基于单片机精确计时的开关电源设计.docVIP

目 录 第一章 绪 论 2 1.1.课题背景 2 1.1.1.单片机概述 2 1.2. MCS－51系列单片机介绍 3 1.2.1.基本特性 3 1.2.2. 引脚功能 4 第二章 硬件系统的设计 7 2.1. 设计方案 7 2.2. 硬件设计电路框图 7 2.3. 机型及器件选择 8 2.3.1. 单片机的选择 8 2.3.2. 时钟电路的设计 8 2.3.3. 复位电路的设计 9 2.3.4?. LED显示电路设计与器件选择 9 2.3.5. 按键电路设计与器件选择 10 2.3.6. 继电器电路设计 11 2.3.7. 时钟/日历电路设计与器件选择 12 2.4. 硬件设计电路原理图与PCB图 12 2.5.实物图 13 2.6. 硬件的调试 13 第三章 软件设计 14 3.1. 程序流程图 14 3.2.程序的编写 14 3.3.用protues 进行仿真 17 总 结 18 致 谢 19 参 考 文 献 20 附录一 硬件设计原理图 21 附录二 硬件设计PCB图 22 单片机精确计时的电源开关的设计 第一章 绪 论 1.1.课题背景 1.1.1.单片机概述 单片机也被称作“单片微型计算机”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”。单片机一词最初是源于“Single Chip Microcomputer”,简称SCM。随着SCM在技术上、体系结构上不断扩展其控制功能，单片机已不能用“单片微型计算机”来表达其内涵。国际上逐渐采用“MCU”(Micro Controller Unit)来代替，形成了单片机界公认的、最终统一的名词。为了与国际接轨，以后应将中文“单片机”一词和“MCU”唯一对应解释。在国内因为“单片机”一词已约定俗成，故而可继续沿用。 1.1.2. 单片机的主要特点 单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O等一台计算机所需要的基本功能部件。一个集成在一块芯片上的完整计算机系统高集成度，体积小，高可靠性 单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上，集成度很高，体积自然也是最小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的，内部布线很短，其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。单片机程序指令，常数及表格等固化在ROM中不易破坏，许多信号通道均在一个芯片内，故可靠性高。控制功能强了满足对对象的控制要求，单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力，I/O口的逻辑操作及位处理能力，非常适用于专门的控制功能低电压，低功耗，便于生产便携式产品为了满足广泛使用于便携式系统，许多单片机内的工作电压仅为1.8V～3.6V，而工作电流仅为数百微安。 易扩展 片内具有计算机正常运行所必需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统。 优异的性能价格比 单片机的性能极高。为了提高速度和运行效率，单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。单片机的寻址能力也已突破64KB的限制，有的已可达到1MB和16MB，片内的ROM容量可达62MB，RAM容量则可达2MB。由于单片机的广泛使用，因而销量极大，各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉，其性能价格比极高。MCS-51单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O等一台计算机所需要的基本功能部件。片内程序存储器含有4KB的Flash存储器，允许在线编程，檫写周期可达1000次； 片内数据存储器内含128字节的RAM； I/O口具有32根可编程I/O线； 具有两个16位I/O线； 中断系统具有6个中断源、5个终端矢量、2个中断优先级的中断结构； 串行口是一个全双工的串行通信口； 具有两个数据指针DPTR0和DPTR1； 低功耗节电模式有节电模式和掉电模式； 包含3级程序锁定位； AT89S51的电源电压为4.0-5.5V，AT89LS51的电源电压为2.7-4.0V； 振荡器频率0-33MHz（AT89S51），0-16MHz(AT89LS51); 具有片内看门狗定时器； 灵活的在线片内编程模式（字节和页编程模式）； 具有断电标志模式POF；P0口——8位、开漏极、双向I/O口。P0口可作为通用I/O口，但必须外接上拉电阻；作为输出口，每个引脚课吸收8个TTL的灌电流。作为输入时，首先应将引脚置1。P0口也可用作外部程序存储器和数据存储器是的低八位地址/数据总线的复用线。在该模式下，P0口含有内部上拉电阻。 在Flash编程时，Po口接受代码数据；在编程校验时，P0口输出代码字节数据（需要外接上拉电阻