【正文】 ****************/ void Check_Busy() { RS=0。啟動定時器 0 ET1=1。//設(shè)置定時器 0為工作方式 1 TH0=(6553650000)/256。.39。639。239。 sbit Beep =P3^0。 sbit DIN =P2^4。在此衷心感謝三年來蔣志勇 老師對我的關(guān)心和指導(dǎo)。 開關(guān)電源實用技術(shù)－設(shè)計與應(yīng)用 可編程邏輯其原理與程序設(shè)計， 北京 :國防工業(yè)出版社 ,2020 [4]趙紅波經(jīng)過對作品的檢測，發(fā)現(xiàn)降壓電路設(shè)計控制部分的減法器不起作用，經(jīng)過討論以及老師的講解，得出失敗的原因在于減法器使用的運放 OP07 是 單電源工作，沒有達(dá)到所需的要求。 硬件電路的制作 硬件電路的制作流程如下： （ 1）利用 Altium designer 09 繪制原理圖以及 PCB。 AltiumDesigner 基于一個軟件集成平臺，把為電子產(chǎn)品開發(fā)提供完整環(huán)境所需的工具全部整合在一個應(yīng)用軟件中。雖然 Windows 平臺在處理性能和可靠性上取得了進(jìn)步，但 當(dāng)時很少有用于 Windows 平臺的 EDA 軟件 ,而當(dāng)時越來越多的設(shè)計工程師使用基于 Windows 的操作系統(tǒng)。主程序流程框圖如下圖 51 所示。電流流過 1歐姆的 電阻 會產(chǎn)生壓降利用減法器把其壓降減出來，根據(jù)歐姆定律得到電流與減出來的電壓是 1:1的關(guān)系，減出來的電壓送到比較器，如果有過流比較器動作會產(chǎn)生一個下降沿的脈沖，單片機(jī)在下降沿的到來時進(jìn)入中斷， 并 給 LM2576 部分電路的五腳輸出一個高電平信號使降壓部分輸出電壓為零 ，當(dāng)過流解除時恢復(fù)電壓輸出， 從而 使 電路得以保護(hù)。 如圖 44所示。 復(fù)位電路： STC89C52 的外部復(fù)位電路有上電自動復(fù)位和手動按鍵復(fù)位。 時鐘電路： STC89C52 的 XTAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端， XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。 P2 口： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。 TLV5638輸出經(jīng)過兩個緩沖器， DAC的可編程建立時間使得設(shè)計人員能夠優(yōu)化速度 與功耗分配的關(guān)系。 LM2587 開 關(guān)穩(wěn)壓集成電路的主要特性如下： ● 僅需極少量外圍元件 ● 一系列標(biāo)準(zhǔn)電感器和變壓器 ● 、 65V的 NPN輸出開關(guān) ● 寬廣的輸入電壓范圍： 4V至 40V ● 電流工作模式可改善瞬態(tài)響應(yīng)、線路調(diào)節(jié)和限流性能 ● 100 kHz開關(guān)頻率 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 11 頁 共 43 頁 ● 內(nèi)部軟啟動功能降低了啟動中的浪涌電流 ● 限流、欠壓鎖定和熱關(guān)斷可保護(hù)輸出晶體管 ● 對于線路和負(fù)載可保證最大177。數(shù)據(jù)表中包含了升壓型穩(wěn)壓器和回掃式穩(wěn)壓器的典型電路。 LM2576的內(nèi)部框圖如圖 33所示，該框圖的引腳定義對應(yīng)于五腳 TO220封裝形式。 ● 振東頻率： 52kHz。 主要特性如下： 1. 增強型 8051單片機(jī)， 6時鐘 /機(jī)器周期和 12時鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇，指令 代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051. 2. 工作電壓： ～ （ 5V單片機(jī)） /～ （ 3V 單片機(jī)） 第 8 頁 共 43 頁 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3. 工作頻率范圍： 0～ 40MHz，相當(dāng)于普 通 8051 的 0～ 80MHz，實際工作頻率可達(dá) 48MHz 4. 用戶應(yīng)用程序空間為 8K 字節(jié) 5. 片上集成 512字節(jié) RAM 6. 通用 I/O 口（ 32 個），復(fù)位后為： P1/P2/P3/P4 是準(zhǔn)雙向口 /弱上拉， P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時，需加上拉電阻。 方案論證：確定選擇采用方案二。 但是 1602 顯示過于簡單，不能顯示文字。 方案論證 ： 經(jīng)過綜合比較可以知道方案二的硬件電路要比方案一的簡單，但是在軟件方面恰好相反，方案三帶負(fù)載的能力較差。當(dāng)開關(guān)閉合 與 開 關(guān) 斷 開 的 狀 態(tài) 達(dá) 到 平 衡 時 , 增 加 的 磁 通 等 于 減 少 的 磁 通 ，(Vi)*Ton=(Vo)*Toff 公式（ 24） ，根據(jù) Ton 比 Toff 值不同，可能 Vi Vo，也可能 ViVo。 當(dāng)開關(guān)閉合時，加在電感兩端的電壓為 (ViVo)，此時電感由電壓 (ViVo)勵磁，電感增加的磁通為： (ViVo)*Ton 公式（ 22） 。 方案如下圖 21所示，采用 Boost 升壓變壓器可實現(xiàn)電壓的升高，采用 Buck 降壓變壓器可實現(xiàn)電壓的降低，采用先升壓后降壓的模式，以 STC89C52為控制核心，用外部的 AD（模數(shù)轉(zhuǎn)換）對輸出 電壓、 電流大小進(jìn)行檢測并用 LCD 顯示，用 DA（數(shù)模轉(zhuǎn)換） 控制輸出電壓的大小?？梢赃_(dá)到題目所要求的 10Hz～ 1MHz 的范圍，但精確度會隨著頻率的增大而難以控制，失真度也會隨之增大。此外 ， 還要求開關(guān)電源效率要更高 、 性能更好 、 可靠性更高等。 開關(guān)穩(wěn)壓電源簡介 根據(jù)調(diào)整管的工作狀態(tài) ， 常把穩(wěn)壓電源分成兩類 ： 線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。本系統(tǒng)具有調(diào)整速度快，精度高，電壓調(diào)整率低，負(fù)載調(diào)整率低，效率高，無需另加輔助電源板，輸出紋波小及過流保護(hù)等優(yōu)點。 通過對上述三種方案的論證和比較，很容易看出，采用方案一，電路比較簡單，軟件設(shè)計也相對簡單，輸出精度高、易于制作、開關(guān)工作效率高故采用了方案一。 成果提交形式 完 成硬件及軟件設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書一份及制作實物一套 設(shè)計進(jìn)度安排 20 01到 29完成 相 關(guān)資料的復(fù)習(xí)與查閱 ； 20 30到 10查閱相關(guān)資料完成實物的制作 ； 20 11到 21完成實物的調(diào)試以及修改、以便達(dá)到相應(yīng)的要求 ； 20 22到 02根據(jù)實物以及相關(guān)資料完成論文的撰寫 ； 20 03到 10完成答辯相關(guān)資料的準(zhǔn)備，完成本次設(shè)計 。 本題只針對今年參加電子設(shè)計競賽做本題并獲獎同學(xué) 主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo) 在電阻負(fù)載條件下，使電源滿足 以下 要求： 1． 基本要求 : （ 1） 輸出電壓 UO可調(diào)范圍： 20V～ 30V， 最大輸出電流 IOmax： 。因此，對開關(guān)電源的研究學(xué)習(xí)是我們新一代的方向，同時我們還可以： ； DC/DC 開關(guān)電源的工作原理和 LCD12864 液晶顯示原理以及它們的軟件編程原理； 。它具有效率高，重量輕，可升、降壓，輸出功率大等優(yōu)點。 基本要求 （ 1） 輸出電壓 UO 可調(diào)范圍： 20V～ 30V，最大輸出電流 IOmax： 。早期出現(xiàn)的是串聯(lián)型開關(guān)電源 ， 其主電路拓?fù)渑c線性電源相仿 ， 但功 率晶體管工作于開關(guān)狀態(tài)。 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3 頁 共 43 頁 第二章 方案論證 本題要設(shè)計并制作一個開關(guān)穩(wěn)壓電源，要求輸出電壓 U0 可調(diào)其范圍為： 20V— 30V,最大輸出電流為 I0max=。由于 2051 是精簡型，所以 P 口變得很少，這樣一來可利用資源比較緊張，只能做一些簡單的產(chǎn)品。 開關(guān)閉合的時間越長，電感中的電流也就越大，磁儲能也就越多，開關(guān)斷開期間向輸出端饋送的能量越多，因此輸出端的電壓也就越高。 方案二 ： 直接做升降壓的 Buck— Boost 非隔離型的 DC/DC 變換，以 MSP430單片機(jī)為控制中心；單片機(jī)產(chǎn)生的 PWM 直接控制開關(guān)管，片內(nèi)的 AD（模數(shù)轉(zhuǎn)換）對輸出電壓、電流進(jìn)行進(jìn)行采樣，經(jīng)處理后用 LED顯示，同時也對采樣回來的數(shù)據(jù)結(jié)合算法控制 PWM 的輸出占空比，從而實現(xiàn)了電壓的穩(wěn)定輸出。0D1。雖然功率低，控制簡單，但卻只能顯示數(shù)字和一些簡單的字符，沒有較好的人機(jī)界面。 方案論證：從題目要求以及以上方案來看，我們選擇方案 三 比較 理想 。 STC89C52 單片機(jī)通過控制 LM2576 產(chǎn)生 不同的電壓 ，經(jīng) 濾波 后輸出，并通過 LCD12864 液晶模塊和鍵盤 按鍵進(jìn)行人機(jī)交互。這些器件的固定輸出電壓有 ,5V,12V,15V 以及還有可調(diào)節(jié)輸出的型號，可調(diào)節(jié)輸出型號輸出電壓范圍在線性和負(fù)載條件下 可調(diào)（ HV 型號的 57V）最大正負(fù) 4%，低功耗。 ● 工作溫度范圍： 40℃ ～ +125℃ ● 工作模式：低功耗 /正常兩種模式可外部控制 。將輸出電壓分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的輸出同內(nèi)部基準(zhǔn)穩(wěn)壓值 進(jìn)行比較，若電壓有偏差，則可用放大器控制內(nèi)部振蕩器的輸出占空比，從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。為電源開關(guān)提供保護(hù)的包括限流和限熱電路以及一個欠壓鎖定電路。 也可完成圖形顯示 。 TLV5638的引腳配置如圖 35所示。程序校驗時，需要外部上拉電阻。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。電容取 30PF 左右。按鍵電平復(fù)位電路是在普通 RC 復(fù)位電路的基礎(chǔ)上接一個有下拉電阻 10K、上拉電容 10μ f接 VCC,電源由開關(guān)接至復(fù)位腳（和上拉電容并聯(lián)），上拉電容支路負(fù)責(zé)在“上電”瞬間實施復(fù)位；開關(guān)通過 10K下拉電阻分壓器，保證對單片機(jī)實施按鍵電平復(fù)位。反饋電阻分壓得到的電壓還同時送到單片機(jī)的 DAC,通過 D/A 轉(zhuǎn)換和尺度換算，得到輸出電壓值，作為數(shù)字量顯示輸出到 液晶顯示器 上。 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 19 頁 共 43 頁 第五章 軟件設(shè)計 本系統(tǒng)的軟件設(shè)件 主要 包括了 LCD12864 液晶 顯示 、 D/A、 A/D 模塊、STC89C52 模塊、按鍵模塊和主函數(shù)。當(dāng)過流現(xiàn)象消失時恢復(fù)正常，再次等待中斷觸發(fā)信號，程序流程圖如下圖 52所示。 1997 年， Altium 公司認(rèn)識到越來越需要把所有核心EDA 軟件工具集中到一個集成軟件包中，從而可以實現(xiàn)從設(shè)計概念直到生產(chǎn)的無縫集成。 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 23 頁 共 43 頁 利用 Altium designer 09 繪制原理圖 Altium designer 09 繪制原理圖很簡單，其步驟如下： （ 1)新建工程、 新建原理圖元件庫文件、原理圖文件、 PCB 元件庫文件、 PCB 文件等。 （ 4）鉆孔。要采用單電源，就需要所謂的“偏置”。 北京： [M]北京理工大學(xué)出版社， 1997. [6]全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽組委會 .全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽獲獎作品匯編 .[M]北京：北京理工大學(xué)出版社， 2020 [7]陳永真等編著 人民郵電出版社 [11]張占松 在撰寫論文期間， 李武裔 等同學(xué)對我論文中的 程序 研究工作給予了熱情幫助，在此向他們表達(dá)我的感激之情。 sbit ADCS =P3^7。 //Oup 設(shè)置完成 /Set 復(fù)位 /采樣標(biāo)志 /中斷有效 uchar code num[]={39。,39。,39。a。//50 毫秒 TL1=(6553650000)%256。啟動定時器 1 IT0=1。 DataPort=0xff。 DataPort=Cmd。 DataPort=Data。 //設(shè)置為 8BIT 并口工作模式 DelayMs(1)。 //選擇 8bit 數(shù)據(jù)流 DelayUs2x(20)。 } /*********************寫入字符 *****************************/ void LCD_PutString(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char code *s) { switch(y) { case 1: Write_Cmd(0x80+x)。 default:break。 case 3: Write_Cmd(0x88+x)。 //清除顯示，并且設(shè)定地址指針為 00H DelayMs(15)。 //復(fù)位置高 DelayMs(10)。 } /********************* 清屏 ****************/ void ClrScreen() { Write_Cmd(0x01)。 } /******************************************** 寫數(shù)據(jù) ***********************************************/ voi