2015全国大学生电子设计竞赛 风板控制
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全国大学生电子竞赛-帆板控制系统(F题)设计论文初稿防灾科解读防灾科技学院指导教师:彭宏伟组员:张云博、李孟霖、毕俊新帆板控制系统(F题摘要:本设计采用 S T C 89C 52单片机作为帆板控制系统的核心,整个系统由帆板控制器、 D C -D C 降压电路、液晶显示电路、键盘输入电路、直流风扇驱动电路、角度测量电路、声光提示电路构成。
角度传感器 M M A 7361L 将实时采集到的角度数据以模拟电压的形式传递给模数转换器,经单片机处理后显示在 L C D 12864液晶屏上, 并可通过键盘设定风速和角度, 利用 P W M 对风扇进行调速,实现帆板的姿态调整,当达到设定要求时可进行声光提示,并且加了入语音播报、风扇距离调节等人性化设计。
该系统具有测量准确、控制灵活的优点。
关键词:S T C 89C 52单片机,角度测量, P W M 直流电机调速, D C -D C 降压目录1. 系统方案选择和论证 ........................................................................... ........... 5 1. 1各模块方案选择和论证 ...........................................................................5 1. 1. 1控制器方案 ........................................................................... ..... 5 1. 1. 2电源方案 ........................................................................... ........ 5 1. 1. 3风扇驱动方案 . ......................................................................... ... 6 1. 1. 4角度测量方案 . ......................................................................... ... 6 1. 1. 5数字显示方案 . ......................................................................... ... 7 1. 1. 6键盘模块设计方案 (7)1. 2系统各模块的最终方案 ...........................................................................8 2.系统的硬件设计与实现 ........................................................................... ........ 8 2. 1系统硬件的基本组成部2. 1. 1电源电路 ........................................................................... ........ 9 2. 1. 2角度测量电路 . ......................................................................... ... 9 2. 1. 3风扇控制电路 . ..........................................................................10 2. 1. 4单片机外围电路 (11)2. 1. 5声光提醒电路 . (12)3. 软件设计与算法分析 ........................................................................... ......... 13 3. 1P W M 电机调速算法 ........................................................................... ..... 13 3. 2角度测量算法 ........................................................................... ........... 14 3. 3风扇控制算法分析与选择 . (15)3. 4总体程序流程图 . ......................................................................... ......... 16 4. 系统测试 . ......................................................................... ........................... 18 4. 1测试仪器 . ......................................................................... . (18)4. 2测试数据与分析 . ......................................................................... ......... 18 5. 结论与总结 ........................................................................... ..................... 18 参考文................................ 19附录 1主要元器件清单 . ......................................................................... .......... 19附录 2总体电路图 ........................................................................... (20)1. 系统方案选择和论证 1. 1各模块方案选择和论证 1. 1. 1控制器方案根据题目要求,控制器主要用于对倾角传感器传回的数据进行处理,对于控制器的选择有以下三种方案。
全国电子设计大赛论文集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]2015年全国大学生电子大赛设计竞赛风力摆控制系统(B题)【本科组】参赛队号:20150262风力摆控制系统(B题)摘要风力摆系统是非线性、强耦合、多变量和自然不稳定的系统,是机器人技术、控制理论、计算机控制等多个领域、多种技术的有机结合。
本设计分五个模块,即风力摆模块、单片机控制模块、显示模块、电源模块、人机交互模块。
风力摆模块由三个直流风机成等边三角形相对而立,成为驱动风力摆的唯一动力。
单片机控制模块以飞思卡尔K60芯片作为控制核心。
显示模块有两个,一个是OLED显示屏,另一个是当完成每项任务时发光二极管会有明显的提示。
电源模块使用LEG-1117-3.3和TPS7350来搭建,给系统提供稳定的供电。
人机交互模块中每项操作可通过拨码开关与按键完成。
本设计性能指标达到设计要求,性能稳定,用户界面友好。
关键词:直流风机;风力摆;K60系统板ABSTRACTThewindpendulumsystemisanonlinear,strongcoupling,multi-variableandunstablesystem.Itisacombinationofmanyfields,suchasrobotics ,controltheory,computercontrol,andmanyothertechnologies.Thedesignisdi videdintofivemodules,thewindpendulummodule,single-chipmicrocomputercontrolmodule,displaymodule,powermodule,human-computerinteractionsystem.WindpendulummodulebythreeDCfanintoanequilat eraltrianglerelativestanding,becometheonlypowerwinddrivenpendulum;MCU controlmodulebasedonthesinglechipcomputerasthecore,byCarlK60chipasthe controlcore;displaymodulehastwo:AisOLEDdisplay,theotheraiswheneachtas kiscompleteLEG-1117-3.3andTPS7350tobuild,toprovideastablepowersupplysystem.Eachoperationc anbedonebydialingthecodeswitchandthebutton.Performanceindicatorsmeett hedesignrequirements,theworkisreliable,userfriendlyinterface. Keywords:DCfan,Thewindpendulum,K60目录摘要 (I)ABSTRACT (I)目录 (II)1.引言.................................................. (1)2.方案比较与论证......................................................... (1)2.1方案比较................................................................... (1)2.2方案选定................................................................... (2)2.3方案论证................................................................... (2)3.系统硬件设计......................................................... . (2)3.1系统机械制作................................................................... .. (2)3.2核心系统控制模块................................................................... (2)3.3电源模块................................................................... (3)4.系统软件设计......................................................... . (3)4.1程序框图................................................................... (3)4.2系统控制图................................................................... .. (4)5.测试方案与测试结果......................................................... . (4)5.1测试仪器................................................................... (4)5.2测试方法................................................................... . (4)5.3测试结果................................................................... (5)6.测试分析与总结......................................................... . (6)参考文献......................................................... (6)附录1装置机械安装图................................................................... . (7)附录2主要元器件清单................................................................... .. (8)1.引言在控制理论发展的过程中,某一理论的正确性及实际应用中的可行性需要一个按其理论设计的控制器去控制一个典型对象来验证。
摘要:本设计为一风力摆控制系统,以AT89C52单片机为控制核心,用PWM的方式来控制风力大小,通过对四个直流风机风速的调整来控制风力摆摆动方向和摆动幅度,通过角度传感器对摆杆角度进行测量,测量结果送回单片机用来控制风力的大小和方向,由此构成了一个闭环控制系统。
通过按键可以控制风力大小和方向,LED显示风力摆运动达到要求。
支架是纯手工制作而成,造型美观、耐用、环保。
关键词:比例调节、角度传感器、万向节、PWM、LED、AT89C52;Abstract:This design for a wind pendulum control system, with the AT89C52 single chip microcomputer as the core, with PWM to control the size of wind, through to the four dc fan speed adjustment to control wind direction and swinging pendulum swinging amplitude, the Angle of swinging rod is measured by Angle sensor, the measured results back to the single chip microcomputer is used to control the size and direction of wind, thus form a closed-loop control system Through the keys can control the size and direction of wind, wind pendulum movement LED display achieved stent is pure handmade, aesthetically pleasing Durable and environmental protectionKeywords:Angle sensor; Cardan; PWM; LED; AT89C52;目录一、任务及要求1、任务 (2)2、基本要求 (3)3、发挥部分 (4)二、方案的设计与论证1、机械部分方案论证 (4)2、角度测试方案论证 (5)3、控制方案的比较 (5)4、风速调节方案的比较 (5)5、风扇驱动芯片的比较 (6)6、显示方案的比较 (6)7、系统结构框图的设计 (7)三、理论分析计算1、直流风机相关计算 (7)2、摆杆相关计算 (7)3、角度相关计算 (7)四、系统设计1、电源模块 (9)2、单片机最小系统电路的实现 (9)3、风机控制电路的实现 (10)4、显示器方案的实现 (11)5、按键及数码管模块 (12)6、系统硬件实物图 (13)五、系统测试1、测试仪器 (16)2、测试方法及结果 (16)3、测试结果分析 (16)六、大赛心得 (16)附录A (17)附录B (23)参考文献 (24)一任务及要求1.任务一长约60cm~70cm的细管上端用万向节固定在支架上,下方悬挂一组(2~4只)直流风机,构成一风力摆,如图所示。
器件论证与选择单片机比较方案一:采用传统的51系列单片机。
传统的51单片机为8位机,价格便宜,控制简单,但是运算速度慢,片内资源少,存储容量小,难以存储大体积的程序和实现快速精准的反应控制。
并且受时钟限制,计时精度不高,外围电路也增加了系统的不可靠性。
方案二:采用以增强型80C51内核的STC系列单片机STC12C5A60S2,其片内集成了60KB 程序Flash,2通道PWM、16位定时器等资源,操作也较为简单,具有在系统调试功能(ISD),开发环境非常容易搭建。
但实际使用了三维角度传感器等对速度要求较高的外设,因此无法很好地符合设计的需要。
方案三:采用以ARM Cortex-M3为内核的STM32F1系列控制芯片,STM32系列芯片时钟频率高达72MHz,具有64K字节SRAM,512K字节的FLASH容量,具有极强的处理计算能力。
较为适合需要快速反应的XX 系统。
通过比较,我们选择方案三,采用STM32F3系列单片机STM32F107作为控制器电机速度控制方案一:采用D/A变换电路将数字量转换成控制电机电压的模拟量。
再利用电平的高低达到调速的目的。
原理框图如图1所示。
本方案达到了利用CPU输出的数字量精确控制模拟量的目的。
但原电路比较复杂,成本较高。
方案二:采用脉宽调制方式(PWM)从I/O口输出不同占空比的脉冲,经滤波后获得不同高低电平控制电机。
本方案可以达到对速度的控制要求,且控制简单易实现。
通过比较明显方案二最单洁清晰、容易实现、速度快、精度高。
从系统指标要求来看,对速度要求较高,低速与高速之间差别较大,且准确度要求高,各个速度之间的切换也要求简单、迅速。
采用方案二可利用单片机运行速度快的特点进行速度的快速调整,且方案二速度准确度高、级数多容易达到系统指标要求,所以我们选用方案二作为控制部分具体实施的方案。
电机驱动方案一:采用自搭接的H桥电路选用大功率达林顿管或场效应管自制H桥电路,电路原理简单,具有高效,低功率等特点,但是性能不够稳定,电路调试复杂。
2015年全国大学生电子设计竞赛试题参赛注意事项(1)8月12日8:00竞赛正式开始。
本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题;高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题,也可以选择【本科组】题目。
(2)参赛队认真填写《登记表》内容,填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
(3)参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生,应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件(如学生证)随时备查。
(4)每队严格限制3人,开赛后不得中途更换队员。
(5)竞赛期间,可使用各种图书资料和网络资源,但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作,不得以任何方式与他人交流,包括教师在内的非参赛队员必须迴避,对违纪参赛队取消评审资格。
【本科组】一、任务设计并制作一架带航拍功能的多旋翼自主飞行器。
飞行区域俯视图和立体图分别如图1和图2所示。
图1飞行区域俯视图(图中长度单位:cm )A 区区h 1、h 2图2 飞行区域立体示意图(图中长度单位:cm )二、要求1. 基本要求(1)多旋翼自主飞行器(下简称飞行器)摆放在图1所示的A 区,开启航拍,一键式启动,飞行器起飞;飞向B 区,在B 区中心降落并停机;航拍数据记录于飞行器自带的存储卡中,飞行结束后可通过PC 回放。
飞行高度不低于30cm ;飞行时间不大于30s 。
(2)飞行器摆放在图1所示的A 区,一键式启动,飞行器起飞;沿矩形CDEF逆时针飞行一圈,在A 区中心降落并停机;飞行高度不低于30cm ;飞行时间不大于45s 。
(3)制作一个简易电子示高装置,产生示高线h 1、h 2 (如激光等),h 1、h 2位于同一垂直平面,飞行器触碰h 1、h 2线时该装置可产生声光报警。
示高线h 1、h 2的高度在测试现场可以调整。
调整范围为30cm~120cm 。
2. 发挥部分(1)飞行器摆放在A 区,飞行器下面摆放一小铁板M 1,一键式启动,飞行器拾取小铁板M 1并起飞。
飞行器携带小铁板M 1从示高线h 1、h 2间飞向B 区,并在空中将小铁板M 1投放到B 区中心;飞行器从示高线h 1、h 2间飞回A 区,在A 区中心降落并停机。
2015年全国大学生电子设计竞赛风力摆控制系统(B题)2015年8月15日风力摆控制系统摘要STC89C52是单片机里应用比较广泛的一款,在自动控制领域里享有很高的价值。
本设计采用STC89C52单片机作为主控制芯片,设计并制作一套风力摆控制系统。
该系统主要是以单片机最小系统模块、电源模块、电机驱动模块、12864液晶显示模块组成的。
利用三轴加速度陀螺仪MPU-6050对轴流风机姿态的采集反馈给STC89C52,通过PID控制算法提高动态性能,实现类似自由摆运动、幅度可控的摆动,以及按照设置的方向(角度)摆动等功能。
关键词:STC89C52,三轴加速度陀螺仪、L298N驱动、轴流风扇、12864液晶显示。
AbstractSTC89C52 is a wide range of applications in the micro controller, in the field of automatic control to enjoy a high value. This design uses STC89C52 micro controller as the main control chip, design and manufacture a set of wind pendulum control system. The system is mainly based on single-chip micro- computer system module, power supply module, motor driver module, 12864 LCD module. Using the three axis acceleration gyroscope MPU-6050 to collect feedback to the STC89C52, the PID control algorithm is used to improve the dynamic performance, and to achieve a similar free swing motion, the am- plitude controllable swing, and in accordance with the direction of setting (angle) swing and other functions.Keywords:STC89C52, three axis acceleration gyroscope, L298N drive, axial flow fan, 12864 LCD目录一.方案论证 (1)1. 系统方案的总体程序框图 (1)1.1微控制器的论证与选择 (1)1.2风扇控制方案选择 (1)1.3电机驱动的论证与选择 (2)1.4速度控制的论证与选择 (2)1.5 角度测量方案选择 (2)1.6 显示方案选择 (3)二.系统理论分析与计算 (3)2.1风扇调试原理 (3)2.2风力摆状态测量与计算 (4)2.3控制算法分析 (4)三.系统结构 (5)3.1机械结构 (5)3.2测控电路结构 (5)四.系统软件 (6)4.1主程序流程框图 (6)五.测试方案及结果 (6)六.结束语 (7)七.参考文献 (8)附录一.系统方案:1.系统总体设计框图如下图所示1.1微控制器的方案选择与论证方案一:采用FPGA(现场可编程门阵列)作为系统的控制器。
2015年全国大学生电子设计竞赛风力摆控制系统(B题)参赛学校:长安大学队伍编号:XZ 015参赛队员:崔曜东、马若斯、李宝才指导教师:2015年8月15日摘要本系统为由STM32单片机控制模块、姿态采集模块、风力摆模块、人及交互系统以及风力摆机械结构组成的闭环控制系统。
MPU-6050陀螺仪传感器实时采集风力摆的姿态角及角速度,STM32f103单片机通过PID算法调节轴流电机转速以控制风力摆。
风力摆能够实现快速起摆、画线、恢复静止的功能,并能准确画圆。
同时系统可以通过键盘设定运行模式和相关角度值,风力摆的角度和运行时间由液晶显示,具有较好人机界面。
系统设计结构简单,制作成本低,控制精度高。
关键词:STM32f103、MPU-6050模块、PWM调速AbstractThis system is composed of STM32 control module, attitude acquisition module, wind force model, human and interactive system, and the closed-loop control system composed of wind force. The attitude and angular velocity of the MPU-6050 gyroscope sensor are acquired in real time, and the speed of the motor is controlled by the PID algorithm, and the speed of the motor is controlled by the STM32f103 algorithm. Wind power can be achieved quickly, draw lines, restore the function of static, and can accurately draw circle. At the same time, the system can set up the operating mode and the relevant angle value, and the angle of the wind force and the running time of the system are displayed by the LCD. The system has the advantages of simple structure, low cost and high control precision.Key words: MPU-6050, STM32f103 module, PWM speed control目录一、系统方案 (1)1、主控制器件的论证与选择 (1)1.1控制器选用 (1)2、角度测量模块的论证与选择 (2)3、风扇驱动模块的论证与选择 (2)4、电源方案的论证与选择 (2)二、系统理论分析与计算 (3)1、风力摆状态的测量与计算的分析 (3)(1)姿态采集分析 (3)(2)控制算法分析 (3)2、角速度的计算 (4)三、电路与程序设计 (4)1、电路的设计 (4)(1)系统总体框图 (4)(2)MPU-6050子系统框图与电路原理图 (4)(3)电机驱动模块子系统框图与电路原理图 (6)(4)电源 (6)2、程序的设计 (7)(1)程序功能描述与设计思路 (7)(2)程序流程图 (8)四、测试方案与测试结果 (8)1、测试方案 (8)2、测试条件与仪器 (9)3、测试结果及分析 (9)(1)测试结果(数据) (9)(2)测试分析与结论 (9)五、结论与心得 (10)六、参考文献 (10)附录1:电路原理图 (11)附录2:源程序 (13)风力摆控制系统(B题)【本科组】一、系统方案本风力摆控制系统主要包括控制模块、电源模块、姿态采集模块、轴流风机及驱动模块、LCD显示模块、人机交互系统以及风力摆机械结构组成。
摘要本系统包括电源部分和单片机部分,由升压模块、稳流模块、单片机操作模块及驱动模块组成。
该系统采用把3/3.6V电压升压至12V(采用LM2596电压可调芯片),再由12V控制恒流输出,以此来驱动LED灯。
本系统采用STC12C5A60S2单片机作为核心元件,通过高低电平控制绝缘栅场效应管的打开和关断,接通会选择不同的采样电阻从而获得不同的电流值,把测得的电阻值显示在显示屏上。
这种通过单片机给定不同的电平来实现操作的方法简单又方便。
关键词:LM2596芯片STC12C5A60S2芯片绝缘栅场效应管AbstractThis system includes a power supply part and the MCU part, by boosting module, constant current module, MCU operation and display modules. The system uses the 3/3.6V voltage boost to 12V (using LM2596 voltage adjustable chip), and then by the 12V control constant current output, in order to drive LED lights. The system uses STC12C5A60S2 microcontroller as the core component, through the high and low level control of the insulation gate field effect tube open and close, on the choice of different sampling resistor to obtain different current value, the measured resistance values displayed on the display screen. This method is simple and convenient to achieve the operation by using a single chip microcomputer given different levels.Key words: STC12C5A60S2chip LM2596chip insulated gatefield effect tube目录一、系统方案 (1)1、升压/稳流模块 (1)2、驱动模块 (1)3、单片机操作模块 (1)二、理论分析与计算 (2)1、提高效率方法的分析 (2)2、电流的控制 (2)三、电路与程序设计 (3)1、电路的设计 (3)(1)系统总体框图 (3)(2)LED电源电路原理图 (3)2、程序的设计 (3)(1)程序功能描述与设计思路 (4)(2)程序流程图 (4)四、测试方案与测试结果 (5)1、测试方案 (3)2、测试条件与仪器 (4)3、测试结果及分析 (6)(1)测试结果(数据) (6)(2)测试分析与结论 (6)五、结论与心得 (7)六、参考文献 (7)附录1:电路原理图 (8)附录2:源程序 (9)一、系统方案本系统主要由升压模块、单片机操作模块、驱动模块、恒流模块组成,下面分别论证这几个模块的选择。
1、升压/稳流模块的论证与选择方案一:采用NCP3065芯片作为升压模块核心元件。
该芯片输入电压为3~40V,升压电路工作原理是由电压比较器输出高低电平控制RS触发器开通、关断(RS触发器和脉冲振荡器是通过或非门连接)即便控制输出电流的高低,达到稳流的效果。
由于该芯片电流达不到题目要求,所以不采用本方案。
方案二:采用SX1308芯片作为升压模块核心元件。
该芯片输入电压为2~24V,升压电路本身是稳压型,实际操作中去掉了输出端的电阻,此时即为稳流控制。
工作原理由不同阻值的反馈电压端的接地电阻来达到输出电流的恒定。
由于该芯片在订购方面发生问题,所以不采用本方案。
方案三:采用LM2596芯片作为升压模块核心元件。
该芯片有多种固定电压和可调电压输出,采用输入电压3/3.6V升至12V,再由12V控制电流恒定(其中采用采样电阻来获得所需电流)。
该芯片控制的电路输出电压范围大,滤波元件少,价格实惠,满足本系统的要求。
因此,综合以上三种方案的比较,选择方案三完成系统控制模块的功能。
2、驱动模块的论证与选择方案一:采用六个采样电阻串联的形式与各个绝缘栅场效应管连接,方便简单,但是这种方式下电阻计算复杂而且误差太大,造成驱动电流不准确,所以不采用本方案。
方案二:采用电阻和绝缘栅场效应管串联的形式,相当于六个组件并联,这种方式下每个电阻计算精确,误差小,驱动电流可以调试的很准确,满足本系统的要求。
因此,综合以上两种方案的比较,选择方案二完成系统驱动模块的功能。
3、单片机操作模块的论证与选择方案一:采用STM32F103单片机作为操作模块核心元件。
STM32F103单片机采用ARM内核,时钟频率可达72MHz,可高速运行,外接高速晶振,外部100个I/O口都可以产生中断,片内五个定时器,内部集成ADC,温度传感器,5~3.3V供电电压,内部128K程序存储。
STM32F103单片机处理速度快,片内程序存储空间大,但是,使用时,库函数调用繁多,初使用者比较难控制。
而且,造价较高。
方案二:采用STC12C5A60S2系列单片机是宏晶科技生产的单时钟、单机器周期的单片机,是高速、低功耗、超强干扰的新一代8051单片机。
指令代码完全兼容传统的8051,而且速度快8~12倍,内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位ACD转换,对信号控制效果好,能在强干扰场合工作。
方案三:采用STC89C52单片机作为控制模块核心元件。
STC89C52单片机系统是一种带8K可反复擦写Flash Rom的可编程只读存储器,该芯片低电压,高性能COMOS8的微处理器,该芯片兼容MCS51指令系统,32个双向I/O口,256*8bit内部RAM,时钟频率0~24MHz,2个串行中断,2个外部中断,2个定时器。
但是,STC89C52的存储只有8K,运行频率相对较小。
然而,性价比较高。
因此,综合以上三种方案的比较,选择方案二完成单片机操作模块的功能。
二、理论分析与计算1、提高效率方法的分析电源的功耗包括由半导体开关、磁性元件和布线等的寄生电阻所产生的固定损耗。
对于固定损耗,由于它主要取决于元件自身的特性,因此无法人为的消除,只能选择功耗低性能好的器件。
本系统在三个方面最大限度的提高了电源的效率:(1)电路拓扑的选择(2)电路元器件的选择(3)电路参数的优化。
首先该电源电路是在三个可用电路中挑选出的功耗最低,效率最高的一个电路。
其次电路元器件的选择也是按照最低功耗选择的。
最后元器件的选择是经过不断的测量和检测然后挑选出的最合适的数值。
经过不断改进该电源的效率达到最好。
2、电流的控制配采样电阻构成恒流源电路图:R1为采样电阻,反馈基准电压V REF=1.23V,题目要求输出电流为:100mA、150mA、200mA、300mA、450mA、600mA,根据欧姆定律可知采样电阻分别为:12.3Ω、8.2Ω、6.15Ω、4.1Ω、2.73Ω、2.05Ω采样电阻接通的方式电路图:用单片机控制脉冲的高低电平从而使某一路的绝缘栅场效应管接通,然后采样电阻被选通,从而输出要求的电流值。
三、电路与程序设计1、电路的设计(1)系统总体框图如图1所示:图1 系统总体框图(2)LED电源电路原理图系统原理图如图2所示:图2 LED电源电路原理图2、程序的设计(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键盘的设置和显示。
1)键盘实现功能:设置电流档、切换界面、设置脉冲周期档、设置脉冲个数以及实现功能的启动和停止。
2)显示部分:显示电流值、脉冲周期和脉冲个数。
2、程序设计思路首先程序分为两大部分:主程序和子程序。
首先对于各种功能进行自定义,把各种功能写成子程序的形式,然后在主程序中调用各种想要的子程序,这种思想不仅简单而且对于题目的要求是非常适合使用的。
另外由于功能的某种要求,该程序使用了定时器,定时器初始值设置就不用在阐述了。
(2)程序流程图1、主程序框图2、主程序流程图四、测试结果1、测试方案(1)测量输出电流档利用万用表进行测量。
当万用表显示稳定后查看电流值并记录电流大小。
(2)测量脉冲上升时间,下降时间利用示波器测量。
当示波器显示正常脉冲及稳定后,选择静止的脉冲来进行查看,然后测量脉冲时间并进行记录。
2、测试条件与仪器测试条件:多次检测,以检查电流、电压以及脉冲周期的稳定性与重复性测试仪器:万用表,示波器,信号发生器。
3、测试结果及分析(1)测试结果(数据)电流测试结果如下表所示(负载3.4欧):(单位/mA)电流测试结果如下表所示(负载15.4欧)(单位/mA)(2)测试分析与结论根据上述测试数据,可以得出以下结论:1、6个采样电阻通过单片机控制脉冲高低电平来使绝缘栅场效应管接通那一路采样电阻从而输出所需要的电流值,从显示的电流来看,即使计算准确的电阻值输出的电流也会和理想有误差,可能的原因是万用表的精度不够高,但输出电流的阻值还是能在误差范围之内。
2、脉冲的占空比设计的符合要求,从示波器上观测到的脉冲上升时间和下降时间在100us左右,基本符合要求,如果能够找到电路对于周期影响的地方最好不过了。
综上所述,本设计器件选择独特,硬件结构和软件设计相对比较复杂,基本达到设计要求。
五、结论与心得在几个月的辛苦训练中,可能我们收获最大的是对于专业知识的学习,刚刚参加比赛的时候每位同学可能都是看重比赛结果,但是随着培训大家把注意力都集中在了学习知识之上,俗话说的好:过程可能比结果更重要!我们有了这次经历,我相信会比没有参加过比赛的同学更有阅历,培训带给我们的是一种吃苦耐劳的精神,让我们懂得了面对困难要团结协作,集体的力量是无穷大的。
还有就是在老师的带领下学习,让我们更加的有方向,有前进的动力,和老师相处的过程中,感觉老师没有想象中那么严肃,他们为人善良和蔼,平易近人,总想着把自己会的东西全部都传授给学生。
全国大学生电子设计竞赛会是我们一生中最值得回忆的一笔宝贵财富。
六、参考文献[1]谭浩强.C语言程序设计[M].北京:清华大学出版社,2012[2]刘定良单片机技术与应用中南大学出版社,2005[3]高吉祥模拟电子线路设计电子工业出版社,2007[4]陈大钦电子技术基础实验高等教育出版社,2001[5]全国大学生电子设计竞赛组委会《全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编》北京理工大学出版社,2008附录1:电路原理图附录2:源程序。