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2013年全国大学生电子设计竞赛直流稳压电源与漏电保护装置源程序

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简介:
本项目为2013年全国大学生电子设计竞赛作品,主要内容是设计实现一款具有漏电保护功能的高效能直流稳压电源,并包含其核心控制源代码。 一、任务 设计并制作一台线性直流稳压电源以及一个漏电保护装置,电路连接如图1所示。其中RL为负载电阻、R为漏电电流调整电阻、A为显示漏电的电流表、S是转换开关、K是用于复位漏电保护电路的按钮。 二、要求 1. 基本要求:设计一台额定输出电压5V,额定输出电流1A的直流稳压电源。 - 当转换开关S接在端子“1”,并且RL阻值固定为5Ω时,在输入电压变化范围从7到25伏特的情况下,保证输出电压稳定在5±0.05V,并且调整率SU不超过1%; - 在同样的连接方式下,当输入直流电压变动于5.5至7V之间时,要求输出的稳压值仍为5±0.05V; - 当RL阻值固定不变的情况下(即保持在5Ω),若将输入直流电源设定在一个恒定水平7伏特,并且使该稳压器从1A逐步减小到0.01A时,负载调整率SL应不大于1%; - 制作一个能实时显示输出功率的测量与显示电路。 2. 发挥部分:设计一套动作电流为30mA的漏电保护装置(使用上述基本要求中的直流稳压电源供电)。 - 当转换开关S切换至端子“2”,将RL接在漏电保护器的输出端,阻值固定设置为20Ω,并且R和A组合模拟出一个漏电流路径。调整电阻R以设定动作电流为30mA,在该装置触发后,负载两端电压降至零并保持锁定状态;排除故障后通过按压K按钮来恢复供电; - 要求在没有发生保护机制的情况下输出的最低电压不低于4.6V; - 确保漏电保护动作电流误差不超过5%绝对值; - 尽可能降低该装置接入时消耗的能量。

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客服
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  • 2013
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    本项目为2013年全国大学生电子设计竞赛作品,主要内容是设计实现一款具有漏电保护功能的高效能直流稳压电源,并包含其核心控制源代码。 一、任务 设计并制作一台线性直流稳压电源以及一个漏电保护装置,电路连接如图1所示。其中RL为负载电阻、R为漏电电流调整电阻、A为显示漏电的电流表、S是转换开关、K是用于复位漏电保护电路的按钮。 二、要求 1. 基本要求:设计一台额定输出电压5V,额定输出电流1A的直流稳压电源。 - 当转换开关S接在端子“1”,并且RL阻值固定为5Ω时,在输入电压变化范围从7到25伏特的情况下,保证输出电压稳定在5±0.05V,并且调整率SU不超过1%; - 在同样的连接方式下,当输入直流电压变动于5.5至7V之间时,要求输出的稳压值仍为5±0.05V; - 当RL阻值固定不变的情况下(即保持在5Ω),若将输入直流电源设定在一个恒定水平7伏特,并且使该稳压器从1A逐步减小到0.01A时,负载调整率SL应不大于1%; - 制作一个能实时显示输出功率的测量与显示电路。 2. 发挥部分:设计一套动作电流为30mA的漏电保护装置(使用上述基本要求中的直流稳压电源供电)。 - 当转换开关S切换至端子“2”,将RL接在漏电保护器的输出端,阻值固定设置为20Ω,并且R和A组合模拟出一个漏电流路径。调整电阻R以设定动作电流为30mA,在该装置触发后,负载两端电压降至零并保持锁定状态;排除故障后通过按压K按钮来恢复供电; - 要求在没有发生保护机制的情况下输出的最低电压不低于4.6V; - 确保漏电保护动作电流误差不超过5%绝对值; - 尽可能降低该装置接入时消耗的能量。
  • ——数控
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    本项目参加全国电子设计竞赛,旨在设计一款高性能、高稳定性的数控直流稳压电源。通过先进的电路设计和精确的控制算法,确保输出电压与电流的精准调节及长时间稳定性,满足各类电子产品开发需求,推动电力电子技术发展。 全国电子设计大赛——数控直流稳压电源 基本要求: 1. 输出电压:范围为0至+9.9V,步进0.1V,纹波不超过10mV; 2. 输出电流:500mA; 3. 数码管显示输出电压值; 4. 使用“+”、“-”两键分别控制输出电压的增减。 发挥部分: 1. 实现预设在0至9.9V范围内任意一个具体数值的输出电压功能; 2. 通过自动扫描代替手动按键,实现步进为0.1V的连续变化; 3. 扩展输出信号类型(例如三角波等)。
  • (L题)报告-NJ123.doc
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    本设计报告详细探讨了直流稳压电源和漏电保护装置的设计方案,旨在提供稳定的电力供应并确保用电安全。文档编号为NJ123。 ### 直流稳压电源及漏电保护装置设计报告知识点解析 #### 一、系统概述与设计背景 本段落档详细介绍了参加2013年全国大学生电子设计竞赛的作品——“直流稳压电源及漏电保护装置”的设计思路、理论基础、关键技术及实现过程。该作品由马传鹏、李伟江和魏铭三位同学共同完成,项目编号为NJ123。 #### 二、系统组成与功能 **本系统包括以下关键部分:** 1. **直流稳压电源模块**:负责将输入电压转换成稳定的5V输出。 2. **漏电保护模块**:监测电路中的电流情况,在检测到超过预设阈值的泄漏电流时自动断开电路,确保安全。 3. **单片机主板控制模块**:作为中央处理单元,用于管理整个系统的运行状态。 4. **单片机采样模块**:采集电压和电流等数据供单片机进行分析和处理。 5. **12864显示模块**:实时展示系统参数与工作状态。 #### 三、技术细节与实现原理 **一阶段直流电源输出为5V的原理** - 使用MIC29302芯片,该芯片可接受输入电压范围从2.8V至16V。 - 输出电压可通过外接电阻(R1和R2)调节,具体计算公式如下: [ V_{\text{out}} = 1.242 \times ( \frac{R_1}{R_2} + 1 ) ] - 输入电压范围在5.5V至7V之间时适用。 **二阶段直流电源输出为5V的原理** - 使用LM2576芯片,其可接受输入电压从7V到40V。 - 输出电压并非固定为5V,但变化幅度控制在±5%以内。适用于输入电压范围为7至25伏特的情况。 **采样算法详解** 1. **采样点1**:采集输入端的电压值用于判断是否需要切换到第二阶段输出模式。 2. **采样点2**:获取负载电流和功率数据,通过检测0.1Ω电阻上的压降,并经过放大处理后送入单片机进行计算。 3. **采样点3**:采集模拟漏电保护线路的电压值。同样地,该信号需要先经由同相放大器调整后再被单片机读取和分析。当检测到电流超过设定阈值(如30mA)时,系统自动触发相应的断路机制。 **电压与负载调节率算法** - **电压调节率(Su)** 计算公式为: [ S_u = \left| \frac{U_{o2} - U_{o1}}{U_{o1}} \right| \times 100\% ] - **负载调节率(Sc)** 计算公式为: [ S_c = \left| \frac{U_{o2} - U_{o1}}{5} \right| \times 100\% ] #### 四、控制算法设计与实现流程 **具体步骤包括:** - **初始化阶段**:启动时完成必要的系统设置。 - **按键检测**:检查是否有用户操作,以手动触发漏电保护机制。 - **电流判断逻辑**:监测电路中的泄漏电流是否超过设定阈值(如30mA)。 - **执行断路动作**:如果发现泄露电流超出安全范围,则立即切断负载电源。 该设计通过精心挑选的硬件组件、合理的电路布局以及高效的软件算法,实现了稳定电压输出和可靠的漏电保护功能。这些特性满足了竞赛的技术要求。
  • 2013C题
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    该文档提供了解决2013年全国大学生电子设计竞赛C题所需的完整程序代码。内容涵盖了题目要求的各项功能实现和技术细节。 这是我们比赛用的程序,成功获得了国家二等奖。
  • 关于研究-论文
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    本论文深入探讨了直流稳压电源与漏电保护装置的设计原理和技术细节,并提出优化方案以提高电气设备的安全性和稳定性。 变频器在现代工业自动化控制领域扮演着重要角色,它结合了微电子技术和变频技术,能够对电动机进行精确调控,从而提高生产过程的稳定性和效率。随着工业自动化的不断发展,使用变频器已经成为一种趋势,并且有助于实现节能降耗的目标。然而,在实际应用中,设计和选型过程中仍存在一些问题,这些问题直接影响到设备的功能性和可靠性。 变频器的基本结构包括整流部分、电容、逆变器及控制器等组件。其中,整流部分将工频交流电转换为直流电;电容用于稳定并储存该直流电力;逆变器则负责把直流电转变为驱动交流设备所需的交流电流。最后,通过控制器调整频率、脉宽和振幅来控制电源变换和使用情况。理解这些基本结构及其工作原理有助于正确地选择与操作变频器。 在工业自动化过程中,变频器的功能可能会受到多种因素的影响。例如,在运行时会产生大量谐波干扰电能质量,并可能影响其他电子设备的正常运作;散热问题则可能导致内部元件损坏和增加故障率;此外,矩形波输出电压也可能导致过压现象,特别是在使用屏蔽电缆传输的情况下更为明显。 合理选型是工业自动化控制中的另一大挑战。变频器的选择应基于工作环境的具体条件进行考量,例如温度、湿度等指标,并根据实际驱动负载需求选择合适的容量和功率配置。正确的型号能够充分发挥其优势,在实现智能化生产的同时降低能耗并提高效率。 总而言之,正确应用与选型变频器对于整个自动化控制系统的设计至关重要,有助于提升系统性能及经济效益。因此企业应重视对这项技术的研究与实施,确保设备的科学合理使用以促进生产力和能源利用效益的最大化。
  • 2013本科组
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    本简介对应2013年度举行的全国大学生电子设计竞赛中针对本科生设定的比赛题目。该赛事旨在促进电子信息类学科的教学改革和实践教学环节的建设,提升学生在模拟电子系统、数字电路等方面的综合设计能力与创新精神。 2013年全国大学生电子设计大赛本科组共有七道题目。每道题都有详细的要求和规定。这些题目旨在考察参赛者的电子设计能力和创新思维。比赛内容涵盖了电路设计、硬件编程等多个方面,要求参赛者在限定时间内完成作品并提交相关报告和技术文档。
  • 2016A题:降开关资料
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    本资料详尽记录了2016年电子设计竞赛A题——降压型直流开关稳压电源的参赛全过程,包含设计方案、电路图、调试过程及最终报告等关键环节。 在上看到有关电子设计大赛资源的征集活动后,我整理了自己2016年第一次参加电赛时的文件夹内容。主要包括以下几类资料(格式包括PDF、Word、PPT等多种形式): 1. 大赛通知; 2. 赛题; 3. 官方公开宣讲下发资料; 4. 参考文献; 5. 参赛MCU资料; 6. 电路仿真工具; 7. 实用小工具; 由于是团队参赛,考虑到可能会涉及侵权问题,所以删除了个别内容。以上所有内容均为公开资料,仅供交流学习使用,请勿用于任何可能侵犯版权的活动。
  • 2024
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    2024年全国大学生电子设计竞赛是一项面向全国高校学生的科技竞赛活动,旨在培养和提升学生在电子技术领域的创新能力与实践能力。参赛者需完成一系列具有挑战性的项目任务,在规定时间内展现其专业知识和技术水平。 开源代码和学习资料对于开发者来说是非常宝贵的资源。它们不仅能够帮助人们快速掌握新技术,还能促进社区内的知识共享与合作。通过参与贡献或利用这些公开的项目,个人可以提高自己的技能水平,并参与到更广泛的软件开发生态系统中去。
  • 优质
    《全国大学生电子设计竞赛历年赛题》汇集了历届比赛的实际题目,旨在帮助参赛者了解竞赛要求,提高电子设计能力和实践技能。 题目可为广大大学生参加电子设计竞赛提供参考。