毕业论文-直流稳压电源及漏电保护装置的设计与制作

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1、四川托普信息技术职业学院毕业设计题目：直流稳压电源及漏电保护装置的设计与制作学生姓名：杨志勇学号：1102010237系部：电子与通信系专业：电子信息工程指导教师：陈华莉老师指导单位：电子与通信系2013年11月1日摘要直流稳压电源及漏电保护装置是由MSP430单片机、LCD12864液晶显示屏、直流供电模块、电压取样模块、预稳压模块、高精度低压差稳压源模块、漏电保护装置模块等等组成。MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址）、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指

2、令。MSP430单片机的功能是用来控制题中要求的功率测试及显示等功能，液晶显示屏采用LCD12864显示，直流供电模块和预稳压模块、高精度低压模块在一起构成了直流稳压电源，电压取样模块的作用是用来取样输出电压的大小，再把电压信号反馈回单片机，通过程序控制显示出功率的大小，漏电保护装置主要的作用是检测出漏电流的大小。预稳压和稳压模块的亮点在于稳压部分采用了Ｐ沟道增强型场效应管IRF9640，而不是常用的N沟道场效应管，P沟道场效应管的内阻可降至５００毫欧以内，因此可以在极低的压差下正常工作。从而可以完成输入为5.5V时，输出为5V的功能。在稳压前级模块中，采

3、用了预稳压电路，并实现了高电压与低电压的良好对接，同时能减轻了后级稳压电路的负担，保证了输出精度。在取样电路中，采用了高精度基准电压源ＴＬ４３１，既保证了电路所要求的精准度又简化了电路。关键字：ＭＳＰ４３０单片机、低压差线性稳压源、电压采样电路、显示模块、预稳压电路、漏电保护目录第一章引言11.1关于直流稳压电源及漏电保护装置1第二章系统设计22.1系统结构模块22.2单片机模块22.3直流输入供电模块22.4漏电保护装置模块32.5方案选择3第三章硬件设计43.1MSP430单片机简介43.2预稳压模块53.3稳压模块63.4漏电保护模块73.5液晶显示

4、模块83.6系统功能综述8第四章软件设计104.1功率/电压/漏电流显示10第五章Proteus仿真及调试115.1关于Proteus115.2仿真图设计125.3设计成品调试125.3.1软件调试125.3.2硬件调试135.3.3调试结果135.3.3.1输出电压测试135.3.3.2电压调整率145.3.3.3负载调整率145.3.4其他发挥部分测试155.3.4.1漏电及保护测试155.3.4.230MA电流误差155.3.4.3保护装置的接入功耗155.3.4.4其他测试15第六章结论16七参考文献17-II-致谢18附录19附录1C语言程序19

5、附录2PCB与原理图的设计252.1LT1083正可调稳压器相关的设计252.2漏电流保护装置电路图272.3直流稳压电源模块电路图28附录3元器件清单28-II-四川托普信息技术职业学院第一章引言1.1关于直流稳压电源及漏电保护装置随着现代技术的发展,精确大动态范围的电源得到了广泛的应用，精密的的电源在科研和工作中是不可或缺的。本题要求我们自制一个低压差直流稳压电源及漏电保护装置，当输入电压在5.5V~25V变化时，要求输出电压为5±0.05V，当输入电压在5.5V～7V变化时，要求输出电压为5±0.05V，并达到相应的电压调整率和负载调整率都要小于1%

6、。同时制作功率显示装置与漏电保护装置。直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要经过变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。直流稳压电源是电子技术领域不可缺少的设备，常见的直流稳压电源，大都采用串联式反馈式稳压原理，通过调整输出端取样电阻支路中的电位器来调整输出电压。由于电位器阻值变化的非线性和调整范围窄，使普通直流稳压电源难以实现输出电压的精确调整。本文主要分六大部分：引言、总体方案、硬件系统、软件系统，Proteus仿真波形截图，总结。引言，首先对课题研究背景和所涉及的相关技术领域进行了介绍；第一章对系统所要完成的功能

7、和可扩展的功能进行描述，确定系统的设计方案主要参数计算，第二章对系统的硬件结构和各部分组成作了简要的介绍和讲解；第三章是硬件部分，主要介绍了MSP430单片机简介和供电模块、预稳压模块稳压模块、漏电保护模块液晶显示模块。第四章是显示功率、输入电压模块，这部分重点介绍了主程序的流程框图及各个子程序的流程框图。第五章是仿真的截图。最后对整篇文章进行了总结。 -33-四川托普信息技术职业学院第二章系统设计2.1系统结构模块整个直流稳压电源及漏电保护装置系统主要由单片机模块、直流输入供电模块（供电模块、预稳压模块、稳压模块）、漏电保护装置模块、显示模块构成。此装置

8、主要是为了能检测出瞬间电流的大小，能适用于供电站，用来检测供电区域