【正文】 完成圖形顯示。低電壓低功耗是其又一顯著特點。該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與圖形點陣液晶顯示模塊比較，不管電路結(jié)構(gòu)還是顯示程序都簡便得多。廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙22基本特性:（1） 、低電源電壓（VDD:++）（2） 、顯示分辨率:12864 點 （3） 、低功耗（4） 、內(nèi)置 128 個 168 點陣字符 （5） 、2MHZ 時鐘頻率 （6） 、顯示方式：STN、半透、正顯 （7） 、驅(qū)動方式：1/32DUTY，1/5BIAS（8） 、視角方向：6 點 （9） 、背光方式：側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED 的 1/5—1/10 （10） 、通訊方式：串行、并口可選（11） 、內(nèi)置 DCDC 轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙23廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙24圖 LCD 接口電路 單片機與鍵盤接口電路設(shè)計 本文鍵盤采用 16 個按鍵，由軟件定義功能，鍵盤設(shè)計需解決的幾個問題： 鍵盤是若干按鍵的集合,是向系統(tǒng)提供操作人員干預(yù)命令的接口設(shè)備。按鍵可分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種類型。編碼鍵盤可以自動識別按下的鍵同時生成對應(yīng)的代碼,通過并行或串行方式送給 CPU。這種鍵盤的優(yōu)點是使用方法簡便,接口簡易,反應(yīng)快速,缺點是成本較高。沒有編碼鍵盤速度快,但它價格便宜,組態(tài)靈活,因此得到廣泛的應(yīng)用.鍵盤是計算機應(yīng)用系統(tǒng)中一個很重要的組成部分,設(shè)計時必須解決下述一些問題。 鍵盤實際上是一組按鍵開關(guān)的集合,其每一個按鍵就是一個開關(guān)量輸入裝置。按鍵的閉合,受控于彈性開關(guān)的合，斷兩個狀態(tài),電壓上的表現(xiàn)就是出高電平或低電平,高電平表示斷開,那么低電平就表示鍵閉合。所以,通過電平狀態(tài)(高或低)的檢測,便可確選線的狀態(tài)進行判斷的。判斷的過程是：將列選線的所有 I/O 線均置成低電平，然后將行線的狀態(tài)讀入累加器中。如果有鍵按下，則至少會有一根行線被拉至低電平，從而使行輸入不全為 1。判斷按下的是哪一個鍵的方法是：將列選線依次置為低電平，然后檢查所有行線狀態(tài)，如果不全為 1，則按下的鍵在這一列，而且是在與低電平行線相交交點上的那個鍵；如果全為 1，則按下的鍵不在此列。因為鍵盤在按下過程中會產(chǎn)生抖動，單片機可能錯誤地認(rèn)為是按下幾次，這樣會造成誤操作，因此在鍵盤處理程序中要加延時去抖動程序。 由于鍵盤本身的構(gòu)造或者不規(guī)范的操作都會導(dǎo)致鍵盤抖動，鍵盤抖動會影響數(shù)值的正確輸入，造成錯誤的操作，要防止。廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙254 軟件設(shè)計 總體編程思想單片機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計思路：系統(tǒng)掃描鍵盤輸入，當(dāng)鍵盤有輸入，系統(tǒng)立即會做出響應(yīng)，根據(jù)采樣電壓與鍵盤輸入之間的差值，更新脈寬，輸出用戶期望的電壓，隨后系統(tǒng)仍掃描鍵盤，當(dāng)沒有再次輸入時，系統(tǒng)調(diào)用 PID 控制算法，控制輸出電壓穩(wěn)定。電源額定電壓為 12v，初始化把設(shè)定值設(shè)為 ，系統(tǒng)掃描鍵盤時，若與該電壓相等，系統(tǒng)調(diào)用 PID 算法，在系統(tǒng)每次調(diào)用 PID 控制算法前，若有鍵盤輸入，系統(tǒng)優(yōu)先響應(yīng)鍵盤輸入，更新脈寬。軟件子程序包括：（1）鍵盤和數(shù)碼管掃描子程序，（2）ADC0809 轉(zhuǎn)換子程序，（3）定時器 0 中斷產(chǎn)生方波子程序，（4）PID 控制子程序，（5）定時器 1 中斷修改占空比、進行 PID 控制、數(shù)碼顯示子程序。 鍵盤防抖動子程序按鍵操作過程中,往往無意中同時或先后按下兩個以上的鍵或者連擊,發(fā)出錯誤的指令，為了防止這種情況，在程序中進行兩次判斷，以確認(rèn)按鍵。即先判斷當(dāng)前是否有鍵按下，有鍵按下，延時，再次判斷是否仍有鍵按下，若仍有鍵按下，確認(rèn)按鍵，進行鍵盤處理。任務(wù)要求有電壓預(yù)置功能，在程序中將八個按鍵分別定義為：加 1，加 10，加100，向上切換鍵，減 1，減 10，減 100，向下切換鍵。滿足電壓預(yù)置要求，通過切換可以顯示當(dāng)前預(yù)置電壓值，輸出電壓值，PID 控制增量以及 PID 控制的比例、積分、微分三個參數(shù)。廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙26是否有鍵入延時是否仍有鍵入確認(rèn)按鍵，進行鍵盤處理結(jié)束否開始是是否圖 鍵盤防抖動流程圖 顯示子程序為了使得控制精度達到 ，采用 LCD，可以顯示到小數(shù)點后兩位，通過鍵盤，實現(xiàn)較為精確的控制效果。軟件設(shè)定 4 個顯示緩沖區(qū)，存儲個位，十位，小數(shù)點后 1位，小數(shù)點后 2 位。 采樣前，先進行芯片的選擇（即片選 CS）,隨后,必須在時鐘（CLK）下降沿到之前對數(shù)據(jù)進行采樣最后，為了防止采樣中出現(xiàn)遺漏，在程序結(jié)束前還需設(shè)計一段檢查程序，經(jīng)檢查采樣完成后，才能結(jié)束程序廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙27片選 CS=0，選擇通道時鐘 CLK 下降沿到之前，采樣數(shù)據(jù)下降沿到來讀取數(shù)據(jù)采滿完成？結(jié)束開始轉(zhuǎn)換程序入口圖 顯示子程序流程圖 采樣子程序由于 ADC0809 工作電壓為：+5V，即 VCC=+5V。所以 ADC0809 只能采樣 05V 的電壓，假若輸入電壓超過 5V 則會損壞芯片。解決方法：可在輸出端，通過電阻分壓，這樣使得采樣的電壓總是小于 5V，為了顯示輸出電壓值，在程序中采樣的電壓乘以一個分壓系數(shù)后再進行顯示，這樣顯示值代表輸出電壓，同時也可以防止芯片被損壞。是否廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙28圖 AD 轉(zhuǎn)化流程圖 中斷處理程序設(shè)計89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）,與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL 的89C51 是一種高效微控制器，89C2051 是它的一種精簡版本。89C51 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了性價比極高的方案。89C51 系列單片機內(nèi)部有兩個 16 位的可編程定時器 和 ，分別由 和0T10,TLH是讀取有顯示的值放入顯示緩沖器中送 LCD 顯示顯現(xiàn)完成結(jié)束開始否廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙29兩個 8 位計數(shù)器構(gòu)成。T0 和 T1 的定時功能是通過對單片機內(nèi)部計數(shù)脈沖的計1,TLH數(shù)實現(xiàn)的。因為每個機器周期產(chǎn)生一個計數(shù)脈沖，因此根據(jù)單片機的晶振頻率就可以計算出定時器的計數(shù)頻率。這樣如果確定了計數(shù)值，就能計算出定時時間，而知道了定時時間也可計算出計數(shù)器的預(yù)置值。定時器控制寄存器(TCON)和工作方式控制寄存器(TMOD)分別控制定時控制定時器的運行和工作方式。 計算預(yù)置計數(shù)值在工作方式 1 的定時時間計算公式為定時時間＝(65536—計數(shù)初值)機器周期 為獲取高的處理速度，采用 24MHz 晶振，一個機器周期為 s。設(shè)計數(shù)初值為x，則有： TS= (65536—x) 現(xiàn)代開關(guān)電源的工作頻率很高，可以達到 300 千赫茲，本次設(shè)計開關(guān)電源的工作頻率為 25 千赫茲，那么控制脈沖的頻率就是 25 千赫茲，周期為 40us，定時時間為周期的一半，即 20us，則計數(shù)初值為 6553620x2。define time 6553640 time()void{TH0=time8。TL0=tim0。PWM=~PWM} PID 控制算法設(shè)計原理：采用單片機作為控制器的閉環(huán)系統(tǒng)，它是由 89C52 單片機系統(tǒng)通過 A/D電路采集過程變量 V，并根據(jù)有關(guān)的算法控制變量 u，通過輸出 PWM 控制脈沖到執(zhí)行機構(gòu)，使過程變量穩(wěn)定在設(shè)定的值上。PID 調(diào)節(jié)規(guī)律可以通過數(shù)值公式： 近似計算。)012()01()0( yykdykprkiu ?????????其中： 為 PID 參數(shù)， y0 為第三次采樣值， y1 為之第二次采樣值，y2 為第d,一次采樣值。 ，r 為設(shè)定值，u 為控制量的增量。AD 轉(zhuǎn)換采樣的電壓轉(zhuǎn)換為 0 到 255 之間的數(shù)值，設(shè)定的值要轉(zhuǎn)換為相對的數(shù)值，本電源在 3 到 12 伏可調(diào)，那么需要把 0 到 12 伏轉(zhuǎn)換為 0 到 255 的數(shù)字量，轉(zhuǎn)換公式為12*255/12=255，即 255 對應(yīng) 12V，通過轉(zhuǎn)換之后就可以相互比較。廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙30開關(guān)調(diào)整電路89C51單片機A/D 轉(zhuǎn)換器圖 單片機閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙315 系統(tǒng)調(diào)試 硬件模塊調(diào)試 整流濾波電路的調(diào)試把這一模塊放在面包板上進行模擬：把電路連接后，接通電源，首先測量變壓器的輸出，在交流檔位測得的電壓為 ，接著測量整流輸出的電壓，這里需要提醒的是整流橋的連接必須正確，不然整流輸出電壓會不正確乃至燒壞穩(wěn)壓塊。經(jīng)檢測無誤后，再次測得整流輸出電壓為 ，和理論值相近，同時測的穩(wěn)壓塊輸出電壓為，模塊工作正常，能像單片機提供穩(wěn)定電源。 AD 轉(zhuǎn)換的調(diào)試用穩(wěn)壓電源向轉(zhuǎn)換器提供一個 5v 電壓，改變電壓，觀測到隨著電壓的改變，數(shù)碼管的顯示值也隨之改變。再用萬能表測量電壓，發(fā)現(xiàn)測量值接近顯示值，可見模數(shù)模塊是正常工作的。 脈沖輸出電路的調(diào)試控制脈沖是直接輸入到開關(guān)管的基極的，在制板之前，用面包板模擬脈沖信號是否可以直接控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止，若使用開關(guān)管發(fā)射極輸出型變換電路，在發(fā)射極所輸出的脈沖信號，幅度會很小，效果不好，通常采用集電極輸出型開關(guān)電路。將電路連接好，用示波器觀察基極輸入信號和集電極的輸出信號，觀察發(fā)現(xiàn)，輸入信號幅度較小，但是經(jīng)過開關(guān)后，在集電極的輸出信號，幅度明顯被放大，效果比較好，說明控制脈沖可以直接控制開關(guān)電路，信號穩(wěn)定。 功率開關(guān)管的調(diào)試將做好的電路板放置好，防止和其他導(dǎo)體觸碰造成短路。然后，向功率開關(guān)管基極輸入控制信號，通過示波器波器觀察，使用鍵盤輸入不同的預(yù)置電壓，再用示波器另一通道觀測開關(guān)管集電極輸出信號后可觀測到當(dāng)輸入幾組數(shù)值不同的電壓時，輸入以及輸出的波形圖波形均發(fā)生改變—預(yù)置電壓從 12v 變小時，控制脈沖的占空比跟著變小，而預(yù)置電壓由小變大時，脈沖信號的占空比又跟著增大。所以鍵盤可以操控系統(tǒng)更新脈寬，且在同時也能操控開關(guān)管工作，廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙32這部分調(diào)試完畢。 電源性能指標(biāo)的測試開關(guān)電源的技術(shù)指標(biāo)的通用事項、包括電源名稱和適用規(guī)格。關(guān)于開關(guān)電源的安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)電源用途不同，指標(biāo)優(yōu)先考慮的重點也不同，但首先應(yīng)考慮電源的安全性。目前，許多國家都有相應(yīng)的開關(guān)電源安全規(guī)范，常用的國際安全規(guī)范為 IEC950、 IEC65。有關(guān) EMI 的規(guī)格，國際上的規(guī)格為為 CISPRPub1Pub12。常見的開關(guān)電源電氣技術(shù)指標(biāo)有： （1）輸入電源的相數(shù)、頻率：根據(jù)輸出功率不同，可采用單相或三相電源供電。在輸出功率高于 5kW 時通常采用三相電源供電，以使三相負(fù)載均衡。我國市電電源頻率為 50Hz。 （2）額定輸入電壓、容許電壓波動范圍：我國市電電源額定相電壓為 220V，線電壓為 380V，在容許的輸入電壓波動范圍內(nèi)都要保證額定輸出功率。 （3）額定輸入電流：指在額定輸入電壓和額定輸出功率時的輸入電流。（4）最大輸入電流：指在容許的下限輸入電壓和額定輸出功率時的輸入電流。 （5）輸人功率因數(shù)：指輸入有功功率與視在功率的比值。 （6）額定輸出直流電壓：也叫標(biāo)稱輸出直流電壓，指在額定輸出電流、滿足規(guī)定的穩(wěn)壓精度及紋波等指標(biāo)時的最大輸出直流電壓。 （7）穩(wěn)壓精度：有多種原因會導(dǎo)致輸出電壓的波動，如輸入電壓波動、負(fù)載改變等，穩(wěn)壓精度指在容許的工作條件（輸入電壓波動、負(fù)載變化、環(huán)境溫度改變等）范圍內(nèi)，實際輸出直流電壓與額定工作條件時理想輸出直流電壓的比值。它反映了電源的控制精度。 電源的技術(shù)指標(biāo)（1）輸入技術(shù)指標(biāo)作為開關(guān)電源的輸入技術(shù)指標(biāo)包含輸入電源相數(shù)、額定輸入電壓及電壓的變化范圍、頻率、輸入電流一般為單相 2 線制和 3 相 3 線制，以及單相 3 線制及 3 相 4 線制等。輸入電壓的變化范圍一般為177。10%，考慮配線路徑及各種實際問題，輸入電壓的變化范圍一般為15%到+10%。工作頻率為 50Hz 或 60Hz，在頻率變化范圍不影響開關(guān)電源的特性時多半為 48 到63Hz。當(dāng)輸入電壓為下限值時，輸出電壓和電流為上限值時的輸入電流，就是開關(guān)電源最大輸入電流。額定輸入電流是在輸入、輸出電壓和電流均在額定范圍時的電流。開關(guān)電流的平波輸入方式是電容輸入方式，峰值電流較大，需要考慮電流的波峰系數(shù)和功率因數(shù)的規(guī)定。（2）輸出技術(shù)指標(biāo)額定輸出電壓就是輸出端的直流電壓的公稱值，其公稱電壓規(guī)定有精度與紋波系廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計專用紙33數(shù)等。額定輸出電流是指輸出端供給負(fù)載的最大平均電流。根據(jù)不同的設(shè)備，多路輸出電源中某路輸出電流值上升，另路輸出電流值就必須下降，使得總輸出電流不變。穩(wěn)壓精度即輸出電壓精度或電壓調(diào)整率，輸出電壓變化的原因有很多。輸出電壓可調(diào)范圍就是在確保電壓穩(wěn)定精度的件下，外部所能調(diào)整的輸出電壓范圍，多在177。5%或177。10%之間。條件是輸入電壓的下限時輸出電壓的最大值，以及輸入電壓的上限時輸出電壓的最小值。紋波指輸出電壓中與輸入電源頻率同步的交流成分，用峰－峰值表示。噪聲指輸出電壓中除紋波以外的交流成分，也用峰一峰值表示。常用紋波和噪聲的總合值減去輸出電壓中交流成分的峰－峰值來表示輸出電壓中交流分量的大小。（3）附屬功能①過電流保護電流保護就是輸出短路或者過負(fù)載時對電源或負(fù)載進行保護。保護特性有額定電流下垂特性；恒流特性；恒定功率特性，多數(shù)為下垂特性。過電流的設(shè)定值一般為