模塊的敘述，編寫(xiě)以下的程序，對(duì)與 ADC有關(guān)的寄存器進(jìn)行賦值，將 ADC置于設(shè)計(jì)的工作環(huán)境中。如果不使用內(nèi)部基準(zhǔn)， REFBE 位可以被清 ?0??；鶞?zhǔn)電壓控制寄存器REF0CN（見(jiàn)圖 ）使能 /禁止內(nèi)部基準(zhǔn)發(fā)生器和選擇 ADC0、 ADC1的基準(zhǔn)輸入。通過(guò)配置 VREF 模擬開(kāi)關(guān)， ADC0 還可以使用 DAC0 的輸出作為內(nèi)部基準(zhǔn)， ADC1 可以使用模擬電源電壓作為基準(zhǔn)。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，三個(gè) SAR 時(shí)鐘可以滿足跟蹤需要。注意：這兩種等效電路的時(shí)間常數(shù)完全相同。當(dāng) AMUX 或 PGA 的 22 設(shè)置頻繁改變時(shí)，低功耗跟蹤保持方式也非常有用 ，可以保證建立時(shí)間需求得到滿足。當(dāng) AD0TM 位為邏輯 ?1?時(shí)， ADC0 工作在低功耗跟蹤保持方式。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)被保存在 ADC數(shù)據(jù)字的 MSB 和 LSB 寄存器： ADC0H 和 ADC0L。 （ 1） 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 有 4 種轉(zhuǎn)換啟動(dòng)方式，由 ADC0CN 中的 ADC0 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換方式位（ AD0CM1，AD0CM0） 的狀態(tài)決定。有兩個(gè)與 AMUX 相關(guān)的寄存器：通道選擇寄存器 AMX0SL和配置寄存器 AMX0CF。注意， PGA0 的增益對(duì)溫度傳感器也起作用。 AMUX0、PGA0、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式及窗口檢測(cè)器都可用軟件特殊功能寄存器來(lái)控制。另外，還可以在第一級(jí)與第二級(jí)電路中間加一些如濾波電路等等的功能模擬電路。 P3MDOUT = 0xff。 } （ 2） 端口初始化 void PORT_Init (void) { XBR1 = 0x14。 i++) 。 單片機(jī)初始化程序 （ 1） 系統(tǒng)時(shí)鐘初始化 void SYSCLK_Init (void) { int i。這是一個(gè)大的數(shù)字開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，允許將內(nèi)部數(shù)字系統(tǒng)資源映射到 P0、 P P2和 P3的端口 I/O引腳（見(jiàn)圖 ）。這些端口 I/O的工作情況與標(biāo)準(zhǔn) 8051相似，但有一些改進(jìn)。 窗口比較寄存器可被配置為當(dāng) ADC數(shù)據(jù)位于一個(gè)規(guī)定的范圍之內(nèi)或之外時(shí)向控制器申請(qǐng)中斷。這種靈活性允許用軟件事件、外部硬件信號(hào)或周期性的定時(shí)器溢出信號(hào)觸發(fā)轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)控制器可以將 ADC置于關(guān)斷狀態(tài)以節(jié)省功耗。C的電壓基準(zhǔn)可通過(guò) VREF輸出引腳為其它系統(tǒng)部件或片內(nèi) ADC產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓。 C8051F022/3有一個(gè)片內(nèi) 10位 SAR ADC，技術(shù)指標(biāo)和配置選項(xiàng)與C8051F020/1的 ADC類似。還有一個(gè)位于地址 0x10000 0x1007F 的 128 字節(jié)的扇區(qū)，該扇區(qū)可作為一個(gè)小的軟件常數(shù)表使用。 EMIF 可 18 以被配置為地址 /數(shù)據(jù)線復(fù)用方式或非復(fù)用方式。前 32 個(gè)字節(jié)為 4 個(gè)通用寄存器區(qū)，接下來(lái)的 16 字節(jié)既可以按字節(jié)尋址也可以按位尋址。 片內(nèi)存儲(chǔ)器 CIP51 有標(biāo)準(zhǔn)的 8051 程序和數(shù)據(jù)地址配置。速度提高 CIP51 采用流水線結(jié)構(gòu)，與標(biāo)準(zhǔn)的 8051 結(jié)構(gòu)相比指令執(zhí)行速度有很大的提高。如多級(jí)流水線的內(nèi)核，高集成度的數(shù)字外設(shè)，根據(jù)設(shè)計(jì)的需要選擇的控制器是 silicon 公司的 C8051F020 單片機(jī)。 } void Timer0_init(void) { CKCON = 0x00。 TL0 = 0。 由上述方案可以知主要的硬件電路有兩部分，第一、電壓與電流波形采樣電路，實(shí)際上就是采用電壓與電流互感器就可以取出電路的電壓與電流信號(hào)；第二、過(guò)零點(diǎn)取樣電路，通過(guò)一個(gè)高精度比較器就可以完成，電路比較簡(jiǎn)單 如圖 23。只有交流輸入高于濾波電容兩端電壓時(shí)，濾波電容才開(kāi)始充電，因此輸入電流波形為寬度很窄的脈沖，連續(xù)導(dǎo)電工作模式的功率因數(shù)校正電路采用平均電流控制時(shí)，電流波形能夠跟隨電壓波形的變化。所以在線性電路中，功率因數(shù)描述了負(fù)載的電抗特性，定義為相位差的余弦值 ，但負(fù)載呈電阻性時(shí)，電壓與電流波形相同，即功率因數(shù)為 1。 圖 15 系統(tǒng)電路圖 小結(jié) 這一章節(jié)主要介紹了主電路方案、控制芯片 UCC28019 及電路中主要的參數(shù)的選擇 ，是很關(guān)鍵的部分，特別是控制芯片的工作原理，如果這部分的電路不能正常的工作則后面的工作將很難開(kāi)展，通常的調(diào)試也得要非常的清楚這一部分的知識(shí)。 輸出濾波電容 輸出濾波電容 C 兩端電壓為輸出電壓 Vout?？墒瞧渌矐B(tài)響應(yīng)性能好、效率高、尺寸小。 儲(chǔ)能電感 變換器中的電感線圈在任何正常條件下不能飽和，并且為了有好的效率，線圈和磁心的損耗必須要小。 二極管參數(shù) 12 在功率 MOSFET 截止期間， VD 正向偏置而導(dǎo)通，最大流通電流達(dá) 2A 左右；在 MOSFET 導(dǎo)通期間， VD 反向偏置而截止，此時(shí)二極管反向電壓為 Vin。 引腳 8(GATE)：柵極驅(qū)動(dòng)。當(dāng)電網(wǎng)或負(fù)載的波動(dòng)導(dǎo)致 VSENSE電壓低于參考電壓的 95%時(shí)，增強(qiáng)動(dòng)態(tài)響應(yīng) (EDR)迅速將輸出電壓調(diào)整為正常調(diào)制電壓。 Boost PFC 變換器的直流輸出電壓經(jīng)過(guò)電阻分壓器采樣后接人該引腳，為了濾除高頻噪聲干