【正文】 的 12V 電源。 LM7812 和 LM7812 芯片的工作原理 78xx/79xx 系列三端穩(wěn)壓器件是最常用的線性降壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，目前也有大量先進(jìn)的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器層出不窮，例如低壓差線性穩(wěn)壓器 LDO 等 , 78xx/79 系列簡(jiǎn)單易用、價(jià)格低廉，直到今天還在大多電路中采用。 78xx/79xx 系列在降壓電路中應(yīng)注意以下事項(xiàng)： （ 1） 輸入輸出壓差不能 太大 ,太大則轉(zhuǎn)換效率急速降低，而且容易擊穿損壞； （ 2） 輸出電流不能太大， 是其極限值。 LM7805 是常用的三端穩(wěn)壓器，一般使用的是 TO220 封裝，能提供 DC 5V 的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣，內(nèi)含過流和過載保護(hù)電路。 圖 5 LM 系列芯片的引腳圖 穩(wěn)壓電源電路 LM7812 是 12V 的穩(wěn)壓芯片， LM7805 是 5V 的穩(wěn)壓芯片，這種芯片的好處是應(yīng)用比較的簡(jiǎn)單，只需要接上幾個(gè)電容就可以試用了。圖 6 為穩(wěn)壓電源電路。它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。多路開關(guān)可選通 8個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用 A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 （ 2） 引腳結(jié)構(gòu) IN0－ IN7： 8 條模擬量輸入通道 ADC0809 對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是 0－ 5V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則 需在輸入前增加采樣保持電路。當(dāng) ALE 線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將 A， B， C 三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 通道端口選擇線， A為低地址， C為高地址，引腳圖中為 ADDA， ADDB 和 ADDC。 基于單片機(jī)的電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 表 1 通道地址選擇表 START 為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。 EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。 OE 為輸出允許信號(hào)，用于控制三態(tài)處處鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 D7－ D0 為數(shù)字量輸出線 。D0 為最低位， D7 為最高 位。因 ADC0809 的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為 500KHZ。 EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換； EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。 Vcc 為 +5V 電源。其典型值為 +5V(Vref(+)=+5V, Vref()=5V). ADC0809 應(yīng)用說(shuō)明 （ 1） ADC0809 內(nèi)部帶有輸出 鎖存器，可以與 AT89S51 單片機(jī)直接相連。 （ 3） 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到 A， B， C 端口上。 （ 5） 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù) EOC 信號(hào)來(lái)判斷。 其中 IN0— IN7 一共 8個(gè)輸入通道，但每次只能用其中的一個(gè)，通道的選擇由 ADD_A、 ADD_B、 ADD_C 三根地址信號(hào)控制，本設(shè)計(jì)選用 IN_0 和 IN1，通道的選 擇可以通過 ADD_A 的高低電平來(lái)區(qū)分。其中 2_8 的低位應(yīng)該接 , 基于單片機(jī)的電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 2_1 的高位接 。引腳 22是開始采樣端，高電平有效，引腳 9 是使能端。 圖 7中的 IN_0 輸入的是電壓信號(hào)，其中 R72 和 R73 組成了分壓電路。 Ref()接地， ref(+)接 5V 電壓。 74LS161 芯片的功能介紹 74LS161 芯片的清除端是異步的。 161 芯片的預(yù)置是同步的。 對(duì)于 74161 而言， 當(dāng) CLOCK 由低至高跳變或跳變前，如果計(jì)數(shù)控制端 ENP、 ENT 位高電平，則 LOAD 應(yīng)避免由低電平至高電平的跳變，而74LS161 則無(wú)此限制。當(dāng) ENP、 ENT 均為基于單片機(jī)的電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 高電平時(shí)，在 CLOCK 上升沿作用下 Q0— Q3同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。 161 有超前進(jìn)位功能。 對(duì)于 74LS161，在 CLOCK 出現(xiàn)前，即使 ENP、 ENT、 CLEAR 發(fā)生變化，電路的功能也不受影響?？纯撮T狗就是監(jiān)控定時(shí)器的 簡(jiǎn)稱，它是用來(lái)檢測(cè)微處理器是否正常工作，如果工作不正常，程序就會(huì)跑飛或者死機(jī)，看門狗電路的輸入端沒有被基于單片機(jī)的電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 及時(shí)觸發(fā)，那么看門狗就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖，能有效的使系統(tǒng)復(fù)位使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。該芯片具有監(jiān)控電路，如圖 9 所示。 MAX813 芯片各引腳功能如下： MR(1 腳 ):手動(dòng)復(fù)位端。 Ccc(2 腳 )：工作電源接 +5V。 PFI(4 腳 )：電源故障輸入端。 PFO(5 腳 )：電源故障輸出端。 WDI(6 腳 )：看門狗信號(hào)輸入端（喂狗信號(hào)）。 RESET(7 腳 )：復(fù)位信號(hào)輸出端。 WDO(8 腳 )：看門狗信號(hào)輸出端。 看門狗電路 本電路的工作原理是：?jiǎn)纹瑱C(jī) 作為 看門狗的“喂狗”信號(hào)定時(shí)給出一個(gè)脈沖，當(dāng)程序正常運(yùn)行時(shí)，單片機(jī)每隔一段時(shí)間輸出一個(gè)脈沖給 WDI 觸發(fā) MAX831L 電路，使RESET 始終為低電平；若單片機(jī)程序一旦出現(xiàn)異常，不能在 內(nèi)送出“喂狗”脈沖，MAX813L 的 RESET 將產(chǎn)生一個(gè)正脈沖到單片機(jī)的 RESET 口，使單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位，使其能重新正常運(yùn)行。由于單片機(jī)等 CPU 的數(shù)據(jù) /地址 /控制總線端口都有一定的負(fù)載能力，如果負(fù)載超過其負(fù)載能力，一般應(yīng)加驅(qū)動(dòng)器。 第 29 腳 “A” 信號(hào)輸入輸出端， A1=B、 A8=B8， A1 與 B1 是 一組，如果DIR=“1”O(jiān)E=“0” 則 A1輸入 B1輸出，其它類同。 第 1118腳 “B” 信號(hào)輸入輸出端，功能與 “A” 端一樣。 第 10腳 GND，電源地。 74LS138 芯片介紹 74LS138 為 3 線 8線譯碼器，共有 54/74S138 和 54/74LS138 兩種線路結(jié)構(gòu)型式，其 74LS138 的工作原理如下： 當(dāng)一個(gè)選通端（ G1）為高電平，另兩個(gè)選通端（ /(G2A)和 /(G2B)）為低電平時(shí)，可基于單片機(jī)的電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 將地址端（ A、 B、 C）的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出。若將選通端中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端時(shí)， 74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器 ?？偣灿?3 個(gè)狀態(tài)，分別是： 1表示當(dāng)前輸出的是 12V， 2表示當(dāng)前輸出的是 9V， 3表示當(dāng)前輸出的是 — 12V 的連續(xù)可調(diào)電壓。每個(gè)數(shù)碼管 都有 8 跟數(shù)據(jù)線和一根公共線，公共線接正，表示數(shù)碼管為共陽(yáng)，公共線接地，表示數(shù)碼管為共陰，每一根線對(duì)應(yīng)一根發(fā)光二極管。 圖中通過單片機(jī)的 P0 端口 向數(shù)碼管送顯示的數(shù)據(jù)，通過 、 、 三根地址線經(jīng)過 38譯碼器選擇顯示的位置。 圖 10 顯示電路和 38譯碼電路 輔助電路設(shè)計(jì) 輔助電路雖然比較簡(jiǎn)單，但卻是每個(gè)系統(tǒng)中必不可缺的部分。 晶振電路設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 圖 11 為晶振電路，是單片機(jī)工作的必須的部件 。 圖 11 晶振電路 邏輯電路設(shè)計(jì) 圖 12為邏輯電路的電路圖，經(jīng)過邏輯變化，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制 ADC0809，使其正常工作。 基于單片機(jī)的電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 圖 13 經(jīng)過以上的各個(gè)部分的詳細(xì)介紹后，我們只需要把以上的各個(gè)模塊按照資源分配、主次、先后的不同按一定的順序排列在一起就可以實(shí)現(xiàn)本論文想要實(shí)現(xiàn)的功能了。設(shè)計(jì)的不好的系統(tǒng)，盡管可以工作，但很可能維護(hù)起來(lái)費(fèi)用昂貴、測(cè)試?yán)щy、不可靠。 軟件設(shè)計(jì)在很大程度上仍是一個(gè)特定過程。