1、 學生科技項目申請表項目名稱： 基于ARM的數控直流穩壓電源設計 項目負責人： 伍 奇 所 在 學 院： 城南學院 專業名稱： 電子信息工程 指導老師： 馬 鈞 項目類別： 自然科學類學術論文 哲學社會科學類社會調查報告和學術論文n 科技發明制作類共青團長沙理工大學委員會二0一0年 十月二十日長沙理工大學學生科技項目申請表研究項目名稱基于ARM的數控直流穩壓電源設計起止時間2010年11月至2011年6月成果形式提交論文報告及作品申 請經 費總 額4000其他經費來源項目負責人姓 名伍奇性別男專業班級電信0802出生年月1990年4月聯系電目主要成員姓 名性 別專 業

2、所在學院承擔任務鄭中友男熱工過程自動化城南學院數控直流穩壓電源電路設計雷雨男電氣城南學院單片機控制程序編寫及最終調試李芳女電子信息工程城南學院數控直流穩壓電源技術調研劉鵬男電子信息工程城南學院論文的撰寫指 導教 師姓名馬鈞職稱講師所在學院電氣學院項目組成員參與科技類賽事獲獎情 況伍奇： 湖南省第四屆機械設計大賽獲省二等獎；2010年全國大學生電腦鼠走迷宮競賽湖南省三等獎；校第四屆物電杯電子設計大賽獲最佳創意獎；校第三屆節能減排獲三等獎。鄭中友：2010年全國大學生電腦鼠走迷宮競賽湖南省三等獎。雷雨： 2010年全國大學生電腦鼠走迷宮競賽湖南省三等獎。李芳： 校第三屆節能減排獲三等獎。研究內容、

3、意義及主要技術指標摘要（限300字）直流穩壓電源是電子技術常用的儀器設備之一,廣泛的應用于教學、科研等領域，是電子實驗員、電子設計人員及電路開發部門進行實驗作和科學研究所不可缺少的電子儀器。在電子電路中，通常都需要電壓穩定的直流電源來供電。而整個穩壓過程是由電源變壓器、整流、濾波、穩壓等四部分組成。然而這種傳統的直流穩壓電源功能簡單、不好控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復雜度高。經費預算（單位：4000元）：設備費材料費資料費其他合計50020005005004000學院推薦意見： 年 月 日 （蓋章）學校評審推薦意見： 年 月 日 （蓋章）可行性報告一、立項的背景和意義直流穩壓電源是

4、電子技術常用的儀器設備之一,廣泛的應用于教學、科研等領域，是電子實驗員、電子設計人員及電路開發部門進行實驗作和科學研究所不可缺少的電子儀器。在電子電路中，通常都需要電壓穩定的直流電源來供電。而整個穩壓過程是由電源變壓器、整流、濾波、穩壓等四部分組成。在我們實際生活中電源往往都是由220V 的交流電網供電，那么這就需要通過變壓、整流、濾波、穩壓電路將交流電轉換成穩定的直流電。其中濾波器用于整流輸出電壓中的紋波，一般傳統電路由濾波扼流圈和電容器組成，若由晶體管濾波器來替代，則可縮小直流電源的體積，減輕其重量，且晶體管濾波直流電源不需直流穩壓器就能用作家用電器的電源，這既降低了家用電器的成本，又縮小

5、了其體積，使家用電器小型化。然而傳統的直流穩壓電源通常采用電位器和波段開關來實現電壓的調節,并由電壓表指示電壓值的大小. 因此,電壓的調整精度不高,讀數欠直觀,電位器也易磨損。而基于單片機控制的直流穩壓電源能較好地解決以上傳統穩壓電源的不足，并且數控直流電源與傳統穩壓電源相比，具有作方便、電壓穩定度高的特點。它的紋波電壓低，電壓調節精確，輸出電壓大小采用數字顯示，直觀易讀。電路大部分使用集成電路，從而使調試簡單、性能優良、故障率低、使用壽命長。二、項目主要研究開發內容（一）、如何實現對電源的輸出控制系統設計的目的是要用微處理器來替代傳統直流穩壓電源中手動旋轉電位器，實現輸出電壓的連續可調，精度

6、要求高。實現的途徑很多，可以用DAC的模擬輸出控制電源的基準電壓或分壓電阻，或者用其它更有效的方法，因此如何選擇簡單有效的方法是本課題需要解決的首要問題。（二）、數控直流電源功能的完備數控直流穩壓電源要實現電壓的鍵盤化輸出控制，同時要具備輸出、過壓過流保護及數組存貯與預置等功能。另外，根據要求電源還應該可以通過按鍵選擇一些特殊的功能。如何有效的實現這些功能也是課題所需研究解決的問題。三、項目預期目標l 輸出最大電壓:30Vl 輸出最大電流:2Al 電壓步進:0.1Vl 電流步進:2mAl 紋波和噪聲:5mVrmsl 電壓分辨率:20mV四、 項目實施方案及計劃進度安排（一）、項目方案以ARM為

7、核心，該種MCU內部有非常大的數據存儲器和FLASH存儲器，具有豐富的接口資源，并且系統開發比較容易，與普通MCS-51單片機相比，ARM在不進行系統擴展的條件下能完成更多的復雜工作。D/A轉換器用來將從單片機端口輸出的數字信號轉換從穩定的直流電壓，為采用電阻提供高精度的基準電壓，實現輸出電流的數字化調節和恒流，為了能構成對實際輸出電流的顯示和控制，必須對實際輸出電流再進行D/A轉換輸入單片機進行顯示和自動分析和控制功能，ARM內帶A/D轉換器，可用來對輸出電壓進行監測，但是為了能高精度的對輸出電流進行測量，必須采用數字儀表專用的雙積分A/D以保證其精確度，顯示元件采用液晶顯示器，使得設計的恒

8、流源操作界面友好，顯示內容齊全；此外，還為該系統設計了完善的散熱裝置和保護電路來進一步保證恒流源可靠工作和輸出電流的恒定。該方案由于采用了新型的單片機來完成更多的功能，則采用該方案能使得設計作品具有操作界面友好，功能豐富的特點，所以我們最終準備采用該方案。1、 計劃進度（1）、 數控直流穩壓電源技術調研 2010年11月2010年12月（2）、 數控直流穩壓電源電路設計 2011年12月2011年02月（3）、 單片機控制電路設計 2011年02月2011年03月（4）、單片機控制程序編寫及最終調試 2011年03月2011年05月（5）、論文的撰寫 2011年05月2011年06月五、經費預算（一）、經費詳情：1. 調研費：2