【導讀】開關電源具有體積小、效率高的優(yōu)越性，從而在電力傳動、微型計算機、家用電器、通訊電源等領域中得到廣泛應用。然而，因其輸出精度較低、有開關紋波等因素，在高性能應用場合尚未完全取代線性電源。為此，采用數(shù)字技術控制來提高開關電源的性能己成為精密電源的一大發(fā)展方向。本次設計則運用了數(shù)字智能開關電源的概念，著重研究數(shù)字化精密電源模塊控制的幾個關鍵技術。設計并制作出智能開關穩(wěn)壓電源。本設計將市電整流濾波以后經(jīng)過受控開關變壓器的轉換再經(jīng)過整流濾波從而得到理想可變的直流電源。其中ADC0808將采樣的模擬值轉換成數(shù)字信號供單片機使用。電源還增加了顯示、保護和報警電路，從而確保電源的可靠性和安全性。44鍵盤用于預設電源的初值和其他的一些功能的轉換按鈕。設計中采用8255A芯片是為擴展單片機的接口為以后的電源升級留下了備用口。

　　

【正文】 mov @r0,a。 mov a,00h。 retK14:cjne r2,1,K15。存儲十分位 mov r2,00h。 清空R5為下次掃描做準備 mov r0,22。 mov a,r3。 mov @r0,a。 mov a,00h。 retK15:cjne r4,1,K16。存儲百分位 mov r4,00h。 清空R6為下次掃描做準備 mov r0,23。 mov a,r3。 mov @r0,a。 mov a,00h。 retK16:cjne r5,1,K17。存儲千分位 mov r5,00h。 清空R7為下次掃描做準備 mov r0,24。 mov a,r3。 mov @r0,a。 mov a,00h。 retK17:ret 顯示程序流程 顯示程序主要是顯示當前值和設定值在程序中設定相應的變量就可以在不同的時間調用顯示，具體的顯示流程如下：查看標識顯示輸入值顯示當前值顯示當前值？中斷１中斷返回顯示程序重點部分如下：ORG 0003HAJMP 0200HORG 0200HL1:setb rs0。 MOV B,0ffH。 顯示的時間設定ORG 0433HMOV R0,00H。R0清零MOV R0,03H。寫8255a的控制字MOV A,89HMOVX @R0,A。A,B口為輸出,c口為輸入MOV DPTR,TABLE。MOV A,00H。LOOP:MOV R0,01H。MOV A,0EH。MOVX @R0,A。點第1燈MOV R0,00H。數(shù)據(jù)送A口MOV R1,21。MOV A,@R1。MOVC A,@A+DPTR。MOVX @R0,A。 顯示第一位ACALL DELAY1。MOV R0,01H。MOV A,0DH。MOVX @R0,A。點第2燈MOV R0,00H。數(shù)據(jù)送A口MOV R1,22。MOV A,00H。MOV A,@R1。MOVC A,@A+DPTR。MOVX @R0,A。 顯示第二位ACALL DELAY1。MOV R0,01H。MOV A,0BH。MOVX @R0,A。點第3燈MOV R0,00H。數(shù)據(jù)送A口MOV R1,23。MOV A,00H。MOV A,@R1。MOVC A,@A+DPTR。MOVX @R0,A。 顯示第三位ACALL DELAY1。MOV R0,01H。MOV A,07H。MOVX @R0,A。點第4燈MOV R0,00H。數(shù)據(jù)送A口MOV R1,24。MOV A,00H。MOV A,@R1。MOVC A,@A+DPTR。MOVX @R0,A。 顯示第四位ACALL DELAY1。DJNZ B,LOOP 。 重新顯示以延長顯示時間。MOV R0,01H。MOV A,0FFH。MOVX @R0,A。 顯示滅RETI TABLE: DB 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,67hDELAY1: MOV R7,0FHDL1: MOV R6,0FHDL2: DJNZ R6,DL2 DJNZ R7,DL1 RETEND 采樣流程電路采樣之后經(jīng)過ＡＤＣ０８０８的轉換后再經(jīng)過單片機的讀取并將采樣數(shù)據(jù)存儲．流程如下：Ａ/Ｄ轉換單片機讀存過壓或過流嗎？過熱嗎調用保護程序定時器1中斷中斷返回其程序如下：ORG 0000HJMP MAINORG 0003HJMP T00ORG 0030HMAIN:MOV R0,00H。R0清零MOV R0,03H。寫8255a的控制字MOV A,89HMOVX @R0,A。A,B口為輸出,c口為輸入SETB IT0。SETB EX0。SETB EA。READ: MOV P1,80H。MOV R0,00H。MOV R0,0BFH。轉換的是IN7DA轉換的地址是0BFHMOVX @R0,A。 啟動AD轉換MOV P1,0FFH。JMP READ。T00: PUSH ACC。PUSH PSW。SETB RS0。MOV A,00H。MOV R1,88。將AD轉換值裝到RAM的88中MOV @R1,00H。MOV R0,02H。L4:MOVX A,@R0。讀取C口的數(shù)據(jù)JMP L4。MOV @R1,A。CJNE A,00H,L2。JMP L3L2:CLR RS0。POP PSW。POP ACC。RETIL3:CLR RS0。POP PSW。POP ACC。RETIEND 中心控制部分即是PWM信號的產(chǎn)生流程在這次的設計中我們采取了兩個計時器來完成的，計時器０和計時器１兩個交替計時和中斷響應來完成ＰＷＭ信號的產(chǎn)生．計時器０產(chǎn)生我們需要的ＰＷＭ波的高電平，計時器１產(chǎn)生ＰＷＭ波的低電平需要的低電平，如此交替則可以形成一定占空比的PWM信號。其流程如下：定時0中斷=1TR1=1中斷返回定時1中斷A/D轉換計算過壓或過流嗎？過熱嗎調用保護程序中斷返回TR0=1=0程序如下：ORG 0000HJMP 0130HORG 000BHLJMP INT00ORG 001BHLJMP INT11ORG 0130HMAIN:MOV IE,0FFH。開全部中斷 MOV IP,0AH。設定定時中斷0和1的中斷優(yōu)先級別最高 MOV TMOD,22H。定時方式都為2 MOV SP,50H。 SETB F0。 MOV R0,67H。 MOV A,125。低電平時間 MOV @R0,A MOV A,00H。 CLR SETB TR0。啟動定時器0,1INT00:SETB 。 PUSH ACC。 產(chǎn)生高電平 PUSH PSW。 MOV A,00H。清空A SETB RS0。改變R0等的地理位置 JNB F0,ST。判定鍵盤是否有輸入和DA轉換結束,有為1否為0 MOV R0,67H。 MOV A,@R0。 MOV TH1,A。 SETB TR1。 CLR RS0。 POP PSW。 POP ACC。 RETIST: CLR 。 POP PSW。 POP ACC。 CLR RS0。 RETI INT11:CLR 。 PUSH ACC。 產(chǎn)生低電平 PUSH PSW。 SETB RS0。 MOV A,00H。清空A JNB F0,ST1。判定鍵盤是否有輸入和DA轉換結束,有為1否為0 MOV R0,67H。 MOV A,@R0。 MOV B,A。 MOV A,0FFH。 SUBB A,B。 MOV TH0,A。 CLR RS0。 SETB TR1。 POP PSW。 POP ACC。 RETIST1: CLR 。 POP PSW。 POP ACC。 CLR RS0。 RETI END攀枝花學院本科畢業(yè)設計論文 軟件測試 A/D轉換程序的測試我們的AD的仿真是建立在我們的參考電壓在5V的基礎上的仿真結果如下： A/D測試仿真電路如上圖所示IN7（+3V）腳的輸入信號經(jīng)過轉換以后的輸出的數(shù)字信號是99H，這個數(shù)字信號就供給單片機的讀取實現(xiàn)了信號的A/D轉換。我們將轉換以后的數(shù)字信號99H轉換成十進制數(shù)為513，利用公式v，而它的轉換精度為：這樣可以得到8位A/D轉換的誤差為：mv這個和轉換的真實值在它的允許范圍內而且滿足我們的設計要求。所以A/D轉換是成功的。 ＰＷＭ信號程序的測試仿真的結果如下：調試前的圖（） PWM信號測試圖調試后的結果： 測試生成的PWM信號結果如上圖所示,左邊為占空比為75%的PWM信號,右邊的為占空比為50%的PWM信號（PWM的頻率為50HZ）,由上圖可以知道我們的仿真的波形有一些變形,主要是由于我們的軟件和計算機的性能不是太好所導致(我用標準的信號源檢測過).%的PWM信號這要使用定時方式0,給他們的初值為 (81924400)/2=1896 us即是THO=TH1=07H,TL0=TL1=,完全符合要求了. 鍵盤掃描和顯示程序的測試為了更加直觀的了解鍵盤的掃描我們將顯示掃描的鍵盤的結果。測試程序之前我們已經(jīng)在前面的電路中將它們實現(xiàn)的電路完成。如下面所示，我們只需要將程序加入AT89C51運行即可檢測程序設計是否符合要求。 掃描前的鍵盤和顯示: 鍵盤接口電路 顯示電路鍵盤鍵入一個0到9的任意四位數(shù)然后顯示,但要注意的是我們在輸入數(shù)據(jù)以前先要輸入他的位，我們要依次按S13，5，S14，2，S15，3，S16，4即可了。顯示單元的工作原理是這樣的:要想顯示合理且正確我們首先要確定顯示器是共陰還是共陽，這次設計是共陰，這個也決定了我們后面輸入的代碼是共陰極的代碼，顯示的過程是這樣的，我們首先將代碼通過8255A的PA口送到顯示器的8各引腳上，然后再將說要點燃的燈的代碼通過8255A的PB口送到顯示器的1234中相應的口，如此循環(huán)就可以顯示所有的數(shù)字了。,仿真的結果如下: 測試結果從上面的調試我們可以得到這樣的結論：鍵盤掃描和顯示均正常且符合我們的設計要求。5 組裝與調試5 組裝與調試①電路的組裝：硬件的組裝電路要按照整體的電路圖進行組裝，主要注意各個端口的連接不能接錯或者是漏接，這樣才能保證電路的可靠和準確。這里就不再詳細的闡述各部份的具體連接了。②硬件電路的調試：在單片機加入程序之前，我們首先在調試輸入級的整流濾波，我們的DCDC轉換已經(jīng)滿足要求以及采樣也是否滿足條件。1）電源中前級的濾波效果會給后面的輸出帶來嚴重的影響因此在組裝后還要進一步的調整觀測。電源輸入級的變壓以及整流濾波仿真見下圖：電路連接如下： 電源前級電路先按照設計的方案連接電路圖，但輸出的電路中紋波過大于是就改變?yōu)V波電容的值，最終完成設計，變壓器的線圈初級和次級線圈的軋數(shù)比為10：1仿真結果如下： 整流濾波后的輸出波形輸出的直流很穩(wěn)定但是紋波還是很高，因此我們在前級加一個濾波電容1200uF，再次觀察紋波，其結果見下圖： 前級輸出的紋波 由圖可見紋波在nv級別，完全滿足我們的設計的輸出要求。 整機的調試首先按照整體的電路圖連接（具體的就不再累贅的敘述），然后啟動我們的電路檢測其是否能夠正常工作，若不能則要分析原因并作出調整。①因為在前面我們的數(shù)字系統(tǒng)和主、輔電源經(jīng)過了先前的測試能夠滿足條件所以現(xiàn)在不再做單塊的從新檢測了。所以在這里我們首先檢測電路在占空比為99%的狀況下電路的輸出是否能超過我們設計要求的最高電壓值9V.當單片機產(chǎn)生的PWM信號的占空比為99%我們的仿真電路的輸出值為5V左右，在占空比如此高時我們的輸出僅僅外5V，達不到我們的設計要于是我們就調節(jié)開關變壓器的線圈軋數(shù)比，使它的N=7，再觀察我們的輸出，通過觀察我們的輸出達到40多伏特，它大于我們的最大設計值9V，但是它太大啟動電源時容易引起后面的過壓保護于是我們再次調節(jié)N的值，最終我們在使N=（N為初級線圈軋數(shù)與次級線圈的軋數(shù)比）。，如下圖所示： 調試一我們通過這個初步演算出每一個值所對應的占空比了，然后再進行試驗，我們一占空比為50%為例：其其輸出結果用示波器和電壓表觀察如下圖所示： 調試二通過上面的調試我們的輸出電壓能夠完成預定的設計要求。輸出能夠按照我們的設想進行輸出。但是還是有一定的出入，但是我們的電壓被單片機跟蹤，它會自動的根據(jù)設定值和輸出值進行調整。通過不斷的設定初值和不斷的調試，我們相應的值的設定基本完成，而且輸出也很可靠。②過壓的調試 首先我們設定電壓的輸出值為4V，然后我們在輸出端口加載一個打的信號（+6V）.按照我們的設定輸出值大于設定值的20%以后就會采取過壓保護的措施。即PWM信號口輸出一個低電平使初級線圈被斷開，從而次級線圈也沒有電流流過。維持這個狀態(tài)一段時間后我們的輸出就按照比例減小占空比20%，再觀察輸出，在進行輸出電壓的自動調節(jié)。過壓保護測試如下圖：