開題報(bào)告基于單片機(jī)路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、開題報(bào)告-基于單片機(jī)路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)推要:基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-綜述本課邀國內(nèi)外研究動態(tài),說明選題的依據(jù)和意義漪著mk的發(fā)展,電力沒備的老化.電力緊張已是社會警遮現(xiàn)象,單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn).廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器,可實(shí)現(xiàn)造如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流”遞空厚度、角度、長展、硬度、元素、壓力等物理量的滋量，基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制擬解決的主要問題?。?.如何將路燈電路與單片機(jī)進(jìn)行僖號連接2.選擇一種低成本、性能好，適合大規(guī)模運(yùn)用的單片機(jī)做控制系統(tǒng)3.如何用單片機(jī)控制系統(tǒng)來控制品閘管的工作狀態(tài)4.如何沒過主

2、電路以達(dá)到穩(wěn)壓的效果三、研究步賽、方法及措施：單片機(jī)采用AT89c51開題報(bào)告電氣工程及自動化基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義隨著工業(yè)的發(fā)展，電力設(shè)備的老化，電力緊張已是社會普遍現(xiàn)象。而城市化的加快又需要更多的照明路燈，其用電量占城市用電總量的比重越來越大，在用電高峰期，電網(wǎng)超負(fù)荷運(yùn)行，電網(wǎng)電壓都低于額定值，在用電低谷期供電電壓又高于額定值，當(dāng)電壓高時(shí)不但影響照明設(shè)備的使用壽命，而且耗電量也大幅增加，當(dāng)?shù)凸葧r(shí)，照明設(shè)備又不能正常工作。所以研究路燈穩(wěn)壓控制系統(tǒng)就變得很有意義。穩(wěn)壓器可廣泛應(yīng)用于：工礦企業(yè)、油田、鐵路、建筑工地、學(xué)校、醫(yī)院、郵電、賓

3、館、科研等部門的電子計(jì)算機(jī)、精密機(jī)床、計(jì)算機(jī)斷層掃描攝影(CT)、精密儀器、試驗(yàn)裝置、電梯照明、進(jìn)口設(shè)備及生產(chǎn)流水線等需要電源穩(wěn)定電壓的場所。也適應(yīng)于電源電壓過低或過高、波動幅度大的低壓配電網(wǎng)末端的用戶及負(fù)載變動大的用電設(shè)備，特別適用于一切對電網(wǎng)波形要求高的穩(wěn)壓用電場所。大功率補(bǔ)償式電力穩(wěn)壓器可接火力、水力、小型發(fā)電機(jī)。根據(jù)電力專家的測試，電網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生并且對電腦和精密儀器產(chǎn)生干擾或破壞的問題主要有以下幾種：1、電涌(powersurges):指輸出電壓有效值高于額定值110%,而且持續(xù)時(shí)間達(dá)一個(gè)或數(shù)個(gè)周期。電涌主要是由于在電網(wǎng)上連接的大型電吊設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)，電網(wǎng)因突然卸載而產(chǎn)生的高壓。2、高壓尖

4、脈沖(highvoltagespikes):指峰值達(dá)6000v,持續(xù)時(shí)間從萬分之一秒至二分之一周期(10ms)的電壓。這主要由于雷擊、電弧放電、靜態(tài)放電或大型電氣設(shè)備的開關(guān)操作而產(chǎn)生。3、暫態(tài)過電壓(switchingtransients):指峰值電壓高達(dá)20000V，但持續(xù)時(shí)間界于百萬分之一秒至萬分之一秒的脈沖電壓。其主要原因及可能造成的破壞類似于高壓尖脈沖，只是在解決方法上會有區(qū)別。4、電壓下陷(powersags):指市電電壓有效值介于額定值的80%至85%之間的低壓狀態(tài),并且持續(xù)時(shí)間達(dá)一個(gè)到數(shù)個(gè)周期。大型設(shè)備開機(jī)，大型電動機(jī)啟動，或大型電力變壓器接入都可能造成這種問題。5、電線噪聲(e

5、lectricallinenoise):系指射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EFI)以及其它各種高頻干擾。馬達(dá)的運(yùn)行、繼電器的動作、馬達(dá)控制器的工作、廣播發(fā)射、微波輻射、以及電氣風(fēng)暴等，都會引起線噪聲干擾。6、頻率偏移(frequencyvariation):系指市電頻率的變化超過3Hz以上。這主要由應(yīng)急發(fā)電機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)行，或由頻率不穩(wěn)定的電源供電所致。所以使用穩(wěn)壓器，對用電設(shè)備特別是對電壓要求嚴(yán)格的高新科技和精密設(shè)備來說是必不可少的。穩(wěn)壓控制器，就是控制輸出電壓穩(wěn)定的設(shè)備。所有的穩(wěn)壓器，都利用了相同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定輸出電壓通過連接到誤差放大器(ErrorAmplifier)反相輸入端(

6、InvertingInput)的分壓電阻(ResistiveDivider)采樣(Sampled),誤差放大器的同相輸入端(NoninvertingInput)連接到一個(gè)參考電壓Vref。參考電壓由IC內(nèi)部的帶隙參考源(BandgapReference)產(chǎn)生。誤差放大器總是試圖迫使其兩端輸入相等。為此，它提供負(fù)載電流以保證輸出電壓穩(wěn)定。穩(wěn)壓器由調(diào)壓電路、控制電路、及伺服電機(jī)等組成，當(dāng)輸入電壓或負(fù)載變化時(shí)，控制電路進(jìn)行取樣、比較、放大,然后驅(qū)動伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，使調(diào)壓器碳刷的位置改變，通過自動調(diào)整線圉匝數(shù)比，從而保持輸出電壓的穩(wěn)定。容量較大的穩(wěn)壓器，還采用電壓補(bǔ)償?shù)脑砉ぷ?。LDO是一種線性穩(wěn)壓器。

7、線性穩(wěn)壓器使用在其線性區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的晶體管或FET,從應(yīng)用的輸入電壓中減去超額的電壓，產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的輸出電壓。所謂壓降電壓，是指穩(wěn)壓器將輸出電壓維持在其額定值上下100mV之內(nèi)所需的輸入電壓與輸出電壓差額的最小值。正輸出電壓的LDO(低壓降)穩(wěn)壓器通常使用功率晶體管(也稱為傳遞設(shè)備)作為PNP。這種晶體管允許飽W,所以穩(wěn)壓器可以有一個(gè)非常低的壓降電壓，通常為200mV左右；與之相比，使用NPN復(fù)合電源晶體管的傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓器的壓降為2V左右。負(fù)輸出LDO使用NPN作為它的傳遞設(shè)備，其運(yùn)行模式與正輸出LDO的PNP設(shè)備類似。更新的發(fā)展使用CMOS功率晶體管，它能夠提供身氐的壓降電壓。使用CMOS,通

8、過穩(wěn)壓器的唯一電壓壓降是電源設(shè)備負(fù)載電流的ON電阻造成的。如果負(fù)載較小，這種方式產(chǎn)生的壓降只有幾十亳伏。單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：本次研究主要是設(shè)計(jì)一種單片機(jī)控制的電路系統(tǒng)，通過單片機(jī)對電路信號的檢測與處理來實(shí)現(xiàn)對電路的電壓補(bǔ)償以實(shí)現(xiàn)主電路的穩(wěn)壓效果。基于單片機(jī)的路燈穩(wěn)壓控制擬解決

9、的主要問題有：1.如何將路燈電路與單片機(jī)進(jìn)行信號連接2.選擇一種低成本、性能好，適合大規(guī)模運(yùn)用的單片機(jī)做控制系統(tǒng)3.如何用單片機(jī)控制系統(tǒng)來控制晶閘管的工作狀態(tài)4.如何設(shè)計(jì)主電路以達(dá)到穩(wěn)壓的效果三、研究步驟、方法及措施：單片機(jī)采用AT89c51。補(bǔ)償變壓器方式可應(yīng)用于交流調(diào)壓中，這種方式由單片機(jī)控制雙向可控硅調(diào)節(jié)控制變壓器與補(bǔ)償變壓器繞組組合實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。它具有體積小、成本底、通用性強(qiáng)、運(yùn)行可靠、容易維修等特點(diǎn)。由于采用雙向可控硅無觸點(diǎn)調(diào)節(jié)變壓器繞組組合來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償穩(wěn)壓,取消了機(jī)電式補(bǔ)償穩(wěn)壓電源中笨重而反應(yīng)慢的電機(jī)、齒輪傳動機(jī)制及碳刷機(jī)構(gòu)，動態(tài)響應(yīng)速度及維護(hù)方面有明顯改善。系統(tǒng)主要由AC/D

10、C轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換、雙向可控硅觸發(fā)電路、過欠壓報(bào)警電路等組成。A/D轉(zhuǎn)換器選擇ADC0809芯片。ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。過壓、欠壓報(bào)警電路采用蜂鳴器報(bào)警電路，蜂鳴器用三極邕區(qū)動方式驅(qū)動，報(bào)警電路的開關(guān)控制量直接由單片機(jī)的P1.0口輸出。四、參考文獻(xiàn)1李傳信等.采用二進(jìn)制繞組變壓器的交流穩(wěn)壓器J.電力電子技術(shù),1997,(2):75-762遲健男.雙向可控硅構(gòu)成無觸點(diǎn)開關(guān)的簡單方法J.電子世界，20013蔡美琴等.MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用J.20044鄭學(xué)平等.微機(jī)控制補(bǔ)償式交淘急壓器.電力電子技術(shù)M.福州大學(xué)，19