触摸控制式线性直流稳压电源.ppt

触摸控制式线性直流稳压电源,要求,设计一个直流稳压电源，用触摸的方式调节输出电压值。,题目分析,基本部分1.25V起调，可以考虑用内带1.25V基准电压的稳压器，如LM317发挥部分0V起调，控制电路应提供伏电源。,题目分析,方案一,触摸检测,变压,整流,滤波,调整管,滤波,电压采样,电流采样,输出,D/A,误差比较,D/A,电流比较,电压比较,单片机,显示,变压整流滤波,电流采样,0.9W,调压主电路,调整管功耗计算,当输入电压最大，输出电压最小，电流最大时，调整管功耗最大调整管功耗=压差电流PTmax=(25V-0V)3A=75W!TIP122自身散热：2W（不加散热片）需要加较大散热片，或强制风冷。建议使用电脑CPU散热片和风扇！可见，该线性稳压器效率非常低！,电压调整步进,若DA使用5.0V电压做基准，10位DA为：步进：5.01023=4.8876mV取样电路为0.2倍Vo，DA每个步进控制输出电压增量为4.88765=24.44mV若能使DA的1LSB对应输出25mV更好可以修正分压比为：254.8876=5.115倍电压取样分压电阻可以用2k和8.23k可用一个8.2k电阻串联一个200欧可变电阻得到,修正后调压主电路,1W,触摸检测电路,触摸分容性触摸检测、感性触摸检测、电位检测等方式。电位检测靠人体电位与电路电位不同，触摸瞬间相当于输入高低电平信号，触发电路工作。楼道里的触摸灯常用该方式，但电路不稳定，用于低成本和要求不高的场合。电路输入端需要做保护，否则人体静电容易击穿电路。,触摸检测电路,容性触摸比较稳定，是现在的热门技术感性触摸是通过人手按压金属片，使金属片变形，从而改变与金属片一起构成的电感的电感量，通过振荡电路检测电感量的变换化引起的振荡频率的变化，判断是否有触摸。感性触摸可以做到金属屏蔽，防止误触发，更可靠，但电路和检测原理更复杂。,容性触摸检测原理,覆铜板上的铜皮跟邻近的铜线、材料产生分布电容Cp当人的手指靠近铜皮时，人手与铜皮构成了分布电容Cf靠近的效果使得铜皮与周围物体的总电容容量增加检测电容容量的变化，可以判断有没有人体靠近。,容性触摸检测电路一振荡频率测量法,NE555构成多谢振荡器振荡频率fo为：fo1/0.693（R1+2R2）Cp,若Cp变化，fo也将变化人体靠近使得电容增大，振荡频率减小,触摸检测模块布线方案,Cp不需要实际电容器，只需要在555的2脚外接一片悬空的手指大小的覆铜板铜皮即可。触摸可以从覆铜板的另一侧隔着绝缘层触摸，电路即可感应到。,振荡频率随环境变化！,由于铜皮跟周围的物体的分布电容受环境影响，例如空气湿度变化，电容容量将发生变化。由于环境的变化引起的电容的变化通常在几百pF范围，而由人体引起的电容变化通常在几十pF！环境变化是缓慢变化的，人体触摸则属于快变。通过软件程序可以分辨触摸引起的电容变化。,环境因素和触摸对振荡频率的影响,环境因素和触摸对振荡频率的影响,绿色箭头指示频率变化超过阈值的情况,频率阈值,容性触摸的软件识别,原理：将单片机当前测得的频率值与前几次测得的频率的平均值比较，若超过平局值一定范围（阈值），则有触摸或释放事件。,容性触摸的软件识别,定义本次测量的频率值为f当前定义前n次频率值的平均值为f平均定义阈值为f阈则有：f平均=（f平均n+f当前）/(n+1)if f当前 f平均+f阈 out=0/有释放 else out=out/不动作,例如：n=7,f平均=(f平均7+f当前)8,程序的验证,例如频率平均值为10000，多次测量的值依次为：10000,10004,10008,10001,9995,9900,9850,9880,9900,9910,9980,10010设阈值为50，滑动平均值窗口为3，则有：,程序的验证,