【導(dǎo)讀】機(jī)產(chǎn)生可調(diào)PWM信號(hào)控制，輸出穩(wěn)定的5V~10V直流電壓。閉環(huán)控制等部分。報(bào)告中對(duì)系統(tǒng)中幾個(gè)子模塊進(jìn)行了深入擴(kuò)展研究，并在附錄中給出了開發(fā)環(huán)境，軟件程序，操作說明和測試結(jié)果。

　　

【正文】 KEYey_return = No_KEYey。 第 27頁 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 switch (KEYey_state) { case 0: KEYey_value = KEYey_masKEY amp。 P1。 // 讀列電平 if (KEYey_value != KEYey_masKEY) { KEYey_state=1。 // 有按鍵，停 止掃描 } // 轉(zhuǎn)消抖確認(rèn)狀態(tài) breaKEY。 case 1: //短按鍵處理針對(duì) KEY2 KEY3 KEY4 if (KEYey_value == (KEYey_masKEY amp。 P1)) // 再次讀列電平， { switch (KEYey_value) // 與狀態(tài) 0 的相同，確認(rèn)按 鍵 { // 鍵盤編碼，返回編碼值 case 0x07: KEYey_time=0。 KEYey_state=2。 //KEYey_return=KEY4。 breaKEY。 case 0x0b: KEYey_return = KEY3。 KEYey_state=3。 breaKEY。 case 0x0d: KEYey_return = KEY2。 KEYey_state=3。 breaKEY。 case 0x0e: KEYey_return = KEY1。 KEYey_state=3。 breaKEY。 第 28頁 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 } // 轉(zhuǎn)入等待按鍵釋放狀態(tài) } else KEYey_state=0。 // 兩次列電平不同返回狀態(tài)0，（消抖處理） breaKEY。 case 2: //長按鍵處理 針對(duì) KEY4 if((KEYey_masKEY amp。P1) == KEYey_masKEY) { KEYey_state=0。 KEYey_return=KEY4。 } else if(++KEYey_time=100) { KEYey_state=3。 KEYey_time=0。 KEYey_return=KEY4_long。 } breaKEY。 case 3: // 等待按鍵釋放狀態(tài) P1 = 0x0f。 // 行線全部輸出低電平 P1 = 0x0f。 // 重復(fù)送一次 if ( (KEYey_masKEY amp。P1) == KEYey_masKEY) KEYey_state=0。 // 列線全部為高電平返回狀態(tài) 0 breaKEY。 } return KEYey_return。 } 第 29頁 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 電壓檢測部分（閉環(huán)） 設(shè)計(jì)思路： 閉環(huán)模式下 ，用戶先通過短按 K4 進(jìn)入閉環(huán)電壓設(shè)置模式，然后通過 K2 K3 設(shè)定輸入期望的電壓值，此時(shí)軟件根據(jù) K3 K2 的按下來進(jìn)行閉環(huán)電壓的粗調(diào)。設(shè)定好電壓后，再短時(shí)間按下K4 ，即可開始精細(xì)調(diào)整。經(jīng)過一定時(shí)間的 調(diào)整，輸出電壓可以穩(wěn)定在用戶輸入的電壓。 粗調(diào)時(shí)，軟件中采用改變單片機(jī)系統(tǒng)輸出的 PWM波占空比實(shí)現(xiàn)，即修改高電平 低電平計(jì)數(shù)器的時(shí)間。實(shí)現(xiàn)如下： case K3 : if(vol_setting==1) { // vol_setting 為電壓設(shè)置的標(biāo)志 在閉環(huán)模式下，短時(shí)間按下 K4 // vol_setting 將會(huì)變?yōu)?1 此時(shí)可以進(jìn)行輸出電壓的設(shè)置，當(dāng)電壓 //設(shè)定好后，再次短按 K4 ， vol_setting 等于 0，此時(shí)不可進(jìn)行電 //壓設(shè)置，按下 K2 K3 將沒有作用。 VOL+=10。 //顯示的電壓增加 V hilv_time=25。 // hilv_time lolv_time 分別為高低電平的定時(shí)器計(jì)數(shù)時(shí)間 lolv_time+=25。 } case K2 : if(vol_setting==1) { VOL=10。 hilv_time+=25。 lolv_time=25。 } 細(xì)調(diào)時(shí)，每隔 s 對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣，軟件實(shí)現(xiàn)如下： 啟動(dòng) AD 轉(zhuǎn)換： timer0() interrupt 1 using 0 //該定時(shí)器為標(biāo)準(zhǔn)的 5ms 定時(shí) { if(++ad_times=100) //100 次 5ms 即為 啟動(dòng)一次 ad 轉(zhuǎn)換 并將 { //ad0804 轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的中斷信號(hào)接到單片機(jī)的 ADDR_0804 = 0 。 //引腳 作為外部中斷觸發(fā)外部中斷 1， ad_times=0。 } 第 30頁 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 經(jīng)過 ad 轉(zhuǎn)換得到的電壓與設(shè)定電壓比較，進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整： void Int1() interrupt 2 { ad_date=ADDR_0804 。 //讀取 ad 轉(zhuǎn)換的 編碼 ad_temp=ad_date。 vol_float=**ad_temp*ad_temp。 // 將 ad 編碼轉(zhuǎn)換位為電壓 //用浮點(diǎn)數(shù)表示，并轉(zhuǎn)換成 //整形數(shù)，以提高精度 vol_ad_convert=(unsigned int)vol_float。 if(vol_adjust==1) { if(vol_ad_convertVOL) //將轉(zhuǎn)換的電壓與設(shè)定的電壓進(jìn)行比較 { //若小于設(shè)定電壓，增加單片機(jī)輸出 PWM hilv_time+=5。 //波的占空比，否則，減小占空比，通過 lolv_time=5。 //占空比的改變調(diào)整輸出電壓。每次均為 } // 檢測 — 反饋 — 比較 — 再檢測 過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整 if(vol_ad_convertVOL) { hilv_time=5。 lolv_time+=5。 } } //ad_ok=1。 } 第 31頁 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 流程圖如下： LED4 燈亮，進(jìn)行閉環(huán)反饋控制 檢測 KEY4 鍵是否有信號(hào) 否 是 KEY3 鍵按下，增加用戶期望電壓 KEY2 鍵按下，用戶期望電壓減小 檢測 KEY4 鍵是否有信號(hào) 否 否 是 第 32頁 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 電壓開環(huán)控制 可調(diào) PWM波的產(chǎn)生 采用定時(shí)器 T1來控制單片機(jī)輸出 PWM波的占空比，即控制 高電平，低電 平的輸出時(shí)間。也是采用狀態(tài)變換的方法。流程圖如下： 其中 PWM_OUT 控制輸出 PWM 波的 高低電平。 TH1 為高電平定時(shí)器計(jì)數(shù)時(shí)間， TL1 為低電平定時(shí)器計(jì)數(shù)時(shí)間，單片機(jī)系統(tǒng)每計(jì)一次數(shù)時(shí)間約為 微秒，故可以用 計(jì)數(shù) 時(shí)間來代表高低電平的實(shí)際時(shí)間。 電壓開環(huán)控制部分實(shí)現(xiàn) 因?yàn)橐獙⑤敵鲭妷号c PWM波的占空比 對(duì)應(yīng)起來，而且電壓是從 5 到 10 V每隔 。故將 5 到 10 V每隔 。然后在軟件中將這些占空比用數(shù)組結(jié)構(gòu)表示，當(dāng)用戶設(shè)定好需要輸出的電壓時(shí)，會(huì)根據(jù)該設(shè)置電壓 找到相應(yīng)的占空比，使得 PWM 波以該占空比輸出高低電平變化，占空比確定的 PWM 波，以達(dá)到開環(huán)控制電壓的目的。不過由于負(fù)載電阻的阻值受溫度影響較大，當(dāng)溫度變化時(shí)，輸出的相應(yīng)占空比確定的 PWM波 可能使輸出電壓未達(dá)到用戶輸入的電壓值，會(huì)造成較大的誤差。 第 33頁 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 在軟件中，對(duì) KEY3. KEY2 的設(shè)置如下： switch(key_temp) { case KEY3 : if(mode_definition==1) // mode_definition 為開閉環(huán)控制模式選擇 { vol_open+=10。 index=(vol_open500)/10。 //查找電壓對(duì)應(yīng)的占空比 hilv_time=65536duty_array[index]。 lolv_time=65536(4630duty_array[index]) 。 } case K2 : if(mode_definition==1) // mode_definition 為開閉環(huán)控制模式選擇 { vol_open=10。 //查找電壓對(duì)應(yīng)的占空比 index=(vol_open500)/10。 hilv_time=65536duty_array[index]。 lolv_time=65536(4630duty_array[index]) 。 流程圖如下： 第 34頁 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 [ ] 檢測到用戶輸入（有按鍵被按下） 判斷為是那個(gè)按鍵被按下 檢測到 KEY2被按下 檢測到 KEY3被按下 減小單片機(jī)輸出占空比 增加單片機(jī)輸出占空比 等待 等待 檢測到 KEY4 鍵長按兩秒以上，進(jìn)入開環(huán)控制狀態(tài) 第 35頁 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 7. 致謝 [對(duì)實(shí)驗(yàn)及論文報(bào)告工作給過指導(dǎo)和幫助的單位、 同學(xué)、老師或其他個(gè)人，表示必要的感激和敬意 ] 第 36頁 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 8. 參考文獻(xiàn) [1] 馬忠梅等，單片機(jī)的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，北京航空航天大學(xué)出版社， 1998 [2] 陳章龍等，嵌入式技術(shù)與系統(tǒng) ——Inter XScale 結(jié)構(gòu)與開發(fā)，北京航空航天大學(xué)出版社，2020 [3] ATMEL ， 8 BIT MICROCONTROLLER WITH 8KEY BYTES INSYSTEM PROGRAMMABLE FLASH AT89S52， 2020 [4] 上海交大電子工程系， 科技創(chuàng)新 [5] 課程任務(wù)要求 ， 2020 第 37頁 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 9. 附錄 A 開發(fā)環(huán)境 硬件開發(fā) 表 硬件開發(fā)工具及運(yùn)行環(huán)境列表 硬件開發(fā)工具 運(yùn)行環(huán)境 直流 穩(wěn)壓電源 室溫， 上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院樓群實(shí)驗(yàn)室 4105 萬用表 數(shù)字示波器 電烙鐵 斜口鉗 一字螺絲刀 剪刀 鑷子 單片微型計(jì)算機(jī)集成芯片 ：使用 ATMEL公司的 AT89S52 軟件開發(fā) 表 軟件開發(fā)工具及運(yùn)行環(huán)境列表 軟件開發(fā)工具 運(yùn)行環(huán)境 燒錄工具 Atmel Microcontroller ISP Software WindowsXP 單片機(jī) C 語 言編譯環(huán)境 KEIL C Origin Matlab PROTEL 99 SE 第 38頁 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 10. 附錄 B 軟件程序清單 include include define PWM_Hi_Limit 61832 define PWM_Lo_Limit 64610 define TO