4.7.2引脚功能说明
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 VSS VDD VL RS R/W E D0 D1 引脚说明 电源地 电源正极 液晶显示偏压 数据/命令选择 读/写选择 使能信号 数据 数据 编号 9 10 11 12 13 14 15 16 符号 D2 D3 D4 D5 D6 D7 BLA BLK 引脚说明 数据 数据 数据 数据 数据 数据 背光源正极 背光源负极 4.7.3 1602液晶模块的指令（说明：1为高电平、0为低电平）
指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。
指令2：光标复位，光标返回到地址00H。
指令3：光标和显示模式设置 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。高电平表示有效，低电平则无效。
指令4：显示开关控制。 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 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 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5x7的点阵字符，高电平时显示5x10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 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块
不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。
指令10：写数据。
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指令11：读数据。 设计测量输出电压、电流电路图如图5所示，该电路采用霍耳传感器采集电流信号，提高了采集信号的精度，减小了测量误差。单片机内部具有D/A转换功能，通过编程即可将输出电压、电流显示在LCD上。
4.8 直流电源供电模块
电源按功能分为主电源模块和辅助电源模块两类。主电源由变压部分、滤波部分和稳压部分组成。为整个系统提供高电压或者大电流，确保电路的正常稳定的工作。这部分电路由自耦变压器、隔离变压器和整流桥组成。辅助电源是控制电路、驱动电路的电源。其作用是给控制电路、驱动电路提供稳定的低压稳压电源。要求能输出12V、5V的稳压直流电。
5.程序设计
程序功能设计，该设计采用相位差测量法，即分别对变压器副边检测的电压、电流信号先经比较器整形，然后通过计算得到电压电流的相位差，再进行余弦运算，即可得到系统的功率因数。负载端输出电压、电流经采样得到系统视在功率。根据P=S×COSQ=S2-P2(Q表示无功功率)计算电源的有功功率、无功功率等参数。具体算法见图10。该方法易于操作，而且通过等精度法测相，可达到很高精度，从而能很好满足系统要求（程序见附录）。
初始化中断判断功率因数测量输出电流电压测量过滤过流保护图10 程序算法
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6.系统调试与分析
6.1测试仪器：
(1)数字万用表
(2)双踪示波器GOS—6051(50MHz) (3)失真度测试仪
6.2 硬件调试
整个主电路比较复杂，有三部分：AC\\DC电路，boost电路及控制电路， 当电路焊接好后，首先要做的就是检查电路的连接状况，看是否有短路的地方或者是接错了的地方，然后测量输入电压是不是在预定的范围内，通常是没有什么问题的，因为前级的电路就是一个整流桥加一个电感滤波输出通常是输入的0.9-1.2倍，具体值与电容值有关。输出只会有两种情况，一是有输出但输出的电压不是设定值，这种情况很好解决 就是改变电压反馈电阻的值，如果怎么改都没有效果则电路元件的参数没有选好，需要好好的将电路的参数重新计算一遍，二是没有输出，导致这个结果的可能有很多的情况，需要认真读控制器的数据手册查看芯片，然后根据电路的状态确定控制器的工作情况，这是最麻烦的事情了。而且问题比较难找到！很幸运我们没有碰到这个问题，虽然电路的输出与设定值有一定的差距但改变反馈电阻后可以达到设定值。
6.3 软件调试
与硬件相比，软件的调试麻烦的多了，对输出电压采样显示来说，为了达到一定的准确度好多的参数需要校准，将采样值转换为实际的电压值时，其结果与ADC的参考电压与硬件电路的放大比率值有直接关系，虽然参考电压的值在数据手册已经给定了但实际的参考电压与数据手册上有一定的差距，信号调理电路的放大比例也可以通过计算得到但元件的容差会使其不准确，而且这两个量是独立的没有联系，所以要在两者之间权衡，根据多次的调试校准，获得相对准确的值，具体的值在附件程序里见。调试功率因数检测时首先观察程序能不能进入外部中断服务程序，其实只要硬件做好了，这一点问题也没有，实际上也是这样的，程序能够进入中断服务程序，然而在显示器上却看不到结果，显示的只有乱码，后来在线仿真可以看到在数据缓存时出了错，在C54中sfr16 是定义一个寄存器变量，但必须是连续的两字节才能这样，然而定时器0的高低字节不是连续的所以把高字节的值没有缓存，修改后就好了但显示的数据一直在跳动，后来才知道计数值缓存后没有清零，修改后就好了
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6.4 软硬联调
控制系统先加载程序，然后开始输入电压。改变输入条件，检测并记录各类参数值，分析参数值的变化情况，判断系统的运行情况，改进电路以提高电路效率和性能。
6.5结果分析（系统对题目完成情况）
①在输入交流电压Uo=24、输出直流电流Io=2A条件下，我们的设计作品能稳定输出，但离指标还有一定的距离。
②当Uo=24、Io在0.2A~2.0A范围变化时，负载调整率SI?0.5%。 ③当Io=2A、Uo在20V~30V范围变化时，电压调整率SI?0.5%。
④通过计算可得，电路的功率因数计算值和测量值相似，在误差范围内， ⑤当电路出现过流现象时，系统断电，实现了过流保护功能。
⑥在人为改变电路，导致功率因数下降时，系统会自动校正功率因数，来提高功率因数值，但未达到题目的要求。
⑦在Us=24V,Io=2A条件下，Uo值稳定，但与指标有一定差距。
⑧本设计可以自动校正功率因数，稳态误差绝对值与测量值接近，但未能达到0.89~1.00这样的水平。
⑨本设计的特点之处在于，可以实时显示输出电压、输出电流和功率因数，且误差率极小。
7．结束语
通过此次竞赛，加深了同学间的友谊，培养了学生间的合作能力，提高了学生的动手能力、创新能力和思考能力，使得我们受益匪浅。
参考文献：
[1] 毛兴武等. 功率因数校正原理与控制IC及其应用设计－北京：中国电力出版
社，2007
[2] 王兆安等. 电力电子技术－北京：机械工业出版社，2000
[3] 张乃国. 电子电源技术与应用－北京：机械工业出版社，2007.4
[4] 刘胜利. 现代高频开关电源实用技术[M].北京：电子工业出版社，2001
[5] 刘生建. 两种功率因数校区（PFC）—龙岩市：控制方法分析与比较龙岩学院报，2007
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附录一：控制电路
附录二：源程序
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char float num; uchar xx=0;
uchar msg1[]=%uchar msg2[]=%uchar msg3[]=%uchar msg4[]=\sbit c_rs=P3^4; sbit c_rw=P3^5; sbit c_e=P3^6;
sbit AD_OUT=P1^0; sbit AD_IN=P1^1; sbit AD_CS=P1^2;
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2013年全国大学生电子设计竞赛A题论文
