基于AT89C51的电源切换控制器的设计与实现
基于AT89C51单片机的PLC转换器系统设计
基于AT89C51单片机的PLC转换器系统设计作者：江吴芳陆志强来源：《科技视界》2014年第14期【摘要】本文介绍PLC转换系统的设计要求，以AT89C51单片机为核心，结合开发过程，讨论分析系统的设计方案，并给出PLC转换接口电路的硬件电路图及软件流程图。
【关键词】89C51单片机；转换接口电路；键盘设计1 系统开发背景近年来随着自动化技术的发展，PLC控制的自动化设备的应用范围越来越广，其技术性能不断提高和完善，特别在集成化、智能化等方面，越来越突出。
一台大型的自动化设备，需要控制的可编程控制器的数量也随着提升，在设备调试过程中，经常需要转换编程端口，操作繁琐且对设备造成一定程度的损坏。
以我校自动化生产设备为例，由于实训过程中经常拔插，可编程序控制器的接口、编程电缆的接口损坏严重，该设计正好解决此问题，可以快速更换通讯接口，操作简单，且不损坏设备，同时还能实现不同型号、品牌的PLC通讯端口的转换。
2 系统总体设计方案设计要求：设计PLC接口转换器的硬件电路图，并使用相应的软件实现硬件和软件的仿真、调试。
实现功能如下：（1）能够同时实现与5台可编程序控制器的通讯传输；（2）同步显示5个通信通道的工作指示；（3）设计继电器的电流放大电路，驱动相电压位5V、相电流位为0.4A的继电器工作；（4）系统应具有启动停止功能。
根据系统的控制要求，可以划分为控制模块、驱动模块、键盘模块、显示模块、通讯接口模块及电源电路五大部分，如图1为PLC接口转换器系统图。
图1 PLC接口转换器系统图3 系统分析与设计3.1 硬件设计本项目以AT89C51单片机芯片为核心控制系统，不断对键盘信号进行扫描，产生中断信号，控制系统对中断信号进行响应，并禁止输出响应信号，驱动继电器，连通键盘对应的通讯通道同步发出指示信号，显示该通道现在处于工作状态。
与此同时，单片机控制系统禁止响应中断，在通讯传输完成之前，其他通道的信号选择不予响应。
基于AT89C51的数控电源设计
基于AT89C51的数控电源设计摘要：随着人们日益广泛的生活生产需求，小电源的智能化，数字化以快速发展。
本系统是一个输出电压可调节的直流稳压电源。
它采用AT89C51单片机为核心控制器，用输出信号采集调理电路对输出的电压、电流进行实时采样，然后把采样的值送入控制器进行AD转换，转换后的值又经AT89C51处理，后在数码管上显示当前输出的电压或电流值。
通过按键可以自己设定输入电压值，然后由DA转换电路将设定值转换后由模拟电路输出。
本电路还具有过流保护和报警提示功能。
关键字：AT89C51 直流稳压电源数码管显示一、前言电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。
电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。
当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。
随着数控电源在电子装置中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。
电源在使用时会造成很多不良后果，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。
只有满足产品标准，才能够进入市场。
随着经济全球化的发展，满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。
数控电源是从80年代才真正的发展起来的，期间系统的电力电子理论开始建立。
这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。
在以后的一段时间里，数控电源技术有了长足的发展。
但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。
因此数控电源主要的发展方向，是针对上述缺点不断加以改善。
单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。
新的变换技术和控制理论的不断发展，各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用，到90年代，己出现了数控精度达到0.05V的数控电源，功率密度达到每立方英寸50W的数控电源。
以89C51单片机为控制核心的开关电源优化设计
文中在简单介绍高频开关电源的工作原理基础上，以通信用-48V开关电源为功率转换部分，89C51单片机为控制核心，对开关电源的控制部分进行优化设计，详细阐述了其工作原理，并通过软件编程实现了对开关电源的智能控制。
引言开关电源是利用现代电力电子技术控制功率开关管(MOSFET，IGBT)开通和关断的时间比率来稳定输出电压的一种新型稳压电源。
从上世纪90年代以来开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，计算机、程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源。
利用单片机控制的开关电源，可使开关电源具备更加完善的功能，智能化进一步提高，便于实时监控。
其功能主要包括对运行中的开关电源进行检测、自动显示电源状态；可以通过按键进行编程控制;可以进行故障自诊断，对电源功率部分实现自动监测;可以对电源进行过压、过流保护；可以对电池充放电进行实时控制。
开关电源的系统结构通信用-48V开关电源结构图如图1所示：图1开关电源结构图市电经整流滤波和功率因数校正后得到高压直流电，然后通过DC/DC变换电路得到所需要的直流电压。
控制回路从输出端取样并与设定基准进行比较，然后去控制逆变器，改变功率开关管的导通频率或导通/截止时间进行输出稳定；另一方面，根据检测电路提供的数据，经保护电路鉴别，利用控制电路对整机进行各种保护和蓄电池的充放电控制。
控制电路是整个开关电源的核心部分，一般开关电源的控制电路主要有检测比较放大电路、电压—脉冲宽度转换电路(或电压—频率转化电路)、时钟振荡器(或恒脉宽发生器)、基极驱动电路、过压过流保护电路以及辅助电源等电路组成。
存在着电路复杂，功耗大，灵敏度差，不能实现很好的控制等缺点。
采用单片机89C51模块组成的控制电路，它具有可编程、功能强、控制简单、集成度高等诸多优点，并对原来的电路存在的不足进行改进，其原理方框图如图2所示。
图3控制电路原理结构图控制系统通过I/O输入端口经D/A转换控制功率转换的开关的导通与关断时间，完成对输出电压的稳定，通过A/D转换完成对开关电源输出电压和电流的采样，通过系统软件实现了过压、过流保护及限流功能。
一种基于AT89C51的智能稳压电源电路设计实现
一种基于AT89C51的智能稳压电源电路设计实现
本文介绍了一种基于AT89C51的智能稳压电源的设计方案，其核心技术是通过AT89C51控制数模转换来改变其后稳压模块的输出。
该系统由整流滤波初步稳压电路部分、AT89C51控制部分、DAC和显示部分组成，该稳压电源能连续步进可调，并可实时显示，弥补了传统稳压电源的不足。
本系统研究的直流稳压电源主要是符合智能化、数字化及模块化的特点：智能化指系统有可编程模块能对系统进行智能控制;数字化指系统输出电压通过7段数码管显示，并可通过按键对输出电压进行连续步进数字化调节;模块化指系统由各个相关模块组成，提高了系统的可靠性。
AT89C51智能型稳压电源设计原理
1、设计系统框图
系统由各模块组成，其模块构成的系统框图如图1所示。
2、组成模块电路设计方案
(1)电源电路模块设计方案。
采用LM7815、LM7915系列三端稳压器稳压电路(电路如图2)为运放TL082、单片机AT89C51和数模转换DAC08 32器件提供稳定的工作电压，实现系统的工作电压和系统稳压电源的连续步进可调。
(2)AT89C51主控模块设计方案。
AT89C51是系统的控制核心，主要通过控制数摸转换来实现对稳压电源的调节，并控制显示电路，其电路如图3所示。
基于AT89C51单片机的步进电动机控制系统设计
基于AT89C51单片机的步进电动机控制系统设计步进电动机是一种运动精度高、控制方便的电动机。
在很多应用中，需要使用步进电动机进行精确的位置控制，因此设计一个基于AT89C51单片机的步进电动机控制系统非常有意义。
本文将设计一个基于AT89C51单片机的步进电动机控制系统的原理、硬件电路和软件设计方案，并进行详细的说明。
1.原理步进电动机通过依次在不同的相上加电来实现精确的旋转运动。
控制步进电动机的主要原理是通过改变控制相的顺序和频率来控制电动机的转向和运动速度。
在本设计中，我们将使用四相步进电动机，即控制电动机旋转需要改变四个相的状态。
2.硬件电路设计硬件电路主要包括：电源电路、单片机模块、驱动模块和步进电动机模块。
（1）电源电路：为步进电动机和单片机提供适当的电源电压和电流。
（2）单片机模块：使用AT89C51单片机作为主控制器，通过引脚控制驱动模块的工作状态。
（3）驱动模块：用于驱动步进电动机，可选择使用L298N或ULN2003驱动芯片。
（4）步进电动机模块：包括四相步进电动机和相应的接线。
3.软件设计方案（1）初始化：设置单片机工作模式、引脚方向和初始状态。
（2）编写驱动程序：根据步进电动机的相序进行编写，并通过控制相的芯片来控制电机的转向和运动速度。
（3）编写控制程序：通过按键或外部信号触发，调用相应的驱动程序来实现步进电动机的控制。
（4）编写显示程序：通过液晶显示屏或LED灯等方式显示步进电动机的状态，方便用户了解电动机的运行情况。
4.系统功能和特点本控制系统具有以下功能和特点：（1）精确控制：通过改变相序和频率控制电动机的转向和运动速度，实现步进电动机的精确控制。
（2）高效稳定：采用AT89C51单片机作为主控制器，具有高效、稳定的运行特性。
（3）灵活可扩展：可以根据实际需求添加外部输入或输出模块，实现更多功能的扩展。
（4）易操作性：可以通过按键或外部信号触发，方便用户进行操作和控制。
基于AT89C51单片机的智能型稳压电源的设计
江苏电器 (2008 No.7)作者简介：刘琳(1973- )，男，工程师，本科，主要从事销售工作；薛智宏(1972- )，男，讲师，工程硕士，研究方向为检测技术及自动化装置；杨国福(1964- )，男，副教授，研究方向为电气智能控制和电磁智能控制，发表专业学术论文90余篇。
基于AT89C51单片机的智能型稳压电源的设计摘 要：介绍了一种以AT89C51单片机为核心的智能型稳压电源，该电源把开关电源的高效率特性与单片机系统自动检测和控制技术相结合，采用先进的传感器进行数据采样，采用时间最优(B-B 控制)与积分分离PID 控制的双模控制算法进行电压调整和电路保护。
给出了智能型稳压电源的整体电路和单片机控制系统的控制算法以及软件的设计方法。
该智能型稳压电源达到一机多用,提高了仪器使用效率。
关键词：AT89C51单片机；稳压；开关电源；温度传感器中图分类号：TM44 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2008)07-0007-03刘琳1，薛智宏2，杨国福2(1 河北邢台钢铁股份有限公司，河北 邢台 054000；2 河北科技大学 电气信息学院，河北 石家庄 050054)Abstract: Introduction was made to a kind of intelligent type stablized voltage power source which took AT89C51 singlechip as the core, this power source combines high ef fi ciency characteristics of switching power source with auto-test and control technology of sin-glechip, adopting advanced sensor to carry out data sampling, adopting two-module controlled algorithm of time supreme (B -B control) and I-asunder PID control to carry out voltage adjusting and circuit protection. Giving out the integration circuit of the intelligent type sta-blized voltage power source and control algorithm of singlechip control system as well as design method of softwares. The intelligent type stablized voltage power source has reached one machine for multi-purposes, having raised instrument usage ef fi ciency. Key words: AT89C51 singlechip; stablized voltage; switching power source; temperature sensorLIU Lin 1, XUE Zhi-hong 2, YANG Guo-fu 2（1 Hebei Xingtai Steel Group Co.,Ltd, Xingtai 054000, China;2 College of Electrical Engineering and Information Science, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050054, China ）0 引言直流稳压电源是一种常见的电子仪器，应用于电子电路、教学实验等领域。
基于AT89C51单片机步进电机控制系统的设计
总第170期2008年第8期 舰船电子工程S hi p E lectronic Engineering V ol .28N o .8 204 基于A T 89C 51单片机步进电机控制系统的设计3杨辉媛1) 杨红海2) 谭伟杰1)(湖南省吉首大学物理信息工程学院1) 吉首 416000)(湖南省张家界市慈利县第二职中2) 张家界 427200)摘 要 通过A T89C 51单片机及脉冲分配器(又称逻辑转换器)P MM 8713完成步进电机各种运行方式的控制。
实现步进电机在三拍、六拍工作方式下的正反转控制、无级调速控制等功能。
整个系统采用模块化设计,结构简单、可靠,通过人机交互接口可实现各功能设置,操作简单,易于掌握。
关键词 步进电机;单片机控制;A T89C51;P MM 8713中图分类号 T P368.1D esign of Control System for S tep M otor B ased on AT 89C 51Y ang H uiy uan 1) Yang H ong hai 2) T an W eijie1)(College of Physics Sc i ence and Infor m ati on E nginee ri ng,J ishou U niversity 1),J i shou 416000)(The S econd V oca tional SeniorM i ddle S chool ,C ili C ounty,Z hangji a jie C ity,H unan P rovi nce 2),Zhajjiajie 427200)A b s tra c t This system w hich se l ec ts the S i ngl e -chip co mpute r A T89C51and the pulse di v i der P MM 8713to control step m otor ’s each m ovem ent m ethod m ay rea lize the func tions such as turning i n its w orking m ode and changing it s speed w ith step less f requency conversion in three pa ts or six pa ts m ode .D ue to the m odular design of the ove rall system and the si m ply and reli 2able structure,the syst em has m any advantages such as good ext ensibility through m an -m achine interac tion,si m ple ope ration and easy to m aste r .Ke y w o rd s step m otor,single -chi p computer control ,A T89C51,P MM 8713C l a s s N um be r TP368.11 引言单片机控制的步进电机广泛地应用于工业自动控制、数控机床、组合机床、机器人、计算机外围设备、照相机,投影仪、数码摄像机、放像机(V CD 、DV D 等)、大型望远镜、卫星天线定位系统、医疗器械、条码扫描仪以及各种可控机械工具等等。
基于89C51单片机的开关电源优化设计
基于89C51单片机的开关电源优化设计引言开关电源是利用现代电力电子技术控制功率开关管(MOSFET，IGBT)开通和关断的时间比率来稳定输出电压的一种新型稳压电源。
从上世纪90年代以来开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，计算机、程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源。
利用单片机控制的开关电源，可使开关电源具备更加完善的功能，智能化进一步提高，便于实时监控。
其功能主要包括对运行中的开关电源进行检测、自动显示电源状态；可以通过按键进行编程控制;可以进行故障自诊断，对电源功率部分实现自动监测;可以对电源进行过压、过流保护；可以对电池充放电进行实时控制。
开关电源的系统结构通信用-48V开关电源结构图：图1开关电源结构图市电经整流滤波和功率因数校正后得到高压直流电，然后通过DC/DC变换电路得到所需要的直流电压。
控制回路从输出端取样并与设定基准进行比较，然后去控制逆变器，改变功率开关管的导通频率或导通/截止时间进行输出稳定；另一方面，根据检测电路提供的数据，经保护电路鉴别，利用控制电路对整机进行各种保护和蓄电池的充放电控制。
控制电路是整个开关电源的核心部分，一般开关电源的控制电路主要有检测比较放大电路、电压—脉冲宽度转换电路(或电压—频率转化电路)、时钟振荡器(或恒脉宽发生器)、基极驱动电路、过压过流保护电路以及辅助电源等电路组成。
存在着电路复杂，功耗大，灵敏度差，不能实现很好的控制等缺点。
采用单片机89C51模块组成的控制电路，它具有可编程、功能强、控制简单、集成度高等诸多优点，并对原来的电路存在的不足进行改进，其原理方框图。
图2单片机控制电源结构图本智能开关电源利用通信用开关电源的基础电路，以高性能单片机89C51为控制核心，组成数据处理电路，在检测与控制软件支持下，通过对开关电源输出电流、电压进行数据采样与给定数据比较，从而调整和控制开关功率管的工作状态，同时监测输出电流大小，进行电流控制。
基于AT89C51单片机数控电源控制系统设计
பைடு நூலகம்
Design of Digital Power source
【Abstract】The method of this paper based on the AT89C51 microcontroller core of the numerical controller DC power supply design theory and realization. The digital DC power supply from the analog power, display circuit, control circuit, digital-to-analog conversion circuit, regulator circuit and analog-to-digital converter circuit composed of six parts. This system is based on the principle of single-chip microcomputer to control the unit AT89C51 to DAC0809 digital-to-analog converter chip reference voltage to control the output voltage, while the analog-to-digital converter dac0809 chip convert the sampling of voltage to digital signals. Analog power supply to provide the various chips, digital amplifier control and the required operating voltage, display circuit for displaying the size of power supply output voltage, output voltage value may be stepping through the control button (±0.1V), and a long button press when under the continuous increase or decrease. And compared to the traditional regulated power supply with easy to operate, high power stability, as well as the size of the output voltage characteristics of the use of digital display. This system has the resistance to interference well, the reliability is high, and finally output voltage value and real demonstration value precision higher merit.
基于AT89C51单片机的直流电机控制系统的设计
摘要本文主要介绍了基于AT89C51单片机的直流电机控制系统的设计。
包括介绍直流电机调速的相关知识以及PWM调速的基本原理和实现方法，这对于直流电机速度控制系统的实现提供了一个有效的途径。
本次毕业设计主要任务是完成单片机的直流电机控制系统总体设计，包括直流电机的驱动方式，直流电机的控制方式，单片机外围电路、键盘电路、驱动电路、显示电路等硬件设计及相应的驱动程序设计，设计出的控制系统应能够使直流电机实现正反转、加减速调节，并可从键盘输入进行相应工作模式的切换，用显示屏显示当前的状态，如速度、正反转等信息。
关键词：直流电机调速；单片机； PWM；LCD显示；AbstractThis article introduces the AT89C51 microcontroller based DC motor control system design. Including introduction of DC motor speed-related knowledge, as well as basic principle and implementing method of PWM speed control, For realization of DC motor speed control system provides an effective way. The graduation major task is to complete overall design of single-chip computer control system of DC motor, Including the dc motor drive mode, the control of dc motor, Microcontroller peripheral circuits, circuit, driving circuit of the keyboard, display, design of hardware such as circuit design and the corresponding driver, Design the control system should be able to achieve the reverse, speed regulation of DC motor and can be entered from the keyboard to the corresponding operating mode switch, the display shows the current status, such as speed, reverse and more.Keywords: single chip; PWM; DC motor speed; LCD display;目录1 绪论 (1)1.1 电机调速系统的发展概况 (1)1.2 论文题研究目的及意义 (1)1.3 论文主要研究内容 (2)2 直流电机的基本理论 (3)2.1直流电机的基本结构及调速原理 (3)2.1.1直流电机的基本结构 (3)2.1.2直流电机工作原理 (3)2.1.3直流电机的基本参数 (4)2.1.4直流电机调速原理 (4)2.2调速基本原理及其实现方法 (4)2.2.1调速基本原理 (6)2.2.2调速实现方法 (6)3系统硬件设计 (8)3.1设计要求 (8)3.2系统方案 (8)3.3直流电机驱动控制模块 (9)3.3.1直流电机驱动方式 (9)3.3.2驱动方案选择 (11)3.4直流电机的调速 (11)3.4.1 PWM极性选择 (12)3.4.2 PWM调脉宽工作方式 (12)3.4.3 PWM的软件实现 (12)3.5控制内容 (12)3.6系统模块分析与设计 (14)3.6.1单片机最小系统的设计 (14)3.6.2电源电路设计 (18)3.6.3直流电机驱动电路设计 (18)3.6.4显示模块设计 (21)3.6.5键盘电路设计 (22)3.6.6 元件选择与参数计算 (23)3.6.7 系统整体硬件电路 (24)3.7 设计所需部分器件 (26)3.8 技术路线 (26)3.9 应用软件的编制、调试 (27)4 系统软件设计 (28)4.1系统总体设软件设计思想 (28)4.2 系统各个模块软件设计 (29)4.2.1 产生PWM波的软件设计 (30)4.2.2 测量速度的软件设计 (31)4.2.3 电机转向的软件设计 (32)4.2.4 电机加减速的软件设计 (32)4.2.5 LCD显示的软件设计 (32)5 调试与仿真 (33)5.1 设计仿真原理图 (33)5.2 调试仿真问题解析 (36)6 结论与总结 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录（程序清单) (40)1 绪论1.1 电机调速系统的发展概况1964年H.stemmler和A.Schonung首先提出把PWM技术应用到电机传动中从此为电机传动的推广应用开辟了新的局面。
基于单片机AT89C51的智能电源设计
基于单片机AT89C51的智能电源设计方案一、基于AT8 9C51智能电源系统硬件设计1．硬件设计的任务●蓄电池充电电路的设计：为12V的蓄电池充电，并且具有防止过充的功能。
●三组不同大小的电源设计：一组是12V的电源输出、一组是3V、4.5V、6V、9V的电源输出、一组是1.5V-12V的连续可调电源输出。
●系统稳压电源设计：为整个系统提供＋12V和+5V稳压电源。
●AD0809模数转换电路设计：把模拟的电压电流信号转换成数字信号。
●看门狗电路设计：使单片机在程序跑飞的情况自动复位。
●显示模块设计：把输出的电压、电流显示在显示器上。
●3-8译码电路设计：译码电路选择显示的位置和AD采样.●AT89C51基本工作电路设计：使单片机正常工作。
●74LS161分频器设计：对AT89C51的ALE进行4分频为AD0809提供时钟频率。
●辅助电路设计：单片机晶振电路、逻辑电路和按键电路。
2．基于AT89C51智能电源系统设计框图二、基于AT89C51智能电源系统软件设计1．软件设计：本设计程序都是基于汇编语言的。
要完成的任务是：初始化程序设计、按键程序设计、充放电控制程序设计、A/D转换程序设计、过流保护程序设计、显示程序设计。
2．软件设计的步骤：第一步：分析整个系统可以由几个子系统组成，并考虑几个子系统之间的内在的关系；第二步：编写各个子系统的程序，最后组合在一起，得到整个系统；第三步：编译，查错，改错（包括语法错误、逻辑错误）；第四步：把编译，看是否得到我们需要的结果，如果得不到结果就回到第三步，直到最后得到我们想要的结果。
3．软件设计流程：三．完成电路设计，运行软件并调试程序。
基于AT89C51的电器自动开关控制器
基于AT89C51的电器自动开关控制器作者：雷雨来源：《电子世界》2012年第20期【摘要】电力资源是环境中的重要资源，是人类生活和生产中不可缺少资源，对一个国家和地区的生存和发展，起着重要的作用，电力资源是许多器械的动力，是人类不可缺少的物质，没有电力资源一切生产都将停止。
那么如何合理利用电力资源，是摆在我们面前的一个严重的课题，我国居民对电力资源不合理利用的地方很多，这样积累起来就会产生浪费，所以，现在设计一个定时给电器供电和断电，使用方便，价格合理的电器自动开关控制器。
【关键词】单片机；AT89C51；传感器1.控制器硬件设计1.1 控制器硬件设计方案本电子定时自动开关控制器可以精确地给电器定时开、关，此系统可以实时控制和显示电器定时的时间，并且可以显示被控电器的温度，具有报警功能，程序跑飞时能被软件陷阱捕获，被抗干扰程序处理，返回复位状态，重新启动系统，有显示定时时间和温度的功能。
此控制器结构简单，功能齐全，运行可靠，体积小，成本低。
1.1.1 硬件构成与工作原理本设计主要有电器定时和温度测量。
电器定时的功能是接收用户由输入按钮发来的信息，并在数码管前四位显示出来，通过控制继电器的吸合，来控制电器的定时开关功能。
温度测量是由电压输出型温度传感器所测量的温度值模拟量，通过模数转换器ADC0809来实现模拟量与数字量的转换。
同时将温度通过数码管的后两位显示出来。
整个控制器以89C51为核心，扩展了一片ADC0809进行模/数转换，时钟电路，复位电路，温度测量电路，报警用的蜂鸣电路，电源转换电路。
1.1.2 总体结构设计电子定时自动开关控制器系统总体结构示意如图1。
图中电源工作指示灯、电器工作指示灯分别与电源、电器串联，用以显示系统、电器的工作状态。
1）利用温度传感器将被控电器温度转化成电信号。
因温度传感器输出的是模拟信号，必须经过模/数转换器转换为数字信号。
2）单片机通过继电器控制电器工作状态。
基于AT89C51的密码电源开关设计
基于AT89C51的密码电源开关设计襄樊学院物电系电子信息工程0511班王臣浩内容摘要为了保护用户用电的权益,使非法用户在不知道密码的情况下,无法使用电源并实行相应的操作,特开发出此密码电源开关。
文章详细叙述了密码电源开关的硬件结构和软件设计流程,通过论述表明,用单片机控制的密码电源开关具有结构灵活、开发经济、工作稳定等优势。
关键词硬件结构；软件设计；密码电源开关；一.引言随着现代技术的发展,电与我们生活的关系越来越密切,从工业生产到居家生活的每一个细节都离不开电。
但令人头疼的是却有许多人在偷电漏电, 盗用别人的电源使用,给别人造成了经济上的损失。
现在,在同一间办公室办公的情况越来越普遍了,为了使非法用户在不知道密码的情况下,无法使用电源,笔者在这里设计了一个密码电源开关,它是基于微控制芯片A T89C51 的一项新的具有实用价值的系统。
这个系统结构简单,保密性好,可以同时控制多路电源,具有输入错误密码告警,输入正确密码开、关电源,用电器关电后自动启动保护延时等功能。
二.工作原理及硬件结构利用89C51设计的密码电源开关原理如图1所示,系统以89C51 为核心,89C51是Intel公司的一款集CPU 、RAM、ROM、I/O 接口、定时器/ 计数器、中断系统为一体的单片机, 片上带有4 K的ROM 和128×8 位的RAM。
系统中按键采用查询方法与单片机连接,可以实现输入正确密码开电源,输入正确密码关电源,修改密码,修改延时等功能。
8路继电器全部连接在P0口,通过P0口的电平变化来控制继电器,进而控制电源的开关，为了节省端口,L ED 显示连在普通口，因为要在关电后保证密码不丢失,利用I2 C 技术在单片机外部扩展了一个E2 PROM(A T24C02) ,来存储正确的密码。
图1密码电源开关原理框图图2.单片机最小系统如图2 所示(其中INT0对应key1,INY1对应key2,T0对应key3,T1对应key4)。
基于AT89C51的换向控制器在周期换向电源中的应用
的工作 时 间 ， 用户 可 在 ６ ７ ３ ｎ之 间 任意 设 Ｏ ～ １ ｓ ｈ ｍｉ 定 。若 ６ ７ ３ ｉ Ｏ 一 １ ｎ的定时 时 间不 能满 足使用 要 ｓ ｈ ｍ
具有 成本低 ， 精度 高 ， 运行 稳定 可靠 等 优点 。
ＸＵ ｎ － ｅ ＹＥ Ｐ Ｙｏ ｇ ｄ ． ｕ
中 图分 类号 ：Ｎ ９ Ｔ ４２
文献 标 识码 ： Ｄ
文章 编号 ：２ ９ ２ １ （０ ６ ０ — ０ ２ ０ ０ １ － ７ ３ ２ ０ ）６ ０ ６ — ３
０ 引 言
在 许多实 际生 产过 程 中 ，常常 要用 到具 有 自 动换 向功 能 的控制 部 件 ．例 如机 械加 工 中 的往返
流地 线公 共 端 Ｖ Ｎ。该器 件 可 交直 流 两 种供 电方 Ｇ￣ ｔ
式工 作 。 当用 交 流供 电 时 ， 通过 脚 １ 、４输 入交 流 ３１
１ Ｖ， ２ 经桥 式 整 流 、 压后 供 给 内部 电路 恒压 基 准 稳
电源 ．并将 整流 后 的直 流 ｌ ２ Ｖ经 脚 １和 Ｖ Ｎ Ｇ Ｄ送
６ ２
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基 于 Ａ ８ Ｃ １的换 向控 制 器在 周期 换 向 电源 中的应 用 …． Ｔ９ ５
图 １ 时 间／ 移 换 向 器 电路 原理 图 位
分 别与 ０５ 、 ｓ １ 、 相对应 ．二 者短 接 时 ， ．ｓ ｌ 、． Ｓ２ ５ ｓ 通
基于 Ａ ８Ｃ 的换 向控制器在 周期换 向 Ｔ９５ １ 电源 中 的应用
徐 永德 ． 叶 朴
３０６ （ 山西 省电子 科 学研 究所 ， 山 西 太 原 ， ０ ０ ０ ）
基于AT89C51单片机的连续步进可调稳压电源研究与设计
基于AT89C51单片机的连续步进可调稳压电源研究与设计摘要介绍一种基于AT89C51单片机的智能稳压电源的设计方案。
该系统由整流滤波初步稳压部分、单片机控制部分等部分组成，该稳压电源能连续步进可调，并且可实时显示，弥补传统稳压电源的不足。
关键词AT89C51；稳压电源；连续步进可调在我国，以电力电子学为核心技术的电源产业，电源产业进入快速发展时期。
一方面，电源产业规模的发展在加快；但是我国电源产业与发达国家相比，尤其在实现直流稳压电源的智能化、网络化方面的研究不是很多。
国内直流稳压电源技术在实现智能化等方面相对落后，面对激烈的国际竞争，是个严重的挑战。
当前，智能稳压电源的发展逐渐呈现智能化、数字化等趋势。
本系统研究的直流稳压电源主要是符合智能化、数字化以及模块化的特点。
智能化主要是指系统有可编程模块可以对系统进行智能控制。
数字化主要是指系统输出电压通过7段数码管显示，并且可以通过按键对输出电压进行连续步进数字化调节。
1 设计原理直流稳压电源由电源变压器T、整流、滤波和稳压电路四部分组成。
电网供给的交流电压u1（220V，50Hz）经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压u2，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压u3，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压uI。
但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。
在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。
本设计方案由运放组成的串联型稳压电源。
本方案既可实现稳定的电压输出，而且输出电压连续步进可调，满足设计要求。
在方案三中用到了运放、单片机、数模转换DAC0832，这些器件都需要稳定的工作电压，实现系统稳压电源的连续步进可调。
系统由各个模块组成，由各个模块组成的系统框图如图1所示。
图1 系统框图本课题设计的直流稳压电源的核心控制器件选用AT89C51。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
基于AT89C51单片机的开关稳压电源设计
北京电力高等专科学校学报Beijing Electric Power CollegeNo.9.2010254摘要：开关稳压电源利用开关器件控制无源磁性元件及电容元件的能量存储特性，从输入电压源获取分离的能量，暂时把能量以磁场的形式存储在电感器中，或以电场的形式存储在电容器中，然后将能量转换到负载。
开关电源应用广泛，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
关键词：开关稳压电源；AT89C51；驱动；滤波中图分类号：TN6文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2010）-09-0254-01一、概述开关稳压电源是开关状态的稳压装置。
它主要由取样电路，放大电路，基准电压电路，开关工作的调整元件，开关驱动，滤波器和续流二极管等环节组成。
开关稳压电源问世后，在很多领域逐步取代了线性稳压电源和晶闸管相控电源。
开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。
因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。
二、硬件设计（一）硬件设计应遵循的一般原则单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动功能。
驱动能力不足时，系统单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM 、RAM 、I/O 、定时器/计数器、中断系统等不断满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。
二是系统的装置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、A/D 、D/A 转换器等，要设计合适的接口电路。
（二）系统的扩展和配置应遵循以下原则1、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。
为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。
2、系统扩展与外围设备的配置水平应允许满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行二次开发。
基于AT89C51单片机的_智能开关设计毕业设计 精品
分类号TP319 单位代码11395密级学号0805270106学生毕业设计（论文）题目基于AT89C51单片机的智能开关设计作者张三院(系) 能源工程学院专业测控技术与仪器指导教师赵鹏答辩日期2013年5月20日榆林学院毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。
论文作者签名:年月日榆林学院本科毕业设计(论文)摘要智能开关的出现使人们能够更为便捷地控制家用电器，给人们的生活带来了极大的方便。
单片机以其功耗低，工作稳定，体积小等优点，广泛的应用于智能开关的主控制器。
本设计就基于AT89C51单片机的智能开关的工作原理和设计方法进行了系统的研究。
本设计以AT89C51单片机为核心，并结合外围元件如：蜂鸣器、继电器、DS18B20、数码管等设计出控制作息时间和空调温度监控及报警功能的智能开关。
利用Protel软件设计温度采集电路、报警电路、显示式电路等，运用Keil软件编程，利用Proteus仿真来实现其功能。
本设计灵活方便，修改简单，而且在使用过程中更加的安全节电，利用单片机监控实时温度，在一定程度上不仅完善了空调的功能，而且在很大程度上使空调的控制及操作得到了简化。
关键词：单片机；智能开关；DS18B20基于AT89C51单片机单片机的智能开关设计Design of Intelligent Switch Based on the AT89C51 MCUABSTRACTPeople can more easily control devices with the occurrence of the emergence of intelligent switches which has brought great convenience to people’s lives. The microcontroller is constantly been used, and it is more extensive, the reason lies in its low power consumption, easy to use, small size, some features. This design aims to do a systematic study of the emergence of intelligent switch which based on the AT89C51 MCU of design theory and method.the AT89C51 MCU play the core role in this design, and combined with peripheral components the buzzer, relays, the DS18B20, digital tube, etc. by which design the switch of control of the work and rest time and the air-conditioning temperature monitoring and alarm function of the intelligent. the design using Protel software design temperature data acquisition circuit alarm circuit, display circuit, the use of the Keil software programming, Proteus simulation to achieve its function. this design is flexible, simple to modify, and more secure in the process of using energy-saving microcontroller to monitor real-time temperature. To a certain extent, not only improve the function of the air conditioner, but also simplified the air conditioning control and operation of the air conditioning .Key words: MCU; Intelligent switch; DS18B20榆林学院本科毕业设计(论文)目录摘要 (I)ABSTRACT ..................................................................................................................... I I 1 绪论 (1)1.1本设计的意义 (1)1.2智能开关的发展现状 (1)1.3 本章小结 (2)2 智能开关的方案设计 (3)2.1 本设计的性能指标 (3)2.2 温度采集方式的选择 (3)2.3蜂鸣器的选择 (3)2.4继电器的选择 (3)2.5总体结构设计 (4)2.6 本章小结 (4)3 硬件电路设计 (4)3.1单片机最小系统设计 (5)3.1.1 AT89C51单片机简介 (5)3.1.2 时钟电路设计 (5)3.1.3 复位电路设计 (6)3.2电源电路设计 (7)3.3 温度采集电路设计 (8)3.3.1 温度传感器DS18B20简介 (9)3.3.2 温度采集接口设计 (11)3.4 报警电路设计 (11)3.5 显示电路设计 (12)3.6 键盘电路设计 (13)3.7 本章小结 (14)4 软件设计 (15)4.1主程序设计 (15)4.2时间控制程序设计 (16)4.3 温度报警程序设计 (16)4.4 四位数码管显示程序设计 (17)基于AT89C51单片机单片机的智能开关设计4.5 本章小结 (18)5 系统仿真 (20)5.1 proteus简介 (20)5.2 keil软件介绍 (20)5.3仿真过程 (20)6 总结 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录A 总原理图 (25)附录B 温度显示仿真图 (26)附录C 总程序 (27)榆林学院本科毕业设计(论文)1 绪论1.1本设计的意义现在的开关已经不能完成人们想要使它完成的某些功能，逐渐地，传统的开关会随着科技的进步慢慢地被人们所淘汰。
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基于AT89C51的电源切换控制器的设计与实现
摘要：介绍了基于A189C51的电源切换控制器的设计方案，从硬件结构，软件编制和抗干扰措施三方面进行了详细讨论。
试验和实际运行表明，该电源切换控制器性能优．价格低．可靠性高。
关键词：AT89C51；电源切换控制器；工作模式
0 引言
随着现代工业的发展和社会的进步，人们对供电持续性的要求已越来越高，如要求供电电源采用两路甚至两路以上，一路为常用电源(如外线电源)，另外的为备用电源(如内部的发电电源)。
因此，需要一种能在电源之间进行自动切换的装置，以保证某路正在使用的电源在出现故障时能自动切换到另外的正常电源上，保证供电不问断或间断时间在允许的范围内。
该电源切换装置必须具有反应灵敏、工作可靠、功能齐全、声光指示等特点。
传统的电源切换装置采用模拟信号处理方式的控制器，反应不灵敏，可靠性不高，且工作模式固定、单一。
也有采用数字信号处理方式的控制器，但这种系统成本高，对工作环境要求苛刻。
因此，设计出一种成本低、可靠性高、多工作模式、对工作环境没有特殊要求的电源自动切换控制器，具有重要的现实意义。
本文以单片机程序控制为基础构成的电源切换控制器，可以达到现实要求。
1 控制器组成和基本原理
硬件原理方框图如图1所示。
B、C三相电压送人控制器，经过光电耦合，实现强电与弱电的良好隔离以及有效转换。
光电耦合器将每相电压进行取样，然后送人模数转换器中，模数转换后的结果被单片机读入。
单片机根据用户键入的功能命令，对采集到的三相电压与标准设定值进行智能判断，然后发出相应的分闸、合闸指令(或声光报警指令)，经过接口电路，驱动继电器，使电源切换开关作相应的动作。
如：某相电压超过(或低于)规定的电压值(简称过压或欠压)时，应有相应的指示及声光报警，以及根据用户设定的工作模式去自动切换电源，切换由继电器带动开关来实现。
最后，单片机还应对切换后的开关进行检测，
以确定是否正常分闸或正常合闸，形成闭环控制回路，以免开关本身的故障造成系统不正常工作。
2 电路结构
进行硬件电路设汁时，既要考虑控制功能的实现又要充分利用软件的功能来简化硬件结构，即做到软硬兼施。
2.l 输入电路
输入电路如图2所示。
在图2中，CC1端接常用电源的某一相，CN端接常用电源的中线，BB1端接备用电源的某一相，BN端接备用电源的中线。
用光电耦合器IS604作为强电与弱电的隔离(实际电路中有6个IS604，为缩小电路图的篇幅，这里只画出常用电源的某一相，其它光电耦合器的相关电路连接，与之类似)，IS604内采用双向发光管，转换效率高，外界电压轻微变化，IS 604就有相应的输出。
R1为统调电阻，使每个光电耦合器在相同输入时，有相同直流输出，以克服光电耦合器之间的误差，避免造成误判。
模数转换器ADC0809性价比极高，其IN0～IN2接入常用电源三相电压的取样值，IN3～IN5接入备用电源三相电压的取样值，在单片机AT89C51的地址线A0、Al、A2的控制下，轮流读入每相取样值的模数转换结果，单片机AT8 9C51中的程序根据这些瞬时取样值与内设的标准值相比较，做出相应的判断，通过P1口，P2口，P3口进行输出控制及指示。
继电器K5的作用是将常用电源或备用电源的某相电压输入变压器_T1降压、整流、稳压后作为控制器的工作电源。
2．2 AT89C51及外围电路
由于单片机的脚位有限，为了扩展单片机的功能脚，采用了8255并行扩展芯片。
如图3所示，将8255的PAO～PA 5用作工作模式指示(该图中没画出发光二极管，8255可通过限流电阻直接驱动发光二极管)，PCO～PC5作备用电源某相过
压或欠压指示。
考虑到电源切换控制器的工作环境恶劣．因干扰或其它原因(如待机工作)可能使单片机程序进入死循环或死机，加入看门狗电路MAX813L。
单片机程序正常时在规定时间内由PBO输出喂狗脉冲，否则，MAX813L在1．6s后将单片机复位，单片机复位后根据74LS373锁存的8255tA口的状态，恢复原来的工作模式，进入相应的服务程序，这样，程序的运行基本上不受影响。
此时，看门狗将单片机及8255等复位，但741S373在不掉电时，维持复位前的信息。
只有整个控制器都掉电，74LS373才不保存原有信息，这样74LS373不影响以后的工作模式设置。
这也是没有采用EEPROM而采用74L37 3保存控制器工作模式的原因。
AT89C5l的P2．0～P2.5为常用电源某相电压的过压或欠压指示。
P2．6～P2.7可以用作电网发电的发电指令和卸载指令输出。
Pl.O～P1．7及P3.O～P3．5用作基本的I／O口，可以通过按键扫描的方式接受新的工作模式指令以及某路电源分闸、合闸指令输出、报警发音输出。
2．3继电器控制电路
继电器控制电路如图4所示。
在图4中，只画出常用电源合闸控制及备用电源合闸控制电路。
常用电源合闸控制继电器的线圈KA与备用电源合闸控制继电器的常闭触点K2D串接在一起，这样当P1．1出现高电平、Pl.3出现低电平时，继电器线圈K1A通电，其常开触点K1C闭合，常闭触点K1D”断开，接通交流220V的常用电源闸刀控制线路，同时断开备用电源合闸控制继电器线圈K 2A的电源，两个继电器接成互锁的形式，以保证任何时刻只有一路电源被合闸接通，确保供电系统安全运行。
该控制器还有分闸控制电路，电路形式与图4类似，但不须接成互锁形式。
3 软件设计
电源切换系统一般有几种工作模式，如：自投自复、自投不自复、只常、只备、发电，它们各有特点。
自投自复的主要特点是，当常用电源不正常时，而备用电源正常时就接通备用电源，两路电源都正常时，接通常用电源；自投不自复的主要特点，类似自投自复，但在使用备用电源时如果备用电源正常则不切换到常用电源；只常则不管常用电源是否正常都使用常用电源，但能对常用电源及备用电源进行检测指示；只备类似只常，只使用备用电源；发电则是指备用电源由发电电源构成时，应有发电指令输出以及卸载指令输出。
这些工作模式对应的硬件电路基本一样，只是软件编程时应有针对性和选择性。
另外，为进一步提高程序的稳定性和抗干扰能力，在程序中还应设软件陷阱等抗干扰措施。
由于8255的复位时间比单片机长，所以在上电复位后，对8255进行初始化之前，程序中要插入适当的延时，使8255能正常工作。
主程序流程图如图5所示。
软件中的检测子程序、判断子程序的思路，存参考文献[I]中有具体的阐述。
4 结语
该电源切换控制器不仅能实现自投自复、只常、只备、自投不自复、发电、自动脱扣检测、断电再扣等工作模式，还能刘控制后的开关状态进行检测，以免开关本身的故障造成供电不正常。
经过1年多的试用，控制器运行稳定，从缩小电路板而积方面考虑，现已准备对其进行硬件升级。