创新性实验报告高效直流电源.doc

2014-2015 学年 1 学期 山东科技大学电子通信与物理学院 创新性实验报告 实验项目名称： 高效直流电源 组长姓名 马力 学号 201201101821 联系电话 E-mail 2469442811@ 成员姓名 张宝奎 学号 201201101634 成员姓名 陈长军 学号 201201101801 专 业 电子信息工程 班级 2012级 2 班 指导教师及职称 范迪老师 2015年1月22日 目录 一．实验摘要………………………………………… 2 二．实验目的………………………………………… 2 三、实验场地及仪器、设备和材料………………… 2 四、实验内容………………………………………… 3 1.功率放大电路…………………………………………… 3 2.滤波电路………………………………………………… 4 3.稳压电路………………………………………………… 5 4.采样电路………………………………………………… 5 5.PWM发生………………………………………………… 7 6.按键电路………………………………………………… 8 7.显示电路……………………………………………… 10 五、实验结果与分析………………………………. 11 六、实验结论………………………………………. 12 附件………………………………………………… 12 1.参考资料…………………………………………………… 12 2．源程序……………………………………………………… 12……………………………………………………… 17 一、实验摘要 由于MSP430低功耗，内部资源丰富和处理能力强的特点，可用其监控输出电压，通过电压反馈保证输出电压的稳定，得到可调节的输出电流。该系统以MSP430F149芯片作为主控制器，设计制作的线性直流电源可以实现键盘控制输出，实时显示输出电流的功能，具有易于操作、精度高、稳定度好的特点。文中主要阐述了采样模块、反馈模块、键盘输入模块、及单片机控制模块的原理设计及详细制作流程。整个系统的设计是以16位的MSP430单片机为核心完成对数据的测量和处理，控制输出电流的变化，整个系统通过测试分析，基本满足了设计指标，取得了良好的效果。 仪器：DS102E示波器 数字万用表 设备：MSP430F149、功率放大模块 材料： 电容：4.7uF 电阻：KΩ×4、Ω康铜丝电阻开关：按键开关×4 四、实验内容 我们设计的直流稳压电源以MSP430为控制中心，产生占空比可控的PWM波。通过功率放大电路放大PWM波的幅值，再通过一阶RC低通滤波电路，将PWM波转化成直流电压。进行稳压后输出，采集电流并反馈给MSP430自带的AD转换模块，将采集的模拟量转换为数字量后与设定的电流值进行比较，重新调节占空比以达到调节输出电流的目的。系统设计的流程图如4-0-1所示 图4-0-1 1.功率放大电路 本部分使用以L298N为核心的功率放大电路，将PWM波的幅值放大。具体电路图如图4-1-1 图4-1-1 2.滤波电路 本系统采用一阶RC低通滤波电路将PWM波转换为直流电压，由于这里面低通滤波器的电容大小要根据PWM频率计算一下，截止频率要小于3次谐波。的PWM频率是KHZ，则低通滤波器的截止频率在2K-6K之间，计算公式是fL=1/(2*pai*RC)。调整电容和电阻大小，获得需要的频率。 图4-2-1 3．稳压电路 LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一，它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式，又具备输出电压可调的特点。此外，还具有调压范围宽、稳压性能 好、噪声低、纹波抑制比高等优点。lm317是可调节3端正电压稳压器，在输出电压范围1.2伏到37伏时能够提供超过1.5安的电流，此稳压器非常易于 使用。#include msp430x14x.h #define ADCMEM ((int*)0x0140) void Init(void); //AD转换初始化 int AD(); //AD转换函数 void m