【正文】 sptrLastError = iError。 } /*==================================================================================================== 增量式PID計算部分 =====================================================================================================*/ int IncPIDCalc(int NextPoint) { register int iError, iIncpid。 //Error[2] sptrProportion = 0。sPID。 //Error[1] int PrevError。 //誤差累計 double Proportion。通過本次畢業(yè)設(shè)計，讓我學(xué)到很多在課本上學(xué)不到的東西,把在大學(xué)以前學(xué)習(xí)到的各科知識結(jié)合到一起,提高了我綜合思考問題的能力,.感謝四年來學(xué)校全體老師的培養(yǎng)，四年里收獲了很多。致 謝本論文是在李巖老師的悉心指導(dǎo)下完成的。5）本課題有效地解決了對不同手機進行在線充電的問題。本文探討了軟件設(shè)計的一般原則。3）計算機控制系統(tǒng)是所有機電一體化系統(tǒng)的核心。1）首先，在對市場進行深入調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，分析得出智能手機充電器必須具備的基本特征。為PWM設(shè)置合適的周期；(4)置位相應(yīng)的PWM脈寬輸出端，并延時T。脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)是常用于穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電壓及進行波形變換的一種重要技術(shù)【27】。采樣子程序用于采集從A/D轉(zhuǎn)換電路采集的模擬信號，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，存入相應(yīng)的緩沖器，供量化子程序量化之用。根據(jù)需求分析，做出系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)流程框圖，如圖41。如果靜差達不到要求，則加入積分控制，將KP減小，例如每次減小到原來的90%，積分時間TI由大到小。但KP 過大將使系統(tǒng)超調(diào)過大，振蕩加劇，穩(wěn)定性變壞；2)增大積分時間TI有利于減小超調(diào)和振蕩，有利于系統(tǒng)穩(wěn)定，但消除靜差的過程將加大；3)微分時間TD與系統(tǒng)快速性成正比，并能使超調(diào)減小，穩(wěn)定性增加，但抗擾性將變差?！?9】而PID參數(shù)的整定有很多種方法，如：臨界比例度法，擴充相應(yīng)曲線法和試湊法等。這種飽和作用是由積分引起的，故稱為飽和積分。3)采用增量型算法時所用的執(zhí)行器本身都具有寄存作用，所以即使計算機發(fā)生故障，執(zhí)行器仍能保持在原位，不會對生產(chǎn)造成惡劣的影響。在這種位置型控制算法中，由于算式中存在累加項，因此輸出的控制量u（k）不僅與本次偏差有關(guān)，還與過去歷史采樣偏差有關(guān)，使得u（k）產(chǎn)生大幅度變化，這樣會引起系統(tǒng)沖擊，甚至造成事故。利用微機軟件的靈活性，就可以實現(xiàn)從簡單到復(fù)雜的各種控制規(guī)律。由于它要求較小的采樣周期，只能實現(xiàn)較簡單的控制算法。將P、I、D三種調(diào)節(jié)規(guī)律結(jié)合在一起，既快速敏捷，又平滑準確，只要三者強度配合適當，便可獲得滿意的調(diào)節(jié)效果。但單純的積分也有弱點，其動作過于遲緩，因而在改變靜態(tài)品質(zhì)的同時，往往使調(diào)節(jié)的動態(tài)品質(zhì)變壞，過度過程時間加長。提高放大系數(shù)KP 雖然可以減小靜差，但永遠不會使之減小到零，而且無止境地放大系數(shù)KP 最終將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定?！?7】它具有許多特點，如不需要出數(shù)學(xué)模型，控制效果較好等，特別是在微機控制系統(tǒng)中，對于時間常數(shù)比較大的被控對象來說，數(shù)字PID完全可以代替模擬PID調(diào)節(jié)器，應(yīng)用更加靈活，使用性更強。當單片機端口Discharger為高電平時，三極管基極為相對低電平狀態(tài)，電池處于充電狀態(tài)。壓電式蜂鳴器約需要10mA的驅(qū)動電流，因此，如圖311下所示。隨時提供信息，操作人員參考?！?4】充電過程中顯示為正在充電狀態(tài)，并進行充電時間的顯示，還剩余充電時間的顯示。增大充電電流充電終止的電壓負增量(ΔV) 會比較明顯,因此第二階段,由于加大了電流,電壓波動增大了,60點的平均濾波后紋波有4mV左右,不滿足(ΔV)=2mV的判決條件了,需傳統(tǒng)慢速充電效率只有75%—80%。當然去掉BUCK變換電路是不行的,因為線性調(diào)壓調(diào)流電路損耗太大且不易控制。輸入的電壓采樣，為準確采集電池電壓，須暫時關(guān)閉電池的輸入。,總共大約115min。TL431就是一個比較理想的選擇。設(shè)計中,R4=,再用LM358運算放大器把電壓進行放大20倍后,送A/D轉(zhuǎn)換器。通過濾波器后,經(jīng)過多路選擇開關(guān)CD4051分路進行采集，再通過電壓跟隨器LM258D輸入到AD574進行采樣，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后輸入到單片機內(nèi)部，進行相應(yīng)處理。對于給定輸入電壓和輸出電壓,電感的峰峰值幅度是個的恒量。BUCK變換器運行遵循規(guī)則：當PWM輸出高電平時，電流通過晶體管和電感到電池。設(shè)計采用容易控制的、效率高的BUCK變換器。在印制板設(shè)計時應(yīng)讓模擬量輸入電路和數(shù)字電路應(yīng)盡量分開；芯片的數(shù)字地和模擬地就近接在一起。噪聲大的電源會產(chǎn)生不穩(wěn)定的輸出代碼?！?1】AD574應(yīng)用系統(tǒng)全部調(diào)試完畢后，在模擬輸入端輸入一穩(wěn)定的標準電壓。為了實現(xiàn)啟動A/D轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀出，AD574的片選信號由地址總低位提供。圖33 AD574與89C51單片機的接口電路圖33是AD574與PIC16F877單片機的接口電路，由于AD574片內(nèi)有時鐘，故無須外加時鐘信號。當AD574處于工作狀態(tài)時，R/=0時啟動A/D轉(zhuǎn)換；=1表示轉(zhuǎn)換正在進行。此引腳適當連接，可實現(xiàn)單極性或雙極性。在讀出期間，當A0=0時，高8位數(shù)據(jù)有效；A0=1時，低4位數(shù)據(jù)有效。AD574是美國Analog Device公司生產(chǎn)的12位逐次逼近式模擬量—數(shù)字量轉(zhuǎn)換器，其主要特點是：有參考基準電壓和時鐘電路，不需外部時鐘就可以工作；轉(zhuǎn)換速率高，12位轉(zhuǎn)換25μs，8位轉(zhuǎn)換16μs；8位或16位微處理器接口，自帶三態(tài)輸出緩沖電路，可直接與各種典型的8位或16位的微處理器相連而無須附加邏輯接口電路，切能與CMOS與TTL兼容；溫度適應(yīng)范圍大，在55℃—+125℃范圍內(nèi)滿足線性要求。 AD574的使用在本設(shè)計中，選擇了AD574轉(zhuǎn)換器，它可以將多路轉(zhuǎn)換器輸入的模擬量進行A/D轉(zhuǎn)換。PIC16F877單片機的程序存儲器以2K14位為單位。采用這樣的結(jié)構(gòu)后，不僅可以確保數(shù)據(jù)的安全性，而且便于實現(xiàn)指令提取的流水作業(yè)，也就是在執(zhí)行一條指令的同時對下一條指令進行取指操作；便于實現(xiàn)全部指令的單字節(jié)化、單周期化，從而有利于提高CPU執(zhí)行指令的速度。而不同于其他單片機，僅單純地采用普林斯頓體系結(jié)構(gòu)或哈佛體系結(jié)構(gòu)。第三章 硬件電路輸入為220V交流電,經(jīng)變壓器降壓后通過整流橋進行整流，整流橋采用1N4007,再經(jīng)過電容濾波穩(wěn)壓后輸入到降壓芯片7815降壓，再通過降壓芯片7805進行降壓得到5V電壓。 顯示部分方案的選擇與論證方案一：常用的數(shù)碼管顯示器由八個發(fā)光二極管組成，其中七個發(fā)光二極管控制七個筆畫的亮或暗，另一個控制一個小數(shù)點的亮和暗，這種筆畫式的七段顯示器能顯示的字符較少，字符的形式有些失真，但控制簡單，使用方便。信息被發(fā)送到/從DS18B20通過1線接口，所以中央微處理器與DS18B20只有一個一條口線連接。該DS18B20的數(shù)字溫度計提供9符的顯示器件。方案二：DS18B20溫度傳感器，12位存貯溫度值，測量精度高，采用多路測量方法，控制方法簡單，且反映靈敏高，獨特的一線接口，只需要一條口線通信多點能力，簡化了分布式溫度傳感應(yīng)用無需外部元件可用數(shù)據(jù)總線供電，℃至+125℃。CPU可用查詢或中斷方式了解轉(zhuǎn)換是結(jié)束。5V和0—177。是一個具有外接元件少，功耗低，精度高等特點，并且具有自動校零和自動極性轉(zhuǎn)換功能，只需外接少量的阻容元件即可構(gòu)成一個完整的A/D轉(zhuǎn)換器。1/2LSB。方案二：采用PIC16F877單片機進行控制。另外，作為一種功能強大的平臺，該手機電池充電器具有很好的功能擴展性，為后續(xù)技術(shù)升級，以進一步滿足市場的需要，提供了條件。由于手機的迅速普及及其在人們生產(chǎn)生活中所發(fā)揮的越來越重要的作用，為外出未攜帶手機電池充電器的人提供便捷安全的手機充電服務(wù)，就顯得尤為迫切。設(shè)計師在開始階段該十分清楚運用哪種焊接技術(shù)，以便讓CAD軟件包自動地根據(jù)元件位置選擇波峰焊或再流焊；(4)信號的完整性在設(shè)計的初期，就應(yīng)該利用EAD提供的幫助，進行簡單的單元掃描以檢查信號的延遲，或者進行線路板的模擬運行，從而調(diào)整元件的排列；(5)裸板—裸板的設(shè)計制造有一定的限制，包括物理和電氣兩方面的制約，其物理制約包括常用的和最小的線寬以及印制線壽命。信號完整性定時、相互干擾、EMC；可測試性測試通道、夾具定位；機械性能封裝、基板材料:元器件焊接、成本、利用率；基板材料、穩(wěn)定性、電氣性能；制造產(chǎn)量、成本、結(jié)尾工作:測試裸板測試、生產(chǎn)檢測分析器、界面掃描。EAD數(shù)據(jù)庫主要要考慮以下幾個因素:縮短開發(fā)周期；降低生產(chǎn)成本；提高產(chǎn)品質(zhì)量；利用最新技術(shù)；集成設(shè)計技術(shù)。DFM不再把設(shè)計看成為一個孤立的任務(wù)，它包括成本管理、整個系統(tǒng)的配合、PCB裸板的測試、元器件的組裝工藝、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗和生產(chǎn)線的制造能力等3)DFM文化啟動和建立DFM不是一件容易的事，它不僅耗費時間，而且耗費精力，但實踐證明這種付出是值得的。要想得到較滿意的產(chǎn)品就需要多次重復(fù)這一過程，使得產(chǎn)品開發(fā)周期延長，成本增高。3)使該充電器的綜合成本盡可能低。完成該手機電池充電器的設(shè)計選用合適的外圍器件、單片機等設(shè)備。但是，只有很小部分充電器采用微電腦控制(單片機控制)。而由于廠家品牌不同，電池/手機保護電路的電路方式有很大差別。如果沒有足夠精度的電壓參考源電路，設(shè)計功率余量不足，充電器就容易發(fā)熱，導(dǎo)致門檻電壓產(chǎn)生溫飄，影響充電控制精度。萬能手機充電器必備條件充電器如果要實現(xiàn)“萬能”，必須具備以下特點：1）由于手機充電器是直接使用220V的，它必須包含手機直充(具備AC/DC轉(zhuǎn)換、并輸出穩(wěn)定的電壓和足夠的電流)或手機座充的充電管理電路(充電電流、電壓控制與管理及保護)的功能。顯然，由于鋰離子電池對充電電流敏感，過大充電電流很容易導(dǎo)致電池發(fā)熱發(fā)脹、活性物質(zhì)脫落等問題，“萬能手機充電器”不能對不同容量電池提供不同的和適合的電流。為了減少電芯存放時間長而引起的容量下降，一般建議首次使用或長期存放后首次使用，采用深度放電再充滿的方式。質(zhì)疑三現(xiàn)在越來越多的消費者己經(jīng)認識到手機12小時16小時充電的說法不正確，這種說法是沿用以前老式電池的模式，對于鋰離子電池根本不需要甚至有害。所以電池門限控制可以說是充電控制的關(guān)鍵。這樣做使充電本身安全了，但電池卻永遠充不滿。只有兩根輸出線意味著該充電器放棄了電池本身具備的保護電路。當然，目前已經(jīng)有更先進的快速充電方式(比如一VD/DT)，具有良好的兼容性。3)采用微電腦芯片控制充、放電過程，充滿時自動關(guān)閉電源。據(jù)稱假如行家拿貨更會低至5元一8元。低價、一充多用、攜帶方便等優(yōu)點，使“萬能手機充電器”一時間出現(xiàn)在各大商場中，并成為消費者搶手貨。當前，手機充電器工作流程如下:1）檢測電池的電壓，如果低于一個域值電壓，就要進行涓流充電；2）電池充到一定電壓()時，進行全電流充電；3）當電池電壓達到預(yù)置電壓時，開始恒壓充電，同時充電電流降低；4）當電流逐漸減小到規(guī)定的值時，充電過程結(jié)束。通過采取這一措施可以大幅減少待機時2級電路的消耗電流。由此可見，充電器在從坐式向便攜式、雙槽式等方向發(fā)展的同時，也開始向標準化、通用化的方向發(fā)展。2)隨著手機種類的日益增多，各種充電器因機型不同，電源端口的大小也不相同，從而不能互換使用，給消費者帶來了不便。廠家生產(chǎn)的原裝旅行充電器和座式充電器，設(shè)計上都采用越來越精密的保護電路或開關(guān)電路設(shè)計，對電池的充電起到了良好的保護作用。采用大電流的快速充電法，在電池充滿后如不及時停止會使電池發(fā)燙，過度的過充會嚴重損害電池的壽命。這些假冒偽劣充電器由于設(shè)計簡單，采用劣質(zhì)材料，加工手段粗糙，對手機電池的性能和壽命有很大損害。現(xiàn)在市場上發(fā)現(xiàn)有一些假冒偽劣手機電池便攜式充電器。在去年產(chǎn)品質(zhì)量國家監(jiān)督抽查結(jié)果中，將近40%的廠家生產(chǎn)的充電器不合格。另外，利用現(xiàn)有的手機電池充電器，過于分散，進行有效管理的難度大，不適應(yīng)公共場所的需要。如果某人的手機沒法使用，將對他的工作、生活造成巨大影響，甚至損失。選擇簡潔、高效的硬件，設(shè)計穩(wěn)定可靠的軟件，滿足了對當前市售所有手機的充電的要求。摘要本系統(tǒng)是基于PIC單片機的智能手機充電器設(shè)計，詳細介紹了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計，包括采樣電路、控制電路、電源電路以及對PIC16F877單片機進行了較詳細的介紹。軟件方面重點闡述了系統(tǒng)的軟件設(shè)計，以匯編語言為工具，采用面向?qū)ο?