基于51单片机数控直流电源的设计
基于51的数控直流电源的设计，比较不错，尤其是数控电源在工业与民用上的应用越来越多，这方面的资料又比较欠缺，所以拿来与大家分享。虽然分比较高，但还是很值得的基于51单片机数控直流电源的设计目录1.前言1.1研究背景及意义…1.2国内外研究现状1.3课题的主要内容14论文的总体结构……2方案论证与设计基础知识2.1方案设计与论证…22主控单片机(MCU2.3液晶显示屏(1602)……2.4三端可调稳压器…82.5运算放大器OP072.6数模转换芯片……………1027模数转换芯片3.系统电路原理及硬件实现…………………………………123.1系统总体框图1232系统模块电路设计……………………………………………………………133.2.1单片机控制模块……惠州学院毕业论文3.2.2稳压控制模块…………………………………………………………………143.2.3电压与电流采样模块153.2.4显示模块……183.2.5电源模块193.2.6键盘模块…203.3系统整体原理图……………………………204.系统的软件设计214.1软件设计思路……………………214.2系统软件流程……214.2.1主程序模块……………………………………214.2.2闭环比较程序模块235.系统测试与误差分析……………………………………………………245.1系统测试245.1.1软件测试245.1.2硬件测试245.1.3系统整体测试………………………………………………………2552误差分析……………266.设计总结和展望…………………………………………………………27致谢…………29参考文献附录1系统整体原理图…附录2系统源程序…………………………32基于51单片机数控直流电源的设计1前言1.1研究背景及意义电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。直流稳压电源是电子技术常用的仪器设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域,是电子实验员、电子设计人员及电路开发部门进行实验操作和科学研究所不可缺少的电子仪器。在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流电源来供电。而整个稳压过程是由电源变压器、整流、滤波、稳压等四部分组成。然而这种传统的直流稳压电源功能简单、不好控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通的直流稳压电源品种有很多,但均存在以下二个问题:输出电压是通过粗调(波段开关)及细调(电位器)来调节。这样,当输出电压需要精确输出,或需要在一个小范围内改变时,困难就较大。另外,随着使用时间的增加,波段开关及电位器难免接触不良,对输出会有影响。稳压方式均是采用串联型稳压电路,对过载进行限流或截流型保护,电路构成复杂,稳压精度也不高。在家用电器和其他各类电子设备中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。但在实际生活中,都是由220ⅴ的交流电网供电。这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波,一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成,若由晶体管滤波器来替代,则可缩小直流电源的体积,减轻其重量,且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源,这既降低惠州学院毕业论文了家用电器的成本,又缩小了其体积,使家用电器小型化。传统的直流稳压电源通常采用电位器和波段开关来实现电压的调节,并由电压表指示电压值的大小。因此,电压的调整精度不高,读薮欠直观,电位器也易磨损。而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。随着科学技术的不断发展,特别是计算机技术的突飞猛进,现代工业应用的工控产品均需要有低纹波、宽调整范围的高压电源,而在一些高能物理领域,更是急需电脑或单片机控制的低纹波、宽调整范围的电源。1.2国内外研究现状从十九世纪90年代末起,随着对系统更高效率和更低功耗的需求,电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业屮直流值流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。在上世纪80年代的第一代分布式供电系统开始转向到上世纪末更为先进的第四代分布式供电结构以及中间母线结构,直流/直流电源行业正面临着新的挑战,即如何在现有系统加入嵌入式电源智能系统和数字控制。随着科学技术的迅速发展,人们对物质需求也越来越来高,特别是一些高新技术产品。如今随着直流电源技术的飞跃发展,整流系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制,从而使直流电源智能化,具有遥测、遥信、遥控的三遥功能,基本实现了直流电源的无人值守。并且,在当今科技快速发展过程中,模块化是直流电源的发展趋势,并联运行是电源产品大容量化的一个有效手段,可以通过设计N+1冗余电源系统,实现容量扩展,提高电源系统的可靠性可用性,缩短维修、维护时间,从而使企业产生更大的效益。如:扬州鼎华公司近些年基于51单片机数控直流电源的设计来结合美国 Sorensen amre等公司的先进技术,成功开发了单机最大功率120KW智能模块电源,可以并联32台(可扩展到64台),使最大输出功率可以达到7600kW以上。智能模块电源采用电流型控制模式,集中式散热技术,实吋多仼务监控,具有高效、高可靠、超低辐射,维护快捷等优点,机箱结构紧凑,防腐与散热也作了多方面的加强。它的应用将会克服大功率电源的制造、运输及维修等困难。而且和传统可控硅电源相比节电20%-30%节能优势,奠定了它将是未来大功率直流电源的首选1.3课题的主要内容如何实现对电源的输出控制系统设计的目的是要用微处理器来替代传统直流稳压电源中手动旋转电位器,实现输出电压在电源量程范围内步进冋调,精度要求高。实现的途径很多,可以用DAC的模拟输出控制电溟的基准电压或分压电阻,或者用其它更有效的方法,因此如何选择简单有效的方法是本课题需要解决的首要问题。2、数控直流电源功能的完备数控直流稳压电源要实现电压的键盘化输出控制,同时要具备输出、过压过流保护及数组存贮与预置等功能。另外,根据要求电源还应该可以通过按键选择一些特殊的功能。如何有效的实现这些功能也是课题所需研究解决的问题。3、性能指标输出最大电压:15V输出最大电流:1A惠州学院毕业论文电压步进01V电压分辨率:002V14论文的总体结构第一部分简要介绍课题的背景、意义、国内外研究现状,介绍本文的主要研究内容,包括实现的目标、功能的完备和性能指标。第二部分提出了数控直流电源的总的设计思路和几种实现方案论证,以及相关系统实现的功能,对这些方案的可行性进行比较分析,选择了一种基于51单片机系统的数控直流电源的方案,并对该方案运用的基础知识和使用的器件作出扼要的介绍。第三部分模块化详细阐述了基于51单片数控直流电源的系统整体结构和设计框图,包括薮据单片杋控制模块、稳压控制模块、电压僡流釆样模块、电源模块及键盘模块。第四部分主要阐述了数控直流电源的软件系统的设计思路和软件设计流程。第五部分对数控直流电源的性能参数进行测量与评估,以及对误差进行分析。第六部分对本薮控直流电源的给出了本课题的结论,并对其发展前景进行了展望。2方案与设计基础知识21方案设计与论证根据设计的要求:1、最高输岀电压15V,最大输出电流1A。2、电压步进01V。3、纹波系数尽可能小,输出稳定。4、有限按键操作方使,LCD显示界面基于51单片机数控直流电源的设计5、闭环控制理论的嵌入式软件实现特色及基本技术路线:低成本解决方案。2、直观的实验效果3、经典理论验证平台先硬件后软件,先局部后整体。我设计出以下三个方案:方案一:设计开关电源。在前期方案设计中采用PWM脉宽调制。它的功耗小,效率髙,稳压范围宽,电路形式灵活多样,功耗小,效率高。在制作过程中发现,PWM占空比的线性变化使相应的电流呈非线性变化,经分析发现滤波电容的存在对占空比很小的PWM波积分效果明显,导致电压的非线性变化更显著,特别是PWM占空比很小时(希望得到输出的电压很小),利用单片开关电源的PWM技术控制开关的占空比来调整输出电压的,以达到稳定输出的日的。但用数字量控制的作用更加明显。方案二:用DA和运算放大器做电流源,即采用DA输出调节晶体管的偏值电流电压)。采用此方案能有效的缩短调节吋间,并能提高输出精度。设计方案,包括了微控制器模块、稳压控制模玦、显示模块、键榅模玦、电源模块四部分构成,形成开环控制。方案原理示意图见图2-1:惠州学院毕业论文电压控制单掉电存贮元(LM317)单元(24C02)51单片机(8051)按键电路三位数码管显示单元电源电路图2-1方案二原理框图采用常用的51芯片作为控制器,PO口和DAC0832的数据口直接相连,DA的电压输出端接放大器OP07的输入端,设定放大器的放大倍数为5,输出到电压模块LM3317的电压分辨率0.1ⅴ。所以,当MCU输出数据增加1的时候,最终输出电压增加0.1V,当调节电压的时候,可以以每次0.1Ⅴ的梯度增加或者降低电压。数码管显示电路,该系统使用3个数码管,可以显示三位数,分别组成显示电路的十位、个位、小数点位。本主电路的原理是通过MCU控制DA的输出电压大小,通过放大器放大,给电压模块作为最终输出的参考电压,真正的电压,电流还是由电压模块LM317输出。方案三:用D∧A和运算放大器做电流源,即釆用DA输出调节晶体管的偏值电流
- 2020-12-09下载
- 积分：1
ArcGIS Engine 10 开发中文帮助
不可得的学习资料，详细介绍AE开发技术……esrChinaBEIJING内部文档,请勿外传刷定及修订记录版本完成日期编写/修订纪要编写者备注文档目录结林雪淋构刘宇完善控件介绍和空间数刘宇据库的介绍完善柵格数刘宇据介绍完善符号化刘宇介绍完善网络分刘宇析功能完善参考系刘宇的介绍完善儿何对刘宇象的介绍esrChinaBEIJING内部文档,请勿外传目录介绍和开发相关的知识三.使用控件创建第一个桌面应用程序四.空间数据库五.几何对象和空间参考六.矢量数据空间分析七.符号化八.栅格数据分析九.编辑十.地图输出十实战十二安装部署esrChinaBEIJING内部文档,请勿外传介绍软件架构ArcPadArcGIs标准测览器MobileEngineArcGISExplorerArclnfoPArcEditorOnline GisNetworkArcviewArcReaderArCGIS ServerArcImsArcsDE文件DBMS是在全面整合了与数据库、软件程、人Ⅰ智能、网络技术及其它多方面的计算机主流技术之后,成功地推出了代表最高技术水平的全系列产品是一个全面的,可伸缩的平台,为用户杓建一个完善的系统提供完整的解决方案的基本体系能够让用户在任何需要的地方部署功能和业务逻辑,无论是在桌面、服务器、还是在野外:桌面(桌面软件产品是用来编辑、设计、共享、管理和发布地理信息和概念。桌面可伸缩的产品结构,从,向上扩展到和。目前被公认为是功能最强大的产品。通过一系饥的可选的软件扩展模块,产品的能力还可以进一步得到扩展嵌入式(是一个完整的嵌入式组件库和工具包,开发者能用它创建一个新的、或扩展原有的可定制的桌面应用程序。使用开发者能将功能嵌入到已有的应用程序中,如基于工业标准的产品以及一些商业应用,也可以创建自定义的应用程序,为组织机构中esrChinaBEIJING内部文档,请勿外传的众多用户提供功能。服务器(和用丁创建和管理基丁服务的应用程序在大型机构和互联网上众多用户之间共享地理信息是一个中心应用服务器,它包含一个可共享的软件对象库,能在企业和计算框架中建立服务器端的应用。是通过开放的协议发布地图、数据和元数据的可伸缩的网络地图服务器。是在各种关系型数据库管理系统中管理地理信息的高级空门数据服务器。栘动(支持的无线移动设备,越来越多地应用在野外数据采集和信息访问中。桌面和可以运行在使携式电脑或平板电脑上,用户可以在野外进行数据采集、分析和乃至制定决策。介绍是一组完备的并且打包的嵌入式组件库和工具斥,开发人员可用来创建新的或扩展已有的桌面应用程序。使用开发人员可以将功能嵌入刭已有的应用软件中,如自定义行业专用产品:或嵌入到业生产应用软件中,如和;还可以创建集中式自定义应用软件,并将其发送给机构内的多个用户由两个产品组成:构建软件所用的开发工具包以及使已完成的应用程序能够运行的可再发布的(运行时环境)。开发工具包是一个基于组件的软件开发产品,可用于构建自定义和制图应用软件。它并不是一个终端用户产品,而是软件开发人员的工具包,适于为或用户构建基础制图和综合动态应用软件是一个使终端用户软件能够运行的核心组件产品,并且将被安装在每一台运行应用程序的计算机上◆ Arcgis engine是基于COM技术的可嵌入的组件库和工具包, ArcGis engine可以帮助我们很轻松的构建自定义应用程序esrChinaBEIJING内部文档,请勿外传令使用 ArcGIS Engine,开发人员可以将(iS功能嵌入到已有的应用软件中,如自定义行业专用产品;或嵌入到业生产应用软仵中,如 Mirosoftf Word和 Excel;还可以创建集中式自定义应用软件,并将其发送给机构内的多个用户ArcGis Engine由两个产品组成:◇面向开发人员的软件开发包(ArcG| S Engine developer kit面向最终用户的运行时( ArcGIs Engine Runtime开发工具包是一个基于组件的软件开发产品,可用于构建自定义和制图应用软件。它并不是一个终端用户产品,而是软件开发人员的工具包,支持四种开发环境(十十,以及),适于为用户构建基础饲图和综合动态应用软件。是一个使终端用户软件能够运行的核心组件产品,并且将被安装在每一台运行应用程序的计算机上reGIS Engine的逻辑体系结构包含了 ArcGIS Engine中最核心的 ArcObjects组件,几乎所有的GS组件需要调用它们,如 Geometry| Extensions和 Display等DeveloperComponents包含了访问矢量或栅格数据的 GeoDatabase所有的接口和类组件。MapPresentationData包含了GiS应用程序用于数据显示、数据符号化、要素标注和专题图制作等需要的接凵和类组件AccessBaseServices包含了进行快速开发所需要的全部可视化控件,如和控件等,除了这些,该库还包括大量可以有调用的内置它们可以极大地简化二次开发工作。在图中我们可看出的开发体系是一条纵线,功能丰富,层次清晰。最上层的esrChinaBEIJING内部文档,请勿外传包含了许多高级开发功能,如、空间分析、维分析、网络分析、逻缉示意图以及数据与操作等。标准版并不包含这些许可,他们只能作为扩展存在,需要特定的才能运行。扩展模块3D三维分析Spatial空间分析Network网络分析Maplex智能标注Data Interoperability数据互操作Schematics逻辑示意图Tracking跟踪分析Geostatistical地理统计分析注意:运行时有多种版木级别,从标准版木一直到全业版木。标准的运行时提供所有应用程序的核心功能。这个级别的运行时可以操作几种不同的栅格和矢量格式、进行地图表达和创建以及通过执行各种空间或属性查询查找要素。这个级别的运行时还可以进行基本数据创建、编辑和简单的个人地理数据库(及分析但是如果遇到企业级数据库数据库的编辑以及复杂数捱模型的创建网络拓扑就需要运行时的标准许可相当于桌面级别的功能而许可相当于桌面级别的功能esrChinaBEIJING内部文档,请勿外传中的类库开发中,为了更好的管理这些对象,将这些对象放在不同的组件库中,而他们被物理的防盜目录下的中,而逻辑上被分散到不同的命名空间中下面我们详细对一些类库进行介绍库是新出来的一个类库,该类库包含了将独立应用程厅绑定到特定的系列产品的函数和方法该类库是在运行的应用程序的时侯库是架构中最底层的库。该库包含了暴露组成的其它库所使用的服务的组件。库中定义了许多接口,它们可以由开发者来实现。对象在中定义;所有开发者必须使用该对象在使用功能的应用程序中初始化和开发者不扩展该库,但可以通过实现其中的接口来扩展系统。库中包含了可在屮扩展的用户界面组件的接口定义,包括和接口。开发者使用这些接口来扩展组件。该库所包含的对象是对象,开发者可用于简化某些用户界面的开发。开发者不扩展该库,但可以通过实现其中的接口来扩展系统。库处理存储在特征类其它图形要素中的特征的或大多数用户交互的基本几何对象有。除了这些顶层的实体,还有作为和构建模块的几何体这些是组成几何体的基元它们是由形成一条的依次相连的组成包含两个不同的点,起点和终点,和一个定义从起点到终点的曲线的要素类型。这种有和所有的几何对象都可以有与它们顶点相关的、和esrChinaBEIJING内部文档,请勿外传基本的几何对象都支持几何操作,如和开发者不可以扩展几何基元。中的实体是指现实世界中的特征:这些现实世界中的特征的位置由具有空间参考的几何体來定义。投影和地理坐标系统的空间参考对象都包含在库中。开发者可以通过在空间参考间添加新的空间参考和投影来扩展空间参考系统库包含了用于数据显示的对象。除了负责实际图像输出的主要显示对象,该库屮还包含了表示颜色和符号的对象,这些颜色和符号用于控制显示上所绘制实体的属性。库中也包含了为用户在与显示交互时提供可视化反馈的对象。开发者大都通过类似于或对象提供的视图与显示交互。该库的所有部分都可以被扩展,常被扩展的有符号、颜色和显示反馈库被用于创建图形输出到设备,如打印杋、绘图仪和硬拷仄格式,如增强型图元文件和栅格影像格式、等。开发者使用该库和系统其它部分中的对象来创建图形输岀。通常这些是和厍中的对象。开发者可以扩展库用于定制的设备和输出格式。库提供了用于的编程是一个构建在标准工业关系和对象数据库技术基础上的地理数据储存库。库中的对象为攴持的所有数据源提供了统一的编稈模型。库定义了许多由架构中较高层次数据源提供者实现的接口。开发者可以扩展来支持特殊的数据对象等类型。此外,还可以使用对象添加自定义的矢量数据源。支持的数据类型不可以被扩展库包含用于基于文件数据源的的实现。这些基于文件的数据源包括N和开发者不能扩展库包含了用于数据库数据源的的实现。这些数据源包括软件支持的开发者不能扩展库
- 2021-05-06下载
- 积分：1
