【正文】 E和ENABLE分別由單片機(jī)的WR，(或非門)后接入，這種安排主要是為了滿足ADC0809的信號電平與時序的要求。 74LS00在AT89S52與ADC0809的對接電路中用到了非門和或非門，但是由于缺少器件，所以用上述兩個芯片組合來設(shè)計，以達(dá)到要求實現(xiàn)的功能。這里先來認(rèn)識一下這個芯片，見圖413。① 實現(xiàn)非門電路觸發(fā)單片機(jī)中斷需要一個脈沖的下降沿，所以需要產(chǎn)生一個正脈沖，這個正脈沖在A/D轉(zhuǎn)換時輸入高電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時給一個低電平，這樣就出現(xiàn)了一個下降沿來觸發(fā)中斷程序。實現(xiàn)這個功能的方法是：在ADC0809的EOC輸出端加上一個非門。在A/D轉(zhuǎn)換時EOC一直輸出低電平，經(jīng)過非門后輸入到的是一個高電平，這個高電平在A/D轉(zhuǎn)換的整個過程中都是存在的；當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時EOC輸出一個高電平，這樣經(jīng)過非門后加到上的電平就跳變?yōu)榈碗娖?，這樣整個過程就相當(dāng)于給加上了一個正脈沖，在脈沖的下降沿觸發(fā)單片機(jī)進(jìn)入中斷程序。為了不再增加芯片，這時候用74LS74來實現(xiàn)這個非門，就是將EOC輸出的信號輸入上圖的1A，然后給1B一直加高電平，這樣或非門的輸出就取決于1A的輸入了，即實現(xiàn)了非門。圖412 AT89S52與ADC0809的連接電路圖圖413 74LS00管腳圖② 實現(xiàn)或非門電路這里先看一個等式的變換通過邏輯代數(shù)式的相互轉(zhuǎn)換可以看出，只用與非門即可實現(xiàn)或非門。實現(xiàn)的方法也很簡單，就是先把兩路輸出的信號先各自經(jīng)過上面實現(xiàn)非門的方法變成各自的反相輸出，然后把兩路反相輸出作為下一個與非門的兩路輸入，這樣既可實現(xiàn)或非門的輸出。這一步的作用在圖412中可以很清楚的看到。ADC0809的START和ALE輸入信號，以及OE的輸入信號都是通過這種方法實現(xiàn)的。 單片機(jī)的防干擾技術(shù) 干擾分析① 干擾產(chǎn)生的原因總的來說，干擾信號的產(chǎn)生主要有三類：(1) 放電干擾：主要是雷電、靜電、大功率開關(guān)觸電斷開等放電產(chǎn)生的干擾；(2) 高頻振蕩干擾：主要指感應(yīng)電爐、中頻電弧、開關(guān)電源、直流交流變換器產(chǎn)生高頻振蕩時形成的；(3) 浪涌干擾：主要是交流系統(tǒng)中電動機(jī)啟動電流、電爐合閘電流、開關(guān)調(diào)節(jié)器等設(shè)備產(chǎn)生涌流引起的；這些干擾可能通過各種形式作用于計算機(jī)測控系統(tǒng)，對它們的性能有嚴(yán)重的影響，其中以各類開關(guān)分?jǐn)嚯姼行载?fù)載所產(chǎn)生的干擾最難以抑制與消除。本系統(tǒng)最有可能產(chǎn)生干擾的就是靜電引起的放電干擾，還有開關(guān)電源引起的高頻振蕩干擾。② 干擾的危害干擾對于不同設(shè)計的控制系統(tǒng)的影響范圍和影響程度不一樣，基本上干擾產(chǎn)生的后果有以下五個方面：(1) 數(shù)據(jù)采集誤差加大。干擾侵入計算機(jī)系統(tǒng)測量單元模擬信號的輸入通道，疊加在有用信號上，會使數(shù)據(jù)采集誤差加大，特別是對于比較微弱的信號，干擾更加嚴(yán)重。(2) 控制狀態(tài)失靈。一般計算機(jī)輸出的控制信號較大，不易受到外界的干擾。但計算機(jī)輸出的控制信號常依據(jù)某些條件的狀態(tài)輸入信號和這些信號的邏輯處理結(jié)果。若這些輸入的信號受到干擾，引入虛假的狀態(tài)信號，將導(dǎo)致輸出控制誤差加大，甚至控制失常。(3) 數(shù)據(jù)受干擾發(fā)生變化。就是在進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀/寫操作時，由于一些錯誤的信號使得數(shù)據(jù)發(fā)生異變，而這些數(shù)據(jù)的變化可能使得控制狀態(tài)失靈，也可能改變程序的運行狀態(tài)。(4) 程序運行失常。這個嚴(yán)重的后果表現(xiàn)為程序執(zhí)行一系列毫無意義的指令，最后進(jìn)入死循環(huán)，這將使輸出嚴(yán)重混亂或系統(tǒng)失靈。(5) 器件損壞。某些干擾，如靜電可能會使得芯片上加上一個較大的電壓，這樣一個芯片的某些部件將很快的燒毀。 硬件抗干擾方法在上面的分析中已經(jīng)很清楚的闡述了干擾帶來的危害，所以必須采取措施抵抗干擾的出現(xiàn)，或者把干擾帶來的危害降到最低。下面是一些常用的抗干擾措施，并且在本文的硬件設(shè)計中也用到了其中的一些措施。① 抑制干擾源。這里常用的措施有：繼電器線圈增加續(xù)流二極管，消除斷開線圈時產(chǎn)生的反電動勢干擾；適當(dāng)增加電路板上各個集成塊的濾波電路，并且要注意高頻電容的布線，連線應(yīng)靠近電源端并盡量粗短，否則等于增大了電容的等效串聯(lián)電阻，會影響濾波效果；布線時避免90度折現(xiàn)，減少高頻噪聲發(fā)射。如下圖414所示圖414 一種抗干擾電路圖中主要采用了兩種電容來對抗可能的干擾，采用大容量的濾波電容可以有效地抑制電源上出現(xiàn)的紋波，即輕微的電壓波動，并且能夠構(gòu)成電壓快速變化分量的泄放電路，防止電壓的快速波動；而退藕電容是并接在芯片的電源和地線之間的，用于消除高速跳變的電流產(chǎn)生的阻抗噪聲。② 切斷干擾傳播途徑。這里就有幾個需要注意的方面了：充分考慮電源對單片機(jī)的影響；有可能的話抑制電場、磁場的干擾，這個現(xiàn)在最常見的就是光耦器件，本系統(tǒng)并沒有采用；注意晶振布線，晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線把時鐘區(qū)隔離起來，晶振外殼接地并固定；電路板合理分區(qū)，盡可能把干擾源與敏感元件隔離；模擬地和數(shù)字地的隔離（如圖415）；上拉電阻的使用（416）。圖415 地線連接圖416 上拉電阻的使用 系統(tǒng)的軟件設(shè)計概述正如人體的一舉一動是由大腦控制一樣，單片機(jī)要工作就必須有相應(yīng)的控制指令，這些指令集合在一起共同指揮系統(tǒng)的工作。在上一節(jié)的敘述中已經(jīng)基本上了解了系統(tǒng)的工作過程，對于每個子系統(tǒng)的工作也有了相應(yīng)介紹。本文主要是對系統(tǒng)的硬件設(shè)計進(jìn)行描述和探討，軟件部分由另一位同學(xué)來完成，下圖是本系統(tǒng)的工作流程圖。圖417 系統(tǒng)的工作流程圖 本章小結(jié)本章是本文的重點介紹章節(jié)。由于整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計才是論文要描述的重點，所以在本章的介紹中主要是從硬件電路的各個部分著手，詳細(xì)介紹每一部分的工作原理和工作工程。對硬件電路的介紹中主要從系統(tǒng)的兩個核心部件AT89S52和ADC0809展開，介紹了芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，管腳分配以及管腳功能，然后以芯片為核心設(shè)計了各個模塊的電路，最后介紹了AT89S52和ADC0809的對接。另外，本文也比較詳細(xì)的介紹了單片機(jī)的抗干擾技術(shù)。5 結(jié)論 全文工作總結(jié)近幾年，能源問題越來越嚴(yán)重，全世界開始了對新能源的開發(fā)和利用，太陽能作為一種新型的綠色可再生能源，具有儲量大、壽命長、無污染的優(yōu)點，因而成為最具前途的一種新能源。本文在此基礎(chǔ)之上主要研究了基于AT89S52的太陽能充電控制器的實現(xiàn)。一套基本的太陽能充電系統(tǒng)是由太陽能電池板、充電控制器和蓄電池(組)構(gòu)成。其中，太陽能電池是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為系統(tǒng)提供能量?？刂破魇窍到y(tǒng)的核心部分，根據(jù)太陽能電池和蓄電池的不同狀態(tài)，選擇不同的控制策略，保護(hù)蓄電池。本文主要從以下幾個方面作了分析和研究：首先，本文介紹了太陽能電池的結(jié)構(gòu)原理。太陽能電池通過光伏效應(yīng)，把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，它是一個典型的非線形元件。文中給出了太陽能電池的物理數(shù)學(xué)模型，并對不同環(huán)境和不同日照強(qiáng)度下的太陽能電池板的輸出進(jìn)行了模擬仿真，驗證了它的非線性。其次，蓄電池作為整個系統(tǒng)的儲能裝置，它是一個非常重要的部件。本文對常用的鉛酸蓄電池原理及工作情況作了詳細(xì)介紹，在此基礎(chǔ)上介紹常用的蓄電池充電方法。最后，構(gòu)建了太陽能充電控制系統(tǒng)的實驗電路，包括電路元器件的選型，各個控制模塊和顯示模塊的設(shè)計，最后完成了整個控制系統(tǒng)電路設(shè)計。整個系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89S52作為控制中心，用ADC0809實現(xiàn)對蓄電池端電壓的A/D轉(zhuǎn)換，通過計算蓄電池的荷電狀態(tài)來確定繼電器的動作時間，確保蓄電池在充電前期可以直接充電，而在充電后期不會因為持續(xù)的電流導(dǎo)致過充，達(dá)到保護(hù)蓄電池的目的。在所有的設(shè)計工作完成之后，本人制作了一個實物電路板，并且在PROTEUS軟件上進(jìn)行了仿真。但是由于時間關(guān)系未能進(jìn)行實物的實驗測試。 進(jìn)一步工作設(shè)想由于研究時間和試驗條件的限制，對于太陽能充電技術(shù)還有很多問題值得研究。下面是進(jìn)一步的工作設(shè)想：首先，對于硬件設(shè)計電路，雖說已經(jīng)做出了實物電路板，并且硬件的設(shè)計在理論上沒有問題，但是不進(jìn)行實物測試還是顯得不完整。所以在后續(xù)的研究中一定要通過實物測試來驗證設(shè)計的正確性。其次，對于軟件的編程，雖說另一位同學(xué)能夠編譯成功，但是同樣存在上述的問題，應(yīng)該以同樣的方法解決。最后，本文所設(shè)計的硬件電路還是有缺陷的，比如不能很直觀的顯示充電量的多少，在充電保護(hù)方面還缺少一些考慮。以上提到的和還沒有提到的東西，都應(yīng)該是以后的繼續(xù)研究中要解決的問題。致 謝在本論文完成之際，首先要感謝畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)老師XXX老師。本文是在方老師的精心指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)設(shè)計過程中，老師給我指明了研究的方向，提供了巨大的幫助。老師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)、對工作一絲不茍的態(tài)度，以及寬厚質(zhì)樸、平易近人的師長風(fēng)范，令我敬佩不已。在此期間，老師不僅傳授了我知識，更重要是的給了我工作和做人的準(zhǔn)則，這將使我終生收益。在此，再次對方老師表示最衷心的感謝和最崇高的敬意。另外，我要感謝實驗室的于子捷老師。在畢業(yè)設(shè)計過程中，于老師給我提供了很多的幫助，在實驗儀器的使用和指導(dǎo)方面給予我很大的方便。在此，對于老師表示最衷心的感謝和最崇高的敬意。 時光飛逝，四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，在此畢業(yè)來臨之際，感謝在大學(xué)給過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)們。同時也感謝給我最大支持和關(guān)愛的家人。最后，感謝各位專家學(xué)者對論文的評閱。參考文獻(xiàn)[1] 趙爭鳴，劉建政，孫曉瑛，:科學(xué)出版社，2005[2] （上）.,5 (3): 44~46[3] 張冬潔，王志遠(yuǎn)，劉勝利．太陽能在我國的應(yīng)用及發(fā)展前景．洛陽工學(xué)院學(xué)報，2001，22(4) 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