全国大学生电子设计竞赛-简易数控充电电源.doc

全国大学生电子设计竞赛中的简易数控充电电源项目是一个面向电子或嵌入式专业大学生的实践课题，旨在培养学生的电路设计和编程能力。该项目的核心是构建一个能够通过单片机控制的直流电源，允许用户通过键盘设定输出电流，并在液晶显示器上实时显示电压和电流值。 在设计过程中，采用了NEC upd78F0547单片机作为主控制器，这款单片机具备内置的AD转换器和多种保护电路，简化了硬件结构并提高了系统的可靠性。控制电路通过键盘输入设定电流，然后由单片机处理这些数据，将数字信号转换为模拟信号，经过D/A转换器，再通过运算放大器进行隔离和放大，最终调控输出功率管的基极电压，以达到调节电流或电压的目的。 在电路设计中，恒流和恒压充电电路是关键部分，这里采用了LM324运算放大器和达林顿管。恒流充电电路确保了在设定电流下稳定充电，而恒压充电电路则保持了输出电压的稳定。创新之处在于设计了步进设置功能，可以设置不同的恒流和稳压值，增加了系统的灵活性。 在软件设计方面，程序流程图和主要程序清单展示了如何控制单片机实现各种功能，包括键盘输入处理、数据显示、过热保护等。测试数据显示，系统在恒流和恒压状态下表现稳定，电流可设置为100mA和200mA两种模式，电压和电流的波动及纹波小，且具备过热保护功能，一旦过热，系统会自动进入保护状态，并在温度下降后恢复工作。 总结整个设计过程，从方案比较、电路设计、理论分析与计算，到测试和结果分析，都体现了参赛者对电子设计原理和实践操作的掌握。通过这个项目，学生不仅锻炼了电路设计技能，还深化了对单片机编程和系统集成的理解。同时，创新点的加入也展现了参赛者的创新思维，为未来在电子设计领域的发展打下了坚实的基础。