单片机及模数综合系统设计

单片机及模数综合系统设计课题名称：基于STC12系列单片机的串联型开关电源设计与实现--单片机控制部分学院专业班级学号姓名实验目的：通过编程显示开关电源的输入输出电压。

实验内容：程序功能主要包括如下几个部分：1、键盘输入数据部分；2、数码管数据显示部分；3、控制PWM输出部分；4、AD转换部分（完成万用表的功能，即测量开关电源输出电压）；5、难点：闭环控制算法。

即通过AD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用户键盘设定的电压设计思路:程序主要包括：A/D转换部分，PWM部分,键盘输入设置电压部分，数码管显示部分。

(1)主程序先进行数码管初始显示，然后通过比较获取电压与预设电压之间的误差，调节占空比，减小误差，得到更准确的数值。

#include "Include.h"void Main_System_Init(void){//相关资源初始化PWM_Drv_Init();}void main(void){unsigned int i = 0x00;extern unsigned int ADC_Result[8];uchar c=128;//char xdata DigitBit[8]={0x31,0x38,'.',0x35,0x35,0x00};//char xdata DispCharBuf[12] = {0x00};extern float setkey;extern float b;for(i = 0x00;i < 3000;i++); //开机延时Main_System_Init();//系统相关资源初始while(1){PWM0_Drv_SetDuty(c);//设置初始占空比keysetV();//调用键盘模块程序，if(b<setkey){for(;b<setkey;c--){PWM0_Drv_SetDuty(c);//设置占空比ADC_Drv_Service();//ADC中断函数调用，处理ADC结果b=ADC_Result[ADC_channel]*5.0/1024;ADC_Drv_Demo();//显示获取的电压值keysetV();}}else if(b>setkey){ for(;b>setkey;c++){ PWM0_Drv_SetDuty(c);ADC_Drv_Service();b=ADC_Result[ADC_channel]*5.0/1024;ADC_Drv_Demo();keysetV();}}else if(b==setkey){ PWM0_Drv_SetDuty(c);ADC_Drv_Service();b=ADC_Result[ADC_channel]*5.0/1024;ADC_Drv_Demo();keysetV();}}}头文件如下：#ifndef __INCLUDE_H__#define __INCLUDE_H__#define TRUE 1#define FALSE 0#include "stc12c5a60s2.h"#include "math.h"#include "stdio.h"#include "intrins.h"#include "KeyBoard_Drv.h"#include "PWM_Drv.h"#include "ADC_Drv.h"#include "SMG.h"#include "stdlib.h"#define uchar unsigned char#endif（2）键盘设置输入电压部分预置初始输入电压为3V。

K1按下之后电压减少0.1V;K2按下之后电压增加0.1V;程序当中引用了郭老师的按键消抖程序。

电压最大为4.1V最小为1.1V。

键盘部分程序如下：include "Include.h"/************************ 公有变量定义区 ****************************/ sbit k1 = P2^4;sbit k2 = P2^5;sbit k3 = P2^6;sbit k4 = P2^7;float setkey;/********************************************************************* *函数名： key*函数功能：k1控制电压加0.1； k2控制电压减0.1*函数参数：无*返回类型：无*********************************************************************/void keysetv(){static float a=3.0;if(k1==0){delay(200);if(k1==0)a=a+0.1;while(!k1);delay(200);while(!k1);}if(k2==0){delay(200);if(k2==0)a=a-0.1;while(!k2);delay(200);while(!k2);}if(a>4.1) a=1.1;if(a<1.1) a=4.1;setkey=a;show1(a*10);}键盘头文件如下：#ifndef __KEYBOARD_DRV_H__#define __KEYBOARD_DRV_H__extern void keysetv();#endif（3）数码管显示部分实验采用的是4个共阳级数码管。

前两位显示获取的电压，后两位显示的是设置的电压。

数码管部分给获取与预置的电压都预先放大了10倍，然后分别除以10进行取整取余运算，如何分别显示；由于小数点一直存在，所以我选择了小数点常亮语句。

程序如下：#include "include.h"sbit SMG_q = P3^0; //定义数码管阳级控制脚（千位）sbit SMG_b = P3^1; //定义数码管阳级控制脚（百位）sbit SMG_s = P3^2; //定义数码管阳级控制脚（十位）sbit SMG_g = P3^3; //定义数码管阳级控制脚（个位）unsigned char code Tab[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};unsigned int k;unsigned int j;unsigned int n;/********************************************************************* *函数名：delay*函数功能：快速动态扫描*函数参数：无*返回类型：无*说明：*********************************************************************/ void delay(unsigned int n){unsigned int a,b;unsigned int m;for(m=0;m<n;m++){{for(b=12;b>0;b--) // 一毫秒for(a=29;a>0;a--);}}}/********************************************************************* *函数名：show1*函数功能：后2位数的数码显示器显示设置电压*函数参数： k*返回类型：无*说明：*********************************************************************/ void show1(unsigned int k) // 后两位数码管显示数字k 即设定的电压值{SMG_s=0; //P1.2引脚输出低电平,数码管十位接通P0=Tab[k/10]; //显示k十位上的数delay(5);SMG_s=1;SMG_g=0; //P1.3引脚输出低电平，数码管个位接通P0=Tab[k%10];//显示k个位上的数delay(5);SMG_g=1;SMG_s=0;P0=0x7f;delay(5);SMG_s=1;}/********************************************************************* *函数名：show2*函数功能：前2位数的数码显示器显示获取电压（只用于ADC_Drv_Demo函数）*函数参数： j*返回类型：无*说明：*********************************************************************/ void show2(unsigned int j) // 前两位数码管显示数字j 即获取的电压值{ SMG_q=0; //P1.0引脚输出低电平，数码管千位接通P0=Tab[j/10]; //显示j十位上的数delay(5);SMG_q=1;SMG_b=0; //P1.1引脚输出低电平，数码管百位接通P0=Tab[j%10];//显示j个位上的数delay(5);SMG_b=1; //关闭所有显示器SMG_q=0;P0=0x7f;delay(5);SMG_q=1;}数码管头文件如下:#ifndef __SMG_H__#define __SMG_H__extern unsigned char i;extern unsigned int x;extern void delay(unsigned int n);extern void show1(unsigned int k);extern void show2(unsigned int j);#endif(4)A/D转换与A/D转换相关的寄存器* 1. P1ASF：P1口模拟功能控制寄存器(只能写，不能读;不可位寻址)* B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0* P17ASF P16ASF P15ASF P14ASF P13ASF P12ASF P11ASF P10ASF* P1nASF: =1时，P1.n作为模拟功能A/D使用;=0时，P1.n作为普通I/O口** 2. ADC_CONTR：ADC控制寄存器(不可位寻址)* !!建议使用MOV赋值语句，不要用‘与’和‘或’语句* B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 * ADC_POWER SPEED1 SPEED0 ADC_FLAG ADC_START CHS2 CHS1 CHS0 * ADC_POWER：ADC电源控制位。