实验室开放项目总结报告.doc

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1、湖州师范学院“大学生创新创业训练计划”实验室开放项目总结报告项目名称 基于51单片机的可调数控电源 申报实验室 电子设计竞赛实验室 项目负责人 方蕾 联系电话 结题日期 2014 年 5 月 湖州师范学院教务处制一、实验项目概况开放实验项目题目：实验项目类型：学生参与科研型 学生科技活动型 自选实验课题型 计算机应用技术提高型 人文素质与能力培养型指导教师或实验技术人员姓名： 胡文军实验项目起止日期： 2013年6月至2014年5月实验原理：（一） 、交直流转化模块：通过双12V变压器将220V的交流电转化为直流电，再通过大电容与整流桥来滤波整流，得到稳定的正负12V电压输出；（二） 、供电模

2、块：通过7905与7805两片稳压芯片，滤波后得到正负5V电压，作为单片机以及各芯片的工作电压；（三） 、A/D与液晶显示模块：A/D 采取实际的电压电流输出值，通过液晶来显示此刻的电压与电流的数值；（四） 、最小系统与D/A模块：通过编写程序来控制改变P2口输出的8位二进制数，通再过D/A来控制输出的电压值；（五） 、SG3525与mos管电压输出模块：接收D/A输出端的电压值，来控制mos管的导通率，从而改变输出的电压值；（六） 、独立按键：控制电压的选择。所用主要仪器设备及耗材： 主要的仪器有双12V输出的变压器、直插STC89C52RC单片机、IRF540（ N沟道MOS管）、ADC0

3、832（8位串行A/D转换器）、 DAC0832 （8分辨率的D/A转换集成芯片）、Nokia5110液晶、OP07（超低失调电压双路运算放大器）、SG3525（集成PWM( 脉冲宽度调制) 控制芯片）、7905（-5V输出的三端稳压集成电路芯片）、7805（+5V输出的三端稳压集成电路芯片）等等。 耗材主要有焊锡丝、杜邦线、覆铜板、万用板、TTL烧写器等。实验项目的主要结论： 本设计方案实现了开关电源输出稳定电压的效果，达到主要技术指标。（一） 、电源的输出值稳定，输出范围大约在3.1V13V；（二） 、电压输出值可以控制调节；（三） 、外围电路简单，成本低廉。（四） 、电路简单方便，可以编

4、改程序而达到不同的电压分辨率。二、项目负责人总结报告1、教学展开情况： 我们项目的指导教师是胡文军老师，他理论知识丰富，专业技能过硬，善于从不同的角度分析难题，。首先，我们要向胡老师表示由衷的感谢，胡老师对于我们的项目课题的选定以及项目的执行给予了很大的帮助，并且提供大量的宝贵意见，尤其是项目的软件部分，胡老师在程序编程这方面有着独特的见解以及新颖的思维方式，给我们很多的启迪，极大的激发了我们小组内各个成员的想法以及构思，让我们针对软件方面的问题有了很大的处理能力，对于整个项目软件调试给予了很大的帮助。 对于项目的硬件部分，由于我们本身的知识储备还不够完全，所以对于项目的开展也有一定的局限性，

5、而且项目是有关于电源的，我们平常对于电源方面的理解也不是很透彻，所以在前期给我们的队员造成了很大的困扰。然后，我们通过查找资料，网上查询相关课题与方案，吸收其中必要的知识，然后在图书馆寻找相关书籍，并且通过询问老师以及实验室电源组的学长，他们都给我们很大的帮助，让我们对于自己的项目有了很好的理解，便于我们项目的开展。当然，成品的成型，离不开各个组员之间通力协作，共同理解，还离不开个组员之间的讨论与分析，还有导师以及学长的无私帮助和提供技术支持与理论支持，感谢他们对我们这个项目作出的贡献。2、经费使用情况：由于我们组所做的是电源项目，对于材料的性能要求会比较高，比如电容的耐压值要高，各个芯片的散

6、热效果要理想一点，所以对于我们这个项目，我们都选择了性能要好，而且性价比高的元件。当然，对于单片机的选择上面，我们还是选择了STC89C52RC这款单片机作为我们项目的核心，因为对于我们来说，最熟悉的还是这一款单片机，而且这一款单片机相对来说比较容易掌握，而且我们接触的最多，所以在编写程序方面会相对的简单，也利于我们理解与掌握。我们组所需要的芯片的种类比较多，有IRF540（ N沟道MOS管）、ADC0832（8位串行A/D转换器）、 DAC0832 （8分辨率的D/A转换集成芯片）、Nokia5110液晶、OP07（超低失调电压双路运算放大器）、SG3525（集成PWM( 脉冲宽度调制) 控

7、制芯片）、7905（-5V输出的三端稳压集成电路芯片）、7805（+5V输出的三端稳压集成电路芯片）,而且这些芯片的价格也不便宜，在加上我们组消耗的万用板，覆铜板和锡丝等等，这些材料总计600元。还有贺老师的指导课程共计700元，所以我们组的总支出费用为1300元。3、 创新点： 首先，我们的数控电源的输出电压值稳定，其输出范围大约在3.1V13V；其次，输出的电压值可以进行控制与调节，而我们的数控稳压可以以0.5V的变化值进行输出，当然通过改编程序，来让输出的电压的分辨率变大，即能够更精确的控制电压的输出值，来达到自己的预期所想要的效果；然后，我们的电路简单，因为是由51单片机做成的最小系统

8、来控制的，所以电路就比较容易理解，而且工作方式比较明了易懂；而且我们的构思新颖，在能够控制电压输出值得同时，增加了独立按键与液晶显示模块，通过Nokia5110液晶的显示电压的输出值来调整我们自己所需要的输出电压值。最后，成品中用了大量的散热片以及大电容，都为整个电源的整体运行提供了保障，让电路能够更安全、更稳定地运行，提高使用效率。4、 取得的成就或成果： 众所周知，随着社会飞速前进，用电设备与日俱增。但电力输配设施的老化和发展滞后，以及设计不良和供电不足等原因造成末端用户电压的过低，而线头用户则经常电压偏高。对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精密设备，犹如没有上保险。不稳定的电压会

9、给设备造成致命伤害或误动作，影响生产，造成交货期延误、质量不稳定等多方面损失。同时加速设备的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件，使业主面临需要维修的困扰或短期内就要更新设备，浪费资源；严重者甚至发生安全事故，造成不可估量的损失。 在生产和实践中，许多大功率用电场合需要使用交流电源，但电源、电镀及直流电动机等需要使用直流电源。在电子线路和自动控制装置中，需要电压非常稳定的直流电源。在需要直流供电的场合里，广泛采用的是直流稳压电源。例如电子系统（电视接收机、组合音响等）都要求稳定的直流电源，而日常生活中都使用的是220V的交流电源，因此需要将交流电转换成直流电，将之实现的就是直流稳压电源。稳定的电源是

10、各种电子电路的动力源，被人誉为电路的心脏。而我们的稳压电源能够提供稳定的直流电压。5、 存在的不足与整改计划： 我们采用的万用板来制作我们的项目，所以这一点上面不如覆铜板来的稳定，而且在焊接方面，焊接的技术还是有些粗糙，并且其中还采用了跳线，这样增加了电路的不稳定性。同时在电路的设计方面还存在着不足之处，我们运用了一些超大电容，所以电容的充电放电现象会比较明显，在上电之后不能马上进行工作，要等待大电容放完电之后才能正常工作。同时，数控电源的输出电流过小，输出电压的范围不大，没有达到预期所需要的值，所以设计还存在着缺陷，我们还要不断优化设计。再者，我们的电压分辨率还不够高，只能有0.5V的变化，

11、根据AD的位数来看，可以将电压分辨率提升到5V*（1/255），但是我们还没办法提高精确度，因为对于这样高的精确度，我们无法精确控制电压的输出，其次在测量该模块时，因为测量设备无法精确的测定，所以无法保证测量的数值与设想的值相同，进而确定电路的准确无误。6、 其他意见或建议： 对于实验室开发项目的意见和建议，经过了这次的实验室开发项目的参加和组织，我个人以及团队成员均受到了锻炼，巩固了以前学到过的知识，也学到了以前没学到的知识。但由于开发项目的时间为一年，期间项目可能会出现断档等情况，因此应该加入一个中期检测，以督促项目的顺利进行和结题。 同时这次“大学生创新创业训练计划”实验室开放项目活动举

12、办的效果非常的好，对于团队之中的我们来说，我们各个成员之间互相合作，通过交流协作的方式共同完成了此次项目，不仅在在动手方面的能力得到了极大的提高，专业知识也得到增长。这次活动也让我们认识到了自身的不足与缺陷，希望学院可以多多增加此类活动，让我们能够在增强自身专业知识的同时来寻找到自己的缺点，去纠正，去进步。在进行项目的同时，指导老师的作用非常大，传道解惑，解决了不少我们团队所面对的难题与困难，可以说，是在指导老师的不懈努力下，整个团队才能将这个项目完工，通过这个活动，拉近了指导老师与学生们之间的距离，让教学变得更加生动具体，让师生之间的互动变得更加具体。最后，也就是这个活动的核心，不仅提高了我

13、们面对问题时的思考与处理能力，而且也让我们的创新能力得到了有效的发展与提高。指导教师意见： 指导教师签字：胡文军 2014年 5 月 20 日学院审批意见：该项目完成情况评价 分管领导签字：优 良 中 及 差 （学院盖章） 年 月 日学校审批意见： 负责人签字： 年 月 日附：材料清单：名称单价数量总计钮子开关0.85108.550V/4700Uf2.451024.5贴片stc89c523.3516.5直插stc89c523515散热片0.19407.6双15V变压器18.5237双12V变压器18.5237lcd511011555IRF5401.451014.5IC插座16P0.1404IC插座14P0.09403.6IC插座40P0.25153.75IC插座20P0.14202.8IC插座8P0.0540020ADC08325.7528.5DAC08328.2541覆铜板3.51035万用板6530焊锡丝500g702140杜邦线40P3.9519.5TTL烧写器3.2516KBL608整流器0.79107.9安规电容104/280V 0.12101.2钽电容25V0.24307.2576.05