基于UCC3895与单片机的智能充电器的软件设计

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、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，但开展很快，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，在原有充电器的根底上，加以改良，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2．1UCC3895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带宽的误差比拟放大器；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共同组成控制器局部，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，到达充电目的[5]。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，分配最适宜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到达正常充电状态。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，大大提供了使用平安利用涓流充电；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。充电全程监控；LCD显示充电过程，直观显示电池状态。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，确保充电平安放心。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。主要技术指标充电电压误差：≤0.2V适用电压：110V～240V短路保护以及故障显示[7]4硬件的简单介绍4.1AT89C51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—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory〕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〕数据保存时间：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口输出其特殊功能存放器的内容。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P3.0RXD〔串行输入口〕P3.1TXD〔串行输出口〕P3.2/INT0〔外部中断0〕P3.3/INT1〔外部中断1〕P3.4T0〔记时器0外部输入〕P3.5T1〔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，那么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，根本保存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“THECPROGRAMMINGLANGUAGE〞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根底上制定了一个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。在绝大多数场合采用C语言编程即可完成预期的目的，但是对实时时钟系统、要求执行效率高的的系统就不适合采用C语言编程，对这些特殊情况进行编程时要结合汇编语言。汇编语言具有直接和硬件打道、执行代码的效率高等特点，可以做到C语言所不能做到的一些事情。这种混合编程的方法将C语言和汇编语言的优点结合起来，已经成为目前单片机开发最流行的编程方法。5.2软件整体设计及各模块设计绘制流程图所谓流程图，就是用各种符号、图形、箭头把程序的流向及过程用图形表示出来。绘制流程图是单片机程序编写前最重要的工作，通常我们的程序就是根据流程图的指向采用适当的指令来编写的。本文的软件程序模块包括对键盘扫描单元程序、LCD显示程序、温度检测程序、A/D电压电流转换的编写来实现充电器的智能充电。5.2.1主程序模块该软件的目的是控制电池充电及维护终点及状态显示。当电池放入该智能充电器时，我们可以人为选择充电状态与维护状态，然后读入温度传感器环境温度，决定电池充电或维护状态的最终电压。再由程序控制充电及维护I/O口电平的上下，选择是对电池充电还是维护。在由ADC0832采样的电压判断电池维护或充电的终止时刻，并由内部程序计算出电池充电电流、充电电压、电池内阻等参数输出给LCD1602，由其显示电池状态。用户修改参数用户修改参数装在默认参数开始？采样电池电压反接？判断充电阶段恒压阶段浮充阶段恒流阶段报警初始化修改默认参数YNYYNN图5.1主程序流程图输出恒定电流输出恒定电流ALART=1?设定时间到？采集电池电压>转换电压恒压阶段停止报警YYNNNY图5.2恒流充电阶段流程图输出恒定电压输出恒定电压ALART=1?采集充电电流<转换电流浮充电流设定时间到报警停止YYNNN图5.3恒压充电阶段流程图Y5.2.2温度检测模块开始开始系统初始DS18B20温度检测输入温度范围？键值处理设定温度与当前温度比拟超过温度范围？进行温度控制NNYY图5.4温度检测流程图低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小〔1〕，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门翻开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定,每次测量前，首先将-55℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度存放器中，减法计数器1和温度存放器被预置在-55℃所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度存放器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度存放器值的累加，此时温度存放器中的数值即为所测温度#include"reg51.h"#include"d1820.h"intt;uintnum;uchardat;//读写数据变量uchara=0;ucharb=0;floattep=0;//读一个温度时的温度转换中间间uchardatatempbuf[4]=0;//温度字型显示中间变量voiddelay(uintnum)//延时{while(num--);}voidInit_DS18B20(void)//初始化{charx=0;DQ=1;delay(10);//稍作延时DQ=0;delay(80);//延时>480us540usDQ=1;//拉高总线15-60usdelay(20);x=DQ;//读总线状态为0复位成功，为1那么不成功delay(30);DQ=1;//释放总线}ucharReadOneChar(void)//读1820一个字节{uchari;uchardat=0;for(i=0;i<8;i++){DQ=0;dat>>=1;DQ=1;//给脉冲if(DQ){dat|=0x80;}//读1///读0右移处理delay(8);//15us内读完一个数}return(dat);}voidWriteOneChar(uchardat)//写DS18B20{uchari=0;for(i=0;i<8;i++){DQ=0;DQ=dat&0x01;//写所给数据最低位delay(10);///////////DQ=1;//给脉冲dat>>=1;}delay(8);}intReadOneTemperature(void)//读取温度值{Init_DS18B20();WriteOneChar(0xcc);//发跳过ROM命令WriteOneChar(0x44);//发读开始转换命令Init_DS18B20();WriteOneChar(0xcc);//发跳过ROM命令WriteOneChar(0xbe);//读存放器，共九字节，前两字节为转换值a=ReadOneChar();//a存低字节b=ReadOneChar();//b存高字节t=b;t<<=8;//高字节转换为10进制t=t|a;tep=t*0.0625;//转换精度为0.0625/LSBt=tep*10+0.5;//保存1位小数并四舍五入****后面除10复原正确温度值〕return(t);}voidTemperaturepro(void)//温度处理{inttemp;temp=ReadOneTemperature();tempbuf[3]=temp/1000;//百位tempbuf[2]=temp/100%10;//十位tempbuf[1]=temp%100/10;//个位tempbuf[0]=temp%10;//小数}5.2.3PWM控制模块A/D采用外部中断触发的方式，当数据到来的时候将数据读入，根据不同的电压值选择不同方案，并且用定时器每500ms查询1次，改变原来的方案。程序清单如下：功能：通过定时器定时从A/D上读取数据，根据不同的电压选择不同的控制充电方案，使用PWM控制输出脉宽来控制电流。ORG0000HLJMPSTARTORG0003HLJMPEXTERN_INT；外中断入口ORG000BHLJMPTIMER0_INT；定时器中断入口；程序开始，初始化各个存放器以及标志位START:MOVSP,#050H；设置堆栈MOVR0,#030H；设置A/D存储单元初始地址MOVIE,#0FFH；翻开所有中断MOVDPTR,#78FFH；采集通道首地址，只使用一路A/D就可以MOVR0,#40HMOV@R0,#00H；去除方案选择位MOVR0,#40HMOV@R0,#00H；去除方案选择触发位MOVR1,#42HMOV@R0,#00H；去除定时器计数器LCALLTIMER1_INIT；进入循环，查询标志位，采取不同的方案LOOP:MOVR0,#30H；30H是A/D转换的地址，将数据和几个值进行比拟；确定方案MOVA,@R0SUBBA,#30H；当电压很小的时候，采用第1种方案，向引脚PWM；发送占空比为10%的信号JCPROCESS_01MOVA,@R0SUBBA,@90HJCPROCESS_02；当电压较小的时候，采用第2种方案，向引脚PWM；发送占空比为20%的信号MOVA,@R0SUBBA,@90HJZPROCESS_03；当电压正好的时候，采用第3种方案，向引脚PWM；发送占空比为50%的信号MOVA,#04H；当电压超出的时候，采用第4种方案，向引脚PWM；发送占空比为0%的信号LJMPPROCESS_04CLEAR_FLAG:MOVR0,#40H；去除方案选择位MOV@R0,#00HMOVR0,#41H；去除触发位MOV@R0,#00HLJMPLOOPPROCESS_01:MOVR1,#040HMOV@R1,#01H；选择方案1PROCESS_01_NEXT:SETBP2.0；将和PWM连接的管脚置高MOVR1,#0F0HMOVR0,#00HPROCESS_01_01:DJNZR1,PROCESS_01_01DJNZR0,PROCESS_01_01；空跑16*256*2个周期CLRP2.0；将和PWM来连接的管脚置低MOVR1,#070HMOVR0,#00HPROCESS_01_02:DJNZR1,PROCESS_01_02DJNZR0,PROCESS_01_02；空跑16*256*2*9个周期MOVR1,#040H；当方案改变标志位到来的时候，去除标志位并；且重新进行判断CJNE@R1,#00H,CLEAR_FLAGSJMPPROCESS_01_NEXTPROCESS_02:MOVR1,#040HMOV@R1,#02H；选择方案2PROCESS_02_NEXT:SETBP2.0；将和PWM连接的管脚置高MOVR1,#0E0HMOVR0,00HPROCESS_02_01:DJNZR1,PROCESS_02_01DJNZR0,PROCESS_02_01；空跑16*256*2个周期CLRP2.0；将和PWM连接的管脚置低MOVR1,#080HMOVR0,00HPROCESS_02_02:DJNZR1,PROCESS_02_02DJNZR0,PROCESS_02_02;；空跑16*256*2*8个周期MOVR1,#041H；当方案改变标志位到来的时候，去除标志；位并且重新进行判断CJNE@R1,#00H,CLEAR_FLAGSJMPPROCESS_02_NEXRPROCESS_03:MOVR1,040HMOV@R1,#03H；选择方案3PROCESS_03_NEXT:SETBP2.0；将和PWM连接的管脚置高MOVR1,0B0HMOVR0,#00HPROCESS_03_01:DJNZR1,PROCESS_03_01DJNZR0,PROCESS_03_01；空跑16*256*2*2个周期CLRP2.0；将和PWM连接的管脚置低MOVR1,#0B0HMOVR0,00HPROCESS_03_02:DJNZR1,PROCESS_03_02DJNZR0,PROCESS_03_02;；空跑16*256*2*7个周期MOVR1,#041H；当方案改变标志位到来的时候，去除标志；位并且重新进行判断CJNE@R1,#00H,CLEAR_FLAGSJMPPROCESS_03_NEXRPROCESS_04:CLRP2.0MOVR1,#040HMOV@R1,#04H；选择方案4MOVR1,041HCJNE@R1,#00H,CLEAR_FLAGSJMPPROCESS_04TIMER1_INIT;ANLTMOD,0FH；设置定时器T1为方式2ORLTMOD,#10HMOVTOMD,#21H；定时器T0工作在方式1MOVPCON,#080HCLRTRT1；禁止定时器T1SETBEASETBET1SETBET0SETBPT0；定时器T0中断优于串口中断CLRTF1MOVTL0,#00HMOVTH0,#01FH；定时器T0中断发生时间为62.5msSETBTR0；使能定时器T0CLRTF0RET；进入定时器中断，每500ms设置1次标志位TIMER0_INT:PUSHACC；累加器入栈PUSHPSW；程序状态字入栈MOVPSW,#18H；切换存放器区域CLRTF0；去除定时器中断TF0CLRTF0；禁止定时器中断T0MOVTL0,#00HMOVTH0,#01FH；定时器T0中断发生时间为6CLRTF0；去除溢出中断位MOVR1,#42HINC@R1；增加计数器的值，到8为止，这样到达500msCJNE@R1,#08H,TIMER0_READYMOV@R1,#00H；去除计时器的值MOVR1,#041H；设置标志位，每500ms重新选择方案MOV@R1,#01HTIMER0_READY:SETBTR0；使能定时器T0POPPSW；程序状态字出栈POPACC；累加器出栈RETI；进入外部中断，每进入一次读取ADC的值EXTERN_INT:PUSHACC；累加器压栈PUSHPSW；程序状态字压栈MOVPSW,010H；切换存放器区域MOVDPTR,#78FFH；A/D转换器首地址MOVXA,@DPTR；读入A/D的值MOVR1,030H；存储A/D转换器的数据的地址MOV@R1,A；将A/D的值读入该地址POPPSW；程序状态字出栈POPACC；累加器出栈RETIEND5.2.4键盘扫描模块图5.5是89C51单片机应用系统的键输入软件框图。对于任何一个单片机应用系统，键盘总要有其相应的接口电路与CPU相连，通过软件了解键盘的输入信息。而CPU可以才用中断方式或查询方式来了解有无键输入，并检查是哪个键按下，将键号送入累加器ACC，然后通过散转指令去执行相应的程序，以完成该键完成的功能，最后又返回到原始状态。01#按键应用程序01#按键应用程序00#按键应用程序键扫描有无键按下查键号JMP@A+DPTRNN#按键应用程序NYA=00HA=01HA=NNH图5.589C51单片机应用系统键盘输入软件框图对键盘扫描电路的扫描方式有行扫描法和线反转法。确定矩阵式键盘上任何一个键被按下通常采用“行扫描法〞或者“行反转法〞。行扫描法又称为逐行〔或列〕扫描查询法，它是一种最常用的多按键识别方法。在此次程序编写中，本文采用行扫描法进行对键盘扫描程序的编写。如上图，单片机的P1口用作键盘I/O口，键盘的列线接到P1口的低4位，键盘的行线接到P1口的高4位。列线P1.0-P1.3分别接有4个上拉电阻到正电源+5V，并把列线P1.0-P1.3设置为输入线，行线P1.4-P1.7设置为输出线。4根行线和4根列线形成16个相交点。检测当前是否有键被按下。检测的方法是P1.4-P1.7输出全“0〞，读取P1.0-P1.3的状态，假设P1.0-P1.3为全“1〞，那么无键闭合，否那么有键闭合。去除键抖动。当检测到有键按下后，延时一段时间再做下一步的检测判断。在每组行输出时读取，假设全为“1〞，那么表示为“0〞这一行没有键闭合，否那么有键闭合。由此得到闭合键的行值和列值，然后可采用计算法或查表法将闭合键的行值和列值转换成所定义的键值。为了保证键每闭合一次CPU仅作一次处理，必须却除键释放时的抖动。其流程图如图5.7。图5.6矩阵式键盘的连接图开始开始键盘初始化读列是否有键按下延时去抖动读列是否有键按下根据当前状态识别按键显示键值NYNY图5.7键盘扫描流程图具体程序如下：/*************************键盘扫描子程序****************************/SCANKY:MOVR3,#0F7H;扫描初值〔P2.3=0〕MOVR2,#00H;R2为取键盘码指针L2:MOVA,R3;开始扫描MOVP2,扫描值输出至P2口MOVA,P2;读入P2值，判断是否有键按下MOVR4,A;存入P2值，以判断是否放开按键SETBC;后用带循环移位MOVR5,#04H;先扫描4列L3:RLCA；先从P2.3相接这一行P2.4-P2.7哪个键按下了JNCKEYIN;C=0那么有键按下，跳至KEYININCR2;C=1说明没有键按下，取码指针加1DJNZR5,L3;3列扫描完毕?MOVA,R3;扫描值载入SETBC;RRCA;扫描下一行MOVR3,A;存回扫描存放器JCL2;4行扫描完？没有那么回L2继续扫描RET;一遍扫描完返回KEYIN:MOVR7,#60H;30MS消抖动D2:MOVR6,#248DJNZR6,$DJNZR7,D2D3:MOVA,P2;读入P2值，判断换键是否松开XRLA,R4;与上次值XX比拟JZD3;ACC=0表示未放MOVA,R2;按钮已松开，取码指针载入MOVDPTR,#KEYSCAN_TABMOVCA,@A+DPTRSETBFLAG_KEY;键盘扫描一次有输入标志位置位MOVKEYBUFF,A；键盘码放入键盘存储器KEYBUFFRET键盘扫描码KEYSCAN_TAB:DB01H,02H,03H,0CHDB04H,05H,06H,0DHDB07H,08H,09H,0DHDB0AH,00H,0BH,0FH5.2.5LCD显示模块如果说键盘构成的是单片机的输入系统，那么液晶屏就是单片机的输出系统。在单片机系统中，通常用LCD液晶显示器来显示各种数字或符号，由于它具〔1〕位数多，可显示32位，32个数码管体积相当庞大了。〔2〕显示内容丰富，可显示所有数字、字母、符号等192种ASCII码对应的字符。〔3〕程序简单，如果用数码管动态显示，会占用很多时间来刷新显示，而1602自动完成此功能。因此使用非常广泛。LCD1602液晶显示模块可以显示两行，每行16个字符，采用单+5V电源供电，外围电路配置简单，价格廉价，具有很高的性价比。.11602LCD功能介绍〔1〕1602采用标准的16脚接口，其中：第1脚：VSS为电源地第2脚：VDD接5V电源正极第3脚：V0为液晶显示器比照度调整端，接正电源时比照度最弱，接地电源时比照度最高〔比照度过高时会产生“鬼影〞，使用时可以通过一个10K的电位器调整比照度〕。第4脚：RS为存放器选择，高电平1时选择数据存放器、低电平0时选择指令存放器。第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端。第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。〔2〕、1602LCD的操作指令说明1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。指令1：清显示，指令码，光标复位到地址位置。指令3：光标和显示模式设置。其中：I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移；S：屏幕上所有文字是否左移或者右移，高电平。指令4：显示开关控制。其中：D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示；C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标；B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。指令5：光标或显示移位。其中：S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。指令6：功能设置命令。其中：DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线；N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示；F：低电平时显示5×7的点阵符，高电平时显示5×10的点阵字符。指令7：字符发生器RAM地址设置。指令8：DDRAM地址设置。指令9：读忙信号和光标地址。其中：BF：读忙标志位，高电平表示忙、,此时模块不能接收命令或者数据低电平表示不忙。指令2：光标复位，光标返回到地址00H。指令10：写数据。指令11：读数据。显示子程序如下：Voiddisplay(){s=keyb(num);//显示一位数disp[0]=s/100+‘0’;disp[1]=s/10%10+‘0’;disp[2]=s%10+‘0’;判断是否有按键按下判断是否有按键按下扫描、判行确定键值判第七位是否为0开始LCD1602初始化扫描按键延时消抖首行扫描字R3列扫描送P1键值入栈保护键值转化为ASII码，存入存放器判释放键值LCD1602写命令显示延时结束图5.8LCD显示流程图if(s<10){write_disp(0,0,disp[0]);//将数值转换为ASCII码显示write_disp(0,1,0xa0);//显示空白write_disp(0,2,0xa0);delay(1);}elseif(s>10&&s<100)//显示两位数｛For〔k=1;k<3;k++〕{Write_disp(0,k-1,disp[k]);Delay(1);}write_disp(0,2,0xa0);//显示空白}else//显示三位数{for(k=0;k<3;k++){write_disp(0,k,disp[k]);delay(1);}}}5.2.5A/D电压电流转换模块A/D的工作原理：初始化时将逐次逼近存放器各位清零；转换开始时，先将逐次逼近存放器最高位置1，送入D/A转换器，经D/A转换后生成的模拟量送入比拟器，称为Vo，与送入比拟器的待转换的模拟量Vi进行比拟，假设Vo<Vi，该位1被保存，否那么被去除。然后再置逐次逼近存放器次高位为1，将存放器中新的数字量送D/A转开始开始STARTEOCOE=1读数OE=0结束图5.9A/D转换流程图换器，输出的Vo再与Vi比拟，假设Vo<Vi，该位1被保存，否那么被去除。重复此过程，直至逼近存放器最低位。转换结束后，将逐次逼近存放器中的数字量送入缓冲存放器，得到数字量的输出。逐次逼近的操作过程是在一个控制电路的控制下进行的。EOC表示转换结束信号，要是转换结束，EOC等于一，没有结束就是零。OE是输出使能端，高电平输出。然后A/D开始读取转换的电压电流值，输出读取的电压电流值。#include<reg52.h>//A/D转换#include<intrins.h#defineByteunsignedchar#defineWordunsignedintsbitDisClk=P2^7;sbitDisDat=P2^6;sbitA1=P0^0;sbitB1=P0^1;sbitC1=P0^2;sbitD1=P0^3;/*-----------------------------------------------------------功能：ADC0809接口程序目标芯片：AT89S52单片机占用资源：采集到的数字量接P1口、MCUADC0809变量名称P3.7START/ALEADC_STP3.5EOCADC_EOCP3.6OEADC_OEALECLK〔经二分频〕无用户接口函数：ByteADC0809(void)-----------------------------------------------------------*/#defineAdcDataP1 //ADC输出的数字量接单片机P1口#defineN10 //滑动平均滤波队列长度ByteValueBuf[N]; //滑动平均滤波队列ByteFilterCnt=0; //队列指针sbitADC_ST=P3^7; //START&ALEsbitADC_EOC=P3^5; //EOCsbitADC_OE=P3^6; //OUTPUTENABLE--OEByteADC0809(void){Bytei;ADC_ST=1; //启动ADC0809，锁存转换通道地址，开始转换for(i=10;i>0;i--) ; //微秒级延时,保持高电平一段时间ADC_ST=0;while(!ADC_EOC) ; //等待ADC0809转换结束ADC_OE=1; //使能ADC0809输出i=AdcData; //MCU采集ADC0809的数字量ADC_OE=0; //关ADC0809输出使能return(i); //返回采集到的数字量}BytePingFilter(void) //滑动平均值滤波//==========================================================================={intCount;intSum; ValueBuf[FilterCnt++]=ADC0809(); if(FilterCnt==N) { FilterCnt=0; } for(Count=0;Count<N;Count++) { Sum+=ValueBuf[Count]; } return(Byte)(Sum/N);6系统调试与改良6.1硬软件结合进行调试软件的调试是整个设计之中的一个重要环节，它既可以对硬件连接的正确与否性进行检测，也可以验证软件的匹配性，所以调式的成功与否至关重要。但是由于条件有限，我和队友不可能进行真实的仿真实验。假设开始我和本组队友在进行调式时受挫，实验用的放电放空的镍镉蓄电池在一段时间的充电之后始终没有蓄积电量。于是我们就要展开分析，软件这局部应该是没有什么问题的，因为程序是先前的专业科技人员经过无数次实验验证的，所以目光要转向硬件方面，首先启动电路的电源，通盘检测一下电路是否全部连接通，如果没问题，接下来就检查ADC变换是否进行，这只需要用其它的软件单独测试AD0329转换器是否完好，倘假设这没问题就等ADC转换结束之后，读入了转换数据，在单片机仿真的几组内部信息显示栏中查看CPU对程序的执行情况，是否有采用定时查询电压的机制，定时器每500ms给出标志位，查询A/D上的电压值，然后根据不同的电压选择不同的方案结论本次设计一开始，曾经一度对课题有许多不清楚和不了解的地方，经过近一周时间的课题分析，并与同组同学进行讨论，又在指导老师的讲解下对课题有了初步了解，但是深入课题之后，发现由于间隔时间过长，许多过去课堂上学过的知识点都遗忘了，在进行设计中的相关实验局部的操作时以及实验仪器的使用方法和考前须知都不很熟练，甚至有些遗忘，通过查阅相关资料，将一些根底知识进行了回忆，但在实验过程中仍出现了一些书本中没有讲到的问题。基于UCC3895智能充电器的设计，我分别设计了PWM控制模块，温度检测模块,A/D电压电流转化模块，LCD显示模块，键盘输入模块。读充电器实现智能化控制，自动断电、充电完成报警提示等。同时，充电的时间尽量缩短，实现短时充电。致谢本研究及论文是在我的指导老师的亲切关心和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和鼓励着我。从