基于PIC16F877A控制boostbuckDCDC变换器.docx
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基于PIC16F877A控制boostbuckDCDC变换器
输出电压可设置的升降压DC-DC变换器
如下图，设计一个DC-DC变换电路:
要求：
1）当输入电压Ui在14V~16V变化时，输出电压Uo恒压输出，Uo稳态相对误差不超过2%，Uo可通过键盘设置为10~20V间的任意电压，电压步进长度0.1V；
2）要求用液晶屏显示输出电压和输出电流，电压显示精度到0.1V，电流显示精度到50mA；要求带4*4键盘，键盘定义如下：
1
2
3
del
4
5
6
自定义
7
8
9
自定义
小数点
0
自定义
ok
3）输出负载电流I2范围0~1A;
4）试计算电源效率。
<一>电路部分：
设计原理：
主电路boost-buck电路，驱动电路，控制电路（pic单片机控制）。
原理概述：
boost-buck电路利用开关管的开关，输出电压的平均值Uo=ton/（T-ton）×Ui=D/（1-D）*ui。
D为占空比。
用单片机输出PWM方波（经过驱动电路放大后）控制MOS管的开关，来调节输出电压。
将输出电压送回PIC单片机模数转换模块，通过反馈调节PWM占空比调节电压，使输出稳定。
利用差分运放电路，检测出输出电压与输出电流的关系。
键盘输入设置电压。
外接液晶屏显示输出电压和输出电流和输出电流。
主电路：
驱动电路：
控制电路：
液晶外围电路：
键盘电路模块：
用multisim仿真如下结果：
设计小结：
输出电流与输出电压的关系U=RI。
在程序设计中，通过电压的输出在液晶屏上显示电流的输出。
〈二〉程序部分：
输出pwm：
#include
unsignedintDRE;
__CONFIG（0x2001）;
voidPWM（）
{
PR2=39;//频率25KHz
TRISC|=0x04;//RC2置为输入
CCP1CON=0X0c;//PWM输出
CCPR1L=0X01;//占空比25%
T2CON=0X04;//开定时器TMR2，预分频1：
1
TMR2IF=0;//清除TMR2中断标志位
}
voidmain（）
{
while
（1）
{
PWM（）;
DRE=40;//高电平寄存器的值
CCPR1L=DRE/4;//装入高8位
CCP1CON<5>=（DRE/2）%2;//装入次低位
CCP1CON<4>=DRE%2;//装入最低位
while（TMR2IF==0）;
TRISC=0x00;
}
}
AD转换：
#include
__CONFIG（FOSC_XT&WDTE_OFF&LVP_OFF）;
voidAD（）
{
TRISA0=1;//RA1设置为模拟输入
ADCON1=0x00;//参考电压电源电压VDDAD转换周期Fosc/4
ADCON0=0x40;//
}
voiddelayms（intxms）
{
inti,j;
for（i=0;ifor（j=0;j<150;j++）;
}
voidmain（）
{
unsignedintx,y,z,A,B,C;
unsignedintResult,Result1,ADRES;
while
（1）;
{delayms（5）;//采样采样电压充电延时
GO=1;
}
while（GO==1）;
{
}
Result=ADRES;
x=（Result*5）/256;//取个位十分位百分位
y=（（Result*50）/256）%10;
z=（（Result*500）/256）%10;
Result1=Result/1.2-1.5;
A=（Result*5）/256;//取个位十分位百分位
B=（（Result*50）/256）%10;
C=（（Result*500）/256）%10;
}
液晶屏与键盘：
#include
#defineLCD_ENRC7
#defineLCD_RWRC6
#defineLCD_RSRC5
unsignedintx,y,z,A,B,C;
unsignedchardis0[]="voltage:
";
unsignedchardis1[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','.'};
unsignedchardis2[]="current:
";
unsignedchardis3[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','.'};
unsignedchardis4[3],dis5[3];
__CONFIG（FOSC_XT&WDTE_OFF&LVP_OFF）;
voiddelay（intxms）
{
inti,j;
for（i=0;i{
for（j=0;j<150;j++）;
}
}
voidwrite_com（）
{
unsignedcharcom;//声明写指令
LCD_RS=0;
LCD_RW=0;
LCD_EN=0;
PORTD=com;
delay（5）;
LCD_EN=1;
delay（5）;
LCD_EN=0;
}
voidwrite_date（）
{
unsignedchardate;
LCD_RS=1;
LCD_RW=0;
LCD_EN=0;
PORTD=date;
delay（5）;
LCD_EN=1;
delay（5）;
LCD_EN=0;
}
voidinit（）
{TRISD=0x00;
TRISC&=0x1f;
write_com（0x38）;
delay（5）;
write_com（0x0c）;
delay（5）;
write_com（0x06）;
delay（5）;
write_com（0x01）;
delay（5）;
}
voiddisplay（）
{
unsignedcharj;
dis4[0]=dis1[x];
dis4[1]=dis1[10];
dis4[2]=dis1[y];
dis4[3]=dis1[z];
write_com（0xc8）;
for（j=0;j<=3;j++）
{
write_date（dis5[j]）;
delay
（1）;
}
unsignedchark;
dis5[0]=dis3[A];
dis5[1]=dis3[10];
dis5[2]=dis3[B];
dis5[3]=dis3[C];
write_com（0xc8）;
for（k=0;k<=3;k++）
{
write_date（dis4[k]）;
delay
（1）;
}
}
voidmain（）
{
unsignedchari;
init（）;
write_com（0x80）;//显示第1行
for（i=0;i<=8;i++）
{
write_date（dis0[i]）;
delay
（1）;
}
write_com（0x80+0x40）;//显示第2行
for（i=0;i<=8;i++）
{
write_date（dis2[i]）;
delay
（1）;
}
}
#include
#include
#defineLCD_ENRC7
#defineLCD_RWRC6
#defineLCD_RSRC5
unsignedintx,y,z,A,B,C;
unsignedchardis0[]="voltage:
";
unsignedchardis1[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','.'};
unsignedchardis2[]="current:
";
unsignedchardis3[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','.'};
unsignedchardis4[3],dis5[3];
__CONFIG（FOSC_XT&WDTE_OFF&LVP_OFF）;
voiddelay（intxms）
{
inti,j;
for（i=0;i{
for（j=0;j<150;j++）;
}
}
voidwrite_com（）
{
unsignedcharcom;//声明写指令
LCD_RS=0;
LCD_RW=0;
LCD_EN=0;
PORTD=com;
delay（5）;
LCD_EN=1;
delay（5）;
LCD_EN=0;
}
voidwrite_date（）
{
unsignedchardate;
LCD_RS=1;
LCD_RW=0;
LCD_EN=0;
PORTD=date;
delay（5）;
LCD_EN=1;
delay（5）;
LCD_EN=0;
}
voidinit（）
{TRISD=0x00;
TRISC&=0x1f;
write_com（0x38）;
delay（5）;
write_com（0x0c）;
delay（5）;
write_com（0x06）;
delay（5）;
write_com（0x01）;
delay（5）;
}
voiddisplay（）
{
unsignedcharj;
dis4[0]=dis1[x];
dis4[1]=dis1[10];
dis4[2]=dis1[y];
dis4[3]=dis1[z];
write_com（0xc8）;
for（j=0;j<=3;j++）
{
write_date（dis5[j]）;
delay
（1）;
}
unsignedchark;
dis5[0]=dis3[A];
dis5[1]=dis3[10];
dis5[2]=dis3[B];
dis5[3]=dis3[C];
write_com（0xc8）;
for（k=0;k<=3;k++）
{
write_date（dis4[k]）;
delay
（1）;
}
}
voidmain（）
{
unsignedchari;
init（）;
write_com（0x80）;//显示第1行
for（i=0;i<=8;i++）
{
write_date（dis0[i]）;
delay
（1）;
}
write_com（0x80+0x40）;//显示第2行
for（i=0;i<=8;i++）
{
write_date（dis2[i]）;
delay
（1）;
}
}#defineKEYBOARD_PORT_DIRTRISB//键盘扫描方向端口
#defineKEYBOARD_PORTPORTB//键盘扫描端口
#defineNO_KEY0xFF//无按键
__CONFIG（0x3FFF）;
unsignedcharL,O;
charscankeypad（）;//获取4×4键盘值
chargetkeyvalue（）;//获取某按键的值
voiddelay（intxms）
{
inti,j;
for（i=0;ifor（j=0;j<150;j++）;
}
constcharccode[16][2]=
{
{0xEE,1},{0xED,2},{0xEB,3},{0xE7,'L'},
{0xDE,4},{0xDD,5},{0xDB,6},{0xD7,'+'},
{0xBE,7},{0xBD,8},{0xBB,9},{0xB7,'-'},
{0x7E,'.'},{0x7D,0},{0x7B,'*'},{0x77,'O'}
};
charscankeypad（）//获取4*4键盘扫描码
{
charkey4H=0,key4L=0,scancode=0;
TRISD=0xF0;//低四位输出，高四位输入
PORTD=0x00;//低四位输出0
asm（"nop"）;
asm（"nop"）;//待输出信号稳定
key4H=PORTD;//读取高四位
key4H=key4H&0xF0;//将低四位屏蔽
if（key4H!
=0xF0）//有按键按下
{
delay（20）;
key4H=PORTD;//重读
if（key4H!
=0xF0）
{
TRISD=0x0F;
PORTD=0x00;
asm（"nop"）;
asm（"nop"）;
key4L=PORTD;//读取高四位
key4L=key4H&0x0F;//将高四位屏蔽
if（key4L!
=0x0F）//有按键按下
{
scancode=key4H|key4L;//高四位与低四位组成键盘扫描码
while（PORTD!
=0x0F）;//按键未松开等待
return（scancode）;
}
}
}
returnNO_KEY;
}
charGetkeyvalue（）//获取扫描码
{charkeyvalue=0,c=0;
keyvalue=scankeypad（）;
if（keyvalue!
=NO_KEY）
{
while（keyvalue!
=ccode[c][0]）
{//比较描码与当前数组元素是否相等
c++;
}
return（ccode[c][1]）;//返回序号对应值
}
return（NO_KEY）;
}
voidmain（）
{
inti=0,Num[2]={0,0},Numindex=0;
while
（1）
{
i=Getkeyvalue（）;//获得键值
if（i!
=NO_KEY）//有按键
{
if（i>=0&&i<=9）
{
Num[2]=Numindex*10+i;//新数值
}
else
{
switch（i）
{
case'L':
Num[0]=0;
Num[1]=0;
Numindex=0;
break;
case'.':
break;
case'O':
Num[2]=Numindex*10+i;
break;
default:
break;
};
}
}
}
}
电源输出效率：
（注：
可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!
）
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