【正文】 h Superconducting Cables[J].Journal of Electronic Science and Technology of China,20xx.(210) [12] ,NATO AST on Sigital image processing[J].1980(105145) [13] Power datasheets[R].20xx(TOP242249) [14] Power semiconductor datasheets[R].20xx [15] Clovis C Answer Book Solutions to the Exercises in The C Programming Language[R].20xx 二、 設(shè)計(jì)（論文）主要研究的內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)：（技術(shù)方案、路線） 主要研究?jī)?nèi)容： 1. 利用光傳感器來(lái)控制繼電器開(kāi)關(guān)路燈的設(shè)計(jì)； 2. 對(duì)路燈電壓進(jìn)行穩(wěn)壓控制的設(shè)計(jì)； 3. 對(duì)路燈電壓 /電流進(jìn)行反饋采樣的設(shè)計(jì)； 4. 對(duì)采樣電壓進(jìn)行調(diào)壓的設(shè)計(jì)。 基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng) 第 4 頁(yè) 共 6 頁(yè) 圖 1 自動(dòng)光控啟?？刂瞥绦蛄鞒虉D 圖 2 穩(wěn)壓判斷控制程序流程圖 開(kāi)啟路燈 光信號(hào) 信號(hào)采集 控制器判斷是否有光照射？ N 關(guān)閉路燈 Y 保留顯示設(shè)定值 |實(shí)際值 設(shè) 定差值 |大于 1? 原來(lái)的顯示設(shè)定值 +差值 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 顯示 結(jié)果 返回 N N Y Y 保護(hù)現(xiàn) 場(chǎng) 實(shí)際值 設(shè)定值 ？ 原來(lái)的顯示設(shè)定值 差值 基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng) 第 5 頁(yè) 共 6 頁(yè) 將采集到的電壓信號(hào)與額定電壓相比較，如果采樣電壓與額定電壓差值大于 1，則判斷差值是否為負(fù)；否則顯示額定值。 四、 設(shè)計(jì)（論文）研究方法及步驟（進(jìn)度安排）： 20xx 年 12 月 20 日～ 20xx 年 1月 10 日 要求理解畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，查閱相關(guān)資料；完成開(kāi)題報(bào)告；完成中英文資料翻譯； 2 月 16日～ 4月 6日 要求根據(jù)所查閱的資料，完成論文提綱； ①理解設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)； ②設(shè)計(jì)相關(guān)電路設(shè)計(jì)、調(diào)試； ③產(chǎn)品基本實(shí)現(xiàn)功能。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別 是計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，人們節(jié)電意識(shí)的不斷提高，穩(wěn)壓控制電源將會(huì)成為城市建設(shè)的首選。4 各功能模塊主要硬件實(shí)現(xiàn) 23 系統(tǒng)測(cè)試 44 附錄四 實(shí)物圖 但我們并不知道，隨著照明路燈的劇增，路燈的用電量也在急劇增加。本設(shè)計(jì)主要以三端穩(wěn)壓電路來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入電壓的穩(wěn)定，利用數(shù)模轉(zhuǎn)換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出電壓 /電流的采集、反饋， 接著 讓單片機(jī)來(lái)控制輸出， 從而形成一個(gè)閉環(huán)反饋回路。這樣，當(dāng)輸出電壓需要精確輸出，或需要再一個(gè)小范 圍內(nèi)改變時(shí)，困難就較大。傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源通常采用電位器和波段開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)，并由電壓表指示電壓值的大小。 目前我國(guó)市場(chǎng)上有多種路燈節(jié)能控制產(chǎn)品，能達(dá)到一定節(jié)能效果，但就功能和效果上還不能盡如人意，主要由以下幾類(lèi)情況： 采用自禍變壓器及磁飽和電抗器的降壓技術(shù)。電流模塊電源采用電流型控制模式，集中式散熱技術(shù)，實(shí)時(shí)多人物監(jiān)控，具有高效、高可靠、超低輻射，維護(hù)快捷等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)箱結(jié)構(gòu)緊湊，防腐與散熱也作了多方面的加強(qiáng)。 基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng) 第 4 頁(yè)，共 48 頁(yè) 第二部分 主要介紹了本設(shè)計(jì)總的設(shè)計(jì)思路 并 提出了幾種方案的實(shí)現(xiàn)與論證，并對(duì)該方案運(yùn)用的基礎(chǔ)知識(shí)和所使用的器件作出了扼要的介紹。在制作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)， PWM 占空比的線性變化使相應(yīng)的電流呈非線性變化，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)濾波電容的存在對(duì)占空比很小的 PWM 波積分效果明顯，導(dǎo)致電壓的非線性變化更顯著，特別是 PWM 占空比很小時(shí)（希望得到輸出的電壓很?。?，利用單片開(kāi)關(guān)電源的 PWM 技術(shù)控制開(kāi)關(guān)的占空比來(lái)調(diào)整輸出電壓的，以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的。采用此 方案是對(duì)方案二的改進(jìn)， 能有效的縮短調(diào)節(jié)時(shí)間，進(jìn)一步提高輸出精度。雖然 7805 是按照固定電壓值來(lái)設(shè)定的，但是當(dāng)接入適當(dāng)?shù)耐獠科骷?，就能獲得各種不同的電壓和電流。在可調(diào)式集成穩(wěn)壓器中， 317 系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓， 337 系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的負(fù)電壓，其可調(diào)范圍為 ～ 37V，最大輸出電流為 。 圖 LM317 應(yīng)用電路 數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 TLC5620 是帶有 4個(gè)電壓輸出型的 8 位數(shù)模轉(zhuǎn)換器， DAC0832是一種常用的 CMOS 數(shù)模轉(zhuǎn)換器，以下是對(duì)這兩種數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片的方案比較。數(shù)字輸入的施密特觸發(fā)器特性可以抑制高頻噪聲。由于輸入帶有緩沖， DAC 對(duì)參考源總是呈現(xiàn)高阻抗。特殊的電路也能提供 TTL邏輯輸入電壓的水平兼容。 雙緩沖方式：兩個(gè)寄存器均處于受控狀態(tài)?？偸д{(diào)誤差最大為177。其內(nèi)部電源輸入與參考電 壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在 0～ 5V 之間。 ADC0832 引腳功能及引腳圖如圖 所示，實(shí)物圖如圖 所示。 基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng) 第 11 頁(yè)，共 48 頁(yè) Vcc/REF：電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 低失調(diào)電壓漂移： ℃ 。 LCD1602 引 腳如圖 所示。 基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng) 第 12 頁(yè)，共 48 頁(yè) 表 LCD 引腳定義 引腳號(hào) 引腳名 電平 輸入 /輸出 作用 1 VSS 電源地 2 VCC 電源（ +5V） 3 VEE 對(duì)比調(diào)整電壓 4 RS 0/1 輸入 0=輸入指令 ， 1=輸入數(shù)據(jù) 5 R/W 0/1 輸入 0=向 LCD 寫(xiě)入指令或數(shù)據(jù) 1=從 LCD 讀取信息 6 E 1,10 輸入 使能信號(hào)， 1 時(shí)讀取 信息， 1 0(下降沿 )執(zhí)行指令 7 DB0 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line0（最低位） 8 DB1 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line1 9 DB2 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line2 10 DB3 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line3 11 DB4 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line4 12 DB5 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line5 13 DB6 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line6 14 DB7 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 line7 15 A +VCC LCD 背光電源正極 16 K 接地 LCD 背光電源負(fù)極 本章小結(jié) 綜合以上各個(gè)方案的論證， 本設(shè)計(jì)總原理框圖如圖 所示。 模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC0832 三端穩(wěn)壓 LM317 電壓采樣 電流采樣 電源 單片機(jī) STC89C52 液晶屏顯示 鍵盤(pán) 控制 數(shù)模轉(zhuǎn)換 DAC0832 三端穩(wěn)壓LM317 光信號(hào)采集 燈 信號(hào)反饋 繼電器驅(qū)動(dòng) 電壓放大 OP07 基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng) 第 14 頁(yè)，共 48 頁(yè) 圖 單片機(jī)控制電路 穩(wěn)壓控制模塊 該穩(wěn)壓控制模塊主要由 DAC083 LM33 LM317 及運(yùn)放 OP07 組成。當(dāng)單片機(jī)輸出數(shù)據(jù)增加 1 時(shí)，最終輸出電壓增加 ，當(dāng)調(diào)節(jié)電壓的時(shí)候，可以以每次 的梯度增加或 者降低電壓。最后數(shù)據(jù)由單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)處理，基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng) 第 17 頁(yè)，共 48 頁(yè) 而且該芯片是采用串行數(shù)據(jù)傳送方式，硬件電路簡(jiǎn)單。 而采用 LCD 顯示屏顯示則更為清晰、直觀，而且還能使電路簡(jiǎn)單，更適合我們學(xué)生使用。 讀數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=H， E=H；輸出： D0～ D7=數(shù)據(jù)。 基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng) 第 20 頁(yè)，共 48 頁(yè) 圖 光信號(hào)采集電路 單片機(jī) 口作為光控信號(hào)的輸入口， 口作為輸出端，與繼電器驅(qū)動(dòng)相連。 基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng) 第 21 頁(yè)，共 48 頁(yè) 圖 繼電器驅(qū)動(dòng)電路 軟件設(shè)計(jì) 主程序模塊 圖 軟件主程序流程圖 開(kāi)始 初始化 數(shù)據(jù)采集 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 反饋比較子程序 取鍵號(hào) 電壓是否增加？ 電壓是否減?。? 調(diào)用電壓 加 子程序 調(diào)用電壓 減 子程序 Y Y N N D/A 轉(zhuǎn)換輸出控制燈 基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng) 第 22 頁(yè)，共 48 頁(yè) 軟件主程序流程圖如圖 所示，負(fù)責(zé)與各子程序模塊的接口和檢查鍵盤(pán)功能號(hào)。 圖 按鍵掃描子程序流程圖 N N N Y Y Y 開(kāi)始 掃描按鍵 第三個(gè)鍵按下 輸出返回值 退出 是否有鍵 按下 消 抖 第一個(gè)鍵 是否按下？ 第 二個(gè)鍵 是否按下？ 基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng) 第 24 頁(yè)，共 48 頁(yè) 系統(tǒng)測(cè)試 硬件測(cè)試 在進(jìn)行 DAC0832 電壓的調(diào)試 時(shí) ，調(diào)節(jié)電位器 R6 使三端穩(wěn)壓器 LM337穩(wěn)定輸出電壓為 5V。 在檢測(cè)運(yùn)算放大器是否起到電壓放大作用時(shí)，如果電壓沒(méi)有放大， 先檢查運(yùn)放的每個(gè)引腳是否接對(duì)，再檢查運(yùn)放的 VCC 驅(qū)動(dòng)電源是否接上，最后檢查元器件是否損壞。測(cè)量結(jié)果如表 所示。 圖 仿真結(jié)果 基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng) 第 27 頁(yè)，共 48 頁(yè) 總結(jié) 和展望 經(jīng)過(guò)幾十天的艱苦奮戰(zhàn)，在老師的悉心指導(dǎo)下終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求，雖然過(guò)程是艱苦的，但是我一步一個(gè)腳印的走了過(guò)來(lái)，最終獲得了成功的喜悅。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之中，我學(xué)到了許多寶貴經(jīng)驗(yàn)。 軟件調(diào)試 采用 keil uvision2 進(jìn)行調(diào)試。這時(shí)先看看三極管的每個(gè)引腳是否 接錯(cuò)，如果沒(méi)有再用萬(wàn)用表測(cè)量每?jī)蓚€(gè)腳之間的阻值，檢查三極管是否燒壞。 運(yùn) 算放大器 OP07 的正輸入端電壓是來(lái)自于 DAC0832 的輸出。液晶LCD1602 直接顯示 CPU 設(shè)定的數(shù)值。 繼電器選擇 5V 電 壓供電，觸點(diǎn)電流為 1A，吸合電流設(shè)為 50mA，將基極電流控制在 ，故選擇三極管的 100?? ，基極電流所以三極管的集電極電流（負(fù)載電流）的額點(diǎn)值要大于 50mA，三極管的集電極 發(fā)射極和集電極 基極間的最大額定值 ,CBO CEOVV要大于 5V，即 50 , 10 0,CI mA ??? 5 , 5CB O CE OV V V V??， 所以選用 9013 三極管，它的 參數(shù)為 集電極 基極擊穿電壓CBOV 為 30 V，集電極 發(fā)射極擊穿電壓 CEOV 為 25 V，集電極電流為 500 mA ，基極電流為 50mA。 KEY2 為翻頁(yè)按鍵 ，最近設(shè)置的電壓大小保存在單片機(jī)的存儲(chǔ)器里，這樣就能省去了反復(fù)設(shè)置電壓的麻煩 。 LCD 最常用的是 1602 液晶模塊， LCD1602 可以在 LCD 顯示屏上完整顯示32 個(gè)英文字符和日文等一些字符，符合顯示英文文字信息量較小的地方，同時(shí)還 可以清晰顯示英文名稱(chēng)和電壓電流單位，電壓（三位：十位、個(gè)位、小數(shù)位），電流（三位：個(gè)位、兩位小數(shù)）。 電壓 /電流采樣電路如圖 所示。其中單端輸入電壓以 0V（ GND）為基準(zhǔn)。其中 DAC0832的基準(zhǔn)電壓 Verf 來(lái)源是通過(guò)調(diào)節(jié) LM337 基準(zhǔn)源。所以，當(dāng) MCU