【正文】 系統(tǒng)上電時，初始化引腳及內(nèi)部寄存器為初始狀態(tài)； ? 16個 I/O 引腳，初始化為輸入； ? 支持 0～ 400KHZ 的時鐘脈沖； PCA9535 引腳說明如表 所示： 表 PCA9535 引腳說明 符號 功能 INT 中斷輸出（開漏輸出），低電平有效 A A A0 配置地址輸入端 I/～ I/ I/O 端口 0 VSS 電源地 I/～ I/ I/O 端口 1 SCL I2C 串行時鐘線 SDA I2C 串行數(shù)據(jù)線 VDD 供電端 在本設(shè)計中，利用 PCA9535 擴展 I/O 口輸出控制信號 。 為了解決這些問題，可以對單片機的 I/O 口進行擴展。 幅值為 ～ 20V 的數(shù)字信號可控制峰－峰值至 20V 的模擬信號。 182KR110KR210KR3VinVout 圖 電壓采樣電路原理圖 在圖 中， Vin 為 待 檢測的電壓， Vout 為對 Vin 分壓后得到的輸出值。 A/D 轉(zhuǎn)換器 選用 ATmega88 自帶的具有10位 高 精度的逐次逼近型 A/D。其中 F1 為保險管， T1 為 220V15V 的工頻變壓器實現(xiàn)降壓， D1 為用整流二極管構(gòu)成的全橋 ， 將交流電整流成脈動直流電。該系列穩(wěn)壓器有過流、過熱和調(diào)整管安全工作區(qū)保護，以防過載而損壞。 直流穩(wěn)壓電源的基本原理 直流電源電路一般由電源變壓器，整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成。為了燒錄程序方便及考慮到以后升級的需要，需要預留程序下載湖南科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 接口。只要 VCC 升至門限電壓以上， WDO 就會立即變高。無論何時只要電源電壓降到復位門限一下， RESET 引腳就會變低。 MAX706 的引腳配置如圖 所示： 1234 5678MRVCCGNDPFI PFOWDIRESETWDO 圖 MAX706 引腳配置 其引腳功能分別如下： ? MR：手動復位輸入端，當其接上一個小于 的電平時就能夠觸發(fā)一個復位脈沖； ? VCC：電源引腳，輸入電壓范圍為 ～ ； ? GND：接地引腳； ? PFI：掉電監(jiān)測輸入引腳。 湖南科技大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 單片機復位電路設(shè)計的好壞，直接影響到整個系統(tǒng)工作的可靠性。由于 ATmega88 在內(nèi)部已經(jīng)內(nèi)置了上電復位設(shè)計，并且在熔絲位設(shè)計里可以控制復位的額外時間，因此ATmega88 外部的復位電路在上電時可以設(shè)計的非常簡單，直接接一只 10K 的電阻到 VCC即可，如圖 中所示的 R0。 ATmega88 有如下特點 ： 8K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash（ 具有在編程過程中還可以讀的 能力，即 RWW)， 512 字節(jié) EEPROM， 1K 字節(jié) SRAM ， 23 個通用 I/O 口線， 32 個通用工作寄存器，三個具有比較模式的靈活的定時器 /計數(shù)器 (T/C),片內(nèi) /外中斷，可編程串行 USART， 面向字節(jié)的兩線串行接口 (TWI)，一個 SPI 串行端口，一個 6 路 10 位ADC(TQFP 與 MLF 封裝的器件具有 8 路 10 位 ADC)，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器，以及五種可以通過軟件選擇的省電模式。 電子負載 模塊 輸220V 50HZ DC AC 被測電源 2 電子負載 2 DC AC DC AC 被測電源 3 電子負載 3 DC AC DC AC 被測電源 1 1 電子負載 1 DC AC DC AC 被測電源 N 電子負載 N DC AC 人機界面 工業(yè)控制機 信息傳輸與控制部分主要完成工業(yè)控制機與各個 電子 負載模塊之間的控制信息與參數(shù) 變量信息 的 交換。然后，聯(lián)機仿真調(diào)試，即除單片機外，插上所有元器件，和仿真器相連進行調(diào)試，依次對各個部件進行讀、寫操作，檢查結(jié)果的正確性?？紤]到價格、工作速度、開發(fā)成本和可靠性等因素，合理地分配了硬件和軟件資源，對于某些既可用 硬件實現(xiàn)，又可用軟件實現(xiàn)的功能，在進行設(shè)計時，充分考慮了硬件和軟件的特點，高效地分配其資源，協(xié)調(diào)其功能。本設(shè)計包括電子負載監(jiān)控系統(tǒng)原理圖的設(shè)計，下位機軟件設(shè)計，上位機軟件設(shè)計三部分內(nèi)容。與 MOSFET相比，它的負載電流大。其次，晶體管還 存在溫度系數(shù)為負的問題，所以在使用過程中需要考慮溫度補償?shù)膯栴}。但是由于實際負載的形式較為復雜，通常都是動 態(tài)的，即負載隨時間、頻率在不斷地變化，因此靜態(tài)負載很難完全模擬實際負載。進一步而言，如果采用有效的電流控制技術(shù)，能夠在大范圍內(nèi)控制放電電流，就能模擬各種負載，包括一些動態(tài)變化的負載、諧波負載和非線性負載，使得一個電子負載就能滿足任何試驗場合。由于在這過程中能量消耗很少，所以省去了龐大的散 熱設(shè)備，節(jié)約了安裝空間，并且對于能源問題日益嚴峻的今天，研究模擬電子負載具有很大的經(jīng)濟意義，是科學發(fā)展觀在科技學術(shù)問題上的指導和應用。 (2)傳統(tǒng)的負載形式單一，實際應用中很多負載都要求是動態(tài)變化的，如消耗功 率是溫度、時間、頻率等的函數(shù)，也可能是要求恒定電流、恒定電壓、恒定阻抗、不同功率因數(shù)或非線性形式的負載等。 基 于 AVR 單片機的電子負載監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測輸入電子負載的老化電壓、老化電流，實現(xiàn)單個上位機監(jiān)控大量下位機的功能，極大的減少了人員冗余，改善了工作人員的勞動條件， 對實際 生產(chǎn) 具有指導 意義。 湖 南 科 技 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計（ 論 文 ） 題目 基于 AVR 單片機電子負載監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 作者 學院 專業(yè) 學號 指導教師 湖 南 科 技 大 學 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書 機電工程學 院 測控技術(shù)與儀器 系（教研室） 系（教研室）主任 : （簽名） 年 月 日 學生姓名 : 學號 : 0703030122 專業(yè) : 測控技術(shù)與儀器 1 設(shè)計（論文）題目及專題： 基于 AVR 單片機電子負載監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計 2 學生設(shè)計（論文）時間：自 20xx 年 3 月 1 日開始至 20xx 年 6 月 8 日止 3 設(shè)計（論文）所用資源和參考資料： 4 設(shè)計（論文）應完成的主要內(nèi)容： 5 提交設(shè)計（論文）形式（設(shè)計說明與圖紙或論文等）及要求： 6 發(fā)題時間： 年 月 日 指導教師： （簽名） 學 生： （簽名） 湖 南 科 技 大 學 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導人評語 [主要對學生畢業(yè) 設(shè)計 （ 論文 ）的 工作態(tài)度 ， 研究內(nèi)容 與方法， 工作量 ，文獻應用， 創(chuàng)新性 ，實 用性 ，科學性， 文本 （圖紙） 規(guī)范 程度， 存在的不足 等進行 綜合評價 ] 指導人： （簽名） 年 月 日 指導人評定成績： 湖 南 科 技 大 學 畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱人評語 [主要對學生畢業(yè) 設(shè)計（論文）的 文本 格式 、圖紙 規(guī)范 程度， 工作量 ，研究內(nèi)容與 方法 ，實用性與科學性， 結(jié)論 和 存在的不足 等進行 綜合評價 ] 評閱人： （簽名） 年 月 日 評閱人評定成績： 湖 南 科 技 大 學 畢業(yè)設(shè)計（論文） 答辯記錄 日期： 學生： 學號： 班級： 題目： 提交畢業(yè)設(shè)計（論文） 答辯委員會下列材料： 1 設(shè)計（論文）說明 書 共 頁 2 設(shè)計（論文）圖 紙 共 頁 3 指導人、評閱人評語 共 頁 畢業(yè)設(shè)計（論文） 答辯委員會 評語： [主要對學生畢業(yè) 設(shè)計 （論文） 的 研究 思路， 設(shè)計 （ 論文 ） 質(zhì)量 ，文本圖紙規(guī)范程度 和 對設(shè)計（論文）的介紹，回答問題情況 等 進行 綜合評價 ] 答辯委員會主任： （簽名） 委員： （簽名） （簽名） （簽名） （簽名） 答辯成績： 總評成績： 摘 要 電子負載與傳統(tǒng)的模擬電阻性負載相比具有節(jié)能、體積小、效率高等優(yōu)點，在電源、通訊、汽車、蓄電池等領(lǐng)域得到了較好的應用，并已成為當前研究的熱點。 關(guān)鍵詞： 電子負載； ATmega88； PWM；監(jiān)控 系統(tǒng) ABSTRACT Electronic load can save less energy and is smaller in size and more efficient than resistance load. Therefore, electronic load is generally used to power, munication, automobile, accumulator and so on. Electronic load is being increasingly the hotspot. The electronic load includes of digital controller, detection and driver circuit and munication circuit. Digital controls the on and off time of the MOS transistors witch expend energy of the power supply. It is realized that the parameter of the power be controlled steadily. The system mainly was posed by two parts. One is the data acquisition and related actions for the next bit plane. The other is remote monitoring of the host puter. The next bit plane scheme of direct current electronic load is analyzed, especially the hardware and software realization is discussed particularly in the paper, and a reasonable solution scheme is presented. For the sake of the control and functional expansion, ATmega88, AVR microcontroller produced by ATMEL Corporation, is used as the core controller of whole control circuit. Control circuit includes of detection circuit, munication circuit and driver circuit. Through