【文章內(nèi)容簡介】 域 CLR TF0 。清除定時器 TF0 CLR TR0 。禁止定時器 T0 MOV TL0,00H MOV TH0,01FH 。定時器 T0中斷發(fā)生時間為 6 CLR TF0 。清除溢出中斷位 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 共 38 頁 MOV R1,042H INC @R1 。增加計數(shù)器的值，到 8為止，這樣達到 500ms CJNE @R1,08H,TIMER0_READY MOV @R1,00H 。清除計數(shù)器的值 MOV R1,041H 。設(shè)置標志位，每 500ms 重新選擇方案 MOV @R1,01H TIMER0_READY: SETB TR0 。使能定時器 T0 POP PSW 。程序狀態(tài)字出棧 POP ACC 。累加器出棧 RETI 。 。 進入外部中斷，每進入一次讀取 ADC 的值 。 EXTERN_INT: PUSH ACC 。累加器壓棧 PUSH PSW 。程序狀態(tài)字壓棧 MOV PSW,010H 。切換寄存器區(qū)域 MOV DPTR,0FEF8H 。A/D 轉(zhuǎn)換器首地址 MOVX A,@DPTR 。讀入 A/D 的值 MOV R1,030H 。存儲 A/D 轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)的地址 MOV @R1,A 。將 A/D 的值讀入該地址 POP PSW 。程序狀態(tài)字出棧 POP ACC 。累加器出棧 RETI END 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 共 38 頁 3 硬件設(shè)計 如圖 所示，電壓采 集電路使用兩個串聯(lián)的電阻，大小比例為 4:1，然后并聯(lián)在需要檢測的電壓兩端，從兩個電阻中間采集電壓。由分壓公式得出采集的電壓為 VR1R21/5電池充滿電時電壓大概為 ，計算出采集到的電壓為 94H 圖 電壓采集電路 假設(shè)蓄電池電壓為 U，則根據(jù)歐姆定律 R= IU 和串聯(lián)電路的分壓特性，可得 UAD1= 21 2RRR? .U= kk k104010? U=51 U 通過采樣對蓄電池電 壓進行采樣后，模數(shù)轉(zhuǎn)換的芯片輸入端所處理的電壓 范圍縮小至0~3V，大大增強了數(shù)模轉(zhuǎn)換的可行性 AT89S51 單片機沒有內(nèi)置的 A/D 轉(zhuǎn)換模塊，因此采集的電壓 需 要經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換才可接入單片機。 在本次設(shè)計中，我們采用 ADC0809 對采樣電壓進行數(shù)模轉(zhuǎn)換， ADC0809 為八位逐次比較式 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，具有 8 路模擬輸入通道和 8 位數(shù)字輸出通道，其工作頻率為 640kHz(理論上 ≤ 1kHz)。 該 芯片采用脈沖啟動方式：只要給其控制端加一個符合要求的脈沖信號即可啟動該芯片進行模數(shù)轉(zhuǎn) 換（通常用 WR 和地址譯碼的輸出經(jīng)過一定的邏輯電路進行控制，對于本次設(shè)計，只需把符合要求的電平加到啟動控制端即可可是轉(zhuǎn)換）。 ADC0809 芯片內(nèi)部邏輯與引腳圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 共 38 頁 IN7 . . . . DB7 IN0 . . . ADDA . ADDB . ADDC DB6 ALE (a) （ b） 圖 ADC0809 芯片的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)與引腳圖 （ a）內(nèi)部邏輯圖 （ b）引腳圖 ADC0809 輸入通道地址選擇表 表 ADC0809 輸入通道地址選通表 ADDC ADDB ADDA 選通的通道 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 IN0 IN1 IN2 IN3 三態(tài)鎖存緩沖器 8路模擬開關(guān) 地址鎖存與譯碼 A/D 轉(zhuǎn)換 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 共 38 頁 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 IN4 IN5 IN6 IN7 ADC0809 工作轉(zhuǎn)換時序 START ALE IN OE EOC D0~D7 圖 ADC0809 工作時序圖 74LS373鎖存器 74LS373 是一種帶輸出三態(tài)門的 8D 鎖存器，其結(jié)構(gòu)如下圖所示 8D 鎖存器 三態(tài)門 1D 1Q . . . . . . 8D 8Q G OE IN1~IN8 OUT1~OUT8 Date 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 12 頁 共 38 頁 圖 74LS373 結(jié)構(gòu)示意圖 1D~8D為 8個輸入端 1Q~8Q為 8個輸出端 G為數(shù)據(jù)鎖存控制端：當 G為“ 1”時，鎖存器輸出端同輸入端；當 G由“ 1”變 0時，數(shù)據(jù)輸入鎖存器中。 OE 為輸出允許端：當 OE 為“ 0”時，三態(tài)門打開；當 OE 為“ 1”時，三態(tài)門關(guān)閉，輸出呈 高阻狀態(tài) 。 在 51單片機系統(tǒng)中，常采用 74LS373做為地址鎖存器使用 ，其連接方法如下圖所示。 ALE 圖 74LS373用作地址鎖存器 本設(shè)計使用 51 些列單片機， 51 系列 單片機 是 8051 系列的簡稱 ， 是指 MCS51 系列單片機和其他公司的 8051 派 生品。 MCS51 系列單片機最早是由 intel公司推出的通用型單片機， MCS51系列單片機產(chǎn)品可分為兩大系列： 51 子系列和 52 子系列。 51 子系列的基本產(chǎn)品是 8031， ,8051 和 87c51 三種機型，分別與這三種機型兼容的低功耗 CMOS 器件產(chǎn)品是80C31,80C51 和 87C51。它們的指令系統(tǒng)和芯片引腳完全兼容，它們之間的差別僅在于片內(nèi)有無 ROM 或 EPROM 1D 1Q . . . . 8D . 8Q 74LS373 G OE ~ A7~ A0 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 共 38 頁 圖 51 單片機引腳圖 51單片機引腳功能： MCS51是標準的 40引腳雙列直插式集成電路芯片 ,引腳分布請參照 單片機引腳圖： l ~ P0口 8位雙向口線（在引腳的 39~32號端子）。 l ~ P1口 8位雙向口線（在引腳的 1~8號端子）。 l ~ P2口 8位雙向口線（在引腳的 21~28號端子）。 l ~ P2口 8位雙向口線（在引腳的 10~17號端子）。 P0口有三個功能： 外部擴展存儲器時 ,當做數(shù)據(jù)總線（如圖 1中的 D0~D7為數(shù)據(jù)總線接口） 外部擴展存儲器時 ,當作地址總線（如圖 1中的 A0~A7為地址總線接口） 不擴展時 ,可做一般的 I/O使用 ,但內(nèi)部無上拉電阻 ,作為輸入或輸出時應(yīng)在外部接上拉電阻。 P0口有三個功能： 外部擴展存儲器時 ,當做數(shù)據(jù)總線（如圖 1中的 D0~D7為數(shù)據(jù)總線接口） 外部擴展存儲器時 ,當作地 址總線（如圖 1中的 A0~A7為地址總線接口） 不擴展時 ,可做一般的 I/O使用 ,但內(nèi)部無上拉電阻 ,作為輸入或輸出時應(yīng)在外部接上拉電阻。 RST 復(fù)位信號：當輸入的信號連續(xù) 2個機器周期以上高電平時即為有效 ,用以完成單片機的復(fù)位初始化操作。 XTAL1和 XTAL2 外接晶振引腳。當使用芯片內(nèi)部時鐘時 ,此二引腳用于外接石英晶體和微調(diào)電容 。當使用外部時鐘時 ,用于接外部時鐘脈沖信號。 VCC：電源 +5V輸入 VSS： GND接地。 8051 單片機 單片機及其外圍電路包括上電復(fù)位電路，晶 振 如圖 11 所示 ， 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 共 38 頁 圖 單片機外圍電路圖 MOSFET 為金 屬 — 氧化 層 — 體 場 效 晶體 管 ， 簡稱 金 氧 半場 效 晶體 管（ MetalOxideSemiconductor FieldEffect Transistor, MOSFET）是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場效晶體管（ fieldeffect transistor）。 MOSFET 依照其 “通道 ”的極性不同，可分為 ntype 與 ptype 的 MOSFET，通常又稱為 NMOSFET 與 PMOSFET，其他簡稱尚包括 NMOS FET、 PMOS FET、 nMOSFET、 pMOSFET 等。 對于這一部分的設(shè)計由 充二極管 D濾波電容 C續(xù)流二極管 D MOSFET 管 Q濾波電容 C MOSFET 管 Q1 等構(gòu)成。二極管 D1 是為了防反充 ，當陰天或晚上蓄電池的電壓高于太陽能電池的電壓時， D1 就生效。通過控制開關(guān)閉合跟斷開的時間（即 PWM—脈沖寬度調(diào)制），就可以控制輸出電壓。所使用的 MOSFET 是電壓控制單極性金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，所需驅(qū)動功率較小。而且 MOSFET 只有多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，不存在少數(shù)載流子的復(fù)合時間，因而開關(guān)頻率可以很高，非常適合作控制充放電開關(guān)。設(shè)計中采用IRF9540N P 溝道 MOSFET管， P 溝道 MOSFET的導(dǎo)通電壓 Vth0，由下圖可以實現(xiàn) MOSFET的驅(qū)動。當光耦 U5 導(dǎo)通時，由于 Q1 的 G 極電壓很小， G 極近似 接地， Vgs0，當 S 極電壓達到一定值時， Q1 導(dǎo)通。 Q2 的原理類似。電路如圖 3 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 共 38 頁 圖 充放電電路 光耦合器件是由發(fā)光二極管（發(fā)光源