buck-boost电路的ARM单片机控制器的设计——毕业论文.doc
【BUCK-BOOST电路概述】 BUCK-BOOST电路是一种直流到直流的转换器,能够提供输出电压高于或低于输入电压。这种电路在电源管理、电池供电设备以及需要灵活电压输出的应用中非常常见。BUCK-BOOST转换器通过开关模式工作,通过控制开关元件(如MOSFET)的导通和截止时间来调整输出电压。 【ARM单片机控制器】 ARM(Advanced RISC Machines)架构的单片机广泛应用于各种嵌入式系统中,以其低功耗、高性能和丰富的外围接口而受到青睐。LPC2114是基于ARM7TDMI-S内核的微控制器,具备多个I/O端口、定时器、串行通信接口等特性,适合用于复杂控制系统的实现。 【控制器设计】 该论文设计的控制器利用LPC2114 ARM单片机作为核心,替代传统的PWM模拟控制,实现对BUCK-BOOST电路的数字控制。数字控制具有以下优势: 1. **精度提升**:由于CPU直接参与闭环控制,避免了模拟电路中的元器件老化和温度漂移问题,提高了系统精度。 2. **灵活性**:通过软件编程,可以灵活地实现复杂的控制算法,适应不同的工作条件和性能需求。 3. **成本降低**:减少对模拟组件的依赖,降低了硬件成本。 4. **稳定性**:调试完成后,控制器能长期稳定运行,减少了维护需求。 【控制策略与软件设计】 论文详细探讨了控制器的设计方法和控制策略,包括如何利用LPC2114的定时器和中断功能生成精确的PWM信号,以及如何通过软件实现PID(比例-积分-微分)控制算法,以调整输出电压。PID控制是一种广泛应用的控制算法,能够有效地稳定系统并快速响应负载变化。 【全数字控制实现】 全数字控制是指整个控制过程都在数字环境中完成,无需模拟信号处理。在BUCK-BOOST电路中,这意味着所有的电压调节和反馈都是由单片机处理的数字信号完成,这提高了系统的动态响应和稳定性。 【关键词】 - **ARM**:代表ARM架构的微处理器,是控制器的核心。 - **控制器**:负责调节电路工作状态的装置,这里指的是基于ARM单片机的控制器。 - **BUCK-BOOST**:电路类型,能输出高于或低于输入电压的转换器。 这篇毕业论文详细研究了基于ARM的BUCK-BOOST电路控制器设计,探讨了其优势和实现方式,展示了数字控制技术在电源变换领域的潜力。随着微处理器技术的发展,数字控制方案将更加普及,为电力电子设备带来更高的效率和可靠性。
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