简易智能小车设计.doc
《简易智能小车设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《简易智能小车设计.doc(12页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、5c2f6de1ffe892c15770e4efa20403a2.doc简易智能小车目录摘要 1第一章 方案比较与设计11.1方案比较与选择 1 1.1.1电机选择方案比较与选择1 1.1.2 电机驱动方案比较与选择1 1.1.3 恒流(压)充电电路方案比较与选择11.2 方案设计与论证 2 1.2.1整体电路组成2 1.2.2总体电路组成框图2第二章 电路设计、理论分析与计算 22.1主要电路模块的分析计算与设计 2 2.1.1恒流、恒压充电电路2 2.1.2控制电路3 2.1.3显示电路4 2.1.4电源电路5 2.1.5创新部分52.2 软件设计6 2.2.1程序流程图6 2.2.2主要
2、程序清单(见附录2)6第三章 测试数据与结果分析 63.1题目要求的测试 6 3.1.1输出恒流状态的测试6 3.1.2输出恒压状态的测试7 3.1.3数字显示功能8 3.1.4过热保护功能的测试83.2创新部分的测试 83.3结果分析 9第四章 总结 9参考资料 10附录 11附录1电路总图 11附录2主要程序清单 12第 12 页 共 12 页简易数控充电电源摘要 本系统以直流电源为核心,NEC upd78F0547单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电流,并可由液晶显示器显示输出的电压、电流值。本系统由单片机程控设定数字信号,经过D/A转换器输出模拟量,再经过运算放大器隔离放大
3、,控制输出功率管的基极,随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流(压)。实际测试结果表明,本系统可稳定地实现恒压或恒流充电状态,并在恒流输出时可设置电流100mA慢充和200mA快充,电压(流)波动和纹波电压(流)小,并具有过热保护和自动恢复功能。关键词:恒压,恒流,电压(流)波动,纹波电压(流)小。第一章 方案比较与设计1.1方案比较与选择 1.1.1 控制电路方案比较与选择:方案一:采用通用的51单片机作为主控器,完成数据处理,键盘扫描,显示部分的控制等。但51单片机没有AD转换,需要外接AD芯片来转换采集到的电压信号,使电路的硬件、软件变得复杂。方案二:采用NEC的upd78F0547单
4、片机,该单片机在本设计方案中具有以下优点:1:内置上电复位清零电路,低电压侦测电路和独立源看门狗电路,不需要任何外围元件;2:64个I/O口,不需要外扩展;3:8路10bit A/D ;4:低功耗,宽电压范围,抗干扰能力强;5:自带键盘中断; 比较上述2种方案,方案二电路简单、软件简洁、功能强,本课题中我们采用方案二。 1.1.2 显示电路方案比较与选择:方案一:采用数码管显示,成本低,亮度高,醒目。但在显示较多的项目时,硬件电路复杂,功耗大。方案二:采用肇庆金鹏OCMJ4X8C液晶屏,该屏自带字库,驱动程序简单,可以显示4行8列汉字(或4行16列字母,数字)。显示信息量大,外形美观。课题中需
5、要同时显示电压,电流的设定值和输出值等,要求显示内容丰富。比较上述2种方案,方案二电路简单、显示信息量大、能很好的满足题目要求,我们采用方案二。 1.1.3 恒流(压)充电电路方案比较与选择:方案一:选用CPLD等可编程逻辑器件,电路结构简单,工艺上容易实工作稳定。方案二:采用运算放大器等通用电路实现恒流(压)的控制、调整,成本低、使用灵活、完全能满足题目对简易恒流(压)电源的要求。比较上述两种方案,虽然方案一实现起来比较容易,而且可以很容易地满足各项指标要求,但是,我队参赛的选手是大二的学生,目前还没有学习有关可编程逻辑器件(CPLD)的课程,所以我们选择方案二。1.2方案设计与论证 1.2
6、.1整体电路组成电路部分主要有:恒流、恒压充电电路,检测电路,控制电路,显示电路,、键盘电路,创新部分电路等模块组成。 1.2.2总体电路组成框图图1.1 总体电路组成框图第二章 电路设计、理论分析与计算2.1 主要电路模块的分析计算与设计 2.1.1恒流、恒压充电电路这部分电路是整个电路的核心部分,主要由D/A转换电路,恒流、恒压调整电路,检测电路组成。控制电路输送来的数字信号由D/A转换电路IC205转换成模拟信号作为基准电压,然后送到电压比较器IC201的正输入端。输出端取样电阻上取得取样电压信号送到电压比较器IC201的负输入端,与基准电压比较,比较结果由IC201的输出端反馈到T20
7、2,控制T202的导通状态。由D201、D202、R201、T203组成一个恒流源A,恒流值I=2Ud-Ube/R201 。T202的导通状态影响着对恒流源A的吸收电流,从而改变恒流源A对调整管T201基极的驱动电流,稳定调整管T201的输出值。为减小输出纹波,调整管T201使用达林顿三极管。调整管T201基极电流由一恒流源提供,进一步减小电源电压波动对调整管T201带来的影响。电路采用悬浮驱动。电位器W103以及单片机(内含A/D转换)组成电压检测电路。W103将输出电压的取样信号送单片机内部的A/D电路进行转换,转换得到的数字信号由单片机处理,并由LCD显示器显示测量值。取样电阻R202、
8、IC202以及单片机(内含A/D转换)组成电流检测电路。取样电阻R202上的取样信号送IC202处理、送单片机内部的A/D电路进行转换,转换得到的数字信号由单片机处理,并由LCD显示器显示测量值。图2.1 恒流、恒压充电电路原理图 图2.2 D/A转换电路原理图 2.1.2控制电路控制电路主要由NEC upd78F0547单片机及外围电路、键盘电路等组成。单片机接收检测电路传输来的信号,经过A/D转换后将电压和电流值显示到液晶上。该电路能够通过按键设定电源的输出电压值和电流值,通过控制D/A芯片的设定值实现控制输出电压值和电流值。并根据检测实际输出的电流(压)值与设定值比较后,调整D/A芯片的
9、设定值 ,使得电源的输出稳定、可靠。 图2.3 CPU电路原理图 图2.4 键盘电路原理图 2.1.3显示电路显示电路采用4行8列的汉字液晶屏显示实际的设定电流值、设定电压值、实际输出的电流值、实际输出电压值。电压分辨率0.1V。电流分辨率1mA。液晶屏能够在设定时显示设定的电压和电流值。 图2.5 LCD显示电路原理图 2.1.4电源电路此电源电路具有2组输出直流输出,一组为主输出DC18V,作为充电电路的能源输入;另一组输出DC 12V和DC 5V,给本电源中控制电路、恒流(压)调整电路、显示电路等部分提供工作电源。 图2.6 电源电路原理图 2.1.5创新部分1. 恒流输出时,在100m
10、A(慢充)和200mA(快充)可设置的基础上,增加了电流值从100MA-200MA可调功能,步进为20 mA。2. 可设置多种恒压输出状态,恒压输出值:10V,9V,12V。 2.2 软件设计 2.2.1程序流程图 2.2.2主要程序清单(见附录2) 第三章 测试数据与结果分析本题目制作完成后,对整体电路的主要指标进行了实际测试。测试情况如下:3.1题目要求的测试 根据题目基本要求和发挥部分的要求,我们按要求条件反复作了多次测试,记录了测试结果,并对测试结果做了分析、对比。 3.1.1输出恒流状态的测试我们将充电电源接上负载电阻,适当选择负载电阻值,使充电电源处于恒流充电状态,进行模拟充电测试



- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 简易 智能 小车 设计

链接地址:https://www.31ppt.com/p-4862192.html