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1、项目脉冲电源控制器目录一.项目目的及要求1 .项目目的22 .技术要求2二 .学习情境：基本功能板的实现与调试21 .基本功能板分析21.1. 芯片（电路）资料274245282533743744STC89C515MAX48566N16371.2. 课题资料分析82 .硬件设计82.1. 19264A液晶显示屏82.2. PCB图103 .软件设计程序11三 .总结（心得）1515四.参考文献一、项目目的及要求:I、目的：熟悉单片机应用技术,提高分析、解决工程问题的能力，学习设计并制简单的小型电子产品。2、要求：1）、实现脉冲信号脉宽/脉间可设定，脉宽为1099us,脉间为脉宽的320；2）、
2、实现脉冲信号幅值可设定（高压与低压）；3）、实现脉冲电流可设定，范围为0.57.5A；4）、实现机电（三相机电）转速可设定（8段速度）。二.学习情境：基本功能板的实现与调试Ma1、基本功能板分析（1）芯片（电路）资料:74245双向总线发送器/接收器（3S）简要说明：245为三态输出的八组总线收发器,其主要电器特性的典型值如下：型号tPLtphlPD74LS24HO8ns275mYMTAA总线端BB总线端/G三态允许端（低电平有效）Dln方向控制端引出端符号:逻辑图:8253芯片：8253内部有三个计数器，分别成为计数器0、计数器1和计数器2,他们的机构彻底相同。每一个计数器的输入和输出都决定
3、于设置在控制寄存器中的控制字，互相之间工作彻底独立。每一个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输入端CLK,一个为门控信号输入端GATE,另一个为输出端OUT。每一个计数器内部有一个8位的控制寄存器，还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。执行部件实际上是一个16位的减法计数器，它的起始值就是初值寄存器的值，而初始值寄存器的值是通过程序设置的。输出锁存器的值是通过程序设置的。输出锁存器OL用来锁存计数执行部件CE的内容，从而使CPU可以对此进行读操作。顺便提一下，CR、CE和OL都是16位寄存器，但是也可以作8位寄存器来用。工彳乍原理：8253具有3个
4、独立的计数通道，采用减1计数方式。在门控信号有效时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操作。当计数脉冲是已知周期的时钟信号时，计数就成为定时。8253芯片有24条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内。1 .数据总线缓冲器数据总线缓冲器与系统总线连接，8位双向，与CPU交换信息的通道。这是8253与CPU之间的数据接口，它由8位双向三态构成，是CPU与8253之间交换信息的必经之路。2 .读/写控制读/写控制分别连接系统的IOR#和I0W#,由CPU控制着访问8253的内部通道。接收CPU送入的读/写控制信号，并完成对芯片内部各功能部件的控制功能，因此,它实际上是8253芯片内部的控制器。A1A0：
5、端口选择信号，由CPU输入。8253内部有3个独立的通道和一个控制字寄存器，它们构成8253芯片的4个端口，CPU可对3个通道进行读/写操作3对控制字寄存器进行写操作。这4个端口地址由最低2位地址码AlAO来选择。如表9.3.1所示。3 .通道选择(1)CS#片选信号，由CPU输入，低电平有效，通常由端口地址的高位地址译码形成。(2) RD#、WR#读/写控制命令，由CPU输入，低电平有效。RD#效时，CPU读取由AlAO所选定的通道内计数器的内容。WR#有效时，CPU将计数值写入各个通道的计数器中，或者是将方式控制字写入控制字寄存器中。CPU对8253的读/写操作如表9.3.2所示。7437
6、4:八上升沿D触发器（3S,时钟输入有回环特性）374的输出端0007可直接与总线相连。当三态允许控制端OE为低电平时，DnLEOEnHLHL-rLLXXHzLS374Oo-07为正常逻辑状态，可用来驱动负载或者总线。当OE为高电平时，00-07呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当时钟端CP脉冲上升沿的作用下，O随数据D而变。由于CP端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善400mVoD0D7OECP00-0数据输入端三态允许控制端（低电平有效时钟输入端7引出端符号:VccO7D7O6O55D4O4CP3171FIt111111E111
7、t111ILJLJhJ LJLiJLJLjLiJLJLJOE Oq Dc Di 0 02 / D3 O3 GND 外部管腿图真值表Tl11TIYITl1111YI逻辑图极限值：电源电压7V输入电压：54/74LS3747V5.5V输出高阻态时高电平电压：工作环境温度:54XXX-55125C74XXXO70存储温度：-65150CSTC89C51:RJJc=M匠水引ESroc=POO =P1J402EXP1 1 C= 41 PlIUQ33841LQFPT4PQFP MiTP4并可位寻址Na2221201614pi4cTo管脚图= P2 4=RJ = P21 :P20 =N0 n J OXTAL
8、l zXTAL2PJ7115 nP3 6dlSTC89C51RCRD*系列单片机的内部结构框图如下图所示.STC89C51RC/RD*单片机中包含中央处理SS（CPU）、程序存储卷（Flash）、数据存体界（SRAM）、定时/计数器、UART用口、I/O接口、EEPROM,科门狗等模块.STC89C51RCRA系列单片机几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，可称得上一个片上系统.STC89C51RCXD系列单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机罂周期和6时钟/机吊周期可以任意选择，HD版本和90C版本内部集成MAX
9、810专用复位电路.1 .增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时林/机5周期可任意选择，指令代码完全*安传统80512 .工作电压：5.5V-3.3V（5V单片机）/3.8V-2.0V（3V单片机）3 .工作频率范圉I。40MHz相当于普通8051的。80MHz,实际工作频率可达48MHx4 .用户应用程序空间.4K/8K/BK/16K/32K/64KU5 .片上集成1280字节或512字节RAM6 .通用FOCI（35/39个），复位后为PLP2/P3/P4是准双向口/弱上拉（普通8051传统1。口）PO口是开Il输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻.作为I/O口用时，需加上拉电阻
10、.7 .ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程）,无需专用编程器,无需专用仿真器可通过串口（RxD3.O,TxDP3.1）直接下级用户程序,数秒即可完成一片8 .有EEPROM功能9 .看门狗10 .内部集成MAX810号用复位电路（HD版本和90C版本才有），外部JI体2以下时，可省外部复位电路11 .共3个16位定时器/计数器.其中定时雨还可以当成2个8位定时JS使用.12 .外部中断4路,下降沿中断或低电平触发中新，PowerDOWn模式可由外部中断低电平触发中新方式唤醒.13 .通用异步串行口（UART）还可用定时器软件实现多个UART14 .工作温度荒圉I40+85C（工业级）
11、075匕（商业级）MAX485引脚功能:名称力能MAX481/MAX483/MAX485/MAX487/MAXI“7MAX488/MAX490MAX489/MAX491DIP/SOMAXDIP/SOMAXDIP/S。13242RO接收器8出：若AB30OmV.0RO为富电1：SABZOOtnV.明RO勺H电1T.2413RE接收器输出使能.当在为抵电十时,Ro有效；当RE为高电平时,Ro为离IM状态.13YWW.5ele3LalLS.C(4)111DE如动出便能.DE变为离电，”.驱动b出丫与Z孙母;当DE为低电1时.曼动器出力再眼状态.当躯动器出比收”.i件械用作饯型动彳.面环Ia状态下,为
12、豆为低电f.婀我件械用竹线报收看.46355Dl吆动费施人Di上的他电平点制检出丫为低电平.句输出Z为高电平l三!fl.英电If强M出丫为环电平.端出Z为低电平.5746,7GND地579Y躯动H同相出端一6810Z驰动圈反钿出端66A接收容同相人唯相飘动器同相出18212A接收层同相愉人端71B接收B反相人解和飘动R板树的出啕7111B接收署及和人崎821314VcC正电深：4.75VVCC5J5V1.,13N.C.未连接一内部未选谖应用电路:TCP EWDIP/SOUMAX图1MX4MMX4W引JWt，*7幻T作电片6N137光耦合器是一款用于单通道的高速光耦合器，其内部有一个850nm波
13、长AlGaASLED和一个集成检测器组成，其检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个肖特基钳住的集电极开路的三极管组成。具有温度、电流和电压补偿功能，高的输入输出隔离，LSTTLnTL兼容，高速（典型为10MBd）,5mA的极小输入电流。6N137光耦合器的内部结构、管脚如图:特性转换速率高达IOMBitZs;摆率高达10kVus;扇出系数为8;逻辑电平输出；集电极开路输出；工作参数：最大输入电流，低电平：250UA最大输入电流，高电平：15mA最大允许低电平电压（输出高）：0.8v最大允许高电平电压：VCC最大电源电压、输出：5.5V扇出（TTL负载）：8个（最多）工作温度范围：40。C
14、tO+85。C典型应用：高速数字开关,马达控制系统和A/D转换等6N137光耦合器的真值表输入使能输出HHLLHHHLHLLHHNCHLNH（2）课题资料分析:由于影响电火花加工过程的因素众多工艺规律复杂.加工机理还未充分被认识所以电火花加工通畲是熟练工人凭着多年枳累的经验，根据加工精度、表面粗度、加工工件材料、加工面快、加工深度等要求,选择电圾材料，设定伺参考电压,脓冲电源的脉宽、林间，电流幅值等参数进行加工.正是基于电火花加工的这些特点,惧期控制技术已应用于电火花加工中并取得r显着效果.喂相控制器能够容纳电火花加工过程中的大量信息,它报骞电火花加工间隙的状蠢,实时连续调节脉冲电源的脓宽、昧
15、间和电瓶幅值,以及伺服参考电压,Uhdown的频率和幅值等叁散，实现电火花加工过程的优化控制.CIMT债出的国外电火花成形机几乎都应用了模Wl控制技术采用模糊控制般提高加工速度2O%3O%（与无模糊控制相比）特别是对深槽、筋助、多IE元件以及加工面根变化我大的零件加工效果更为显著.2.硬件设计（1）19264A液晶显示屏19264A是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/列驱动器及19264全点阵液晶显示器组成.可完成图形显示,也可以显示12x4个（16x16点阵）汉字.主要技术参数和性能：1 .电源:VDD:+5V2 .显示内容:192（列）x64（行）点3 .全屏幕点阵4 .七种指令5
16、 .与CPU接口采用8位数据总线并行输入输出和8条控制线.6 .占空比1/647 .工作温度:0+60,存储温度:-20+70外形尺寸表:ITEMROMlNALDIMENUNlT模块体枳13。X65X11mm视阈iU439mm行列点阵数19264DOTS点跑离).355UQ55mm点人小).4580.458mm模块主要硬件构成说明结构框图：IC4为行驱动器.IC1,IC2,IC3为列驱动器.贯1,兀2,式3,24含有如下主要功能器件.了解如下器件有利于对LCD模块之编程.1.指令寄存器(IR)IR是用来寄存指令码,与数据寄存器寄存数据相对应.当DI=1时,在E信号下降沿的作用下，指令码写入IR
17、.2 .数据寄存器(DR)DR是用来寄存数据的,与指令寄存器寄存指令相对应.当DI=1时,在E信号的下降沿作用下,图形显示数据写入DR,或者在E信号高电平作用下由DR读到DB7DB0数据总线.DR和DDRAM之间的数据传输是模块内部自动执行的.3 .忙标志:BFBF标志提供内部工作情况.BF=I表示模块在进行内部操作,此时模块不接受外部指令和据.BF=O时,模块为准备状态,随时可接受外部指令和数据.利用STATUSREAD指令,可以将BF读到DB7总线,从而检验模块之工作状态.4 .显示控制触发器DFF此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制。DFF=I为开显示(DISPLAYON),DDRAM
18、的内容就显示在屏幕上，DFF=O为关显示(DlSPLAYOFF)oDFF的状态是指令DISPLAYON/OFF和RST信号控制的。5 .XY地址计数器XY地址计数器是一个9位计数器。高三位是X地址计数器，低6位为Y地址计数器，XY地址计数器实际上是作为DDRAM的地址指针，X地址计数器为DDRAM的页指针，Y地址计数器为DDRAM的Y地址指针。X地址计数器是没有记数功能的，只能用指令设置。Y地址计数器具有循环记数功能，各显示数据写入后，Y地址自动加1,Y地址指针从0到63。6 .显示数据RAM(DDRAM)DDRAM是存贮图形显示数据的。数据为1表示显示选择，数据为O表示显示非选择。DDRAM
19、与地址和显示位置的关系见DDRAM地址表(见第4页)。7 .Z地址计数器Z地址计数器是一个6位计数器，此计数器具备循环记数功能，它是用于显示行扫描同步。当一行扫描完成，此地址计数器自动加1,指向下一行扫描数据，RST复位后Z地址计数器为OoZ地址计数器可以用指令DlSPLAYSTARTLlNE预置。因此，显示屏幕的起始行就由此指令控制，即DDRAM的数据从哪一行开始显示在屏幕的第一行。此模块的DDRAM共64行，屏幕可以循环滚动显示64行。(2)PCB图SlIlalULjJflAfa4,IBIIUiflJIAl:B33jUlng700000009POOO$。E.LDEDHHU3.软件设计p40
20、bitOe8h;主频11.0592MHZ,主板为fq-07-01-18p41bit0e9hp42bitOeahp43bitOebhauxrequ8ehISP_DATAEQU0E2HISP.ADDRHEQU0E3HISP_ADDRLEQU0E4HISP_CMDEQU0E5HISP_TRIGEQU0E6HISP_CONTREQU0E7HISP_READEQU1ISP_PRGEQU2ISP_ERASEEQU3ISP_WTIMEEQU1OUT1EQU20HOUT2EQU21H;OUT3EQU22HOUTCSlEQUP2.2OUTCS2EQUP43;OUTCS3EQUPLlINlEQU22HIN2EQU
21、23HIN3EQU24H；字节读；字节编程；扇区擦除；等待时间；开关量输出(74LS374):；片选:；开关量输入(74LS245):1N1_1EQU25H；用于输入过去状态记忆IN2_1EQU26HIN1_2EQU27HIN2_2EQU28HIN1_3EQU29HIN2_3EQU2AH；245输入；组号INEQU2BHFLAGEQU2CHZHEQU2DH；铝丝功率MSGEQU2EH;TIME1 EQU 36H ;TIME2 EQU 37H ;TIME3 EQU 38H;TIME EQU 39H ;CLL EQU 3AH;CLH EQU 3BHINCS EQU P2.0 ;INCS2 EQUP
22、LO ;INCS3 EQU P0.1PD EQUPlSBSSR EQU OUTl.5 GYSSR EQU OUT2.4 ;BYSSR EQU OUT2.0DCLED EQU OUT2.2 FZLED EQU OUTl.7 YSLED EQU OUTl. 1ZHAX EQU IN2.0;P2.5ZHAS EQU IN2.1 ZHBX equ IN2.2;p2.6 ZHBS equ IN2.3 ZHCX EQU IN2.4;P2.7；用于星一三角延时；秒计数器;产量计数器；片选：；数据总线：；交流开关量输出：沙泵；高压洛用1.ED输出：；单次灯;分组指示灯；运丝指示灯；开关量（光隔）输入：；组号A
23、下降沿，为。时为低电平;组号A上升沿，为O时为高电平;组号B下降沿，为。时为低电平;组号B上升沿，为O时为高电平;组号C下降沿，为U时为低电平ZHCS EQU IN2.5 MSQ EQU IN26P0.4 MSH EQU IN2.7;P0.5 GPX EQU IN3.0;P0.2 GPS EQU IN3.1 MSVX EQU IN32P0.3 MSVS EQU IN3.3 MSDD EQU 1N3.4;PO.7 JT EQU 1N3.5;PO.6 MSDS EQU IN3.6;P41;组号C上升沿，为O时为高电平;钥丝前到位体目丝后到位;高频信号下降沿，为U时为低电平;高频信号上升沿，为U时为
24、高电平;铝丝速度到下降沿，为O时为低电平;铜丝速度到上升沿，为。时为高电平;钥丝点动.急停蜀丝断丝（常闭）YSIN EQU IN 1.3 SBIN EQU IN 1.2；按钮输入：；运丝按钮输入；水泵按钮输入FZINEQUIN1.4;分组按钮输入GYINEQUINI.1BYINEQUIN1.0；高压按钮输入；备用按钮输入SETlNEQUIN1.7SYINEQUIN1.6YYlNEQUIN1.5;LCD:DIEQUp3.6RWEQUP3.7EEEQUP40CSlEQUP2.1CS2EQUP2.3CS3EQUP2.4;8253控制：WREQUP3.5CSEQUP3.4AlEQUP3.3AOEQUP
25、3.2GATEOEQUP42；光隔输出：MSLEDEQUOUTLl；SET按钮输入;上移按钮输入；右移按钮输入；数据/命令；读/写；使能；左屏片选；中屏片选；右屏片选MSFEQXMSXS5S4S3MMMMMMUEQUEQUEQUEQUOUTL3OUTl.4OUTL2OUTl.00UT1.6;钥丝指示灯；钥丝正转；钥丝反转；铝丝速度5；铝丝速度4;铝丝速度3；铝丝速度4；功率5;MSD4EQU0UT1.6MSG5EQUP0.04 3 2 1用用 率率率率备备 功功功功； ， ， ， ，bit fqFLAG.0bitFLAG.1DSFLBITAGFLAG.2FDFLAGBITFLAG. 3MDJF
26、LAG BIT FLAG.4;IS标记;断丝标记：0断丝;铝丝低速时放电标志：。放电MSGlEQUOUT2.3MSG2EQU0UT2.1MSG3EQUOUT2.5MSG4EQUOUT2.7BYlEQUOUT2.6BY2EQUOUT2.0;标志位：ff;显示反白标记：1反白；允许调用SR标记：0允许;为O时组号变化，显示相应参数并修改频率,；写一个字子程序，R4为页，R3为起始列数,R5为字阵列数MPtr为字阵首地址;组f2bitFLAG.5f3bitFLAG.6plbitFLAG.7并置位PLorgO;ljmpxxIjmpstartorg002bhIjmpt2cdly:Icallclr_ram
27、movdptr,#zumovr4,#0b8hmovr3,#48hmovr5,#16!callw_wlmovdptr,#zulmovr4,#0b9hmovr3,#48hmovr5,#16Icallw_wlmovdptr,#haomovr4,#0b8hmovr3,#58h;号movr5,#16Icallwwlmovdptr,#hao1movr4,#0b9hmovr3,#58hmovr5,#16!callw_wlret三、课程总结：总结此次的单片机实训，我做的是脉冲电源控制器，在设计的过程中，涉及到了许多的专业知识，发现自己在编程及对电路的理解还不够好。在老师和同学的匡助下，成品基本达到了预期的设计
28、目的和要求，但还是有些不足的地方。在进行整个设计之前，先根据需求分析，对单片机进行选型，我们上网搜罗了大量的资料，并结合书本，最后得出了原理图。在画ProteI原理图时要认真对待，画PCB电路板的时候，要注意基本的布板原则，在此基础上追求美观。在焊接电路板的时候，应该分模块，逐个进行焊接并测试，我们就分了大的两部分，一部份是电源电路，另一部份是控制电路加串行口电路，采用了流水线式的作业。在对各个硬件模块进行测试时，要保证软件正确的情况下去测试硬件，以防止找不到错误根源。在找了大量资料之后，我们确立了原理方案，并绘制成ProteI图。通过几天的焊接，我们完成为了焊接部份的任务，并互相检查了电路。这个还是蛮有效果的。虽然结果没有期望的那样夸姣，但是我们真的努力过了，竭力了。反思这次实训觉得自己思量问题还不够全面，往往把某个环节想的太简单以至于最后出乎意料没有时间调试了。而且在编写程序上有不少不足，还好有老师和同学的匡助。经过这次实训感觉自己对单片机的认识又有了进一步了解，在编程部份也有所提高。在以后的学习之中，我会弥补不足，更好的做好实训！四、参考网站：
