基于单片机的降压型DC-DC变换实验系统设计综合设计说明书方案.doc

吉林化工学院信控学院专业综合设计说明书 基于单片机的降压型DC-DC变换实验系统设计 学生学号： 学生姓名： 崔虎 专业班级： 电气 0901 指导教师： 刘刚 职 称： 副教授 起止日期： 2012.08.27～2012.09.15 吉林化工学院 Jilin Institute of Chemical Technology 课程设计任务书 一．设计题目：基于单片机的降压型DC-DC变换实验系统设计设计 四．设计时间及进度安排 设计时间共三周（2012.8.27～2012.09.15）,具体安排如下表： 周安排 设 计 内 容 设计时间 第一周 学习MSP430单片机使用方法，查找相关资料。设计基于单片机的降压型DC-DC变换实验系统电路图。 2012.08.27～2012.09.02 第二周 设计MSP430单片机程序和焊装基于单片机的降压型DC-DC变换实验系统。 2012.09.03～2012.09.09 第三周 完成基于单片机的降压型DC-DC变换实验系统调试，编写设计说明书。提交作品及设计说明书，评定专业综合设计成绩。 2012.09.10～2012.09.15 五．指导教师评语及学生成绩 指导教师评语: 2012年 09 月 15 日 成绩 指导教师(签字): 目 录 课程设计任务书 I 第1章 专业综合设计的目的 1 第2章 总体电路说明 2 2.1 课题背景和意义 2 2.2 DC-DC变换器的定义及分类 2 2.3 DC-DC变换器的基本工作原理 2 2.3.1 升压斩波电路 2 2.3.2 降压斩波电路 4 第3章MSP430F169单片机系统 6 3.1 MSP430F169单片机的简介 6 3.2 显示器LCM12864简介 7 第4章 降压式DC-DC变换电路设计 9 4.1系统硬件电路设计 9 4.2 降压式DC-DC转换电路的设计 10 4.3 整流滤波电路的设计 12 4.3.1 单相桥式整流电路 13 4.3.2 滤波电路 13 4.3.3 稳压电路 13 4.3 键盘电路设计 13 结 论 15 参考文献 16 第1章 专业综合设计的目的 专业综合设计是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。通过专业综合设计使学生获得以下几方面能力，为毕业设计（论文）奠定基础。 1．进一步巩固和加深学生所学一门或几门相关专业课（或专业基础课）理论知识，培养学生设计、计算、绘图、计算机应用、文献查阅、报告撰写等基本技能； 2．培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力； 3．培养学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。 第2章 总体电路说明 2.1 课题背景和意义 DC-DC直流变换作为开关电源的一个重要组成部分，广泛应用于工业生产、家用电器、计算机、航天卫星、军事科研等领域中，用于对电能进行转换、加工和调节。因此，近年来DC-DC变换器的研究倍受关注。随着软开关技术的发展，新颖的控制方法不断采用，DC-DC变换器也不断的朝着高效率、高可靠性的模块化开关电源方向发展。 传统直流稳压电源中的DC-DC变换是通过粗调波段开关及细调电位器来调节的，这种变换稳压精度不高、电路结构复杂、不易校准，而采用单片机的数字式控制能使DC-DC变换较好地解决了以上问题。 2.2 DC-DC变换器的定义及分类 直流斩波电路（DC Chopper）的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也成为DC-DC变换器。DC-DC变换器的种类较多，包括6种基本的斩波电路：降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路和Zeta斩波电路，其中前两种是最基本的电路[1]。 2.3 DC-DC变换器的基本工作原理 降压斩波电路和升压斩波电路的应用最为广泛，理解了这两种电路对理解其它类型的斩波电路有很大的帮助，下面分别对这两种斩波电路的工作原理进行介绍。 2.3.1 升压斩波电路 降压斩波电路（Boost Chopper）如图2-1所示。该电路中L是储能电感；V是全控型器件；VD是二极管；C是储能电容。 图2-1升压斩波电路 1．工作原理： 假设L和C值很大。V处于通态时，电源E向电感L充电，电流恒定I1，电容C向负载R供电，输出电压Uo恒定。V处于断态时，电源E和电感L同时向电