无线供电系统设计

1、 欢迎下载 目目 录录 1.1.引言引言 .1 1.1.概述 .1 1.2.研究背景 .1 1.3.研究现状 .2 2.2.系统设计系统设计 .2 2.1.系统预期目标 .2 2.2.系统总体实现方案设计 .3 2.2.1.主控制器 .3 2.2.2.振荡电路 .4 2.2.3.人机交互 .5 2.2.4.整机功耗检测 .5 3.3.硬件设计硬件设计 .6 3.1.单片机最小系统设计 .6 3.2.能量发送设计 .7 3.3.电源电流采集电路以及供电设计 .9 3.4.接收模块设计 .10 4.4.软件设计软件设计 .10 4.1.软件设计需要解决的问题 .10 4.2.总体设计 .10 4.

2、3.单元模块设计 .11 4.3.1.LCD 显示模块 .11 4.3.2.PCA 模块.12 4.3.3.AD 功能模块.14 5.5.系统调试系统调试 .15 5.1.硬件调试 .15 5.2.软件调试 .15 5.3.系统联调 .15 6.6.测试方法与数据测试方法与数据 .15 6.1.测试仪器与设备 .15 6.2.测试方法 .15 6.3.测试数据与波形 .16 6.3.1.测试数据 .16 6.3.2.测试波形 .16 6.3.3.测试实物图 .17 7.7.结束语结束语 .19 致谢致谢 .20 参考文献参考文献 .20 欢迎下载 无线供电系统设计无线供电系统设计 应用科技学院

3、应用科技学院 电子信息工程专业电子信息工程专业 120602009018120602009018 陈启俊陈启俊 指导教师：指导教师：李汪彪李汪彪 【摘要摘要】本系统设计并制作了一个采用本系统设计并制作了一个采用 STC12C5A60S2 控制的无线控制的无线(非接触式非接触式)供电系统，系统包括能量发送模块供电系统，系统包括能量发送模块 和能量接收模块。能量发送模块由和能量接收模块。能量发送模块由 555 振荡产生频率为振荡产生频率为 140KHz 的交流信号，再通过单片机的交流信号，再通过单片机 PWM 占空比的控制发送占空比的控制发送 至谐振电路，它能实现的功能是：在能量发送模块和接收模块

4、之间不通过任何导线连接，通过感应线圈实现电能的传至谐振电路，它能实现的功能是：在能量发送模块和接收模块之间不通过任何导线连接，通过感应线圈实现电能的传 输使接收模块的输使接收模块的 LED 灯发光以此来模拟供电；实现人机交互、用灯发光以此来模拟供电；实现人机交互、用 LCD162A 显示，具有友好的的显示界面。在发射距显示，具有友好的的显示界面。在发射距 离离 10mm 的情况下，能量发送模块的功率小于的情况下，能量发送模块的功率小于 1W，并且能够实现对发送模块按键的控制使，并且能够实现对发送模块按键的控制使 LED 亮度规则变化亮度规则变化. 【关键词关键词】STC12C5A60S2;无线

5、无线;能量发送能量发送;功率显示功率显示;PWM. 1. 引言 1.1.概述 无线供电，就是电源不依赖导线的情况下对目标进行供电。无线供电技术是一种新型的电能传输 技术，它摆脱了传统供电方式，而采用无线的方式为用电设备提供电力。没有了连接电源的导线的束 缚，无线供电使得系统更加安全而且方便。1 1.2.研究背景 2010 年九月一日，全球首个推动无线充电技术的标准化组织无线充电联盟在北京宣布将 Qi 无线充电国际标准率先引入中国。信息产业部通信电磁兼容质量监督检验中心也加入该组织。 无线充电联盟副主席、来自美国安利的子公司富尔顿创新公司董事布雷特刘易斯介绍，联盟成员 近 60 家，包括劲量、L

6、G 电子、诺基亚等。安利净水器 10 年前就开始采用富尔顿的无线充电技术。 无线充电更方便，更安全。没有外露的连接器，避免了漏电、跑电等安全隐患。很多人担心的辐 射问题，在 8 年之前的净水器的安全性就已经得到了 36 个国家的验证，据介绍，无线充电大致上是通 过磁场输送能量，而人类以及人类身边的绝大多数物件都是非磁性的，所以对人类不会构成伤害。无 线充电还有一个好处是省电，无线充电设备的效能接收在 70%左右，和有线充电设备相等，但是它具 备电满自动关闭功能，避免了不必要的能耗。而且，这个效能接收率在不断提高。无线充电设备比普 通充电器“聪明”很多，对于不同的电子产品，电源接口能自动对应，需

7、要充电时，发射器和接收芯片 会同时自动开始工作，充满电时，两方就会自动关闭。它还能自动识别不同的设备和能量需求，进行 个性化工作，这就是智能供电。 现在，为了消费者的安全以及他们的便利性考虑，相关科研人员先提供了近磁场无线充电技术 （即需放在发射器旁边） ，未来，不仅是小功率电器，常见的家用电器设备、医疗设备、电动工具、办 公室电器、厨房电器等都可以实现无线供电了，一边传输一边使用电能，不需要任何类似于电池的电 量存储设备，更不需要提前充电，到那时，电线、插线板、电池都可以消失了，你甚至感受不到电的 存在，它就像空气一样，让你觉得手到擒来。1 1.3. 研究现状 早在电子技术刚刚问世不久。Ni

8、cola Tesla（尼古拉.特斯拉）就已经进行过远距离无线供电的实验 研究。2007 年 6 月，麻省理工学院(MIT)以 Marin Soljacic 为首的研究团队首次演示了灯泡的无线供电 技术，他们从 6 英尺的距离成功地点亮了一个 60W 灯泡。 经过一百年的发展，无线供电已经进入了应用的阶段。家电和数码生产企业纷纷推出自己的无线 供电产品。2010 年的 CES（国际消费电子产品展）上，至少有 3 家厂商对外展示了其专为移动设备设 计的无线充电底座。成立于 2008 年 12 月 17 日的国际玩笑充电联盟（Wireless Power 欢迎下载 Consortium，WPC）已制

9、定无线供电的业内标准为目标，目前正在倡导“Qi”标准。WPS 已于 2010 年 3 月发行了无线供电传输标准的正式版。不久的将来，无线供电技术还将在照明、电动车、医疗电子 设备、无线传感网络等领域大放异彩，甚至未来的电力传输也将是无线传输的。 世界大公司对无线供电做出的研究： Palm 公司是美国老牌智能手机厂商，它最早将无线充电应用在手机上。它推出的充电设备 “触摸石”，就可以利用电磁感应原理无线为手机充电。 海尔推出的概念性“无尾电视”，不需要电源线、信号线和网线。海尔称该产品采用了与麻省 理工学院合作的无线电力传输技术。 Powermat 推出的充电板有桌面式和便携式等多种，主要由底座

10、和无线接收器组成，售价在 100 美元左右。 劲量（Energizer）是美国知名的电池和手电筒品牌。该公司预计将于 10 月正式推出一款无 线充电器，售价在 89 美元左右。 微软亚洲研究院研发的一款无线充电板装置名为 uPad，已在 2008 年底造出样机。 富士通的系统与美国 Witricity 公司研发的技术类似，后者同样利用磁共振传输电量，传输距 离可达到几米远。这项技术将促使日本政府在 2012 年之前在公共场所设置无线充电网点。 国内无线供电研究起步相对较晚，近年来才得到了一定数量的应用，尤其是变压器松耦合方案得 到了不少的应用，但是和国外相比还是有一段差距。1 2. 系统设计

11、2.1.系统预期目标 设计并制作一个无线供电系统（用 LED 来模拟接收电路），该系统包括能量发送模块和 LED 照 明模块。LED 照明模块包括一个能量接收单元和五个 LED 灯，LED 照明模块不外加任何电源，供电 只来自能量发送模块，两个模块之间没有任何导线连接，电能的传输通过感应线圈由能量发送模块以 无线方式传输给 LED 照明模块，线圈间的介质为空气。其中，能量发送单元采用 12V 的直流电供电。 实行电能的无线传输，通过无线供电方式使 LED 照明模块发光（每个 LED 的平均电流大于 5mA）； 在 LED 照明模块实现正常亮度时（5 个 LED，每个 LED 的平均电流为 10

12、mA），发射距离 10mm 的情况下，能量发射模块的功率小于 5W（DC12V 供电）； 能控制 LED 的亮度：保持线圈距离不变，从暗变亮，从亮变暗，亮度变化至少有四级（不能 用电位器手动调节电源的方式），可以在能量发射模块端用按键调节； 能量发射模块能实时显示发射机功耗，误差不超过5%。 2.2.系统总体实现方案设计 MCULCD 显示 按键控制 PWM 555振荡LC谐振信号 自带AD 采集整机 功耗 耦合线圈 整流 稳压 耦合线圈 发光 二极 管 欢迎下载 图 2-1 系统总体框图 2.2.1.主控制器 采用宏晶 STC 公司的 STC12 系列中的 STC12C5A60S2 单片机作

13、为主控制器。该芯片是一款 1 个 时钟/机器周期 8051、超强加密、高速，高可靠、低功耗，超低价、强抗静电，强抗干扰的微处理器， 功能模块多含 AD 及 PWM 功能，能更好的人机交互以及控制。该微处理器可设置为在空闲时进入休 眠模式，使得系统的功耗更低。 STC12C5A60S2 与本系统相关简介： 图 2-2 STC12C5A60S2 实物图 STC12C5A60S2 单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗 干扰的新一代 8051 单片机，指令代码完全兼容传统 8051,但速度快 8-12 倍。内部集成 MAX810 专用 复位电路,2 路 PWM

14、,8 路高速 10 位 A/D 转换(250K/S)。 增强型 8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统 8051 片上集成 1280 字节 RAM，60K 的 FLASH。 通用 I/O 口 44 个,可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开 漏 ，每个 I/O 口驱动能力均可达到 20mA。 ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程） ，可通过串口（P3.0/P3.1）直接可下载用户程序。 共 4 个 16 位定时器 两个与传统 8051 兼容的定时器/计数器,16 位定时器 T0 和 T1，有独立 波特率发生器，做串行通讯的波特率发生

15、器 ，再加上 2 路 PCA 模块可再实现 2 个 16 位定时 器。 2 个时钟输出口，可由 T0 的溢出在 P3.4/T0 输出时钟，可由 T1 的溢出在 P3.5/T1 输出时钟。 外部中断 I/O 口 7 路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的 PCA 模 块， Power Down 模式可由外部中断唤醒 INT0/P3.2, INT1/P3.3, T0/P3.4, T1/P3.5, RxD/P3.0, CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到 P4.2 ), CCP1/P1.4 (也可通过寄存器设置 到 P4.3)。 PWM(2 路）/PCA（可编程计数器阵列,

16、2 路）可用来当 2 路 D/A 使用 ，也可用来再实现 2 个定 时器，也可用来再实现 2 个外部中断。 A/D 转换, 10 位精度 ADC，共 8 路，转换速度可达 250K/S(每秒钟 25 万次)。 通用全双工异步串行口(UART)，还可再用定时器或 PCA 软件实现多串口。 STC12C5A60S2 系列有双串口，RxD2/P1.2(可通过寄存器设置到 P4.2)，TxD2/P1.3(可通过寄 存器设置到 P4.3) 欢迎下载 封装：PDIP-40 I/O 口不够时，可用 2 到 3 根普通 I/O 口线外接 74HC164/165/595（均可 级联）来扩展 I/O 口, 还可用

17、 A/D 做按键扫描来节省 I/O 口，或用双 CPU,三线通信，还多 了串口。2 2.2.2.振荡电路 采用 NE555 时基集成电路构成的多谐振荡器产生 150KHZ 左右的载波完成调制发射，电路简单， 器件购买方便。 NE555 与本系统相关简介： 图 2-3 555 实物图 NE555 (Timer IC)大约在 1971由 Signetics Corporation 发布，在当时是唯一非常快速且商业 化的 Timer IC，在往后的 30非常普遍被使用，且延伸出许多的应用电。 NE555 是属于 555 系列的计时 IC 的其中的一种型号，555 系列 IC 的接脚功能及运用都是相容

18、的， 只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而 555 是一个用途很 广且相当普遍的计时 IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波信号。 NE555 的特点： 只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒 至几小时之久。 其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。 它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。 1 2.2.3.人机交互 采用 LCD1602 显示,低功耗,可显示 16x2 字符,使用比较方便。 1602 液晶简介： 图 2-4 LCD1602 实物图 工业字符型液晶，能够同

19、时显示 16x02 即 32 个字符。 （16 列 2 行） 1602 液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了 160 个不同的点阵字符图形，这些字 符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代 码，比如大写的英文字母“A”的代码是 01000001B（41H） ，显示时模块把地址 41H 中的点阵字符图形 显示出来，我们就能看到字母“A”。1 欢迎下载 2.2.4. 整机功耗检测 采用 ZXCT1010 来测量电流以用来测量功耗。 以下是 ZXCT1010 简介： 图 2-5 ZXCT1010 标注图 该 ZXCT1010 是一种精度

20、高侧电流检测监控。使用这种类型的设备，无需破坏地平面时，感应 负载电流。该 ZXCT1010 其中提供了一个最小的感应电压是需要申请的 100 个固定增益。该 ZXCT1010 应用于电池充电器、支援编辑电池组、直流电动机控制、过电流监视器、电源管理、翻 译水平、可编程电流源，ZXCT1010 的功能有：动作精准，高边电流检测、输出电压调整、为 2.5V - 响 20V 的供应、25A 的静态电流、1的典型精度、采用 SOT23 - 5 封装。4 3. 硬件设计 3.1.单片机最小系统设计 如下图 3-1 所示，单片机最小系统采用 LCD 显示、ADKEY。有做普通按键和 LCD 串并口选择，

21、 有做 PWM 占空比调节或者 DA 调节以及 IO 口排针的预留，数据口如 P9 所示，因为 STC 可 ISP 下载。 再外加一个 RS232 转换电路既可完成程序烧写。40 脚为 VCC 脚，加去耦电容以抗干扰。其他电路与 普通 51 单片机接法无异。 欢迎下载 图 3-1 单片机最小系统原理图 3.2.能量发送设计 能量发送模块通过耦合线圈发送一定频率的射频信号，不论以什么方式只要能使穿过闭合回路的 磁通量发生变化，/Eddt，此闭合回路内就一定会有感应电动势出现。为了提高射频信号识别和 接收的效率，LC 谐振回路应工作在谐振时，其谐振频率为 )2/(1 110 CLf ，L1 的取值

22、（用直 径不大于 1mm 的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕 10 圈制成。线圈直径为 6.60.5 cm） ，通过电桥测 量其电感量为 13uH，考虑到市场上可供购买的高频电容容量值，故 C1 取值为 0.1uF，所以有： (3-1)kHzf140)101 . 010132/(1 66 0 即电路谐振频率为 140KHz。 图 3-2 555 振荡电路 欢迎下载 如图 3-2 电路所示，其可产生最大频率为 500khz，因此本电路谐振频率设置为 140KHz，555 振荡 频率公式： (3-2)2/(44 . 1 131513 CRRf C=C13=0.001uF、R13=2K,则 R15=4K

23、 左右，可用可调电阻 R15 进行调节。进行调节后可通过示波器 测试将 R15 调节得到系统所需要的 140KHZ 的频率。 图 3-3 能量发送模块原理图 如图 3-3 所示能量发送模块有做利用 555 时基振荡器产生振荡频率或者由单片机直接产生振荡频 率的选择 P10 口,通过 P10 的 2 脚输出振荡波形与 74HC00 与非门的 45 脚相连进行缓冲输出 6 脚再经 第二级与非门的 2 脚输入与单片机 PWM 输出口 1 构成与非门，从 74HC00 的第三脚输出信号。再经 过 R16 可调电阻以及 Q1 B772 以及并联谐振电路构成丙类（谐振式）放大器。当功率放大器的选频回 路的

24、谐振频率与激励信号频率相同时,功率放大器发生谐振,此时现圈的电压和电流达最大值,从而产生 最大的交变电磁场。当接收线圈与发射线圈靠近时，在接受线圈中产生感生电压，当接收线圈回路的 谐振频率与发射频率相同时产生谐振，电压达最大值。构成了如图图 3-3 的谐振回路。实际上，发射 线圈回路与接收线圈回路均处于谐振状态时，具有最好的能量传输效果。 注：这个电路设计有预留 2 种方案选择： a)单片机直接发送频率，既 P10 的 1、2 口由跳线帽短接，P7 口开路，P8 口 1、2 跳线帽短接 接入 PWM 进行占空比的调节从而达到调节亮度，P8 口的 2、3 短接还可以接入 DA 控制。 b)555

25、 时基振荡器产生振荡频率，既 P10 的 2、3 口由跳线帽短接，P7 口短路，既接入 555。P8 口 1、2 跳线帽短接接入 PWM 进行占空比的调节从而达到调节亮度，P8 口的 2、3 短接还可以接入 DA 控制。 欢迎下载 通过 555 或者单片机产生频率为 140KHZ 的方波经与非门与单片机的 PWM 占空比进行能量的控 制以达到控制接收电路 LED 灯的亮度。 3.3.电源电流采集电路以及供电设计 图 3-4 电源模块原理图 如图 3-4 所示 J1 接入 12V 直流电压.经过 ZXCT1010(电流检测器)测出整机电流通过 ZXCT1010 算法 得出整机功耗,再经过 LDO

26、（7805）给单片机供电. ZXCT1010 算法： Rout1 100 欧，Rsense1=0.1 欧。由则 Vout =Vsense Vsense = Vsense+ - Vsense-= Vin - Vload= Iload x Rsense Vload=Vin-Vsense 所以负载功率 如果是 5V 输入 P=(（5-Vsense）/0.1)*5*1000 mW. 欢迎下载 3.4.接收模块设计 图 3- 5 接收模块原理图 如图 3-5 所示，当进入耦合线圈工作区域时，根据法拉第电磁感应定律,其耦合线圈的磁通量发生 变化产生感应电动势及感应电流，从而在接收模块无外接电源的情况下，耦

27、合线圈得到的电磁场能量 转化为交流电源，再经过 D1、C1 及 LDO（78L05）等组成的整流稳压电路转化为直流电源，为 LED 供电。此处有接限流电阻以免电流过大导致 LED 灯烧毁。在后续调试阶段可进行相应的修改。 4. 软件设计 4.1.软件设计需要解决的问题 本系统控制软件主要由 AD 模块，LCD 显示模块以及 PCA 模块构成。主要实现功能如下： （1）LCD 显示模块 需显示整机功耗、供电等级、PWM 占空比等 （2）AD 采集模块 借助 ZXCT1010 芯片测量到的电流值通过单片机自带 AD 送回单片机。以及用 ADKEY 按键扫描来控 制 PWM 的占空比以改变供电等级

28、（3）PCA 模块 利用单片机自带的 PCA0 模块来实现 8 位 PWM,改变占空比来改变供电等级,利用 PCA1 模块来实现振 荡频率 140KHZ 的发生。 4.2.总体设计 根据设计需要解决问题,绘制总体设计流程图如图 4-1 所示: 欢迎下载 开始 初始化 供电等级 LCD显示 AD PWM占空比 PCA发生PWM 是 结束 按键控制 否 图 4-1 主程序流程图 4.3.单元模块设计 4.3.1.LCD 显示模块 开始 LCD初 始化 显示内容初始化 刷新数据 结束 图 4-2 LCD 显示的流程图以及时序图 如图 4-2 所示,编写 LCD.C 、LCD.H 供主程序调用的配置函

29、数如下 /*/ 欢迎下载 /*- /*函数名 ： LCD_Init(); /*功能描述: 液晶初始化 /*函数说明：控制命令的写入设置液晶为 16X2 显示,开显示,不显示光标,写一个字符后数据指 针自动加 1,显示清 0,数据指针清 0。 /*创建人: 陈启俊（Vicky） 创建日期: 2011 年 4 月 13 日 /*- /*/ extern void LCD_Init(); /*/ /*- /*函数名 ： LCD_DisChar(uchar x,uchar y,uchar c) /*功能描述: 在任意位置显示一个字符 /*函数说明：X 表示行，Y 表示列，c 表示一个字符 /*创建人:

30、 陈启俊（Vicky） 创建日期: 2011 年 4 月 13 日 /*- /*/ extern void LCD_DisChar(uchar x,uchar y,uchar c); /*/ /*- /*函数名 ： LCD_DisString(uchar x,uchar y,const uchar *str); /*功能描述: 在任意位置显示一段字符串 /*函数说明：X 表示行，Y 表示列，*str 表示一段字符串 /*创建人: 陈启俊（Vicky） 创建日期: 2011 年 4 月 13 日 /*- /*/ extern void LCD_DisString(uchar x,uchar y,

31、const uchar *str); 4.3.2.PCA 模块 脉宽编码调制（PWM，Pulse Width Modulation）是一种使用程序来控制波形占空比、周期、相位波形 的技术，在三相电机驱动、D/A 转换等场合有广泛的应用。STC12C5A60S2 系列单片机的 PCA 模块可 以通过程序设定当寄存器 CL 的值小于EPCnL,CCAPnL时，输出为低；，使其工作于 8 位 PWM 模式。 PWM 模式的结构如图 4-3 所示。2 欢迎下载 图 4-3 PCA 作 PWM 操作图 由于所有模块共用仅有的 PCA 定时器，所有他们的输出频率相同。各个模块的输出占空比是独立变化 的，与

32、使用的捕获寄存器EPCnL,CCAPnL有关。当寄存器 CL 的值小于EPCnL,CCAPnL时，输出为 低； 当寄存器 CL 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。由于 PWM 是 8 位的，所以：PWM 的频率=PCA 时钟输入源频率/256。根据以上这些 DATASHEET 内容编写 PCA.C,PCA.H 供主函数调用的配置函数如下: /*/ /*- /*函数名 ： PCA_Init /*功能描述: PCA 初始化 /*函数说明：

33、module 模块选择；PCA_CCAPMn模式选择 PCA_CCAPnHPCA_CCAPnL 频率设定 PCACLK 时钟选择 如 PCA_Init(1, PWM, 0 xFF, 0 xFF, CLK0); 第 2 路 PCA 的 PWM 模式，PCA 时钟源 Fosc/12 /*创建人: 陈启俊（Vicky） 创建日期: 2011 年 4 月 13 日 /*- /*/ extern void PCA_Init(bit module, uchar PCA_CCAPMn, uchar PCA_CCAPnH, uchar PCA_CCAPnL, uchar PCACLK); /* * 函 数 名

34、：Set_PWM_Fre * 调 用：Set_PWM_Fre(523); 欢迎下载 * 设置 PWM 频率为 523Hz * 功能描述：定时器 0 作为 PCA 时钟源时，PWM 可设置 184Hz46KHz */ extern void Set_PWM_Fre(uint fre); /* * 函 数 名：Set_PWM0 * 调 用：Set_PWM0(40); * 占空比 40% * 功能描述：设置 PWM0 占空比 */ extern void Set_PWM0(uchar duty); 4.3.3.AD 功能模块 STC12C5A60AD/S2 系列带 A/D 转换的单片机的 A/D 转

35、换口在 P1 口，有 8 路 10 位高速 A/D 转换器， 速度可达到 250KHz(25 万次/秒)。8 路电压输入型 A/D，可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、 频谱检测等。上电复位后 P1 口为弱上拉型 I/O 口，用户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。 STC12C5A60S2 系列单片机 ADC(A/D 转换器)的结构如下图 4-4 所示。2 图 4-4 AD 模块操作图 /*/ /*- /*函数名 ： AD_Init() /*功能描述: AD 模块初始化 /*函数说明：选通 AD 通道，开启 AD

36、 /*创建人: 陈启俊（Vicky） 创建日期: 2011 年 4 月 13 日 /*- 欢迎下载 /*/ extern void AD_Init(); /*/ /*- /*函数名 ： ADC_Isr() /*功能描述: AD 模块中断方式 /*函数说明：中断方式获得 AD 结果 /*创建人: 陈启俊（Vicky） 创建日期: 2011 年 4 月 13 日 /*- /*/ extern void ADC_Isr(); 5. 系统调试 5.1.硬件调试 通过对 LCD 显示方面的单独测试 P0.3 口与 VCC 短路，导致 LCD 无法正常显示。刮掉相互 之间的短路，LCD 正常显示。 通过对

37、 555 振荡电路的单独调试，发现 74HC00 不能工作在 12V 的条件下，不能进行与非门 运算，以至于输出不了振荡波形。将整个电路换成 5V 供电，故障解除，线圈耦合得电， LED 开始显示。 经过联调后，发现三极管 B772 的集电极和发射极短路.导致 B772 烧毁. 后换个 S8550 使用. 故障排除. ADKEY 因其引脚未接好。导致无法使用。 5.2.软件调试 已实现液晶显示， 已实现 PWM 调节占空比来调节亮度。 AD 功能单独测试可用. 5.3.系统联调 最后经软硬件整体调试，修改电路如下 因 74HC00 的工作电压范围在 6V 以下，所以系统电源采用 5V 供电。

38、ADKEY 因单片机的 P1.0 引脚未与电路板完全接触.导致无法使用.有预留普通 I/O 口预留作 为控制 AD 与 PWM 同占 P1 口.导致 AD 测试不准确.故放弃之. 6. 测试方法与数据 6.1.测试仪器与设备 双通道数字存储示波器:Tektronix TDS3012； 数字万用表:VICTOR VC8900C+； 直流稳压电源:ATTEN TPR30057-3C； 数字游标卡尺:YOUFONUD stainless hardened。 欢迎下载 6.2.测试方法 （1）将数字游标卡尺放于桌面上，固定能量发送模块不动，移动能量接收模块，逐渐拉大两个模块之 间的距离，并测试距离。

39、（2）实行电能的无线传输，通过无线供电方式使接收模块的 LED 发光（每个 LED 的平均电流大于 5mA） ；在 LED 照明模块实现正常亮度时（5 个 LED，每个 LED 的平均电流为 10mA） ，发射距离 10mm 的情况下，能量发射模块的功率小于 5W。 （3）能控制 LED 的亮度：保持线圈距离不变，从暗变亮，从亮变暗，亮度变化至少有四级（不能用 电位器手动调节电源的方式） ，在能量发射模块端用按键调节控制。 6.3.测试数据与波形 6.3.1.测试数据 a)整机功耗测试： 整机功耗的测试数据如表 6-1 所示： 表 6-1 不同供电距离下的整机功耗表 供电电压(V)电流 Is(

40、A)整机功率(W)供电距离(mm) 50.2101.0510.00 50.2001.0022.61 50.1300.6533.10 50.1100.5551.73 b)供电距离测试： 测试方法：通过 5 个 LED 总电流测试口测试电流值，如果大于 10mA，则缓缓拉开两个线圈的距 离直到电流值为 10mA，测出两个互感线圈的中心距离，此距离为供电系统供电的最远距离。 经测试供电系统供电的最远距离：L=51.73mm。 红灯点亮的最远距离:L=51.73mm。 绿灯点亮的最远距离:L=43.12mm。 蓝灯点亮的最远距离:L=33.10mm。 白灯点亮的最远距离:L=33.10mm。 欢迎下载 6.3.2.测