开关电源模块并联供电系统设计.pdf

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1、开关电源模块并联供电系统设计1/32 选 修 课 设 计(论 文)题目开关电源模块并联供电系统设计专业电子信息工程班级 111 112班姓名邓逸博孙浙飞汪超指导教师王章权所在学院信息学院完成时间：2014 年 5 月开关电源模块并联供电系统设计开关电源模块并联供电系统设计电子信息工程专业邓逸博孙浙飞汪超摘 要：本设计设计制作的是开关电源模块并联供电系统，能够广泛应用在小功率及各种电子设备领域，能够输出8V 定压，功率可达到16W，并根据要求对两路电流进行按比例分配。本系统由DC/DC 模块，均流、分流模块，保护电路组成。DC/DC 模块以 IRF9530 芯片为开关，配以BUCK 的外围电路实

2、现24V-8V 的降压与稳压。采用LM328比较电路实现电流和电压的检测，控制由 DC/DC 模块构成的并联供电系统均流与分流工作模式，通过比较器电路实现过流保护。同时进行LCD1602 液晶同步显示、独立键盘输入控制。输入的值经过单片机处理程序来控制输出电压，且输出电压和电流可实时显示。关键词：DC/DC模块，BUCK，电流分流开关电源模块并联供电系统设计1/32 目录一、绪论.1 二、设计的目标与基本要求.1（一）、设计目标.1（二）、基本要求.2 三、系统设计.2（一）、系统框图.2（二）、硬件设计与方案选择.3 1、单片机选择.3 2、主电路选择.3 3、驱动电路图.4 4、辅助电源.

3、5 5、电流、电压采样.6 6、显示、按键.7(三)、软件设计.7 1、主程序.7 2、按键程序.8 3、液晶程序.9 4、采样程序.10 5、中断、PID 流程图.11 四、调试过程.12（一）、遇到的问题及解决办法.12（二）、数据分析.13 五、体会与展望.14 参考文献.15 附录.15 附录 1整体电路图.15 附录 2程序代码.15开关电源模块并联供电系统设计1/32 一、绪论分布式直流开关电源系统取代传统的集中式直流开关电源系统已成为大功率电源系统的发展方向：（1）单台大功率电源容易受技术、成本的限制；（2）单台直流开关电源故障会导致整个系统的故障，而分布式电源系统由若干电源模块

4、并联组成，某个电源模块故障不会导致整个电源故障；（3）可根据实际负荷的变化，自动确定需要投入运行的模块数量或者解列退出的模块数量，对变负荷运行很有意义；（4）由于多个电源模块并联运行，使每个电源模块承受的电应力较小，具有较高的运行效率，且具有较好的动态和静态特性。分布式电源系统需要解决的主要问题是实现多个并联运行的模块输出相同的功率。随着通信电源技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而通信电子设备都离不开可靠的电源。进入20世纪 80 年代，计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代；进入20 世纪90 年代，开关电源相继进入各种电子、电气设备领域，程控交

5、换机、通信、电力检测设备电源、控制设备电源等都已广泛使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。二、设计的目标与基本要求（一）、设计目标设计并制作一个由两个额定输出功率均为16W的 8V DC/DC模块构成的并联供电系统（见图 2.1）图 2.1 两路 buck 电路并联供电开关电源模块并联供电系统设计2/32（二）、基本要求（1）调整负载电阻至额定输出功率工作状态，供电系统的直流输出电压UO=8.00.4V。在额定输出功率工作状态下，供电系统的效率不低于60%。（2）调整负载电阻，保持输出电压 UO=8.0 0.4V，使两个模块输出电流之和IO=1.0A且按 I1:I2=1:1模式自动分

6、配电流，调整负载电阻，保持输出电压 UO=8.00.4V，使两个模块输出电流之和IO=1.5A 且按 I1:I2=1:2模式自动分配电流，每个模块输出电流的相对误差绝对值不大于5%。调整负载电阻，保持输出电压 UO=8.00.4V，使两个模块输出电流之和IO=4.0A 且按 I1:I2=1:1 模式自动分配电流，每个模块的输出电流的相对误差的绝对值不大于2%。（3）调整负载电阻，保持输出电压UO=8.0 0.4V，使负载电流 IO 在 1.53.5A 之间变化时，两个模块的输出电流可在（0.52.0）范围内按指定的比例自动分配，每个模块的输出电流相对误差的绝对值不大于2%。（4）具有负载短路保

7、护及自动恢复功能，保护阈值电流为 4.5A（调试时允许有 0.2A的偏差）。在额定输出功率工作状态下，进一步提高供电系统效率。三、系统设计（一）、系统框图图 3.1 系统框图开关电源模块并联供电系统设计3/32 系统说明：以单片机为核心处理元件，DC-DC变换器为主电路。按键、显示便于人机交互。驱动电路将单片机和DC-DC 变换器隔离，辅助电源给单片机和采样电路供电。单片机将电压电流通过采样电路，运放采样回来在内部进行A/D处理，然后将数据输出液晶显示。在内部进行算法调整。使整个系统稳定，并达到基本要求。整个系统设计如上图 3.1 所示。（二）、硬件设计与方案选择1、单片机选择方案一：使用 8

8、9C51单片机指令简单，易学易懂，外围电路简单，硬件设计方便，IO 口操作简单，无方向寄存器，资源丰富，价格便宜、容易购买，资料丰富容易查到，程序烧写简单，但要外接A/D、D/A 芯片，来实现对整个供电系统的控制，需要占用较多的 I/O 接口，会使普通单片机承载过大的数据处理任务，功耗较大。方案二：使用 ATmega16，ATmega16 外设特点：两个具有独立的预分频器和比较器功能的 8位定时器/计数器，两个具有预分频器、比较功能和扑捉功能的16位定时器/计数器，具有独立预分频器的实时时钟计数器，两路8位 PWM，4路分辨率可编程(216位)的 PWM,输出比较调制器，8路10位 ADC，面

9、向字节的两线接口I2C 总线，两个可编程的串行 USART,可工作于主机/从机模式的 SPI 串行接口，具有独立片内振荡器的的可编程看门狗定时器，片内模拟比较器。特殊的处理器特点：上电复位以及可编程的掉电检测，片内经过标定的RC振荡器，片内/片外中断源，6种睡眠模式，可以通过软件进行选择的时钟频率，通过熔丝位可以选择兼容模式，全局上拉禁止功能。结合前两个方案优点，经过方案比较与论证，最终确定使用方案二，因为 ATmega16速度快 自带 PWM，自带 AD，而用 89C51会使电路更加复杂与不稳定所以，用 ATmega16单片机和其它控制器电路同实现整个系统的控制。2、主电路选择方案一：有一种

10、型号为 LM2956的降压开关电压调节器，能够输出 3A的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性，该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器，极大地简化了开关电源电路的设计。方案二：采用 SG3525 自带脉宽调制电源芯片来设计DC-DC 降压转换电路，SG3525简单可靠及使用方便灵活，输出驱动为推拉输出形式，增加了驱动能力；内部含有欠开关电源模块并联供电系统设计4/32 压锁定电路,死区时间可调、软启动控制电路、PWM 锁存器，有过流保护功能，频率可调，同时能限制最大占空比。由此设计而成的电路易于实现脉宽调制，然而在真正使用时会发现，为得到要求的电压输出值，开关管S的参数选取相当不易。方案

11、三：将经过隔离变压器，整流滤波后得到的24VDC 通过 BUCK 降压电路进行DC-DC 转换，由 ATmega16 单片机产生 PWM 控制其占空比，从而得到要求的直流电压。此方案仅用一块控制芯片不但可以实现对BUCK 电路的控制，而且可以结合 A/D和 D/A对输出电压进行调整与显示。由于 ATmega16 单片机自带能够产生脉宽调制所需的PWM信号的端口，在实际制作中用起来比较方便。ATmega16 单片机自带 8 路 10 位 A/D 转换。结合前两个方案优点，经过方案比较与论证，最终确定使用方案三如图3.2，因为 ATmega16 单片机，自带 PWM 模块，可以输出PWM 方波控制

12、电路，节约芯片成本，也可实现 AD转换。用单片机和其它控制器电路同实现整个系统的控制。3.2 主电路图3、驱动电路图方案一：单片机输出PWM，采用 IR2101 驱动 DC-DC 电路中的 IRF9530，控制输出电压。方案二：先采用光耦 TLP250和单片机进行隔离，有效保护单片机，之后用 IRF3205去驱动 MOS 管 IRF9530，控制输出电压。结合两种方案的对比选择方案二如图3.3，因为方案二中采用光耦，将单片机与开关电源模块并联供电系统设计5/32 主电路隔离，能够有效保护单片机，而且也能使正常使电路工作。图 3.3 驱动电路图4、辅助电源方案一：采用集成的三端稳压集成芯片，78

13、15 和 7805 分别给光耦和运放，还有单片机供电，7815 内含过流，过热，过载保护电路。方案二：采用 LM2575开关稳压集成芯片，它内部集成了一个固定的振荡器，是一种高效的稳压芯片，大多数情况下无需加散热片。内部有完善的保护电路，包括电流限制及热关断电路等。它可以根据用户要求选择输出电压，可输出3.3V，5V，12V，15V。然后再经过 7805产生 5V电压。结合两种方案的对比选择方案二如图3.4，因为方案二中的 LM2575的是可调节输出电压的芯片，方便调控，而且它内部有电压基准比较，使输出的电压能够准确并稳定，比 7815要精确，且性能好。开关电源模块并联供电系统设计6/32 图

14、 3.4 辅助电源电路图5、电流、电压采样采样模块是输出电压经过采样回来，形成一个负反馈.经过单片机内部 A/D进行处理，然后使输出更加稳定和准确。电压采样模块直接采用LM358运放如图 3.5，将输出的电压缩小一定倍数后，然后送给单片机处理判断。电流采样是经过0.1 欧/4瓦的采样电阻后，缩小一定倍数，然后经过一个差分电路，将电压值送入单片机进行处理如图 3.6。图 3.5 电压采样电路图图 3.6 电流采样电路图开关电源模块并联供电系统设计7/32 6、显示、按键显示部分采用字符型液晶1602，能够同时显示16x02即 32 个字符。16个引脚，3 个控制引脚，8 位双向数据端引脚。具有微

15、功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的特点。用户可以对EN、RW、RS的数据进行编程，然后通过D0D7输出显示数据。其引脚功能图见下表6.1 表 6.1 1602引脚功能图按键部分采用四个独立的按键，分别控制占空比的加和减，对输出的电压和电流进行控制，使输出能够达到期望的要求，其按键功能表如表6.2。表 6.2 按键功能表键名S1 S2 S3 S4 功能PWM1 加 0.2%PWM1 减 0.2%PWM2 加 0.2%PWM2 减 0.2%CPU 端口号PD0 PD1 PD2 PD3(三)、软件设计1、主程序如图 3.7 为主程序流程图，一开始给系统各部分初始化，包括按键初始化，液晶初始化，P

16、WM 初始化，AD采样初始化，中断初始化，然后在进入大循环，在循环内进行数据的显示，包括当前输入的占空比为多少，当前采样回来的数字量和实际的电压值为多少。还有按键程序，和AD采样。同时每 10 毫秒进入定时器0中断进行调整。开关电源模块并联供电系统设计8/32 开始系统各初始化显示 PWM显示 AD 数据AD采样按键定时器 0中断进行 PID调整结束定时器 0中断定时 10毫秒定时器 0中断 10毫秒？电压比较反馈定时器 0中断YN主程序图 3.7 主程序流程图2、按键程序按键程序流程图如图3.8 所示。按键采用四个独立的按键，分别控制PWM1，PWM2 的加和减，当有键按下时，扫描按键，然后

17、进入判断。判断当前寄存器对应的值是否大于了设定的上限值，如果没有则数值加1，如果达到了则钳位在最大的上限值。然后返回数据。通过按键程序，可以控制占空比的调节。开关电源模块并联供电系统设计9/32 按键开始PD0是否按下？OCR1A+1OCR1B+1OCR1A265&OCR1B265?OCR1A=265OCR1B=265OCR1A-1OCR1B-1OCR1A240&OCR1B261|OCR1B251?OCR1A=261OCR1B=251PD3是否按下？OCR1A-1OCR1B+1OCR1A260?OCR1A=250OCR1B=260结束YNYNYNNYYYYYNNNN图 3.8 按键程序流程图3

18、、液晶程序图 3.8 为 1602 液晶屏的程序框图，1602 由 3 个控制引脚，8 位双向数据端引脚控制显示的内容和位置。因此，这部分程序主要有初始化函数，写命令函数和写数据函数组成。初始化函数主要对液晶屏的显示模式进行设定，写命令函数主要是对显示的位置和显示的方式进行设置，写数据函数是决定显示的内容。开关电源模块并联供电系统设计10/32 开始写命令设置为写命令方式写入命令把命令送入 PB口延时 5毫秒EN置高，把命令写入寄存器延时 5毫秒EN置低结束写数据开始设置为写数据方式写入数据把数据送入 PB口延时 5毫秒EN置高，把数据写入寄存器延时 5毫秒EN置低结束开始初始化设置为双行，5

19、*7 点阵延时 5毫秒开显示，不显示光标延时 5毫秒输入地址自加，屏幕不移动延时 5毫秒清屏延时 5毫秒结束图 3.8 1602程序流程图4、采样程序如图 3.9 是采样程序流程图。一开始配置AD寄存器，然后启动AD寄存器，然后将采样回来的数据组合成10 位的数据，然后采样8 次，去头去尾后，对其求平均值。将数据处理后，给液晶显示。然后进行电压判断，是否小于要求的最小值，如果是的话进行钳位，然后是否小于设定的最大值，是的话，就是在要求范围内，那就进行PID算法的调整，进行电流的分流。如果大于最大值的话，就进行钳位。开关电源模块并联供电系统设计11/32 开始AD 配置，启动AD采样 8次获取采

20、样值获取 AD 采样 8次的平均值AD采样值小于 8.4V对应数字量？OCR1A=265OCR1B=265采样值小于 7.6V对应数字量？OCR1A=240OCR1B=240结束中断 PID电流计算YNN图 3.9 AD 采样程序流程图5、中断、PID 流程图如图 3.10 和 3.11 分别是中断流程图和PID 算法程序流程图。定时器0 中断定时 10毫秒溢出中断，在中断中进行PID 调整，和电压反馈调整。PID 算法是根据公式，对采样电阻采样回来的电压进行反馈计算。根据对P,I,D 三个参数的设置，然后结合算法公式，对输出的数据进行不断的调整，达到要求的值。开关电源模块并联供电系统设计12

21、/32 开始定时器 0中断进行 PID 调整结束配置定时器0中断，定时10 毫秒定时器 0中断 10毫秒？电压比较反馈定时器 0中断YN开始误差=设定值-AD 采样值PID 算法误差是否小于最小偏差？进入 PID 公式调整调整值=0调整值是否大于设定最大值？调整值=设定最大值调整值是否大于设定最小值？调整值=设定最小值输出值=调整值+输出值输出值是否大于设定最大值？输出值=设定最大值输出是否小于设定最小值？输出值=设定最小值结束YNNYYNYNYN图 3.10 定时器 0 中断图 3.11 PID算法流程图四、调试过程（一）、遇到的问题及解决办法（1）、在对电路板进行设计，做板子的时候，经过封

22、塑机出来后的板子，然后用腐蚀剂进行腐蚀，得到了一块单面板，当我们把器件焊上去的时候发现，跟我们预期的反了一下，所有的器件都反了一下，这样子，整个电路就不能用了。经过我们的讨论和思考，我们认为是我们在打印出油印纸的时候没有将它镜像，使整块板子就是按照反面的印了出来，经过我们镜像后，发现和我们所需要的板子是一样的了，所有的元器件都能按照原来的位置进行装配。而且板子也能正常工作。开关电源模块并联供电系统设计13/32（2）、在整个电路都做出来以后，进行模块调试的时候发现方波的波形并不是很好，有一点的曲线，经过老师上课的讲解指导了是，栅极旁边的电阻阻值太大，因为有分布电容，所有会充放电，使波形不是很理

23、想。经过计算后选取了一个合适的阻值，使波形能够达到电路的要求。还有在整体调试的时候，发现上面一路的测试点，一直是0，下面一路一直是1A左右，经过主电路排查后，发现没有问题，然后对测试点进行排查，发现测试点的夹子松掉了，使电流都往下去了。将夹子焊好后，电路正常工作。（3）、在进行程序调试的时候，一直在使用内部的1M晶振，所以一直精度上不去，调节都是很粗的调节，电流一直达不到指标。还有液晶刷新很慢，按键要按很久才能用。后来查阅了资料，发现在烧写程序的时候要勾上熔丝位，如果使用的是8M以上的外部晶振的话，那就要把熔丝位全部勾上。这样才是在使用外部的16M晶振。将熔丝位勾上后，调节程序后，发现精度大大

24、的提升了。能够达到基本的要求。还有在对PID 参数设置的时候，一开始没有头绪，随便调，后来看论坛和同学谈论，发现要一个一个参数的调，在经过多次实验后，将PID参数调整好了，是指标达到了要求。（二）、数据分析表 4.1 和表 4.2 是在电流 1:1 情况下，比例调节和PI 调节的数据对比。表 4.1 负载为 8.9,两模块电流按1:1 分配（比例反馈）I1（A）I2（A）I总（A）Uo（V）给定值0.5 05 1.0 8.0 测量值0.505 0.515 1.002 8.24 绝对误差1%3%0.2%3%表 4.2 负载为 8.5,两模块电流按1:1 分配（PI 反馈）I1（A）I2（A）I总

25、（A）Uo（V）给定值0.5 05 1.0 8.0 测量值0.494 0.508 1.007 8.08 绝对误差1.2%1.7%0.7%1%开关电源模块并联供电系统设计14/32 表 4.3 和表 4.4 是在电流 1:2 情况下，比例调节和PI 调节的数据对比。表 4.3 负载为 7.0，两模块电流按1:2 分配情况（比例反馈）I1（A）I2（A）I总（A）Uo（V）给定值0.5 1.0 1.5 8.0 测量值0.462 0.930 1.497 7.71 绝对误差7.6%7%0.2%3.6%表 4.4 负载为 5.9，两模块电流按1:2 分配情况（PI 反馈）I1（A）I2（A）I总（A）U

26、o（V）给定值0.5 1.0 1.5 8.0 测量值0.508 0.981 1.502 7.60 绝对误差1.6%1.9%0.2%5%对比表 4.1 和表 4.2 可以看出，同样是1：1 的电流分配情况下，比例调节的误差在5%以内，达到了基本的要求，但是在PI 调节下，可以看出误差精度已经达到了2%的要求。对比表 4.3 和表 4.4 可以看出，同样是 1:2 的电流分配情况下，比例调节的误差已经超出了 5%的要求，而在 PI 调节下精度达到了2%以内。对比着两组数据，可以看出了在PI 的调节下精度大大的提升，说明了PID 算法在控制方面的优势，使整个系统更加完善。五、体会与展望通过这次选修课

27、的学习，学到了专业知识方面的一些知识。整个学习的过程是很重要的。由于这个学期在学习电力电子这门课，而课题又正好和电力电子相关知识有关，所以对于这次的课程，通过对整个系统的设计，测试，调整。更好的了解了电力电子和开关电源相关的知识，也更深入的学习到了一些课堂上无法学习到的东西。将课堂的理论知识和实践想结合，将学习到的东西更加印象深刻，不用去死记硬背，能够灵活运用。对于编写程序，整体的逻辑性还要加强。流程图要写好再写程序。对于展望，希望能够在以后的学习中把硬件方面学的更好，能够把不足给弥补。在程序方面多学习一下别人的算法。学的更好，希望一次比一次有进步。开关电源模块并联供电系统设计15/32 参考

28、文献1 程汉湘，武小梅电力电子技术第二版.科学出版社2 谭浩强 C程序设计第三版，北京：清华大学出版社，2008.11 3 童诗白，华成英.模拟电子技术，第四版北京：高等教育出版社，2006.5 4 阎石数字电子技术基础，第五版.北京：高等教育出版社，2006.5 5 蒋燕君.自动控制原理.重庆大学出版社,2008.1 附录附录 1整体电路图附录 2程序代码/*main.c*/#include#include#include1602.h#includekey.h#includead.h#includepid.h#define uchar unsigned char 开关电源模块并联供电系统设计

29、16/32#define uint unsigned int#pragma interrupt_handler timer0_ovf_isr:10/*定时器 0 中断*/void timer0_init(void)TCCR0 =0 x00;/停止定时器 TCNT0 =0 x64;/初始值,每 10 毫秒进一次中断 TIMSK =0 x01;/允许中断 SREG|=BIT(7);/允许全局中断/*外中断 0 函数*/void timer0_ovf_isr(void)TCNT0=0 x64;pid1_calculating();/PID调整 OCR1A pid2_calculating();/PI

30、D调整 OCR1B com_vol();/电压反馈/*PWM设置输出*/void KPWM(void)PORTD|=BIT(4)|BIT(5);DDRD|=BIT(4)|BIT(5);TCCR1A=0 xA2;/两路 PWM，匹配清零 TCCR1B=0 x11;/相位修正 PWM 模式，位数可调，预分频1 ICR1 =800;/此数为 16 位 PWM，16M晶振，clk/(2*N*TOP),频率为 10K OCR1A =255;/占空比 31.8%OCR1B =255;/占空比 31.8%void main()KPWM();/PWM函数 LCD_init();/1602初始化函数 key_i

31、nit();/按键初始化函数开关电源模块并联供电系统设计17/32 timer0_init();/定时器 0 初始化 adcport_init();/AD端口初始化 while(1)Display_PWM();/显示 PWM 函数press();/按键函数display_AD0();/显示 AD0的模拟量和数字量 /*1602.h*/#ifndef _1602_H_#define _1602_H_#define uchar unsigned char#define uint unsigned int void delay(uint MS);void write_com(uint com);vo

32、id write_dat(uint dat);void LCD_init();void Display_PWM();void calculate_AD0();#endif/*1602.c*/#include#include#include1602.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*显示固定数组 PWM:*/const uchar tab=PWM:;/*延时函数*/void delay(uint MS)/约为 1MS的延时函数 uint i,j;for(i=0;iMS;i+)for(j=0;j2282;j+);/2282

33、是在 16MHz晶振下为 MS毫秒 开关电源模块并联供电系统设计18/32/*1602写地址*/void write_com(uint com)PORTA&=BIT(5);/RS=0 PORTA&=BIT(6);/RW=0 PORTB=com;/送地址 delay(5);PORTA|=BIT(7);/EN=1 delay(5);PORTA&=BIT(7);/EN=0 /*1602写数据*/void write_dat(uint dat)PORTA|=BIT(5);/RS=1 PORTA&=BIT(6);/RW=0 PORTB=dat;/送数据 delay(5);PORTA|=BIT(7);/E

34、N=1 delay(5);PORTA&=BIT(7);/EN=0 /*1602初始化*/void LCD_init()DDRA=0XFF;DDRB=0 xFF;delay(5);write_com(0X38);/设 8 位数据线,双行,5*7 点阵 delay(5);write_com(0X0c);/开显示,不显示光标 delay(5);write_com(0X06);/输入地址自加,屏幕不移动 delay(5);write_com(0X01);/清屏 delay(5);/*显示 PWM 占空比*/void Display_PWM()开关电源模块并联供电系统设计19/32 uchar i;ui

35、nt shi,ge,xiaoshu,beichu;uint shi1,ge1,xiaoshu1;shi=OCR1A/100;/将 OCR1A 百位拆分 ge=OCR1A/10%10;/将 OCR1A 十位拆分 xiaoshu=OCR1A%10;/将 OCR1A 个位拆分 beichu=ICR1/10;/将 ICR1变为两位数 shi1=OCR1B/100;/将 OCR1B 百位拆分 ge1=OCR1B/10%10;/将 OCR1B 十位拆分 xiaoshu1=OCR1B%10;/将 OCR1B 个位拆分 write_com(0 x80);for(i=0;tabi!=0;i+)write_dat

36、(tabi);write_com(0 x84);write_dat(shi*100+ge*10+xiaoshu)*100/beichu/100+0 x30);/显示十位 write_dat(shi*100+ge*10+xiaoshu)*100/beichu/10%10+0 x30);/显示个位 write_dat(.);write_dat(shi*100+ge*10+xiaoshu)*100/beichu%10+0 x30);/显示小数点 write_dat(%);write_com(0 x8a);write_dat(shi1*100+ge1*10+xiaoshu1)*100/beichu/1

37、00+0 x30);/显示十位 write_dat(shi1*100+ge1*10+xiaoshu1)*100/beichu/10%10+0 x30);/显示个位 write_dat(.);write_dat(shi1*100+ge1*10+xiaoshu1)*100/beichu%10+0 x30);/显示小数点 write_dat(%);/*AD.H*/#ifndef _AD_H_#define _AD_H_ void adcport_init();void ADC0INIT(void);void ADC1INIT(void);void ADC2INIT(void);int get_ADC

38、data(void);float get_ave(int a8);float get_ADC0data(void);float get_ADC1data(void);float get_ADC2data(void);void display_AD0();开关电源模块并联供电系统设计20/32#endif/*AD.C*/#include#include#include1602.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/参考电压#define REF 5.12 /*ADC端口初始化*/void adcport_init()DDRA&

39、=BIT(0);PORTA&=BIT(0);DDRA&=BIT(1);PORTA&=BIT(1);DDRA&=BIT(2);PORTA&=BIT(2);/*ADC0初始化*/void ADC0INIT(void)ADMUX=0 x40;/AREF基准压，结果右对齐，通道为ADC0 ADCSRA=0 x87;/使能 ADC，单次转换，预分频为128 ADCSRA|=(1ADSC);/启动首次转换 while(!(ADCSRA&(1ADIF);/等待转换结束 ADCSRA|=(1ADIF);/清除 ADIF位/*ADC1初始化*/void ADC1INIT(void)ADMUX=0 x41;/AR

40、EF基准压，结果右对齐，通道为ADC1 ADCSRA=0 x87;/使能 ADC，单次转换，预分频为128 ADCSRA|=(1ADSC);/启动首次转换 while(!(ADCSRA&(1ADIF);/等待转结束循环 ADCSRA|=(1ADIF);/清除 ADIF位 开关电源模块并联供电系统设计21/32/*ADC2初始化*/void ADC2INIT(void)ADMUX=0 x42;/AREF基准压，结果右对齐，通道为ADC2 ADCSRA=0 x87;/使能 ADC，单次转换，预分频为128 ADCSRA|=(1ADSC);/启动首次转换 while(!(ADCSRA&(1ADIF)

41、;/等待转结束循环 ADCSRA|=(1ADIF);/清除 ADIF位/*获取 ADC 的采样值*/int get_ADCdata(void)int a,b;a=b=0;b=ADCL;/读高位后数据更新 a=ADCH;/再读取 ADCH 数据 a=(a8);/右对齐，左移八位 a=(a|b);/组成 10 位二进制数据 return a;/*去头去尾，获取平均值*/float get_ave(int a8)float v;unsigned char i;float sum=0;for(i=1;i7;i+)/从第 2 次到第 6 次数据 sum=sum+ai;v=sum/6;return v;/

42、*获取 ADC0 采样 8 次的平均值*/float get_ADC0data(void)unsigned char i=0;float v;int buf8=0;开关电源模块并联供电系统设计22/32 for(i=0;i8;i+)ADC0INIT();/AD初始化一次bufi=get_ADCdata();/将数据放入数组 v=get_ave(buf);return v;/*获取 ADC1 采样 8 次的平均值*/float get_ADC1data(void)unsigned char i=0;float v;int buf8=0;for(i=0;i8;i+)ADC1INIT();/AD初始

43、化一次bufi=get_ADCdata();/将数据放入数组 v=get_ave(buf);return v;/*获取 ADC2 采样 8 次的平均值*/float get_ADC2data(void)unsigned char i=0;float v;int buf8=0;for(i=0;i8;i+)ADC2INIT();/AD初始化一次bufi=get_ADCdata();/将数据放入数组 v=get_ave(buf);return v;/*将数据拆分送显示*/void display_AD0()int a,b;uchar s6,k6;开关电源模块并联供电系统设计23/32 uchar i

44、,j,m;a=get_ADC0data()*REF/1024*1000;/将数据转化为十进制 b=get_ADC0data();/数字量 s0=a/1000+0;s1=.;s2=a%1000/100+0;s3=a%100/10+0;s4=a%10+0;s5=V;k0=D;k1=:;k2=b/1000+0;k3=b%1000/100+0;k4=b%100/10+0;k5=b%10+0;write_com(0 xC0);for(i=0;i6;i+)write_dat(si);write_com(0 xC7);for(j=0;j=360)/实际电压值大于 8.4V OCR1A=265;/钳位到 8.

45、4V OCR1B=265;if(get_ADC2data()=310)/实际电压值小于7.6V OCR1A=240;/钳位到 7.6V 开关电源模块并联供电系统设计24/32 OCR1B=240;/*KEY.H*/#ifndef _KEY_H_#define _KEY_H_ void key_init();void press();uchar key();#endif/*KEY.C*/#include#include#include1602.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned int uint count_pwm=255;uint

46、 count_pwm1=255;/*按键初始化函数*/void key_init()DDRD&=BIT(0);/独立键盘接口置高电平 PORTD|=BIT(0);DDRD&=BIT(1);/独立键盘接口置高电平 PORTD|=BIT(1);DDRD&=BIT(2);/独立键盘接口置高电平 PORTD|=BIT(2);DDRD&=BIT(3);/独立键盘接口置高电平 PORTD|=BIT(3);DDRD&=BIT(7);/独立键盘接口置高电平 PORTD|=BIT(7);/*按键函数*/void press()uchar m;开关电源模块并联供电系统设计25/32 m=PIND;m&=0 x0f

47、;if(m=0X0e)count_pwm=OCR1A;/读取当前 PWM 值 count_pwm+=1;count_pwm=OCR1B;/读取当前 PWM 值 count_pwm+=1;delay(1);/按键消抖 while(PIND=0 x0e);OCR1A=count_pwm;/OCR1A赋新值 OCR1B=count_pwm;/OCR1B赋新值 if(OCR1A=265&OCR1B=265)OCR1A=265;OCR1B=265;if(m=0X0d)count_pwm=OCR1A;/读取当前 PWM 值 count_pwm-=1;count_pwm=OCR1B;/读取当前 PWM 值

48、count_pwm-=1;delay(1);/按键消抖 while(PIND=0 x0d);OCR1A=count_pwm;/OCR1A 赋新值 OCR1B=count_pwm;/OCR1B 赋新值 if(OCR1A=240&OCR1B=261|OCR1B=251)OCR1A=261;OCR1B=251;if(m=0X07)count_pwm=OCR1A;/读取当前 PWM 值 count_pwm-=1;count_pwm1=OCR1B;/读取当前 PWM 值 count_pwm1+=1;delay(1);/按键消抖 while(PIND=0 x07);OCR1A=count_pwm;/OCR

49、1A 赋新值 OCR1B=count_pwm1;/OCR1B 赋新值 if(OCR1A=260)OCR1A=250;OCR1B=260;/*PID.H*/#ifndef _PID_H_#define _PID_H_ void pid1_calculating();void pid2_calculating();#endif/*PID.H*/#include#include#include#includead.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned int 开关电源模块并联供电系统设计27/32/pid的参数#define Kp 0.1

50、 /PID调节的比例常数#define Kp1 0.6 /PID调节的比例常数#define ki 65536 /PID调节的积分常数#define ki1 65536 /PID调节的积分常数#define kd 0 /PID调节的微分时间常数#define kd1 0 /PID调节的微分时间常数#define T 0.01 /采样周期#define T1 0.01 /采样周期#define Kpp Kp*(1+0.25+0)/计算公式#define Kpp1 Kp1*(1+0.25+0)/计算公式#define Kii (-Kp)*(1+0.25)/计算公式#define Kii1 (-Kp