2012年四川省电子设计竞赛报告.docVIP

2012年 设 计 报 告 题 目： （C题） 学 校： 指 导老 师： 参赛队员姓名： 日 期： 2012年08月07日 摘 要 系统主要以Cortex M3（LM3S1138）单片机为核心包括控制电路MCU)、驱动电路、采样电路、显示电路等负载调整率目 录 1 1 1.1 载波发生器模块的论证与选择 1 1.2 SPWM调制的论证与选择 1 1.3 全桥驱动模块的论证与选择 1 1.4 MCU控制系统的论证与选择 1 1.5电源系统的论证与选择 1 2系统理论分析与计算 2 2.1 系统设计要求的分析 2 2.1.1 基本要求分析 2 2.1.2 发挥部分 2 2.2 系统指标的计算 2 2.2.1 输出电压平均值 2 2.2.2 输出电流平均值 2 3电路与程序设计 2 3.1电路的设计 2 3.1.1系统总体框图 2 3.1.2 载波电路子系统原理图 3 3.1.3 全桥电路子系统框图与电路原理图 3 3.1.4电源 4 3.2程序的设计 4 3.2.1程序功能描述与设计思路 4 3.2.2程序流程图 5 4测试方案与测试结果 5 4.1测试方案 5 4.2 测试条件与仪器 6 4.3 测试结果及分析 6 4.3.1测试结果(数据) 6 4.3.2测试分析与结论 6 附录：电路原理图 7 简易直流电子负载（题） 1系统方案 本系统主要由、、、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。 1.1 的论证与选择 方案一：。 方案二： 方案三：。 综合以上三种方案，选择方案三。 1.2 的论证与选择 方案一：。 方案二：。 综合以上种方案，选择方案。 1.3 的论证与选择 方案一：。 方案二：。 综合考虑采用。 1.控制系统的论证与选择 方案一：。 方案二：。 综合考虑采用。1.5电源系统的论证与选择 电源系统需要在输入25VDC±10%的情况下为系统提供±12V、+5V直流电压，主要可以采用两种方案： 方案一：。 方案二：。 综合考虑采用。 2系统理论分析与计算 2.1 的分析 2.1.1 输入25VDC±10%，输出矩形脉冲波形，输出电压平均值0-20V，电流平均 值0-1A，V1在0-20V、V2在0-15V内可任意设定；高电平维持时间0.1-5S、低电平维 持时间0.1-5S可任意设定。由基本要求可知系统需要输出两个稳定的直流电压信号V1和V2，且需利用单片机或者硬件电路对输出电压的幅值和周期进行调整。 2.1.2 发挥部分 完成发挥部分的设计需要对输出的信号进行采样处理通过液晶屏显示。利用采集到的电压和电流信号进行相应的数据计算和处理以达到设计要求。 2.2 系统指标的计算 2.2.1 = 2.2.2 输出电流平均值 = 3电路与程序设计 3.1电路的设计 3.1.1系统总体框图 系统总体框图如图所示 图 系统总体框图 3.1.2子系统原理图 1、图 图 三角波发生器电路图 2、系统电路 图 PWM调制子系统电路 3.1.3子系统框图与电路原理图 1、图 图 全桥驱动子系统图 2、电路 图 全桥电路 3.1.4电源 滤波部分、稳压部分组成。为整个系统提供5V、±12V电压，确保电路的正常稳定工作。这部分电路。图 系统电源电路 3.2程序的设计 3.2.1程序功能描述与设计思路 1、程序功能描述 根据题目要求软件部分主要实现显示。 1）： 2）： 2、程序设计思路 3.2.2程序流程图 主程序流程图 图 程序流程图 4测试方案与测试结果 4.1测试方案 1、硬件测试 2、软件仿真测试 3、硬件软件联调 4.2 测试条件与仪器 测试条件：检查多次，仿真电路和硬件电路必须与系统原理图完全相同，并且检查无误，硬件电路保证无虚焊。 测试仪器：模拟示波器，数字示波器，数字万用表。 4.3 测试结果及分析 4.3.1测试结果(数据) 负载 (V) (V) (s) (s) (A) (A) (V) (A) 18 14 2 1 0.89 0.7 16.67 0.83 15 10 0.5 2 0.74 0.48 11.00 0.53 8 5 0.5 0.5 0.4 0.23 6.50 0.32 12.5 10.3 4 3.5 0.62 0.51 11.47 0.57 5 3.5 3 1.5 0.25 1.7 4.50 0.73 3负载 (V) (V) (s) (s) (A) (A) (V) (A) 20 15 2 2 0.66 0.45 17.50 0.56 12 10 1.5 4 0.35 0.32 10.55