【正文】 進一步降低成本與能耗，必將不斷應(yīng)用至電鍍電源中。脈沖電鍍電源是發(fā)展的方向，現(xiàn)已開始在企業(yè)中使用早期使用的電鍍電源是直流發(fā)電機組，隨后出現(xiàn)了硒堆整流器，均因體積大、噪聲大，成本及能耗高等原因，被硅整流電源所替代。為了適應(yīng)我國制造業(yè)的迅速發(fā)展和成為世界制造中心的需求，進一步加強電鍍電源的高頻高效化，數(shù)字化智能控制綠色可靠的工作并解決相關(guān)問題，對推動開關(guān)式電鍍電源的持續(xù)發(fā)展是很有必要的。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。關(guān)鍵詞：脈沖,電鍍,電源,單片機Pulse Electroplating Power SupplyABSTRACTThe current electroplating technology is still has some problems, such as the processing time is long, the less uniformity of plating thickness, coating has defects, and so on, these problems not only affect the electroplating products39。 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。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。電鍍電源經(jīng)歷了四個發(fā)展階段：（1）直流發(fā)電機階段：這種電源耗能大、效率低、噪聲大，已經(jīng)被淘汰。20世紀60年代隨著晶閘管(SCR)的問世和成功應(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，而且保護方式靈活，在體積、運行效率、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。(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。該類電源具有效率高、體積小等特點，在3000A以下通用型電鍍電源中有較強的競爭力。主系統(tǒng)主要負責顯示、按鍵管理、電鍍時間控制以及運行中的暫停等控制；從系統(tǒng)主要負責產(chǎn)生開關(guān)管的驅(qū)動脈沖。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。片選片選狀態(tài)狀態(tài)總線總線主CPU從CPU左總線 右總線雙口RAM圖22 雙口RAM方式2）并口通信方式直接將 2 個 CPU 通過并行接口連接起來，實現(xiàn)協(xié)調(diào)與交流。本次系統(tǒng)在串行通信的基礎(chǔ)上，配合以適當?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。其中R/P用來由主CPU控制從CPU的運行與暫停；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。d）定時器/計數(shù)器51系列共有兩個16位的定時器/計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或記數(shù)功能。d)EA 訪問程序存儲器控制信號當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。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)束電鍍運行。地址線/CS=0 選中 8279，當 A0=1 時，為命令字及狀態(tài)字地址；當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。CNTL/S：控制/選通輸入線，高電平有效。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準邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。字符顯示是根據(jù)需要顯示基本字符。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模塊與單片機間將進行一次數(shù)據(jù)交換。結(jié)合實際情況，本次設(shè)計選擇液晶顯示電路來實現(xiàn)顯示功能。抖動時間的長短因按鍵的機械特性不同而有所不同，一般為5ms～10ms。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這個按鍵被按下。跟獨立式鍵盤一樣，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。若是沒有按鍵按下，則PB口讀進來的數(shù)據(jù)為0FH；若讀進來的數(shù)據(jù)不是0FH，那就是有按鍵按下，因為只要有按鍵按下，該按鍵連接到的行線電平就會被拉至低電平。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。 按鍵電路的具體設(shè)計鍵盤的設(shè)計主要是考慮參數(shù)的設(shè)定輸出及運行方式的必要控制，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等鍵及運行控制鍵Start。在所有參數(shù)齊備的情況下，按Start鍵，則開始運行，T參數(shù)倒計時；如果參數(shù)不齊備，按此鍵無效。幾乎所有的單片機都需要復(fù)位電路，對復(fù)位電路的基本要求是：在單片機上電時能可靠復(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，單片機系統(tǒng)在工作時，由于干擾等各種因素的影響，有可能出現(xiàn)死機現(xiàn)象導(dǎo)致單片機系統(tǒng)無法正常工作，為了克服這一現(xiàn)象，除了 充分利用單片機本身的看門狗定時器（有些單片機無看門狗定時器）外，還需外加個看門狗電路；除此以外，有些單片機系統(tǒng)還要求在掉電瞬間單片機能將重要數(shù)據(jù)保存下來，因掉電的發(fā)生往往是很隨機的，因而此類單片機系統(tǒng)需要電源監(jiān)控電路，在掉電剛發(fā)生時能告知單片機。 時，第(5)腳輸出一個低電平信號。電源故障輸出腳第5腳PFO變低，可引起AT89C51中斷進行電源故障處理，或?qū)⒅匾獢?shù)據(jù)保存下來。 89C2051是由ATMEL公司推出的一種小型單片機。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。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/計數(shù)器。光電耦合器（optical coupler，英文縮寫為OC）亦稱光耦合器，簡稱光耦。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。2）常見的產(chǎn)品：三端穩(wěn)壓器的通用產(chǎn)品有78系列（下電源）和79系列（負電源），輸出電壓由具體型號中的后面兩個數(shù)字代表，有5V，6V，8V，9V，12V，15V，18V，24V等檔次。 有時在數(shù)字78或79后面還有一個M或L，如78M12或79L24， 用來區(qū)別輸出電流和封裝形式等， 其中78L調(diào)系列的最大輸出電流為100mA ， 78M系列最大輸出電流為1A，78系列最大輸出電流為1．5A。圖315 穩(wěn)壓管典型電路本次設(shè)計中使用的穩(wěn)壓管是LM317L：LM317L是可調(diào)節(jié)3端正電壓穩(wěn)壓器，此穩(wěn)壓器非常易于使用。當317穩(wěn)壓塊的輸出電流大于其最小穩(wěn)定工作電流時，317穩(wěn)壓塊就可以輸出穩(wěn)定的直流電壓。所以R2的最大取值為R2≈。看門狗電路以MAX813L為核心，實現(xiàn)上電復(fù)位，手動復(fù)位和電路監(jiān)控，使電路能夠在惡劣的環(huán)境中正常運行。郭老師從論文選題、研究方法、論文寫作、實驗等諸方面都給予了細致、精心的指導(dǎo)，在生活上更是細心的照顧著我們。學(xué)位論文作者（本人簽名）： 年 月 日學(xué)位論文出版授權(quán)書本人及導(dǎo)師完全同意《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》、《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》(以下簡稱“章程”)，愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開出版，并同意編入CNKI《中國知識資源總庫》，在《中國博碩士學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計。四年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。是他們在我畢業(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵，給了我很多解決問題的思路，在此表示衷心的感激。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學(xué)習都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)。回首四年，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。郭謙功老師淵博的知識、嚴謹?shù)淖黠L和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。作者簽名: 二〇一〇年九月二十日致 謝時間飛逝，大學(xué)的學(xué)習生活很快就要過去，在這四年的學(xué)習生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。另外，我還應(yīng)該感謝我的同學(xué)們，在這次的設(shè)計中我遇到了很多問題，在他們幫助下，我解決了這些難題。在按鍵電路中，采用4*4矩陣鍵盤，四條數(shù)據(jù)線作為行線控制，四條數(shù)據(jù)線作為列線控制。輸出電平通過電容后能夠有效的去除毛刺，外界電源經(jīng)過變壓器和整流橋整流后，得到直流電源，通過控制光電耦合器的通斷使直流轉(zhuǎn)變成脈沖直流。圖316 用317制作的穩(wěn)壓電源在應(yīng)用中，為了電路的穩(wěn)定工作，在一般情況下，還需要接二極管作為保護電路，防止電路中的電容放電時的高壓把317燒壞。僅僅從公式本身看，RR2的電阻值可以隨意設(shè)定。塑料封裝的穩(wěn)壓電路具有安裝容易、價格低廉等優(yōu)點，因此用得比較多。注意：在使用時必須注意：(VI)和(Vo)之間的關(guān)系，以7805為例，該三端穩(wěn)壓器的固定輸出電壓是5V，而輸入電壓至少大于7V，這樣輸入/輸出之間有2－3V及以上的壓差。在計算機數(shù)字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大增加計算機工作的可靠性。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。5)軟硬件的開發(fā)89C2051可以采用下面2種方法開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。2）電源89C2051有很寬的工作電源電壓，～6V,當工作在3V時，電流相當于6V