基于單片機(jī)數(shù)控直流恒壓電源的設(shè)計(jì)與制作-資料下載頁
2024-11-17 21:33本頁面
【導(dǎo)讀】范圍為800mA，并可由液晶屏顯示實(shí)際輸出電壓值。系統(tǒng)有短路、過載和過溫保護(hù)。大器進(jìn)行放大，控制輸出功率管的基極，隨著功率管基極電壓的變化而輸出不同的電壓。實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明，本系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用于需要高穩(wěn)定度小功率恒壓源的領(lǐng)域。分采用無線接收模塊編、解碼實(shí)現(xiàn)方向控制。用液晶1602顯示數(shù)據(jù)。
【正文】 ，主程序設(shè)計(jì)流程圖如圖 31 所示 。 開 始初 始 化按 鍵 處 理子 程 序PWM子 程 序A/D采 樣顯 示 子 程 序結(jié) 束 圖 31 主程序流程圖 14 PWM 子 程序設(shè)計(jì) PWM 子程序設(shè)計(jì)思路：先判斷按鍵按下與否，若無則繼續(xù)判斷，若有則顯示按鍵按后設(shè)置的值 并產(chǎn)生匹配的 PWM 值，后輸出 PWM 波； 經(jīng)過 A/D 的采集反饋到單片機(jī)顯示實(shí)際輸出的電壓值，若與按鍵設(shè)置的電壓值相等則輸出剛剛匹配的 PWM 值，再進(jìn)行 A/D 信號(hào)的不斷采集比較；若與按鍵設(shè)置的電壓值不相等則調(diào)整 PWM 值知道相等后輸出。 流程圖如下 圖 32。 開 始是 否 有 按鍵 按 下 顯 示 設(shè) 定 值 產(chǎn) 生 P W M 匹 配 值輸 出 P W M 波A / D 采 集顯 示 實(shí) 際輸 出 值輸 出 值與 設(shè) 定 值 是 否 相 等產(chǎn) 生 新 的P W M 匹 配 值NYYN 開始=0?NYPWM值+1P3.=0?NYPWM值1=0?YN值+10=0?NYPWM值10子程序返回 圖 32 PWM子程序 圖 33 按鍵子程序 按鍵子程序設(shè)計(jì) 按鍵電路由四個(gè)組成，程序設(shè)計(jì)思 路：先對(duì) 端口的進(jìn)行判斷，若有按下則對(duì)PWM 值加 1 然后再返回 子程序返回 ；若無則判斷下一個(gè)端口 的按鍵，若有按下則對(duì) PWM 值減 1 然后再 子程序返回 序；若無則判斷 端口的按鍵，若該按鍵有按下則對(duì) PWM 值加 10 然后再 子程序返回 ；若無則再判斷下一個(gè)端口 的按鍵，若有按下則對(duì) PWM 值減 10 然后再 子程序返回 ；若無則子程序返回。按鍵子程序流程圖如上圖33。 15 顯示子程序設(shè)計(jì) 開 始送 指 令 碼等 待 液 晶 控制 器 是 否 忙寫 指 令送 設(shè) 置 顯 示 器 第一 行 的 初 始 地 址等 待 液 晶 控制 器 是 否 忙寫 數(shù) 據(jù)第 一 行 是 否全 部 顯 示送 設(shè) 置 顯 示 器 第二 行 的 初 始 地 址等 待 液 晶 控制 器 是 否 忙寫 數(shù) 據(jù)第 二 行 是 否全 部 顯 示子 程 序 結(jié) 束YYYYNNNNNY 圖 34 液晶 1602顯示流程圖 4 調(diào) 試與測(cè)試 在整個(gè)調(diào)試過程中，調(diào)試 的硬件電路是很重要的，硬件電路雖然簡(jiǎn)單，但是整個(gè)設(shè)計(jì)的完成要依靠硬件電路完成后才能進(jìn)行調(diào)試。因?yàn)檎{(diào)試軟件 Proteus 工具內(nèi)沒有STC12c5412 芯片。此設(shè)計(jì)主要是通過軟件的編程來完成數(shù)控穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)調(diào)試工具 主要用到的是 數(shù)字 萬用表 ,用示波器來測(cè)量 PWM 信號(hào)輸出 。 數(shù)字萬用表 是提供一個(gè)可以測(cè)量電路中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的參數(shù)，在調(diào)試過程中，要適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)電路中的一些電壓和電阻值， 如液晶對(duì)比度、驅(qū)動(dòng)放大 電路，以及測(cè)量脈沖電路， 才能使部分功能電路正常工作起來。 16 硬件調(diào)試 驅(qū)動(dòng)放大電路調(diào)試 輸出電壓是通過單片機(jī)對(duì) PWM 脈沖的控制輸出 ，再經(jīng)過運(yùn)放 對(duì)數(shù)字信號(hào)的放大 。 從A/D 端口采回來的數(shù)據(jù)對(duì) LM324 上的可調(diào)電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)放大，達(dá)到所需要的放大倍數(shù)和電壓值 。 顯示調(diào)試 因?yàn)?STC12c5412 單片機(jī)和 51 單片機(jī)的程序的通用性，可以在仿真軟件 Proteus 里按照硬件電路連接方式連接后仿真調(diào)試顯示軟件。 通過單片機(jī)編程 對(duì)顯示寫入值，看能否實(shí)現(xiàn)寫入值的顯示，若顯示正常則顯示調(diào)試成功；軟件成功后就可將程序考入硬件實(shí)際電路中調(diào)試看顯示硬件電路是否正常。 軟件調(diào)試 穩(wěn)壓 數(shù)控電源的軟件調(diào)試可以一個(gè)模塊一個(gè)模塊調(diào)節(jié)，有顯示模塊、 PWM 信號(hào)輸出模塊、 A/D 對(duì)信號(hào)采集模塊、按鍵模塊，一個(gè)一個(gè)的完成后再進(jìn)行整機(jī)的調(diào)試。 主要是對(duì) PWM 輸出的 調(diào)試 和 A/D 對(duì)電壓的采樣來調(diào)節(jié) PWM 輸出的調(diào)試 。 由于負(fù)載的變化使輸出電壓不穩(wěn)，所以采用 A/D 反饋來調(diào)節(jié) PWM 值的輸出使輸出穩(wěn)定電壓。從而達(dá)到所想要的電壓與實(shí)際輸出的 相 符合。 5 結(jié)論 經(jīng)過努力 將在學(xué)校沒用過的單片機(jī) STC12c5412 資料看懂，發(fā)現(xiàn)其實(shí)都差不多，只是內(nèi)部的一些結(jié)構(gòu)不同，比如 51 單片機(jī)里面沒有 A/D 轉(zhuǎn)換和 PWM 輸出，但是 STC12c5412單片機(jī)內(nèi)部有。本系統(tǒng)設(shè)計(jì) 運(yùn)用 STC12c5412 單 片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì) PWM 控制 來實(shí)現(xiàn)輸出電壓的步進(jìn)變化。經(jīng)過 LM324 驅(qū)動(dòng)放大輸出電壓，用單片機(jī)的 A/D 信號(hào)的采集來調(diào)節(jié) PWM 值輸出與實(shí)際相符的電壓。經(jīng)液晶顯示來顯示輸出的電壓值。 17 謝辭 參考文獻(xiàn) [1] 郭健華 .主編《數(shù)字電子技術(shù)與實(shí)訓(xùn)教程》人民郵電出版社 。2020. [2] 樓然苗 、 李光飛 .51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例 [M]． 北京 ： 北京航空航天大學(xué)出版社 。2020. [3] 沈聿農(nóng) .主編《傳感器及應(yīng)用技術(shù)（第二版）》化學(xué)工業(yè)出版 社 。 [4] 李法春 .主編《單片機(jī)原理及接口技術(shù)案例教程》機(jī)械工業(yè)出版社 。 [5] 周樂挺 .主編《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》高等教育出版社 。 [6] 楊志忠 .主編《數(shù)字電子技術(shù)》高等教育出版社 。 [7] 胡宴如 .主編《模擬電子技術(shù)》高等教育出版社 。 [8] 石生 .主編《電路基礎(chǔ)分析》高等教育出版社 。 18 附件 1 硬件電路圖 19 20 附件 2 原理圖
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