基于UCC3895与单片机的智能充电器的软件设计
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基于UC3895芯片用于PWM移相全桥电源基于UC3895芯片用于PWM移相全桥电源UCC3895芯片是Texaslnstruments公司生产的专用于PWM移相全桥DC/DC变换器的新型控制芯片。
它在UC3875(79)系列原有功能的基础上增加了自适应死区设置和PWM软关断能力,这样就适应了负载变化时不同的准谐振软开关要求。
同时由于它采用了BICMOS工艺,使得它的功耗更小,工作频率更高,因而更加符合电力电子装置高效率、高频率、高可靠的发展要求。
通过不同的外围电路设置,既可工作于电压模式,也可工作于电流模式,并且软启动/软停止可按要求进行调节。
2.UCC3895芯片介绍UCC3895芯片采用了20个引脚实现了以下功能:自适应死区时间设置;振荡器双向同步功能;电压模式控制或电流模式控制;软启动/软关断和控制器片选功能可编程;移相占空比控制范围0%~100%;内置7MHz带宽误差放大器;最高工作频率达到1MHz;工作电流低,500kHz下的工作电流仅为5mA;欠压锁定状态下的电流仅为150μA。
UCC3895芯片是UC3875(79)系列芯片的升级,同后者相比,内部电路做了许多改进,设计更为方便,性能有所增加。
下面介绍其部分主要引脚功能:EAP、EAN、EAOUT分别为误差放大器的同相输入端、反向输入端和输出端。
CS和ADS CS是电流检测比较器的反相输入端。
内部接到电流测量比较器负输入端和过流比较器正输入端以及ADS放大器。
电流测量信号用于实现峰值电流模式控制中的逐周期限流,及过流关闭输出脉冲保护。
过流关闭输出脉冲会导致一个重新的软启动过程。
ADS是自适应死区时间设置,是该控制芯片新增的控制管脚,可设置最大和最小输出死区时间之比值。
CS端的电压应限制在2.5V以下。
当ADS与CS相连时,死区时间没有自适应调节功能;当ADS直接接地时,死区时间调节范围最大,此时,CS=0时的死区时间约为CS=2.0V(峰值电流限制值)时死区时间的4倍。
基于UCC3895与PIC单片机的智能充电器的设计
魏石峰;赵志旺
【期刊名称】《电源技术应用》
【年(卷),期】2009(012)004
【摘要】采用新一代移相PWM控制芯片UCC5895和PIC16F917单片机,针对常用的铅酸蓄电池设计开发了一种智能充电器,介绍了其硬件设计思路和软件实现方法,并提出了智能控制策略。
【总页数】5页(P14-17,22)
【作者】魏石峰;赵志旺
【作者单位】解放军重庆通信学院重庆400035
【正文语种】中文
【中图分类】TM912
【相关文献】
1.基于PIC单片机的太阳能充电器设计研究 [J], 伍瑶;李东旭;肖丽莎;郑斌
2.基于PIC单片机的智能充电器设计 [J], 韦博旭;龚元明;洪永楠
3.基于PIC单片机的智能脉冲充电器的设计与实现 [J], 史蕊;孔令凯;王振
4.基于PIC单片机的智能充电器设计 [J], 罗俊;杨林;郭敬爱
5.基于PIC单片机的数字式智能铅酸电池充电器的设计 [J], 周震宇;张军明;钱照明因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
UCC3895与PIC单片机的智能充电器方案
0 引言
现代通讯设备、电子产品、电动车辆、UPS 等普遍采用蓄电池作为电源,然而多数充电设备功能单一,通用性差,维护质量低,导致产品的使用效率大大降低。
本文采用UCC3895 和PIC 单片机,针对常用的铅酸蓄电池,设计开发了一种智能充电器。
UCC3895 是TI 公司生产的专用于PWM 移相全桥DC/DC 变换的新型控制芯片,可工作于电压模式,也可工作于电流模式,并且可实现输出脉冲占空比
从0 到100%相移控制,软启动和软停止可按要求进行调节;内置7MHz 带宽的误差比较放大器;具有完善的限流及过流保护、电源欠压保护,基准欠压保护、软启动和软停止等功能。
PICl6F917 型单片机与UCC3895 共同组成控制器部分,相对于仅使用单片机作为控制器的方式,具有响应速度快,控制精度高,软件设计简单,运行稳定等优点。
1 总体结构
如图1,充电器的供电部分采用开关电源,其输入为220V 交流市电,整流
滤波后,一部分为控制电路的数字器件提供辅助工作电源和参考电压,另一部分经全桥逆变转换为高频交流电,再进行高频整流滤波,为蓄电池提供0~60V 脉冲直流电。
PIC 与UCC3895 配合构成闭环控制电路,通过比较用户设定值和采样得到的反馈值,在充电过程中的不同阶段对逆变器进行PWM 控制,同时PIC 完成显示和报警等功能。
2 硬件设计
1)主电路设计。
基于单片机的智能手机充电器系统设计报告基于单片机的智能手机充电器设计报告一( 系统设计1.设计目的1) 熟悉并掌握单片机嵌入式系统的开发流程和应用方法。
2)做到对电池充电过程的实时监测。
3)做出智能化的充电器。
我发现在给手机充电的时候,往往不能知道电池还有多长时间能充满,而且经常忘记是什么时候开始充电的,因此很容易造成过充或充电不足,从而影响手机电池的使用寿命,还有可能出现危险。
于是我便萌生了设计一种可显示时间的手机充电器的想法2.功能简介1)可与锂电池中的芯片通信,得到电池组的容量、电压、电流等参数。
2)用LED显示电池的剩余充电时间。
3)具备防过充功能,在电池电压达到一定值后减小充电电流,直至电池充满。
3.应用能给各种锂离子电池充电并可以实时显示充电的剩余时间。
二(实验资源1)硬件:AVR开发板,Atmega16,LED七段数码管,电源2)软件:ICCAVR,AVRstudio三(实验原理1. 电路原理图注释:左下为AD模块,Mega16的PA口接AD,同时输出PWM,PB3接PWM进行充电控制;右下方为以TLC431为主的稳压源,接单片机的AREF端口。
2. 实验原理:锂电池的充电过程分为预充、快充、涓流三个步骤,我们的原理概括的讲,就是在预充阶段通过对电池进行扫描测出电池的容量,与程序中的库进行对应从而得出充电所需时间;再经过快充电池电压达到一定高的值,为防止由于充电过快引起的电池实际电压不足,最后再加上一定时间的涓流充电。
在整个过程中通过LED来实时显示剩余充电时间。
3. 软件设计流程图四(数据采集为使充电器能为不同容量的电池,需要做测试来采集大量的数据,反应电池在充电过程中电压、电流、时间之间的关系。
以下为几个具有代表性的测试图样:1. 容量为600mah的电池快充过程中I-t曲线图中X轴为时间(min),Y轴为电流(mA) 图中X轴为时间(min),Y轴为电流(mA)注:图中X轴为时间(min),Y轴为电流(mA)。
毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于单片机的智能充电器设计系别:电子系专业:电子信息班级:姓名:学号:指导教师:完成时间:基于单片机的智能充电器设计摘要随着电子技术的不断发展,便携式设备扮演了重要的角色,而小型款便携式的手机充电器可以便利和丰富人们的生活。
本文从锂电池的结构原理着手,通过的锂电池性能及常用充电方法的研究比较,以及结合目前手机充电器的使用情况,设计一款由新型微处理器,针对市场上常见手机锂电池的充电器智能充电电路控制功能本次设计是基于AT89C51单片机的智能充电器的设计方法。
该充电器可以实现采集电池的电压和电流,并对充电过程进行智能控制。
它可以自动计算电池的已充电量和剩余的充电时间,也可以改变参数来适应各种不同电池的充电。
系统中的管理电路还具有保护功能,可以防止电池的过充和过放对电池造成损害。
[关键词]:充电器单片机智能目录绪论 (1)第1章智能充电器的概述 (2)1.1.1充电器设计思想 (2)1.1.2锂离子电池充电模式 (2)1.2智能充电器定义 (2)1.3设计任务及要求 (3)1.4设计方案论证 (3)第2章硬件设计 (4)2.1 处理器 (4)2.1.1单片机的定义 (4)2.1.2单片机的应用领域: (4)2.1.3单片机基本组成与内部结构 (5)2.1.4 单片机的工作过程 (6)2 . 2 采样部分 (8)2.2.1 模/ 数转换器AD574 (9)2.2.2 电流传感器MAX471 (11)2.2.3 控制器 (12)第3章软件设计 (16)3.1 PWM软件技术的基本原理 (16)3.2 程序功能 (18)3.3 单片机控制程序设计 (18)3.4 定时器0和外部0程序设计 (20)心得体会 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录1: (26)附录2:定时器0与外部中断0程序 (27)绪论目前, 市场上手机充电器种类繁多, 但其中也有很多质量低劣的不合格产品。
潍坊学院本科毕业设计一今卫目录摘要......................................................................................................错误!未定义书签。
Abstract ................................................................................................错误!未定义书签。
1前言 (1)1.1课题背景 (1)1.2设计目的 (1)1.3设计任务 (2)2设计的主要元器件介绍 (3)2.1硬件电路主要芯片 (3)2.2模数转换器CS5552芯片 (4)2.3温度传感器PT100 (4)3硬件电路设计 (6)3.1电源电路的设计 (6)3.2测温电路部分 (6)3.3模数转换部分 (7)3.4充电器的充电指示部分 (8)3.5充电电压显示部分 (8)3.6恒流恒压电路 (9)4软件设计 (11)4.1系统程序流程图 (11)4.2主程序 (12)5软件仿真与调试 (17)5.1电源仿真 (17)5.2充电器两端的电压显示部分 (17)6结论 (19)7参考文献 (20)致谢 (21)基于单片机的智能充电器设计摘要:电子技术的快速发展使得各种各样的电子产品都朝着便携式和小型轻量化的方向发展,也使得更多的电气化产品采用基于电池的供电系统。
目前,较多使用的电池有镍镉、镍氢、铅蓄电池和锂电池。
它们的各自特点决定了它们将在相当长的时期内共存发展。
由于不同类型电池的充电特性不同,通常对不同类型,甚至不同电压、容量等级的电池使用不同的充电器,但这在实际使用中有诸多不便。
为解决锂离子电池和镍氢/镍镉电池的充电问题,设计了一种以AT89S52单片机为核心的通用智能充电器,介绍了智能充电器的工作原理、设计特点和三种充电模式,详细讨论了系统的硬件构成及软件实现方法。
基于UCC3895的移相全桥变换器的设计摘要:针对新型的移相PWM控制器UCC3895,介绍了其基本的功能及与UC3875(79)系列的控制器相比所具有的特点。
并将该控制器应用于20kHz/500W移相全桥电源,进行了开环和闭环的系统实验,实验结果表明所进行的设计是合理的,UCC,3895有较强的实用价值。
关键词:移相全桥变换器;UCCt895;设计0 引言移相全桥(Full-Bridge,FB)PWM变换器是一种应用广泛,适用于较大功率、低电压等场合的变换器。
该变换器采用PWM移相控制,在不附加其他额外元器件,电路成本和复杂程度基本不变的情况下,利用变压器的漏感和功率开关管的结电容进行谐振,使功率管实现零电压开关(ZVS),从而减小了开关损耗,变换器的效率可大于80%,并且开关电压应力的减小使得开关频率可以进一步得到提高,可达到100 kHz~500 kHz,故该变换器适应当今开关电源高频化、高效化的发展趋势,有广阔的应用前景。
实现全桥变换器的移相PWM控制的方法很多,比如:采用分立器件进行逻辑组合,采用专用的集成控制芯片,采用DSP或CPLD数字实现等。
第一种方法较为复杂,不利于工业应用,第三种方法的成本相对较高;而采用专用的集成控制器是电源开发设计者们较多采用的方法。
当今应用较多的移相全桥集成控制芯片主要是UC3879和UC3875/6/7/8系列。
UC3879作为UC3875的改进型,其工作原理和基本结构是相同的,但在一些功能上进行了改进。
UCC3895是TI公司生产的又一种高性能PWM移相型控制器。
它是UC3879的改进型,除了具有UC38779的功能外,最大的改进是增加了自适应死区设置,以适应负载变化时不同的准谐振软开关要求。
新增加了PWM软关断能力。
同时由于它采用了BCDMOS工艺,使得它的功耗更小,工作频率更高,因而更加符合电力电子装置高效率、高频率、高可靠的发展要求。
本文首先介绍了UCC3895的电气特性、管脚的基本功能及电压型控制或峰值电流控制的实现。
智能充电器摘要:本次设计主要完成对镍镉或镍氢电池的基于单片机的智能充电器的硬件和软件实现。
该充电器主要由电源,微处理器控制电路,充电电路,检测电路,显示电路以及报警电路六个部分组成。
检测电路实时检测当下电压电流温度,微处理器STC12C5A60S2AD通过内部AD采样获取对应电池参数,经过运算处理调整输出PWM的占空比,从而控制充电电路的电流以及电压大小,对电池充电进行智能控制,并将采集电压电流温度进行显示,当某一参数超过预定指标报警器报警,此时可通过按键停止充电。
否则,在指定时间内如果一直报警系统将自动停止充电。
实验验证,该设计具有数字化、智能化的特点。
关键词:检测,镍镉电池,控制,PWM,充电Abstract: this design is mainly done on NI-CD or Ni-MH battery charger based on microcontroller intelligent hardware and software implementation. The charger is mainly composed of power control circuit, microprocessor, charging circuits, test circuits, show circuit as well as alarm circuit is composed of six parts. Detection circuit for real-time detection of subjects at the moment of voltage and current temperature, the microprocessor STC12C5A60S2AD through internal AD sample Gets the corresponding cell parameters, after operation processing adjustment output PWM duty, thereby controlling the charging circuit current and voltage size, charge the battery for intelligent control and acquisition of voltage and current temperature display, as a predetermined indicators parameters exceed the alarm by pressing the key, this time to stop charging. Otherwise, if, within a specified period of time has been warning system will automatically stop charging. Experimental verification of the design with digital, intelligent features.Key words:test,nickel-cadmium cell,control,PWM,charging目录1 前言 (2)2 系统方案设计 (3)2.1 方案一 (3)2.2 方案二 (3)2.3 方案论证与选择 (4)3 理论分析与计算 (5)4 系统电路设计 (6)4.1 单片机模块 (6)4.2 DS18B20模块 (7)4.3 充电及检查模块 (8)4.4 12864显示模块 (9)4.5电源模块 (9)5 系统软件设计 (10)6 系统测试 (13)6.1 测试仪器 (13)6.2 测试方法 (13)7 结束语 (14)8 参考文献 (15)附录: (16)1 前言自蓄电池发明以来,已有一百多年了,目前广泛使用的有镍镉电池、镍氢电池、铅酸电池和锂离子电池等。
基于单片机控制的智能充电器设计作者:张圣炎来源:《电子技术与软件工程》2018年第02期摘要随着人们环保意识的增强以及科学技术的快速发展,越来越多的电力设备进入到了人们的生活当中,随之而来的便是各种电力设备的充电问题。
人们对于自动化功能的要求越来越高,因此充电器的智能化需求越来越强。
在为了有效的实现充电设备的智能化,单片机做为成熟的控制器,能够有效的应用于其中,使得充电器智能化得以实现。
本文对基于单片机控制的智能充电器设计进行简要概述。
【关键词】单片机智能充电器设计基于单片机控制的智能充电器在设计上需要考虑各个元器件的实际功能性,以及搭配后的兼容性。
因此在进行设计时,必须要先明确各部分元器件的实际功能,再加以组合应用。
1 智能充电器的工作原理智能充电器的电路主要由三个部分组成,分别是:(1)电源回路。
(2)主控电路。
(3)信号控制器。
其中电源回路能够提供稳定的12V充电电压以及14V浮充电压,以及充电工作时,电池所需要的不同电压。
主控电路能够对充电的状态进行有效控制,譬如对充电过程所进行的有效控制。
信号控制能够有效的保障充电安全。
具体工作方式如图1所示。
2 充电控制技术2.1 定时控制此类控制方法十分简单,主要实用范围是恒流点充电法。
既采用恒流电充电法,根据电池的充电情况以及具体的容量大小,确定电流所需的充电时间。
具体充电过程中,在预订充电万仇,定期器可以发出信号,让充电器能快速停止充电,或者可以转移充电器让其保持在浮充的维护状态,这样能避免电池充电时间过程出现的大电流长时间充电。
定时充电的缺点:电池的容量在充电之前很难知道,所以充电过程中由于电池长时间运行造成发热严重,能损坏电池的电量,并很难确定电池的充电时间。
电池的充电时间在无法根据电池状态进行调整的情况下,会出现电池组中的电池充电了不足,甚至很多电池会出现过充电的情况,所以这种充电方式只能适用于充电功率地域0.3C的恒流充电。
2.2 电池电压控制2.2.1 最高电压控制法从充电特征的曲线中能了解到,电池电压在达到最大值的时候,电池就能充足电,此刻需要快速的停止充电。
基于ADUC831和UCC3895的非车载充电机控制电路的研制【摘要】本文介绍了一种基于ADUC831和UCC3895的非车载充电机的控制系统设计。
控制系统由ADUC831、电压电流信号采集电路、UCC3895移相控制电路以及各种保护电路组成。
试验结果证明该控制系统方案满足研制要求。
【关键词】ADUC831;UCC3895;ZVZCS;充电机面对当前能源危机和环境污染问题的双重压力,发展电动汽车,实现汽车能源动力系统的电气化,推动传统汽车产业的战略转型,在国际上已经形成了广泛共识。
目前,尤其是” 十二五”以来我国已出台许多政策,扶持和引导电动汽车行业的快速发展。
在电动汽车的发展过程中,电动汽车充电站这一基础设施的建设具有重要的推动和保障作用,而非车载充电机又是电动汽车充充电站的核心部件,因此研究非车载充电机具有很重要的意义。
本文介绍了一种基于ADUC831和UCC3895的非车载充电机,主要分析其控制系统的设计和研制。
1简介本文设计的充电机输入电压为三相工频交流电压,输出电压400V~600V,输出电流最大为20A,输出功率最大10KW。
本充电机采用了一种基于副边CDD 嵌位的ZVZCS的电路拓扑结构,如图1所示。
2 充电机的控制系统设计充电机的控制系统以ADI公司的8为模拟控制器ADUC831和TI公司的UCC3895为核心。
ADUC831负责外围信号的采集和监测、充电机输出电压电流的控制以及整个充电机系统的各种保护功能;UCC3895根据系统要求产生移向控制信号,控制整个主回路的正常工作。
整个系统的结构如图2所示。
2.1ADUC831ADuC831 MicroConverter®是一款完全集成的单芯片12位数据采集系统。
与ADI公司的所有MicroConverter产品一样,它在单芯片上提供精密模数和数模转换功能以及一个Flash微控制器。
ADuC831硬件完全向后兼容ADuC812。
1引言充电器通常指的是一种将交流电转换为低压直流电的设备。
充电器在各个领域用途广泛,特别是在生活领域被广泛用于手机、相机等等常见电器。
充电器是采用电力电子半导体器件,将电压和频率固定不变的交流电变换为直流电的一种静止变流装置。
在以蓄电池为工作电源或备用电源的用电场合,充电器具有广泛的应用前景[1]。
我国的电池产业虽然起步较晚,但发展很快,但当前我国市场上的充电器普遍存在以下问题:不具备对智能电池的充电功能,扩展性差;故障率高,而且维修困难,影响便携式设备的正常工作;对同类电池充电缺乏自适应性,充电控制策略落伍,导致了电池的寿命短、效率低和可维护性差;体积大,效率低,对电网污染大,不能满足电磁兼容等要求;充电电流小,充电时间长[2]。
本课题研究的是智能充电器,在原有充电器的基础上,加以改进,实现其智能化。
做到自动断电、充电完成报警提示。
同时,采用专用的电池充电芯片实现对充电过程的控制。
2 智能充电器概述2.1 UCC3895的控制原理UCC3895是TI公司生产的专用于PWM移相全桥DC/DC变换的新型控制芯片,可工作于电压模式,也可工作于电流模式,并且可实现输出脉冲占空比从0到100%相移控制,软启动和软停止可按要求进行调节;内置7MHz带宽的误差比较放大器;具有完善的限流及过流保护、电源欠压保护,基准欠压保护、软启动和软停止等功能[3]。
在PWM 型直流变换器中,功率开关管MOSFET在开通和关断过程中,不仅承受一定的电压,而且还承受一定的电流,因此,功率开关管在工作过程和开通、关断过程中将产生导通损耗、开通损耗、关断损耗和开关管结电容充放电损耗等。
当变换器的工作频率升高时,开通损耗、关断损耗和开关管结电容充放电损耗都将随着开关频率的升高而增加,从而使变换器的效率降低。
开关管在电压不为零的条件下开通,且在电流不为零的条件下关断称为硬开关。
在开通和关断过程中,变换器电路中的寄生电感和电容将产生很大的尖峰电压和浪涌电流,还可能产生较强的电磁干扰。
采用谐振变换器后,可利用LC 谐振技术降低开关管开通和关断过程中的di/dt和du/dt,在功率开关管开通时,使两端电压先下降到零,电流才开始上升(零电压开通),在功率开关管关断时,使电流先下降到零,两端电压才开始上升(零电流关断),这样可以使变换器的开关损耗大幅度减小,使开关频率得以提高,从而使变换器中的变压器和滤波元件的体积大大减小,这样便可在保持变换器高效的前提下,大大提高变换器的功率密度[4]。
单片机与UCC3895共同组成控制器部分,相对于仅使用单片机作为控制器的方式,具有响应速度快,控制精度高,软件设计简单,运行稳定等优点。
2.2 智能充电器的优点1、可以给碱性电池充电;通过碱性电池的特性,胭脂出特殊控制器可以精确控制电流,活化碱性电池的化学成分,达到充电目的[5]。
2、可以复活植物人电池;通过控制器自动识别到1V以下或内阻不正常的坏电池,控制器自行调动充电资源,分配最合适的微电流对已死掉的电池进行激活修复,电池修复好以后自动调整达到正常充电状态。
3、自动识别功能,通过IC微电脑识别不可充电池(碳性,锌锰电池)短路电池和有缺陷的可充电池,有防止电池正负极反向短路保护,届时充电器不会充电,大大提供了使用安全4、利用涓流充电;通过只能技术切断快速充电模式,单片机控制快速充电,连续充电过程,并自动转换成涓流充电模式,确保电池完全充饱而不会过充,可以延长电池寿命。
5、充电全程监控;LCD显示充电过程,直观显示电池状态。
6、充电保护措施完善;搞转换效率、电芯只能保护、过压保护、过流保护、过充保护、过温保护、过时保护、短路保护、漏电保护,确保充电安全放心。
7、全电压输入;支持110V~240V充电,适应全球的电压[6]。
3 系统分析和总体设计3.1 对智能充电器的要求本设计由电压传感器,单片机,UCC3895,液晶显示,键盘控制组成,传感器将采集到的电压和电流信息通过模数转换交由单片机处理后,通过单片机控制UCC3895,再由UCC3895控制晶闸管的导通角从而控制充电器的输出电压,同时还可以手动设定充电模式,LCD显示器可以实时显示电池状态。
主要技术指标【1】充电电压误差:≤0.2V【2】适用电压:110V~240V【3】短路保护以及故障显示[7]4 硬件的简单介绍4.1 AT89C51及特点概述AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机,如图2-1所示。
AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案 [8]。
4.1.1 主要特性(1)与MCS-51 兼容(2) 4K字节可编程闪烁存储器(3)寿命:1000写/擦循环(4)数据保留时间:10年(5)全静态工作:0Hz-24Hz(6)三级程序存储器锁定(7) 128*8位内部RAM(8) 32可编程I/O线(9)两个16位定时器/计数器(10) 5个中断源(11)可编程串行通道(12)低功耗的闲置和掉电模式(13)片内振荡器和时钟电路[9]4.1.2 管脚说明VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH 进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高[6]。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号[10]。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故[11]。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下所示:口管脚备选功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号[12]。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC 指令是ALE才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE 禁止,置位无效。
/PSEN:外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:来自反向振荡器的输出[13]。
5 软件设计5.1 软件程序设计的语言选择5.1.1汇编语言的简介汇编语言的特点是用符号代替了机器指令代码,而且助记符与指令代码一一对应,基本保留了机器语言的灵活性。
使用汇编语言能面向机器并较好地发挥机器的特性,得到质量较高的程序。
汇编语言中由于使用了助记符号,用汇编语言编制的程序输入计算机,计算机不能像用机器语言编写的程序一样直接识别和执行,必须通过预先放入计算机的汇编程序的加工和翻译,才能变成能够被计算机识别和处理的二进制代码程序。
用汇编语言等非机器语言书写好的符号程序称为源程序,运行时汇编程序要将源程序翻译成目标程序。
目标程序是机器语言程序,它一经被安置在内存的预定位置上,就能被计算机的CPU处理和执行[14]。
5.1.2 单片机C语言的简介C语言是在70年代初问世的。
一九七八年由美国电话电报公司贝尔实验室正式发表了C语言。
同时由B.W.Kernighan和D.M.Ritchit合著了著名的“THE C PROGRAMMING LANGUAGE”一书。
在《K&R》中并没有定义一个完整的标准C语言,后来由美国国家标准学会在此基础上制定了一个C 语言标准,称之为ANSIC。
作为一种结构化的程序设计语言,C语言的特点就是可以使你尽量少地对硬件进行操作,易于调试和维护,具有很强的功能性、结构性和可移植性,常常被优选作为单片机系统的编程语言。
用C编写程序比汇编更符合人们的思考习惯,具有良好的程序结构,适用于模块化程序设计,将功能模块化,由不同的模块完成不同的功能,这样可使整个应用系统程序结构清晰,易于调试和维护,还可增强可读性和移植性。