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单片机稳压电源仿真程序设计 TLC549+TLC5615芯片实现

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ID:245512 发表于 2017-11-2 22:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
基于单片机的稳压电源设计，内含程序和电路仿真。
0.png

4.1 电路分析
稳压电路见图4-1所示。三极管射极电压是稳压电源的输出电压，可以接用电器或负载，这个电压值通过TLC549（A/D，同TLC548）数据转换后，送往单片机处理并显示。调整按键可以改变输入TLC5615(D/A，同TLC5616)的数据。TLC5615的输出电压通过运算放大器与实际输出取样电压比较，控制三极管的电压输出。稳压电路的电压输出接受单片机检测，同时又受单片机的控制。电路在仿真时，各点的电压都连接有电压表显示。
51hei.gif
QQ图片20171103015555.png
图 1 稳压电路
4.2 电路模块
    一、A/D转换部分
        TLC549 对输出电压进行采集，其操作如下：  
（1）cs先为高电平。（cs为片选信号，为1时，输入脉 i/o clock不起作用）；
（2）clock = 0
（3）cs = 0； cs置底电平。 同时date_out为高。（=1）；
      （4）延时1.4us。（setup time,cs low before first  clock）；  
（5）开始转化数据。因为TLC549是8位串行模数转换器。需将8 位数据依次串行输出。期间，clock高低电平转化一次；
（6）8次数据转化之后。cs置1，片选无效。等待17us后读出数据。
    二、D/A转换部分
TLC5615为10位D/A转换电路，其原理TLC5615的PDF文件。输出电压 = （转
换数值/1024）*2*基准电压
    三、显示
采用数码管对A/D转换后的数据进行显示，因为TLC549 是8位A/D，程序中需要对转化的数据进行处理后才能在七段数码管上动态显示。TLC549的检测电压值范围为0~5V，A/D转换后数据位0~255，应该显示0~5，并且包含小数点部分。
四、按键操作部分
四个独立的按键主要是对DA 的输入数据进行操作的，ADD按键，SUB 按键 这些按键在安下一次松开后便进行加1 的操作，若按键超过一定的时间则增加步长，使其数值能够快速增加，这样就不必要达到一个电压时，一直按几百次。SUB按键也是如此。至于那个预读取按键，主要是用于保存你要常用的电压值，这样一来你就可以在使用此电源时，不必要每次都要按键调整，可以通过读取AT24C04的值进行电压预置，保存按键，是用于保存你长使用的电压值，通过此次的电压值保存，使你可以快速达到你所要求的电压值。
4.3 编程思路
    程序分为键盘处理、D/A、A/D和存储四个模块。运用扫描法，对键盘进行扫描，有按键就更改输入TLC5615 的数值，ADD按键是对数据进行加以操做，长按的话使步进值增大，实现快加，ＳＵＢ按键与ＡＤＤ按键同，预读取按键用于读取　ＡＴ２４Ｃ０４　中预置的数值，保存按键用于保存当前电压值；显示部分主要是对ＴＬＣ５４９采集回来的电压进行处理显示，它主要是在定时器０的中断服务程序中显示，１００ｍｓ刷新显示一次；ＴＬＣ５６１５　模块，通过对ｄＡ的串行数据输入，使其在输出电压时可控，输出电压后经ｌｍ３２４，三极管，加上负载输出电压，输出电压后，用ＴＬＣ５４９芯片１００ｍｓ采集一次，送数码管显示。
4.5 程序清单

单片机源程序如下:
  1. #include <REG51.H>
  2. #include "intrins.h"
  3. #include "AT24C04.h"

  5. #define  uchar unsigned char
  6. #define  uint unsigned int

  8. uchar code  LED[10] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
  9. uchar code Bit_sel[4] = {0x08,0x04,0x02,0x01 }; //各个数码管对应的位选数据

  11. sbit DIO = P1^0;                 //数据线
  12. sbit CS = P1^1;                         //片选
  13. sbit CLK = P1^2;                //io口时钟

  15. sbit SCS = P1^4;
  16. sbit SDATA = P1^5;
  17. sbit SCLK = P1^3;

  19. sbit ADD = P3^0;
  20. sbit SUB = P3^1;
  21. sbit Pre_read = P3^2;
  22. sbit Store = P3^3;

  24. uint qian,bai,shi,ge;  //用于显示数码管的 千，百，十，个 等四位的显示
  25. uint val,num;                   //val 是用于输入DA  的数据，num是用于判断是不是长按的
  26. uint cp;                           //计数的变量
  27. uchar key_stat;
  28. uchar add_stat,sub_stat;
  29. uchar st_flag,pre_flag;

  31. void delay(uint x)                 //微妙级是延时函数
  32. {
  33.         while(x--)
  34.                 _nop_();
  35. }

  37. /**********************************************
  38.         函数名称：deal
  39.         函数作用：处理AD的返回值
  40.         函数参数：无
  41.         函数返回值：无
  42. **********************************************/                                                                                          
  43. void deal(uint num)          //显示程序
  44. {        
  45.         qian=num/1000;              //千，百，十，个处理
  46.         bai=num/100%10;
  47.         shi=num/10%10;
  48.         ge=num%10;
  49. }

  51. /**********************************************
  52.         函数名称：TL549_AD()
  53.         函数作用：返回AD的返回值
  54.         函数参数：无
  55.         函数返回值：data_ad
  56. **********************************************/        
  57. uint TL549_AD()                    //TLC549处理
  58. {
  59.         uchar i;
  60.         uint data_ad = 0;
  61.         CS = 1;                                //初始化，启动
  62.         CLK = 0;
  63.         CS = 0;
  64.         _nop_();                    
  65.         for(i = 0;i < 8;i++)        //读取采集数据，读取的是上一次采集数据
  66.         {
  67.                 CLK = 1;         
  68.                 if(DIO)data_ad |= 0x01;
  69.                 CLK = 0;  
  70.                 data_ad = data_ad << 1;  
  71.         }         
  72.         CS = 1;
  73.         data_ad = data_ad  * (500/ 256);   
  74.         return(data_ad);
  75. }

  77. /**********************************************
  78.         函数名称：TLC5615_DA(uint da)
  79.         函数作用：TLC5615_DA 将da转换后模拟输出
  80.         函数参数：da
  81.         函数返回值：无
  82. **********************************************/        
  83. void TLC5615_DA(uint da) //        TLC5615 的DA 转换函数
  84. {
  85.         uchar i;
  86.         da<<=6;

  88.         SCS=0;
  89.         SCLK=0;

  91.         for (i=0;i<12;i++)
  92.         {
  93.                 SDATA=(bit)(da&0x8000);
  94.                 SCLK=1;
  95.                 da<<=1;
  96.                 SCLK=0;
  97.         }

  99.         SCS=1;
  100.         SCLK=0;
  101.         for (i=0;i<12;i++);
  102. }
  103. /**********************************************
  104.         函数名称：key_scan()
  105.         函数作用：处理那些独立键盘
  106.         函数参数：无
  107.         函数返回值：无
  108. **********************************************/        
  109. void key_scan()
  110. {
  111.         if (ADD == 0)                                                   // ADD 按键的键盘处理函数
  112.         {
  113.                 delay(10);
  114.                 if (ADD == 0)
  115.                 {
  116.                         add_stat = 1;
  117.                         num ++;
  118.                 }
  119.                 else
  120.                 {
  121.                         add_stat = 0;
  122.                         num = 0;
  123.                 }
  124.                 //此处判断是不是长按，长按的话 使其步进值 加大
  125.                 if (ADD == 0 && add_stat == 1 && num >= 300)  
  126.                 {
  127.                         val += 5;
  128.                         num = 0;
  129.                 }
  130.                 if (ADD == 1 && add_stat == 1)
  131.                 {
  132.                         val ++;
  133.                         num = 0;
  134.                         add_stat = 0;
  135.                 }
  136.                 if (val >= 1024)
  137.                 {
  138.                         val = 1023;
  139.                 }
  140.         }

  142.         if (SUB == 0)                                                        //SUB 按键的键盘处理函数
  143.         {
  144.                 delay(10);
  145.                 if (SUB == 0)
  146.                 {
  147.                         sub_stat = 1;
  148.                         num ++;
  149.                 }
  150.                 if (SUB == 0 && sub_stat == 1 && num >= 300)
  151.                 {
  152.                         val -= 5;
  153.                         num = 0;
  154.                 }
  155.                 if (SUB == 1 && sub_stat == 1)
  156.                 {
  157.                         val --;
  158.                         num = 0;
  159.                         sub_stat = 0;
  160.                 }
  161.                 if (val <= 0)
  162.                         val = 0;
  163.         }
  164.                                                                         
  165.         if (Pre_read == 0)                                                   //预读数据的 键盘处理函数
  166.         {
  167.                 delay(100);
  168.                 if (Pre_read == 0)
  169.                 {
  170.                         pre_flag = 1;
  171.                 }
  172.                 if (Pre_read == 1 &&pre_flag == 1 )
  173.                 {
  174.                         pre_flag = 0;
  175.                         val = read_24C04(20);                        //从AT24C04中的地址20 中读出预存储的数据
  176.                 }
  177.         }

  179.         if (Store == 0)                                                //保存数值 按键的键盘处理函数
  180.         {
  181.                 delay(100);
  182.                 if (Store == 0)
  183.                 {
  184.                         st_flag = 1;
  185.                 }
  186.                 if (Store == 1 && st_flag == 1)
  187.                 {
  188.                         st_flag        = 0;
  189.                         write_24C04(20,val);                 //向AT24C04中的地址20 写入存储的数据
  190.                 }
  191.         }
  192. }
  193. /**********************************************
  194.         函数名称：timer0_init (void)
  195.         函数作用：初始化定时器0，并设置
  196.         函数参数：无
  197.         函数返回值：无
  198. **********************************************/        
  199. void timer0_init (void)                            // timer0中断初始化函数
  200. {
  201.         EA = 0;                     
  202.         TMOD = 0x01;            
  203.         TR0 = 0;                     
  204.         TL0 = (65536-5000)%256;                 //设置计数器初值
  205.         TH0 = (65536-5000)/256;                  
  206.         PT0 = 1;                     
  207.         ET0 = 1;                     
  208.         EA = 1;                     
  209.         TR0 = 1;                     
  210. }
  211. /**********************************************
  212.         函数名称：main(void)
  213.         函数作用：main主函数入口
  214.         函数参数：无
  215.         函数返回值：无
  216. **********************************************/                                                        
  217. void main(void)                                 //主程序
  218. {  
  219.         timer0_init();                        //初始化定时器0
  220.         init_24C04();                        //初始化AT24C04
  221.         while(1)
  222.         {
  223.                 key_scan();                        //调用键盘扫描函数
  224.                 TLC5615_DA(val);        //处理键盘发送过来的值
  225.         }
  226. }

  228. ……………………

  230. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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ID:325787 发表于 2018-5-10 11:54 | 显示全部楼层
楼主能再改动一下，加电源输入模块  满足0-15v输出   四按键控制 1V 0.05V的上下调整吗
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ID:444661 发表于 2018-12-12 10:20 | 显示全部楼层
学习学习一下。。。。
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