【正文】 ....12 系統(tǒng)設(shè) 計(jì)指標(biāo) .....................................................................................................12 系統(tǒng)原理 簡(jiǎn)要分析 .............................................................................................12 系統(tǒng)原理圖 ................................................................................................12 系統(tǒng)功能簡(jiǎn)要說(shuō)明 ....................................................................................12 系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)分析 .........................................................................................12 PWM 信號(hào)產(chǎn)生及其濾波原理 .................................................................12 整形電路模塊 ............................................................................................13 有源低通濾波模塊 ....................................................................................15 信號(hào)變換和隔離模塊 ................................................................................15 5. 電壓測(cè)量子系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ....................................................................................18 主要功能 .............................................................................................................18 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo) .....................................................................................................18 系統(tǒng)原理簡(jiǎn)要 分析 .............................................................................................18 系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)分析 .........................................................................................18 基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊 ....................................................................................18 A/D 轉(zhuǎn)換 “D”側(cè)模塊 ................................................................................19 ADC0804“A側(cè)”及光電隔離 電路模塊 ..................................................21 系統(tǒng)元件參數(shù)列表 .............................................................................................23 6. 單片機(jī)子系統(tǒng)及軟件設(shè)計(jì) ........................................................................................24 單片機(jī)小系統(tǒng)板的硬件組成及其功能 .............................................................24 發(fā)光二極管 ................................................................................................24 數(shù)碼管的種類(lèi)和使用方法有何講究？ ....................................................24 地址譯碼器電路 ........................................................................................24 74HC373（ U U6） ...............................................................................24 7. 致謝 ............................................................................................................................35 8. 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................36 9. 附錄 A 開(kāi)發(fā)環(huán)境 ....................................................................................................37 硬件開(kāi)發(fā) .............................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。系統(tǒng)包括 DCDC 開(kāi)關(guān)電源開(kāi)環(huán)控制，閉環(huán)控制等部分。系統(tǒng)設(shè)計(jì)以脈寬調(diào)制器芯片 TL494，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 ADC0804，單片機(jī) 89C51 等為核心部件，利用單片機(jī)產(chǎn)生可調(diào) PWM信號(hào)控制，輸出穩(wěn)定的 5V~10V直流電壓。 Control System open loop and close loop control parts,protection of large current part and so on. KEYEYWORDS DCDC switching power supplier, PWM voltage control method, AD conversion, 51 singlechip system 第 1頁(yè) 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 目 錄 1. 概述 ..............................................................................................................................1 編寫(xiě)說(shuō)明 ...............................................................................................................1 名詞定義 ...............................................................................................................1 縮略語(yǔ) ...................................................................................................................1 2. 系統(tǒng)總述 ......................................................................................................................2 系統(tǒng)組成 ...............................................................................................................2 控制子系統(tǒng) ..................................................................................................3 開(kāi)關(guān)電源子系統(tǒng) ..........................................................................................3 單片機(jī)系統(tǒng) ..................................................................................................3 系統(tǒng)的主要功能 ...................................................................................................3 3. DCDC開(kāi)關(guān)電源子系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) .........................................................................4 主要功能和設(shè)計(jì)指標(biāo) .......................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 測(cè)試的資源 ........................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 DCDC 電源 :能實(shí)現(xiàn)直流電壓輸入，直流電壓輸出的電源。 占空比 :在信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi) ,高電平信號(hào)所占的時(shí)間比例。 開(kāi)環(huán)：輸出對(duì)輸入不產(chǎn)生反饋?zhàn)饔玫墓ぷ鞣绞健? PWM（ Pulse Width Modulation）脈沖寬度調(diào)制信號(hào)， 指一定頻率的占空比可變方波信號(hào)。 第 2頁(yè) 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 2. 系統(tǒng) 總 述 系統(tǒng)組成 本系統(tǒng)由 DCDC 開(kāi)關(guān)電源，電壓檢測(cè)，單片機(jī)，電壓控制四個(gè)子系統(tǒng)組成，系統(tǒng)框圖如圖 1所示： DC DC 開(kāi)關(guān)電源子系統(tǒng) 電壓控制 子系統(tǒng) 整形 L PF 變換 耦合 A D 電壓 檢 測(cè) 子系統(tǒng) 變換 耦合 20 30V DC 輸入 5 1 0 V 可調(diào) / 1 A DC 輸出 單片機(jī) 子 系統(tǒng) 圖 21 系統(tǒng)組成示意圖 [1] 第 3頁(yè) 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 控制 子系統(tǒng) 本系統(tǒng)中， 控制系統(tǒng)又 分為電壓控制子系統(tǒng)和電壓檢測(cè)控制子系統(tǒng)。 這是本系統(tǒng)的電源核心，開(kāi)關(guān)電源的基本功能實(shí)現(xiàn)由該子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)的主要功能 本系統(tǒng)是一個(gè)程序控制的 DCDC 開(kāi)關(guān)電源。 系統(tǒng)功能 本系統(tǒng)的主要功能是完成 DCDC 的轉(zhuǎn)換功能，即在單片機(jī)的控制下，將 20V~30V 的直流電壓轉(zhuǎn)換成 5V~10V 之間的穩(wěn)定的直流電壓輸出。 第 4頁(yè) 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 3. DCDC 開(kāi)關(guān)電源子 系統(tǒng) 的硬件 設(shè)計(jì) 主要功能 和 設(shè)計(jì)指標(biāo) 主要功能 將輸入的不穩(wěn)定的直流電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓輸出。 設(shè)計(jì)指標(biāo) 輸入 直流 電壓： 20V~30V 輸出 直流 電壓： 5V~10V 額定輸出電流： 1A 限流值： 電壓調(diào)整率： % 電流調(diào)整率： 1% 輸出 電壓 紋波 ： ?100mVpp 效率 ： ?65% 開(kāi)關(guān)電源子系統(tǒng)工作原理 [1] 開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)原理圖如圖 所示： 第 5頁(yè) 上海交通大學(xué) 電子信息與電氣 工程學(xué)院 圖 開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)原理圖 [1] 圖中 TL494 芯片、開(kāi)關(guān)三極管（ TIP42），基極電阻夠成一個(gè)可控關(guān)閉與斷開(kāi)時(shí)間的開(kāi)關(guān)電路。而 TL494 的功能即為控制電子開(kāi)關(guān)的通斷。開(kāi)關(guān)電路的工作原理如下。此時(shí)輸出電壓降低。 TL494[3]