本文主要論述了一種基于51單片機為核心控制器的數控直流電源的設計原理和實現方法。該電源具有電壓可預置、可步進調整、輸出的電壓信號和電流信號可同時顯示功能。文章介紹了系統的總體設計方案，其主要由微控制器模塊、穩壓控制模塊、電壓/電流采樣模塊、顯示模塊、鍵盤模塊、電源模塊五部分構成。該系統原理是以STC89C52單片機為控制單元，以數模轉換芯片DAC0832輸出參考電壓控制電壓轉換模塊LM317輸出電壓大小，同時輸出穩壓、恒流采用模數轉換芯片ADC0832對采樣的電壓、電流轉換為數字信號，再通過單片機實現閉環控制。文章最后對數控直流電源的主要性能參數進行了測定和總結，并對其發展前景進行了展望。關鍵詞單片機（MCU）：數模轉換器（DAC）；模數轉換器（ADC）：閉環控制電源技術尤其是數控電源技術是一門實踐性很強的工程技術，服務于各行各業。當今電源技術融合了電氣、電子、系統集成、控制理論、材料等諸多學科領域。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操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。普通的直流穩壓電源品種有很多，但均存在以下二個問題：輸出電壓是通過粗調（波段開關）及細調（電位器）來調節。這樣，當輸出電壓需要精確輸出，或需要在一個小范圍內改變時，困難就較大。另外，隨著使用時間的增加，波段開關及電位器難免接觸不良，對輸出會有影響。穩壓方式均是采用串聯型穩壓電路，對過載進行限流或截流型保護，電路構成復雜，穩壓精度也不高。
上傳時間： 2022-04-05
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設計了以 STM32F103VCT6 單片機為主要控制芯片、TMC5160 為電機驅動芯片的步進電機控制系統，該系統控制電機采用梯形加減速的方式，有效地避免了電機在加減速過程中出現的抖動；同時，可接收基于 DMX512協議的控制臺的控制命令，以達到遠程控制電機的目的，可應用于舞臺燈光控制系統。
上傳時間： 2022-05-04
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設計了以 STM32F103VCT6 單片機為主要控制芯片、TMC5160 為電機驅動芯片的步進電機控制系統，該系統控制電機采用梯形加減速的方式，有效地避免了電機在加減速過程中出現的抖動；同時，可接收基于 DMX512協議的控制臺的控制命令，以達到遠程控制電機的目的，可應用于舞臺燈光控制系統。
上傳時間： 2022-05-07
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多關節機器人在工業上已經得到了非常廣泛的應用，并且以后會用在越來越多的其他領域。多軸控制系統作為多關節機器人的核心，發展也十分迅速。傳統的多軸控制器體積比較龐大，擴展性不好。在工業4.0的時代，多軸控制系統也越來越智能，同時體積也在逐步減小，并且能夠聯網。EtherCAT現場總線是一種新興工業實時以太網總線，經過多年的技術發展，在通訊速度，拓撲結構等領域已經具有非常獨特的優勢。本課題的工作主要是將EtherCAT現場總線技術應用在多軸控制系統中，利用其技術優勢，進一步提高多軸控制器的擴展性和靈活性，使控制系統網絡化。 本研究首先分析了多軸控制系統的現狀以及發展趨勢，介紹了EtherCAT現場總線技術，在此基礎上，確立了多軸控制系統的開發架構以及開發方法。然后，課題設計完成了基于ET1100的通訊板。在此通訊板的基礎上，使用STM32單片機作為EtherCAT應用層控制芯片，設計并完成了數字輸入輸出部分和模擬輸入輸出部分的軟硬件。同時，為了達到工業現場的要求，設計著重考慮了安裝的便利性，熱插拔功能以及抗干擾性。接著，課題以實驗室雕刻機為控制對象，以PC機作為EtherCAT主站，在主站上的TwinCAT軟件中設計實現了雕刻機的正逆運動學算法，并設計實現人機界面。同時，課題使用ADS通訊接口與C＃高級語言進行通訊，實現了數據的交互。為了更加方便實現人機交互，課題也基于.NET架構設計了人機界面，這樣方便Windows平臺對多軸系統的直接或者遠程控制。最后，在雕刻機平臺上對設計的多軸控制系統進行調試和實驗，同時對多軸之間的同步性能進行測試，完成了雕刻機的單軸運動，點動運動，多軸聯動以及示教運動，并且多軸之間的實時性在微秒級。
上傳時間： 2022-05-29
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近年來，隨著超聲學研究的發展，功率超聲技術得到了越來越廣泛的應用。超聲波清洗技術作為功率超聲技術的一個分支，以清洗速度快、效果好、易于實現自動化等優點，為傳統工業清洗領域注入了新鮮的血液。作為超聲波清洗機的核心組件，超聲逆變電源的設計一直是超聲波清洗系統設計的關鍵環節，它性能的好壞很大程度上決定了最終的清洗效果。以往的超聲逆變電源的設計通常是基于模擬集成控制芯片的，這種實現方式在頻率、功率控制的精度和速度上以及系統的靈活性、穩定性方面存在著一定的局限性，限制了超聲逆變電源的發展。數字控制技術的出現，很好地彌補了上述缺陷，因此本課題將數字控制技術引入到超聲逆變電源控制電路的設計中是很有意義的。 本文首先對超聲逆變電源的基本結構和工作原理做了簡單介紹，針對超聲逆變電源各部分的結構特點，并結合一些傳統設計方案優缺點的分析，確定了二極管不控整流的整流電路設計方案、電壓源型串聯諧振逆變器的逆變電路實現方案、基于鎖相環的頻率跟蹤實現方案、和基于PWM脈寬調制技術的功率調節實現方案。接著，文章詳細介紹了頻率自動跟蹤和功率控制的具體實現方法，利用數學推理和波形分析的方式闡明了方案的可行性，并通過軟件仿真驗證了方案的正確性。然后，文章還設計了主電路諧振軟開關、人機接口電路、采樣電路、IGBT驅動以及過流過溫保護電路。方案確定了之后，通過觀察自制電路板的實驗波形表明新構建的超聲逆變電源可以保證系統在復雜工況下處于諧振狀態，驗證了全數字頻率跟蹤系統和功率調節系統的可行性和有效性。 本文的重點和創新點在于將超聲逆變電源的控制電路通過數字化來實現。本文創新地利用FPGA構建了全數字頻率跟蹤系統——數字鎖相環和全數字功率調節系統——數字PWM調制、數字PID調節，從而取代了傳統的模擬鎖相環芯片CD4046和模擬PWM控制芯片SG3525，在控制的精確性、快速性和靈活性上都有了很大的提高。此外，利用ATmega16單片機實現了人機接口電路、頻率采樣和電流A/D轉換，并通過SPI接口與FPGA進行數據傳輸，完善了數字控制體系，從而實現了基于FPGA和單片機的全數字控制超聲逆變電源系統。
上傳時間： 2022-05-30
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生化分析儀是目前各級醫院、防疫站必備的臨床診斷儀器之一,它能夠檢測出人體體液中某些生化指標的含量,為醫生對病人病情的判斷、治療提供依據,還可以對病人愈后的健康狀態進行跟蹤檢查。全自動生化分析儀是隨著現代科學技術的進步而發展起來的，它集加樣、加試劑、混合、去干擾物、保溫、檢測、計算等一體,克服了傳統檢測方法速度慢、精度低等缺點，越來越受到各級醫院的歡迎。 本論文在查閱了大量中英文資料的基礎上，首先介紹了全自動生化分析儀的背景、意義以及發展現狀，指出了設計全自動生化分析儀的必要性，然后結合國內外同類產品的設計介紹了其工作原理。 在生化分析儀工作原理的基礎上，本論文結合單片機技術和TWI、CAN通訊技術，設計了全自動生化分析儀的控制部分，該部分按照功能分為：加樣、加試劑1、加試劑2、攪拌和清洗五個模塊，各個模塊內部又分兩層進行設計：執行層以ATMEL公司的Atmega48單片機為主控芯片，控制層則以Atmega64單片機為核心。論文給出了詳細的電路原理圖、PCB圖，并編寫了全部程序，實現了控制部分預定的功能。以ATmega48為主控芯片，電機控制器L297和雙橋驅動器L298為驅動芯片設計了電機驅動模塊，給出了詳細的電路原理圖以及PCB圖，編寫了驅動模塊的程序，實現了預定的功能。以ATmega48為主控芯片，設計了基于電容分壓原理的樣品針液位感知和撞針保護電路，給出了詳細的電路原理圖以及PCB圖，實現了預定的功能。詳細敘述了加樣模塊、攪拌模塊和清洗模塊三個模塊控制層的程序流程以及CAN和TWI通訊的程序，經過調試證明所有程序運行正常。最后介紹了儀器調試的過程及方法，指出了設計中需要改進的地方。經過調試，儀器實現了預期的功能，驗證了軟硬件設計的合理性。
標簽： 全自動生化分析儀
上傳時間： 2022-06-08
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【摘要】數字化技術隨著低成本、高性能控制芯片的出現而快速發展，同時也推動著開關電源向數字控制發展。文章利用一款新型數字信號控制器（DSC）ADP32，完成了基于DSC的數字電源應用研究，本文提供了DC/DC変換器的完整數字控制解決方案，數字PID樸償技米，精確時序的同步整流技術，以及PWM控制信號的產生等，最后用一臺200w樣機驗證了數字控制的系統性能。【關鍵詞】數字信號控制器；同步整流；PID控制；數字拉制1引言隨著半導體行業的快速發展，低成本、高性能的DSC控制器不斷出現，基于DSC控制的數字電源越來越備受關注，目前“綠色能源”、“能源之心”等概念的提出，數字控制的模塊電源具有高效率、高功率密度等諸多優點，逐漸成為電源技術的研究熱點.數字電源（digital powerspply）是一種以數字信號處理器（DSP）或微控制器（MCU）為核心，將數字電源驅動器、PWM控制器等作為控制對象，能實現控制、管理、監測功能的電源產品。具有可以在一個標準化的硬件平臺上，通過更新軟件滿足不同的需求".ADP32是一款集實時處理（DSP）與控制（MCU）外設功能與一體的數字信號控制器，不但可以簡化電路設計，還能快速有效實現各種復雜的控制算法。2數字電源系統設計2.1數字電源硬件框圖主功率回路是雙管正激DCDC變換器，其控制方式為脈沖寬度調制（PWM），主要由功率管Q1/Q2、續流二極管D1/D2、高頻變壓器、輸出同步整流器、LC濾波器組成。
標簽： 數字電源
上傳時間： 2022-06-18
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在當今能源短缺的情況下，電動車的發展變的尤為重要。車用電機控制器是電動汽車的最關鍵的部分之一，受到了國內外學者的高度重視，近些年來發展也非常迅速。永磁同步電動機因有高效率、高功率密度、調速性能好等優點，被用作電動汽車驅動電機，對其控制方法的研究很有意義.IGBT是永磁同步電機控制器的核心部件，然而IGBT驅動效果的好壞對電機驅動的安全性和可靠性有非常大影響，所以對IGBT驅動技術的研究很意義。本文首先對永磁同步電機建立了數學模型，并介紹了矢量控制方法和空間矢景脈寬調制（SVPWM）技術，并在MATLAB/Simulink環境下對SVPWM進行仿真。本論文以TMS320F2812為主控芯片，在該控制器中還包括了電源電路、信號檢測電路和保護電路等，在論文中對每一硬件部分做了詳細的介紹，分析了每個電路的功能和作用。同時介紹了軟件流程，重點介紹了中斷部分的軟件流程，并對位置信號處理和校正做了詳細說明，在硬件電路中著重分析了驅動電路部分。對IGBT的選型做了詳細的介紹，并對驅動電路的要求做了進一步的說明。在本論文中驅動芯片選用的是HCPL-316J，it IGBT開通和關斷所需的+15V和-5V電壓，由所設計的開關電源電路提供。同時對IGBT的通態損耗和開關損耗做了分析，并對引起損耗的參數做了分析說明。最后為了驗證控制器的特性，在實驗臺架上做了大量的實驗，驗證了控制器的整體方案的設計。通過實驗證明該控制器能夠在電動車中可靠運行。
上傳時間： 2022-06-21
上傳用戶：zhaiyawei
移相全橋軟開關PWM變換器是直流電源實現高頻化的理想拓撲之一，尤其在中大功率場合應用十分廣泛。實現全橋變換器移相PWM控制的傳統方法是通過采用專用集成控制芯片（UC3875、UCC3895等）來調節變換器前后臂間的導通相位差，以實現PWM模擬控制四。相對于模擬控制，數字控制由于具有集成度高、控制靈活、設計延續性好、易于實現通訊等優點而在電力電子領域得到應用。近年來，隨著數字信號處理技術日趨成熟，各種微控制器性價比的不斷提高，采用數字控制已成為中大功率開關電源的發展趨勢問。本文采用一種在變壓器原邊增加一個諧振電感和兩個鉗位二極管的全橋變換器作為主電路，利用TI公司最新一款專注于電源數字控制的DSP微控制器對其進行峰值電流模式數字移相控制，完成了一臺1.2kW（120V/10A）的樣機。
標簽： tms320f28027 dc/dc變換器
上傳時間： 2022-07-17
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由于直流調速的局限性和交流調速的優越性，以及計算機技術和電力電子器件的不斷發展，異步電動機變頻調速技術正在快速發展之中。在現代微機技術的快速發展下，計算機運行速度不斷提高，指令的執行速度也達到了前所未有的高度，使得復雜算法應用計算機來進行實時運算、執行成為可能。經過最近十幾年的應用開發，交流異步電動機的變頻調速性能已經優于直流調速系統。 目前廣泛研究應用的異步電動機調速技術有恒壓頻比控制方式、矢量控制、直接轉矩控制等。本論文中所討論的是異步電動機矢量控制調速方法，相對于恒壓頻比控制和直接轉矩控制，它有動態性能和低速性能好、調速范圍寬等優點。 本文對異步電動機的數學模型的建立進行了詳細的分析和闡述。通過對異步電動機的動態電磁關系的分析以及坐標變換原理概念的介紹，建立了異步電動機在不同坐標系上的數學模型，指出了異步電動機的模型特點是一多變量、強藕合的非線性系統。 在對異步電動機的矢量控制原理進行闡述時，給出了矢量變換方法實現的步驟，并依次說明了三相異步電動機數學模型是如何解耦的。在論述了二相異步電功機的磁場定向原理后，介紹了轉子磁鏈的計算方法并設計了轉子磁鏈觀測器。 詳細地分析了磁通調節器，轉矩調節器和轉速調節器的工作原理，并設計了磁通調節器，轉矩調節器，轉速調節器。以DSP為控制核心，設計了異步電動機的矢量控制系統的硬件，并編制了軟件程序。 運用MATLAB的工具軟件SIMULINK對磁通閉環的矢量控制系統進行仿真，給出了仿真結果，并對仿真結果進行了分析。
上傳時間： 2013-04-24
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