程控电源项目文档.docx
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程控电源项目文档
基于单片机的程控电源设计
1、项目背景
直流稳压源是一种常见的电子仪器，其广泛应用于实验教学和科学研究等领域。
目前使用的直流稳压电源大部分存在诸多缺点，如输出不可调，电压不稳定等等，因而导致实验结果不精确。
本次项目就设计一个基于单片机控制的程控电源。
描述：
使用单片机输出PWM去控制电源调压模块以控制电源电压输出，实现步进可调。
项目参数：
1
输入电压8~16V，如果输入电压低于8V或者高于16V，利用BEEP报警，并且关掉PWM的输出
2
输出电压6~14V，如果输出电压低于6V或者高于14V，利用BEEP报警，同样关掉PWM的输出
3
调压分辨率
4
用按键输入电压预设值，然后通过按键的“+”、“-”来步进调节电源的输出，达到预设值允许的范围内
5
通过LM3037（LCD14432）来显示当前的电压预设值，当前电压的输出值以及分辨率
2、项目概要分析
1、硬件分析：
2、软件分析：
1）熟悉单片机的原理与应用
2）BEEP报警程序设计
3）矩阵按键程序设计
4）液晶显示驱动程序设计
5）产生PWM程序设计
6）电压反馈AD采样程序设计
3、系统分析
1、硬件分析：
1）单片机与BEEP、矩阵按键、LM3037液晶显示以及AD采样转换芯片的具体连接。
（单片机控制芯片）
（BEEP电路部分）
（矩阵按键输入部分）
（LM3037液晶显示部分）
（TLC549CDA/D转换）
2）程控电路部分原理图：
2、软件分析：
1）
BEEP报警，P2^2引脚出现低电平，BEEP发出声音。
2）
矩阵按键的扫描，采用逐行扫描模式，扫描每个按键是否按下，并做键值处理。
3）
LM3037液晶的显示，可以采用并行显示或者串行显示，该液晶自带中文字库。
4）
AD549CDA/D转换芯片驱动程序的编写，
5）
定时器程序的编写
6）
外部中断程序的编写
7）
PWM脉宽调制波的产生
4、程序流程图
5、程序设计
#include<>
#include<>
/*--------两个常用的宏定义--------*/
#defineuint8unsignedchar
#defineuint16unsignedint
/*-----AD采样时使用的延时定义----*/
#defineWait1us{_nop_（）;}
#defineWait2us{Wait1us;Wait1us;}
#defineWait4us{Wait2us;Wait2us;}
#defineWait10us{Wait4us;Wait4us;Wait2us;}
#defineWait20us{Wait10us;Wait10us;}
sbitLED_Control=P2^0;
/*--------数码管显示函数的声明-----*/
voidSEG_Disp（uint8dat）;
/*---------扫描按键的说明------------*/
voidKEY_Scan（void）;
/*---------延时函数的说明------------*/
voidDelay_ms（uint16z）;
/*---------数码管段选的定义----------*/
sbitHC138_A0=P1^1;
sbitHC138_A1=P1^2;
sbitHC138_A2=P1^3;
/*---------lcd14432的定义----------*/
sbitRS=P1^5;
sbitRW=P1^6;
sbitEN=P1^7;
bitBUSY（void）;
voidWrite_cmd（uint8cmd）;
voidWrite_dat（uint8dat）;
voidLCD14432_Init（void）;
voidHZ_Disp（uint8*p）;
voidLCD_Test（）;
/*----------AD转换的引脚定义------*/
sbitTlc549_Dout=P2^3;
sbitTlc549_CS=P2^4;
sbitTlc549_Clock=P2^2;
uint8Read_ADConvert（void）;
/*----------T0的函数声明---------*/
voidTimer0_Init（void）;
/*----------PWM的输出端口---------*/
sbitPWM0=P1^2;
voidPWM_Out（uint8rate）;
uint8key_value=0;;
//Write_dat（0x30+temp2）;
Write_dat（'V'）;
//HZ_Disp（"8"）;//程控电源显示界面
//SEG_Disp（temp）;
KEY_Scan（）;
if（flag==1）//"+"分辨率
{
rate1=rate1+2;
if（rate1>98）
rate1=98;
flag=0;
}
if（flag==2）//"+"分辨率
{
rate1=rate1-2;
if（rate1<8）
rate1=8;
flag=0;
}
//SEG_Disp（count1）;
}
return0;
}
/************************************************
函数名称：
voidSEG_Disp（uint8dat）
函数功能：
数码管的显示函数
入口参数：
显示0~9
出口参数：
无
调用模块：
MAIN
************************************************/
voidSEG_Disp（uint8dat）
{
P0=SEG_data[dat];
HC138_A0=0;
HC138_A1=0;
HC138_A2=0;
}
voidKEY_Scan（void）
{
uint8temp;
P3=0xf0;//设置输入输出
/*-----------扫描第一行----------*/
P3=0xfe;//第一行输出0
temp=P3;//读取P3的值
temp=temp&0xf0;//屏蔽高4位，
if（temp!
=0xf0）//判断是否有键按下
{
Delay_ms（100）;
if（temp!
=0xf0）//判断是否有键按下
{
switch（temp）//做键值处理
{
case0xe0:
key_value=1;break;
case0xd0:
key_value=2;break;
case0xb0:
key_value=3;break;
case0x70:
key_value=4;break;
}
//有键按下
//temp=temp&0xf0;
//判断按键有没有松开，如果按键松开程序继续执行，
//如果没有松开，不断读取P3口的值来作为while的判断条件
while（temp!
=0xf0）//等待松开按键
{
temp=P3;//读取P3的值
temp=temp&0xf0;//屏蔽高4位，
}
}
}
/*-----------扫描第二行----------*/
P3=0xfd;//第二行输出0
temp=P3;//读取P3的值
temp=temp&0xf0;//屏蔽高4位，
if（temp!
=0xf0）//判断是否有键按下
{
Delay_ms（100）;
if（temp!
=0xf0）//判断是否有键按下
{
switch（temp）//做键值处理
{
case0xe0:
key_value=5;break;
case0xd0:
key_value=6;break;
case0xb0:
key_value=7;break;
case0x70:
key_value=8;break;
}
//有键按下
//temp=temp&0xf0;
//判断按键有没有松开，如果按键松开程序继续执行，
//如果没有松开，不断读取P3口的值来作为while的判断条件
while（temp!
=0xf0）//等待松开按键
{
temp=P3;//读取P3的值
temp=temp&0xf0;//屏蔽高4位，
}
}
}
/*-----------扫描第三行----------*/
P3=0xfb;//第二行输出0
temp=P3;//读取P3的值
temp=temp&0xf0;//屏蔽高4位，
if（temp!
=0xf0）//判断是否有键按下
{
Delay_ms（100）;
if（temp!
=0xf0）//判断是否有键按下
{
switch（temp）//做键值处理
{
case0xe0:
key_value=9;break;
case0xd0:
key_value=0;break;
case0xb0:
flag=1;break;//"+"
case0x70:
flag=2;break;//"-"
}
//有键按下
//temp=temp&0xf0;
//判断按键有没有松开，如果按键松开程序继续执行，
//如果没有松开，不断读取P3口的值来作为while的判断条件
while（temp!
=0xf0）//等待松开按键
{
temp=P3;//读取P3的值
temp=temp&0xf0;//屏蔽高4位，
}
}
}
/*-----------扫描第四行----------*/
P3=0xf7;//第二行输出0
temp=P3;//读取P3的值
temp=temp&0xf0;//屏蔽高4位，
if（temp!
=0xf0）//判断是否有键按下
{
Delay_ms（100）;
if（temp!
=0xf0）//判断是否有键按下
{
switch（temp）//做键值处理
{
case0xe0:
key_value=3;break;
case0xd0:
key_value=4;break;
case0xb0:
key_value=5;break;
case0x70:
key_value=6;break;
}
//有键按下
//temp=temp&0xf0;
//判断按键有没有松开，如果按键松开程序继续执行，
//如果没有松开，不断读取P3口的值来作为while的判断条件
while（temp!
=0xf0）//等待松开按键
{
temp=P3;//读取P3的值
temp=temp&0xf0;//屏蔽高4位，
}
}
}
}
bitBUSY（void）
{
bitBit;
P0=0x00;
RS=0;
RW=1;
EN=1;
Delay_ms
（1）;
Bit=（bit）（P0&0x80）;//最高位为忙信号位
EN=0;
returnBit;
}
voidWrite_cmd（uint8cmd）
{
//while（BUSY（））;
RS=0;//写指令
RW=0;//写操作
EN=0;//
P0=cmd;//发送命令
Delay_ms（5）;
EN=1;
P0=cmd;//发送命令
Delay_ms（5）;
EN=0;//拉低EN
}
voidWrite_dat（uint8dat）
{
//while（BUSY（））;
RS=1;
RW=0;
EN=0;
P0=dat;
Delay_ms（5）;
EN=1;
P0=dat;
Delay_ms（5）;
EN=0;
}
voidLCD14432_Init（void）
{
_nop_（）;//延时1us
Write_cmd（0x30）;//使用基本指令集
Delay_ms（5）;
Write_cmd（0x0c）;//功能：
显示开关ON,游标OFF,反白OFF
Delay_ms（5）;
Write_cmd（0x01）;//清除显示屏幕，把DDRAM位址计数器调整为"00H"
Delay_ms（5）;
Write_cmd（0x06）;//AC自动加1，画面不动
//Write_cmd（0x07）;//AC自动加1，画面移动
_nop_（）;//延时1us
}
voidDelay_ms（uint16z）
{
uint16x,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=124;y>0;y--）;
}
voidTimer0_Init（void）
{
TMOD=0x01;//工作在方式1
//TH0=（65535-50000）/256
//TL0=
//TH0=0x3C;//定时器初值50ms
//TL0=0xAF;
TH0=0xfe;//定时器初值
TL0=0x3c;
EA=1;//打开总开关
ET0=1;//开T0中断开关
TR0=1;//启动定时器
}
voidTimer0_IRQ（）interrupt1
{
//TH0=0x3C;//定时器初值50ms
//TL0=0xAF;
TH0=0xfe;//定时器初值
TL0=0x3c;
count++;
PWM_Out（rate1）;
/*if（count==20）
{
count=0;
count1++;
if（count1==10）
{
count1=0;
}
}*/
}
uint8Read_ADConvert（void）
{
uint8i=0;//计数脉冲
uint8Convert_value=0;//保存AD转换的值
/*---------------参考时序编写驱动程序-------------*/
Tlc549_Clock=0;//初始化
Tlc549_CS=1;
Wait2us;//延时2US
Tlc549_CS=0;
Wait2us;//延时2US
for（i=0;i<8;i++）//丢掉前面8个数据
{
Tlc549_Clock=1;
//Wait2us;
Tlc549_Clock=0;
}
Tlc549_CS=1;//准备转换
Wait20us;//等待转换结束
Wait20us;
Tlc549_CS=0;//准备读取AD数据
for（i=0;i<8;i++）//读取数据（下降沿）
{
Tlc549_Clock=1;
Convert_value=Convert_value<<1;
if（Tlc549_Dout==1）//根据数据线上得数据，将AD采样的转换值保存到一个变量中
{
Convert_value=Convert_value|0x01;
}
Tlc549_Clock=0;
}
return（Convert_value）;
}
voidPWM_Out（uint8rate）
{
if（count>99）
count=0;
if（countPWM0=1;
else
PWM0=0;
}
voidHZ_Disp（uint8*p）
{
while（*p>0）
{
Write_dat（*p）;
p++;
Delay_ms（50）;
}
}
voidLCD_Test（）
{
Write_cmd（0x01）;
Delay_ms（5）;
Write_cmd（0x80）;
Delay_ms（5）;
//Write_cmd（0x18）;左移
HZ_Disp（"程控电源-涉外学院"）;//开机界面
Write_cmd（0x93）;
Delay_ms（5）;
HZ_Disp（"XXX设计"）;
Delay_ms（5000）;
Write_cmd（0x01）;
Write_cmd（0x80）;
HZ_Disp（"预设值"）;//程控电源显示界面
Write_cmd（0x85）;
HZ_Disp（"输出"）;//程控电源显示界面
Write_cmd（0x90）;
HZ_Disp（"分辨率"）;//程控电源显示界面
}
6、项目总结
--------------------------------------------------------------------------------------------------学了些什么，遇到过什么难题，怎么解决的---------------------------------------------------------------------，----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------自己搞定-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------随便写些就可以了，你学校不会看的
不写也没事呵呵呵---------------------------------------------，----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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