畢業(yè)設(shè)計-基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)的設(shè)計

1、基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)的設(shè)計 摘 要 目前隨著工業(yè)的發(fā)展，電力設(shè)備的老化，導(dǎo)致電力緊張已是社會普遍現(xiàn)象。而城市化的加快又 需要更多的照明路燈，而且一般照明路燈電壓總是在用電高峰低于額定值，用電低峰高于額定值， 這無疑會造成路燈不能正常工作或浪費(fèi)電力資源。所以研究路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)就變得很有意義。 本設(shè)計以單片機(jī)為控制核心，設(shè)計出一種路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng),其工作原理是：電網(wǎng)電壓通過采 樣電路，AC/DC 轉(zhuǎn)換，再經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后的信號輸入單片機(jī)，單片機(jī)通過運(yùn)算處理來控制無觸點開關(guān) 的狀態(tài)，選擇補(bǔ)償穩(wěn)壓線圈組合，最終實現(xiàn)補(bǔ)償穩(wěn)壓。 關(guān)鍵詞：單片機(jī)；補(bǔ)償式；無觸點開關(guān) MCU-based volt

2、age-stabilizing controller of street lamp Abstract With the rapid development of industry and adging electrical equipment,the lass of power is no doubt nowadays.But the development of cities need more power of electricity for street lamp.And generally street lampvoltage is lower than rated voltage w

3、hen peak power,but is higher than rated voltage.These have no doubt making street lamp not in proper work order and wasting power of electricity.So study voltage-stabilizing controller of street lamp is very important. From the controller of MCU,this design makes a voltage-stabilizing controller of

4、street lamp. The working principle is as follows. Network power goes through the sample circuit,network afer AC/DC convert and A/D convert,then,puts the signal of A/D convert into MCU.MCU deals with the signal, then,controls the state of the BCR with the processing result.From this to choose the con

5、stitute of compesating coils.In the end,this system can achieved voltage-stabilizing. Keywords: MCU; compensating;BCR I 目目 錄錄 1 緒論.1 1.1 引言 .1 1.2 設(shè)計的目的和意義 .1 2 單片機(jī)技術(shù)簡介.2 2.1 單片機(jī)的定義 .2 2.2 單片機(jī)的發(fā)展史 .2 2.3 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 .3 2.4 本章小結(jié) .4 3 系統(tǒng)穩(wěn)壓原理及主電路結(jié)構(gòu).5 3.1 單片機(jī)選擇 .5 3.1.1 主要性能 .5 3.1.3 振蕩器特性 .7 3.1.4 芯片擦除 .7

6、 3.2 穩(wěn)壓原理 .7 3.3 主電路結(jié)構(gòu) .8 3.4 本章小結(jié) .9 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計.10 4.2 AC/DC 轉(zhuǎn)換電路 .10 4.3 A/D 轉(zhuǎn)換電路 .12 4.4 雙向可控硅觸發(fā)電路 .14 4.5 報警電路 .15 4.6 本章小結(jié) .15 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計.16 5.1 穩(wěn)壓控制主程序設(shè)計 .16 5.2 延時程序設(shè)計 .16 5.4 數(shù)據(jù)處理與故障分析程序的設(shè)計 .18 5.5 本章小結(jié) .22 6 總結(jié)與展望.23 6.1 總結(jié) .23 6.2 展望 .23 附錄 .26 緒論 - 1 - 1 緒論 1.1 引言 目前我國許多地方由于電力供應(yīng)緊張，或電力設(shè)備嚴(yán)重老化，

7、而隨著城市化的快 速發(fā)展，照明路燈的數(shù)量也越來越多，其用電量占城市用電總量的比重越來越大，在 用電高峰期，電網(wǎng)超負(fù)荷運(yùn)行，電網(wǎng)電壓都低于額定值，在用電低谷期供電電壓又高 于額定值，當(dāng)電壓高時不但影響照明設(shè)備的使用壽命，而且耗電量也大幅增加（電源 電壓若增加 20%，則耗電量增加 44%），當(dāng)?shù)凸葧r，照明設(shè)備又不能正常工作。因而 有必要針對上述問題開發(fā)出一種使用方便又節(jié)能的裝置，它具有自動檢測路燈電網(wǎng)電 壓、自動穩(wěn)壓并輸出額定電壓和過欠壓報警的功能。 基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)，它由單片機(jī)控制無觸點開關(guān)（BCR）調(diào)節(jié)變壓 器繞組組合，實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定，具有高效、節(jié)能、省財、調(diào)節(jié)快速、重量輕及

8、體 積小等特點。 1.2 設(shè)計的目的和意義 本設(shè)計的目的是通過單片機(jī)控制無觸點開關(guān)的通斷來實現(xiàn)穩(wěn)壓的目的。 本設(shè)計可以減少城市路燈照明耗電量，提高用電效率，緩解許多地方電力供應(yīng)緊 張和城市化加快對路燈需求數(shù)量增加之間的矛盾，同時可以延長照明設(shè)備使用壽命。 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 2 - 2 單片機(jī)技術(shù)簡介 2.1 單片機(jī)的定義 單片機(jī)是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機(jī)系統(tǒng)。盡管他的大部分功能集成 在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi) 部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊接口、定時器，實 時時鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)

9、甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜 的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。 單片機(jī)也被稱為微控制器（Microcontroller），是因為它最早被用在工業(yè)控制領(lǐng)域 。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有 CPU 的專用處理器發(fā)展而來。最早的設(shè)計理念是通過將大量外 圍設(shè)備和 CPU 集成在一個芯片中，使計算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對體積 要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。INTEL 的 Z80 是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器，從此 以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。 早期的單片機(jī)都是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因為簡單可靠 而性能不錯獲得了很大的好評。此后在 8031 上發(fā)展

10、出了 MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng)?；?于這一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開 始出現(xiàn)了 16 位單片機(jī)，但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90 年代后隨著消 費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提高。隨著 INTEL i960 系列特別是后來 的 ARM 系列的廣泛應(yīng)用，32 位單片機(jī)迅速取代 16 位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主 流市場。而傳統(tǒng)的 8 位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了 數(shù)百倍。目前，高端的 32 位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過 300MHz，性能直追 90 年代中期的 專用處理器當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)

11、境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式 操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端 單片機(jī)甚至可以直接使用專用的 Windows 和 Linux 操作系統(tǒng)。 單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。事實 上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的計算機(jī)?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn) 品中都會集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及 鼠標(biāo)等電腦配件中都配有 1-2 部單片機(jī)。而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片機(jī)在工 作。汽車上一般配備 40 多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺單片機(jī) 在同時工作！ 2.2 單片機(jī)

12、的發(fā)展史 單片機(jī)誕生于 20 世紀(jì) 70 年代末，經(jīng)歷了 SCM、MCU、SoC 三大階段。 單片機(jī)技術(shù)簡介 - 3 - 1.SCM 即單片微型計算機(jī)（Single Chip Microcomputer）階段，主要是尋求最佳的 單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)?！皠?chuàng)新模式”獲得成功，奠定了 SCM 與通用計算 機(jī)完全不同的發(fā)展道路。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展道路上，Intel 公司功不可沒。 2.MCU 即微控制器（Micro Controller Unit）階段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不 斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的 智能化控制能力。它所涉及的領(lǐng)域

13、都與對象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展 MCU 的重任不可避 免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。從這一角度來看，Intel 逐漸淡出 MCU 的發(fā)展也有其 客觀因素。在發(fā)展 MCU 方面，最著名的廠家當(dāng)數(shù) Philips 公司。 Philips 公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢，將 MCS-51 從單片微型計算機(jī)迅 速發(fā)展到微控制器。因此，當(dāng)我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時，不要忘記 Intel 和 Philips 的歷史功績。 3.單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨立發(fā)展之路，向 MCU 階段發(fā)展的重要因素，就是尋求 應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了 SoC 化趨勢。 隨著微電子技術(shù)、IC

14、設(shè)計、EDA 工具的發(fā)展，基于 SoC 的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計會有較 大的發(fā)展。因此，對單片機(jī)的理解可以從單片微型計算機(jī)、單片微控制器延伸到單片 應(yīng)用系統(tǒng)。 2.3 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤 跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè) 自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡，民用豪華轎車的安全 保障系統(tǒng)，錄象機(jī)、攝象機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等， 這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因 此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一

15、批計算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程 師。 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能 化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇： 1.在智能儀器儀表上的應(yīng)用 單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點 ，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、 濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。 采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字 電路更加強(qiáng)大。例如精密的測量設(shè)備（功率計，示波器，各種分析儀）。 2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)

16、設(shè)計 - 4 - 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能 化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。 3.在家用電器中的應(yīng)用 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、 電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不 在。 4.在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計 算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn) 了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列

17、車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機(jī)等。 5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀， 超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 6.在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用 某些專用單片機(jī)設(shè)計用于實現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進(jìn)行模塊化應(yīng)用，而 不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如音樂集成單片機(jī)，看似簡單的功能，微縮在純電 子芯片中（有別于磁帶機(jī)的原理），就需要復(fù)雜的類似于計算機(jī)的原理。如：音樂信 號以數(shù)字的形式存于存儲器中（類似于 ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電 信號（類似于聲卡）。 在大型電路中，這種模

18、塊化應(yīng)用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、 錯誤率，也方便于更換。 此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛 的用途。 2.4 本章小結(jié) 本章介紹了單片機(jī)的定義、發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域，通過對單片機(jī)性能優(yōu)越性的說明和 單片機(jī)的飛速發(fā)展以及單片機(jī)廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域來，表明了自己選用單片機(jī)作為控制核 心的原因。 單片機(jī)技術(shù)簡介 - 5 - 3 系統(tǒng)穩(wěn)壓原理及主電路結(jié)構(gòu) 3.1 單片機(jī)選擇 單片機(jī)采用 AT89C51。AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器 （FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Onl

19、y Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 1000 次。 該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS-51 指令 集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供 了一種靈活性高且價廉的方案。 .1 主要性能主要性能 與 MCS-51 兼容 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000 寫/擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間：10 年 全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz 三

20、級程序存儲器鎖定 128*8 位內(nèi)部 RAM 32 可編程 I/O 線 兩個 16 位定時器/計數(shù)器 5 個中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 圖 3-1 AT89C51 引腳圖 .2 管腳說明管腳說明 AT89C51 引腳圖如圖 3-1 所示。 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口：P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P1 口 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 6 - 的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以 被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 FIASH 編

21、程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行 校驗時，P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口：P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為 低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時，P1 口作 為第八位地址接收。 P2 口：P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并 因此作為輸入時

22、，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2 口輸出地址 的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器 進(jìn)行讀寫時，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高 八位地址信號和控制信號。 P3 口：P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電 流。當(dāng) P3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于 外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。

23、P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示：口管腳 備選功能 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷 0） P3.3 /INT1（外部中斷 1） P3.4 T0（記時器 0 外部輸入） P3.5 T1（記時器 1 外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位

24、 字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE 端以不變的頻率周 期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用 于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。 如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指 令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁 系統(tǒng)穩(wěn)壓原理及主電路結(jié)構(gòu) - 7 - 止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周 期兩次/PSE

25、N 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH） ，不 管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時，/EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保 持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程 電源（VPP） 。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 .3 振蕩器特性振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為

26、片 內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2 應(yīng)不 接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬 無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 .4 芯片擦芯片擦除除 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非 空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此外，AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種 軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU 停止工作。但

27、RAM，定時器，計數(shù)器，串 口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用 其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。 3.2 穩(wěn)壓原理 交流調(diào)壓方式有多種，常見的有自耦變壓器調(diào)壓方式、調(diào)相方式、磁飽和穩(wěn)壓方 式等。這幾種方式均無法滿足路燈節(jié)能裝置的功能要求，自耦變壓器方式在大電流供 電時，由于其碳刷的限制，不能滿足要求；而調(diào)相方式存在著波形畸變，即對電網(wǎng)有 干擾，又對一些新型照明設(shè)備有干擾，無法滿足要求；磁飽和方式在大功率時因其體 積龐大無法滿足要求。 補(bǔ)償變壓器方式可應(yīng)用于交流調(diào)壓中，這種方式由單片機(jī)控制雙向可控硅調(diào)節(jié)控 制變壓器與補(bǔ)償變壓器繞組組合實現(xiàn)輸出電

28、壓的穩(wěn)定。它具有體積小、成本底、通用 性強(qiáng)、運(yùn)行可靠、容易維修等特點。由于采用雙向可控硅無觸點調(diào)節(jié)變壓器繞組組合 來實現(xiàn)補(bǔ)償穩(wěn)壓，取消了機(jī)電式補(bǔ)償穩(wěn)壓電源中笨重而反應(yīng)慢的電機(jī)、齒輪傳動機(jī)制 及碳刷機(jī)構(gòu)，動態(tài)響應(yīng)速度及維護(hù)方面有明顯改善。其電氣原理圖如圖 3-2 所示。 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 8 - 補(bǔ)償單元 調(diào)節(jié)單元 單片機(jī)控制器報警指示AC/DC,A/D U V W UI UO U V W 圖 3-2 補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器原理 其中電網(wǎng)輸入電壓為 UI,補(bǔ)償電壓 UB，輸出電壓 UO全為工頻電壓，則有 UI+UB=UO 式中 UB=k1UT1+k2 UT2+k3UT3 ki=-1,0,1(i

29、=1,2,3) 其矢量如圖 3-3 所示。 圖 3-3 矢量圖 UO=(UI2+UB2+2UIUBcos)0.5 補(bǔ)償采用改變 UB模的方式，令 =0 或 =，則 UO=（UI+/-UB）。當(dāng) UIUO時，UTi提供負(fù)補(bǔ)償； 當(dāng) UI=UO時，UTi不提供電壓補(bǔ)償，所以，一旦電網(wǎng)輸入電壓偏離 UI偏離額定電壓時， 單片機(jī)控制單元便調(diào)節(jié)雙向可控硅的開關(guān)狀態(tài)，來控制補(bǔ)償變壓器 TRi（i=1,2,3）的 UTi的補(bǔ)償方式。 3.3 主電路結(jié)構(gòu) 由于三相交流電補(bǔ)償電路及補(bǔ)償過程完全相同，該設(shè)計選擇其中一相加以分析。 UI UO UB 系統(tǒng)穩(wěn)壓原理及主電路結(jié)構(gòu) - 9 - 圖 3-4 補(bǔ)償式穩(wěn)壓器主電

30、路 1 相主電路如圖 3-4 所示。TR1，TR2,TR3是 3 個獨立的補(bǔ)償穩(wěn)壓器，根據(jù)精度及 輸入電壓范圍的要求來選擇補(bǔ)償變壓器的臺數(shù)，這里選擇了 3 臺。其次級繞組上的補(bǔ) 償電壓 UT設(shè)計為 11V,22V,44V。當(dāng)順極性（反極性）疊加全部投入時，可以獲得最大 正負(fù)補(bǔ)償電壓為 77V。S1S8是雙向可控硅器件，它與補(bǔ)償變壓器 TR1，TR2,TR3組成 “多全橋電路”形式，圖中 S7和 S8為公用橋臂，它分別與 S1,S2,S3和 S4,S5,S6組成 3 個 全橋電路。工作過程為：當(dāng)輸入電壓高于額定值 UO時，要求補(bǔ)償穩(wěn)壓器 TR1，TR2,TR3中的 1 個，2 個或 3 個同時工

31、作產(chǎn)生反極性的電動勢來抵消 UI升高的那 部分電壓。例如，當(dāng)判斷僅需 TR1投入時(設(shè) UI極性為 U 正 N 負(fù))，可觸發(fā) S1和 S8導(dǎo) 通，電流通路為：UTR1（上繞組）S1TR1（下繞組）S8N。當(dāng) U,N 反極性時， 沿上述通路反向流動。當(dāng)輸入電壓低于額定值時，需要 TR1產(chǎn)生順極性電動勢補(bǔ)償 UI 所缺少的那部分電壓，可是 S2和 S7導(dǎo)通。 如果 UI升高（或降低）很多時，需要 TR1和 TR2同時投入，在 UI高于額定值時， 可使 S1, S3和 S8導(dǎo)通；在 UI低于額定值時，可使 S2,S4和 S7導(dǎo)通。如果需要 TR1，TR2,TR3都投入，在 UI高于額定值時，使 S1

32、,S3,S5和 S8導(dǎo)通；在 UI低于額定值 時，使 S2,S4,S6和 S7導(dǎo)通。 雙向可控硅電路安排在補(bǔ)償變壓器的輸出側(cè)，可提高其抗干擾能力，此時的 TR1，TR2,TR3都有濾波作用，可吸收電網(wǎng)側(cè)的各種瞬間干擾。在輸入輸出側(cè)接入壓敏 電阻 RV1和 RV2可防止各種過電壓信號的串入。開關(guān)器件不在負(fù)載電流的主通路上， 從而使其易于選擇，并可靠工作。 3.4 本章小結(jié) 本章主要介紹了路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)所選擇的單片機(jī)的型號以及性能，系統(tǒng)穩(wěn)壓原理 和系統(tǒng)補(bǔ)償式穩(wěn)壓主電路結(jié)構(gòu)。通過本章的介紹就可以了解到本設(shè)計的控制核心以及 穩(wěn)壓工作原理。 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 10 - 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計 4.1

33、 系統(tǒng)總電路 系統(tǒng)主要由 AC/DC 轉(zhuǎn)換、A/D 轉(zhuǎn)換、雙向可控硅觸發(fā)電路、過欠壓報警電路等組 成。 系統(tǒng)硬件框圖如圖 4-1 所示。 圖 4-1 系統(tǒng)硬件框圖 系統(tǒng)總電路圖見附錄 1。 4.2 AC/DC 轉(zhuǎn)換電路 AC/DC 轉(zhuǎn)換電路如圖 4-2 所示。 圖 4-2 AC/DC 轉(zhuǎn)換電路 交流電經(jīng)過采樣變壓器后經(jīng)整流和電容濾波電路，完成 AC/DC 轉(zhuǎn)換。采樣變壓器 耦合系數(shù)設(shè)為 0.0196，因為該系統(tǒng)選擇的 A/D 轉(zhuǎn)換器參考電壓為 5V。 整流電路選擇橋式整流電路，整流電路由 4 只二極管組成，其構(gòu)成原則就是保證 在變壓器副邊電壓的整個周期內(nèi)，負(fù)載上的電壓和電流方向始終不變。整流后

34、波形圖 如圖 4-3。 UI P1.0 AD AT89C51 P0 P1.4P1.6 鎖 存 器 MOC 3061 雙向 可控硅報警電路 A/D 轉(zhuǎn)換AC/DC 轉(zhuǎn)換 74LS373 選擇電路 系統(tǒng)硬件設(shè)計 - 11 - 圖 4-3 橋式整流后波形圖 整流電路輸出后要經(jīng)過電容濾波電路將脈動的直流電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷?。濾 波后波形圖如圖 4-4 所示。 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 12 - 圖 4-4 電容濾波后波形圖 4.3 A/D 轉(zhuǎn)換電路 A/D 轉(zhuǎn)換器選擇 ADC0809 芯片。ADC0809 是帶有 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器、8 路多路開關(guān)以 及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 組件。

35、它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī) 直接接口。 ADC0809 管腳圖如圖 4-5,內(nèi)部邏輯圖如圖 4-6。 輸入電壓由 AC/DC 變換電路轉(zhuǎn)換成 05V 的直流信號，進(jìn)入 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 0809 的 輸入通道，通過 0809 芯片轉(zhuǎn)換輸入單片機(jī)，由 CPU 檢測穩(wěn)壓電源的輸入值。 圖 4-5 ADC0809 管腳圖 系統(tǒng)硬件設(shè)計 - 13 - 圖 4-6 ADC0809 內(nèi)部邏輯圖 這里 A/D 轉(zhuǎn)換器參考電壓選擇+5V，以 0809 八位 255 的轉(zhuǎn)換精度每一位的電壓值 為（5-0）/2550.0196V。 設(shè)輸入電壓為 X，則： X-270.0196=0,則 AD7=1

36、 否則 AD7=0； X-260.0196=0，則 AD6=1 否則 AD6=0； X-250.0196=0,則 AD5=1 否則 AD5=0； X-240.0196=0,則 AD4=1 否則 AD4=0； X-230.0196=0,則 AD3=1 否則 AD3=0； X-220.0196=0,則 AD2=1 否則 AD2=0； X-210.0196=0,則 AD1=1 否則 AD1=0； X-200.0196=0,則 AD0=1 否則 AD0=0； A/D 轉(zhuǎn)換電路如圖 4-7 所示。 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 14 - 圖 4-7 A/D 轉(zhuǎn)換電路 4.4 雙向可控硅觸發(fā)電路 晶閘管的觸發(fā)

37、方式有移相觸發(fā)和過零觸發(fā)兩種。常用的觸發(fā)電路與主回路之間由 于有電的聯(lián)系，易受電網(wǎng)電壓的波動和電源波形畸變的影響，為解決同步問題，往往 又使電路較為復(fù)雜。MOTOROLA 公司生產(chǎn)的 MOC3021-3081 器件可以很好地解決這些問題。 該器件用于觸發(fā)晶閘管，具有價格低廉、觸發(fā)電路簡單可靠的特點。 該設(shè)計雙向可控硅由光隔離/光耦合過零觸發(fā)雙向可控硅驅(qū)動器 MOC3061 驅(qū)動。 MOC3061 采用雙列直插 6 腳封裝，可靠觸發(fā)電流 Ift5-15mA；保持 Ih 100A；超 阻斷電壓 600V；重復(fù)沖擊電流峰值 1A；關(guān)斷狀態(tài)額定電壓上升率 dV/dt 100V/s。 MOC3061 的

38、管腳排列如下：1、2 腳為輸入端；4、6 為輸出端；3、5 腳懸空。其驅(qū)動原 理如圖 4-8 所示。 MOC3061 驅(qū)動器由單片機(jī)經(jīng) 74LS07 控制。通過 MOC3061 控制雙向可控硅來調(diào)節(jié)控 制補(bǔ)償變壓器繞組的組合，從而調(diào)節(jié)輸出電壓。圖中 R2 為輸入限流電阻，R1 為輸出限 流電阻，R3 是為了防止可控硅誤觸發(fā)；R4、C 為阻容保護(hù)電路，防止浪涌電壓損壞可 控硅。 系統(tǒng)硬件設(shè)計 - 15 - 圖 4-8 雙向可控硅觸發(fā)電路 4.5 報警電路 過壓、欠壓報警電路采用蜂鳴器報警電路，蜂鳴器用三極管驅(qū)動方式驅(qū)動，報警 電路的開關(guān)控制量直接由單片機(jī)的 P1.0 口輸出。 報警電路如圖 4-

39、9 所示。 圖 4-9 蜂鳴器報警電路 4.6 本章小結(jié) 本章介紹了本設(shè)計的硬件電路圖和工作原理，包括 AC/DC 轉(zhuǎn)換單元、A/D 轉(zhuǎn)換單 元、雙向可控硅觸發(fā)單元以及報警單元。硬件的選擇和設(shè)計在整個控制系統(tǒng)中非常重 要，只有硬件電路設(shè)計成功，才能繼續(xù)軟件的開發(fā)設(shè)計和整個系統(tǒng)的可靠工作。 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 16 - 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 5.1 穩(wěn)壓控制主程序設(shè)計 穩(wěn)壓控制系統(tǒng)程序見附錄 3，流程圖如圖 5-1。 1.軟件設(shè)計了啟動延時程序，以避免上電時輸入電壓不穩(wěn)或瞬間大電流沖擊等影 響。 2.當(dāng)輸入電壓 UI過高或過低，使輸出電壓與額定輸出電壓偏差 10%時，將產(chǎn)生報 警。 3.軟件

40、設(shè)計保證了同組雙向可控硅只有 1 個導(dǎo)通控制字，提高了系統(tǒng)的可靠性。 圖 5-1 穩(wěn)壓控制系統(tǒng)程序流程圖 5.2 延時程序設(shè)計 為避免上電時輸入電壓不穩(wěn)或瞬間大電流沖擊等影響，軟件設(shè)計了延時程，延時 系統(tǒng)軟件設(shè)計 - 17 - 時間為 1S。 由于本設(shè)計選擇的單片機(jī)晶振為 6MHz，一個機(jī)器周期為 2S，則一次循環(huán)（DJNZ 指令）為 4S，需要采用多重循環(huán)實現(xiàn) 1S 延時。由于 0.1S=4S*125*200，而 1S=0.1S*10,則程序流程圖如圖 5-2。 圖 5-2 延時程序流程圖 其中 R4,R5,R6,R7 分別賦值為 1，125，200 和 10。 開始 給各寄存器賦初值 R5

41、是否為0 R6是否為0 R7是否為0 R4是否為0? 返回 N Y N Y Y N N Y 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 18 - 5.3 數(shù)據(jù)采樣程序的設(shè)計 此段程序分 ADC0809 查詢程序和中斷檢測兩部分。其程序流程圖如圖 5-3 所示。其 中圖（a）為 ADC0809 查詢流程圖，圖（b）為中斷檢測流程圖。 (a) (b) 圖 5-3 A/D 轉(zhuǎn)換程序流程圖 開始 初始化/開中斷 是否有中斷 啟動A/D轉(zhuǎn)換 等待中斷 執(zhí)行中斷子程序 中斷返回 所有通道采樣完 畢？ 返回 開始 關(guān)中斷 保護(hù)現(xiàn)場 讀轉(zhuǎn)換結(jié)果并存數(shù)據(jù) 更新通道 返回中斷 N Y Y N 系統(tǒng)軟件設(shè)計 - 19 - 5.4 數(shù)

42、據(jù)處理與故障分析程序的設(shè)計 這部分是路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)的中心部分，整個控制系統(tǒng)就是靠這部分來控制無觸 點開關(guān)進(jìn)而選擇補(bǔ)償繞組組合，來實現(xiàn)輸出穩(wěn)定電壓。 該部分程序流程圖如圖 5-4。 圖 5-4 數(shù)據(jù)處理與故障分析程序流程圖 該段程序中的 OE 選擇是由電壓采樣通道確定的，即采樣通道為哪一相電壓，OE 相應(yīng)的選擇控制該相電壓所要用到的 LS373 鎖存器，進(jìn)而控制無觸點開關(guān)狀態(tài)實現(xiàn)補(bǔ) 償穩(wěn)壓。 該部分程序首先應(yīng)判斷輸入電壓是否過壓，即是否補(bǔ)償調(diào)壓后還會高于額定輸出 開始 初始化 選擇OE 采樣電壓=額定電 壓？ 輸出電壓 返回 是否欠壓？ 執(zhí)行正補(bǔ)償 返回 報警 采樣電壓與額定電壓相減 CY=1

43、? 是否過 壓？ 執(zhí)行負(fù)補(bǔ)償 返回 報警 Y N Y N N Y Y N 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 20 - 電壓的 10%，如果是則報警，不是則繼續(xù)執(zhí)行。 調(diào)試如圖 5-5 所示。 圖 5-5 欠壓報警調(diào)試圖 當(dāng) R1 賦值為 120V 時，最大補(bǔ)償后是 199V，超過額定電壓 10%的偏差，所以報警， P2 被值 0，P1.0 被置 1，另由于 31H 單元是 01 通道，所以 OE 子程序中 P1.5 被置 1， 所以 P1 值為 21H，即：“0010 0001”。 當(dāng) R1 賦值為 250V 時，經(jīng) CPU 處理，需要選擇反相補(bǔ)償穩(wěn)壓部分的 33V 的補(bǔ)償組 合，即執(zhí)行“BU3 MO

44、V P2,#85H”語句，P2 口輸出“1000 0101”，控制無觸點開關(guān)選 擇補(bǔ)償線圈組合，達(dá)到穩(wěn)壓效果。 調(diào)試圖如圖 5-6 所示。 當(dāng) R1 賦值為 220V 時，CPU 直接執(zhí)行“SHUCHU: MOV P2,#00H”語句，P2 輸出為 “0000 0000”。 調(diào)試結(jié)果如圖 5-7 所示。 系統(tǒng)軟件設(shè)計 - 21 - 圖 5-6 負(fù)補(bǔ)償調(diào)試圖 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 22 - 圖 5-7 采樣電壓等于額定電壓調(diào)試 5.5 本章小結(jié) 本章對路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行了說明和調(diào)試，包括延時程序，A/D 轉(zhuǎn)換 程序，數(shù)據(jù)處理和控制部分程序等。軟件的設(shè)計在整個系統(tǒng)中起著舉足輕重的作

45、用， 因為系統(tǒng)的可靠工作就是靠軟件來控制的。到此就可以對整個控制系統(tǒng)的工作原理及 工作過程有了全面的了解。 系統(tǒng)軟件設(shè)計 - 23 - 6 總結(jié)與展望 6.1 總結(jié) 本設(shè)計的目標(biāo)是設(shè)計一種路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以使路燈始終處于正常工 作狀態(tài)，不受電網(wǎng)電壓波動影響，從而既可以延長照明設(shè)備的使用時間，而且可以節(jié) 約電力資源。 本設(shè)計通過以單片機(jī)為控制核心，采用補(bǔ)償式穩(wěn)壓原理，并通過無觸點開關(guān)來控 制補(bǔ)償線圈組合，從而實現(xiàn)了穩(wěn)壓的目的。由于使用了單片機(jī)，所以本系統(tǒng)可以說是 一個智能穩(wěn)壓控制系統(tǒng)，因為通過自己寫的程序就可以實現(xiàn)高智能、高效率以及高可 靠性。而補(bǔ)償式穩(wěn)壓和無觸點開關(guān)的運(yùn)用則使該系統(tǒng)性

46、能更上一層樓，最終使該系統(tǒng) 具有輸出電壓穩(wěn)定、高效、節(jié)能、省材、調(diào)節(jié)快速、重量輕及體積小等優(yōu)點，解決了 以往有觸點工作不可靠、故障率高、維護(hù)量大、使用壽命短等問題，符合現(xiàn)代路燈穩(wěn) 壓控制的需要。 經(jīng)過長時間的查找資料，在老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫助下，最終完成了路燈穩(wěn)壓控制 系統(tǒng)的設(shè)計，而且在設(shè)計的過程中，對單片機(jī)和模電、數(shù)電等方面的知識有了更深入 的了解，并且在許多文獻(xiàn)資料中學(xué)到了以前沒有接觸過的知識，總之，本設(shè)計讓我受 益匪淺。當(dāng)然，由于時間倉促，自己的知識更是有限，對某些新接觸的知識理解還不 透徹，設(shè)計中難免許多不足，還有許多知識等待自己去探索和學(xué)習(xí)。 6.2 展望 隨著我國城市化的快速發(fā)展，照

47、明路燈的需求越來越大，而我國許多地區(qū)電力資 源一直處于緊張狀態(tài)，所以無論是對路燈工作效率上還是節(jié)約能源上，都有對穩(wěn)壓控 制系統(tǒng)的需要，這是很長時間都無法改變的現(xiàn)實，所以基于單片機(jī)的智能穩(wěn)壓控制系 統(tǒng)有著很廣闊的應(yīng)用價值。 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 24 - 致 謝 到這里，我的畢業(yè)設(shè)計也到了收筆階段，回顧整個設(shè)計過程，每一部分都是自己 的辛苦與努力換來的，當(dāng)然也少不了楊兵力老師與同學(xué)的指導(dǎo)與幫助，讓我在畢設(shè)過 程中，克服種種困難，最終完成了設(shè)計任務(wù)。 在此，向指導(dǎo)和幫助過我的老師和同學(xué)表示誠摯的感謝！ 由衷的感謝自己的父母，一直默默的支持我的學(xué)習(xí)和生活！ 最后，感謝答辯組的老師對本設(shè)計的評論與

48、指導(dǎo)！ 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 25 - 參考文獻(xiàn) 1 李傳信等.采用二進(jìn)制繞組變壓器的交流穩(wěn)壓器J.電力電子技術(shù)，1997，（2）：75-76 2 劉華毅等.一種無觸點大功率補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器的研制.大連：大連理工大學(xué)，2005 3 李劍俠等.用光耦合雙向可控硅驅(qū)動器組成的三相交流調(diào)功器.LSI 制造與測試，1993 4 遲健男.雙向可控硅構(gòu)成無觸點開關(guān)的簡單方法.電子世界，2001 5 陳明輝 吳一平.MOC3061 觸發(fā)晶體管過零調(diào)功.電子技術(shù).1994.9 6 鄭學(xué)平等.微機(jī)控制補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器.電力電子技術(shù).福州大學(xué)，1994.11 7 郭文川.單片機(jī)原理與接口技術(shù).中國農(nóng)業(yè)出版社，

49、2007.8 8 邱關(guān)源.電路.高等教育出版社，2005.4 9 童詩白 華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社，2004.4 10 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).高等教育出版社,2004.4 11 周明德. 微型計算機(jī)硬件、軟件及應(yīng)用(第 2 版) M .北京:清華大學(xué)出版社,1998 12 張友德 趙志英. 單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實驗M . 上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,1992 13 張立科.單片機(jī)典型模塊設(shè)計實例導(dǎo)航.人民郵電出版社，2004.5 14 張勇.PROTEL 99SE 電路設(shè)計技術(shù)入門與應(yīng)用(第一版).北京：電子工業(yè)出版社，2002 15 李建忠主編，單片機(jī)原理及應(yīng)用，西安電子科技大

50、學(xué)出版社，2004 16 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) 周平 伍云輝 編 電子科技大學(xué)出版社 17 高尚楷.單片機(jī)控制交流穩(wěn)壓的設(shè)計.微計算機(jī)信息.1995 18 電子驛站.AT89C51 中文資料. http:/ A%C1%CF.pdf 19 Robin Otto Bsc.Intelligent Lighting Control System.Intelligent Building ControlReseach and Development.Jan.2000. 20 Chung H.S.H,Ho N.M.Case Study of A Highly-Reliable Dimmable Road Lig

51、hting System with Inte lligent Remote Control.EPE.2005 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 26 - 附錄附錄 附錄 1 系統(tǒng)總電路圖 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 27 - 附錄 2 補(bǔ)償單元電路圖 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 28 - 附錄 3 系統(tǒng)程序 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0013H AJMP INT1 ORG 0030H ;= ;主程序 MAIN: MOV R0,#30H ;存放數(shù)據(jù)首地址 MOV P1,#00H MOV P2,#00H CLR A MOV R0,A ;將數(shù)據(jù)存放單元清零 INC R0 MOV R3,#0

52、3H ;3 路采樣初值 MOV 31H,#00H ;存放通道號 MOV R4,#1 ACALL YANSHI ;延時 MSZH: SETB IT1 ;INT1 置為邊沿觸發(fā) SETB EA ;開中斷 SETB EX1 ;允許 INT1 中斷 MOV DPTR,#0FFF8H ;指向 0809 通道 0 MOV A,#00H MOVX DPTR,A ;啟動 A/D 轉(zhuǎn)換 MOV P1.7,#0 HERE: SJMP HERE ;等待中斷 ACALL CHULI DJNZ R3,MSZH ;巡回未完繼續(xù) AJMP MAIN ;= ;延時子程序 YANSHI: MOV R7,#10 ;1S 延時程序

53、 DELAY3: MOV R6,#200 DELAY2: MOV R5,#125 DELAY1: DJNZ R5,DELAY1 ;4us*125=500us=0.5ms DJNZ R6,DELAY2 ;0.5ms*200=0.1s DJNZ R7,DELAY3 ;0.1s*10=1s DJNZ R4,YANSHI RET ;= 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 29 - ;中斷子程序 INT1: CLR EX1 PUSH PSW ;保護(hù)現(xiàn)場 MOVX A,DPTR ;讀 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果 MOV R1,A ;存數(shù)據(jù) INC DPTR ;更新通道 MOV A,31H INC A MOV 31H,A MO

54、V R3,#03H ;重新賦初值 POP PSW RETI ;返回中斷 ;= ;數(shù)據(jù)處理與故障分析子程序 CHULI: MOV A,#00H CLR C MOV 31H,#01H MOV A,31H ACALL OE MOV A,R1 CLR C SUBB A,#220 JZ SHUCHU ;電壓等于額定值，直接輸出 JC QYPD SUBB A,#99H ;過壓判斷 JC FU ;無過壓調(diào)整電壓 ACALL ALARM ;過壓報警 QYPD: CLR C MOV A,#220 ;欠壓判斷 SUBB A,R1 SUBB A,#99 JC ZHENG ;無欠壓調(diào)整電壓 ACALL ALARM ;

55、欠壓報警 SHUCHU: MOV P2,#00H AJMP FINISH FU: MOV A,#00H ;負(fù)補(bǔ)償 CLR C MOV A,R1 SUBB A,#220 JC ZHENG MOV B,A ;結(jié)果暫存 B 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 30 - SUBB A,#11 JC BU1 MOV A,B SUBB A,#22 JC BU2 MOV A,B SUBB A,#33 JC BU3 MOV A,B SUBB A,#44 JC BU4 MOV A,B SUBB A,#55 JC BU5 MOV A,B SUBB A,#66 JC BU6 MOV A,B SUBB A,#77 JC BU7

56、 ZHENG: ;正補(bǔ)償 MOV A,#220 CLR C SUBB A,R1 MOV B,A SUBB A,#11 JC BU8 MOV A,B SUBB A,#22 JC BU9 MOV A,B SUBB A,#33 JC BU10 MOV A,B SUBB A,#44 JC BU11 MOV A,B SUBB A,#55 JC BU12 MOV A,B SUBB A,#66 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 31 - JC BU13 MOV A,B SUBB A,#77 JC BU14 BU1: MOV P2,#81H RET BU2: MOV P2,#84H RET BU3: MOV P2,#

57、85H RET BU4: MOV P2,#90H RET BU5: MOV P2,#91H RET BU6: MOV P2,#94H RET BU7: MOV P2,#95H RET BU8: MOV P2,#42H RET BU9: MOV P2,#48H RET BU10: MOV P2,#45H RET BU11: MOV P2,#60H RET BU12: MOV P2,#62H RET BU13: MOV P2,#68H RET BU14: MOV P2,#65H RET ;= ;控制子程序嵌套程序（控制片選擇程序） OE: CJNE A,#00H,OE2 SETB P1.4 RET

58、 OE2: CJNE A,#01H,OE3 SETB P1.5 RET OE3: 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 32 - SETB P1.6 RET ;= ;報警子程序 ALARM: MOV P2,#00H SETB P1.0 RET FINISH: END 路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計 - 33 - 附錄 4 Technology Development and Application of Single-chip Abstract: Since the advent of single chip since the compact because of its flexibility, low cos

59、t, control, and ease of production, such as advantages, in all areas of society have been widely used. In this paper, single-chip technology development and application are discussed. Key words: single-chip application 1 single-chip technology The so-called single-chip microcomputer (m1crocontroller

60、) is defined as an integrated chip, integrated microprocessor (CPU), memory, basic I / O interfaces and timer / counter, communications components, that is, in a one chip micro-computer basic functions. In 1970 after the successful development of micro- computer, with the emergence of a single chip