畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的電子負(fù)載的設(shè)計(jì)

1、基于單片機(jī)的電子負(fù)載的設(shè)計(jì)摘 要：本設(shè)計(jì)以51系列單片機(jī)為控制單元，以模數(shù)轉(zhuǎn)換器adc0809測量電壓電流參數(shù)，以數(shù)模轉(zhuǎn)換器dac0832輸出控制電壓，通過運(yùn)算放大器對電流電壓信號的比較放大，直接控制大功率場效管的通過電流值，吸收電源提供的大電流,從而模擬復(fù)雜的負(fù)載形式、測試電能輸出裝置或轉(zhuǎn)換裝置的輸出性能。該裝置解決了傳統(tǒng)測試中用電阻、電阻箱、滑線變阻器等模擬不了復(fù)雜負(fù)載的問題，能對測試電源進(jìn)行恒電阻負(fù)載測試，恒電壓負(fù)載測試和恒電流負(fù)載測試。關(guān)鍵詞：80c51單片機(jī)；電子負(fù)載；數(shù)模（d/a）；模數(shù)（a/d） design of electronic load based on scmabst

2、ract : an equipment is introduceed in this design, which is controlled by51 series singlechip.by this equipment, voltage value and currentvalue are measured using the chip of analog to digital convertor adc0809. the controlled-voltage value is formed by using the chip of digital to analog convertor

3、dac0832. this equipment is called e-load. by using this equipment, the output level of some power supply systems can be tested. the device solves the traditional test using resistors, resistance boxes, slide wire rheostat, etc. can not simulate complex loading problem. the equipment can also test po

4、wer supply in constant resistance of the load test and constant voltage and constant current load test.key words: 80c51microcontroller; electronicload; digital-to-analog; analog-to- digital引言在電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,經(jīng)常要對開關(guān)電源、線性電源、ups 電源、變壓器、整流器、電池、充電器等電子設(shè)備進(jìn)行測試，怎么對其輸出特性進(jìn)行可靠、全面且比較簡單、快捷的測試，一直是儀表測試行業(yè)研究的問題。傳統(tǒng)的測試方法中一般都采

5、用電阻、滑線變阻器、電阻箱等充當(dāng)測試負(fù)載，但這些負(fù)載不能滿足我們對負(fù)載多方面的要求，如：恒定電流的負(fù)載；帶輸出接口的負(fù)載；隨意調(diào)節(jié)的負(fù)載、恒功率的負(fù)載、動態(tài)負(fù)載；多輸出端口的負(fù)載等?，F(xiàn)在有一種新型多功能的電子負(fù)載，可據(jù)實(shí)際應(yīng)用中對負(fù)載特性的要求進(jìn)行設(shè)置，滿足了我們對負(fù)載的各種要求，解決了開發(fā)研制測試中的困難。1.設(shè)計(jì)概述1.1設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)主要是為了達(dá)到以下目的：（1）了解基于單片機(jī)的電子負(fù)載的設(shè)計(jì)原理和工作原理。（2）進(jìn)一步熟悉和掌握單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。（3）掌握單片機(jī)的接口技術(shù)及相關(guān)外圍電路的設(shè)計(jì)方法。（4）通過設(shè)計(jì)，掌握以單片機(jī)為核心的電路設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù)。（5）通過完成一個

6、包括電路設(shè)計(jì)和程序開發(fā)的完整過程，為我們今后從事相應(yīng)工作打下基礎(chǔ)。1.2設(shè)計(jì)方案1.2.1電子負(fù)載的工作原理直流電子負(fù)載可以具備1,2恒定電流、恒定電阻、恒定電壓、動態(tài)負(fù)載及短路負(fù)載等工作方式。這里我們主要介紹恒定電流、恒定電壓這兩種工作方式。預(yù)置負(fù)載電源（1）恒流方式 i/ma電流源 v/v圖 1.1 電子負(fù)載恒定電流模式圖1.1是電子負(fù)載與被測電源的連接圖和外特性圖。在恒定電流模式中,在額定使用環(huán)境下, 不論輸入電壓大小如何變化, 電子負(fù)載將根據(jù)設(shè)定值來吸收電流。若被測電壓在510v變化，設(shè)定電流為100ma，則當(dāng)調(diào)節(jié)被測電壓值時，負(fù)載上的電流值應(yīng)維持在100ma不變, 而此時負(fù)載值是可變

7、的。恒定電流模式能用于測試電壓源及ad/ dc電源的負(fù)載調(diào)整率。（2）恒壓方式圖1.2為電子負(fù)載與被測電源連接圖和外特性圖3。在此方式下電子負(fù)載將吸收足夠的電流來控制電壓達(dá)到設(shè)計(jì)值。恒定電壓模式能被使用于測試電源的限流特性。另外, 負(fù)載可以模擬電池的端電壓, 故也可以使用于測試電池充電器。預(yù)置負(fù)載電壓 v/v電壓源 電子負(fù)載 i/ma 圖1.2 電子負(fù)載恒定電壓方式1.2.2 基于單片機(jī)的電子負(fù)載的設(shè)計(jì)方案根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，本設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)恒壓、恒流兩種放電模式。工作模式由單片機(jī)設(shè)置并控制器控制電子負(fù)載的運(yùn)行，并將采集到電源電壓、電流等參數(shù)實(shí)時顯示。據(jù)上面的描述，設(shè)計(jì)模塊中需要有對于電源放電電流

8、和電壓的實(shí)時檢測電路，并通過a/d通道把數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理，經(jīng)過和設(shè)定值比較后做出判斷，然后再通過d/a把判斷結(jié)果傳送給功率控制電路，從而實(shí)現(xiàn)恒流或是恒壓控制?？刂颇Ｊ娇梢允褂冒存I進(jìn)行切換。采集到的電壓和電流數(shù)據(jù)會實(shí)時地在顯示電路中顯示。本電子負(fù)載設(shè)計(jì)方案采用能耗型設(shè)計(jì)，由單片機(jī)控制功率mos場效應(yīng)管的導(dǎo)通程度來實(shí)現(xiàn)恒流、恒壓的負(fù)載工作狀態(tài)。電子負(fù)載的硬件設(shè)計(jì)方案框圖如圖1.3所示，各部分的作用和實(shí)現(xiàn)如下4：功率控制電路：主要是作為功率消耗器件，擬采用一組小功率的功率irf540（100v，30a）并聯(lián)組成功率消耗電路。驅(qū)動電路：主要作用是給功率mosfet提供驅(qū)動電壓由三極管放大電路組

9、成。電壓檢測電路：主要作用是檢測被測電源的工作電壓和開路電壓。電流檢測電路：主要是檢測被測電源的放電電流，擬采用acs750型集成電流傳感器。a/d通道電流檢測單片機(jī)電壓檢測顯示d/a通道功率控制按鍵輸入保護(hù)電路圖1.3電子負(fù)載硬件設(shè)計(jì)方案框圖保護(hù)電路：提供對功率管的過流和過壓保護(hù)，通過電壓比較器鉗位門極電位來實(shí)現(xiàn)電壓和電流的保護(hù)。單片機(jī)：單片機(jī)是整個電子負(fù)載的控制和管理中心，它主要負(fù)責(zé)按電流和電壓檢測電路發(fā)來的電流電壓信息控制功率mosfet的放電過程，從而達(dá)到既定的工作模式要求。d/a轉(zhuǎn)換電路：將單片機(jī)給出的數(shù)字控制信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓作為驅(qū)動電壓供給驅(qū)動三極管。a/d轉(zhuǎn)換電路：將采集到的電

10、壓和電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送到單片機(jī)。顯示電路：將檢測到的電流和電壓實(shí)時顯示在led數(shù)碼管上。按鍵切換電路：切換電流電壓的顯示以及電子負(fù)載的工作模式。2.電子負(fù)載系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1單片機(jī)簡介at80c51是atmel公司生產(chǎn)的低電壓，高性能cmos 8位單片機(jī)5,6片內(nèi)含8kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（perom）和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ram）。32個i/o口線，3個16位定時/計(jì)數(shù)器，一個6向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。80系列單片機(jī)是低功耗cmos工藝、內(nèi)部含flash存儲器的特殊單片機(jī)，正是因?yàn)檫@特殊性，80系列單片機(jī)在產(chǎn)品開發(fā)及

11、生產(chǎn)便攜式商品、手提式儀器等方面有著十分廣泛的應(yīng)用。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)/地址的低八位。在fiash編程時，p0 口作為原碼輸入口，當(dāng)flash進(jìn)行校驗(yàn)時，p0輸出原碼，此時p0外部必須被拉高。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時，p0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時，要求外接上拉電阻。p0口還可作地址/數(shù)據(jù)總線使用，此時可分為兩種情況。一種是以

12、p0口引腳輸出地址/數(shù)據(jù)信息，這是cpu內(nèi)部發(fā)出高電平信號，打開與門，同時使多路開關(guān)mux把cou內(nèi)部地址/數(shù)據(jù)總線反相后與輸出驅(qū)動場效應(yīng)管t2柵極接通。另一種情況由p0口輸入數(shù)據(jù)，此時輸入的數(shù)據(jù)時從引腳通過輸入緩沖器2進(jìn)入內(nèi)部總線。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(yàn)時，p1口作為第八位地址接收。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

13、內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。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(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。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。p3口也可作為at89c51的一些特殊功能口。

14、p3口各個管腳及其備選功能如下：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）at89c51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.1所示圖2.1 8051單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1,22.2電子負(fù)載硬件電路設(shè)計(jì)在所有基于單片機(jī)的設(shè)計(jì)中，有一部分電路是必須的，比如7,8時鐘電路和復(fù)位電路，這里我們把它們和單片機(jī)的組合稱之為單片機(jī)基本控制電路,如圖2.2所示。單片機(jī)內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增

15、益反相放大器，引腳xtal1和xtal2分別是此放大器的輸入和輸出端。而復(fù)位是使cpu和系統(tǒng)中其他部件都處于一個初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。其中晶振y1取11.0592mhz，c1，c2取22uf，c3取10uf，r1取200歐，r2取8.2千歐。圖2.2 單片機(jī)基本控制系統(tǒng)2.2.1電壓電流檢測(1)電壓檢測電壓測量電路可用串電阻分壓電路即可實(shí)現(xiàn)對電源電壓的測量，電路簡單，易于實(shí)現(xiàn)。但因沒有隔離，斷路時容易引入高電壓而燒壞控制芯片，所以在和a/d轉(zhuǎn)換芯，片的接口應(yīng)加入集成運(yùn)放單元。電壓測試電路如圖2.4所示。圖2.3 電壓測量電路如圖2.3所示，假設(shè)被測試電壓額定值為10v，而a/d轉(zhuǎn)換

16、器輸入滿量程為5v，則設(shè)定r3（vr1r4）的比值為1:1?？紤]到本次所設(shè)計(jì)負(fù)載最大放電電壓為5v，因此r3的值取零。(2)電流檢測為了設(shè)計(jì)的精確度，選用一種工作于開環(huán)狀態(tài)的電流傳感器，acs750型集成電流傳感器，其主要性能特點(diǎn)及功能如下9,10：具有自校準(zhǔn)和電流隔離功能，使用時不需對增益及偏移量微調(diào)?？蓹z測的最大電流為75a（150），輸出電壓靈敏度為19.75mv/a，輸出阻抗為1。采用5v電源時的靜態(tài)輸出電壓為2.5v。且具有超低功耗可靠性高安全性好并采用+5v電源供電，電源電壓的允許范圍是4.5v5.5v。 acs750的外形如圖2.4所示。ucc（1腳）、gnd（2腳）分別為電源端

17、和地。uo（3腳）為電壓輸出端。ip（4腳）與ip（5腳）為一次側(cè)引腳。圖2.4acs750外形2.2.2功率mos場效應(yīng)管能耗型電子負(fù)載的基本原理是控制功率mos場效應(yīng)管的導(dǎo)通量(導(dǎo)通量占空比大小)，依靠功率管的耗散功率消耗電能的設(shè)備。從經(jīng)濟(jì)性和可靠性的角度考慮，本文選擇了一種低成本的功率mos場效應(yīng)管irf540。irf540是一種n溝道增強(qiáng)型功率mos場效應(yīng)管，可耐壓100v，最大工作電流30a。它的主要特性為：典型rds(on)=0.050，最大rds(on)0.077，采用雪崩技術(shù)且100雪崩數(shù)據(jù)可重復(fù)。具有極低的柵電荷高電流容量和高達(dá)75的工作溫度。 圖2.5 mos場效應(yīng)管內(nèi)部結(jié)

18、構(gòu)圖2.5是n溝道增強(qiáng)型功率mos場效應(yīng)管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖11。其中g(shù)是柵極，d是漏極，s是源極。工作時，在柵極g和源極s之間加上正電壓vgs，源極電流id將隨著門源電壓vgs的變化而變化。2.2.3 d/a、a/d轉(zhuǎn)換電路（1）d/a轉(zhuǎn)換芯片及接口技術(shù)此次電子負(fù)載設(shè)計(jì)中數(shù)模轉(zhuǎn)換所用芯片為dac0832。dac0832是一個8位d/a轉(zhuǎn)換器。單電源供電，從5v到15v均可正常工作?；鶞?zhǔn)電壓的范圍為10v；電流建立時間為1s，cmos工藝，低功耗20 mw。dac0832芯片為20引腳，雙列直插式封裝，其引腳排列圖如圖2.6所示di7di0為轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入，與單片機(jī)數(shù)據(jù)口連接。圖2.6 dac0802

19、引腳：片選信號(輸入)，低電平有效。ile：數(shù)據(jù)鎖存允許信號(輸入)，高電平有效。：第l寫信號 (輸入)，低電平有效。上述兩個信號控制輸入寄存器是數(shù)據(jù)直通方式還是數(shù)據(jù)鎖存方式，當(dāng)ile1時為輸入寄存器直通方式；當(dāng)ile1和=1時為輸入寄存器鎖存方式。：第2寫信號(輸入)低電平有效。：數(shù)據(jù)傳送控制信號(輸入)，低電平有效。iout1：電流輸出1。iout2：電流輸出2。rfb：反饋電阻端。dac0832是電流輸出，為了取得電壓輸出，需在電壓輸出端接運(yùn)算放大器，rfb即為運(yùn)算放大器的反饋電阻端。dac0832內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以rfb端可以直接接到外部運(yùn)算放大器的輸出端。vref為基準(zhǔn)電壓，其

20、電壓可正可負(fù)，范圍是10v10v。dgnd：數(shù)字地。agnd：模擬地。dac0832有三種不同的工作方式：直通方式、單緩沖方式、雙緩沖方式。該設(shè)計(jì)選用了單緩沖工作方式。所謂單緩沖方式就是使dac0832的兩個輸入寄存器中有一個處于直通方式，而另一個處于受控的鎖存方式，或者說兩個輸入寄存器同時受控的方式。（2）a/d轉(zhuǎn)換芯片及接口技術(shù)adc080912是一種8路模擬輸入的8位逐次逼近式a/d轉(zhuǎn)換器，為cmos型單芯片器件。其內(nèi)部除8位a/d轉(zhuǎn)換電路外，還有一個8路模擬開關(guān)，其作用可根據(jù)地址譯碼信號來選擇8路模擬輸入而共用一個a/d轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換結(jié)果通過三態(tài)輸出鎖存器輸出。adc0809的工作過程就

21、是12：首先輸入3位地址，并使ale=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。start上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動a/d轉(zhuǎn)換，之后eoc輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。adc0809芯片為28引腳，雙列直插式封裝，其引腳排列如圖2.7所示。adc0809各引腳功能如下：圖2.7 adc0809引腳圖d0d7 為8位數(shù)字量輸出端,start 為啟動信號輸人端，高電平有效。ale 為地址鎖存控制信號，由低電平至高電平的正跳變將通道地址鎖存至地址鎖存器。通常把start和ale連接在一起，通過程序輸入一個正脈沖啟動a/d轉(zhuǎn)換。eoc 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，轉(zhuǎn)換結(jié)束

22、為高電平，可作中斷請求信號。oe 為輸出允許控制，當(dāng)oe有效時，可把內(nèi)部轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送往數(shù)據(jù)總線。adc0809與單片機(jī)有3種接口方式：查詢方式、中斷方式和等待延時方式。電路連接及編程主要涉及兩個問題，一是8路模擬信號通道選擇及啟動a/d轉(zhuǎn)換完成及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送。a、b、c分別接地址鎖存器提供的低三位地址，只要把三位地址寫入adc0809中的地址鎖存器，就實(shí)現(xiàn)了模擬通道的選擇。途中使用的線選法，口地址由p2.7確定，同時和相或取反后作為開始轉(zhuǎn)換的選通信號。因此該adc0809的通道地址確定如下：若無關(guān)位都取1，則8路通道in0-in7的地址為7ff8h-7fffh。2.2.4顯示電路設(shè)計(jì)（1）單

23、片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)最常用的顯示器是13led（發(fā)光二極管顯示器）、led（液晶顯示器）。這兩種顯示器可顯示數(shù)字、字符及系統(tǒng)的狀態(tài)。本次設(shè)計(jì)只要顯示4位數(shù)字，不需顯示圖形或字符,因而采用七段數(shù)碼管做顯示器。led顯示器有共陰極與共陽極兩種結(jié)構(gòu)，如圖2.8所示。圖2.8 7段led顯示器原理圖（2）led工作方式led顯示工作方式可分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。在靜態(tài)顯示方式下，共陰極應(yīng)固定接地共陽極應(yīng)固定接高電平。我們采用的是利用80951芯片i/o口構(gòu)成鍵盤/顯示接口電路，為簡化電路，降低成本，顯示將采用動態(tài)顯示。在動態(tài)顯示中將所有相同位的段控線并聯(lián)在一起，由一個i/o口線控制，8段由8個i/o口控制，而

24、共陰極點(diǎn)或共陽極點(diǎn)分別由相應(yīng)的i/o口線控制。在本設(shè)計(jì)中，通過80c51單片機(jī)的p2口輸出電平信號，進(jìn)行選位。當(dāng)p2.0p2.3中的任意一口輸出高電平信號時，與之相連接的三極管將被導(dǎo)通，從而使得與其相接的那一位led顯示器被選中，處于工作狀態(tài)；而未接收高電平信號的三極管將繼續(xù)截止，其對應(yīng)的led顯示器也不會進(jìn)入工作狀態(tài)。3.電子負(fù)載系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)圖3.1是本次設(shè)計(jì)所用的主程序流程圖圖3.1 電子負(fù)載設(shè)計(jì)的主流程圖電子負(fù)載系統(tǒng)對外界電壓電流參數(shù)的測試過程中，我們可以把模數(shù)轉(zhuǎn)換程序以子程序的形式在程序段中出現(xiàn)14，而在主程序中當(dāng)需要測量電壓電流參數(shù)時，直接調(diào)用adc轉(zhuǎn)換子程序?qū)崿F(xiàn)。程序形式如下：or

25、g 0000hljmp mainorg 0030hmain:lcall czsdfd1:jb p3.2,$ 防抖動程序jnb p3.2,fd1lcall mkkz;調(diào)用模塊控制程序ljmp main在本次軟件程序設(shè)計(jì)過程中，用到了幾個自定義的地址，意義如下：30h 電流設(shè)置初值31h 電壓設(shè)置初值32h 電路電流值33h 電路電壓值40h 控制電流輸出值41h 控制電壓輸出值（1）adc0809模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計(jì)結(jié)合本設(shè)計(jì)硬件的連接方式，模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序采用均值濾波的設(shè)計(jì)方案，電壓測量程序詳見附錄總程序。電流值測量程序和電壓測量程序相似，詳見附錄總程序。（2）dac0832數(shù)模轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計(jì)模數(shù)

26、轉(zhuǎn)換程序的設(shè)計(jì)，原理與模數(shù)轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)一樣，采用主程序中直接調(diào)用子程序的方法。下面是恒壓模式中控制電壓的模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序：udac:mov a,#7fffhmov dptr,amov a,41hmovx dptr,alcall uxianshi ret（3）數(shù)值顯示子程序設(shè)計(jì)數(shù)值顯示子程序的設(shè)計(jì)是本次軟件程序設(shè)計(jì)的一個重要環(huán)節(jié)，這里只是一個通用的顯示程序，具體用到需調(diào)用時只要稍作改動就可以了。具體程序詳見附錄。（4）延時子程序設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中，不管是a/d、d/a轉(zhuǎn)換或是顯示子程序，還是主程序，都會用到延時，下面就是在本次設(shè)計(jì)中用到的延時程序：delay:d5:mov r5,#1d6:mov r

27、7,#10d4:mov r6,#100d1:djnz r6,d1d2:djnz r7,d4d3:djnz r5,d6ret（5）按鍵加減法程序按鍵加法程序：ajadd:jb p3.4,$push aaj1: lcall displayjnb p3.4,aj1pop ainc aret按鍵減法程序：ajdec:jb p3.5,$push aaj2: lcall displayjnb p3.5,aj2pop adec aret（6）恒流工作模式程序設(shè)計(jì)恒流工作模式下，負(fù)載依靠單片機(jī)的反饋式控制，保證不管在多大的電壓下都吸收設(shè)定的電流，工作中可實(shí)時切換顯示電流和電壓。具體程序詳見附錄。（7）恒壓工作

28、模式程序設(shè)計(jì)恒壓工作模式程序的設(shè)計(jì)和恒流方式有相同的原理，程序詳見附錄。（8）顯示切換模式程序設(shè)計(jì)顯示切換程序在本次程序設(shè)計(jì)中是一個重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，既要保證工作在所要求的工作模式下，又要能夠?qū)崟r切換顯示電流和電壓。下面是本次設(shè)計(jì)所用到的顯示切換程序，在讀程序過程中，請注意結(jié)合恒流和恒壓工作模式程序。qh1:lcall idaclcall udaclcall ijzlblcall ujzlbmov a,32h ;電流值送acjne a,30h,igbsc;實(shí)際值不等于預(yù)設(shè)值，改變輸出 jnb p3.3,hlms1;有按鍵按下，顯示切換xsqh1:lcall uxianshijnb p3.2,hy

29、ms;有按鍵按下，切換到恒壓工作模式ljmp qh1qh2:lcall idaclcall udaclcall ijzlblcall ujzlbmov a,33hcjne a,31h,ugbsc;實(shí)際值不等于預(yù)設(shè)值，改變輸出jnb p3.3,hyms1;有按鍵按下，顯示切換xsqh2:lcall ixianshijnb p3.2,czsd1;有按鍵按下，則回到初值設(shè)定程序ljmp qh24.結(jié)束語設(shè)計(jì)的目的是基于80c51單片機(jī)控制的電子負(fù)載，能夠直接檢測被測電源的電流值、電壓值，以及在不同大小的負(fù)載下電源的輸出功率值。各個參數(shù)都能直觀的在數(shù)碼管上顯示。本設(shè)計(jì)證明，此電子負(fù)載能很好的替代傳統(tǒng)的

30、測試方法中一般采用的電阻、滑線變阻器、電阻箱等，更簡單、更快捷、更可靠地對電源、變壓器、整流器等電子設(shè)備進(jìn)行輸出特性的測試。在對恒定電流的負(fù)載、帶輸出接口的負(fù)載、隨意調(diào)節(jié)的負(fù)載、恒功率的負(fù)載、動態(tài)負(fù)載以及多輸出端口的負(fù)載測試過程中，或電壓電流都要在設(shè)定范圍突變等傳統(tǒng)方法不能解決的領(lǐng)域里，電子負(fù)載更顯其功能的優(yōu)越性。其跟據(jù)實(shí)際應(yīng)用中對負(fù)載特性的要求進(jìn)行設(shè)置，能滿足在測試工作中對負(fù)載的各種要求，解決了開發(fā)研制測試中的難題。參考文獻(xiàn)1 楊飛,韓建定,雷曉.基于電能反饋的航空電子負(fù)載應(yīng)用技術(shù)研究j.電子技術(shù),2007, (7) :12-15.2 沈宏,呂強(qiáng).淺談直流電子負(fù)載j.企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化, 2008,

31、 (9) :63-65.3 楊振吉,付永杰. 電子負(fù)載的設(shè)計(jì)j.桂林工學(xué)院學(xué)報,2008, (1) :41-42.4 余發(fā)山,王福忠.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)m.北京:中國礦業(yè)大學(xué)出版社, 2003: 60-65.5 劉守義,楊宏麗,王靜霞.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)m.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000: 126-127. 6 吳金戍,沈慶陽,郭庭吉.80c51單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用m.北京:清華大學(xué)出版社,2002: 30-34.7 張迎新.單片微型計(jì)算機(jī)原理應(yīng)用及接口技術(shù)m.北京:國防工業(yè)出版社,1993: 70-71.8 何立民.單片機(jī)高級教程m.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2000: 104-106

32、. 9 盧玉宇.恒流電子負(fù)載的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)j.閩江學(xué)院學(xué)報, 2009, (5) :40-43.10 沙占友.集成化智能傳感器原理與應(yīng)用m.北京:電子工業(yè)出版社, 2004: 42-44.11 華成英,童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)m.北京:高等教育出版社,2003: 34-47.12 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)m.北京:高等教育出版社,1997: 457-492.13 王洪波,吳志偉,張明.無級可調(diào)交流電子負(fù)載的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)j.國外電子元器件,2007,(10): 33-35.14賴壽宏.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)m.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994: 80-89.附錄 基于單片機(jī)的電子負(fù)載軟件設(shè)計(jì)主程序30h

33、 電流設(shè)置初值31h 電壓設(shè)置初值32h 電路電流值33h 電路電壓值40h 控制電流輸出值41h 控制電壓輸出值主程序org 0000hljmp mainorg 0030hmain:lcall czsdfd1:jb p3.2,$ ;防抖動程序jnb p3.2,fd1lcall mkkz ;調(diào)用模塊控制程序ljmp mainhlms:mov 40h,#1hlms1:lcall idaclcall udaclcall ijzlblcall ujzlbmov a,32h ;電流值送acjne a,30h,igbsc;實(shí)際值不等于預(yù)設(shè)值，改變輸出 jnb p3.3,xsqh1;有按鍵按下，顯示切換l

34、call ixianshijnb p3.2,hyms;有按鍵按下，切換到恒壓工作模式ljmp hlms1retigbsc:jc zdscijxsc:mov a,40hinc amov 40h,aljmp hlms1izdsc:mov a,40hdec amov 40h,aljmp hlms1恒壓模式hyms:mov 41h,#1hyms1:lcall idaclcall udaclcall ijzlblcall ujzlbmov a,33hcjne a,31h,ugbsc;實(shí)際值不等于預(yù)設(shè)值，改變輸出jnb p3.3,xsqh2;有按鍵按下，顯示切換lcall uxianshijnb p3.2

35、,czsd1;有按鍵按下，則回到初值設(shè)定程序ljmp hyms1retugbsc:jc zdscujxsc:mov a,41hinc amov 41h,aljmp hyms1uzdsc:mov a,41hdec amov 41h,aljmp hyms1顯示切換程序qh1:lcall idaclcall udaclcall ijzlblcall ujzlbmov a,32h ;電流值送acjne a,30h,igbsc;實(shí)際值不等于預(yù)設(shè)值，改變輸出 jnb p3.3,hlms1;有按鍵按下，顯示切換xsqh1:lcall uxianshijnb p3.2,hyms;有按鍵按下，切換到恒壓工作模式

36、ljmp qh1qh2:lcall idaclcall udaclcall ijzlblcall ujzlbmov a,33hcjne a,31h,ugbsc;實(shí)際值不等于預(yù)設(shè)值，改變輸出jnb p3.3,hyms1;有按鍵按下，顯示切換xsqh2:lcall ixianshijnb p3.2,czsd1;有按鍵按下，則回到初值設(shè)定程序ljmp qh2電流da轉(zhuǎn)換程序idac:mov a,#7fffhmov dptr,amov a,40hmovx dptr,alcall ixianshi ret電壓da轉(zhuǎn)換程序udac:mov a,#7fffhmov dptr,amov a,41hmovx d

37、ptr,alcall uxianshi ret設(shè)定初值程序czsd:mov 30h,#50mov 31h,#2.5fd:jb p3.3,$ ;防抖動程序jnb p3.3,fdlcall czsd1 ;調(diào)用電壓、電流初值設(shè)定程序retczsd1: 電流設(shè)定程序ishe:mov a,30hlcall itongyongjnb p3.4,aa1jnb p3.5,bb1jx1:jnb p3.3,usheljmp isheaa1:lcall ajaddmov 30h,aljmp jx1bb1:lcall ajdecmov 30h,aljmp jx1電壓設(shè)定程序ushe:mov a,31hlcall ut

38、ongyongjnb p3.4,aa2jnb p3.5,bb2jx2:jnb p3.3,outljmp isheaa2:lcall ajaddmov 31h,aljmp jx2bb2:lcall ajdecmov 31h,aljmp jx2out:lcall display2jnb p3.3,outret 電流顯示程序ixianshi:mov a,32h;32h單元存放電流值itongyong:lcall cfmov 70h,#1;數(shù)碼管第四位顯示1，代表電流值mov 71h,#11;數(shù)碼管的第三位不顯示任何東西mov 72h,a;數(shù)碼管的第二位顯示電流的十位mov 73h,b;數(shù)碼管的第一位

39、顯示電流的個位display1:mov r1,#70hmov r2,#0fehplay1:mov a,r2mov p2,amov a,r1mov dptr,#tabmovc a,a+dptrmov dptr,#0effhmovx dptr,alcall delayinc r1mov a,r2jnb acc.3,endout1rl amov r2,aljmp play1endout1:ret電壓顯示程序uxianshi:mov a,33h;33h單元存放電壓值utongyong:mov b,#10mul ablcall cfmov 70h,#2;數(shù)碼管第四位顯示2，代表電壓值mov 71h,#1

40、1;數(shù)碼管的第三位不顯示任何東西mov 72h,a;數(shù)碼管的第二位顯示電壓的個位mov 73h,b;數(shù)碼管的第一位顯示電壓的十分位display2:mov r1,#70hmov r2,#0fehplay2:mov a,r2mov p2,ajnb acc.2,dianmov a,r1mov dptr,#tabmovc a,a+dptrdh: mov dptr,#0effhmovx dptr,alcall delayinc r1mov a,r2jnb acc.3,endout2rl amov r2,aljmp play2endout2:retdian:mov a,r1mov dptr,#tabmovc a,a+dptranl a,#7fhljmp dh電壓測量程序ujzlb:mov r0,#128;電壓均值濾波測量程序ujzlb1:mov a,#7ff8h ;選通in0通道測電壓movx dptr,auxt:jnb p1.4,$movx a,dptradd a,36hmov 36h,ajnc uhqinc 37huhq:mov a,37hmov 33h,adec r0mov a,r0jnz ujzlb1mov 36h,#00mov 37h,#00ret數(shù)值顯示子程序xianshi:mov 70h,#0