【正文】 trig1=trig2=trig3=trig4=0。 //reenable interrupts ADMUX=0xD0。 //串轉(zhuǎn)并輸出}//call this routine to initialize all peripherals void init_devices(void){//stop errant interrupts until set up cli()。 case 4: // 取第四個(gè)數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù) output_sel += 8。 break。 tempvoltage=voltage/100。 if (clock1s_flag==0) { clock1s++ 。 } else if(digitalvoltagead[voltage49]) { if(digitalvoltagead[voltage49]50) pwmv[voltage49]+=15。i30。 if (voltage100) voltage = 49。 // else if (ADC511) digitalvoltage=ADC+1024。 if (voltage100) voltage=49。}else{trig3=0。}else{trig1=0。}if ((PINCamp。keypress2=1。last_k4=keypress4。TCCR1B = 0x0a。 //stopTCNT0 = 0x64。DDRA = 0xE0。 //PA6=0 PORTA |= (1PA6)。 //sel 左移一位 }//再將 seg 數(shù)據(jù)送74hc595 for (i=0。i++) { if ((sel amp。 /* 消隱*/ default: AA=0xff。 /* 破折號(hào)*/ case 39。 /*‘7.’*/ case 28: AA=0x00。 /*‘3.’*/ case 24: AA=0x19。 /* ‘F’*/ case 20: AA=0x40。 /* ‘B’*/ case 12: AA=0xc6。 /* ‘7’*/ case 8: AA=0x80。 /* ‘3’*/ case 4: AA=0x99。 switch (DATA) { case 0: AA=0xc0。signed int digitalvoltage。unsigned int keypress1,keypress2,keypress3,keypress4。// 數(shù)碼管段顯示數(shù)據(jù)變量unsigned char output_8seg。此外，我們的紋波一開始很大，有2V左右，后來(lái)我們根據(jù)老師講座上的內(nèi)容采用各種方法，如：改變電阻，加繞電感，墊紙片等來(lái)調(diào)整紋波，雖然其中有很多挫折，例如我們有個(gè)電阻選的過(guò)大導(dǎo)致TL494芯片被燒壞，但我們最終還是成功將紋波降至100mV以內(nèi)，并使紋波形狀較為規(guī)則。11. 附錄C 課程學(xué)習(xí)心得和意見建議雖然已經(jīng)做過(guò)了科創(chuàng)1和2A，但初次接觸科創(chuàng)3A的時(shí)候面對(duì)這么復(fù)雜的系統(tǒng)和電路，還是有些無(wú)從著手的感覺(jué)。開環(huán)數(shù)據(jù)相對(duì)較好，設(shè)點(diǎn)電壓 177。超過(guò)限值扣2分；，多扣1分設(shè)點(diǎn)電壓C 177。注[1]：測(cè)試時(shí)所選電壓由老師當(dāng)場(chǎng)制定 閉環(huán)控制功能表7 閉環(huán)控制測(cè)試記錄[8]項(xiàng) 目記錄（評(píng)分說(shuō)明）測(cè)試條件輸出電壓控制絕對(duì)精度（10分）設(shè)點(diǎn)電壓A[1] 177。 開環(huán)控制功能表6 開環(huán)控制及特性曲線擬合測(cè)試和評(píng)分[8]項(xiàng) 目評(píng)分說(shuō)明測(cè)試方法或條件輸出電壓控制精度（10分）設(shè)點(diǎn)電壓A[1] 177。；測(cè)量輸入電壓、輸入電流、輸出電壓，負(fù)載以10W計(jì)。 按鍵操作 ，開環(huán)。unsigned int pwmv[52]={135,140,146,152,158,164,170,175,181,187, 193,199,205,212,218,224,230,236,242,248, 255,261,268,274,286,287,293,299,306,313, 319,326,332,339,346,353,360,367,374,381, 388,395,403,410,418,426,433,441,449,457,465,474 }。unsigned int tempvoltage,tempduty_cycle。// 測(cè)試用計(jì)數(shù)器unsigned int test_counter。 主程序和中斷服務(wù)程序之間通過(guò)標(biāo)志位來(lái)相互控制，通過(guò)一些全局變量來(lái)交流數(shù)據(jù)。然后根據(jù)開環(huán)/閉環(huán)標(biāo)志判斷是否為閉環(huán)模式，如是則進(jìn)入閉環(huán)控制程序；否則本循環(huán)完成，進(jìn)入下一循環(huán)。2．?dāng)?shù)碼管顯示： 用函數(shù)NUMTOSEG7將要顯示的數(shù)字或符號(hào)進(jìn)行7段譯碼，由譯碼結(jié)果驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。然后再根據(jù)反饋信號(hào)對(duì)輸出值進(jìn)行微調(diào)，已達(dá)到要求的輸出。 閉環(huán)部分：1．設(shè)計(jì)思路：閉環(huán)部分相比開環(huán)部分主要增加了檢測(cè)反饋信號(hào)并根據(jù)反饋信號(hào)對(duì)輸出作微調(diào)以達(dá)到實(shí)際輸出與預(yù)期輸出（即數(shù)碼管所顯示的電壓值）理論上沒(méi)有誤差。 軟件結(jié)構(gòu)概述 通過(guò)單片機(jī)調(diào)度各個(gè)模塊之間的信息傳遞與交流，根據(jù)用戶的要求既相應(yīng)的按鍵來(lái)控制整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的工作。將得到的VMVA輸入ADC0端口。 信號(hào)的變換與隔離部分主要采用的是光耦合元件4N25，如圖所示： 圖19 4 N25外形和結(jié)構(gòu)圖 [6] 5. 電壓測(cè)量模塊的硬件設(shè)計(jì) 主要功能與設(shè)計(jì)指標(biāo) 主要功能該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)DCDC開關(guān)電源子系統(tǒng)的輸出電壓進(jìn)行采樣，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，與既定值比較，自動(dòng)調(diào)節(jié)控制信號(hào)，使系統(tǒng)輸出用戶通過(guò)按鍵所指定的5~10V電壓，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的閉環(huán)控制。單片機(jī)產(chǎn)生PWM波的部分再軟件設(shè)計(jì)流程中描述。4. 電壓控制模塊的硬件設(shè)計(jì) 主要功能與設(shè)計(jì)指標(biāo) 主要功能接收單片機(jī)輸出的占空比可調(diào)的方波信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行處理后去控制DCDC的輸出電壓。(2) 增大開關(guān)頻率。試驗(yàn)中，只能通過(guò)多次嘗試決定。誤差放大器1將兩者進(jìn)行比較，當(dāng)采樣電壓大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，其輸出端對(duì)VA進(jìn)行充電，使VA的電壓不斷升高；當(dāng)采樣電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，V通過(guò)恒流源放電，從而VA的電壓不斷下降。65%截止電流值 基本設(shè)計(jì)原理圖5 降壓型DCDC開關(guān)電源原理圖[2]。 輸出電壓測(cè)量子系統(tǒng) DC－DC的輸出作為AD模塊的輸入電壓，AD采集過(guò)輸入信號(hào)后，立即反饋到單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)當(dāng)前的電壓值與預(yù)設(shè)值相比較控制PWM輸出，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。 圖2 DCDC開關(guān)電源部分[3] 電壓控制子系統(tǒng)：電壓控制子系統(tǒng)通過(guò)對(duì)單片機(jī)輸出的PWM波進(jìn)行整形濾波，將占空比的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化，并通過(guò)電氣隔離元件與開關(guān)電源子系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)將單片機(jī)輸出的PWM波轉(zhuǎn)化為可變電壓，從而對(duì)輸出電壓進(jìn)行控制。 開關(guān)頻率：開關(guān)電源中，開關(guān)管導(dǎo)通的頻率。占空比：在一串理想的脈沖序列中，正脈沖的持續(xù)時(shí)間與脈沖總周期的比值。整個(gè)系統(tǒng)由DCDC開關(guān)電源，ATmega16單片機(jī)小系統(tǒng)，電壓控制及電壓檢測(cè)四個(gè)子系統(tǒng)組成，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換和單片機(jī)軟件控制實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的開環(huán)和閉環(huán)控制。開關(guān)式穩(wěn)壓電源：采用開關(guān)三極管控制的直流穩(wěn)壓電源，通過(guò)不同的開關(guān)占空比可來(lái)控制電壓輸出；本試驗(yàn)中采用TL494輸出的PWM波控制開關(guān)管的開關(guān)占空比。信號(hào)通過(guò)濾波器后，只保留頻率低的分量，去掉頻率高的分量。它的核心元件是TL494。 系統(tǒng)的主要功能 DC－DC開關(guān)電源 TL494在工作時(shí)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一個(gè)固有的電壓Vref ，輸出的電壓反饋與固有電壓產(chǎn)生差值經(jīng)過(guò)誤差放大，改變輸出的反饋電壓和TL494內(nèi)固有的參考電壓就可改變PMW的占空比，使得輸入電壓在10V到30V之間變化時(shí)，輸出電壓為一穩(wěn)定值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，可以使得輸出電壓在5V~10V之間變化。單獨(dú)工作時(shí)，用戶可以通過(guò)調(diào)節(jié)電壓采樣支路上滑動(dòng)變阻器的阻值來(lái)調(diào)節(jié)輸出的電壓。當(dāng)三極管的導(dǎo)通頻率足夠高時(shí)，就能夠使負(fù)載電阻RL兩端輸出電壓的紋波幅度滿足設(shè)計(jì)要求，從而保持輸出電壓的穩(wěn)定。： 圖7 TL494管腳定義圖[6]1：［1IN+］ 第一個(gè)運(yùn)放的正輸入端2：［1IN］第一個(gè)運(yùn)放的負(fù)輸入端3：[FEEDBACK]　運(yùn)放的反饋端4：[DTC]　死區(qū)時(shí)間控制端5：[CT]　內(nèi)部振蕩器接電容端6：[RT]　 內(nèi)部振蕩器接電阻端7：[GND]　接地端8：[C1]　第一個(gè)輸出三極管的集電極9：[E1]　 第一個(gè)輸出三極管的發(fā)射極10：[E2]　 第二個(gè)輸出三極管的發(fā)射極11：[C2]　 第二個(gè)輸出三極管的集電極12：[Vcc]　工作電源輸入端13：[OUTPUT CTRL]　輸出控制端14：[REF]　基準(zhǔn)電壓輸出端15：[2IN]　第二個(gè)運(yùn)放的正輸入端16：[2IN+]　第二個(gè)運(yùn)放的負(fù)輸入端R5C1C3C2C5C4R1R2R3R4R6R7R8R9R10R11R12R14R13L 外圍電路設(shè)計(jì)圖圖8 降壓型DCDC開關(guān)電源子系統(tǒng)電路圖[2] 元件參數(shù)列表表4 降壓型開關(guān)子系統(tǒng)元件參數(shù)表元件元件參數(shù)元件元件參數(shù)元件元件參數(shù)C1100μFR351kΩR10C2R41MΩR11C31000pFR5R120~22kΩC4470μFR6R13C5100μFR7R140~1kΩR1390ΩR8R251ΩR9300Ω 元件參數(shù)設(shè)計(jì)(1) 工作頻率的確定（CR7）開關(guān)電源的工作頻率（PWM波的頻率，即三極管開、關(guān)的頻率）是由TL494芯片5號(hào)管腳上的電容C3和6號(hào)管腳上的電阻R7決定的，其關(guān)系為：增大工作頻率可減小紋波幅度，但同時(shí)也會(huì)降低效率。設(shè)限流值為I，則電阻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足：其中I=， R10=，計(jì)算可得R6，R9的電阻值。(4) 增大濾波電容，但是效果不明顯，不太適合。 基本設(shè)計(jì)原理該子系統(tǒng)由基準(zhǔn)電源、整形、有源低通濾波與信號(hào)隔離變換4個(gè)模塊組成。根據(jù)模電有關(guān)的理論知識(shí)，再低通濾波器的設(shè)計(jì)中我們一般是先取定R1和R2的值來(lái)計(jì)算電容，本實(shí)驗(yàn)中由于指定了兩個(gè)電容為1uF，故選取電阻R1＝R2＝30k?。方案二可以改善編碼空間的使用效率，用足10位ADC。軟件設(shè)計(jì)中，自行完成的工作比較多，應(yīng)該重點(diǎn)說(shuō)明。按鍵二：（單片機(jī)對(duì)應(yīng)為KEY2）?？梢栽黾雍蜏p少。按鍵三：（單片機(jī)對(duì)應(yīng)為KEY3）加計(jì)算，每按鍵一次。在定時(shí)器溢出觸發(fā)中斷服務(wù)程序運(yùn)行之外的時(shí)間里，單片機(jī)運(yùn)行主循環(huán)。在閉環(huán)模式下，根據(jù)AD標(biāo)志以5毫秒的間隔讀取AD轉(zhuǎn)換的輸出值，并保存在相應(yīng)變量中。// 1s軟件定時(shí)器溢出標(biāo)志unsigned char volatile clock1s_flag=1。unsigned int voltage,duty_cycle。unsigned int tempadc。 性能指標(biāo) 輸入電壓： 20V~30V 輸出電壓： 5V~10V 電壓調(diào)整率 :=8% 電流調(diào)整率 : % 輸出紋波 : 60mV 效率 ：=65% 限流值： 接線方式 單片機(jī)及母板5V供電； 開環(huán)電路板的5V電源：通過(guò)將5V電源正極接地端，負(fù)極提供5V； 由單片機(jī)PC口輸入PWM波到開環(huán)電路板的輸入口。；177。測(cè)試時(shí)只記錄不評(píng)分，總評(píng)時(shí)酌情考慮加分。測(cè)試時(shí)只記錄不評(píng)分，總評(píng)時(shí)酌情考慮加分。超過(guò)限值扣2分；，多扣1分設(shè)點(diǎn)電壓C[1] 177。 測(cè)試的資源硬件資源：直流穩(wěn)壓源1臺(tái)，示波器1臺(tái)，數(shù)字萬(wàn)用表1個(gè)，電源線3根，示波器探頭1根，螺絲刀1把測(cè)試環(huán)境：科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，220V交流電源 測(cè)試結(jié)果及分析 降壓型DCDC電路模塊表8 降壓型DCDC電路模塊測(cè)試結(jié)果項(xiàng) 目測(cè)試結(jié)果分析輸出電壓可調(diào)范圍最低輸出 163。輸出電壓自動(dòng)調(diào)整的精度 177。在焊接拓展部分時(shí)，因?yàn)榇嬖诙鄠€(gè)器件接在一點(diǎn)處的情況，所以需要有效合理的安排布局，適當(dāng)選用導(dǎo)線連接，保持外表的整齊美