89C51单片机控制的开关电源
基于89C51单片机的数控直流电源外围电路设计
输 出 电流调节 范 围等 ； 另一 种是 质量 指标 ， 用 来衡 量 输 出直 流 电压 的稳 定 程 度 ， 包括稳压 系数 （ 或 电压
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ １ － ２ ８ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ ０１ － ４ ） ５
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波 电压等 。测 试 电路如 图 １所示 。
调 压器 电流表
信息工程 、 通信工程、 机 电一体 化、 电气 自动化等 电 类 专业 学 生必然 涉 及到 的一 个 电工 电子课 程设 计项 目。全 国大学 生 电子设 计竞 赛 曾于 第一 届 Ａ题 、 第
二届 Ａ题 和 第七 届 Ｆ题 （ 电流源 ） ， 全 国首 届 高 职 院
设计 ， 发现 许 多很难 读懂 的问题 。例 如 ， 给 出参 数设 计 输 出达 ２ Ｏ Ｖ 电压 ， 但 运放 直接 驱动 达林 顿管 明显
无 法 输 出达 ２ ２ Ｖ 以上 。又 如 ， 通 篇 无 关 紧 要 的 内
容， 唯 独缺 少 比较放 大环 节 设 计 及 关 键 电路 的完 整 连接 ， 也 就 是说 Ｄ Ａ Ｃ输 出到 调 整 管 之 间 内容 匮乏 ，
数
字
通
信
第４ ０卷
１ ． ２ 质 量 指标
极管 Ｑ ４的发 射结 ， 只 能 实现 电压 到 电流 的 转换 功 能 。这 类 电路 虽 然 也能 实 现 电压 或 电流 调节 ， 但 当
纹 波 电压 ： 是 指ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ叠加在 输 出 电压 ． ． 上 的交 流分
量 。在额 定输 出 电压 和 负 载 电流 下 ， 用 示 波 器 观测
１ ） 输 出 电流 ， ， （ 即额 定负 载 电流 ） ， 它 的最 大值
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。
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。
基于P89C51单片机的多功能节电开关装置设计
面也给 我们 的 生存 环 境 造 成严 重 的污 染 。从 当今 世 界煤 炭 、 油 等 一 次 能 源 的 开 采 和 消 耗 速 度 来 石 看 ， 源 形 势非 常 严 峻 。 因此 ， 能 世界 各 国纷 纷 倡 导 建设生 态 文 明社 会 ， 以形成 节约 能源 资源 和保护 生 态环境 的产业结 构 、 长 方 式 和 消 费模 式 ， 人 类 增 使 社 会 以绿色 环保 的方 式 可 持续 地 发 展 下 去 。这 也 是时代 赋 予我们 的使 命 ， 个人 都应 该积极 践行 。 每 随着科 技 的进 步和人 们生 活水 品 的提 高 ， 界 世
关）“ ； 状态 显示 ” 显示 装 置 的工 作 状 态 ； 电源 ” “ 为
检测， 检测到的信号经过“ 口” 接 处理后送到“ 单片 机¨ ，“ 』 ， 单片 机” 据预设 的程 序对 装 置进 行 集 中 ’ 根
控制 ， 以实现 装 置 的 功 能 ； 开 关 １ 和 “ 关 ２ 分 “ ” 开 ”
关键词 ： 家用 电器 ； 机 ；能耗 ； 电 ； 关装置 待 节 开
中图分 类号 ：Ｐ ０ ． Ｔ ３３３ 文献 标识 码 ： Ａ
目的 。
众 所周 知 ， 能是 重 要 的 二次 能 源 ， 用 于 现 电 应 代社会 各个 方 面 。我 国是 仅次 于美 国的发 电大 国 ， 而其 中 ８ ％左 右 是 火 力 发 电 ， 方 面 每 天要 消耗 ０ 一
图 １ 安装位置 、 组成 及 结构 图
收 稿 日期 ： ０ １—１ ０ ２１ ０— ５
基金项 目： 贵州省 自然科学基金 （０ ９２ ２ ） ２０ Ｊ １９ 作者简介 ： 彭 建（ ９ ４ ， ， １６ 一） 男 贵州贵阳人， 副教授 ， 研究方向 ： 单片机及 电子信息技术应用 ，ｍ ｉ Ｐ ４ ７ １３ ｃｉ Ｅ ａ ：Ｊ ０ ＠ ６ ． ｏ ｌ ６ ｎ
基于单片机控制的开关电源及其设计
2、基于单片机控制的开关电源的可选设计方案由单片机控制的开关电源, 从对电源输出的控制来说, 可以有三种控制方式, 因此, 可供选择的设计方案有三种:( 1) 单片机输出一个电压( 经D/AC 芯片或PWM方式) , 用作开关电源的基准电压。
这种方案仅仅就是用单片机代替了原来开关电源的基准电压, 可以用按键设定电源的输出电压值, 单片机并没有加入电源的反馈环, 电源电路并没有什么改动。
这种方式最简单。
( 2) 单片机与开关电源专用PWM芯片相结合。
此方案利用单片机扩展A/D 转换器, 不断检测电源的输出电压, 根据电源输出电压与设定值之差, 调整D/A 转换器的输出, 控制PWM芯片, 间接控制电源的工作。
这种方式单片机已加入到电源的反馈环中, 代替原来的比较放大环节, 单片机的程序要采用比较复杂的PID 算法。
( 3) 单片机直接控制型。
即单片机扩展A/DC, 不断检测电源的输出电压, 根据电源输出电压与设定值之差, 输出PWM波, 直接控制电源的工作。
这种方式单片机介入电源工作最多。
3、最优设计方案分析三种方案比较第一种方案: 单片机输出一个电压( 经D/AC芯片或PWM方式) , 用作开关电源的基准电压。
这种方案中, 仅仅就是用单片机代替了原来开关电源的基准电压, 没有什么实际性的意义。
第二种方案: 由单片机调整D/AC 的输出, 控制PWM芯片, 间接控制电源的工作。
这种方案中单片机可以只就是完成一些弹性的模拟给定, 后面则由开关电源专用PWM芯片完成一些工作。
在这种方案中,对单片机的要求不就是很高, 51 系列单片机已可胜任; 从成本上考虑,51 系列单片机与许多PWM控制芯片的价格低廉; 另外, 此方案充分解决了由单片机直接控制型的开关电源普遍存在的问题———由于单片机输出的的PWM脉冲频率低, 导致精度低, 不能满足要求的问题。
因此, 单片机与PWM芯片相结合, 就是一种完全可行的方案。
基于89C51的开关电源 课程设计报告(附程序)
基于89C51的开关电源课程设计报告（附程序）XX大学模拟电路课程设计报告课题名称：基于STC12系列单片机的串联型开关电源设计与实现学院计算机与电子信息学院专业班级学号姓名摘要：本模拟电路课程设计要求制作开关电源的模拟电路部分，在掌握原理的基础上将其与单片机相结合，完成开关电源的设计。
本报告旨在详述开关电源的原理分析、计算、仿真波形、相关控制方法以及程序展示。
一、开关电源原理分析本课程设计采用单片机控制与模拟电路相结合的方法来实现开关电源。
单片机所采用的芯片为STC12C5A60S2，该芯片在拥有8051内核的基础上加入了10为AD和PWM发生器。
通过程序，即可控制单片机产生一定占空比的PWM脉冲，将此脉冲输入到模拟电路部分，在模拟电路的输出端即可产生一定的输出电压，可比较容易的通过程序来实现对输出电压的控制。
但上述的开环控制是无法达到精确的调节电压，因此需要采用闭环控制来精确调制。
即，对输出电压进行AD采样，将其输入回单片机中进行数据处理。
单片机根据处理的结果来对输出电压做出修正，经过这样的逐步调节即可达到闭环的精密输出。
由此原理，可以将整个过程分成一下模块：MCU控制模块，PWM波形输出模块，模拟电路模块，AD转换模块，数码管显示模块，键盘输入模块。
原理图如下：二、本设计的特色经过几次完善，本课程设计的程序改掉了之前的独立按键而换用了矩阵键盘，同时，矩阵键盘与数据的对应形式与手机键盘相同，操作方便。
对于显示函数进行了一定的修改，废弃了应用Delay函数的原始办法，改用中断进行显示，这样的效果更佳。
同时，对于闭环控制也进行了一定的更改，由原来的简单的对占空比进行操作变成了在一定时刻后对占空比进行10000次叠加取均值，这样使显示更加的稳定准确。
将每次输入数据都要复位的缺点进行看修改，只需先按独立按键就可进入重复键入数据的模式，使得程序更加实用。
同时程序中也加入了对输入数据进行修改和按键音的功能，使得整个设计更加人性化。
基于AT89C51单片机数控电源
摘要本文主要论述了一种基于AT89C51单片机为核心控制器的数控直流稳压电源的设计原理和实现方法，其主要由辅助电源、显示电路、控制电路、数模转换电路、稳压电路等部分组成。
该系统原理是以AT89C51单片机为控制单元，，以数模转换芯片DAC0809进行转换为模拟信号。
辅助电源提供各个芯片、数码管和放大器所需工作电压，显示电路用于显示电源输出电压的大小，输出电压值可通过按键对其进行步进控制（±0.1V），并且在按键长时间按下的时候能连续增加或减小。
与传统的稳压电源相比具有操作方便，电源稳定性高以及其输出电压大小采用数码显示的特点。
该系统具有抗干扰性能好，可靠性高，及最终输出电压值与真实显示值精确度较高等优点。
关键词: 数控直流稳压电源 AT89C51 DAC0809Design of Digital Power sourceAbstractThe 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 andanalog-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 sizeof 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.Key words: Digital DC Voltage-stabilized Power Source AT89C51 DAC0809目录摘要 (I)DESIGN OF DIGITAL POWER SOURCE (II)ABSTRACT (II)第一章绪论 (2)第二章电源概述及方案设计 (5)2.1直流稳压源概述及定义 (5)2.2方案的比较与选择 (5)2.2.1 传统直流稳压源 (5)2.2.2 数控直流稳压电源 (6)2.2.3 方案的最终选择 (7)2.3数控直流稳压电源设计方案及结构 (7)2.3.1系统总体设计方案 (8)2.3.2数控直流稳压源总体结构 (8)第三章硬件系统设计 (9)3.1控制模块的分析 (9)3.1.1单片机简介 (9)3.1.2 AT89C51单片机简介 (11)3.1.3 AT89C51单片机的性能参数： (11)3.1.4 AT89C51 内存空间 (12)3.1.5 AT89C51单片机的功能特性概述 (12)3.1.6 AT89C51接口设计 (15)3.2显示模块 (16)3.2.1数码显示输出部分 (16)3.3键盘模块 (17)3.4.数模转换模块设计与实现 (17)3.4.1芯片方案选择 (17)3.4.2DAC0809的简介 (17)3.4.3:LM317介绍 (20)第四章辅助电源设计 (22)4.1辅助电源模块 (22)4.3串联线性稳压模块 (23)4.4集成运放作比较电路 (23)4．5串联线性稳压电路的应用 (24)第五章系统软件设计 (25)第六章系统的测试与仿真 (26)6.1.1开发工具Keil c51 (26)6.1.2仿真工具介绍PROTUES7.5 (26)6.1.3仿真界面 (27)6.2单片机系统抗干扰说明 (28)总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 原理图 (33)附录B PCB图 (34)附录C 程序清单 (35)第一章绪论1.1 课题的背景和意义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。
B89C51产品使用手册
B89C51 高可靠8位微控制器1.B89C51简介B89C51是一种高速低功耗的8位微控制器。
B89C51指令系统同80C51完全兼容。
它包括一个128 Bytes的RAM、4个8- bit的控制双向口、两个16-bit的定时/计数器、一个串行通信口。
它具有 5 个中断源，分为两个优先级。
B89C51有两种低功耗方式：待机方式和掉电方式。
具体采用哪种方式可以由软件设定。
待机方式下，内部处理器的时钟关掉，但外围电路可以继续工作；在掉电方式下，振荡器被停振。
外部时钟可以在任何情况或任何时间停下来，它不会影响内部处理器。
2.主要特征• 全静态设计8位 CMOS 微控制器• 电压范围 4 .5V~5.5V• 128 bytes 的 SRAM• 64KB 的程序存储地址空间• 64KB 的数据存储地址空间• 四组八位双向口• 两个16位定时/计数器• 一个全双工的串行口• 具有5个中断源，两级中断处理能力• 封装形式- DIP40：B89C51-24/43.管脚图40- PIN DIP B89C514.引脚描述5.总体结构框图6.功能描述B89C51的结构包括：一个核控制器、周边各种寄存器组成。
四个通用 I/O 口，128Bytes 的RAM ， 两个定时计数器，一个串行口组成。
此处理器支持111种不同的操作码，可寻址64KB 的程序存储地址空间和64KB 的数据存储地址空间。
新增加的外围管脚为了更好的增加I/O 口的功能 ，新增加了 P4口。
它具有4位可位寻址的I/O 口和2个外部中断2INT ，3INT 。
它的封装为44引脚的 PLCC 封装。
6.1．2INT / 3INT两个新增加的外部中断2INT 和3INT 的功能和标准的80C52的外部中断0和1的功能相类似的。
它的功能由外部中断寄存器 XICON 的位来决定。
在80C52中的XICON 寄存器不是标准的寄存器而是位寻址的。
它的地址为0 C0H 。
基于89C51的自动断电保护系统单片机课程设计
单片机系统课程设计设计课题：基于89C51的自动断电保护系统单片机系统课程设计课程设计名称：基于89C51的自动断电保护系统专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：课程设计时间：单片机系统课程设计任务书目录一、引言 (4)二、总体方案设计 (5)三、硬件电路设计 (6)3.1 单片机最小系统 (6)3.2 电流采样电路和继电器控制电路 (8)3.3 A/D采样电路 (9)3.4键盘和液晶显示电路 (11)3.5声光报警电路 (13)四、系统软件设计 (13)4.1主程序设计 (13)4.2中断服务程序设计 (14)4.3部分主要子程序设计 (17)五、系统调试 (19)六、总结 (19)参考文献： (19)附件A (20)附件B (21)一、引言随着家用电器的增多，人们也越来越关心用电器的保护和用电安全的问题。
因此自动断电保护系统，逐步广泛应用于家庭用电器的保护设施，它能够实现开机后自动恢复供电功能。
当内部电路短路，用电功率超过设定值时，自动断电保护系统就会自动断开用电器的供电回路，使用电器停止工作，能够防止用电器进一步的损坏，避免发生一些不必要的损失。
该设计采用电流互感器，来采样线路上的电流值，然后与用户设定值进行比较，控制继电器的常闭点的断开与闭合，从而控制用电器的供电回路的断开与闭合。
同时该设计还提供了声光报警，用户可以及时的处理事故。
用户还可以通过键盘来设置限制电流的大小，同时电流的采样值和设置值都会通过液晶显示器显示出来，以供用户方便的使用和观察。
二、总体方案设计按照任务要求和系统设计要求，控制系统包括以下几个部分：1.控制器。
作为系统的核心元件，我们采用AT89C51单片机。
2.电流采样。
通过一个互感器进行电流的采样，将线路上的大电流转换为小电流值进行采样。
通过一个电阻将其转换成电压信号，方便单片机的读取。
3.A/D转换。
A/D转换芯片采用ADC0804八位模数转化器。
A/D转换器可以把测得的模拟量转化成数字量输出，可以直接读取。
AT89C51单片机数控多路直流稳压电源
第22卷 第4期华侨大学学报(自然科学版)V o l.22 N o.4 2001年10月Journal of H uaqiao U n iversity(N atural Science)O ct.2001 文章编号 100025013(2001)0420371205AT89C51单片机数控多路直流稳压电源周凯汀 郑力新(华侨大学信息科学与工程学院,泉州362011)摘要 将单片机数字控制技术,有机地融入直流稳压电源的设计中,设计出一款高性价比的多功能数字化通用直流稳压电源.经测试表明,其电压调整率为0.015%,负载调整率0.05%,纹波抑制比80dB.在正常使用程范围内,显示值和实际输出最大误差小于0.05V.系统具有输出内阻低、功耗低、通用性好、可靠性高、线路简单、成本低廉、使用直观方便的优点.关键词 直流稳压电源,单片机,数字控制中图分类号 TM919:T P368.1:TM571.6+5文献标识码 A目前,国外直流稳压电源已朝着多功能和数字化的方向发展1M atthe w等〔1〕提出了采用多路D A分别设定多路输出电压,以及以多路A D进行输出检测的微机数控电源.本文在文献〔2〕的基础上,以单片机为核心,构成可同时控制6路正负输出,具有定点显示和巡回显示等功能的数控直流稳压电源.它有效地克服了传统电源的不足,与国外同类电源相比,具有更高的性价比.1 系统的功能和特点系统有6路电压输出,其中3路为正,3路为负.电压调节范围为0～35V,最大输出电流(A)分别为5,2和1,具有过流保护功能.数字显示有5位,其中1位显示路号,1位显示电压极性,另3位显示输出电压.键盘设有16个键,数字键0～9及小数点键用于设定电压输出路号及幅值;“↑”键为逐步增加输出电压或路号;“↓”键为逐步减少输出电压或路号;“CL R”键用于清除错误输入,恢复原先状态;“#”键用于启动电压设定状态和确认新设定;“@”键为巡回显示和定点显示切换键.本系统设有巡回显示、定点显示和电压设定3种工作状态.当接通电源时,自动设置为巡回显示状态,它将每隔4s在显示器上巡回显示不同路号和相应电压.电压开机设定值为0.此时,若按数字键,则定点显示该路数和电压.若再按“#”,则电压显示值出现闪烁现象,表示进入电压设定状态.如果依次按下“2”,“6”,“ ”,“3”,再按“#”键确认,新的电压26.3V为实际输出,设定完毕.也可以在电压设定状态下,用“↑”键和“↓”键以0.1V的增量设定电压.系统 收稿日期 2001206214 作者简介 周凯汀(19712),女,讲师 基金项目 华侨大学科研基金资助项目设有自动识别功能,将不接受超出使用范围的电压设定值.在未按“#”键之前,对误输入的电压可以用“CL R ”键清除后重新设定.在定点显示状态,可用数字键、“↑”或“↓”键选择监视的电压路号1同样地,系统将不接受超出实际范围的路号设定值.输出电压的正负值由系统自动给出,无需用户输入.巡回显示和定点显示的切换按“@”键即可.2 硬件电路分析系统选用A T 89C 51单片机为控制核心,完全兼容了8031单片机的指令和功能1同时,它还增加了内置4KB 闪速存储器,具有128B 内部RAM ,3个I O 口,功耗低,体积小巧,不需扩展存储器就能满足系统要求.图1为系统硬件原理图.图1 系统硬件原理图2.1 电压输出回路电压输出回路原理,如图2所示.其调整管采用共射极连接方式,与常见的共集极连接方式相比,功耗和纹波系数大为降低.增并调整管,适当增加BG 2的容量即可扩展功率输出容量.由于电压反馈调节采用了比例积分调节器,输出电压在正常的工作区能完全地跟踪控制电压U in .经过推导,可得稳态的输出电压值U o =W in R w R r .R b 及BG 3等构成过流保护电路.理论可以证明,该回路近似为一阶控制系统,具有绝对的稳定性.因此,它十分适合于系统的设计要求,详细的分析说明可参见文献〔2〕.2.2 控制电压给定回路控制电压给定回路由单片机、D A 转换器和采样保持器等组成.控制电压由D A 提供,273 华侨大学学报(自然科学版) 2001年图2 电源输出回路电路原理图系统采用了开环控制方式1一般说来,开环控制的抗干扰能力和精度差〔3〕.但由于本电压输出电路采用了特有的结构,能实现无静差调节1这样,可以省去类似文献〔2〕电路中的A D 采样和比较电路,既降低了成本,又简化了结构.其控制算法简单,可靠性显著增强.D A 输出一般很稳定,但分辨率有限.按本系统的设计要求,输出电压的分辨率必须大于0.1V .已知稳压输出量程为0～35V ,若D A 的量程和参考电压以5V 计,则D A 的分辨率B 应满足2B >350.1,B >8.4.故可采用10或12位的D A 转换器1为保证一定裕量,系统采用DA C 1210.本系统具有多路正负输出,考虑到高位D A 转换器价格较高1因此,采用了一块D A ,经不同采样保持器,提供不同控制电压.DA C 1210的接口原理详见文献〔4〕.采样2保持电路由数据锁存器74L S 273,以及6块采样2保持器L F 398组成.当DA C 1210输出第N 路(1≤N ≤6)控制电压时,通过74L S 273的第N 位输出状态的改变,使相应路的采样 保持器L F 398由保持状态变为采样状态.然后,再恢复成保持状态,从而实现对控制电压的采样和保持.2.3 显示和键盘接口电路考虑到本系统监控软件的负担较重,显示采用了静态显示模式〔5〕.不难发现,电源输出的极性决定于输出电压回路的电路结构,与路号有一一对应的关系.因而,可由软件自动设置.路号及输出电压极性显示需两位数码管,但路号的显示不用小数点位,而极性的显示(负号)仅需一位数据线1故两块数码管完全可以共享一组8位显示数据.这样5位L ED 只需设4个锁存器(74L S 273).键盘电路设置于P 1口,为典型的4×4中断扫描键盘.3 系统软件设计本软件设计通过合理安排中断和划分各功能模块,设置统一的状态字,有效克服了系统的功能多、状态转换复杂给软件设计带来的困难.系统软件流程图,如图3所示.3.1 状态字设计状态字(SB )占用一个字节,有效位为5位.有S B.0=1,表示处于巡回显示状态, SB.0=0,无意义;S B.1=1,表示处于定点显示状态, SB.0=0,无意义;S B.2=1,表示处于电压设定状态, SB.0=0,无意义;S B.3=1,表示电压设定值有误, SB.3=0,表示电压设定值正确;S B.4=1,表示电压非首次数字设定,S B.4=0,表示电压首次数字设定13.2 各功能处理模块373第4期 周凯汀等:A T 89C 51单片机数控多路直流稳压电源 图3 系统软件流程图(1)主程序1进行系统初始化设定(I O 口、定时、中断、状态字、各数据缓冲区等初始化),等待中断.(2)定时中断服务程序1输出电压的稳定性是稳压器最重要的指标1考虑到采样2保持器输出有一缓慢的下降速率(当L F 398保持电容为0.1ΛF 时,下降速率约200V m in -1),故需定时对其进行保持和电压刷新.本服务程序完成各路电压值刷新和显示.中断申请由定时 计数器T 0提出,每隔130m s 中断一次,中断服务级为最高级.(3)键盘中断服务程序1根据键码和当前状态字,跳转相应的功能处理程序,中断由I N T 0引入.(4)键扫描译码程序1将0～9、小数点,以及其它按键译成对应00H ～0FH 的十六进制码.(5)显示译码程序1将键码缓冲区的内容译成七段码并存入相应的显示缓冲区.(6)D A 译码程序1将键码缓冲区的内容译成对应的12位D A 二进制数码,并存入相应的D A 数据缓冲区(一路输出占2B ).(7)显示子程序1根据路数,将该路数据缓冲区的内容与屏蔽字相或后,送对应数码管.(8)错程识别序11在电压设定状态,判定键入数字码后,键码缓冲区数据格式的错误,恢复键入前的状态并给出相应标志(SB .3).(9)错程识别序21在电压设定状态,判定键入“↑”键、“↓”键后,键码缓冲区数据格式的错误恢复键入前的状态,并给出相应标志(SB .3).3.3 数据缓冲区设定(1)D A 数据缓冲区1存放各路输出的D A 值二进制码,每路占2B ,共12B .(2)键码缓473 华侨大学学报(自然科学版) 2001年冲区1在电压设定状态,存储键入的数值码(包括小数点),一键码用4位二进制数表示.故每路占2B ,共12B .(3)显示缓冲区1存储各路输出电压显示七段码(含路数、输出极性、电压大小),每路占4B ,共24B .(4)键码备份缓冲区1进入电压设定状态时,程序将复制当前路键码缓冲区的内容并存入此区,共2B .(5)显示备份缓冲区1进入电压设定状态时,程序将复制当前路显示缓冲区的内容并存入此区,共4B .4 结束语本文将单片机控制回路与无静差的电压输出回路有机结合,构成一款新式多路数字可调功率直流稳压电源,非常适合一般教学和科研使用.在制作时,电压输出回路,单片机、DA C 、采样保持电路,显示键盘面板宜分开设计1单片机、DA C 与其它外围电路独立供电1DA C 采用高稳定性的基准电源为参考电压,面板电源开关可设计成仅切断输出回路的供电电源.还要注意选择特性较理想的、功率适当的晶体管,加装大小适当的散热片.这样,一般不需太多调试就能获得成功1因此,本电源推广容易,可望获得广泛的应用.参 考 文 献1 M atthe w R ,Robin T .M icrop rocess o r con tro lled pow er supp ly [J ].E lectron icW o rld W irelessW o rld ,1994,95(1639):524～5272 周凯汀,郑力新.一种简单优质的双端可调功率直流稳压电源的设计与分析[J ].电子与自动化,1999,28:22～243 Kuo B C .A utom atic con tro l syste m [M ].3th ed .N e w Jersy :P ren tice H all ,1975.2～34 陈建铎.8098单片机原理及应用技术[M ].北京:电子工业出版社,1994.216～2195 潘新民,王燕芳.单片微型计算机实用系统设计[M ].北京:人民邮电出版社,1992.185～187M ulti -L oop DC Volt age -St abil i zed Power Supply Con trolledD i g it a lly by AT 98C 51Si n gle Ch i p M i croco m puterZhou Kaiting Zheng L ixin(College of Info .Sci .&Eng .,H uaqiao U niv .,362011,Q uanzhou )Abstract T he digital con tro l techn ique of single ch i p m icrocomputer is o rgan ically m erged in to the design of DC vo ltage 2stabilized pow er supp ly .A m ultifuncti onal ,digitalized ,common ly used DC vo ltage 2stabilized pow er sup 2p ly w ith h igher perfo r m ance co st rati o is successfully designed .T he test show s a vo ltage regulati on rati o of 0.015%;a l oad regulati on rati o of 0.05%;a ri pp le rejecti on facto r of 80dB ;and a m ax i m um erro r betw een dis 2p lay vo ltage and output vo llage less than 0.05V w ith in no r m al range of service .T he syste m has such advan tges as l ow in output resistance ,l ow in pow er con sump ti on ,good in versatility ,h igh in reliability ,si m p le in circuit ,l ow in co st ,and directly perceived and conven ien t in operati on .Keywords DC vo ltage 2stabilized pow er supp ly ,single 2ch i p m icrocomputer ,digital con tro l 573第4期 周凯汀等:A T 89C 51单片机数控多路直流稳压电源 。
89C51单片机为控制核心的开关电源优化设计
89C51单片机为控制核心的开关电源优化设计作者：王小双文章来源：通信电源技术点击数：745 更新时间：2008-1-4 13:58:27摘要：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。
关键词：开关电源；单片机；软件编程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。
以89C51单片机为核心可控延时开关(修改)
2009级机电一体化专业综合训练单片机的可控延时开关学生学号：0904021244学生姓名：薄东凯指导教师：张武坤机电工程系2011年11月10 日目录摘要 (3)关键词 (3)第一章原理描述 (4)1.1 方案认证 (4)1.2 基本电路 (6)1.2.1 最小硬件系统 (6)1.2.2 数码管动态显示 (7)1.3 电源电路原理 (10)1.4 控制开关电路 (13)第二章软件部分 (14)2.1 程序框图 (14)2.2.1 一般软件的结构 (14)2.2.2 数码管动态显示 (14)2.2 按键功能设置 (16)2.2.1 外部中断服务程序框图 (16)2.2.2 按键功能简介 (17)第三章调试完善系统 (18)3.1 硬件调试 (18)3.2 软件调试 (19)第四章收获与体会 (20)致谢: (22)参考文献: (23)附录附录1：可控延时开关主程序 (24)附录2：电路总原理图 (29)附录3：元件清单 (30)单片机的可控延时开关石家庄职业技术学院薄东凯0904021244 Shijiazhuang vocational and technical college BoDongKai 0904021244摘要：本课题所研究的可控延时开关是以89C51单片机为核心，通过单片机内部的定时来实现控制延时的功能。
它是由最小系统，显示电路，键盘电路等硬件电路和现代应用最广泛的单片机软件系统组合在一起的，使其具有一定的智能化，起到了节能和延寿的作用、并且与现有的技术相比，的具有使用方便，结构简单，可靠性高，成本低。
Pick to：The subject of the controllable delay switch is based on 89 C51 microcontroller as the core, the single chip microcomputer to control the timing of internal realize the function of the delay. It is by the smallest system, display circuit, the keyboard circuit hardware circuit and the modern one of the most widely applied single-chip microcomputer software system together, make its have certain intelligent, and played the energy saving and prolong life function, and with the existing technology, compared with the easy to use, simple structure, high reliability and low cost.关键词：可控，延时，开关Close key words: controllable, delay, switch第一章原理描述1.1 方案认证方案一：一种双向可控硅电容充放电式触发器，包括双向可控硅TS和降压整流部件1，充放电电容C3和控制开关K，充放电电容C3与控制开关K串联后接到双向可控硅的控制极G与整流部件1的输出端的一极之间，利用电容充放电使双向可控硅导通改变控制开关的延时，缺点是器件多，线路复杂，稳定性差。
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.
AT89C51单片机数控多路直流稳压电源
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M 最少换乘问题及其模型
一个公交网络系统由一组不同的公交线路组 成B且 每条 线路上 分布有若 干个上 下乘客 的 站点B一条公交线路有一定车辆数(线路上任何两个 站点之 间的 一段称为线 段B不同的 线路之 间会有部分平行线段(乘客从某一起点B可能需要一 次或多 次换 乘不同的线 路而 到达目 的地( 为 区别起见B称乘客从起点#=.4N4/$到终点#O7894/094&/$所选择的可行通路 为路径(由 于乘客 在 任意两个换乘点之间有多条不同的平 行 线路 供 选 择(因 此B乘 客在任意起 迄点#=O$之间的
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由 相 交 矩 阵 可 知"#+和 #* 不 相 交"扩 展 #+01,2#,% &’$"’("’+"’,"’!)"#,和 #* 相 交"即 找 到 了 通 路0这 时 回溯"取出其换乘路径01-2*,为 #,和 #* 有相交站点的 集 合0从相交矩阵可知"*,%&’!)"#*%*,"3%+01(2*+ 为 #+和 #* 有 相 交 站 点 的 集 合0从 相 交 矩 阵 可 知"与 #* 相 交 的 路 别 单 元 有 ’+"’-0又 因 为 ’-4 #+"所 以 *+%
基于AT89C51单片机的声光控节电开关设计
基于AT89C51单片机的声光控节电开关设计摘要：本文介绍了一个基于AT89C51单片机的声光控节电开关的设计。
该设计包括声光控制电路、单片机控制电路、继电器电路和电源电路等部分。
通过识别周围环境的声音和光线信号，自动控制电器的开关，实现了有效的节能效果。
实验结果表明，该设计具有较高的可靠性和实用性。
关键词：AT89C51单片机；节能；声光控制1.引言随着节能减排和绿色环保的理念逐渐被人们所接受，节能成为了现代建筑中一个不可忽视的方面。
而灯光、电器、空调等设备在长时间不使用的情况下仍然耗电，因此设计一种能够根据周围环境来自动控制电器开关的节电开关是十分有必要的。
2.设计原理本设计采用AT89C51单片机作为核心控制单元，通过识别周围环境的声音和光线信号，来控制电器的开关。
当环境中的光线、声音超过阈值时，单片机通过继电器电路，开启电器，反之则关闭电器，以实现智能控制开关。
3.系统硬件设计3.1 声光控制电路声光控制电路由LM393电压比较器、电容、电阻及LED组成。
当环境中声音超过阈值时，电压比较器输出高电平，使得LED发光指示。
3.2 单片机控制电路单片机控制电路由AT89C51单片机、时钟电路、脉冲发生电路、矩阵键盘、LCD液晶显示器等部分组成。
通过检测周围环境的声光信号，控制电器开关。
同时，LCD液晶显示器能够实时显示当前环境的声音、光线信号强度。
3.3 继电器电路继电器电路由继电器、电容、电阻等部分组成，负责控制电器的开关。
当单片机控制电路检测到环境中的声音和光线信号超过一定阈值时，通过细电器电路驱动电器开启，反之则切断电器电源。
3.4 电源电路电源电路由变压器、桥式整流电路、稳压器及滤波电路等部分组成。
4.系统软件设计系统软件设计包括MCU程序软件设计和LCD液晶显示软件设计。
4.1 MCU程序软件设计MCU程序软件设计包括环境检测函数、电器控制函数、LCD显示函数等部分。
环境检测函数用于实时检测周围环境的声音与光线信号强度，当环境中的声音和光线信号强度超过设定的阈值时，通过电器控制函数驱动继电器电路开启/关闭电器。
基于89C51单片机的电源设计
关键词：降压斩波电路；PWM 波；继电保护；步进调节
1 系统方案设计与选择 1.1 系统方案
直流电源一般由变压、整流、滤波、稳压四部分组成，如图 1 所示。
图1
本稳压稳流电源主要由控制系统与反馈系统组成，其中控制 系统包括 89C51、UCC27211、CSD19535KCS 等核心器件；反馈 系统包含电压反馈电路、INA282 电流反馈电路两大部分。 1.2 降压斩波电路
基于 89C51 单片机的电源设计
董蕴慧 张程 燕高辉 徐鸣洲 山东科技大学电气与自动化工程学院，山东青岛，266590
摘 要：本作品采用 89C51 单片机作为主控制器产生 PWM 波控制 UCC27211，以驱动 MOS 管形成开关电源，经过 LC 电路滤波、
外围降压斩波电路作用以及电压反馈电路和 INA282 为核心的电流反馈电路的共同作用，最后得到所需的直流稳定电压 / 电流。本作品 具有电压调整率低、负载调整率低、输出噪声纹波电压低以及整机效率较高等优点，可实现输出电压 / 电流的步进调节，并具有过流保护、
本稳压稳流电源以降压斩波电路的工作原理为核心。 直流斩波电路的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电 压的直流电，也称为直接直流——直流变换器。 斩波电路的典型用途之一是拖动直流电动机，也可带蓄电池 负载，两种情况下负载中均会出现反电动势。 工作原理，两个阶段： t=0 时 V 导通，E 向负载供电，uo=E，io 按指数曲线上升； t=t1 时 V 关断，io 经 VD 续流，uo 近似为零，io 呈指数曲线下降。 为使 io 连续且脉动小，通常使 L 值较大。 斩波电路三种控制方式： （1）脉冲宽度调制（PWM）或脉冲调宽型——T 不变，调 节 ton。 （2）频率调制或调频型——ton 不变，改变 T。 （3）混合型——ton 和 T 都可调，使占空比改变。 其中 PWM 控制方式应用最多。 基于“分段线性”的思想，可对降压斩波电路进行解析。 1.3 电路方案设计与选择 实际电路方案设计的过程中，我们发现多个器件能够帮助我 们实现同一个目标，我们对各种器件进行了筛选与比较，最终选 出了与作品适应性更强、效率更高的元器件。 1.3.1 单片机的方案设计与选择 方案一：
基于AT89C51+单片机数控直流电源
基于AT89C51+单片机数控直流电源摘要本系统以 AT89C51单片机作为系统的核心，由D/A数字模拟转换模块、按键、LED串口显示模块等模块组成一个数控电源。
该系统实现了输出电压：范围 2 ～＋15 V，步进1V，纹波不大于10mV；输出电流：1A以上；输出电压值由数码管显示；由“＋”、“－”两键控制输出电压步进增减。
输入模块的按键按下之后，对单片机就有了一个输入，单片机将输入的数字一方面给显示模块，让它们在数码管中显示出来；另一部分输给DAC0832，让它转化为模拟量电流输出，通过运算放大器将这模拟量转化为相应的电压，这电压经过放大后控制LM317的控制端，从而实现输出电压的控制。
关键词： AT89C51 单片机, 数控电源, D/A, 直流电源目录摘要 (1)一引言 (3)（一）发展方向 (3)（二）国内发展现状 (4)（三）系统研究方向 (4)二设计要求 (5)（一）基本要求 (5)（二）拓展要求 (5)三方案论证 (5)（一）D/A数字模拟转换模块 (6)（二）按键控制模块 (6)（三）显示模块 (6)四设计原理 (6)（一）单片机模块 (7)1 单片机介绍 (7)2 单片机外围电路介绍 (9)（二）D/A模块 (10)1 D/A电路简介 (10)2 DAC0832及其外围电路 (10)3 D/A 转换的计算 (11)（三）LED数码管显示模块 (13)1 数码管显示简介 (13)2 数码管编码表 (14)（四）直流电源 (14)1直流供电电源制作原理 (14)2 输出电源工作原理 (15)五软件部分 (16)（一）开发工具介绍 (16)（二）程序框图 (17)六仿真结果数据分析 (18)七结束语 (18)参考文献 (19)附录一：电路图 (20)附录二：源程序 (21)一引言1.1直流稳压电源的发展方向1.1.1智能化目前在研制高精度、高性能、多功能的测量控制仪表时，几乎没有不考虑采用微处理器的。
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。
89C51基本硬件电路
系统硬件电路设计单片机89C52机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL 门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FLASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写1时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址1时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入1后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流。
P3口也可作为AT89C52一些特殊功能口，如下所示：P3口管脚备选功能P3.0 RXD〔串行输入口〕P3.1 TXD〔串行输出口〕P3.2 INT0〔外部中断0〕P3.3 INT1〔外部中断1〕P3.4 T0〔记时器0外部输入〕P3.5 T1〔记时器1外部输入〕P3.6 WR〔外部数据存储器写选通〕P3.7 RD〔外部数据存储器读选通〕P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
89C51单片机的接线及调试
89C51单片机的接线及调试89C51单片机的接线及调试拿到一块芯片，想要使用它，首先必须要知道怎样连线，我们用的一块称之为89C51 的芯片，下面我们就看一下如何给它连线。
1、电源：这当然是必不可少的了。
单片机使用的是5V 电源，其中正极接40 管脚，负极（地）接20 管脚。
2、振蒎电路：单片机是一种时序电路拿到一块芯片，想要使用它，首先必须要知道怎样连线，我们用的一块称之为89C51 的芯片，下面我们就看一下如何给它连线。
1、电源：这当然是必不可少的了。
单片机使用的是5V 电源，其中正极接40 管脚，负极（地）接20 管脚。
2、振蒎电路：单片机是一种时序电路，必须供给脉冲信号才能正常工作，在单片机内部已集成了振荡器，使用晶体振荡器，接18、19 脚。
只要买来晶体震荡器，电容，连上就能了，按图1 接上即可。
3、复位管脚：按图1 中画法连好，至于复位是何含义及为何需要复要复位，在单片机功能中介绍。
4、EA 管脚：EA 管脚接到正电源端。
至此，一个单片机就接好，通上电，单片机就开始工作了。
我们的第一个任务是要用单片机点亮一只发光二极管LED，显然，这个LED 必须要和单片机的某个管脚相连，不然单片机就没法控制它了，那么和哪个管脚相连呢？单片机上除了刚才用掉的5 个管脚，还有35 个，我们将这个LED 和1 脚相连。
（见图1，其中R1 是限流电阻）按照这个图的接法，当1 脚是高电平时，LED 不亮，只有1 脚是低电平时，LED 才发亮。
因此要1 脚我们要能够控制，也就是说，我们要能够让1 管脚按要求变为高或低电平。
即然我们要控制1 脚，就得给它起个名字，总不能就叫它一脚吧？叫它什么名字呢？设计51 芯片的INTEL 公司已经起好了，就叫它P1.0，这是规定，不能由我们来更改。
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第２ 卷 第４ １ 期
Ｔ ｌｏ Ｐｗ ｒ ｈｏ ｇｓ ｅ ｃｍ ｅ Ｔ ｃｎｌ ｉ ｅ ｏ ｅ ｏｅ
通 魂 电袜 找 术
Ａ ｇ２ ｕ． ５
Ｖｏ ． ｌ２ １
２４ Ｎ ０ ｏ ０ ． ４
文章编号：０ ９３６ （０４０ － ３ － １０ －６４２０ ）４ ０ １ ２ ０ ０
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；故障自 诊断， 源功率部分实现自 对电 动监测； 对 可以 电源进行过压、 过流保护； 可以对电池充放电进行实
时 制，１ 控〔 一 ３
收稿 日 ： ０４０－ 期 ２０－ ２ ３５
（ 上接第 ３ ２页）
仁 Ｃｉ ｎ ａａｏａ ＢＥｔ ａｎ ｔ Ｓ ｔｏＣ ａ ｅ 划 ｈ Ｊ ｉｍ ｈ ． ｔｇ ｔｅ ｈ ｇ ， Ｖ ｒ ｎ ｓｍ ｉ ｈ ａ ｆ ｒ ｉ ｅ ｏａ ｔ ［ Ａ Ｒ Ｔ Ｃ Ｆ ２０， ３ ｙ ． Ｅ Ｃ Ｎ Ｒ Ｎ ．０３ ２６－ ｆ ａｅ Ｃ Ｍ Ｂｔｒ Ｏ Ｏ ８
压的稳定 ， 通过 Ａ 转换完成对开关电源输出电压 江）
本软件主要完成对信号采样， 各种数据处理、 以 及对功率转换部分的控制等。本系统软件主要包括 键开关扫描程序、 故障判别子程序、 均充及浮充子程 序、 断检测子程序和通信子程序等。主程序流程 中 图如图４ 所示。 在初始化过程中， 先是将 ８Ｃ １ ９５ 各个输人端口 复位， 然后从 Ｅ Ｒ Ｍ 中读出上次关机前存人的数 ＥＯ 据， 控制开关电路， 并进行显示。初始化完成后， 开 中 断程序。 若有中断请求则响应， 否则进行数据采 样并读取给定值， 然后进行数据处理； 若有短路或过 流情况发生， 则调用报警保护子程序； 若要对电 池浮 （ 下转第３ ６页）
参考文献 ：
电， 则会大大降低Ｓｃ预测的准确性。基于状态空 ｏ
间的 模型 Ｓ 反应物的动态变化建立模型， 动态 ［以 ］ 以
测量的电流和电压作为输人量计算 ＳＣ 同时考虑 ｏ， 了 活性物质的扩散现象， 以此提高 Ｓ ｃ 〔的精度， 是 一种较好的方法； 但由于电池模型阶数较高， 计算比 较困难， 模型的建立需要确定相当多的经验参数， 给 应用带来较大麻烦。基于能量模型的Ｓｃ定义修 ｏ 正了原来 Ｓ ｃ ￡模型的不足， 考虑到电池的可恢复 性， 综合了电流、 压、 电 电阻判断， 在一定程度上提高 了Ｓｃ的判断精度， ｏ 但它没考虑温度的影响， 需要 大量试验数据。由于电池是密封的， 所以外部可测 参数只有电流和电压， Ｒｎｅ－ｒ ｌ 电池模 采用 ａｄｓ ｓｅ ｌＥ ｈ ｒ 型对电池建模， 并通过精确的安时积分估算 Ｓｃ 同 ｏ， 时进行容量老化补偿、 温度补偿、 放电补偿及放电 自 率补偿， 也不失为一种可行的方法。 上述方法能够在一定程度上反映剩余电量的多 少， 适用于电动车用电池 ＳＣ的预测， ｏ 但是这些模 型参数确定需要许多反复的迭代步骤， 并且重要的
１ 开关电源的系统结构
通信用 一 Ｖ ８ ４ 开关电源结构图如图 １ 所示 ：
换１ ｉ ｄ ＰＪ 」变 尸＿霎 ａ ＩＡ 电路 Ｅ｝ Ｆ刃 － Ｍ Ｃ Ｎ ａ
设备电源等都已广泛地使用了开关电源仁。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
８Ｃ １ ９ ５ 单片机控制的开关电源
王 小双
（ 西安通信学院二系， 陕西 西安 ７００ ） １１６
摘要： 在简单介绍高频开关屯源的工作原理基础上， 文中 以通信用一 ８ ４Ｖ 开关电源为功率转换部 分， Ｃ １ ８ ５ 单片机为控制核心， ９ 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
２６ ． ８８
［］ ｎ ＳＦｒｌ ，ｕ ａｈ Ｂｔｒｓｔｏｃａ ｅ ２ ａｇ ａｅ Ｊ Ｊ ｂｒ Ｍ． ｔ ｅ ｆｈｒ Ｐ ， ｒｌ ， Ｄ ｔ ａｅ ｔ －－ ｇ ｙ ａ ｅｉａｏ［］Ｐ ｃ ｄ ｇ ｏｔ ｍ ｒａ ｏｔｌ － Ｃ ． ｅ ｉ ｓ ｈ Ａ ｅｃ Ｃｎｒ Ｃｎ ｓｍ ｔｎ ｔ ｉ ｒ ｅｎ ｆ ｏ ｅ ｉｎ ｏ ｏ
作者简介： 王小双（９０ ，男， １８ 一） 陕西偷林人， 毕业于重庆 通信学院， 现任西安通信学院讲师， 主要研究方向： 电力电
子技术及其 自 动化研 究
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 Ｄ ／ （变换电路得到所需要的直 ＣＤ一 流电压。 控制回路从输出 端取样并与 设定基准进行 比 然后去控制逆变器， 较， 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 一脉冲宽度转换电路（ 或电压一频率转化电路）时 、 钟振荡器（ 或恒脉宽发生器）基极驱动电路、 、 过压过
３ 系统软件设计
２ 控制电路
控制电 Ａ Ｍ Ｌ 路采用 Ｔ Ｅ 公司的８Ｃ １ ９５ 单片机， 扩展了 Ａ Ｄ Ｄ Ａ 键盘显示、Ｓ３ 通讯 口电路。 ／ ，／ ， Ｒ ２２ 原理结构如图３ 所示。 控制系统通过 １ ／ 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
１ 引 言 ）
开关电源是利用现代电力电子技术控制功率开 关管（ Ｏ Ｆ Ｔ ＩＢ ） Ｍ Ｓ Ｅ ， Ｔ 开通和关断的时间比率来稳 Ｇ 定输出电压的一种新型稳压电源。 从上世纪 ９ 年 ０ 代以来开关电源相继进人各种电子、 电器设备领域， 计算机、 程控交换机、 通讯、 电子检测设备电 控制 源、
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。同时采用双闭环控制系统， 开关电源 工作时， 采用电压反馈由 Ｐ ＷＭ控制实现对输出电 压的稳压功能， 控制闭环为电压环或电流环； 在电池 充电 或过载时采用电流信号作为反馈， 控制电池的 充放电电流并实现过载保护的功能。为了精确控制 开关电 路的电压输出， 把单片机的高频脉冲信号分 频后变成适宜的开关脉冲信号， ８Ｃ １ 作为 ９ ５ 的计数 脉冲和门控信号。 单片机把给定值与传感器采集的 信号进行比 产生误差信号。根据电压控制算法 较， 设置 ８Ｃ １ ９ ５ 产生不同占空比（ －９％） ０ ０ 的方波信 号， 经过光电藕合器控制开关调整电路电压输出。 输出端与开关电路进行光电隔离， 从而避免了来 自 开关电源电路的骚扰信号对单片机系统正常工作的 影响。鉴于受控的开关电路输出电压的高精度和快 速调整特性， 可采用改进的 ＰＤ控制算法， Ｉ 该算法 具有电压调整快 、 超调量小 、 性能稳定等优点。键盘 与显示部分装在仪器操作面板上， 位 Ｌ Ｄ数码 由８ Ｅ 管，个Ｌ Ｄ指示灯以及 １ 个键构成， ３ Ｅ ６ 其中４ 位数 码管显示电源电压， 位数码管显示电流， 个 Ｌ Ｄ ４ ３ Ｅ 指示灯作为报警显示。
过软件编程实现了对开关电源的智能控制。 关键词： 开关电源； 机； 单片 软件编程 中图分类号：Ｐ １ Ｔ ８ Ｔ ２７ Ｎ ６ 文献标识码： Ａ
Ｓ ｉ ｈｎ Ｍｏｅ ｗ ｒ ｐｙ ｎｒｌ ｄ ｗｔ ｉｇ ｄ Ｐ ｅ Ｓｐ ｌ Ｃ ｔ ｌ ｂ ｃ ｏ ｕ ｏ ｏｅ ｙ Ｓ ｇ Ｃ ｉ Ｍｉ ｏｏ ｐ ｔ ８Ｃ １ ｉ ｌ ｈｐ ｃ ｃｍ ｕｅ ９ ５ ｎ ｅ ｒ ｒ
图如图 ２所示 。
图 ３ 控制电路原理结构图
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 ８Ｃ １为控制核心， ９５ 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。其电 路的工作原理为： 市电经整流滤波、 功率校正电路 Ｐ Ｃ Ｐｗｒ ｔ Ｆ （ｏ ｅＦｃ ｒ ａｏ Ｃｒ ｃ 变成直流电送人功率变换电路（ＣＤ ） ｏｅ ） ｒｔ Ｄ ／Ｃ ， 功率变换电路在脉冲宽度调制电路（ＷＭ） Ｐ 和单片 机的控制下输出稳定的直流电压。用户可根据需要
ＷＡＮ Ｘａ ｓｕｎ Ｇ ｉ ｈ ａｇ － ｏ
（ ｉ ｎ ｍｍｕｉ ｔ ｎ ｔｕｅ Ｖ ａ ７００ ， ｎ） Ｘ＇ Ｃ ａ ｏ ｎ ａｉ Ｉｓｔｔ， ｎ １６Ｃ ｉ ｃ ｏ ｎｉ １ ｈａ
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通过键盘设定开关电源输出的电压值及最大输出电 流值， 单片机系统 自动对电源输出电压和电流进行 数据采样， 并与用户给定数据进行比较， 然后根据设 置的调整算法控制开关调整电路， 使电源输出电压