基于單片機(jī)控制的開關(guān)電源模塊

3 軟件設(shè)計(jì)
軟件主要由主程序和中斷服務(wù)程序組成，主要用來實(shí)現(xiàn)鍵盤設(shè)定基準(zhǔn)電壓、液晶顯示、A／D轉(zhuǎn)換、數(shù)字PID調(diào)節(jié)和反饋信號(hào)產(chǎn)生等功能。本設(shè)計(jì)主要是采用軟件方式來實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源模塊的數(shù)字控制。
3．1 主程序設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的主程序流程圖如圖4所示。主程序在完成系統(tǒng)初始化后，輸入設(shè)定電壓值并存入寄存器，按下啟動(dòng)按鈕后，啟動(dòng)電源系統(tǒng)。在設(shè)定啟動(dòng)時(shí)，PWM輸出占空比為0．1％。電源系統(tǒng)啟動(dòng)后，調(diào)用A／D轉(zhuǎn)換子程序并讀入設(shè)定值，將采集到的電壓值與設(shè)定的電壓值相比較后，給出一個(gè)反饋信號(hào)到調(diào)壓電路，并通過顯示子程序顯示輸出電壓。

3．2 A／D轉(zhuǎn)換部分子程序
MSP430F449的ADC12模塊能夠?qū)崿F(xiàn)12位精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換，A／D轉(zhuǎn)換部分程序比較簡(jiǎn)單，程序只需要完成選取模擬輸入通道；配置控制寄存器ACON；讀取A／D轉(zhuǎn)換后的數(shù)值，再返還數(shù)據(jù)這3個(gè)功能。
3．3 PID調(diào)節(jié)子程序
PID調(diào)節(jié)由單片機(jī)來控制，單片機(jī)對(duì)采集到的電壓值與設(shè)定值相減得到的誤差來計(jì)算調(diào)整量，用以控制開關(guān)的占空比。當(dāng)?shù)玫降钠钆c上次積分符號(hào)相反時(shí)，積分清零。因?yàn)槿舴?hào)相反，說明積分起了反作用，故把積分項(xiàng)清零。PID控制流程圖如圖5所示。

4 結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)將開關(guān)電源與單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)合起來，設(shè)計(jì)了一種輸出電壓連續(xù)可調(diào)的功率開關(guān)電源模塊。該電源模塊精度高，電路簡(jiǎn)單，操作靈活，能根據(jù)不同的負(fù)載，不同的環(huán)境情況，由程序自動(dòng)改變單片機(jī)參數(shù)，控制調(diào)節(jié)電路輸出的電壓與電流，還能與外界通信，由外電路控制輸出電壓與電流。