基于STC12系列单片机的串联型开关电源设计与实现Word格式文档下载.docx

1、 if（P2_6= 0） delay（10）;/延时去抖动 while（P2_6= 0） if（a9） a+; else a=0; if（P2_5 = 0） while（P2_5= 0）; if（b b+; else（b=0）; if（P2_4 = 0） while（P2_4= 0）; if（c5） c+; else c=0; if（P2_7=0） while（P2_7=0）; P1_5=!P1_5; 2、数码管数据显示部分 知道了上面在键盘输入的数值后，便要在数码管上面显示出来。 该实验板的8位数码管是共阴极的数码管，使用端口为P0和P2.0-P2.4口，且为动态数码管，因此在同一时间，只有

2、一个数码管是亮着，但由于人眼的视觉残留，使得看上去是全部一起亮着的。8位分别有段选和位选，段选就是要一个数码管显示的字型，而位选则是由低电平选中所要那一个数码管，该数码管才能亮。因此要使得数码管亮并显示数字，则必须在位选时该数码管的位选管脚出于低电平，然后再通过段选显示字型。如下图所示的数码管：数码管显示模块程序为：void display（float x） uint M,N,I; I=100*x/100; N=（100*x-100*I）/10; M=100*x-100*I-10*N; P2_0=0; P0=table0; P2_0=1; P2_1=0; P0=gao_tableI; P2_1

3、 =1; P2_2=0; P0=tableN; P2_2= 1; P2_3=0; P0=tableM; P2_3=1；3、控制PWM输出部分STC12C5A60S2系列单片机集成了两路可编程计数器阵列（PCA）模块，可用于软件定时器，外部脉冲的捕捉，高速输出以及脉宽调制（PWM）输出。在该实验中主要用到PWM脉宽调制输出，通过对特殊功能寄存器初始化，就可以在P1.3（选择模式0时） 或P1.4（选择模式1时）端口输出可调占空比的高速脉冲。PWM模块程序如下：void PWM_Drv_Init（void） CCON = 0; /初始化PCA控制寄存器 CL = 0; /初始化PCA计数器 CH

4、= 0; CMOD = 0x08; CR = 1; void PWM0_Drv_SetDuty（unsigned char DutyValue） CCAP0H = CCAP0L = DutyValue; /设置看空比 CCAPM0 = 0x42; CR = 1;PWM 仿真图为：4、AD转换模块（完成万用表功能，即测量开关电源输出电压） STC12C5A60S2系列单片机自带有8路10位高速A/D转换器，在本实验中只用到其中的一路，故可以通过软件设计选择其中的一路用来测量电压。在不需作为A/D转换的端口可以继续作为I/O口使用。 AD转换对特殊功能寄存器的初始化主要有ADC_CONTR和A/D

5、转换结果寄存器ADC_RES（用来存放高八位） ADC_RESL（用来存放低两位）；在ADC_CONTR中包含有ADC电源控制位ADC_POWER,模数转换器转换速度控制位SPEED1 SPEED0,模数转换器转换结束标志位ADC_FLAG,模数转换器（ADC）转换启动控制位ADC_START,模拟输入通道选择CHS1/CHS2/CHS3。 由于是2套时钟，在设置ADC_CONTR控制寄存器的语句执行之后，要经过4个CPU时钟的延时，其值才能够保证被这只进ADC_CONTR控制寄存器，所以设置ADC_CONTR控制寄存器后，要加4个空操作延时才能正确读到ADC_CONTR寄存器的值。ADC的结

6、构如下图所示：AD转化模块的程序为：void ADC_Drv_Demo（void） if（ADC_Finish_Flag = TRUE） ADC_Finish_Flag = FALSE; ADC_Drv_StartCh（ADC_channel）; m=ADC_ResultADC_channel*5.0/1024; 5、闭环控制算法 这部分是整个实验中最重要的部分，该部分主要是通过A/D采集数据控制PWM输出，PWM控制开关电源输出，以达到稳定，即让开关电源输出电压稳定在键盘输入的电压值。针对前面的要求，则需要用单片机来完成所有的控制与计算。 在该实验中，作为AD采集的端口为P1.7，PWM输出

7、端口为P1.3,在采集完电压数据的时候把数据存放在ADC之中，而从键盘输入数值时，键盘上显示的是一个小数，但在单片机中存在中间变量temp的是一个整数，为小数的1000倍，因此在引用数码管显示的数值时要将temp除以1000才能得到实际的设置电压数值Vs；另一方面，采集回来的电压ADC要转换成实际的电压数值，则由下面的算法得出： 真实值 Vr = ADV*5.0/1024.0 在得到这两个数值之后对他们进行比较，要是VrVs时，则要增大PWM输出脉冲的占空比，由此而使得串联开关电路的输出电压与事先所设置的电压值相同。 实际测得的电压与设置的电压对比表格如下：Vs2.983.123.193.28

8、3.393.483.593.683.793.963.98 通过上面的表格可以看出来，虽然实际测出来的电压Vr和设置的电压Vs有一定的误差，但是总体还是在设置的电压附近波动，所能输出地电压范围为0.8v4.0v。误差原因分析：（1）单片机电源不够稳定，在接入电脑后给单片机提供的电压小于5V（2）提供给AD转换的参考电压不够精确，使转化存在误差。四、心得体会通过这次实验让我知道理论需要联合实际，只有将自己所掌握的知识真正应用于实际才算真正的掌握了知识。在刚开始做的时候我对于单片机的知识理论只是有一些模糊的印象，不能真正掌握单片机的知识，比如用AD采样需要用单片机的哪些管脚，还有数码管需要用哪些管脚

9、控制，并且哪些管脚控制段选，哪些控制位选。这些我都不太清楚，但通过请教才会用程序写出来。虽然这次实验做出来了，但是我还是有些知识无法真正掌握，比如定时器中断或定时，所以这次实验我只能用delay延时来写。通过这次实验我还注意到细节决定一个程序是否能成功运行，比如我在写程序是应用了ifelse格式，可是因为在写的过程中括号没对齐，使程序没能成功运行，经过同学帮忙才成功运行。还有的细节就是关于键盘的防抖动问题。总体来说，我通过这次课程设计不单单学到了很多单片机和C51编程的的知识，更多的是学会了学习的方法，能够将所学到的知识用到实验上面，可以把知识记得更清楚。这还更多地提高了在遇到实际问题时该怎样

10、解决实际问题的能力。更深入地学习C语言，又可以更多地提高自己的逻辑，思考能力，使思维结构更严谨。希望在以后的学习之中可以更多地接触到这样的实验，那样就可以更好地提高自己的动手能力与对所学知识的运用能力本实验C程序源代码：/*/*文件名：开关稳压电源.c*/*功能：设定电压初始值，使得输出电压值与数码管显示值相同*/*单片机型号：STC12C5A60S2（带AD转换与PWM脉宽调制输出功能）*/ #include stc12c5a60s2.h #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define TRUE 1

11、 #define FALSE 0 void delay（ uint z）;/延时函数声明 void display（float m ）; /显示函数声明 void key（ ）; /键盘扫描函数 void ADC_Drv_InitCh（unsigned char ChNo）; void ADC_Drv_StartCh（unsigned char ChNo）; void ADC_Drv_Service（void）; void ADC_Drv_Demo（void）; void PWM_Drv_Init（void）; void PWM0_Drv_SetDuty（unsigned char DutyV

12、alue）; uchar ADC_channel =7; /选中哪一个通道的变量（范围 0 - 7） uint ADC_Result8=0; /保存ADC转换结果 float m,n; uchar D; uchar code table=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; uchar code gao_table=0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12; sbit P2_0=P20; sbit P2_1=P21; sbit P2_2=P22; sbit P2_3=P23; sbit P2_4=P24; sbi

13、t P2_5=P25; sbit P2_6=P26; sbit P2_7=P27; sbit PWM0=P13; /定义PWM0的输出端 sbit P1_5=P15; bit ADC_Finish_Flag=FALSE; /ADC完成标志 uint a,b,c;void main（ ） a=0,b=0,c=0,D=100; P1_5=0; ADC_Drv_InitCh（7）; ADC_Drv_StartCh（7）; PWM_Drv_Init（ ）;while（1） key（ ）; n=c+0.1*b+0.01*a; ADC_Drv_Service（）; ADC_Drv_Demo（）; PWM0

14、_Drv_SetDuty（D）; if（mn）; else if（D if（m-0.05）=255） D=255; D+; if（P1_5） display（m）; else display（n）； void delay（uint z） /延时函数 uint x,y; for（x=z;x0;x-） for（y=110;yy-）; void key（ ） /键盘扫描函数 while（P2_6= 0）; void display（float x） P2_3=1; void ADC_Drv_InitCh（unsigned char ChNo） P1ASF = P1ASF | （0x01 ChNo）;

15、 /初始化相应通道工作在AD模式下void ADC_Drv_StartCh（uchar ChNo） /转换启动 uint Delay = 0x00; /初始化相应通道工作在AD模式下 ADC_RES = 0; /Clear previous result ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL | ADC_START | ChNo; / for（Delay = 0x00;Delay 500;Delay+）; /ADC power-on and delay IE = 0xA0 | IE; /可位寻址中断允许寄存器用于AD中断 EA = 1; /单片机CPU总中断void ADC_Drv_Service（void） ADC_ResultADC_channel = ADC_RES; ADC_ResultADC_channel = （ADC_ResultADC_channel 2） | ADC_RESL; ADC_Finish_Flag = TRUE; void PWM_Drv_Init（void）