【正文】 29 參考文獻(xiàn) [1] 趙 亮，侯國銳 .單片機(jī) C語言編程與實(shí)例 [M].北京 :人民郵電出版社 ,2021 [2] 曲學(xué)基 ,王增福 ,曲敬鎧 .穩(wěn)定電源實(shí)用電路選編 .[M]北京 :電子工業(yè)出版社 ,2021 [3] 黃智亮 .全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練教程 .[M]北京 :電子工業(yè)出版社 ,2021 [4] 張毅剛 ,劉杰 .MCS51單片機(jī)原理及應(yīng)用 .[M]哈爾濱 :哈爾濱 工業(yè)大學(xué)出版社 ,2021 [5] 那文鵬 ,王昊 .通用集成電路的選擇與使用 .[M]北京 :人民郵電出版社 ,2021 30 題目 專業(yè) 電氣自動(dòng)化技術(shù) 班級(jí) 電自 091 班 姓名 都應(yīng)軍 指導(dǎo)教師評(píng)語：（ 根據(jù)完成“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書”規(guī)定工作的情況：創(chuàng)新性評(píng)價(jià)、寫作的規(guī)范化程度、存在的問題、是否可以提交答辯等。 李老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的科研知識(shí)、孜孜不倦的探索精神和樂觀豁達(dá)的人生態(tài)度將激勵(lì)我在未來的學(xué)習(xí)、工作和生活中不斷進(jìn)步。這種做法既有助于完成理論知識(shí)的鞏固，又有助于帶動(dòng)實(shí)踐，解決實(shí)際問題，加強(qiáng)我們的動(dòng)手能力和解決問題的能力。培養(yǎng)了我運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。 我在這一次 LED 照明恒流驅(qū)動(dòng)電源的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，很是受益匪淺。 圖 41 主程序流程圖 開始 系統(tǒng)初始化 開中斷 掃描鍵盤 有鍵按下 設(shè)置處理 步進(jìn) +處理步進(jìn) +處理理 確認(rèn)處理 數(shù)字處理 調(diào)用顯示中斷子程序 步進(jìn) 處理步進(jìn) + 處理理 N Y 25 圖 42 鍵盤中斷子程序流程圖 4． 4 顯示處理程序 本系統(tǒng)采用定時(shí)中斷 0 來實(shí)現(xiàn)逐位動(dòng)態(tài)顯示，每位顯示間隔固定為 2ms，使 LED 輸出非常穩(wěn)定，無法考慮定時(shí)刷新顯示，使得該顯示子程序簡(jiǎn)單靈活，適用性廣。然后判斷設(shè)定鍵、校準(zhǔn)鍵是否按下， 在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè)延時(shí)程序 24 后，再確認(rèn)該鍵電平是否保持閉合狀態(tài)電平。方便設(shè)計(jì)需要可先總括出整個(gè)程序的流程圖，然后在逐步完善各個(gè)流程圖。 Keil C51 軟件提供了豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具。 C51 開發(fā)環(huán)境一般都提供了數(shù)學(xué)計(jì)算等子程序，為程序開發(fā)帶來方便。電路如圖 313控制電路供電電源，圖 314 驅(qū)動(dòng)電路供電電源。這樣就形成了反饋調(diào)節(jié)，提高輸出電流的精度。 該電流源電路可以結(jié)合單片機(jī)構(gòu)成數(shù)控電流源。 優(yōu)點(diǎn)：該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高 。 缺點(diǎn)：開關(guān)電源的控制電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸出紋波較大，在有限的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)比較困難。當(dāng)輸入電源電壓增 大或負(fù)載電阻值增大引起 U0 增大時(shí)，原理與前類似，電路通過反饋系統(tǒng)使 U0 下降到原來的穩(wěn)定值，從而達(dá)到穩(wěn)定負(fù)載電流 Il 的目的。鍵盤電路圖見圖39 所示。矩陣的行線和列線分別通過兩并行接口和 CPU 通信。 （ 2）鍵掃描的方式： CPU 的控制一旦進(jìn)入監(jiān)控程序，將反復(fù)不斷的掃描鍵盤，等待輸入命令或數(shù)據(jù)。若行線狀態(tài)都為高電平，則說明沒有鍵按下，若行線中有低電平，則表明有鍵被按下。 綜合考 慮兩種方案及題目要求，采用方案 二 。該系統(tǒng)靈活性強(qiáng)，易于操作，可靠性高，將會(huì)有更廣闊的開發(fā)前景。 4321DPGFEB DCAABCDEFGDP12345678C0C1C2C3C4C5C6C7D0D1D2D3D4D5D6D7D0 A0D1 A1D2 CSD3D4D5D6D7RDWRA0A1CSG NDA L EGNDAB C D E F G 5 6 7 8D034D133D232D331D430D529D628D727RD5WR36A09A18RE S E T35CS6P A 04P A 13P A 22P A 31P A 440P A 539P A 638P A 737P B 018P B 119P B 220P B 321P B 422P B 523P B 624P B 725P C 014P C 115P C 216P C 317P C 413P C 512P C 611P C 710U 1 18 2 5 5 AD03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U 1 27 4 L S 3 7 3 圖 38 顯示模塊電路 原理 圖 3． 4 鍵盤模塊方案 3． 4． 1 方案論證 （ 1） 方案一： 采用獨(dú)立式按鍵電路，每個(gè)按鍵單獨(dú)占有一根 I/O 接口線 ,每個(gè) I/O 口的工作狀態(tài)互不影響，此類鍵盤采用端口直接掃描方式。為防止閃爍。由于人眼有視覺暫留現(xiàn) 象，只要每位顯示間隔足夠短，則會(huì)造成多位同時(shí)點(diǎn)亮的假象。若顯示位數(shù)增多，則靜態(tài)顯示方式很難適應(yīng)。根據(jù)顯示電路不同，位選線和段選線的連接方式不同，實(shí)際所需的位選線和段選線的根數(shù)也不一樣。 七段 LED 包含七段發(fā)光二極管和小數(shù)位發(fā)光二極管，共需 8 位 I/O 口線控制，其代碼為一個(gè)字節(jié)。介紹如下： （ 1）共陽極接法 15 把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極。通過七段發(fā)光二極管亮暗的不同組合，可以顯示多種數(shù)字、字母及其它符號(hào) 。 綜上所述，選擇方案 一 。 （ 1） 方案一：使用 LED 數(shù)碼管顯示 數(shù)碼管采用 BCD 編碼顯示數(shù)字，對(duì)外界環(huán)境要求低，易于維護(hù)。輸入電壓 VIN＝ VIN(+) － VIN()，通常使用單端輸入，而將 VIN()接地。若在 CLK R 及 CLK IN 加上電阻及電容，則可產(chǎn)生 ADC 工作所需的時(shí)序， 14 其頻率約為： 100kHz 至 800kHz。當(dāng) WR 由 0→ 1 且 CS ＝ 0 時(shí)， ADC0804 會(huì)開始轉(zhuǎn)換信號(hào)，此時(shí) INTR 設(shè)定為高位準(zhǔn) (high)。 ② PIN2(RD)： Read。我們讓 DAC0832 芯片處于直通工作方式，數(shù)據(jù)量一旦輸入，就直接進(jìn)入 D/C 寄存器，進(jìn)行D/A 轉(zhuǎn)換。 Vcc：是源電壓（ +5～ +15V）。 WR2：寫信號(hào) 2，低電 平有效。 ILE：輸入寄存器允許，高電平有效。 一個(gè) 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器有 8 個(gè)輸入端（其中每個(gè)輸入端是 8 位二進(jìn)制數(shù)的一位），有一個(gè)模擬輸出端。 需 要 的 級(jí) 數(shù) 為 ： 11 mAmAmAmA 4 74)101 0 0 0( ??? 因 25628? ，由此可見采用 8的轉(zhuǎn)換芯片即可滿足要求。 （ 12） XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 必須接 GND。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH的 SFR 的第 0 位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過。 DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。 表 32 引腳功能表 引腳號(hào) 第二 功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0(外部中斷 0) INT0(外部中斷 0) T0（定時(shí)器 0 外部輸入） T1（定時(shí)器 1 外部輸入） WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ) （ 7） ST： 復(fù)位輸入。對(duì) P3 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U4A T 8 9 C5 2 圖 31 AT89S52 引腳封裝圖 表 31 AT89S52 引腳功能表 引腳號(hào) 第二功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） （ 5） P2 口 ： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P1端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。 （ 3） P0口 ： P0口是一個(gè) 8位漏極開路的雙向 I/O口。掉電保護(hù)方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 在單芯片上，擁有靈巧的 8位 CPU和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。常見的單片機(jī)有 8051 系列的單片機(jī)、 8096 系列的單片機(jī)、SPCE061A 的凌陽單片機(jī)。 比較以上幾種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，方案五采用閉環(huán)電路簡(jiǎn)潔、靈活、可擴(kuò)展性好，能達(dá)到題目的設(shè)計(jì)要求，因此采用方案五來實(shí)現(xiàn)。這種方法設(shè)計(jì)的電流源性能穩(wěn)定、帶負(fù)載能力強(qiáng)。 此方案的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大且存儲(chǔ)器存儲(chǔ)容量有限，在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)編碼開關(guān)不穩(wěn)定，所以不宜采用。所以這種設(shè)計(jì)一般只適合于精度要求不高，但集成度和便攜性要求高的場(chǎng)合。傳統(tǒng)開關(guān)電源大多是恒壓控制的，恒流控制電源屬于特種電源，現(xiàn)在 LED 照明的迅速推廣，使得恒流控制電源成為常規(guī)電源。使 LED 恒流驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源的研制追趕世 3 界先進(jìn)水平成為可能。 LED 照明有著巨大的市場(chǎng)潛力，各國政府在政策和資金上都給予了極大的支持。在 LED 恒流驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源技術(shù)上，國外也發(fā)展迅速。 DOE 聲稱在今后 20 年中， LED 照明將在美國得到快速普及，可以減少 62%的照明電能需求。 歐司朗已經(jīng)發(fā)布首款亮度超過 50W 鹵素?zé)舻?LED 產(chǎn)品，傳統(tǒng)光源與 LED 的光效對(duì)比，如圖 11 傳統(tǒng)光源與 LED 的光效對(duì)比所示。到了 20世紀(jì) 90年代，一種代號(hào)為“水虎魚”的 LED光 源的驅(qū)動(dòng)電流增加到50mA70mA，而代號(hào)為“梭子魚”的 LED光源的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到 300mA一 500mA。相應(yīng)的發(fā)光效率為 ，而且只有一種光色為 650hm的紅色光。中國質(zhì)量認(rèn)證中心于 2021年 12月發(fā)布的《 LED筒燈節(jié)能認(rèn)證規(guī)則》規(guī)定對(duì)于 5～ 15 W的 LED照明產(chǎn)品，要求功率因數(shù)必須大于 ,如此才能進(jìn)一步達(dá)成節(jié)能的目的。發(fā)光二極管 (1ight emit— tins diode， LED)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，可以直接把電轉(zhuǎn)化為光，與傳統(tǒng)的自熾燈和熒光燈相比，具有光效高、