【正文】 和程序驗(yàn)證期間，P1也接收高位地址和一些控制信號。P2的輸出緩沖器可驅(qū)動(吸收或輸出電流方式)4個TTL輸入。P2作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流()。在訪問8位地址的外部程序存儲器(如執(zhí)行指令)時(shí)，P2口引腳上的內(nèi)容(就是專用寄存器SFR區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容)，在整個訪問期間不會改變。P3的輸出緩沖器可驅(qū)動(吸收或輸出電流方式)4個TTL輸入。P3作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流()。本方案中采用簡單的上電復(fù)位電路，此電路的簡單電路連接如圖43示圖43 AT89S52單片機(jī)的上電復(fù)位電路④ 振蕩電路的設(shè)計(jì)振蕩電路能產(chǎn)生一定頻率的時(shí)鐘信號，時(shí)鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以一定大小的時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊的一拍一拍地工作。晶振頻率為12MHz的晶體其兩端接到單片機(jī)的119腳，電路中電容CC2選擇為30pF，此晶體向單片機(jī)提供12M的時(shí)鐘信號。① ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)ADC0809由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、256電阻階梯、樹狀開關(guān)、逐次逼近式寄存器SAR、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成，如圖45所示。圖46 ADC0809引腳：8個模擬量輸入端。START：啟動信號，加上正脈沖后，A/D轉(zhuǎn)換開始進(jìn)行，此信號要求保持在200 ns以上。EOC： 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，是芯片的輸出信號。這個信號可以作為A/D轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)信號來查詢。OE：輸出允許控制端。VREF（+)和VREF()：A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓。VCC：電源電壓。表41 被選模擬量路數(shù)和地址的關(guān)系被選模擬電壓路數(shù)ADDCADDBADDAIN0000IN1001IN2010IN3011IN4100IN5101IN6110IN7111④ 蓄電池電壓采樣模塊的設(shè)計(jì)本文所有設(shè)計(jì)工作的出發(fā)點(diǎn)都是蓄電池兩端的電壓，通過監(jiān)測這個電壓值來控制充電控制系統(tǒng)的有序工作，而單片機(jī)AT89S52不能直接輸入模擬量的電壓值，現(xiàn)采用ADC0809來進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。詳細(xì)的轉(zhuǎn)換過程的設(shè)計(jì)見原理圖412。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的就是蓄電池的供電系統(tǒng)，所以直接從蓄電池取出電壓來為單片機(jī)以及外圍電路供電。圖48 電源模塊電路 分頻器的設(shè)計(jì)ADC0809是一個擴(kuò)展的芯片，但是存在一個問題就是它沒有內(nèi)部的時(shí)鐘組件，必須通過外接電路來實(shí)現(xiàn)。下面圖49是具體的分頻電路。如圖410所示，即為系統(tǒng)的充、放電電路。② 系統(tǒng)顯示部分的設(shè)計(jì)為了更加直觀的看到系統(tǒng)當(dāng)前工作的狀態(tài)，就需要外接電路來實(shí)現(xiàn)對各個工作狀態(tài)的顯示。下面圖411是外接顯示電路的原理圖。定時(shí)傳送方式對于每種A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，是已知的和固定的。可以設(shè)計(jì)一個延時(shí)子程序，當(dāng)啟動轉(zhuǎn)換后，CPU調(diào)用該延時(shí)子程序或用定時(shí)器定時(shí)，延時(shí)時(shí)間或定時(shí)時(shí)間稍大于A/D轉(zhuǎn)換所需時(shí)間。特點(diǎn)：電路連接簡單，但CPU費(fèi)時(shí)較多。A/D轉(zhuǎn)換開始之后，CPU就查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，即查詢EOC引腳的狀態(tài)：若它為低電平，表示A/D轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行，則MCS51應(yīng)當(dāng)繼續(xù)查詢；若查詢到EOC變?yōu)楦唠娖?，則給OE線送一個高電平，以便從線上提取A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。中斷方式采用中斷方式傳送數(shù)據(jù)時(shí)，將轉(zhuǎn)換結(jié)束信號接到單片機(jī)的中斷申請端，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)申請中斷，CPU響應(yīng)中斷后，通過執(zhí)行中斷服務(wù)程序，使OE引腳變高電平，以提取A／D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。本文采用中斷方式，這里將ADC0809作為一個外部擴(kuò)展并行I/O口，(START)和ALE端，ADDB，ADDC端，所以選中ADC0809的通道IN0通道的地址是78FFH。A/D轉(zhuǎn)換完畢，EOC端口發(fā)出一正脈沖，申請中斷。ADC0809的時(shí)鐘信號CLK由單片機(jī)的ALE（地址所存允許）經(jīng)74L74（D觸發(fā)器）二分頻后取得。ADC0809的數(shù)據(jù)線直接與單片機(jī)的總線P0相連。時(shí)鐘CLK由單片機(jī)的ALE二分頻后取得。 74LS00在AT89S52與ADC0809的對接電路中用到了非門和或非門，但是由于缺少器件，所以用上述兩個芯片組合來設(shè)計(jì)，以達(dá)到要求實(shí)現(xiàn)的功能。① 實(shí)現(xiàn)非門電路觸發(fā)單片機(jī)中斷需要一個脈沖的下降沿，所以需要產(chǎn)生一個正脈沖，這個正脈沖在A/D轉(zhuǎn)換時(shí)輸入高電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)給一個低電平，這樣就出現(xiàn)了一個下降沿來觸發(fā)中斷程序。在A/D轉(zhuǎn)換時(shí)EOC一直輸出低電平，經(jīng)過非門后輸入到的是一個高電平，這個高電平在A/D轉(zhuǎn)換的整個過程中都是存在的；當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)EOC輸出一個高電平，這樣經(jīng)過非門后加到上的電平就跳變?yōu)榈碗娖剑@樣整個過程就相當(dāng)于給加上了一個正脈沖，在脈沖的下降沿觸發(fā)單片機(jī)進(jìn)入中斷程序。圖412 AT89S52與ADC0809的連接電路圖圖413 74LS00管腳圖② 實(shí)現(xiàn)或非門電路這里先看一個等式的變換通過邏輯代數(shù)式的相互轉(zhuǎn)換可以看出，只用與非門即可實(shí)現(xiàn)或非門。這一步的作用在圖412中可以很清楚的看到。 單片機(jī)的防干擾技術(shù) 干擾分析① 干擾產(chǎn)生的原因總的來說，干擾信號的產(chǎn)生主要有三類：(1) 放電干擾：主要是雷電、靜電、大功率開關(guān)觸電斷開等放電產(chǎn)生的干擾；(2) 高頻振蕩干擾：主要指感應(yīng)電爐、中頻電弧、開關(guān)電源、直流交流變換器產(chǎn)生高頻振蕩時(shí)形成的；(3) 浪涌干擾：主要是交流系統(tǒng)中電動機(jī)啟動電流、電爐合閘電流、開關(guān)調(diào)節(jié)器等設(shè)備產(chǎn)生涌流引起的；這些干擾可能通過各種形式作用于計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)，對它們的性能有嚴(yán)重的影響，其中以各類開關(guān)分?jǐn)嚯姼行载?fù)載所產(chǎn)生的干擾最難以抑制與消除。② 干擾的危害干擾對于不同設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的影響范圍和影響程度不一樣，基本上干擾產(chǎn)生的后果有以下五個方面：(1) 數(shù)據(jù)采集誤差加大。(2) 控制狀態(tài)失靈。但計(jì)算機(jī)輸出的控制信號常依據(jù)某些條件的狀態(tài)輸入信號和這些信號的邏輯處理結(jié)果。(3) 數(shù)據(jù)受干擾發(fā)生變化。(4) 程序運(yùn)行失常。(5) 器件損壞。 硬件抗干擾方法在上面的分析中已經(jīng)很清楚的闡述了干擾帶來的危害，所以必須采取措施抵抗干擾的出現(xiàn)，或者把干擾帶來的危害降到最低。① 抑制干擾源。如下圖414所示圖414 一種抗干擾電路圖中主要采用了兩種電容來對抗可能的干擾，采用大容量的濾波電容可以有效地抑制電源上出現(xiàn)的紋波，即輕微的電壓波動，并且能夠構(gòu)成電壓快速變化分量的泄放電路，防止電壓的快速波動；而退藕電容是并接在芯片的電源和地線之間的，用于消除高速跳變的電流產(chǎn)生的阻抗噪聲。這里就有幾個需要注意的方面了：充分考慮電源對單片機(jī)的影響；有可能的話抑制電場、磁場的干擾，這個現(xiàn)在最常見的就是光耦器件，本系統(tǒng)并沒有采用；注意晶振布線，晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線把時(shí)鐘區(qū)隔離起來，晶振外殼接地并固定；電路板合理分區(qū)，盡可能把干擾源與敏感元件隔離；模擬地和數(shù)字地的隔離（如圖415）；上拉電阻的使用（416）。在上一節(jié)的敘述中已經(jīng)基本上了解了系統(tǒng)的工作過程，對于每個子系統(tǒng)的工作也有了相應(yīng)介紹。圖417 系統(tǒng)的工作流程圖 本章小結(jié)本章是本文的重點(diǎn)介紹章節(jié)。對硬件電路的介紹中主要從系統(tǒng)的兩個核心部件AT89S52和ADC0809展開，介紹了芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，管腳分配以及管腳功能，然后以芯片為核心設(shè)計(jì)了各個模塊的電路，最后介紹了AT89S52和ADC0809的對接。5 結(jié)論 全文工作總結(jié)近幾年，能源問題越來越嚴(yán)重，全世界開始了對新能源的開發(fā)和利用，太陽能作為一種新型的綠色可再生能源，具有儲量大、壽命長、無污染的優(yōu)點(diǎn)，因而成為最具前途的一種新能源。一套基本的太陽能充電系統(tǒng)是由太陽能電池板、充電控制器和蓄電池(組)構(gòu)成。控制器是系統(tǒng)的核心部分，根據(jù)太陽能電池和蓄電池的不同狀態(tài)，選擇不同的控制策略，保護(hù)蓄電池。太陽能電池通過光伏效應(yīng)，把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，它是一個典型的非線形元件。其次，蓄電池作為整個系統(tǒng)的儲能裝置，它是一個非常重要的部件。最后，構(gòu)建了太陽能充電控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)電路，包括電路元器件的選型，各個控制模塊和顯示模塊的設(shè)計(jì)，最后完成了整個控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)。在所有的設(shè)計(jì)工作完成之后，本人制作了一個實(shí)物電路板，并且在PROTEUS軟件上進(jìn)行了仿真。 進(jìn)一步工作設(shè)想由于研究時(shí)間和試驗(yàn)條件的限制，對于太陽能充電技術(shù)還有很多問題值得研究。所以在后續(xù)的研究中一定要通過實(shí)物測試來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。最后，本文所設(shè)計(jì)的硬件電路還是有缺陷的，比如不能很直觀的顯示充電量的多少，在充電保護(hù)方面還缺少一些考慮。致 謝在本論文完成之際，首先要感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師XXX老師。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，老師給我指明了研究的方向，提供了巨大的幫助。在此期間，老師不僅傳授了我知識，更重要是的給了我工作和做人的準(zhǔn)則，這將使我終生收益。另外，我要感謝實(shí)驗(yàn)室的于子捷老師。在此，對于老師表示最衷心的感謝和最崇高的敬意。同時(shí)也感謝給我最大支持和關(guān)愛的家人。參考文獻(xiàn)[1] 趙爭鳴，劉建政，孫曉瑛，:科學(xué)出版社，2005[2] （上）.,5 (3): 44~46[3] 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