【正文】 首先我們?nèi)」ぷ麟妷簽?80V第8章 單片機控制電路及程序編寫單片機是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統(tǒng)。盡管它的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。 89V51RD2 簡介它的主要特點是包含有64 KB的非易失性Flash程序存儲器和1 024字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM存儲器。前者支持并行和串行在系統(tǒng)編程(ISP)，屬低EMI方式(ALE禁能)；具有4個8位I／O端口，3個高電流P1端口(每個I／O端口的電流為16 mA)，可兼容TTL和CMOS邏輯電平。該微控制器性價比高，可簡化整個系統(tǒng)電路，降低系統(tǒng)成本，通過串行接口通訊方式既可完成系統(tǒng)升級，也可實現(xiàn)遠程控制系統(tǒng)。 X1227S8I簡介X1227S8I是一款帶有時鐘、日歷、CPU監(jiān)控電路和兩路查詢報警的實時時鐘(RTC)， kHz晶體作為輸入，可精密到秒、分鐘、小時、日期、星期、月、來顯示時間，并能自動調(diào)整閏年至2096年。X1227S8I還提供一個備用電源的輸入引腳(VBACK)，該引腳可使器件采用不可充電的電池作為備用電源。X1227S8I具有一個4 K位的EEPROM陣列，可保存系統(tǒng)配置參數(shù)，并具有安全、保密性。該存儲器在主電源和備用電源全都失效時不受影響。另外，～ V單電源；其工作溫度范圍為40℃～+85℃；采用小型8引腳SOIC封裝等特點。圖81單片機定時控制電路　由于氣體放電燈消耗的功率取決于輸入電壓，根據(jù)高壓鈉燈的工作特性隨電源電壓的變化規(guī)律，當工作電壓上升至額定電壓的106％時，鈉燈的功耗將上升至額定功率的115％；當工作電壓上升至額定電壓的110％時，鈉燈的功耗將上升至額定功率的130％。我們額定功率為250 W的鈉燈，當電源電壓上升至額定電壓的108％時，燈泡的功耗將上至310W，這將造成用電量的大幅度上升。 由于設(shè)計道路亮度時已考慮了正常的亮度需要，所以不應(yīng)以降低亮度來節(jié)約電能消耗，但考慮到后半夜車輛人流大為減少，此時供電電壓因用電負荷減少而升高，此時采用降低供電電壓，而適當降低光源的光通量也是可行的。假設(shè)后半夜的供電電壓升高10％，此時再降低供電電壓為額定電壓的90％來運行，則光通量減少為額定值的70％，而消耗功率可減少55％。我們?nèi)6574芯片上四腳接下的68K電阻為采樣端，將單片機定為高峰用電時期和后半夜時期（用電大幅度降低的時候）通過單片機控制9013三極管輸出信號脈沖調(diào)節(jié)68K電阻電阻值的大小然后發(fā)送到L6574芯片上來調(diào)節(jié)電壓的大小。9013是一個放大三極管，它屬于NPN的管子，集電極發(fā)射極電壓最小值25V集電極基電壓最小值 45V射極基極電壓最小值 5V集電極電流 耗散功率 結(jié)溫 150℃特怔頻率 最小 150MHZ它的作用是將L6574芯片發(fā)出的電壓通過9013的發(fā)射極傳送電壓值到單片機上由單片機控制電壓值。圖82 9013三極管引腳圖路燈照明節(jié)能的基本原則應(yīng)以保證不降低場所的視覺要求為原則，在保證亮度標準和照明質(zhì)量的前提下，依據(jù)路燈電壓與功率的非線性關(guān)系，力求減少照明系統(tǒng)中的能量損失，最有效地利用電能。系統(tǒng)采用降壓調(diào)功節(jié)電，即利用時控自動投切及跟壓調(diào)功等技術(shù)，自動跟蹤電網(wǎng)電壓，自動調(diào)節(jié)照明功率，實現(xiàn)對燈具自動、準確地開關(guān)及電壓和照度輸出的智能化模糊調(diào)節(jié)。智能化地調(diào)整路燈的實際供電電源，使輸出電壓相對穩(wěn)定，保證燈具的輸入功率與實際照度要求達到最佳匹配，從而實現(xiàn)了高效節(jié)電，使其節(jié)電率達15％～38％，且延長了燈具的使用壽命。例如；每晚23點后進入節(jié)能模式一直到第二天早上6：30路燈熄滅前，通過單片機控制L6574實現(xiàn)鈉燈降壓10%，而功率則降低了30%，且發(fā)光量并無多大變化，如株洲市全部采用該型智能鈉燈，每只燈每天節(jié)能電量為：（250w）=（kw）設(shè)全市該型路燈共5萬個，則全年使用該型鈉燈至少可節(jié)電:50000365=2044000KW如推廣到全國其節(jié)能效應(yīng)則更顯著，如此可見研究節(jié)能型電子鎮(zhèn)流器的意義十分重要。我們首先采用X1227S8I型號芯片進行定時。將高峰用電時間設(shè)定為夜燈時間（定為19點）T1，然后將用電低谷期設(shè)定為半夜燈時間（定為24點）T2。圖83單片機流程圖我們通常采用L7812與L7805三端穩(wěn)壓管給單片機供電，為了單片機設(shè)定時間更為準確，能確保單片機不斷電的情況下，我們又采用了5V干電池供單片機電源。三端穩(wěn)壓：L7805，L7812 三端固定輸出電壓式穩(wěn)壓電源L78系列運用其器件內(nèi)部電路來實現(xiàn)過壓保護、過流保護、過熱保護，這使它的性能很穩(wěn)定。能夠?qū)崿F(xiàn)1A以上的輸出電流，器件具有良好的溫度系數(shù)。本產(chǎn)品有多種電壓輸出值5V~24V， 可以運用本地調(diào)節(jié)來消除噪聲影響，解決了與單點調(diào)節(jié)相關(guān)的分散問題。輸出電壓誤差精度分為177。3%和177。5%。L78系列在降壓電路中應(yīng)注意以下事項： 輸入輸出壓差不能太大,太大則轉(zhuǎn)換效率急速降低，而且容易擊穿損壞； 輸出電流不能太大， 是其極限值。大電流的輸出，散熱片的尺寸要足夠大，否則會導致高溫保護或熱擊穿； 輸入輸出壓差也不能太小,大小效率很差。 L7812主要特點是穩(wěn)壓，他的作用是將輸出的電壓值轉(zhuǎn)換為12V電壓。L7805主要特點是穩(wěn)壓，它的作用是將輸出的12V電壓轉(zhuǎn)換為5V電壓給單片機供電。圖84 L7812與L7805的連接電路圖 圖85L7812與L7805的引腳圖設(shè)計心得這次論文制作是在緊張而艱辛的時光中完成的。這次論文是對我的一次考驗，同時也是對大學3年所學知識的檢閱。查資料時用到了曾經(jīng)學過很多知識點；設(shè)計時想起了曾經(jīng)忘卻的電子學，分析電子知識；論文寫作時又重新打開了《計算機文化基礎(chǔ)》中的Word ,Excel的使用等。在實驗及寫作論文的過程中，我學到了很多新的知識其中包括對社會、經(jīng)濟、文化、環(huán)境、人文等的認識，同時增強了我獨立完成工作的能力，出現(xiàn)疑問時只能自己查資料認真鉆研解決或求教指導教師；論文的完成同樣增強了我獲取信息、處理信息的能力，提高了我獨立策劃，獨立思考的能力，還有增強了我將來走向社會的自信心。回想這次設(shè)計和論文寫作過程，發(fā)現(xiàn)每一個過程都充滿了回憶。導師治學嚴謹?shù)淖黠L，至今我仍歷歷在目；平時自以為知識較扎實，但寫論文和查資料時真正體會到“書到用時方恨少”。通過幾十天的設(shè)計查找讓我深深地明白處理學術(shù)問題不是一件簡單的事，每一項成果的產(chǎn)生，是需要數(shù)十次甚至上千次的思考。在論文創(chuàng)作的過程中也暴露我的主要優(yōu)缺點：缺點是作風有點懶散、缺乏耐心。當實驗幾十天都是重復(fù)的勞動時，還有查找英文資料時，曾用了整整兩個星期，跑了好幾個圖書館，我會常常因此感到厭倦。優(yōu)點是喜歡開動腦筋，盡管實驗周期較長，但我在某些方面改進了實驗和處理方法，從而縮短了工作量。總之，本論文創(chuàng)作給我提供了一次難得的學習機會。面對缺點，我會在以后的工作中逐一改正。對于優(yōu)點，我會繼續(xù)發(fā)揚。致 謝本次畢業(yè)設(shè)計與制作是在嚴俊文老師的精心指導下，通過同組成員的共同討論、交流下才順利完成的。在課題的研究設(shè)計和論文的撰寫過程中，老師都給予了我們許多無私的幫助和關(guān)懷，花費了大量的心血，才能使我順利完成各項工作。在此，向恩師謹致我最崇高的敬意和最誠摯的謝意！老師對我在學習上的嚴格要求和教誨，對學生的負責，使我受益非淺，這些必將對我以后的學習、工作和生活產(chǎn)生深遠的影響。在此，向劉郁文老師謹致我最崇高的敬意和最誠摯的謝意！同組同學在設(shè)計過程中也給與了很大的幫助,可以說沒有他們的幫助,這次的設(shè)計我是很難完成的。在此,向他們表示感謝!然后還要感謝大學三年來所有的老師，為我們打下電力電子專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。最后感謝湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院對我的大力栽培。參考文獻[1] 陽昌漢主編，高頻電子線路，哈爾濱工業(yè)大學出版社，2001[2] 吳立新主編，實用電子技術(shù)手冊，機械工業(yè)出版社，2002[3] 林濤主編， 電力電子基礎(chǔ)，清華大學出版社，2006[4] 趙世平主編，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，中國電力出版社，2004[5] 顧海洲主編，自動檢測技術(shù)，清華大學出版社，2004[6] 何小艇主編，單片機系統(tǒng)設(shè)計，浙江大學出版社，2001[7] 吳少軍主編，實用低功耗設(shè)計原理、器件、與應(yīng)用，人民郵電出版社，2003[8] [9] [10][11][12][13][14]附 錄元件清單表序號標號元件各稱型號或數(shù)值數(shù)量備注1L6562功率因素校正芯片L656212L6574高頻逆變芯片L657413L7805三端穩(wěn)壓管L780514L7812三端穩(wěn)壓管L7812159013三極管901316P89V51RD2單片機P89V51RD217X12278SI時鐘芯片X12278SI18Lamp高壓鈉燈250W19Q1 Q2 Q3Mos管IRF840310C2電容220nf/220V111C7電容22uf/450V112D1升壓二極管26C113R6電阻10K114R10R11電阻750K415R2電阻8K116R9 R8 R32電阻1K117R24電阻6．8k1智能型高壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器總電路圖