电赛论文,纸质版

《电赛论文,纸质版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2014年全国大学生电子设计竞赛设计报告论文编号: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学生姓名:10摘要：本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ATmega8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,由LCD屏显示电压，电流的数值。关键词

2、：单片机稳流稳压高效稳定电源10目录摘要I目录II第1章总体方案设计11.1设计任务11.2系统总体方案设计11.3ATmega8芯片简介1第2章硬件的配置及功能的实现12.1控制芯片的设计方案12.2系统总体方案设计12.3显示模块的设计方案12.4外部输入模块的设计方案12.5详细硬件设计1　　2.5.1主电路的硬件设计方案1　　2.5.2矩阵键盘、液晶显示模块硬件设计方案1第3章软件的配置及功能的实现13.1主程序设计13.2软件系统框图1第4章系统测试1结论1心得1致谢1参考文献1附录1101、总体方案设计1.1设计

3、任务设计并制作直流变换为直流的高效稳定电源，该稳定电源具有稳压和稳流功能，输出电压U0的可调范围为5~10V，输出电流的可调范围为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“+”、“-”步进调整输出功能。电路框图如图所示。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lcd1602液晶显示器作为显示屏。单片机中的控制量经过D/A转换输入到PWM控制端，对功率MOS管的工作状态进行控制，再采集比较器数据，输入到单片机中，进行循环往复的软件闭环控制

4、。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。AVR单片机ATmega8PWM信号比较器电压跟随器矩阵键盘LCD1602显示电压、电流控制模块输出电压放大器2、硬件的配置及功能的实现2.1控制芯片的设计方案：10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，操作起来也简单。方案二：采用ATmega8单片机作为控制核心，ATmega8单片机是具有有强大功能的8位微控制器，功耗低，它有3个PWM通道，可实现任意

5、<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；I/O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，并且可以使用内部时钟。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系列中的ATmega8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MOS管，达到改变电压的目的。方案二：在设计

6、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IO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，并且其成本低廉，但是也要有其缺点，驱动电流需要比较大，导致功耗也相应的增大。方案二：采用LCD1

7、602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，并且可视角度有限制，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。每个按键连接一个IO口，判断IO口电平即可，缺点是占用IO口太多，ATmega8的IO口资源非常珍贵，故此方案

8、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IO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：在本系统中，要求输出5~10V稳定电压，150mA~1500mA电流。10输出噪声纹波电压≤100mV。输出噪声纹波电流≤30mA。完整电路图