太阳能充电器电路设计毕业论文 - 图文

齐鲁工业大学2014届本科生毕业设计（论文）

结构如图3-2所示。

图3-2 STC12C5408DA管脚

STC12C5408DA管脚说明如图3-3所示。

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图3-3管脚说明图

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基本配置：

STC12C5412AD单片机除了具有STC12系列单片机共有特点外，还具有一些自身特点，对其一些基本配置做以介绍: （1）Flash存储器

STC12C5412AD Flash存储器为l 0KB。Flash存储器主要用作程序存储，可经计算机串口接口下载程序;程序运行时能对其中的1段或多段进行擦/写操作，因此兼有数据存储器功能。Flash可用于程序数据保存，实现掉电保护，Flash存储器可以按字或字节读写，最小擦除单位为1段，经过擦除的位为“1\，写入位为“0”。

（2）脉宽调节模式(PWM)

所有PCA模块都可用作PMW输出。输出频率取决于PCA定时器的时钟源。由于所有模块共用仅有的PCA定时器，所有它们的输出频率相同。各个模块的输出占空比是独立变化的，与使用的捕获寄存器{EPCnL,CCAPnL}有关。当CL SFR的值小于{EPCnL, CCAPnL}时，输出为低，当PCA CL SFR的值等于或大于{EPCnL, CCAPnL}时，输出为高。当CL的值由FF变为00溢出时，{EPCnH, CCAPnH}的内容装载到{EPCnL,CCAPnL}中。这样就可实现无干扰地更新PWM。要使能PWM模式，模块CCAPMn寄存器的PWMn和ECOMn位必须置位。 （3）I/O口工作类型设置

STC12C5412AD带有24个I/O引脚，它的I/O与传统的I/O不同，每个I/O口均可由软件设置成4种工作类型之一，使得功能口和通用I/O口复用。4种类型分别为:准双向口(标准8051输出模式)、推挽输出、仅为输入(高阻)和开漏输出功能。四种类型说明如下：

1）准双向口输出配置

准双向口输出类型可用作输出和输入功能而不需重新配置口线输出状态。这是因为当口线输出为1时驱动能力很弱，允许外部装置将其拉低。当引脚输出为低时，它的驱动能力很强，刚一吸收相当大的电流。准双向口有3个上拉晶体管适应不同的需要。

在3个上拉晶体管中，有1个上拉晶体管称为“弱上拉”，当口线寄存器为1且引脚本身也为1时打开。此上拉提供基本驱动电流使准双向口输出为1。如果一个引脚输出为1而由外部装置下拉到低时，弱上拉关闭而“极弱上拉”维持开状态，为了把这个引脚强拉为低，外部装置必须有足够的灌电流能力使引脚上的电压降到门槛电压以下。

第2个上拉晶体管，称为“极弱上拉”，当口线锁存为1时打开。当引脚悬空时，这个极弱的上拉源产生很弱的上拉电流将引脚上拉为高电平。

第3个上拉晶体管称为“强上拉”。当口线锁存器跳变到1时，这个上拉用来加快准双向口由逻辑4到逻辑1转换。当发生这种情况时，强上拉打开约2个

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机器周期以使引脚能够迅速地上拉到高电平。

2）推挽输出配置

推挽输出配置的下拉结构与开漏输出以及准双向口的下拉结构相同，但当锁存器为1时提供持续的强上拉。推挽模式一般用于需要更大驱动电流的情况。

3）仅为输入(高阻)配置

仅为输入时，不提供吸入20mA电流的能力。 4）开漏输出配置

当口线锁存器为0时，开漏输出关闭所有上拉晶体管。当作为一个逻辑输出时，这种配置方式必须有外部上拉，一般通过电阻外接到。这种方式的下拉与准双向口相同。开漏端口带有一个施密特触发输入以及一个干扰抑制电路。 （4）AD模数转换寄存器

STC12C5412AD单片机的A/D转换口在P1口(P1.7-P1.0)，有8路10位高速A/D转换器，STC12C5410AD系列是12位精度的A/D，速度均可达到100KHz。8路电压输入型A/D，可以完成温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等功能。上电复位后P1口是弱上拉型的I/O口，可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D转换，不需作为A/D使用的口可继续作为I/O口使用。这样，A/D转换和I/O口可以灵活的运用，节省了软件及时间。 （5）有配套的仿真开发工具

STC12C5412AD的Flash存储器给用户的开发带来方便。用户可以将芯片焊接在线路板上后进行下载程序、调试程序和修改程序。同时，STC12C5410AD的片内己集成了程序断点控制等逻辑功能。因此，它的开发工具较为简单，只需1套PC环境下的调试软件和1个连接于并口的仿真器。仿真器与STC12C5410AD经串口连接。因此，用户只要在设计应用系统时为调试需要预留好STC12C5410AD的串口接口的引出插座，即可实现系统的程序下载调试、系统现场编程硬件仿真或软件升级功能，而且无需外加编程电压。

3.3.2设计思路

（1）单片机最小系统介绍

单片机最小系统主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。 1）电源模块

对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。51单片机虽然使用时间最早、应用范围最广，但是在实际使用过程中，一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机，51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象，克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。如图3-4所示。

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