DC-DC開關(guān)電源設(shè)計(jì)

1、DC-DC開關(guān)電源設(shè)計(jì)摘要 開關(guān)穩(wěn)壓電源因?yàn)槠渚哂泄男?、效率高、體積小、重量輕、穩(wěn)壓范圍寬等優(yōu)點(diǎn)日益得到廣泛的應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)外開關(guān)穩(wěn)壓電源的發(fā)展的趨勢(shì)是不斷提高輸出效率和輸出功率。要提高輸出的效率，必須提高電源的開關(guān)頻率。這就對(duì)電路中其它器件的頻率特性提出了更高的要求。并且現(xiàn)在的開關(guān)調(diào)節(jié)模塊大多都已經(jīng)集成化，使用方便，有很高的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性，轉(zhuǎn)換效率高負(fù)載調(diào)整率低而且輸出紋波小，這里我用lm2596開關(guān)調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)降壓，用STC89S52為核心電路控制ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換對(duì)輸出電壓電流的監(jiān)測(cè)，將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)顯示在液晶LCD1602上，有過(guò)流保護(hù)功能，監(jiān)測(cè)電路使用的電源由降壓后轉(zhuǎn)換提供。

2、關(guān)鍵字 開關(guān)穩(wěn)壓電源 開關(guān)調(diào)節(jié)器 ADC0809 STC89S52 LCD1602一、設(shè)計(jì)要求和指標(biāo)要求1.基本部分：1.輸出可調(diào)電壓 515V，輸出電流不小于 1.5A,接入負(fù)載能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作；（15）2.DC/DC 轉(zhuǎn)換效率不低于 70%； （5）3.能夠顯示輸出電壓，電流，誤差小于 2%；（10）4. U=12V、 Io 在 0.11A 范圍內(nèi)變化，負(fù)載調(diào)整率 SI2%;(10)5.輸入電壓 24V，輸出電壓穩(wěn)定 12V，輸出電流為 1.5A 時(shí)輸出紋波小于 200mv；（10）2.發(fā)揮部分：1.輸出可調(diào)電壓為 318V，輸出電流達(dá)到 2.5A 以上，接入負(fù)載能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作,進(jìn)一步擴(kuò)

3、展電源輸出功率；（5）2.能夠顯示輸出電壓，電流，誤差小于 0.5%；（10）3.Uo=12V 、 Io 在 0.12.5A 范 圍 內(nèi) 變 化 ， 負(fù) 載 調(diào) 整 SI0.5%;(5)4.輸出電壓穩(wěn)定為 12V，輸出電流為 2.5A 時(shí)，輸出紋波小于50（10）5.輸出電流為 2.5A 進(jìn)一步提升 DC/DC 轉(zhuǎn)換效率，使不低于85（10）6.具有輸出過(guò)流保護(hù)功能， Io3.5A 時(shí)動(dòng)作；且故障排除后夠恢;(5)7.其他；（5）3、 說(shuō)明（1）輸入電壓由直流穩(wěn)壓電源提供，逆變電源全部電路均由UI供電，不得再使用其他電源；（2）負(fù)載調(diào)整率計(jì)算方法： Io=0.1A時(shí)輸出電壓為Uo1， Io=1

4、A時(shí)輸出電壓Uo2，則負(fù)載調(diào)整率:（3）注意作品制作工藝，留出電流、電壓測(cè)試端口。二、系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)三、電路設(shè)計(jì)方案選擇1. DC-DC模塊 DC-DC模塊式將輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換為另一直流電壓，而設(shè)計(jì)要求是將24v轉(zhuǎn)換為可調(diào)的穩(wěn)壓直流電壓輸出，就用到了DC降壓型電路。方案一：使用隔離式的PWM（脈寬調(diào)制）控制高頻開關(guān)變壓器。該電路電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外圍元件少。但是要用到變壓器，體積大，負(fù)載調(diào)整率的，電源效率低。方案二：使用集成的開關(guān)電壓調(diào)節(jié)芯片lm2596-adj， LM2596開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，能夠輸出3A的驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性，該器件內(nèi)部集成頻率補(bǔ)

5、償和固定頻率發(fā)生器，開關(guān)頻率為150KHz。負(fù)載調(diào)整率高，能夠輸出小于37V的可調(diào)電壓，使用方便，且體積小。 對(duì)比兩個(gè)方案，電路使用方案二。2. 監(jiān)測(cè)顯示模塊方案一：使用數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管是由多個(gè)發(fā)光二極管封在在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。有共陰，共陽(yáng)兩種。方案二：使用液晶顯示屏lcd1602，1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。 比

6、較兩種方案將選用方案二，lcd1602操作簡(jiǎn)單，可以直接對(duì)1602的引腳直接操作。3. 電流電壓采樣模塊方案一：使用8位的adc0809多通道模擬量采集，逐次逼近型轉(zhuǎn)換芯片。轉(zhuǎn)換速度快，轉(zhuǎn)換精度高。方案二：使用8位的adc0804一路模擬量輸入，操作簡(jiǎn)單，體積小，且方便電路的設(shè)計(jì)，但是該芯片只能一路模擬量輸入。 綜合兩者的比較，本實(shí)驗(yàn)選用adc0809。四、各個(gè)模塊分析1.電壓轉(zhuǎn)換模塊 因?yàn)橛蓡蝹€(gè)lm2596組成的dc-dc轉(zhuǎn)換電路最高能輸出3A的驅(qū)動(dòng)電流，所以這里設(shè)計(jì)使用兩個(gè)一樣的電路進(jìn)行并聯(lián)增大電路帶動(dòng)負(fù)載能力。1.1主要元件介紹 LM2596開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，能

7、夠輸出3A的驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性。固定輸出版本有3.3V、5V、12V， 可調(diào)版本可以輸出小于37V的各種電壓。  該器件內(nèi)部集成頻率補(bǔ)償和固定頻率發(fā)生器，開關(guān)頻率為150KHz，與低頻開關(guān)調(diào)節(jié)器相比較，可以使用更小規(guī)格的濾波元件。由于該器件只需4個(gè)外接元件，可以使用通用的標(biāo)準(zhǔn)電感，這更優(yōu)化了LM2596的使用，極大地簡(jiǎn)化了開關(guān)電源電路的設(shè)計(jì)。  該器件還有其他一些特點(diǎn)：在特定的輸入電壓和輸出負(fù)載的條件下，輸出電壓的誤差可以保證在±4%的范圍內(nèi)，振蕩頻率誤差在±15%的范圍內(nèi)；可以用僅80A的待機(jī)電流， 實(shí)現(xiàn)外部

8、斷電；具有自我保護(hù)電路（一個(gè)兩級(jí)降頻限流保護(hù)和一個(gè)在異常情況下斷電的過(guò)溫完全保護(hù)電路）1.2參數(shù)計(jì)算1.2.1輸出電壓的計(jì)算（及R22和R4，R5的選擇）已知參數(shù)Vout=318V Vref=1.23v Vd=0.5v Vsat=1.16v F=150KHZVin=24V選擇精度為1%的1k電阻R4，則R22根據(jù)公式 當(dāng)vout=18v，R22=13.634k 當(dāng)vout=3v，R22=1.439k則去R22=20K,R5=1.5K,1.2.2電感的選擇根據(jù)公式，代入相應(yīng)數(shù)值求得，再對(duì)比電壓調(diào)節(jié)器的電氣特性選擇電感值為47uh1.2.3輸入輸出電容的選擇根據(jù)電壓調(diào)節(jié)器芯片使用手冊(cè)中調(diào)節(jié)器外圍元

9、件的選擇方法，結(jié)合設(shè)計(jì)要求和指標(biāo)電壓轉(zhuǎn)換模塊，輸入電容470uf/35v,輸出電容220uf/35v。1.2.4吸納二極管的選擇 二極管的最大承受電流能力至少要為最大負(fù)載電流的1.3倍，且反向耐壓至少是最大輸入電壓的1.25倍，有較快的恢復(fù)，這里選擇肖特基二極管IN5822.。2測(cè)量與顯示模塊2.1電路輔助電源 由于設(shè)計(jì)要求不能外接供電電源，所以電路的輔助電源由自己設(shè)計(jì)提供，電路還是使用電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)輸出穩(wěn)定的5v，參數(shù)的計(jì)算根據(jù)上述計(jì)算方法求得。2.2電路控制芯片STC89C52RC STC89C52RC單片機(jī)是新一代高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12

10、時(shí)鐘/機(jī)器周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇。 2.2.1主要特性如下： 1. 增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051. 2. 工作電壓：5.5V3.3V（5V單片機(jī)）/3.8V2.0V（3V單機(jī)）3. 工作頻率范圍：040MHz，相當(dāng)于普通8051的080MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz 4. 用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié) 5. 片上集成512字節(jié)RAM 6. 通用I/O口（32個(gè)），復(fù)位后為：P1/P2/P3/P

11、4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。 7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器，可通過(guò)串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片 8.  具有EEPROM功能 9. 具有看門狗功能 10. 共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T2 11. 外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式

12、喚醒 12. 通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART  2.2.2單片機(jī)的復(fù)位電路在單片機(jī)啟動(dòng)0.1S后，電容C兩端的電壓持續(xù)充電為，這是時(shí)候10K電阻兩端的電壓接近于0V，RST處于低電平所以系統(tǒng)正常工作。當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，開關(guān)導(dǎo)通，這個(gè)時(shí)候電容兩端形成了一個(gè)回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個(gè)過(guò)程中，電容開始釋放之前充的電量。隨著時(shí)間的推移，電容的電壓在0.1S內(nèi)，從5V釋放到變?yōu)榱?.5V，甚至更小。根據(jù)串聯(lián)電路電壓為各處之和，這個(gè)時(shí)候10K電阻兩端的電壓為3.5V，甚至更大，所以RST引腳又接收到高電平。單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。 2.2

13、.3單片機(jī)時(shí)鐘電路 單片機(jī)晶振是單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率的部件，單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率。晶振結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需要的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行的速度就越快，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率。這里電路使用12M晶振供單片機(jī)時(shí)鐘頻率。2.3AD轉(zhuǎn)換模塊芯片ADC0809 ADC0809是8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，是目前應(yīng)用比較廣泛、典型的A/D轉(zhuǎn)換芯片之一。2.3.1管腳介紹 （1）IN7IN0模擬量輸入通道  

14、;     （2）ALE地址鎖存允許信號(hào)。對(duì)應(yīng)ALE上跳沿，A、B、C地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。         （3）START轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。START上升沿時(shí)，復(fù)位ADC0809；START下降沿時(shí)啟動(dòng)芯片，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在A/D轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。本信號(hào)有時(shí)簡(jiǎn)寫為ST. A、B、C地址線。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。  （4）CLK時(shí)鐘信號(hào)。ADC0809的內(nèi)

15、部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，因此有時(shí)鐘信號(hào)引腳。通常使用頻率為500KHz的時(shí)鐘信號(hào)  （5）EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換；EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。使用中該狀態(tài)信號(hào)即可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可作為中斷請(qǐng)求信號(hào)使用。  （6）D7D0數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接相連。D0為最低位，D7為最高   （7）OE輸出允許信號(hào)。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 Vcc +5V電源。   （8）Vr

16、ef參考電源參考電壓用來(lái)與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V, Vref(-)=-5V). 使用adc0809對(duì)電源輸出的模擬量電壓和電流轉(zhuǎn)換為能夠顯示的數(shù)字量，對(duì)DC-DC開關(guān)電源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制。2.3.2電壓采集電路檢測(cè)電壓是通過(guò)使用四個(gè)相同阻值為10K的電阻串聯(lián)平均分壓再使用adc0809測(cè)量其中的一個(gè)電阻的電壓，轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能夠顯示的數(shù)值，處理后顯示在lcd1602上。2.3.3電流采集電路檢測(cè)電流是通過(guò)使用一個(gè)0.1歐的電阻采樣電流轉(zhuǎn)換為電壓，但是轉(zhuǎn)后的電壓比較小，所以使用雙運(yùn)放的l358對(duì)電壓十倍（放大倍數(shù)(R15+R14

17、)/R14）放大后輸入adc0809轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，經(jīng)過(guò)單片機(jī)的處理后顯示在lcd1602上。2.4監(jiān)測(cè)的顯示 LCD1602引腳功能介紹第1腳：VSS為地電源。 第2腳：VDD接5V正電源。 第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。 第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。  第5腳：R/W為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R

18、/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 第15腳：背光源正極。 第16腳：背光源負(fù)極。指令介紹1602液晶模塊的讀寫操作，屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（說(shuō)明1為高電平，0為低電平） 指令1：清顯示，指令碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置 指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H 指令3：光標(biāo)和顯示位置設(shè)置I/D，光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移，S：屏幕上所有文字是

19、否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無(wú)效。 指令4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體的顯示開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示。C:控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C ：高電平時(shí)顯示移動(dòng)的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo) 指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)為雙行顯示，F(xiàn)：低電平時(shí)顯示5X7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5X10的顯示字符。 指令7：字符發(fā)

20、生器RAM地址設(shè)置。 指令8：DDRAM地址設(shè)置。 指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。使用先根據(jù)液晶的使用手冊(cè)寫出液晶屏的驅(qū)動(dòng)程序，后使用把信息顯示到液晶上時(shí)直接調(diào)用液晶子程序即可。2.5過(guò)流保護(hù)模塊單片機(jī)輸出的電流只有幾個(gè)毫安，不足以驅(qū)動(dòng)一個(gè)繼電器，所以使用一個(gè)三極管增大驅(qū)動(dòng)能力，并且在繼電器接了個(gè)反向的二極管用來(lái)保護(hù)繼電器。將繼電器一端接電源輸出端，一端接負(fù)載，通過(guò)STC89C52程序控制繼電器的斷開吸合實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)和恢復(fù)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到電源轉(zhuǎn)換電路出現(xiàn)過(guò)流時(shí)軟件控制斷開繼電器從而斷開電源的輸

21、出，當(dāng)監(jiān)測(cè)到電流恢復(fù)到正常范圍時(shí)繼電器吸合，電路恢復(fù)正常。五、程序設(shè)計(jì)程序流程圖六、監(jiān)測(cè)電路仿真   軟件調(diào)試的主要任務(wù)是排查錯(cuò)誤，錯(cuò)誤主要包括邏輯和功能錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤有些是顯性的，而有些是隱形的，可以通過(guò)仿真開發(fā)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)逐步改正。Proteus軟件可以對(duì)基于微控制器的設(shè)計(jì)連同所有的周圍電子器件一起仿真，用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如LED/LCD、鍵盤、RS232終端等動(dòng)態(tài)外設(shè)模型來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行交互仿真。Proteus支持的微處理芯片包括8051系列、AVR系列、PIC系列、HC11系列及Z80等等。Proteus可以完成單片機(jī)系統(tǒng)原理圖電路繪制、PCB設(shè)計(jì)，更為顯著點(diǎn)

22、的特點(diǎn)是可以與keil4工具軟件結(jié)合進(jìn)行編程仿真調(diào)試。 1. 仿真結(jié)果與分析1.1仿真圖1.2誤差分析標(biāo)準(zhǔn)電壓/V測(cè)量電壓/V絕對(duì)誤差0.00001.001.010.011.491.4902.482.500.022.982.9803.483.450.033.984.000.024.494.470.024.995.010.02根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)量效果完全符合設(shè)計(jì)要求。七、DC-DC轉(zhuǎn)換電路參數(shù)測(cè)試與誤差分析1. 測(cè)試數(shù)據(jù)負(fù)載調(diào)整率測(cè)試負(fù)載調(diào)整率IO（A）UO（V）SI(%)U2=12V0.13.302V1.09%13.266V2.5輸出紋波電壓輸入電壓(V)輸出電壓(V)輸出電流(A)紋波

23、（mv）24121.524122.5輸出可調(diào)電壓： V；輸出電流： A；DC-DC變換器的效率: 72.38%；（(Uin*Iin)/(Uout*Iout)）過(guò)流保護(hù)功能：動(dòng)作電流>=3.50A；測(cè)量結(jié)果表示，均達(dá)到基本設(shè)計(jì)要求，甚至有些測(cè)試結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)給定的基本設(shè)計(jì)指標(biāo)，尤其是效率的提高有效地保證電源的可靠性；所有經(jīng)過(guò)大電流的線路均盡量采用粗導(dǎo)線，開關(guān)器件均選用優(yōu)良器件，器件的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)均遠(yuǎn)大于額定值，所以電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率均得到提高。八、設(shè)計(jì)總結(jié) 本次設(shè)計(jì)，有一些功能，我們沒有很好的實(shí)現(xiàn)，比如我們感覺我們的輸出效率還有提高的空間，還有我們的輸出部分還不是很穩(wěn)定，一個(gè)原因可能是我

24、們的電壓輸出相對(duì)還不是很穩(wěn)定；還有一個(gè)，我們覺得在輸出方面我們還可以進(jìn)一步改進(jìn)和提升，比如在顯示輸出電流上，精度能設(shè)計(jì)得更高。本次設(shè)計(jì)中，由于我們的能力以及時(shí)間有限，以及硬件方面的問題。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)大賽，我們學(xué)到了很多我們?cè)谡n堂上學(xué)不到的實(shí)踐能力，我們的動(dòng)手能力得到了很大的提升，我們?cè)跁舅鶎W(xué)到的知識(shí)得到了很大的實(shí)踐，讓我們書本上的知識(shí)有了更加深刻的理解。我們同時(shí)還學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作的精神，非常感謝學(xué)校組織的設(shè)計(jì)大賽，讓我們學(xué)到了很多很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)我們的自主學(xué)習(xí)能力起到了很大的作用。附件：程序#include<reg51.h>#include"intrins.h&quo

25、t;#include"ADC0809.h"#include"1602.h"#define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code str1=" V/A display"/*將電壓值送人液晶lcd1602顯示*/void display_V(void)uint i;write_com(0x80+0x40+1);for(i=0;i<6;i+)write_dat(tab_Vi);_nop_();/*將電流值送人液晶lcd1602顯示*/void display_

26、A(void)uint i;write_com(0x80+0x40+9);for(i=0;i<5;i+)write_dat(tab_Ai);_nop_();void main(void) /主函數(shù)uint i;Init_ADC0809();Init_1602();write_com(0x80);for(i=0;i<14;i+)write_dat(str1i);_nop_();while(1) /循環(huán)掃描顯示datepro_V();display_V();datepro_A();display_A();ADC0809子程序#ifndef _ADC0809_H_#define _ADC

27、0809_H_#define uchar unsigned char#define uint unsigned int sbit ST=P30;sbit EOC=P31;sbit OE=P32;sbit ADDA=P22;/sbit ADDB=P01;/sbit ADDC=P02;sbit ALE=P33;sbit CLK=P37;sbit KEY=P36;uchar tab_V5;uchar tab_A5;/* ADC0809的非精準(zhǔn)毫秒延時(shí)（使用12M晶振）*/void delay_adc(uint z)uint i,j;for(i=z;i>0;i-)for(j=120;j>0

28、;j-);/* 用51的T1中斷產(chǎn)生一個(gè)500khz的時(shí)鐘信號(hào) */void Init_ADC0809(void)TMOD=0x20;/ 啟用定時(shí)器方式2TH1=(255-250); / 附初值TL1=(255-250);EA=1; / 總中斷開ET1=1; / 開定時(shí)器1中斷TR1=1; /啟動(dòng)定時(shí)器1ST=0; /初始化ADC0809OE=0;ALE=0;/*控制ADC0809讀出二進(jìn)制電壓值*/uchar ADC_V()uchar temp_V=0;ST=0;ADDA=0; /A,B,C三條地址線選擇模擬量輸入通道/ADDB=0;/ADDC=0;ST=0; /ST=0；ST=1;ST=0

29、;產(chǎn)生一個(gè)正選脈沖啟動(dòng)轉(zhuǎn)換ALE=1; /ST=1; / ST=1;ALE=0; /ST=0; / ST=0;delay_adc(2);if(EOC=0) OE=1; / 如果轉(zhuǎn)換結(jié)束 ，OE置”1“允許從ADC0809讀取數(shù)據(jù)temp_V=P1;delay_adc(2);OE=0; /讀取結(jié)束后OE置“0”return temp_V;/*電壓值轉(zhuǎn)換*/void datepro_V(void)float dat_V,tem_V;dat_V=ADC_V(); /取出二進(jìn)制碼tem_V=dat_V/255*5*4*100; /轉(zhuǎn)換為可顯示數(shù)值并增大100倍 /這里測(cè)量電壓020v 用四個(gè)等值電阻（

30、電阻使用兩個(gè)以上） /平均分壓出5v進(jìn)行測(cè)量（可根據(jù)此方法測(cè)量其他范圍的電壓值）tab_V0=(int)tem_V)/1000+0x30; /數(shù)值十位tab_V1=(int)tem_V)%1000/100+0x30; / 數(shù)值十位tab_V2=0x2e; / 字符“.”tab_V3=(int)tem_V)%100/10+0x30; / 小數(shù)點(diǎn)后兩位（精確0.01v）tab_V4=(int)tem_V)%10+0x30; /tab_V5=0x56; /字符“V”if(tab_V0=0x30)tab_V0=0x20; / 判斷十位是否為“0”，為“0”不顯示/*電路已經(jīng)把對(duì)電流的測(cè)量轉(zhuǎn)換為對(duì)電壓的

31、側(cè)量控制ADC0809讀出二進(jìn)制電壓值*/uchar ADC_A()uchar temp_A=0;ST=0;ADDA=1; /A,B,C三條地址線選擇模擬量輸入通道/ADDB=0;/ADDC=0;ST=0; /ST=0；ST=1;ST=0;產(chǎn)生一個(gè)正選脈沖啟動(dòng)轉(zhuǎn)換ALE=1; /ST=1; / ST=1;ALE=0; /ST=0; / ST=0;delay_adc(2);if(EOC=1) OE=1; / 如果轉(zhuǎn)換結(jié)束 ，OE置”1“允許從ADC0809讀取數(shù)據(jù)temp_A=P1;delay_adc(2);OE=0; /讀取結(jié)束后OE置“0”return temp_A;/*讀取溫度將測(cè)電流轉(zhuǎn)換

32、為測(cè)電壓后測(cè)得的電壓值重新轉(zhuǎn)換為電流值*/void datepro_A(void)float dat_A,tem_A;dat_A=ADC_V(); /取出二進(jìn)制碼if(dat_A/255*5)>=3.5) /如果電流大于或等于3.7A繼電器斷開實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，恢復(fù)后合上KEY=1;else KEY=0;tem_A=dat_A/255*5*100; /轉(zhuǎn)換為可顯示數(shù)值并增大100倍 /假設(shè)這里電流上限3.7A， /使用一個(gè)5/3.7=1.35歐（取0.1歐后經(jīng)過(guò)放大器放大十倍電壓）電阻將電流轉(zhuǎn)換為電壓 /(取值不能超1.35歐,因?yàn)锳DC0809只能測(cè)量05v電壓) /將測(cè)得的電壓除以電阻就會(huì)得出電流值tab_A0=(int)tem_A)%1000/100+0x30; / 數(shù)值個(gè)位tab_A1=0x2e; / 字符“.”tab_A2=(int)tem_A)%100/10+0x30; / 小數(shù)點(diǎn)后兩位（精確0.01v）tab_A3=(int)tem_