【正文】 //增量計算 iIncpid = sptrProportion * iError //E[k]項 sptrIntegral * sptrLastError //E[k－1]項 + sptrDerivative * sptrPrevError。 sptrLastError = 0。 //積分常數(shù) Integral Const double Derivative。在這次設(shè)計期間，李老師給予了耐心的指導(dǎo)和不斷的鼓勵，為我們提供了大量的便利的條件，使我能順利完成這次設(shè)計。從而滿足了設(shè)計需要。包括電源、控制電路、采樣電路、手機充電接口、計算機控制系統(tǒng)?！?8】本程序為中斷子程序(1)現(xiàn)場保護?！?6】由于后續(xù)的量化過程需要一定的時間下，對于隨時間變化的模擬輸入信號，要求瞬時采樣值在時間下內(nèi)保持不變，這樣才能保證轉(zhuǎn)換的正確性和轉(zhuǎn)換精度，這個過程就是采樣保持。采用比例控制，KP由小變大。上面已經(jīng)對PID有了初步的介紹，下面主要給出本設(shè)計PID控制器的參數(shù)及仿真結(jié)果。增量型PID算法的優(yōu)點：1)位置型算式每次輸出與整個過去狀態(tài)有關(guān)，計算式中要用到過去偏差的累加值，容易產(chǎn)生較大的累積計算誤差；而在增量型算式中由于消去了積分項，從而可消除調(diào)節(jié)器的積分飽和，在精度不足時，計算誤差對控制量影響較小，容易取得較好的效果。數(shù)字控制器的直接設(shè)計方法也稱為離散化的設(shè)計方法，在Z平面上的設(shè)計方法，它根據(jù)系統(tǒng)的性能要求，運用離散控制理論，直接設(shè)計控制系統(tǒng)的數(shù)字控制器。3)比例積分微分調(diào)節(jié)器（PID）比例積分調(diào)節(jié)消除系統(tǒng)誤差需要經(jīng)過較長的時間，為進一步改進控制器，可以通過檢測誤差的變化率來預(yù)報誤差，根據(jù)誤差變化趨勢，產(chǎn)生強烈的調(diào)節(jié)作用，使偏差盡快的消除在萌芽狀態(tài)，數(shù)學(xué)上描述這個概念用微分，因此在PI調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上加入微分調(diào)節(jié)，就構(gòu)成了比例積分微分調(diào)節(jié)器，其控制規(guī)律為： u=KP（e+1/Ti∫0T dt+de/dtTd）+u0 ()式中Td為微分常數(shù)，Td越大微分作用越強。比例調(diào)節(jié)器與偏差成正比例調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)及時，誤差一旦產(chǎn)生，調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用，使被控量y向減小偏差的方向變化，但這種調(diào)節(jié)使被控量y存在靜差，即有殘留誤差，因為調(diào)節(jié)作用是以偏差的存在為前提條件的。圖311 報警電路 按鍵電路的設(shè)計鍵盤相應(yīng)電路是，單片機平時處于低電平狀態(tài)，當(dāng)有按鈕按下時，單片機端口實現(xiàn)充放電，變?yōu)楦唠娖?，通過檢測單片機相應(yīng)IO的狀態(tài)檢測相應(yīng)的控制命令，從而達到目的。當(dāng)檢測到充電器溫度過高后，充電指示模塊指示報警狀態(tài)，請停止充電，人機對話直觀。脈沖充電和改進濾波。由于PWM控制的BUCK變換器輸出電壓隨著輸出電流的增大而增大,在不關(guān)閉輸入電池電流的情況下，采集到的電壓不能利用。基準電壓直接影響電壓和電流采樣的結(jié)果。為了抑制BUCK變換電路輸出級中的紋波，設(shè)計中采用濾波電路如圖35所示。BUCK變換電路如圖34所示。為了取得12位精度，除非是進行很好的濾波，否則最好不要用開關(guān)電源。以判斷A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束。注意：只有在CE=1和=1時才可啟動轉(zhuǎn)換，在啟動信號有效前，R/必須為低電平，否則將產(chǎn)生讀取數(shù)據(jù)的操作。轉(zhuǎn)換開始時，STS達到高電平，轉(zhuǎn)換過程中保持高電平，轉(zhuǎn)換完成時，返回低電平STS可以作為狀態(tài)信息被CPU查詢，也可以用它的下降沿向CPU發(fā)出中斷申請，通知A/D轉(zhuǎn)換已完成，CPU可以讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。由于本系統(tǒng)要求的溫度范圍是0℃—1300℃，精度為1℃，所以必須選擇一個10位以上的ADC。此外還有第3功能引腳名稱引腳序號引腳類型功能說明RA0/AN02I/ORA0還是第0路模擬信號輸入端RA1/AN13I/ORA1還是第1路模擬信號輸入端RA2/AN2/VREF4I/ORA2還是第2路模擬信號輸入端和負參考電壓端RA3/AN3/ VREF+5I/ORA3還是3路模擬信號輸入端和正參考電壓端RA4/TOCK16I/ORA4還是定時器時鐘輸入端RA5/AN4SS7I/ORA5還是第4路模擬信號輸入端，以及同步串口選擇端基本功能：RB是一個輸入/輸出可編程的雙向端口，作輸入時內(nèi)部有可編程的弱上拉電路，此外還有第2,3功能RB0/INT21I/ORBO還可以作為外部中斷輸入端RB122I/ORB223I/ORB3/PRG24I/ORB3還可作為低電壓編程輸入端RB425I/O還具有電平變化中斷功能RB526I/O還具有電平變化中斷功能RB7/PGD28I/O還具有電平變化中斷功能，兼在線調(diào)試輸入端和串行編程時鐘輸入端基本功能：RC是一個輸入/輸出可編程的雙向端口，財務(wù)還有第2,3功能RC0/T10S0/T1CK115I/ORC0還可作為定時器1的振蕩器輸入端或時鐘輸出端RC1/T10S/16I/ORC1還可作為定時器1的震蕩輸出端或捕捉器2輸入端或比較器2輸入端或脈寬調(diào)制器PWM2的輸出端RC2/CCP117I/ORC2還可作為捕捉器1輸入端或比較器1輸入端或脈寬調(diào)制器PWM1的輸出端RC3/SCK/SCL18I/ORC3還可作為SPI和IC串口的數(shù)據(jù)輸入端和IC串口的輸入/輸出端RC4/SDI/SDA23I/ORC4還可作為SPI串口的數(shù)據(jù)輸入端和IC串口的輸入/輸出端RC5/SD024I/ORC5還可作為SPI串口的數(shù)據(jù)輸入端RC6/TX/CK25I/ORC6還可作為通用同步/異步收發(fā)器USART的全雙工異步發(fā)送腳或半雙工同步傳輸?shù)臄?shù)據(jù)腳RC7/RX/DT26I/ORC7還可作為通用同步/異步收發(fā)器USART的全雙工異步發(fā)送腳或半雙工同步傳輸?shù)臄?shù)據(jù)腳基本功能：RD是一個輸入/輸出可編程的雙向端口，此外還有第2功能RD0 ~ RD719~22I/O可作為從動并行接口與其它微處理器總線連接PSP0~PSP727~30I/O可作為從動并行端口與其它微處理器總線的連接基本功能：RE是一個輸入/輸出可編程的雙向3線端口，此外還有第2,3功能RD0/ RD /AN58I/ORE0還可作為并口讀出控制線或者第5路模擬信號輸入端RE1/WR /AN6910I/ORE2還可作為并口片選控制線或者第5路模擬信號輸入端VSS131P接地端VDD11/32P正電源端說明：引腳類型中I、O、P分別表示輸入、輸出和電源?！?】目前，單片機品種多樣，但在所有的單片機品種中，PIC單片機由于具有以下優(yōu)越之處，因而最適合本課題使用。這使得溫度傳感器放置在許多不同的地方?！?。15V和5V；數(shù)據(jù)輸出格式：12位/8位；芯片工作模式：全速工作模式和單一工作模式。但該轉(zhuǎn)換器只有8個通道模擬開關(guān),而且精度不高，不符合本系統(tǒng)的要求【4】。第二章 方案論證根據(jù)目前我國市場手機的銷售品牌和各流動人口集聚場所的具體情況，確定手機充電器的設(shè)計參數(shù)如下：輸入電壓：220V，工頻：：50HZ，輸入電流：50mA，波動范圍：20%，輸出電壓：06V，輸出電流：0400mA，控制誤差：177。這些制約包含在EAD數(shù)據(jù)庫中，一旦布線完成，設(shè)計師就應(yīng)該借助EAD系統(tǒng)提高電路性能；(6)組裝—SMT技術(shù)同傳統(tǒng)的裝配技術(shù)相比，其自動化程度更高，因此EAD應(yīng)有SMT組裝數(shù)據(jù)庫。產(chǎn)品設(shè)計周期中應(yīng)考慮的制約因素有:基本設(shè)計成本、尺寸、封裝:熱設(shè)計能量損耗、通風(fēng)冷卻。并行工程是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程(包括制造和支持工程)進行并行、一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)化的工作模式。其主要設(shè)計目的包括：1)利用單片機，通過外圍電路，監(jiān)測電池的充電狀態(tài)，實現(xiàn)對電池充電的智能控制，以最大限度地保護電池壽命。因此，設(shè)計一款真正由微電腦控制(單片機控制)，且價格低廉的手機充電器，就成為各廠家努力的方向。電流過小導(dǎo)致充電時間大幅度延長，電流過大會導(dǎo)致電池內(nèi)壓增加、發(fā)熱、結(jié)構(gòu)受損，直至危害電池壽命。對于鋰離子電池，寧欠勿飽。完善的蛋型充電器應(yīng)包含直充的隔離、AC/DC轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓和座充的充電監(jiān)控等所有功能。質(zhì)疑二“許多制作精度不高的充電器都采用調(diào)低截止電壓的方式。不同類型電池的電池門限(標志充滿/放盡的電壓)不同，而市面上的“萬能手機充電器”據(jù)稱能較好地兼容鋰離子電池。在廣州市各大通訊城，都能發(fā)現(xiàn)“萬能手機充電器”此類產(chǎn)品。在未連接負荷時，通過開關(guān)切換電路來減少供應(yīng)給直流輸出方的功率從而減少耗電量。而且，生產(chǎn)的手機的電源端口將統(tǒng)一為適用于標準充電器的規(guī)格。這時充電器上充滿的指示燈會亮起，如果用戶此時急于取下電池，無疑電池只充了90%，而且由于電壓比較法存在離散性，所以所謂充電到90%也只是一個理論值，很難精確掌握，此時，對于鎳氫電池則造成電池的記憶效應(yīng)，使電池的存量減小，損害電池的壽命。劣質(zhì)充電器實際上就是一個沒有安全保證的簡易變壓器，由于內(nèi)部缺少保護電路等保證安全的零配件，因而重量較原裝品輕很多。本課題充分利用PIC單片機的強大功能，進行了大量的軟件設(shè)計，用軟件完成了絕大部分任務(wù):輔以簡單的外圍電路，即實現(xiàn)了對目前市場上所售的所有手機進行充電，且便于集中管理的相關(guān)功能。通過硬件電路和軟件設(shè)計實現(xiàn)了可靠性、穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性的面向所有手機的智能手機充電器。并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了面向所有手機的智能手機充電器。而目前市場上出售的手機電池充電器，是只為單一手機電池充電的專用充電器，僅能對相應(yīng)的一種手機充電，而且每部充電器的價格在人民幣30元左右，這就意味著，要配齊目前市場上出售的所有20多種充電器，將是一筆較大的開支。這些質(zhì)量問題會影響到手機的正常使用，還會影響手機的使用壽命，嚴重時還可能傷害消費者。充電方式，目前主要有2種：大電流的快速充電法和電壓比較法，不同充電方式導(dǎo)致其充電效果不同。當(dāng)前，手機充電器的市場走向如下：1)目前，手機充電器可分為單槽形狀和雙槽型充電器，雙槽形充電器除了具有慢速充電、快速充電、放電及鎳氫電池兼充的標準功能外，還有部分產(chǎn)品帶有自動溫度控制與電壓控制，嚴防過充的新功能，因而消費者應(yīng)將傾向于選擇雙槽型充電器。為了達到這一目標，可以設(shè)計一個判斷AC適配器是否連接負荷(手機)的IC，當(dāng)未連接負荷時，將AC適配器的直流輸出方切換到高阻抗電路上。最近，在市場上出現(xiàn)了一種“萬能手機充電器”。2)內(nèi)置高性能開關(guān)電源，電壓適應(yīng)范圍寬，交流110220v。電池中間的兩根一般是數(shù)據(jù)反饋線和溫度及告警線，大部分鋰離子電池內(nèi)部都有保護電路甚至是智能管理芯片。鋰離子電池充電吸收效率幾乎是100%，無論是大電流過充電或者小電流過充電都能導(dǎo)致電池失效。另外，鋰離子電芯生產(chǎn)完成后就己經(jīng)有電，不存在激活問題。缺乏對電池容量的智能檢測是所謂“萬能手機充電器”的最致命缺陷。5）所有原裝充電器，除了充電的正負兩極，還有與電池內(nèi)部保護電路進行連接的線路，以獲取電池容量、溫度補償參數(shù)、告警保護等信息。對于眾多充電器生產(chǎn)廠家來說，應(yīng)盡早設(shè)計出功能完善、安全實用的充電器，就能更早的在市場中占據(jù)領(lǐng)先地位，搶占商機。由于設(shè)計階段不可能全面考慮制造要求，加之設(shè)計人員知識和經(jīng)驗的欠缺，總會出現(xiàn)這樣那樣的問題，這就需要設(shè)計者對設(shè)計方案進行修改，再次投入生產(chǎn)。首先要建立一個DFM小組，由設(shè)計、制造、工藝、計劃、質(zhì)量等方面的代表參加，從原始資料著手，優(yōu)化工藝，降低成本，建立EAD數(shù)據(jù)庫。5)DFM的實施(1)基本設(shè)計是使用EDA作出周密的一次性設(shè)計，把DFM方法列入到EDA中去，使產(chǎn)品集成設(shè)計和制造周期中的諸因素有直觀、詳細的制約；(2)熱設(shè)計—具有精確模擬元件、基板以及系統(tǒng)熱特性的熱仿真DEA軟件能使設(shè)計師在設(shè)計階段就能夠發(fā)現(xiàn)熱點并且可改進設(shè)計去消除熱點；(3)焊接—SMT中波峰焊和再流焊的焊盤設(shè)計是不一樣的。同時，由于大量的工作由單片機軟件來實現(xiàn)，簡化了外圍電路，從而大大降低了成本。、A/D的選擇與論證方案一：關(guān)于八位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809是一種帶有8通道模擬開關(guān)的8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，其電平與TTL兼容，其轉(zhuǎn)換時間在標準時鐘640KHz時為100us，線形誤差為177。1LBS；轉(zhuǎn)換速率：25us；模擬電壓輸入范圍：0—10V和0—20V，0—177。此外，響應(yīng)迅速快、可浸沒、抗干擾能力強、溫濕一體，兼有露點測量，性價比高，使該產(chǎn)品能