【正文】 系統(tǒng)中ac波形。由于逆變器也確定負載的頻率，這是沒有必要的操作以恒定的速度對應(yīng)于60赫茲的發(fā)電機。不僅如此，老師還在工作精神和為人處世上給予我們諄諄教誨，使我們明白和懂得了作為一個畢業(yè)生所應(yīng)保有的心態(tài)和品質(zhì)。（5）用10位串行D/A產(chǎn)生基準電壓。在寫程序過程中出現(xiàn)很多小問題。剛開始我一直運用傳統(tǒng)的電子負載設(shè)計方式，用傳統(tǒng)的比較器來比較給定值和實際值。按鍵處理子程序包括按鍵的輸入，按鍵識別及處理，按鍵識別有開始鍵、數(shù)字0—9鍵，小數(shù)點鍵，清零復(fù)位鍵及數(shù)據(jù)輸入確認鍵。LCD控制程序遵循SPI傳輸協(xié)議。可以完成從工程建立、管理、編譯和鏈接，目標代碼的生成，軟件仿真，硬件仿真等完整的開發(fā)流程。積分時間：設(shè)定范圍：～3600s， ：不動作。對有積分元件的負載系統(tǒng)可以單獨使用P動作控制。輸出晶體管 SOA保護。 PI調(diào)節(jié)器的輸出特性PI調(diào)節(jié)器是一種線性控制器，它根據(jù)給定值r(t)與實際輸出值c(t)構(gòu)成控制偏差 （34）將偏差的比例（P）和積分（I）通過線性組合構(gòu)成控制量，對被控對象進行控制，其控制規(guī)律為 （35）其中u(t)為PI控制器的輸出，e(t)為PI調(diào)節(jié)器的輸入，Kp為比例系數(shù)，TI為積分時間常數(shù)。提高電路帶負載能力，取到緩沖、隔離作用。在電路設(shè)計中；其中，Vrefin為 TLC5615的參考電壓，N為輸入設(shè)定值的二進制數(shù)。在整個電子負載系統(tǒng)中，主控器是系統(tǒng)的控制中心，其工作效率的高低關(guān)系到系統(tǒng)效率的高低以及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。HCPL－ 78XX 系列為 3 端正穩(wěn)壓電路內(nèi)含過流、過熱和過載保護電路。但其占用端口多，轉(zhuǎn)換頻率低于1M。方案二：采用TLC5615數(shù)模轉(zhuǎn)換器，TLC5615 D/A采用的是串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器。 本系統(tǒng)采用方案二STC89C52單片機，STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。單片機D/A轉(zhuǎn)換PI調(diào)節(jié)MOS管A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換電流檢測電壓檢測LCD顯示鍵盤被測電 源 方案二系統(tǒng)框圖經(jīng)過比較，方案一通過單片機輸出一定占空比的PWM控制信號，控制MOS管的導(dǎo)通和關(guān)斷時間，來獲得實際所需的工作電流、電壓。在定電阻模式中, 電子負載將吸收與輸入電壓成線性的負載電流。由于電子負載所具有的性能特點和優(yōu)點，電子負載被越來越多的應(yīng)用到各種實驗場合。由于電阻和電阻箱等負載采用有級調(diào)節(jié)，有固定阻值或固定負載特性曲線，負載形式單一，功率小。在電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，經(jīng)常要對開關(guān)電源、線性電源、變壓器、整流器、電池、充電器等電子設(shè)備進行測試，怎么對其輸出特性進行可靠、全面的比較簡單、快捷的測試，一直是儀表測試行業(yè)研究的問題。本設(shè)計從直流電子負載系統(tǒng)方案分析入手，詳細討論了整個系統(tǒng)的硬件電路和軟件實現(xiàn)，并給出較為合理的解決方案。由于鐵道電氣化供電、電氣牽引、信號控制 、無線通信、計算機指揮調(diào)度中心及家庭日常生活等應(yīng)用領(lǐng)域都在大量應(yīng)用各種各樣的電源，因此人們對電子負載的需求越來越多，對其性能要求也越來越高。由于直流電子負載具有優(yōu)良的負精度、負載穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)控制的方便性，以及強大的測量和分析控制功能，廣泛的應(yīng)用于電源類產(chǎn)品和功率電子元件的試驗、測試、鑒定、老化等環(huán)節(jié)。電子負載具有以下優(yōu)點：（1） 體積小、重量輕。負載調(diào)整率是電源在負載變動情況下能夠提供穩(wěn)定的輸出電壓的能力, 是電源輸出電壓偏差率的百分比。采用了STC89C52 單片機作為核心控制器，設(shè)計了D/A輸出控制電路、A/D電壓電流檢測電路、鍵盤電路、液晶顯示電路和驅(qū)動電路，通過軟、硬件的協(xié)調(diào)配合，實現(xiàn)了整個設(shè)計。方案一：采用ATMEL公司的AT89C51單片機。 nokia5110實物圖 D/A轉(zhuǎn)換模塊方案一：采用DAC0832，DAC0832是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片。方案一：采用8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809。矩陣式鍵盤適合于輸入命令或者數(shù)據(jù)較多、功能復(fù)雜的系統(tǒng)?？刂撇糠植捎肧TC89C52單片機來完成，設(shè)定值通過鍵盤輸入送往單片機，再通過D/A輸出電路產(chǎn)生基準電壓送往PI控制器與實際電壓相比較，基準電壓與實際電壓相比較的偏差控制MOS管的導(dǎo)通量變化與截止，從而達到保持電流恒定的目的。接口簡單，僅四根I/O線即可驅(qū)動；（3) D/A轉(zhuǎn)換電路設(shè)計本設(shè)計需要測出電壓值、電流值，對設(shè)定值的精確度要求較高。采樣電路包括電壓采樣電路和電流采樣電路。作為控制器，比例積分調(diào)節(jié)器兼顧了快速響應(yīng)和消除靜差兩方面的要求。帶散熱片時，輸出電流可達 1A。為了消除殘留偏差，一般采用增加I動作的 P+I控制。 PID參數(shù)設(shè)置P增益：設(shè)定范圍：～這是操作量和偏差之間有比例關(guān)系的動作。C語言較方便，通俗易懂。對于電流的檢測將電流轉(zhuǎn)化為電壓進行檢測，然后在TLC1549AD轉(zhuǎn)換過程中轉(zhuǎn)化回電流，最后送往液晶顯示出來。鍵盤識別采用逐行掃描方式，對每一行進行掃描，當掃到某列有點平變化時則讀取鍵值并處理。后來經(jīng)過老師和上網(wǎng)查找資料，終于明白這種電阻是一種錳銅電阻，專門運用于電流采樣電路中，能夠承受較大功率，并且其電阻較小，對于電流的分流作用影響較小，從而對電路的影響較小。 軟件調(diào)試軟件的錯誤只有在運行中才會完全暴露出來，因此各個模塊的軟件程序分段進行調(diào)試。（2）能夠?qū)崿F(xiàn)恒流模式、恒壓模式、恒阻模式和恒功率模式的的正常工作。參考文獻[1] 程曉玲,數(shù)字給定式穩(wěn)壓電源的設(shè)計,天津輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2003（2）：45～46[2] ，2005（2）, 25～27[3] ，2000（1）：33～39[4] ，2004（3）：12～16[5] (6)：26－29[6] 楊振吉. .(5)：24－25[7] （2）：28－29[8] [9] [10] [11] [12] [13] Ayres C A, . 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Power (4):191196.致謝本次畢業(yè)設(shè)計我有幸選擇我的指導(dǎo)老師，老師作為我們實驗室的指導(dǎo)老師，本身有繁重教學(xué)任務(wù)和工作任務(wù)，但他利用教學(xué)之余和工作之余的時間督促教導(dǎo)我們完成畢業(yè)設(shè)計。使得能夠糾正勵磁機的電樞交流電壓由旋轉(zhuǎn)的二極管橋，連接整流器的輸出直接到主發(fā)電機繞組的字段。的一相移相對于另一些?？梢杂嬎愠銎湔穹鶠? （12）重要的是要注意到在圖 ，電壓與電流的一次諧波相位。發(fā)生器的設(shè)計標準，在最低轉(zhuǎn)速需要一個比較大的主發(fā)電機的勵磁電流，以達到額定發(fā)電機輸出電壓。真的要感謝老師在整個畢業(yè)設(shè)計過程中給我的啟發(fā)和幫助。在額定使用環(huán)境下，恒流方式時不論輸入電壓如何變化（在一定范圍內(nèi)），電子負載將根據(jù)設(shè)定值來吸收電流，流過該電子負載的電流恒定。還有就是檢測變量值，比如有一個程序，一秒鐘變量i加一，在keil的watch widow中監(jiān)測i的變化，按說全速運行時i的值應(yīng)該在監(jiān)測窗口中可以看出來是一直變化的，但是現(xiàn)在還是和仿真時間一樣，全速運行時根本不變化，直到暫停全速運行，值才看出變化。但后來經(jīng)過老師的講解，才發(fā)現(xiàn)自己犯了嚴重的錯誤。先按下鍵盤的開始鍵，單片機只執(zhí)行按鍵查詢、LCD顯示等功能。它可以調(diào)整數(shù)據(jù)比特流，設(shè)備可在不同的波特率下傳輸數(shù)據(jù)。(2) 為工程選擇目標器件。積分時間小時，響應(yīng)速度快，但過小將產(chǎn)生振蕩?？刂茖ο蠛蟹e分元件的負載場合，僅P動作控制，有時由于此積分元件的作用，系統(tǒng)發(fā)生振蕩。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設(shè)置到從Vref（）到36V范圍內(nèi)的任何值。（2）積分環(huán)節(jié)主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度。這種電阻適用于高功率及高電流的電源供應(yīng)器，電路板的電路偵測，具有穩(wěn)定性佳，低溫度系數(shù)，散熱性好的特性。 （21）（N為輸入設(shè)定值的二進制數(shù)） TLC5615與反相器的連接圖。在系統(tǒng)設(shè)計中需要通過鍵盤中輸入設(shè)定值，通過D/A轉(zhuǎn)化輸出實際值。晶體采用的是12MHZ的晶振，按鍵S17為手動復(fù)位按鍵，按住10ms以上的時間單片機就會自動的復(fù)位。短路保護。內(nèi)部具有自動采樣保持、可按比例量程校準轉(zhuǎn)換范圍、抗噪聲干擾功能，而且在設(shè)計時使在滿刻度時總誤差最大僅為 mV，因此可廣泛應(yīng)用于模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換電路。本設(shè)計需要測出電壓值、電流值，對設(shè)定值的精確度要求較高。通過運放、PI調(diào)節(jié)器及負反饋控制環(huán)路，能夠較精確的控制MOS管的導(dǎo)通量，實現(xiàn)無靜差的調(diào)節(jié)。定電壓模式能被使用于測試電源的限流特性。具體技術(shù)指標如下：恒流設(shè)定值范圍：010ADC；恒壓設(shè)定值范圍：024VDC；恒阻設(shè)定值范圍：；恒功率設(shè)定值范圍：0200W；電流檢測精度：177。將電力電子技術(shù)和微機技術(shù)引入負載裝置，不但可以實現(xiàn)傳統(tǒng)靜態(tài)負載的基本功能，又可以在不改動硬件情況下升級軟件，從而實現(xiàn)以下功能：（1）預(yù)定（電流、電壓、電阻）值?？删幊屉娮迂撦d是用來測試電源的電子設(shè)備（相當于一個真實負載），其可以模擬真實環(huán)境中的負載(用電器)，一般對電源要求比較嚴格的廠家都會用電子負載來檢測電源的好壞。這個控制環(huán)路是整個電路的核心實質(zhì)，MOS管在這里既作為電流的控制器件同時也作為被測電源的負載。 SCM control III第1章 緒論 課題背景與意義在人們生活的多個領(lǐng)域都要用到負載測試，如充電電源試驗、蓄電池放電試驗以及購買電池、電源時等都需要負載測試。隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，電源檢測技術(shù)發(fā)生了革命性的變化、由于鐵道電氣化供電、電器牽引、信號控制、無線通信、計算機指揮調(diào)度中心及家庭日常生活等應(yīng)用領(lǐng)域都在大量應(yīng)用各種各樣的電源，因此人們對電子負載的需求越來越多，對其性能要求也越來越高。（6）數(shù)據(jù)保存功能：對于小量數(shù)據(jù)可以直接保存于單片機上，數(shù)據(jù)量較大的將通過串口把數(shù)據(jù)傳到海量的計算機硬盤上。（1）恒定電流方式在定電流模式中,在額定使用環(huán)境下, 不論輸入電壓大小如何變化, 電子負載將根據(jù)設(shè)定值來吸收電流。單片機輸出一定占空比的PWM控制信號，控制功率電路MOS管的導(dǎo)通和關(guān)斷時間，來獲得實際所需的工作電流、電壓。八位單片機也是目前應(yīng)用最廣泛的單片機，它的種類很多，AVR、51系統(tǒng)、PIC都屬于八位機。而且液晶顯示功耗低、體積小、質(zhì)量輕、無輻射危害，與單片機連接較簡單。只需要通過 3 根串行總線就可以完成 10 位數(shù)據(jù)的串行輸入， 易于和工業(yè)標準的微處理器或微控制器(單片機) 接口, 適用于電池供電的測試儀表、移動電話,也適用于數(shù)字失調(diào)與增益調(diào)整以及工業(yè)控制場合。每個按鍵需占用一根I/O 口線， 在按鍵數(shù)量較多時,I/O 口浪費大, 電路結(jié)構(gòu)顯得復(fù)雜。本制作的電子負載，主要實現(xiàn)其恒流工作模式。而且液晶顯示功耗低、體積小、質(zhì)量輕、無輻射危害，與單片機連接較簡單。(4)預(yù)置數(shù)據(jù)確定按鍵:按下該按鍵后，將取消其他鍵的功能，并把按輸入的數(shù)據(jù)送往提取出來，送往單片機，之后轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)據(jù)，通過液晶顯示顯示出來。TLC1549系列器件性能優(yōu)良、速度快、功耗低、精度高、可靠性好、接口簡便，實用價值高,同時與10位的TLC5615 DA輸出基準電壓精度相同，不會導(dǎo)致電路精度降低。這樣，當單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)采用比例積分調(diào)節(jié)器后，在突加輸入偏差信號△Un的動態(tài)過程中，在輸出端Uct立即呈現(xiàn)Uct=KPI△Un，實現(xiàn)快速控制，發(fā)揮了比例控制的長處；在穩(wěn)態(tài)時，又和積分調(diào)節(jié)器一樣，又能發(fā)揮積分控制的作用，△Un=0，Uct保持在一個恒定值上，實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)無靜差。運放和其它元器件也可以工作在024V電壓下，A/D、D/A轉(zhuǎn)換芯片可以工作在5V電壓下。作為D/A轉(zhuǎn)換的輸入基準電壓。PID調(diào)節(jié)器的動作規(guī)律是 （41）或 （42）式中 ：調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)：調(diào)節(jié)器的積分時間：調(diào)節(jié)器的微分時間：比例帶，它是慣用增益的倒數(shù): 調(diào)節(jié)器的偏差信號：輸出PID調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)是 （43）不難看出，由上