【正文】 可選擇風(fēng)機(jī)或者大功率的電阻等負(fù)載。選用負(fù)載以及測試結(jié)果如表61和62所示。測試圖形如圖64和圖65所示。表6 1 預(yù)置電壓顯示輸出電壓顯示輸出電流實(shí)際輸出電壓電阻332mA表6 2 預(yù)置電壓為12V時(shí)測試結(jié)果預(yù)置電壓顯示輸出電壓顯示輸出電流實(shí)際輸出電壓電阻10V408mA29Ω圖6 4 圖6 5 預(yù)置電壓為10V時(shí)測試結(jié)果，%；預(yù)置電壓為10V時(shí)，%?？梢缘贸鲚敵鲭妷旱恼`差值控制在10%以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)的結(jié)果比較理想。短路試驗(yàn)是將輸出端直接用導(dǎo)線連接，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，立刻鎖死PWM脈沖，關(guān)斷功率管，并在數(shù)碼管上顯示“EEEE”，此時(shí)輸出電壓為0V。測試結(jié)果如圖66所示。圖6 6 短路保護(hù)測試結(jié)果過載保護(hù)測試，調(diào)節(jié)負(fù)載的大小，使輸出電流值大于程序中所設(shè)定的極限值，延時(shí)一小段時(shí)間后，數(shù)碼管顯示“HHHH”，表示啟動過流保護(hù)，此時(shí)鎖死PWM脈沖，關(guān)斷功率管，使輸出電壓為0V。測試結(jié)果如圖67所示。圖6 7 過流保護(hù)測試結(jié)果預(yù)置電壓與實(shí)際輸出之間存在誤差，調(diào)節(jié)電位器，將6V時(shí)的輸出電壓與預(yù)置電壓相同，得到其他電壓值的時(shí)候的輸出電壓值，見表6表6表65所示。表6 3 預(yù)置電壓與實(shí)際輸出測試結(jié)果（1）預(yù)設(shè)值1V2V3V4V5V實(shí)際輸出表6 4 預(yù)置電壓與實(shí)際輸出測試結(jié)果（2）預(yù)設(shè)值6V7V8V9V實(shí)際輸出表6 5 預(yù)置電壓與實(shí)際輸出測試結(jié)果（3）預(yù)設(shè)值10V11V12V13V14V實(shí)際輸出本設(shè)計(jì)電路中存在不足，電位器是線性元件，理論上預(yù)置電壓與輸出電壓之間的關(guān)系也應(yīng)為線性關(guān)系，但是實(shí)際測量結(jié)果卻不是線性關(guān)系，說明電路當(dāng)中存在非線性的元件對輸出結(jié)果產(chǎn)生了影響，使得輸出結(jié)果與預(yù)置值之間存在誤差。此點(diǎn)只是一點(diǎn)假設(shè)，具體是哪個(gè)或哪些元件產(chǎn)生的影響還有待驗(yàn)證。7 PCB電路板的繪制以及制作由于本設(shè)計(jì)要求制作硬件電路，從而完成樣機(jī)的制作。所以必須要了解和掌握PCB電路板的繪制與制作。印刷電路板（PCB版）是電子制作的必備材料，既起到了元器件的固定作用，又起到了元器件之間的電路連接作用。一般制作電路板的流程是：一是要設(shè)計(jì)電路圖畫好PCB圖，二是準(zhǔn)備好覆銅板，三是轉(zhuǎn)移圖形，四是腐蝕電路板，五是在電路板上鉆孔，六是進(jìn)行后期電路板的表面處理。 PCB圖繪制本設(shè)計(jì)使用Protel 99SE進(jìn)行原理圖以及PCB圖的繪制。新建工程、文件，繪制原理圖，將原理圖內(nèi)的各個(gè)元件設(shè)置封裝屬性，使其具有PCB圖形，若沒有與之相對應(yīng)的封裝圖形，則需要在PCB文件中自己繪制，再加入到原有的封裝庫內(nèi)。創(chuàng)建PCB圖，設(shè)置圖形區(qū)域大小，由原理圖更新PCB。此時(shí)，器件擺放不是按照需要，而是同類型的放在一起，所以需要自己調(diào)整器件的布局，并且此時(shí)的連線很亂，并且不是有效的連線，需要手動布線（自動布線布不開），如果單面布不開可以布成雙面板。 PCB電路板的制作流程打印電路板。將繪制好的電路板用轉(zhuǎn)印紙打印出來。裁剪覆銅板。將覆銅板裁剪成電路板的大小。覆銅板預(yù)處理。用細(xì)砂紙把覆銅板表面的氧化層打磨掉，以保證在轉(zhuǎn)印電路板時(shí)，熱轉(zhuǎn)印紙上的碳粉能牢固的印在覆銅板上面。轉(zhuǎn)印電路板。將打印好的電路板裁剪成合適大小，把印有電路板的一面貼在覆銅板上，對齊好后把覆銅板放入熱轉(zhuǎn)印機(jī)中，放入時(shí)一定要保證轉(zhuǎn)印紙沒有錯位。一般來說經(jīng)過23次轉(zhuǎn)印之后，電路板就能很牢固的轉(zhuǎn)印在覆銅板上。腐蝕線路板，回流焊機(jī)。先檢查電路板是否轉(zhuǎn)印完整。然后進(jìn)行腐蝕，等電路板上暴露的銅膜完全被腐蝕掉時(shí)，將電路板從腐蝕液中取出并清洗干凈，這樣一塊電路板就腐蝕好了。腐蝕液的成分為濃鹽酸、濃雙氧水、水，比例為1：2：3，在配制腐蝕液時(shí)，先放水，再加濃鹽酸、濃雙氧水。線路板鉆孔。線路板上是要插入電子元件的，所以就要對線路板鉆孔了。根據(jù)PCB中設(shè)置的孔徑大小選擇不同的鉆針。線路板預(yù)處理。鉆孔完后，用細(xì)砂紙把覆在線路板上的墨粉打磨掉，用清水把線路板清洗干凈。水干后，在孔周圍覆蓋上一定直徑的焊錫，利于導(dǎo)電，然后用松香水涂在有線路的一面，松香凝固之后就可以使用了。要想焊好板子，要有一定的焊接基礎(chǔ)。先找塊舊的線路板練習(xí)焊接和拆卸練手。 1. 焊元件。將元件插入廢舊的面包板中，烙鐵點(diǎn)下松香（這樣助焊），右手握烙鐵，左手拿錫絲，烙鐵對電子元件腳加熱，同時(shí)把錫絲放到加熱的元件腳處，錫點(diǎn)不要太大，焊實(shí)就可以，拿開錫絲和烙鐵，焊接完成。2. 拆卸電子元件。烙鐵加熱至可以熔化錫的溫度，右手握烙鐵，左手持吸錫器（根據(jù)自己習(xí)慣），將烙鐵頭對準(zhǔn)元件腳的錫點(diǎn)加熱熔化，把吸錫器對著熔化的錫點(diǎn)，按下吸錫器釋放鈕，就把錫吸入吸錫器。注意事項(xiàng)，以免振蕩信號有衰減。2焊接過程中一定要注意安全，避免用手去摸電烙鐵的焊錫部位，以免燙傷。8 結(jié)論通過本設(shè)計(jì)，我加深了對Atmega8系列單片機(jī)的學(xué)習(xí)，通過系統(tǒng)軟件的調(diào)試，使我對單片機(jī)的應(yīng)用和編程方法有了基本的了解和掌握。本次設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了以Atmage8作為主控芯片的開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，本開關(guān)電源的輸出電壓實(shí)現(xiàn)了預(yù)置功能，可調(diào)節(jié)功能，且輸出范圍在1V~14V之間，且實(shí)現(xiàn)了過流保護(hù)和短路保護(hù)，以及數(shù)碼管顯示的功能。本設(shè)計(jì)也有許多不足之處：首先，數(shù)碼管顯示的當(dāng)前電流和當(dāng)前電壓都不是很穩(wěn)，原因是輸出的電壓本身就不是一個(gè)嚴(yán)格的直流電壓值，它是在一定的范圍內(nèi)波動的，所以導(dǎo)致反饋回單片機(jī)的電壓值就會不停的變動，單片機(jī)內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換不停的采集電壓信號，并進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以顯示出來的當(dāng)前電流和當(dāng)前電壓值會不停的變動；其次，實(shí)際輸出電壓值和預(yù)置電壓存在一定的誤差，且不是呈線性規(guī)律，原因初步認(rèn)為是電路中存在的非線性元件導(dǎo)致此現(xiàn)象的發(fā)生，具體是何元件，由于時(shí)間有限，無法進(jìn)一步進(jìn)行論證，有待以后驗(yàn)證。本設(shè)計(jì)使用了Atmage8單片機(jī)，由于AVR單片機(jī)為單指令周期，特點(diǎn)就是執(zhí)行速度比普通的51系列的單片機(jī)快得多，所以，使用AVR單片機(jī)可使電路更簡單、更穩(wěn)定。由于AVR單片機(jī)內(nèi)部集成了A/D、輸出驅(qū)動能力強(qiáng)以及其本身就帶PWM功能，因此省去了A/D芯片和D/A芯片以及PWM芯片，充分利用了Atmaga8單片機(jī)的I/O資源，可以說這是一個(gè)性價(jià)比非常高的基于AVR單片機(jī)控制的開關(guān)電源。若是使用Atmega16等更高端的單片機(jī)，它的I/O口要比Atmega8的I/O口要多，這樣就可以擴(kuò)展很多按鍵，實(shí)現(xiàn)更多的功能。謝辭在這次設(shè)計(jì)中，非常感謝我的指導(dǎo)教師王老師，她嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；她循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。本論文從選題到完成，每一步都是在王老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了王老師大量的心血。在本次設(shè)計(jì)、調(diào)試以及論文撰寫過程中，得到了王老師的熱心指導(dǎo)，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，使我深受教育，在此要非常的感謝老師，同時(shí)也要感謝所有熱心相助的同學(xué)們。謝謝你們。在本次設(shè)計(jì)過程中，從資料準(zhǔn)備，方案設(shè)計(jì)，調(diào)試的整個(gè)過程當(dāng)中，查閱了許多的資料，感謝學(xué)校給我們提供如此多的資料，讓我學(xué)到了許多寶貴的知識，并在設(shè)計(jì)實(shí)踐的過程中，不斷驗(yàn)證，對知識有更加正確的理解，掌握了正確的實(shí)踐研究方法，為日后繼續(xù)的學(xué)習(xí)和進(jìn)步，打下了良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，某些方面的知識準(zhǔn)備的不夠，許多知識還要在以后的工作、學(xué)習(xí)當(dāng)中不斷的積累，學(xué)無止境。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)過程中不免會遇到一些難題，經(jīng)過老師的精心指導(dǎo)，都得以一一解決，也正是在解決這些困難的過程中，才慢慢的掌握了合理的研究方法，合理的設(shè)計(jì)思想，這是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)一個(gè)很大的收獲。參考文獻(xiàn)[1] (一)[J].電子世界,[2] 楊俊春,孫珅,趙國良. AVR單片機(jī)中的SPI接口[J].應(yīng)用科技,[3] [M].北京:電子工業(yè)出版社,[4] [J].電腦編程技巧及維護(hù),[5] [D].南京理工大學(xué),2012[6] 王兆安,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,[7] [J].電氣時(shí)代,[8] 童詩白,[M].北京:高等教育出版社,2001[9] [D].武漢理工大學(xué),2011[10] 沈文,Eagle lee [M].北京:清華大學(xué)出版社,2003[11] [D].大連海事大學(xué),2008[12] [J].電子技術(shù)應(yīng)用,[13] [D].哈爾濱工程大學(xué),2011[14] 張占松,[M].北京:電子工業(yè)出版社,1998[15] [D].蘇州大學(xué),2008[16] [M].北京:高等教育出版社,[17] and Induetor Design Handbook[M]. Mareel Dekker lne,New York,1982[18] Abraham Pressman. Switching Power Supply Design[M].McGrawHill 1, 1997[19] Christophe P. Power Supplies Spice Simulations and Practical Designs[M]. McGrawHill 14, 2008附錄附錄一 總體設(shè)計(jì)電路圖附錄二 制作樣機(jī)圖附錄三 器件清單名稱數(shù)量(個(gè))變壓器（18V）1單片機(jī)Atmega818MHz晶振122pF電容2自鎖開關(guān)1按鍵6三極管90131三極管B8341三極管8550410uF電解電容120mH電感若干二極管1N581931000μF電電解容2470μF電電解容261kΩ電阻510kΩ電阻3 kΩ電阻1510Ω電阻94位數(shù)碼管LG3641BH1LED發(fā)光二極管12W/5Ω電阻12W/100kΩ電阻12W/2kΩ電阻1整流橋110kΩ滑動變阻器1附錄四 源程序include define uchar unsigned char define uint unsigned int //define KP //define KI //define KD //define KC 0//維持功率系數(shù)define k6 (PINBamp。0x01) // 可以連續(xù)加define k4 (PINBamp。0x04) // 可以連續(xù)減define jia (PINBamp。0x08) //加1 不可連續(xù)加define jian (PINBamp。0x10) //減1 不可連續(xù)減define yuzhi (PINBamp。0x20) //預(yù)置 切換顯示define dyzd 150 //電壓顯示最大值uchar const SEG[15]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xc1,0x88,0x8e,0x89,0x86}。 //0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,U,A,F,H,Euint flag=2。//顯示標(biāo)志位預(yù)置電壓，當(dāng)前電流，當(dāng)前電壓uint flag_a=0。//啟動標(biāo)志位，啟動脈寬調(diào)制uint flag_b=0。//過流后延時(shí)后關(guān)斷PWMuint lc_ge=0。//預(yù)置電壓的個(gè)、十、百位uint lc_shi=0。uint lc_bai=0。uint bb=0。uint ab=0。uint dianya=0。//輸出電壓值uint bai=0。//輸出電壓的個(gè)、十、百位uint shi=0。uint ge=0。uint i=0。uint value0=0,value1=0。uint dianliu=0。uint yudianya=0。uint T_target=50。 //目標(biāo)電壓int PWM=0。int T_real=0。 //當(dāng)前電壓int diff。//void delay(void){ for(i=0。i40000。i++)。}//**************調(diào)節(jié)函數(shù)**************void tiaojie(void){ diff =T_targetT_real。 if(OCR1A0 amp。amp。 OCR1A1000) { if(diff1) OCR1A=OCR1A+1。 else { if(diff1) OCR1A=OCR1A1。 } } else { if(OCR1A==1000) OCR1A=999。 if(OCR1A==0) OCR1A=1。 }}//*************************************void delay_ms(uint k){ uint i,j。 for(i=0。ik