电赛论文,纸质版

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1、2014年全国大学生电子设计竞赛论文编号：007c004报告题目：高效直流稳定电源（C题）参赛学校:青岛科技大学自动化与电子工程学院摘要：木系统设计了一个具有稳压、稳流两种模式的数字化控制高效直流稳定电源。本系统是以ATmegaS单片机为控制核心，系统通过直流电源电路和控制电路,构成了可以输出稳定电压电流的装置。单片机通过输出PWM占空比的改变对电压、电流进行调节，从而控制输出的数据精度和保证了要求范围内的稳定性。此外，系统还可以通过按键对输入的电压，电流进行设定，曲LCD屏显示电压，电流的数值。关键词：单片机稳流稳压高效稳定电源错误！未

2、定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。错误！未定义书签。5错误！未定义书签。摘要目录第1章总体方案设计1.1设计任务1・2系统总体方案设计1.3ATmega8芯片简介第2章硬件的配置及功能的实现2.1控制芯片的设计方案2・2系统总体方案设计2・3显示模块的设计方案2.4外部输入模块的设计方案••…2.5详细硬件设计2.5.1主电路的硬件设计方案—2.5.2矩阵键盘、液晶显示模块硬件设计方案8第3章软件的配置

3、及功能的实现错误！未定义书签。3.1主程序设计53.2软件系统框图5第4章系统测试错误！未定义书签。结论9心得9致谢9参考文献9附录91、总体方案设计1.1设计任务设计并制作直流变换为直流的高效稳定电源，该稳定电源具冇稳压和稳流功能，输出电压U）的可调范围为5〜10V,输出电流的门J调范围为150mA〜1500mA。输出电压、电流能数字显示；输出电压、电流值能数字设置，且具有“+”、7步进调整输出功能。电路框图如图所力1O5矩阵键盘=^>1.2系统总体方案设计设计采用ATmega8型单片机为系统控制核心，通过键盘控制，用lcdl602液晶

4、显示器作为显示屏。单片机中的控制量经过D/A转换输入到PWM控制端，对功率M0S管的工作状态进行控制，再釆集比较器数据，输入到单片机小，进行循环往复的软件闭环控制。电容滤除纹波干扰，从而达到相应的可调稳压、稳流效果。系统设计框图如下。ULCD1602显示2.硬件的配置及功能的实现2.1控制芯片的设计方案：方案一：采用51系列单片机作为控制核心，51单片机是常用的单片机，它可以作为很多控制系统的核心，I/O口资源丰富，灵活性比较强，性价比也高，操作起來也简单。方案二：采用ATmega8单片机作为控制核心，ATmega8单片机是貝有有强大功能

5、的8位微控制器，功耗低，它冇3个PWM通道，可实现任意〈16位、相位和频率可调的PWM脉宽调制输出以及数字控制输出；1/0口资源丰富，可以直接完成对键盘输入和显示输出的控制；存储空间大，驱动能力强，并且可以使用内部吋钟。因为51单片机还得外扩DAC芯片控制PWM的输出，并且其驱动能力不够强,体积也较大，因此选用avr系列屮的ATmegaS作为控制核心，这样节省了很多外部资源，同时也减小了电路板的体积。2.2控制模块的设计方案：方案一：输出端电压经由单片机10位A/D采样进入单片机，由单片机输出占空比变化的PWM信号；以调节三极管和P型M0

6、S管，达到改变电压的目的。方案二：在设计一的基础上进行改进，不使用A/D采样，而使用单片机输出第二路PWM信号，经过二级滤波后，由LM358运算放大器进行放大并比较PWM与输出信号，用单片机T0口采集判断结果的高低电平，判断电压的大小，控制PWM进行调节。综上所述，采用设计二作为模块的设计。使电压调节在软件闭环中实现。完整电路图见附件。2.3显示模块的设计方案：方案一：采用数码管作为显示，数码管常被用于显示中，其体积小，亮度大,特别是在强光下也能清晰的看见其显示的数据，并R英成本低廉，但是也要冇其缺点，駆动电流需要比较大，导致功耗也相应的

7、增大。方案二：采用LCD1602作为显示，1602功耗相对于数码管较小，体积也一般，其驱动电流比数码管的小，并且显示信息量大，一般无闪烁，对人体屋危害,但是也有其缺点，强光条件下，必须有背光才可以清晰的看到显示内容，并且可视角度冇限制，价格相对数码管较贵。综合考虑最终选择了LCD1602作为显示，更加人性化，并且相应的降低了整个系统的功耗2.4外部输入模块的设计方案：方案一：采用独立按键作为外部输入，需要数字0到9和'共12个按键。毎个按键连接一个10口，判断10口电平即可，缺点是占用10口太多，ATmegaS的10口资源非常珍贵，故此方

8、案不可行。方案二：采用矩阵键盘输入，4*3矩阵键盘仅占用7个10口，节约了单片机资源。故采用方案二。2.5详细硬件设计2.5.1主电路的硬件设计方案：在本系统屮，要求输岀5~10V稳定电压，1