【正文】 18V， 24V 等檔次。光耦合器是 70 年代發(fā)展起來產(chǎn)新型器件，現(xiàn)已廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級間耦合、驅(qū)動電路、開關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離 、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠(yuǎn)距離信號傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器 (SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。 光電耦合器 光電耦合器（ optical coupler，英文縮寫為 OC）亦稱光耦合器，簡稱光耦。調(diào)試人員可以采用程序編輯 編譯 固化插到電路板中試驗(yàn)這樣反復(fù)循環(huán)的方法，對于熟練的 MCS51 程序員來說，這種調(diào)試方法并不十分困難。 3)內(nèi)部 I/O 控制 89C2051 在內(nèi)部 I/O 控制上繼承了 MCS51 的特性： 5 路 2 級優(yōu)待中斷，串等口， 2 路定時器 /計(jì)數(shù)器 。陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 22 這樣小的功耗很適合于電池供電的小型控制系統(tǒng) 3）存儲器 89C2051 片內(nèi)含有 2k 字節(jié)的 Flash 程序存儲器， 128 字節(jié)的片內(nèi) RAM,與 80C31 內(nèi)部完全類似。 圖 314 89C2051 管腳圖 為了增加對模擬量的輸入功能， 2051 在內(nèi)部構(gòu)造了一個模擬信號比較器，其輸入端連到 和 口，比較結(jié)果存入 對應(yīng)寄存器。 ～ 共 7 腳，準(zhǔn)雙向端口，并且保留了全部的 P3 的第二功能，如 、 的串行通訊功能， 、 的中斷輸入功能， 、 的定時器輸入功能。 89C2051 是由 ATMEL 公司推出的一種小型單片機(jī)。 圖 313 看門狗電路 電鍍數(shù)字脈沖電源控制電路設(shè)計(jì) 21 基于 89C2051 的從系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 從 CPU 系統(tǒng)是基于 89C2051 單片機(jī)的單芯片系統(tǒng)，惟一的任務(wù)是產(chǎn)生 開關(guān)電源所需的脈沖信號。當(dāng) PFI低于 時，電源故障輸出腳第 5 腳 PFO 變低，可引起 AT89C51 中斷進(jìn)行電源故障處理，或?qū)⒅匾獢?shù)據(jù)保存下來。在軟件設(shè)計(jì)中 ,P10 不斷輸出脈沖信號，如果因某種原因單片機(jī)進(jìn)入陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 20 死循環(huán)，則 P10 無脈沖輸出。 ○ 4 時，第 (5)腳輸出一個低電平 信號。系統(tǒng)上電、掉電以及供電電壓降低時，第 (7)腳產(chǎn)生復(fù)位輸出，復(fù)位脈沖寬度的典型值為 200ms，高電平有效，復(fù)位門限的典型值為 。 幾乎所有的單片機(jī)都需要復(fù)位電路，對復(fù)位電路的基本要求是：在單片機(jī)上電時能可靠復(fù)位，在下電時能防止程序亂飛導(dǎo)致 EEPROM 中的數(shù)據(jù)被修改；另外，單片機(jī)系電鍍數(shù)字脈沖電源控制電路設(shè)計(jì) 19 統(tǒng)在工作時，由于干擾等各種因素的影響，有可能出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)無法正常工作，為了克服這一現(xiàn)象，除了 充分利用單片機(jī)本身的看門狗定時器（有些單片機(jī)無看門狗定時器）外，還需外加個看門狗電路；除此以外，有些單片機(jī)系統(tǒng)還要求在掉電瞬間單片機(jī)能將重要數(shù)據(jù)保存下來，因掉電的發(fā)生往往是很隨機(jī)的，因而此類單片機(jī)系統(tǒng)需要電源監(jiān)控電路，在掉電剛發(fā)生時能告知單片機(jī)。雖然“喂狗”信 號來自主 CPU，表面上看，從系統(tǒng)的失常不致引起監(jiān)視電路輸出復(fù)位信號；但事實(shí)上，如果對從系統(tǒng)的軟件進(jìn)行適當(dāng)處理，當(dāng)從系統(tǒng)工作失常后，也能讓主系統(tǒng)感知，然后強(qiáng)制電源監(jiān)視電路復(fù)位，也可達(dá)到引起復(fù)位的目的。在所有參數(shù)齊備的情況下，按 Start 鍵，則開始運(yùn)行， T 參數(shù)倒計(jì)時；如果參數(shù)不齊備，按此鍵無效。前 2 個參數(shù)采用定點(diǎn)數(shù)，小數(shù)位為 1 位。 按鍵電路的具體 設(shè)計(jì) 鍵盤的設(shè)計(jì)主要是考慮參數(shù)的設(shè)定輸出及運(yùn)行方式的必要控制，因此設(shè)置了 10 個數(shù)字鍵 09， 3 個參數(shù)（ ton、 toff、 T）設(shè)置鍵，與此配套的 Enter， CLR 等鍵及運(yùn)行控制鍵 Start。若是所使用的單片機(jī)內(nèi)部具有上拉電阻的話，還不需要逐列去置低電平，外部無上拉電阻。如圖 4 的鍵盤從左到右、從上到下的鍵值依次是 EE， ED， EB， E7； DE， DD， DB， D7；?；7E， 7D， 7B， 77。 電鍍數(shù)字脈沖電源控制電路設(shè)計(jì) 17 b)線反轉(zhuǎn)法 線反轉(zhuǎn)法的優(yōu)點(diǎn)是掃描速度比較快，但是程序處理起來卻是比較不方便。若是沒有按鍵按下，則 PB 口讀進(jìn)來的數(shù)據(jù)為 0FH；若讀進(jìn)來的數(shù)據(jù)不是 0FH，那 就是有按鍵按下，因?yàn)橹灰邪存I按下，該按鍵連接到的行線電平就會被拉至低電平。對行列式的鍵 盤進(jìn)行掃描的時候，要先判斷整個鍵盤是否有按鍵按下，有按鍵按下才對哪一個按鍵按下進(jìn)行判別掃描。跟獨(dú)立式鍵盤一樣，若是使用有內(nèi)部上拉電阻或是下拉電阻的單片機(jī)時，外面不需連接上拉電阻或是下拉電阻，只需在程序內(nèi)打開內(nèi)部上拉電阻或是內(nèi)部下拉電阻即可。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是程序執(zhí)行效率高，不用刻意加延時指令，而且這種方法的判斷按鍵抗干擾能力要更好；缺點(diǎn)是程序結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 第二種方法是每隔一個時間周期檢測一次按鍵，比如每 5ms 掃描一次按鍵，要連續(xù)幾次都掃描到 同一按鍵才確認(rèn)這個按鍵被按下。 常用的去除鍵抖動的軟件方法有很多種，但是都離不開基本的原則：就是要么避開抖動的時候檢測按鍵或是在抖動的時候檢測到的按鍵不做處理。抖動時間的長短因按鍵的機(jī)械特性不同而有所不同，一般為 5ms～10ms。平時，按鍵的兩個觸點(diǎn) 處于斷開狀態(tài)，按下按鍵時兩個觸點(diǎn)才閉合（短路）。結(jié)合實(shí)際情況，本次設(shè)計(jì)選擇液晶顯示電路來實(shí)現(xiàn)顯示功能 。 VSS：接地端 。 E：數(shù)據(jù)讀寫操作控制位， E 線向 LCD 模塊發(fā)送一個脈沖， LCD 模塊與單片機(jī)間將進(jìn)行一次數(shù)據(jù)交換 。 1） LCD1602 的引腳功能 LCD1602 模塊的引腳如圖 36 所示，其引腳功能如下： RS：數(shù)據(jù)和指令選擇控制端， RS=0 命令狀態(tài)； RS=1 數(shù)據(jù) 。字符顯示是根據(jù)需要顯示基本字符。而字顯通過 8279 上的OUTA0~OUTA3,OUTB0~OUTB3 進(jìn)行控 制。MC1413 的每一對達(dá)林頓管都串聯(lián)一個 的基極電阻，在 5V 的 工作電壓下它能與TTL 和 COMS 電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。 /BD：顯示熄滅輸出線，低電平有效。 CNTL/S：控制 /選通輸入線，高電平有效。 SL0SL3：掃描輸出線，用來作為掃描鍵盤和顯示的代碼輸出或直接輸出線。 ○ 2 地址線 /CS=0 選中 8279，當(dāng) A0=1 時，為命令字及狀態(tài)字地址；當(dāng) A0=0 時，為片內(nèi)數(shù)據(jù)地址，故 8279 芯片占用 2 個端口地址。 8279 內(nèi)部有鍵盤 FIFO（先進(jìn)先出堆棧） /傳感器，雙重功能的 8*8=64BRAM，鍵盤控制部分可控制 8*8=64 個按鍵或 8*8 陣列方式的傳感器。通過 P15 引腳向 MAX813L 發(fā)出 RSTK1 信號，使系統(tǒng)復(fù)位，也即停止從 CPU 的脈沖輸出，結(jié)束電鍍運(yùn)行。 顯示電路設(shè)計(jì) 作為顯示電路，要求實(shí)現(xiàn)的功能有：能夠?qū)?ton， toff， T 的數(shù)值進(jìn)行顯示和設(shè)計(jì)，并且沒個數(shù)值都要求有四位有效數(shù)字，可以用三組 4 位的數(shù)碼管顯示，也可以用液晶顯示實(shí)現(xiàn)，下面對這兩種顯示方式做 以下 介紹。 d)EA 訪問程序存儲器控制信號 當(dāng) EA 信號為低電平時，對 ROM 的讀操作作限定在外部程序存儲器；而當(dāng) EA 信號為高電平時，則對 ROM 的讀操作作是從內(nèi)部程序存儲器開始，并可延續(xù)至外部程序存儲器。 g） 中斷控制系統(tǒng) MCS51 單片機(jī)的中斷功能較強(qiáng)，以滿足控制應(yīng)用的需要。 d） 定時器 /計(jì)數(shù)器 51 系列共有兩個 16 位的定時器 /計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時或記數(shù)功能。 b） 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） 用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)，地址范圍為 00H～ FFH（ 256B）。其中 R/P 用來由主 CPU 控制從 CPU 的運(yùn)行與暫停； SCOMM 信號是從 CPU 向主 CPU指示通信狀態(tài)的，成功結(jié)束有效；否則無效。 主系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)顯示、按鍵管理、電鍍時間控制以及運(yùn)行中的暫停等控制；從系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)產(chǎn)生開關(guān)管的驅(qū)動脈沖。本次系統(tǒng)在串行通信的基礎(chǔ)上，配合以適當(dāng)?shù)挠参帐致?lián)絡(luò)信號，以克服純軟件握手對驅(qū)動脈沖的影響。圖 23 即為雙 CPU 通過并行接口連接。 2） 并口通信方式 直接將 2 個 CPU 通過并行接口連接起來，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)與交流。采用雙口 RAM 的雙 CPU 電路，整個電路分成 2 大部分，每個 CPU 編有單獨(dú)的程序，各管理 1 部分，這樣可減小整個軟件編寫的難度，增加儀器工作的可靠性。 從系統(tǒng)與主系統(tǒng)的通信方式選為串口通信，通過 TXD,RXD 交叉連接實(shí)現(xiàn)，共用復(fù)位信號，由主系統(tǒng)的定時器提管理串口通信。 按鍵電路是使用一個 4*4 矩陣鍵盤，通過控制行線和列線達(dá)到控制按鍵的功能。 主系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)顯示、按鍵管理、電鍍時間控制以及運(yùn)行中的暫停等控制；從系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)產(chǎn)生開關(guān)管的驅(qū)動脈沖。 單片機(jī)使用 AT89C51，按照需求將引腳分配給監(jiān)控電路，按鍵電路， 顯示電路；監(jiān)控電路使用 MAX813L 作為控制芯片，完成上電復(fù)位，自動復(fù)位，手動復(fù)位，和電源監(jiān)控的功能；鍵盤電路使用 4*4 矩陣鍵盤，完成數(shù)值設(shè)置的功能；顯示電路使用 LCD1602，LCD1602 能顯示兩行字符，每行 8 個，滿足顯示的要求；從系統(tǒng)選用 AT89C2051 作為控制芯片，產(chǎn)生控制開關(guān)電源的脈沖。該類電源 具有效率高、體積小等特點(diǎn)，在 3000A 以下通用型電鍍電源中有較強(qiáng)的競爭力。晶閘管整流器輸出波形為脈動直流，電壓低時不連續(xù)，為了提高輸出波形的平滑性，可增加濾波器或采用多相整流電路。 (2)晶閘管整流電源 晶閘管整流器在小容量時采用交流電源經(jīng)隔離變壓器降壓，再經(jīng)晶閘管移相調(diào)壓和整流后獲得直流電壓。根據(jù)容量不同，可分為單相全波、三相全波和六相雙反星整流等。 隨著電鍍工藝的迅速發(fā)展，新的電鍍工藝從波形、頻率、自動控制、綜合功能等方面對電鍍電源提出更高的要求。其工作過程是將整流后的直流電源，逆變成高頻交流電，再經(jīng)整流后獲得直流電源。 20 世紀(jì) 60 年代隨著晶閘管 (SCR)的陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 2 問世和成功應(yīng)用，使電鍍電源得到了快速發(fā)展，出現(xiàn)了晶閘管電鍍電源，晶閘管在該電源中既作為整流器件又作為調(diào)壓器件，控制系統(tǒng)采用移相技術(shù)，應(yīng)用閉環(huán) Pl 調(diào)節(jié)，使電源具有自動穩(wěn)壓、穩(wěn)流等功能，而且保護(hù)方式靈活，在體積、運(yùn)行效率、自動控制、調(diào)節(jié)方式等方面與硅整流設(shè)備相比具有較大優(yōu)勢，得到了廣泛 應(yīng)用。隨著核心器件 —— 可控硅技術(shù)的成熟與發(fā)展， 該電源技術(shù)日趨成熟，已獲得廣泛應(yīng)用。 電鍍電源經(jīng)歷了四個發(fā)展階段： （ 1）直流 發(fā)電機(jī)階段：這種電源耗能大、效率低、噪聲大，已經(jīng)被淘汰。 當(dāng)今比較成熟而穩(wěn)定的電鍍電源為開關(guān)電源， 我們通過查閱相關(guān)資料，對電鍍生產(chǎn)的最基本原理進(jìn)行研究，考慮到各方面因素，決定從生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行改革，通過采用先進(jìn)的電鍍電源，達(dá)到提高電鍍生產(chǎn)的水平的目的，在提高電 鍍制品質(zhì)量的同時，也加快了電鍍生產(chǎn)的生產(chǎn)效率，并且消除電鍍中的種種缺陷。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。s dynamic。 quality, but also greatly limits the electroplating technology development and application, therefore, we hope to improve electroplating technology. Therefore this design designs a new electroplating power plating digital pulse electroplating power that can improve the quality of plating , the power uses a AT89C51 as a control core, that controls watchdog circuit, key circuits, show circuit , function controls circuit and the serial munication with the second system, realize the control of the power。電鍍數(shù)字脈沖電源控制電路設(shè)計(jì) 摘 要 目前的電鍍技術(shù)仍存在諸如加工時間長、鍍層厚度均勻性差、鍍層容易出現(xiàn)缺陷等，這些問題不僅影響到電鍍制品的質(zhì)量，同時還大大限制了電鍍技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，因此，我們希望能改進(jìn)電鍍技術(shù)。 關(guān)鍵詞 ： 脈沖 ,電鍍 ,電源 ,單片機(jī) Pulse Electroplating Power Supply ABSTRACT The current electroplating technology is still has some problems, such as the processing time is long, the less uniformity