【正文】 以分別設(shè)定A組、B組(A口和C口高4位、B口和C口低4位)的工作方式。為了區(qū)別這兩個(gè)控制字，規(guī)定了D7位為特征位，當(dāng)D7=1時(shí)，則是方式選擇控制字；當(dāng)D7=0時(shí)，則是C口按位置位／復(fù)位控制字。. 8255A的控制字8255A有兩個(gè)8位控制字：方式選擇控制字和C口按位置位／復(fù)位控制字。③數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖器該緩沖器為雙向三態(tài)的8位數(shù)據(jù)緩沖器，它是8255與CPU系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)之間的接口，所有的輸入、輸出數(shù)據(jù)，以及CPU發(fā)出的控制字和從8255A讀回的狀態(tài)信息都通過(guò)它來(lái)傳送。A組控制部件控制A口及C口高4位。它可分為兩個(gè)4位端口使用，或用作與A口和B口配合的控制或狀態(tài)口，依工作方式而定。端口B：一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入/輸出、鎖存/緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器。①三個(gè)數(shù)據(jù)輸入輸出端口A、B、C每個(gè)端口均為8位，可選擇輸入或輸出操作。②面向外設(shè)的引腳信號(hào)及功能 PA0~PA7：A組數(shù)據(jù)信號(hào)，用來(lái)連接外設(shè)；PB0~PB7：B組數(shù)據(jù)信號(hào)，用來(lái)連接外設(shè)；PC0~PC7：C組數(shù)據(jù)信號(hào)，用來(lái)連接外設(shè)或者作為控制信號(hào)[10]。8255A內(nèi)部共有4個(gè)端口：A口，B口，C口和控制口，兩個(gè)引腳的信號(hào)組合選中端口見(jiàn)下表。 ①面向CPU的引腳信號(hào)及功能 D0D7：8位，雙向，三態(tài)數(shù)據(jù)線(xiàn)，用來(lái)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)相連；RESET：復(fù)位信號(hào)，高電平有效，輸入，用來(lái)清除8255A的內(nèi)部寄存器，并置A口，B口，C口均為輸入方式； CS：片選，輸入，用來(lái)決定芯片是否被選中；RD：讀信號(hào)，輸入，控制8255A將數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息送給CPU； WR：寫(xiě)信號(hào)，輸入，控制CPU將數(shù)據(jù)或控制信息送到8255A； A1，AO：內(nèi)部口地址的選擇，輸入。它接收片選信號(hào)CS 及系統(tǒng)讀信號(hào)RD、寫(xiě)信號(hào)WR、復(fù)位信號(hào)RESET，還有來(lái)自系統(tǒng)地址總線(xiàn)的口地址選擇信號(hào)A0和A1。作為8255A與系統(tǒng)總線(xiàn)連接的界面，輸入/輸出的數(shù)據(jù)，CPU的編程命令以及外設(shè)通過(guò)8255A傳送的工作狀態(tài)等信息，都是通過(guò)它來(lái)傳輸?shù)?。A組控制電路用來(lái)控制A口及C口的高4位；B組控制電路用來(lái)控制B口及C口的低4位。 ２）B口：也是一個(gè)獨(dú)立的8位I/O口，僅對(duì)輸出數(shù)據(jù)的鎖存功能。 8255A的結(jié)構(gòu) 8255A的引腳圖8255A由以下幾部分組成：①三個(gè)數(shù)據(jù)端口A，B，C ②這三個(gè)端口均可看作是I/O口，但它們的結(jié)構(gòu)和功能也稍有不同。一旦出現(xiàn)異常狀況，用戶(hù)可以看出期望值不符，從而采取相應(yīng)的措施。其二為輸出電壓的實(shí)測(cè)值。 CLK：時(shí)鐘輸入信號(hào)，選用頻率500KHZ [10]。 START：?jiǎn)?dòng)信號(hào)輸入端，START為正脈沖，其上升沿清除ADC0808的內(nèi)部的各寄存器，其下降沿啟動(dòng)A/D開(kāi)始轉(zhuǎn)換。 OE：允許輸出信號(hào)。ALE：地址鎖存啟動(dòng)信號(hào),在ALE的上升沿,將A、B、C上的通道地址鎖存到內(nèi)部的地址鎖存器。 A、B、C：3位地址輸入，2個(gè)地址輸入端的不同組合選擇八路模擬量輸入。只不過(guò)使用的砝碼一個(gè)比一個(gè)小一半。⑤比較完畢后，寄存器中的狀態(tài)就是所要求的數(shù)字量輸出。④然后，再按同樣的方式將次高位置成1，并且經(jīng)過(guò)比較以后確定這個(gè)1是否應(yīng)該保留。③這個(gè)數(shù)碼被D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電壓uo，送到比較器中與ui進(jìn)行比較。. 性能實(shí)現(xiàn)的引腳電平表引腳相關(guān)聯(lián)的引腳需要的電平實(shí)現(xiàn)的功能ALE、STARTQ6=0=0鎖存地址啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換ADD A ADD B、ADD C地址鎖存74LS373的Q5Q3=Q4=Q5=1選擇通道IN7OEQ6=0=0輸出數(shù)字信號(hào)到ADC的數(shù)字輸出口CLK74LS90的Q3提供ADC0808的工作時(shí)鐘逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器ADC0808的基本原理：①轉(zhuǎn)換開(kāi)始前先將所有寄存器清零。在圖中V+ref、Vref為參考電壓的正負(fù)引腳，我們采用的參考電壓是+5V就是V+ref接+5V、Vref接地，注意這個(gè)也關(guān)系到前面的采樣電壓的值的大小，因此我們要前后相互顧及即是要求V1小于+5V。OE是輸出允許端，OUT0、OUTOUT7是數(shù)字信號(hào)的輸出端。 A/D轉(zhuǎn)換電路由上面的A/D轉(zhuǎn)換電路可以知道由紅線(xiàn)標(biāo)出的（IN7）是采樣信號(hào)輸入A/D轉(zhuǎn)換的輸入端，ADC0808的IN0、INININ7接的是模擬量輸入我們?cè)谶@次的設(shè)計(jì)選用的是IN7，ADD A、ADD B、ADD C接的是地址線(xiàn)，由于模擬量輸入選用的是IN7所以在轉(zhuǎn)換時(shí)這三個(gè)口應(yīng)當(dāng)接高電平。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止[10]。在閑置模式下，CPU停止工作。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫(xiě)“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。③振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷0） /INT1（外部中斷1） T0（記時(shí)器0外部輸入） T1（記時(shí)器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。①主要特性：１）與MCS51 兼容 由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。 元件的選取元件名電路中的標(biāo)號(hào)原件值電阻R1 R2 R15 R33 R2310K 10K 100K R33:R23=2:1電容C1 C2 C3 C833pf 33pf 10pf 1200uf變壓器TR2N=7芯片AT89C51整流橋 二極管G2SB82, D2,D3D2,D3為IN5822 AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。表1 鍵盤(pán)按鍵功能鍵號(hào)功能鍵號(hào)功能鍵號(hào)功能鍵號(hào)功能S11S55S99S13個(gè)位S22S66S10S14十分位S33S77S11S15百分位S44S88S12S16千分位 數(shù)字控制部分 單片機(jī)控制的基本系統(tǒng)數(shù)控部分 核心采用ATC98C51單片機(jī)編程產(chǎn)生PWM信號(hào)控制逆變變壓器初級(jí)線(xiàn)圈的電流的流通情況在它的次級(jí)產(chǎn)生感生電流。當(dāng)按鍵沒(méi)有按下時(shí)，所有輸出端都是高電平，代表無(wú)鍵按下。矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤(pán)要比直接法復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些。比如加一條線(xiàn)就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤(pán)，而直接端口線(xiàn)則只能多出1鍵。采用行列式鍵盤(pán)的優(yōu)點(diǎn)在于：在行列式鍵盤(pán)上中，每條水平線(xiàn)和垂直線(xiàn)在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵加以連接。行列式鍵盤(pán)中的鍵實(shí)際上就是一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)位于行線(xiàn)和列線(xiàn)的交點(diǎn)處。最后，程序根據(jù)計(jì)算出的鍵值進(jìn)行一系列的動(dòng)作處理和執(zhí)行。其次，對(duì)按鍵開(kāi)關(guān)進(jìn)行時(shí)延的消抖。器電路如下圖所示： 鍵盤(pán)接口圖鍵盤(pán)接口，尤其是鍵入信號(hào)的軟件處理方法是影響系統(tǒng)使用和操作性能的重要因素。但是這個(gè)低電平的維持時(shí)間是4s，在這個(gè)時(shí)間以后PWM信號(hào)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)占空比較前一次小的PWM信號(hào)從而使得輸出之變小，然后在根據(jù)采樣值改變PWM信號(hào)的占空比從而達(dá)到理想的電壓輸出值。如下圖所示： 采樣電路圖其中的采樣電壓與輸出值的關(guān)系滿(mǎn)足以下關(guān)系： —采樣電壓值 —輸出電壓值 過(guò)壓保護(hù) 過(guò)壓保護(hù)的保護(hù)的電路很多，有獨(dú)立的保護(hù)電路也有非獨(dú)立的保護(hù)電路，在這次的設(shè)計(jì)中我們采用的是單片機(jī)保護(hù)。又上圖我們可得到結(jié)論，我們的過(guò)壓保護(hù)是成功的他能夠?qū)崿F(xiàn)它的功能，使我們的電源可以工作在更加安全可靠的環(huán)境，同時(shí)也保證了輸出的可靠。在這個(gè)時(shí)間單片機(jī)的PWM信號(hào)口產(chǎn)生一個(gè)為時(shí)4S的低電平，使變壓器次級(jí)輸出為零從而保護(hù)我們的電源，然后又恢復(fù)原始的控制狀態(tài)。然后程序控制開(kāi)關(guān)變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈的導(dǎo)通情況來(lái)調(diào)節(jié)[5]。①主要參數(shù)②保護(hù)溫度點(diǎn)TS（℃）③額定零功率電阻值R25(Ω)④保護(hù)溫度時(shí)的電阻值（Rs，Min）⑤保護(hù)溫度27℃電阻值（RS+27，Max）應(yīng)用原理如圖1，在正常環(huán)境溫度溫下，PTC熱敏電阻器阻值小于RS(接入量)，輸出電壓較低，當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，PTC熱敏電阻器阻值快速上升超過(guò)RS，從而導(dǎo)致Vo的快速下降而動(dòng)作(如下圖)。根據(jù)以上計(jì)算的數(shù)值，查晶體管手冊(cè)得知，3DA581可滿(mǎn)足要求。一般要求開(kāi)關(guān)管的反向擊穿電壓應(yīng)大于輸入電壓最大值的二倍。因此，脈沖電流的最大值。本設(shè)計(jì)取=65%，則變換級(jí)的輸出功率為2）計(jì)算開(kāi)關(guān)管的集電極電流：開(kāi)關(guān)管的集電極最大允許電流必須大于變壓器初級(jí)峰值電流。一般來(lái)說(shuō)，輸出電壓高，效率也高，反之則低。4）計(jì)算次級(jí)線(xiàn)圈數(shù)②開(kāi)關(guān)功率管的選擇1）確定變換級(jí)的輸出功率：只要確定電源效率，輸出功率就可以確定。，覺(jué)得選用磁芯，其最大磁通密度,磁芯的面積。2）計(jì)算初級(jí)線(xiàn)圈中的電流已知輸出直流電壓=9V，負(fù)載電流=，則輸出功率=。為了減小開(kāi)關(guān)電源對(duì)后面負(fù)載的干擾，我們以周期T=64us。 驅(qū)動(dòng)及功率轉(zhuǎn)換輸出電路電路原理：通過(guò)單片機(jī)PWM控制輸出，控制開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換，從而穩(wěn)壓輸出[12]。這樣的通斷過(guò)程就在開(kāi)關(guān)變壓器的次級(jí)線(xiàn)圈上產(chǎn)生了感生電荷形成振蕩。電路濾波仿真圖 前級(jí)紋波，基本符合設(shè)計(jì)要求，如果在后面的組合電路的紋波過(guò)大則可以在這里多并聯(lián)幾個(gè)的濾波電容來(lái)消除一部分。（是整流濾波輸出電路的負(fù)載）整流濾波輸出電壓：電容參數(shù)：變壓器參數(shù)：變壓器二次側(cè)電流的有效值，與流過(guò)的脈動(dòng)電流的波形有關(guān)，波形越小，有效值越大，可取(是濾波輸出端的電流，是濾波輸出端的電壓)電路測(cè)試仿真輸入整流濾波電路的仿真圖： 整流后的直流。當(dāng)下降到時(shí)，二極管VDVD4導(dǎo)通，再次對(duì)C充電，電容兩端電壓沿CD段曲線(xiàn)上升，到D點(diǎn)后VDVD4截止，電容沿DE段曲線(xiàn)放電下降。(為整流輸出的負(fù)載)電路波形：輸出平均電壓和平均電流：二極管參數(shù)輸出電壓脈動(dòng)系數(shù)（為整流輸出端電壓，為整流輸出端電流）濾波原理：(濾波波形) 當(dāng)變壓器二次側(cè)電壓工作在正半周，且電容兩端電壓時(shí)，二極管VDVD3導(dǎo)通，一方面對(duì)負(fù)載供電，另一方面同時(shí)對(duì)電容器C供電，由于二極管正向電阻很小，充當(dāng)很快，如果忽略二極管正向壓降，電容兩端電壓緊隨輸入電壓按正弦規(guī)律沿AB段曲線(xiàn)上升。為正半周期時(shí)，a端電位高于b端電位，故VDVD3導(dǎo)通，VDVD4截止，電流流經(jīng)路徑為a端到VD1到到VD3到b端；為負(fù)半周時(shí)，b端電位高于 a端電位，VDVD4導(dǎo)通，VDVD3截止，電流流經(jīng)路徑為b端到VD2到到VD4到a端。 電源前級(jí)圖VDVD2與陰極連接，哪個(gè)二極管的陽(yáng)極電位高，哪個(gè)二極管優(yōu)先導(dǎo)通。：電網(wǎng)濾波輸入整流濾波交換器8255A輸出整流濾波單片機(jī)At89c51鍵盤(pán)顯示輔助電源驅(qū)動(dòng)控制電路報(bào)警采樣A/D轉(zhuǎn)換保護(hù)電路 本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖 電路原理電路通過(guò)變壓器對(duì)市電降壓，然后通過(guò)橋式全波整流、濾波，然后輸出。之所以采用方案三，一個(gè)很重要的考慮是系統(tǒng)使用了單片機(jī)，使得進(jìn)一步擴(kuò)展功能較為方便而且輸出電壓被實(shí)時(shí)跟蹤有很強(qiáng)的差錯(cuò)糾正功能。不僅擴(kuò)大了接口引線(xiàn)，而且提高了CPU的得用率為以后的電源的升級(jí)做好了充分的準(zhǔn)備。方案三中采用四位顯示器直接顯示輸出實(shí)際電壓值，一旦系統(tǒng)工作異常，出現(xiàn)預(yù)置值與輸出值偏差過(guò)大，用戶(hù)可以根據(jù)該信息予以處理。②輸出部分 方案一、二中采用線(xiàn)性高壓電源，以改變其基準(zhǔn)電壓的方式使輸出步