本文规划并制作了一种便于模仿轿车电磁阀实际作业状况的电源。依据电磁阀在轿车中的作业要求，对电磁阀在各种作业状况下的质量要求进行模仿测验。一起处理测验出口电磁阀产品功用指标的难题，为我国电磁阀的出口产品供给必要的技能功用测验设备。电磁阀在现代轿车中使用非常广泛，电磁阀的功用与轿车的功用严密相关。施加到电磁阀的电源在实际作业时的状况是反常杂乱的，首要表现在电磁阀电源的电压起伏、频率、占空比的杂乱性和随机性。为了确保电磁阀出厂的质量，本文规划并制作了一种便于模仿轿车电磁阀实际作业状况的电源。依据电磁阀在轿车中的作业要求，对电磁阀在各种作业状况下的质量要求进行模仿测验。一起处理测验出口电磁阀产品功用指标的难题，为我国电磁阀的出口产品供给必要的技能功用测验设备。
体系结构与作业原理
如图1所示，整个体系包含单片机、I／O扩展电路、D／A转化电路、PWM发生电路、频率挑选电路、光电阻隔和驱动电路及键盘和显现电路。体系以单片机为操控中心，选用DDS芯片AD9851和PWM操控芯片SG3525为波形发生设备，选用8255A扩展单片机外围接口作为三路D／A转化电路数据输进口，三路模仿电压别离用于操控频率、占空比和起伏。经过单片机处理数据操控波形发生设备输出信号的频率和占空比，再经往后级的频率挑选电路和光耦阻隔与驱动电路，完结输出频率、占空比和起伏可调的PWM信号。此外，人机接口选用键盘和LCD显现，经过RS 232串口进行通讯后，由PC机完结。
信号发生与操控电路
体系要求发生频率在O～25 000 Hz之间占空比可调的PWM信号，选用PWM操控芯片SG3525能够很便利地发生频率和占空比独立可调的PWM信号，但因为SG3525在150 Hz以下频率极不安稳，因而需求将信号分为两个频率段进行规划，其间低频段为O～200 Hz，选用AD9851作为信号发生器，高频段为200～25 000 Hz，选用SG3525作为信号发生器。
低频段PWM信号发生电路
AD9851 是高集成度的直接数字频率合成器，该器材频带宽、频率与相位均可控。其首要组成为：相位累加器、相位相加器、波形存储器、数字相乘器和D／A 转化器。根本作业为：在采样时钟信号的操控下，经过由频率码操控的相位累加器输出相位码，将存储于只读存储器中的波形量化采样数据值按必定的规则读出，经 D／A转化和低通滤波后输出正弦信号。
低频段信号发生电路如图2所示，规划电路中，AD9851外接30 MHz有源晶振作为参阅频率源。单片机与AD9851选用高速并行接口作业办法，以AT89C55的引脚P1．0～P1．7作为AD9851的并行数据输入端口，P2．O，P2．1，P2．2作为I／O口输出数据对AD9851的RESET，FQ_UD，W_CLK进行操控。AD9851输出频率可变的方波送到单片机外部中止INT0，P2．3为低频PWM信号输出端口。单片机详细输入办法为：有用复位信号RESET使输入数据地址指针指向第1个输入寄存器，W_CLK上升沿写入第1组8位数据，指针指向下一个输入寄存器。接连5个W_CLK上升沿完结悉数40位操控数据的输入。尔后WCLK信号上升沿无效。FQ_UD上升沿到来时这40位操控数据由输入寄存器写入频率，相位操控寄存器，更新输出频率和相位，一起把地址指针复位到第1个输入寄存器，等候下一组新数据的写入。
AD9851 首要经过IOUT引输出频谱纯洁的正弦信号，输出经外部无源低通滤波后，由引脚VINP进入AD9851内部高速比较器，最后由引脚 VOUTN输出得到安稳性很好的方波。将方波引进单片机外部中止引脚，中止设置为下降沿触发，将单片机端口P2．3设置为低频PWM信号输出端。如图3所示，P2．3口输出频率与INT0共同，占空比可调的矩形波。
详细操控占空比进程如下：单片机进入外部中止之后，将P2．3置高电平，延时一段时间t，再将P2．3置低电平。这样P2．3口就输出占空比q％=t／T的矩形波，经过改动延时t就能改动占空比，延时函数如下：单片机晶振为12 MHz时，此函数延时8c μs，假定AD9851输出频率为f的方波送给INT0。因为本规划低频率段在0～200 Hz范围内，AD9851送给外部中止引脚的方波周期比较大，因而选用上述办法能够比较精确地操控q在O～100内改动，输出比较抱负的频率占空比独立可调的低频PWM信号。
高频段PWM信号发生电路
SG3525是一种功用优秀、功用完全、通用性强的单片集成脉宽调制操控器，因为它简略牢靠及使用便利灵敏，大大简化了操控电路的规划及调试。因而挑选SG3525作为本规划的高频PWM信号发生器，发生200～25 000 Hz的PWM信号。高频段PWM信号发生电路如图4所示。单片机经过两路D／A转化之后发生两个模仿电压信号，别离用于操控SG3525的占空比和频率。经过操控调频三级管 Q1的基极电压Ub来调理SG3525的2脚Non上的电流巨细，到达操控SG3525输出PWM频率的意图。经过改动操控三级管Q2的基极电压Ub来调理SG3525的6脚RT上的电流巨细，到达操控SG3525输出PWM占空比的意图。本规划中把SG3525的11脚、14脚与12脚接地，让PWM脉冲由13脚VC输出，这样既确保了13脚的输出与锁存器的输出共同，而且又输出频率占空比独立可调PWM信号。此外，因为输出频率和占空比别离与操控它们的两路模仿电压信号为线性关系，所以软件完结也很便利。
频率挑选电路
需求将低频段与高频段PWM信号结合才干得到完好频率段PWM信号，因而需求进行频率挑选，本体系的频率挑选电路如图5所示。首要将两路 PWM信号别离转化为规范TTL电平，低频段PWM信号经过74LS00和上拉电阻即可完结TTL电平，在高频段因为SG3525输出幅值为12 V，因而需求5 V稳压管下降幅值，再由74LS00和上拉电阻输出TTL电平。经过单片机操控单片集成模仿开关MAX318来完结频率的挑选，这儿选用常开脚NO作为开关的输入，共用端COM作为输出信号。经过IN脚的真值来切换开关状况，别离经过单片机I／O端口P2．3和P2．4操控，当IN逻辑真值为0时，断开 NO端，当逻辑真值为1时，导通N0端。同一时间只能有一个芯片的IN脚为高电平，另一个有必要为低电平，不然会使两路信号发生串扰。
光耦阻隔与驱动电路
PWM 操控电路与驱动电路之间需求进行电气阻隔，以消除主电路对信号发生电路的搅扰。PWM信号发生电路发生的PWM信号电流太小，不能直接驱动功率扩大管，而且无法调整输出PWM电源输出的起伏，由此规划了光耦阻隔与驱动电路。电路如图6所示，PWM作为整个电路的操控信号，经过光耦阻隔扩大后再由两级开关三极管来操控主电路的通断，在电磁阀上发生频率和占空比可变的PWM脉冲信号，一起单片机经过D／A转化发生一路可变的模仿电压信号，该信号经过电压负反馈电路以安稳输出电压起伏，再经过接连几级射级跟从器以增大输入电流以驱动功率管，经过改动输入电压就能够改动施加在电磁阀上的PWM电压起伏，完结起伏在 0～36 V之间恣意设置。
规划的用于模仿轿车电磁阀作业状况的PWM电源，经过矩阵键盘和LCD完结人机对话，经过单片机处理数据来操控PWM波的频率、占空比和起伏，一切对电源要求的数据都能够经过键盘传送给单片机，而且经过LCD实时显现。单片机发生的操控信号来模仿电磁阀的实际作业状况，能够对轿车电磁阀在各种作业状况下的质量要求进行检测，保证电磁阀出厂前的质量。该电源运转安稳、精度高，现在已成功使用到轿车电磁阀的出产企业，为企业发明了明显的经济效益，为我国电磁阀的出口做出了奉献。
