基于单片机的稳压电源设计原理说明.docx

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基于单片机的稳压电源设计原理说明

4稳压电源设计

4.1电路分析

稳压电路见图4-1所示。

三极管射极电压是稳压电源的输出电压，可以接用电器或负载，这个电压值通过TLC549（A/D，同TLC548）数据转换后，送往单片机处理并显示。

调整按键可以改变输入TLC5615（D/A，同TLC5616）的数据。

TLC5615的输出电压通过运算放大器与实际输出取样电压比较，控制三极管的电压输出。

稳压电路的电压输出接受单片机检测，同时又受单片机的控制。

电路在仿真时，各点的电压都连接有电压表显示。

4.2电路模块

一、A/D转换部分

TLC549对输出电压进行采集，其操作如下：

（1）cs先为高电平。

（cs为片选信号，为1时，输入脉i/oclock不起作用）；

（2）clock=0

（3）cs=0；cs置底电平。

同时date_out为高。

（=1）；

（4）延时1.4us。

（setuptime,cslowbeforefirstclock）；

（5）开始转化数据。

因为TLC549是8位串行模数转换器。

需将8位数据依次串行输出。

期间，clock高低电平转化一次；

（6）8次数据转化之后。

cs置1，片选无效。

等待17us后读出数据。

二、D/A转换部分

TLC5615为10位D/A转换电路，其原理TLC5615的PDF文件。

输出电压=（转换数值/1024）*2*基准电压

三、显示

采用数码管对A/D转换后的数据进行显示，因为TLC549是8位A/D，程序中需要对转化的数据进行处理后才能在七段数码管上动态显示。

TLC549的检测电压值范围为0~5V，A/D转换后数据位0~255，应该显示0~5，并且包含小数点部分。

四、按键操作部分

四个独立的按键主要是对DA的输入数据进行操作的，ADD按键，SUB按键这些按键在安下一次松开后便进行加1的操作，若按键超过一定的时间则增加步长，使其数值能够快速增加，这样就不必要达到一个电压时，一直按几百次。

SUB按键也是如此。

至于那个预读取按键，主要是用于保存你要常用的电压值，这样一来你就可以在使用此电源时，不必要每次都要按键调整，可以通过读取AT24C04的值进行电压预置，保存按键，是用于保存你长使用的电压值，通过此次的电压值保存，使你可以快速达到你所要求的电压值。

4.3编程思路

程序分为键盘处理、D/A、A/D和存储四个模块。

运用扫描法，对键盘进行扫描，有按键就更改输入TLC5615的数值，ADD按键是对数据进行加以操做，长按的话使步进值增大，实现快加，ＳＵＢ按键与ＡＤＤ按键同，预读取按键用于读取ＡＴ２４Ｃ０４中预置的数值，保存按键用于保存当前电压值；显示部分主要是对ＴＬＣ５４９采集回来的电压进行处理显示，它主要是在定时器０的中断服务程序中显示，１００ｍｓ刷新显示一次；ＴＬＣ５６１５模块，通过对ｄＡ的串行数据输入，使其在输出电压时可控，输出电压后经ｌｍ３２４，三极管，加上负载输出电压，输出电压后，用ＴＬＣ５４９芯片１００ｍｓ采集一次，送数码管显示。

4.5程序清单

主函数：

#include

#include"intrins.h"

#include"AT24C04.h"

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

ucharcodeLED[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};ucharcodeBit_sel[4]={0x08,0x04,0x02,0x01};//各个数码管对应的位选数据

sbitDIO=P1^0;//数据线

sbitCS=P1^1;//片选

sbitCLK=P1^2;//io口时钟

sbitSCS=P1^4;

sbitSDATA=P1^5;

sbitSCLK=P1^3;

sbitADD=P3^0;

sbitSUB=P3^1;

sbitPre_read=P3^2;

sbitStore=P3^3;

num是用于判断是不是长按

uintqian,bai,shi,ge;//用于显示数码管的千，百，十，个等四位的显示

uintval,num;//val是用于输入DA的数据，

的

uintcp;//计数的变量

ucharkey_stat;

ucharadd_stat,sub_stat;

ucharst_flag,pre_flag;

voiddelay（uintx）

{

while（x--）_nop_（）;

}

//微妙级是延时函数

/**********************************************函数名称：

deal函数作用：

处理AD的返回值函数参数：

无函数返回值：

无

voiddeal（uintnum）//显示程序

//TLC549处理

//初始化，启动

/**********************************************函数名称：

TL549_AD（）函数作用：

返回AD的返回值函数参数：

无函数返回值：

data_ad

uintTL549_AD（）

{

uchari;

uintdata_ad=0;

CS=1;

CLK=0;

CS=0;

_nop_（）;

for（i=0;i<8;i++）//读取采集数据，读取的是上一次采集数据{

CLK=1;

if（DIO）data_ad|=0x01;

CLK=0;

data_ad=data_ad<<1;

}

CS=1;

data_ad=data_ad*（500/256）;return（data_ad）;

}

/**********************************************

函数名称：

TLC5615_DA（uintda）函数作用：

TLC5615_DA将da转换后模拟输出函数参数：

da

函数返回值：

无**********************************************/voidTLC5615_DA（uintda）//TLC5615的DA转换函数{

uchari;

da<<=6;

SCS=0;

SCLK=0;

for（i=0;i<12;i++）

{

SDATA=（bit）（da&0x8000）;

SCLK=1;

da<<=1;

SCLK=0;

}

SCS=1;

SCLK=0;

for（i=0;i<12;i++）;

}/**********************************************

函数名称：

key_scan（）函数作用：

处理那些独立键盘函数参数：

无函数返回值：

无

voidkey_scan（）

{

if（ADD==0）//ADD按键的键盘处理函数{

delay（10）;

if（ADD==0）

{

add_stat=1;

num++;

}

else

{

add_stat=0;

num=0;

}

//此处判断是不是长按，长按的话使其步进值加大

if（ADD==0&&add_stat==1&&num>=300）

{

val+=5;

num=0;

}

if（ADD==1&&add_stat==1）

{

val++;

num=0;add_stat=0;

}

if（val>=1024）

{

val=1023;

}

}

if（SUB==0）//SUB按键的键盘处理函数{

delay（10）;

if（SUB==0）

{

sub_stat=1;

num++;

}

if（SUB==0&&sub_stat==1&&num>=300）

{

val-=5;

num=0;

}

if（SUB==1&&sub_stat==1）

{

val--;

num=0;

sub_stat=0;

}

if（val<=0）

val=0;

}

if（Pre_read==0）

{delay（100）;if（Pre_read==0）{pre_flag=1;

}

if（Pre_read==1&&pre_flag==1）{

pre_flag=0;val=read_24C04（20）;存储的数据

}

}

//预读数据的键盘处理函数

//从AT24C04中的地址20中读出预

if（Store==0）

{delay（100）;if（Store==0）{st_flag=1;

}

if（Store==1&&st_flag==1）

{

st_flag=0;

write_24C04（20,val）;

数据

}

}

}

//保存数值按键的键盘处理函数

//向AT24C04中的地址20写入存储的

函数名称：

timer0_init（void）

函数作用：

初始化定时器0，并设置函数参数：

无函数返回值：

无

**********************************************/

voidtimer0_init（void）//timer0中断初始化函数{

EA=0;

TMOD=0x01;

TR0=0;

TL0=（65536-5000）%256;//设置计数器初值

TH0=（65536-5000）/256;

PT0=1;

ET0=1;

EA=1;

TR0=1;

//主程序

}/**********************************************函数名称：

main（void）函数作用：

main主函数入口函数参数：

无函数返回值：

无

voidmain（void）

{

timer0_init（）;//初始化定时器0

init_24C04（）;//初始化AT24C04

while

（1）

{

key_scan（）;//调用键盘扫描函数

TLC5615_DA（val）;//处理键盘发送过来的值

}

}

/**********************************************

函数名称：

timer0_isr（void）interrupt1函数作用：

定时器0，方式1，的中断服务子程序函数参数：

无函数返回值：

无

**********************************************/

voidtimer0_isr（void）interrupt1//timer0中断服务函数{

//数码管的位选变量

TR0=0;

//停止计数

TL0=（65536-5000）%256;//重新载