多通道小功率电子负载设计与实现

发布时间：2017-08-26 23:32

  本文关键词：多通道小功率电子负载设计与实现

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【摘要】：现代生活中直流电源电子设备特别是使用直流电源的智能电子设备已经遍布人们生活的各个角落,直流电源的品质直接影响到了现代人们的生活品质。随着直流小功率电源需求量的增加,电源产品制造商需要对大量电源产品进行检测,而市面上多通道的多为大功率电子负载,小功率电子负载却是单通道。为了满足大批量的小功率直流电源检测的需求,本文设计并制作了一种可应用于直流电源检测的多通道小功率直流电子负载。本文设计了一种电压范围为0~30 V,电流范围为0~3 A,具有恒流、恒压、恒电阻三种工作模式的多通道小功率直流电子负载。其硬件系统由主控板、电子负载模块和人机交互模块三部分组成。主控板由以STM32F107为核心的控制电路和通讯模块组成,完成数据处理工作和屏幕与主控板之间、主控板与电子负载模块间的通信工作。电子负载模块也采用STM32F107作为主控芯片,为硬件电路提供控制服务和A/D转换服务;电子负载模块硬件电路设计中巧妙利用电压采集电路和MOSFET驱动电路,实现了一种基于硬件方式的恒电阻模式;电子负载模块A/D转换部分程序设计时,使用处理器内部A/D转换器、DMA、定时器资源,以保证模块中多通道A/D采样频率精确可控,提高了A/D采样准确性。人机交互模块采用串口指令触摸屏作为输入输出设备,负责输入设置信息和显示电子负载模块返回信息两项工作。本文设计中以硬件方式实现的恒电阻模式,相比软件计算方式实现的恒电阻模式,具有实时跟随、线性好、稳定性高等优点。触摸屏的使用使得该直流电子负载可脱离PC辅助,具有良好的可移动性。
【关键词】：小功率 多通道 电子负载 串口指令 恒电阻模式
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN86
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景8-12
• 1.1.1 直流电子负载研究现状8-10
• 1.1.2 电子负载常见工作模式及其实现方法10-12
• 1.2 本文研究意义及主要内容12-14
• 第2章 电路仿真14-20
• 2.1 恒电流模式仿真14-15
• 2.2 恒电压模式仿真15-17
• 2.3 恒电阻模式仿真17-19
• 2.4 小结19-20
• 第3章 系统硬件设计20-34
• 3.1 元器件选型20-23
• 3.1.1 处理器选型20-22
• 3.1.2 放大芯片选型22
• 3.1.3 功率管选型22
• 3.1.4 温度传感器选型22
• 3.1.5 屏幕选型22-23
• 3.2 系统整体结构23-32
• 3.2.1 电子负载模块23-28
• 3.2.2 主控模块28-32
• 3.2.3 人机交互模块32
• 3.3 实物测试32-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第4章 系统软件设计34-52
• 4.1 系统功能概述34-35
• 4.2 主控板软件设计35-43
• 4.2.1 串口中断子程序36-38
• 4.2.2 串口数据处理38-39
• 4.2.3 RS485中断子程序39-41
• 4.2.4 RS485数据处理41-43
• 4.3 电子负载模块软件设计43-51
• 4.3.1 A/D转换器44-46
• 4.3.2 D/A转换器46-47
• 4.3.3 RS485中断子程序47-50
• 4.3.4 RS485数据处理50-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 HMI程序设计52-58
• 5.1 主页面设计53-54
• 5.2 设置页面设计54-56
• 5.3 小结56-58
• 第6章 结论与展望58-60
• 6.1 总结58
• 6.2 展望58-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-66
• 攻硕期间科研成果66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 叶峻江;李春龙;何洪波;;JJF1462-2014《直流电子负载校准规范》解读[J];中国计量;2015年09期

2 张立为;陈浩;陈坚;;选择嵌入式系统主处理器的几个重要参考因素[J];中国新通信;2015年03期

3 胡国珍;马学军;严伟;方支剑;;一种高精度恒流源直流电子负载研究[J];测控技术;2015年01期

4 郝胜玉;刘关壮;赵桂青;;基于STC12C5A60S2的电子负载的设计[J];工业控制计算机;2014年09期

5 谢莉;蒋伟;吴松;阚世奇;;电工实验室恒流电子负载设计与实现[J];实验技术与管理;2014年03期

6 马键;王青;袁建华;;基于ARM9TDMI的简易直流电子负载的设计[J];通信电源技术;2014年01期

7 徐智超;;基于运放芯片OP07实现的简易直流电子负载[J];电子制作;2013年07期

8 李敏;;简易直流电子负载设计[J];电子世界;2012年23期

9 刘冲;于利红;;直流电子负载测试方法研究[J];今日电子;2011年08期

10 常霞;马建伟;;基于STM32的列车空气动力学数据采集系统[J];仪表技术与传感器;2011年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 吴振兴;三相电力电子负载特性与设计研究[D];华中科技大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 武恒宝;直流电子负载的设计与实现[D];河北大学;2014年

2 詹红艳;能馈型直流电子负载的控制算法设计[D];电子科技大学;2014年

3 王浩;能量回馈型交流电子负载的研究[D];广东工业大学;2013年

4 徐勇;高升压比能量回馈型直流电子负载的设计与实现[D];电子科技大学;2013年

5 盛菲菲;基于ARM微处理器的石油倾点测量系统[D];大连理工大学;2013年

6 陈德双;馈能式电子负载及其数字控制方法的研究[D];西安工程大学;2011年

7 马坤;能馈型交流三相电力电子负载的设计与研究[D];华中科技大学;2011年

8 王亚男;大功率电子负载监控系统的设计[D];哈尔滨理工大学;2010年

9 李富华;航空电源试验系统交流电子负载的研究[D];南京航空航天大学;2009年

10 于峰昌;能馈型电子负载的研究[D];中南大学;2008年

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本文编号：743245