單片機穩(wěn)壓電源仿真程序設(shè)計 TLC549+TLC5615芯片實現(xiàn)

ID:245512 · 發(fā)表于 2017-11-2 22:17

基于單片機的穩(wěn)壓電源設(shè)計，內(nèi)含程序和電路仿真。

4.1 電路分析
穩(wěn)壓電路見圖4-1所示。三極管射極電壓是穩(wěn)壓電源的輸出電壓，可以接用電器或負載，這個電壓值通過TLC549（A/D，同TLC548）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，送往單片機處理并顯示。調(diào)整按鍵可以改變輸入TLC5615(D/A，同TLC5616)的數(shù)據(jù)。TLC5615的輸出電壓通過運算放大器與實際輸出取樣電壓比較，控制三極管的電壓輸出。穩(wěn)壓電路的電壓輸出接受單片機檢測，同時又受單片機的控制。電路在仿真時，各點的電壓都連接有電壓表顯示。

圖 1 穩(wěn)壓電路
4.2 電路模塊
一、A/D轉(zhuǎn)換部分
TLC549 對輸出電壓進行采集，其操作如下：
（1）cs先為高電平。（cs為片選信號，為1時，輸入脈 i/o clock不起作用）；
（2）clock = 0
（3）cs = 0； cs置底電平。同時date_out為高。（=1）；
（4）延時1.4us。（setup time,cs low before first clock）；
（5）開始轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)。因為TLC549是8位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器。需將8 位數(shù)據(jù)依次串行輸出。期間，clock高低電平轉(zhuǎn)化一次；
（6）8次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化之后。cs置1，片選無效。等待17us后讀出數(shù)據(jù)。
二、D/A轉(zhuǎn)換部分
TLC5615為10位D/A轉(zhuǎn)換電路，其原理TLC5615的PDF文件。輸出電壓 = （轉(zhuǎn)
換數(shù)值/1024）*2*基準(zhǔn)電壓
三、顯示
采用數(shù)碼管對A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行顯示，因為TLC549 是8位A/D，程序中需要對轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)進行處理后才能在七段數(shù)碼管上動態(tài)顯示。TLC549的檢測電壓值范圍為0~5V，A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)位0~255，應(yīng)該顯示0~5，并且包含小數(shù)點部分。
四、按鍵操作部分
四個獨立的按鍵主要是對DA 的輸入數(shù)據(jù)進行操作的，ADD按鍵，SUB 按鍵這些按鍵在安下一次松開后便進行加1 的操作，若按鍵超過一定的時間則增加步長，使其數(shù)值能夠快速增加，這樣就不必要達到一個電壓時，一直按幾百次。SUB按鍵也是如此。至于那個預(yù)讀取按鍵，主要是用于保存你要常用的電壓值，這樣一來你就可以在使用此電源時，不必要每次都要按鍵調(diào)整，可以通過讀取AT24C04的值進行電壓預(yù)置，保存按鍵，是用于保存你長使用的電壓值，通過此次的電壓值保存，使你可以快速達到你所要求的電壓值。
4.3 編程思路
程序分為鍵盤處理、D/A、A/D和存儲四個模塊。運用掃描法，對鍵盤進行掃描，有按鍵就更改輸入TLC5615 的數(shù)值，ADD按鍵是對數(shù)據(jù)進行加以操做，長按的話使步進值增大，實現(xiàn)快加，ＳＵＢ按鍵與ＡＤＤ按鍵同，預(yù)讀取按鍵用于讀取　ＡＴ２４Ｃ０４　中預(yù)置的數(shù)值，保存按鍵用于保存當(dāng)前電壓值；顯示部分主要是對ＴＬＣ５４９采集回來的電壓進行處理顯示，它主要是在定時器０的中斷服務(wù)程序中顯示，１００ｍｓ刷新顯示一次；ＴＬＣ５６１５　模塊，通過對ｄＡ的串行數(shù)據(jù)輸入，使其在輸出電壓時可控，輸出電壓后經(jīng)ｌｍ３２４，三極管，加上負載輸出電壓，輸出電壓后，用ＴＬＣ５４９芯片１００ｍｓ采集一次，送數(shù)碼管顯示。
4.5 程序清單

單片機源程序如下:

#include <REG51.H>
#include "intrins.h"
#include "AT24C04.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar code LED[10] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
uchar code Bit_sel[4] = {0x08,0x04,0x02,0x01 }; //各個數(shù)碼管對應(yīng)的位選數(shù)據(jù)
sbit DIO = P1^0; //數(shù)據(jù)線
sbit CS = P1^1; //片選
sbit CLK = P1^2; //io口時鐘
sbit SCS = P1^4;
sbit SDATA = P1^5;
sbit SCLK = P1^3;
sbit ADD = P3^0;
sbit SUB = P3^1;
sbit Pre_read = P3^2;
sbit Store = P3^3;
uint qian,bai,shi,ge; //用于顯示數(shù)碼管的千，百，十，個等四位的顯示
uint val,num; //val 是用于輸入DA 的數(shù)據(jù)，num是用于判斷是不是長按的
uint cp; //計數(shù)的變量
uchar key_stat;
uchar add_stat,sub_stat;
uchar st_flag,pre_flag;
void delay(uint x) //微妙級是延時函數(shù)
{
while(x--)
_nop_();
}
/**********************************************
函數(shù)名稱：deal
函數(shù)作用：處理AD的返回值
函數(shù)參數(shù)：無
函數(shù)返回值：無
**********************************************/
void deal(uint num) //顯示程序
{
qian=num/1000; //千，百，十，個處理
bai=num/100%10;
shi=num/10%10;
ge=num%10;
}
/**********************************************
函數(shù)名稱：TL549_AD()
函數(shù)作用：返回AD的返回值
函數(shù)參數(shù)：無
函數(shù)返回值：data_ad
**********************************************/
uint TL549_AD() //TLC549處理
{
uchar i;
uint data_ad = 0;
CS = 1; //初始化，啟動
CLK = 0;
CS = 0;
_nop_();
for(i = 0;i < 8;i++) //讀取采集數(shù)據(jù)，讀取的是上一次采集數(shù)據(jù)
{
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);
}
/**********************************************
函數(shù)名稱：TLC5615_DA(uint da)
函數(shù)作用：TLC5615_DA 將da轉(zhuǎn)換后模擬輸出
函數(shù)參數(shù)：da
函數(shù)返回值：無
**********************************************/
void TLC5615_DA(uint da) // TLC5615 的DA 轉(zhuǎn)換函數(shù)
{
uchar i;
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++);
}
/**********************************************
函數(shù)名稱：key_scan()
函數(shù)作用：處理那些獨立鍵盤
函數(shù)參數(shù)：無
函數(shù)返回值：無
**********************************************/
void key_scan()
{
if (ADD == 0) // ADD 按鍵的鍵盤處理函數(shù)
{
delay(10);
if (ADD == 0)
{
add_stat = 1;
num ++;
}
else
{
add_stat = 0;
num = 0;
}
//此處判斷是不是長按，長按的話使其步進值加大
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 按鍵的鍵盤處理函數(shù)
{
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) //預(yù)讀數(shù)據(jù)的鍵盤處理函數(shù)
{
delay(100);
if (Pre_read == 0)
{
pre_flag = 1;
}
if (Pre_read == 1 &&pre_flag == 1 )
{
pre_flag = 0;
val = read_24C04(20); //從AT24C04中的地址20 中讀出預(yù)存儲的數(shù)據(jù)
}
}
if (Store == 0) //保存數(shù)值按鍵的鍵盤處理函數(shù)
{
delay(100);
if (Store == 0)
{
st_flag = 1;
}
if (Store == 1 && st_flag == 1)
{
st_flag = 0;
write_24C04(20,val); //向AT24C04中的地址20 寫入存儲的數(shù)據(jù)
}
}
}
/**********************************************
函數(shù)名稱：timer0_init (void)
函數(shù)作用：初始化定時器0，并設(shè)置
函數(shù)參數(shù)：無
函數(shù)返回值：無
**********************************************/
void timer0_init (void) // timer0中斷初始化函數(shù)
{
EA = 0;
TMOD = 0x01;
TR0 = 0;
TL0 = (65536-5000)%256; //設(shè)置計數(shù)器初值
TH0 = (65536-5000)/256;
PT0 = 1;
ET0 = 1;
EA = 1;
TR0 = 1;
}
/**********************************************
函數(shù)名稱：main(void)
函數(shù)作用：main主函數(shù)入口
函數(shù)參數(shù)：無
函數(shù)返回值：無
**********************************************/
void main(void) //主程序
{
timer0_init(); //初始化定時器0
init_24C04(); //初始化AT24C04
while(1)
{
key_scan(); //調(diào)用鍵盤掃描函數(shù)
TLC5615_DA(val); //處理鍵盤發(fā)送過來的值
}
}
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復(fù)制代碼

所有資料51hei提供下載:

項目4-基于單片機的穩(wěn)壓電源設(shè)計.zip (118.36 KB, 下載次數(shù): 158)

ID:325787 · 發(fā)表于 2018-5-10 11:54

樓主能再改動一下，加電源輸入模塊滿足0-15v輸出四按鍵控制 1V 0.05V的上下調(diào)整嗎

ID:444661 · 發(fā)表于 2018-12-12 10:20

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