2013全國電子設計競賽進入國賽的專案總結

2021-09-08 21:59:09 字數 2500 閱讀 3074

距離2013電子競賽結束已經有多天了,,9月16號再重大進行完綜合測評之後,,我們得知自己進入國賽了,心情別提有多激動了,感覺暑假這兩個月的付出都是值得的。。今天,在這個舉國歡度中秋之際,不能回家的我只好在實驗室好好來總結一下這個專案。

該系統主要由變壓器和ac-dc變換電路組合而成,市電由變壓器降壓後經整流橋輸出直流電壓,dc-dc變換器則將電壓穩定輸出到36v,通過調整負載,得到功率因數表和萬用表測試的相關引數,進行題目要求的驗證。在整個系統中微控制器可通過設定按鍵在tft觸控螢幕上進行模式切換顯示測試的實際值與理論值,並且在整個電路中裝有過流保護電路,霍爾電流感測器實時檢測最大電流,一旦處理器檢測到電路中電流達到動作電流,立刻切除電源,達到了過流保護的效果。

變壓器設計方案如下:

使用市場上買的自耦變壓器和隔離變壓器來使得交流電穩到20v-30v交流電壓,除了能夠穩定的輸出交流電及起到安全隔離作用外,並且可以保證足夠的功率使得在測量功率、效率和使電路更加穩定,達到測試的可行性和準確性。由於需要穩定輸出直流電壓36v,且電路中過流保護的動作電流為2.5a,所以整個電路所需要的最小功率為90w左右,因此需要自耦變壓器的輸出功率要大於等於90w,而市場上的自耦變壓器變到交流24v時的功率只有50va,因此隔離變壓器採用220/24/36的bk-200型號的隔離變壓器,這樣自耦變壓器在滿足輸出電壓的前提下就能夠輸出所要求的功率。

我們dc\dc開關電源設計方案如下:

採用高效能、低功耗的dc/dc開關公升降壓型穩壓晶元ltc3789設計穩壓控制器(電源),該器件運用了恆定頻率、電流模式架構,故可提供乙個高達600khz 的可鎖相頻率,而且採用同步整流,使得效率高達98%,使得開關電源電路更加可行及科學。

因為我負責的是軟體部分,,因此硬體電路圖我就不獻上了,,接下來就說說軟體部分所做的工作。軟體部分的工作簡單說來就是四部分:1、利用霍爾感測器得到輸出端的電流值。。   2、控制繼電器在電流值大於2.5a的情況下斷開一段時間。。  3、利用4*4矩陣按鍵修改功率因數。。   4、在stm32的tft觸控螢幕上面顯示電流、功率因數並且可以動態顯示電流變化波形。總體流程圖如下所示::

霍爾感測器用的是acs712,,利用ad轉換得到輸出端的電流值。。**如下

temp = (double)(advalue[0]*(3.3/4096));

temp1 = (double)(advalue[1]*(3.3/4096));

current = fabs(temp1-temp)*1000/185;

然後每轉換十次得到乙個平均值顯示到tft屏上面。。當輸出電流達到2.5a時,置低io口關斷繼電器,以此達到過流保護的功能。。延時十秒之後將繼電器閉合。。**如下:

if(current0 > 2.5)

接下來是如何操作矩陣按鍵,,原理大致如下:首先進行gpio配置,將四個行線作為輸出端,將四個列線作為輸入端。然後逐行掃瞄看哪個按鍵被按下了。。具體**如下所示:

int keyval=0;  //keyval為最後返回的鍵值。

gpio_write(gpioa,(gpioa->odr & 0x00ff | 0x0f00)); //先讓pa8到pa11全部輸出高。

if((gpiob->idr & 0xf000)==0x0000 || flag == 1) //如果,pb12到pb15全為0,則,沒有鍵按下。此時,返回值為-1.

return -1;       

else

gpio_write(gpioa,(gpioa->odr & 0xf0ff | 0x0100)); //讓pa8到pa11輸出二進位制的0001.

switch(gpiob->idr & 0xf000) //對pb12到pb15的值進行判斷,以輸出不同的鍵值。

gpio_write(gpioa,(gpioa->odr & 0xf0ff | 0x0200)); //讓pa3到pa0輸出二進位制的0010.

switch(gpiob->idr & 0xf000) //對pa4到pa7的值進行判斷,以輸出不同的鍵值。

gpio_write(gpioa,(gpioa->odr & 0xf0ff | 0x0400)); //讓pa3到pa0輸出二進位制的0100.

switch(gpiob->idr & 0xf000) //對pa4到pa7的值進行判斷,以輸出不同的鍵值。

gpio_write(gpioa,(gpioa->odr & 0xf0ff | 0x0800)); //讓pa3到pa0輸出二進位制的1000.

switch(gpiob->idr & 0xf000) //對pa4到pa7的值進行判斷,以輸出不同的鍵值。

return keyval;

最後是觸控螢幕的設定,這個可以參考光碟例程裡面的函式。。然後利用取字模的工具取出字模即可在螢幕上輸出漢字。。

好的,,今天就寫到這裡吧,希望幾天之後的決賽給力一點。。加油,,fighting!!!

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