基于单片机的可调电源设计.docx

基于单片机的可调电源设计.docx

《基于单片机的可调电源设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的可调电源设计.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基于单片机的可调电源设计

基于单片机的可调电源设计

系部：

信息与控制工程学院

专业：

计算机科学与技术

学号：

11520208

姓名：

孙帅

教师：

付春秀

课程设计任务书

一、设计题目：

单片机的可调电源设计

二、设计目的

1.掌握STC89C52协同的设计方法；

2.掌握单片机的编程方法；

3.熟练利用KELL软件进行软件仿真编程及程序下载的方法；

4.掌握可调电源设计、AD转换电路的原理及方法，显示电路和AC到DC硬件电路的设计方法。

三、设计任务及要求

设计可调电源，通过单片机可以知道电源的电压值。

可调电源具有以下基本功能：

1.具有实时显示电源值；

2.要求误差在5%之内；

四、设计时间及进度安排

设计时间共三周（2014.03.03~2014.03.21），具体安排如下：

周设计

设计内容

设计时间

第一周

了解可调电源设计的原理，设计单片机最小系统和外围电路的原理图，学习单片机开发软件的使用。

2014.03.03

~

2014.03.07

第二周

按照电路图焊接电路板，学习单片机对各个模块的编程驱动方法以及掌握各种利用KELL进行编程，学习编程调试和整合方法

2014.03.10

~

2014.03.14

第三周

软件下载并调试程序实现系统的基本功能，完成并提交硬件设计作品及硬件课程设计说明书，课程设计答辩

2014.03.17

~

2014.03.21

五、指导教师评语及学生成绩

指导教师评语：

年月日

成绩

指导教师签字：

1.前言

2.设计任务及要求

2.1设计目的

2.2设计任务

2.3设计要求

3.系统硬件介绍

3.1单片机STC89C52简介

3.2稳压调节模块

3.3串口通信模块

3.4数模转换模块

3.5液晶显示模块

4.系统软件介绍

4.1AutiumDesigner09软件介绍

4.2AutiumDesigner09界面及功能简述

4.3KELL软件的使用

4.4

5.软件编程及调试

5.1软件设计

5.2主程序流程

1.前言

单片机又称垫片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上，概括的将：

一块芯片集成了一台计算机。

它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机自20世纪70年代以来，一极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广发展很快。

单片机的体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，加个人低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。

例如：

80C51系列单片机已有十多年的生命期，如今扔保持者上升的趋势，就充分证明了这一点。

单片机一起一系列优点，近几年得到迅猛发展和打规范推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统，智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品等，并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制，自动化系统等。

而美国公司ATMEL公司开发活生产了新型的8位单片机AT89系列单片机，它不但有一般MCS—51单片机的所有特性，而且还拥有一些独特的有点，此次设计中所用到的89C52单片机就是其中的一种。

单片机内部也有和电脑功能类似的模块，比如CPU、内存、并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，用它来做一些类似控制电路的不负杂电路。

我们现在用的全自动滚轮洗衣机，排烟罩VCD等家电里可以看到它的身影。

单片机是靠程序实现功能的，并且可以修改，通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能。

2.课程设计的目的

课程设计是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。

通过课程设计学生使学生获得以下几方面能力，为毕业设计奠定基础。

1.进一步巩固和加深学生所学一门或几门相关专业课（或专业基础课）理论知识，培养学生设计、计算、绘图、计算机应用、文献查阅、报告撰写等基本技能；

2.培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力；

3.培养学生的团队协作精神、创新意识，严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。

3.系统硬件介绍

3.1单片机STC89C52

　89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。

它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于80C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。

89C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出（I/O）口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。

此外，89C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。

在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。

掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。

89C52有PDIP（40pin）和PLCC（44pin）两种封装形式。

主要功能特性

·标准MCS-51内核和指令系统

·片内8kROM（可扩充64kB外部存储器）

·32个双向I/O口

·256x8bit内部RAM（可扩充64kB外部存储器）

·3个16位可编程定时/计数器

·时钟频率3.5-12/24/33MHz

·向上或向下定时计数器

·改进型快速编程脉冲算法

·6个中断源

·5.0V工作电压

·全双工串行通信口

·布尔处理器

—帧错误侦测

·4层优先级中断结构

—自动地址识别

·兼容TTL和CMOS逻辑电平

·空闲和掉电节省模式

·PDIP（40）和PLCC（44）封装形式

管脚说明

　　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FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH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（ILL）这是由于上拉的缘故。

P3口作为AT89C51的一些特殊功能口，管脚备选功能

　　P3.0RXD（串行输入口）

　　P3.1TXD（串行输出口）

　　P3.2/INT0（外部中断0）

　　P3.3/INT1（外部中断1）

　　P3.4T0（记时器0外部输入）

　　P3.5T1（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）

　　RST：

复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

　　ALE/PROG：

当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

　　在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是：

每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。

如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起用。

另外，该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

　　/PSEN：

外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两/PSEN有效。

但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP：

当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。

在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

　　XTAL1：

反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

　　XTAL2：

来自反向振荡器的输出。

振荡器特性

　　外接石英晶体或者陶瓷谐振器以及电容C1、C2接在放大器的反馈回路（AT89C52内部有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大电路，XTAL1、XTAL2分别是该放大器的输入和输出端）中构成并联振荡电路。

　　为了使装置能够被外部时钟信号激活，XATL1应该有效，而XTAL2应该被悬空。

由于输入到内部的时钟信号电路通过了一个二分频的信号，外部信号的工作周期比没有别的要求，但是最大值和最小值的大小可以在数据表上观察出来。

　　当正常工作时，外部振荡器可以计算出XTAL1上的电容，最大可达到100pF。

这是由于振荡器电容和反馈电容之间的相互作用。

当外部信号是标准高电平或者低电平时，电容不会超过20pF.

空置模式

　　用户的软件都可以调用空置模式。

当单片机出于这种模式，耗能就会自然降低。

特殊功能端和板子上的随机存储器在空置状态保持各自的电平。

但是处理器阻止装置执行指令。

空置模式会被激活如果端口处于复位状态或者中断系统有效。

结构特点

　　n互补高性能金属氧化物半导体结构可擦可

　　编程只读存储器/只读存储器/中央处理器

　　n12/24/33MHz操作

　　n三个16位的定时器/计数器

　　n可编程的时钟输出

　　nUp/Down定时器/计数器

　　n三级程序锁定系统

　　n8K/16K/32K片内程序存储器

　　n256字节片内RAM

　　n改进的快速脉冲编程算法

　　n布尔处理器

　　n32根可编程的输入/输出线

　　n六个中断源

　　n可编程的串行通道带有：

——帧错误检测

　　——自动地址识别

　　nTTL和CMOS兼容逻辑电平

　　n64K片外程序存储空间

　　n64K片外数据存储空间

　　nMCS51单片机可兼容指令集

　　n闲置节能和掉电模式

　　nONCE（On-Circuit仿真）模式

　　n四级中断优先级

　　n扩展温度范围（﹣40℃到﹢85℃）

3.2稳压调节模块

LM117/LM3