直流穩(wěn)壓電源及漏電保護裝置的設計與制作-畢業(yè)設計

四川托普信息技術職業(yè)學院畢業(yè)設計題目：直流穩(wěn)壓電源及漏電保護裝置的設計與制作系部：電子與通信系專業(yè)：電子信息工程指導單位：電子與通信系

四川托普信息技術職業(yè)學院?？飘厴I(yè)設計（論文）誠信承諾書本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文）（題目：直流穩(wěn)壓電源及漏電保護裝置）是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果。盡本人所知，除了畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用的內容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。作者簽名：楊志勇2013年9月10日（學號）：1102010237

摘要直流穩(wěn)壓電源及漏電保護裝置是由MSP430單片機、LCD12864液晶顯示屏、直流供電模塊、電壓取樣模塊、預穩(wěn)壓模塊、高精度低壓差穩(wěn)壓源模塊、漏電保護裝置模塊等等組成。MSP430系列單片機是一個16位的單片機，采用了u/view/805275.htm"精簡指令集（RISC）結構，具有豐富的尋址方式（7種源操作數(shù)尋址、4種目的操作數(shù)尋址）、簡潔的27條內核指令以及大量的模擬指令。MSP430單片機的功能是用來控制題中要求的功率測試及顯示等功能，液晶顯示屏采用LCD12864顯示，直流供電模塊和預穩(wěn)壓模塊、高精度低壓模塊在一起構成了直流穩(wěn)壓電源，電壓取樣模塊的作用是用來取樣輸出電壓的大小，再把電壓信號反饋回單片機，通過程序控制顯示出功率的大小，漏電保護裝置主要的作用是檢測出漏電流的大小。預穩(wěn)壓和穩(wěn)壓模塊的亮點在于穩(wěn)壓部分采用了Ｐ溝道增強型場效應管IRF9640，而不是常用的N溝道場效應管，P溝道場效應管的內阻可降至５００毫歐以內，因此可以在極低的壓差下正常工作。從而可以完成輸入為5.5V時，輸出為5V的功能。在穩(wěn)壓前級模塊中，采用了預穩(wěn)壓電路，并實現(xiàn)了高電壓與低電壓的良好對接，同時能減輕了后級穩(wěn)壓電路的負擔，保證了輸出精度。在取樣電路中，采用了高精度基準電壓源ＴＬ４３１，既保證了電路所要求的精準度又簡化了電路。關鍵字：ＭＳＰ４３０單片機、低壓差線性穩(wěn)壓源、電壓采樣電路、顯示模塊、預穩(wěn)壓電路、漏電保護目錄TOC\o"1-4"\h\z\u第一章引言 11.1關于直流穩(wěn)壓電源及漏電保護裝置 1第二章系統(tǒng)設計 22.1系統(tǒng)結構模塊 22.2單片機模塊 22.3直流輸入供電模塊 22.4漏電保護裝置模塊 32.5方案選擇 3第三章硬件設計 43.1MSP430單片機簡介 43.2預穩(wěn)壓模塊 53.3穩(wěn)壓模塊 63.4漏電保護模塊 73.5液晶顯示模塊 83.6系統(tǒng)功能綜述 8第四章軟件設計 104.1功率/電壓/漏電流顯示 10第五章Proteus仿真及調試 115.1關于Proteus 115.2仿真圖設計 125.3設計成品調試 12軟件調試 12硬件調試 13調試結果 13輸出電壓測試 13電壓調整率 14負載調整率 14其他發(fā)揮部分測試 15漏電及保護測試 15電流誤差 15保護裝置的接入功耗 15其他測試 15第六章結論 16七參考文獻 17致謝 18附錄 19附錄1C語言程序 19附錄2PCB與原理圖的設計 252.1LT1083正可調穩(wěn)壓器相關的設計 252.2漏電流保護裝置電路圖 272.3直流穩(wěn)壓電源模塊電路圖 28附錄3元器件清單 28第一章引言1.1關于直流穩(wěn)壓電源及漏電保護裝置隨著現(xiàn)代技術的發(fā)展,精確大動態(tài)范圍的電源得到了廣泛的應用，精密的的電源在科研和工作中是不可或缺的。本題要求我們自制一個低壓差直流穩(wěn)壓電源及漏電保護裝置，當輸入電壓在5.5V~25V變化時，要求輸出電壓為5±0.05V，當輸入電壓在5.5V～7V變化時，要求輸出電壓為5±0.05V，并達到相應的電壓調整率和負載調整率都要小于1%。同時制作功率顯示裝置與漏電保護裝置。直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要經(jīng)過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)才能完成。直流穩(wěn)壓電源是電子技術領域不可缺少的設備，常見的直流穩(wěn)壓電源，大都采用串聯(lián)式反饋式穩(wěn)壓原理，通過調整輸出端取樣電阻支路中的電位器來調整輸出電壓。由于電位器阻值變化的非線性和調整范圍窄，使普通直流穩(wěn)壓電源難以實現(xiàn)輸出電壓的精確調整。本文主要分六大部分：引言、總體方案、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)，Proteus仿真波形截圖，總結。引言，首先對課題研究背景和所涉及的相關技術領域進行了介紹；第一章對系統(tǒng)所要完成的功能和可擴展的功能進行描述，確定系統(tǒng)的設計方案主要參數(shù)計算，第二章對系統(tǒng)的硬件結構和各部分組成作了簡要的介紹和講解；第三章是硬件部分，主要介紹了MSP430單片機簡介和供電模塊、預穩(wěn)壓模塊穩(wěn)壓模塊、漏電保護模塊液晶顯示模塊。第四章是顯示功率、輸入電壓模塊，這部分重點介紹了主程序的流程框圖及各個子程序的流程框圖。第五章是仿真的截圖。最后對整篇文章進行了總結。

第二章系統(tǒng)設計2.1系統(tǒng)結構模塊整個直流穩(wěn)壓電源及漏電保護裝置系統(tǒng)主要由單片機模塊、直流輸入供電模塊（供電模塊、預穩(wěn)壓模塊、穩(wěn)壓模塊）、漏電保護裝置模塊、顯示模塊構成。此裝置主要是為了能檢測出瞬間電流的大小，能適用于供電站，用來檢測供電區(qū)域瞬間電流的大小，如果過大，就直接斷開，能保護送電裝置。如圖2-1穩(wěn)壓模塊供電模塊穩(wěn)壓模塊供電模塊預穩(wěn)壓模塊預穩(wěn)壓模塊 MSP430漏電保護液晶顯示MSP430漏電保護液晶顯示圖2-1直流穩(wěn)壓電源及漏電保護裝置系統(tǒng)框圖2.2單片機模塊方案一、如果利用LM324和P溝道的場效應管設計本體，單片機就可以直接選擇89C51，其優(yōu)點是電路成熟可靠，電路簡單，易于設計。但是存在的缺點是功耗較大，運轉速度較慢，功能不齊全，需要外加設計A/D轉換。方案二、直接采用MSP430單片機，其優(yōu)點是速度高，功耗低，節(jié)能環(huán)保，功能齊全，程序簡明，自帶A/DD/APWMPID等功能。2.3直流輸入供電模塊方案一、利用LM324和P溝道的場效應管IRF9640設計的線性直流電源，輸出電流大，能滿足額定輸出電流為1A的直流穩(wěn)壓電源，其外圍元器件較少，但是，精度不高，需要為電路外加一個電源，或者可以用一個穩(wěn)壓管來代替電源，但就不能精確的達到5V，那么對后面的輸出電壓就會產(chǎn)生影響，同時，紋波系數(shù)較大，可能對直流穩(wěn)壓電路產(chǎn)生不良影響，不能達到題目要求

方案二、采用LT1083，其有結構簡單、性能優(yōu)良、調試方便、價格便宜等顯著優(yōu)點，而且能提供的最大電流可達到7A，更重要的是，實驗室存在大量LT1083拆機件，可以充分利用資源，達到節(jié)約的目的。2.4漏電保護裝置模塊方案一、利用一個RCV420電流環(huán)接收器芯片，用來檢查R和Rl之間的電流差值是否達到30MA，在利用一個運放LM324做一個電壓比較器，最后把比較器的輸出端接入一個可控硅開關，讓電路能自鎖，滿足電路的要求。方案二、利用一個繼電器，和兩個IAN194芯片，然后直接用軟件來控制漏電保護裝置的要求，同時也能達到自鎖的要求。2.5方案選擇首先單片機選擇，兩個方案相之對比，方案一雖成熟、設計簡單，但是速度較低，能耗高，精度較低，缺乏所需的AD轉換功能。方案二則能滿足題目所需的功能，因此選擇了MSP430單片機然后，直流輸入供電部分，兩個方案相對比，因為方案二能完全滿足題中的要求，所以我們選擇了方案二。漏電保護裝置模塊，為了電路簡單，容易控制，方便調制，所以我們選擇了方案二。

第三章硬件設計3.1MSP430單片機簡介MSP430系列單片機是美國德州儀器（IT）1996年開始推向市場的一種16位超低功耗、具有精簡指令集RISC的混合信號處理器（MixedSignalProcessor）。稱之為混合信號處理器，是由于其針對實際應用需求，將多個不同功能的模擬電路、數(shù)字電路模塊和"微處理器集成在一個芯片上，以提供“單片機”解決方案。該系列單片機多應用于需要電池供電的便攜式儀器儀表中處理能力強：MSP430系列單片機是一個16位的單片機，采用了w/805275.htm"精簡指令集（RISC）結構，具有豐富的尋址方式（7種源操作數(shù)尋址、4種目的操作數(shù)尋址）、簡潔的27條內核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內數(shù)據(jù)存儲器都可參加多種運算；還有高效的查表處理指令。這些特點保證了可編制出高效率的源程序。運算速度快：MSP430系列單片機能在25MHz晶體的驅動下，實現(xiàn)40ns的指令周期。16位的數(shù)據(jù)寬度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能實現(xiàn)乘加運算）相配合，能實現(xiàn)鎖頻環(huán)（FLL和FLL+）時鐘系統(tǒng)和DCO數(shù)字振蕩器時鐘系統(tǒng)。可以只使用一個晶體振蕩器（32.768kHz）DT-26ORDT-38[4]，也可以使用兩個晶體振蕩器。由系統(tǒng)時鐘系統(tǒng)產(chǎn)生CPU和各功能所需的時鐘。并且這些時鐘可以在指令的控制下，打開和關閉，從而實現(xiàn)對總體功耗的控制。由于系統(tǒng)運行時開啟的功能模塊不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有著顯著的不同。在系統(tǒng)中共有一種活動模式（AM）和五種低功耗模式（LPM0~LPM4）。在實時時鐘模式下，可達2.5μA，在RAM保持模式下，最低可達0.1μA。圖3-1MSP430芯片3.2預穩(wěn)壓模塊直流穩(wěn)壓電源的設計，只要是為了滿足題中的電壓調整率和負載調整率《1%，然而在設計穩(wěn)壓電源的過程中最困難的地方在于低壓差的控制，以及電壓調整率和負載調整率要求的精度高。為了達到題中的要求，我們設計了一個兩級電路，因為兩級電路能達到低壓差的控制，同時，滿足精度高的要求。因此，我們首先采用了一個預穩(wěn)壓電路，該電路先對高于7V的電壓進行降壓，使得后級電路可以穩(wěn)定輸出5V電壓，此電路的特點在于電壓調整率非常的好，在測量的過程中，基本上沒有什么變化。同時，由于主要功耗都耗散在預穩(wěn)壓電路，所以精確穩(wěn)壓部分功耗較低，大大加強了電路的熱穩(wěn)定性，因此設計的這個直流穩(wěn)壓電源是完全滿足這個題的要求的。圖3-2預穩(wěn)壓電路3.3穩(wěn)壓模塊為了達到電路中要求的低穩(wěn)壓，因此在精密低壓差電路中使用了2只P溝道增強型場效應管IRF9640，而不是使用的N溝道的增強型效應管，因為N溝道的Ugs的啟動電壓過高，不能在電源電壓為5.5V，漏極為5V的情況下進行工作，所以必須使用P溝道的增強型場效應管。如圖3-3就是一個低壓差的精確穩(wěn)壓電路，此電路性能優(yōu)異，電路簡單，可靠性高，成本低，精準度高。完全能滿足題中所要求的精準度，有了預穩(wěn)壓模塊和穩(wěn)壓模塊，加上供電模塊就直接構成了我們題中要求設計的直流穩(wěn)壓電源，因為我們在這一個模塊的精準度是非常的高了，因此為后級電路做好了一個很好的準備。圖3-3低壓差精確穩(wěn)壓電路3.4漏電保護模塊我們在設計漏電保護裝置模塊時，先是用高電壓端和低電壓端兩端測量電流的方式。當高端電流值大于低端電流值時，那么就證明此時電路存在漏電電流。就直接檢測出來了電路中是否存在漏電流的要求，然后在精確測得高端與低端的電流差，就可以精確直接的控制漏電保護系統(tǒng)的作用點。這樣設計的電路十分的簡單就完成了題中漏電保護裝置的要求，在漏電保護裝置的后端采用了一個INA194做為電流取樣，因為INA194芯片的精度高，不容易發(fā)熱，設計的電路其特點是取樣精度高，電路簡單易用，體積小巧，完全能滿足本題要求。在實際測量的過程中，漏電電流的精度在1mA內。當漏電電流差大于30mA時，繼電器K1開始工作，K1繼電器的觸頭自動斷開，同時完成自鎖，需要人為的按一下K1繼電器，恢復到正常工作的狀態(tài)，在進行之后的實驗。圖3-4漏電保護裝置電路圖3.5液晶顯示模塊利用LCD12864液晶顯示屏作為電壓、功率、漏電流的顯示設備，因為LCD12864比LCD1602能顯示更多行和列，能完整的把輸出功率和電壓值，以及漏電流完全顯示在顯示屏上。如圖3-5圖3-5LCD12864液晶顯示屏3.6系統(tǒng)功能綜述當直流電源5.5V～25V的電壓輸入直流穩(wěn)壓電源中，通過供電模塊、預穩(wěn)壓模塊、穩(wěn)壓模塊之后，使輸出電壓為5V，誤差《1%。通過一個康銅絲電阻把采集的電壓信號通過MSP430自帶的A/D轉換送入單片機內，再利用一個INA194電流采樣芯片，同樣通過A/D轉換送入430單片，再通過程序計算出功率P的大小，P=I*U，在把計算出來的值顯示在LCD12864的顯示屏上面，而輸出電壓與漏電流的大小則直接顯示在液晶屏上就可以了。漏電流的檢測是再利用一個INA194芯片采集漏電流的大小，同樣通過A/D轉換送入單片機，在單片機內部通過程序比較反饋回來的電流是否大于等于30MA，如果大于30MA，則通過程序直接控制繼電器工作，斷開觸頭，自鎖，而液晶屏上則直接把漏電流的大小顯示出來。

第四章軟件設計4.1功率/電壓/漏電流顯示把輸入的電壓直接接入MSP430單片機，因為在MSP430單片機內部自帶了A/D轉化，然后在通過一個康銅絲的采樣電阻，把電流信號轉化為電壓信號，也輸入MSP430單片機，然后，通過程序實現(xiàn)功率的顯示。AD/LCD初始化AD/LCD初始化取樣，AD轉換計算電壓電流功率判斷是否有漏電流》30mA？否繼電器的觸頭斷開，自鎖是開始圖4-1功率顯示流程

第五章Proteus仿真及調試5.1關于ProteusProteus軟件是由英國LabCenterElectronics公司開發(fā)的EDA工具軟件。Proteus軟件已有近20年的歷史，在全球已得到廣泛使用。它除了具有和其他EDA工具一樣的原理編輯、印制電路板（PCB）自動或人工布線及電路仿真功能外，最大的特色是其電路仿真是交互的、可視化的。通過Proteus軟件的VSM（虛擬仿真技術），用戶可以對基于微控制器的系統(tǒng)連同所有的外圍接口電子器件一起仿真。針對微處理器的應用，可以直接在基于原理圖的虛擬模型上進行編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調試；用戶可以實時采用諸如引導LCD、鍵盤，RS232終端等動態(tài)外圍設備模型來對設計進行交互可視化仿真，從而看到運行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等可以測量方針的波形及記錄仿真數(shù)據(jù)。在不需要硬件設備投入的情況下，Proteus軟件可以建立完整的電子學習設計開發(fā)環(huán)境，縮短研發(fā)周期，并降低開發(fā)成本。Proteus軟件集成了高級原理布圖、混合模式SPICE電路仿真、PCB設計以及自動布線來實現(xiàn)一個完整的電子設計系統(tǒng)。此系統(tǒng)的成型得益于多年來的持續(xù)開發(fā)，世界著名的電子雜志《電子世界（EWW）》在關于PCB設計系統(tǒng)的文章中將Proteus軟件評為最好的產(chǎn)品—“TheRoutetoPCBCAD”。Proteus產(chǎn)品系列也包含了我們革命性的VSM技術，用戶可以對基于微控制器的設計連同所有的周圍電子器件一起仿真。用戶甚至可以實時采用諸如LED/LCD、鍵盤、RS232終端等動態(tài)外設模型來對設計進行交互仿真。其功能模塊:—個易用而又功能強大的ISIS原理布圖工具；PROSPICE混合模型SPICE仿真；ARESPCB設計。PROSPICE仿真器的一個擴展PROTEUSVSM，便于包括所有相關的器件的基于微處理器設計的協(xié)同仿真。此外，還可以結合微控制器軟件使用動態(tài)的鍵盤，開關，按鈕，LEDs甚至LCD顯示CPU模型。》支持許多通用的微控制器，如PIC，AVR，HC11以及8051。》交互的裝置模型包括：LED和LCD顯示，RS232終端，通用鍵盤?！窂姶蟮恼{試工具，包括寄存器和存儲器,斷點和單步模式?！稩ARC-SPY和KeiluVision2等開發(fā)工具的源層調試?！窇锰厥饽Ｐ偷腄LL界面提供有關元件庫的全部文件。Proteus與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機CPU的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調試時，關心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結果。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，是彌補了實驗和工程應用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。相比較其他EDA軟件，Proteus具有以下特點：①實現(xiàn)了單片機仿真和SPICE電路仿真相結合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調試器、SPI調試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。②支持主流單片機系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機類型有：ARM7(LPC21xx)、8051/52系列、AVR系列、PIC10/12/16/18系列、HC11系列以及多種外圍芯片。③提供軟件調試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設置斷點等調試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調試環(huán)境，如KeilC51、uVision2、MPLAB等軟件。④具有強大的原理圖繪制功能?？傊?，該軟件是一款集單片機和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強大。5.2仿真圖設計在這道題中，我們只需要設計一個顯示裝置就可以了，用一個MSP430單片機連接一個LCP12864液晶顯示屏，設計一個控制顯示電壓、功率、漏電流大小的程序。5.3設計成品調試本設計的調試分為軟件調試和硬件調試，對于軟件調試主要應用單片機仿真軟件（ProteusProfessional）和Keil軟件；硬件調試則搭接實際電路加電進行調試軟件調試在Keil軟件中編寫原程序代碼，對代碼進行格式語法調試，將其錯誤的進行糾正。本設計應用高級語言編寫程序代碼，編寫時參考C語言語法格式編寫。應用單片機仿真軟件仿真部分電路，此電路包括，顯示屏LCD12864A/D轉化模塊，采樣模塊。 在單片機仿真軟件中裝載原程序代碼，并運行，LCD12864正常啟動，通過反饋回來的電壓和電流，成功的顯示了功率的大小，以及輸入電壓的大小，漏電流的大小。硬件調試（1）在不通電的情況下，按照設計電路接線圖檢查安裝電路，把安裝的電路按電路圖一一對照檢查連線；（2）連線檢查完畢后，直觀檢查電源、地線、元器件接線端之間有無短路，連線間有無連接不良，二極管及電解電容的引線端有無錯接、反接，芯片是否安裝錯誤；（3）把經(jīng)過準確測量的電源電壓接入電路，用電燈代替風機，首先觀察有無異?，F(xiàn)象，如冒煙、異味、觸摸器件有無過熱，電源是否短路等，如有異?，F(xiàn)象立即切斷電源，排除故障后通電；（4）在硬件調試測試中，最主要的是測量輸出電壓的大小，是否達到了題中所要求的精準度，當輸入電壓穩(wěn)定在7V時，在把電流從1A降到0.01A是的電阻調整率是否能滿足在《1%。當輸入電壓在5.5～25V變化時，輸入電壓的調整率能否也滿足《1%。調試結果通過我和隊員的認真調試，最后能正常的顯示出功率的大小，輸入電壓的大小，漏電流的大小，利用VICTOR4位半萬用表測試在輸入電壓在5.5V～25V變化時，輸出電壓在帶載時間電壓大小。.1輸出電壓測試測試條件：利用VICTOR4位半萬用表按照基本要求第（1）、（2）項，對設計的電路進行檢測，主要是檢測直流穩(wěn)壓電源的輸出端，負載為RL=5Ω，直流輸入電壓在5.5V～7V及7V～25V變化，輸出電壓的大小。測得輸出電壓如表5-1所示。

表5-1輸入/輸出電壓對比應表輸入電壓輸出電壓5.434.9635.54.98765.0006.55.01175.01295.016115.016135.016155.016175.016195.016215.017235.017255.018結論：從表5-1測試結果可以看出，當輸入為5.43V時，就已經(jīng)能達到題中要求的4.95～5.05V的電壓。在5.5V～25V的變化時，同時帶上負載電阻Rl=5歐，輸出電壓為5土0.037V，輸出電壓的調整率SU≤1%，完全達到的此題中要求。.2電壓調整率Su=（5.018-4.987）/4.987=0.0062=0.62%結論：電壓調整率完全滿足題中第（1）項要求的Su≤1%.3負載調整率按題中第（3）項要求測試，1A、負載為5歐時，輸出的電壓為4.98V，當電流為0.01A、負載為500歐時，輸出電壓為5V。Sl=0.02/5*100%=0.4%同時，然后在不接負載的情況下，可測得5.01V的輸出電壓。結論：負載調整率也同樣完全滿足題中第（3）項要求的Sl≤1%。

其他發(fā)揮部分測試.1漏電及保護測試（1）按要求連接電路，lcd12864能同步顯示漏電流大小、輸出功率大小、輸入電壓的大小，當漏電到達30MA時，繼電器啟動保護并進行自鎖，此時電路中的輸出電壓0V，漏極電路已經(jīng)停止工作了，同時，在電源的部分，沒有了負載，輸出電壓實測均在4.866V以上，達到了發(fā)揮部分第（1）項要求的≥4.6V。.230MA電流誤差因為在設計電路中用的INA194芯片，電流的誤差小于1MA，所以在實際測量的30MA電流誤差絕對值≤1MA，Si=3.3%，滿足了發(fā)揮部分的第（2）項要求的≤5%.3保護裝置的接入功耗本系統(tǒng)設計采用取樣電阻測電流，求漏電流的康銅絲電阻，并采用小于10MA的微型繼電器動作，以保證消耗很小的功耗，經(jīng)實際測量輸出電壓在4.866V以上，能反映出此保護裝置的接入功耗非常小。.4其他測試（1）、從表.1的測試結果可以得出，當輸入的電壓為5.43V時，就已經(jīng)能達到題中所要求的電壓5V，完全超出了題中要求的5.5V輸入電壓范圍。所以我們是超額的完成了要求。（2）、由單片機MSP430控制的lcd12864，除了顯示題中所要求的輸出功率大小的顯示，還可以顯示輸入電壓、及輸出電流大小。比題中所要求的只顯示功率的大小，多出來了幾項。

第六章結論在這個直流穩(wěn)壓電源及漏電保護裝置的系統(tǒng)中使用了MSP430單片機，因為此單片機自帶了A/D、D/A、PWM、PID等功能軟件，不需要在另外去設計一個A/D轉換的電路，減小了工作量。然后利用了P溝道IRF9640的場效應管，因為P溝道的場效應管能在低壓差的情況下進行工作，設計了一個預穩(wěn)壓電路和穩(wěn)壓電路，這兩個電路構成了直流穩(wěn)壓電源模塊，在精度方面完全滿足要求，又利用一個繼電器設計了一個漏電流檢測裝置，正好滿足了此題的要求。根據(jù)前面所測得的數(shù)據(jù)可以得出，本設計是完全的滿足此題的要求，在一些地方還比題中所要求的精度更加的高。

七參考文獻（1）.模擬電子技術韋建英徐安靜編華中科技大學出版社（2010.8）（2）.MSP430單片機常用模塊與綜合系統(tǒng)實例精講秦龍編電子工業(yè)出版社（2007.7）（3）.全國大學生電子設計競賽教程--基于TI器件設計方法黃根春周立青張望先編電子工業(yè)出版社（211.4）

致謝這次畢業(yè)設計可以圓滿的完成，得益于老師的指導與自己團隊的辛勤努力，通過在網(wǎng)絡上搜索相關資料，老師的解答與隊員之間的討論交流解決了很多的問題，最后圓滿完成了整個畢業(yè)設計。在整個設計過程中，我首先要感謝我的指導老師陳華麗老師，沒有陳老師不辭辛苦的解答與幫助，僅憑我個人能力是很難圓滿完成這次畢設的，在老師的幫助下，我弄懂了LM324、RCV420、IRF9640、ADC/DAC0832等芯片的連接方式與其實現(xiàn)的功能，學會了Proteus軟件的使用以及如何利用VSM進行仿真與觀察，最后生成PCB板。在論文撰寫過程中，陳老師細致的檢查幫我找出許多不當之處并提供解決方案，在老師一步一步的教導下完成了此次畢設，再次感謝陳老師的指導與幫助。另外還要我的隊友，在這個過程中大家相互支持，遇到有問題就在一起相互討論，在日常中通過討論與討教解決了不少的問題，此外，我仍需感謝網(wǎng)絡論壇上的很多前輩幫忙解決問題出主意，十分感謝！

附錄附錄1C語言程序#include<msp430.h>#include"LCD12864.h"#include"LCD12864.c"#include"12864bc.c"#include"key_16.c"#include"ctype.h"#defineNum_of_Results8#defineCPU_F((double)8000000)#definedelay_us(x)__delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000000.0))#definedelay_ms(x)__delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000.0))#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineulongunsignedlongcharm=1;ulonga0,a1,a2,a3;uinta00,a11,a22,a33;uintjs,temp;ucharhh='0';uinti=0;uintj=0;uintsj1[5];floatV5,Vi;//V5是5V電壓，Vi是下端電流值，Vs是上端電流值，Vcc是輸入電源floatP=0;uintVs,Vcc;ulongV5s,Vis,Vss,Vccs;voidinit_adc(){P6SEL|=BIT5+BIT6;ADC12CTL0=ADC12ON+MSC+SHT0_15;//TurnonADC12,extendsamplingtime//toavoidoverflowofresultsADC12CTL1=SHP+CONSEQ_3;//Usesamplingtimer,repeatedsequenceADC12MCTL0=INCH_0;ADC12MCTL1=INCH_1;ADC12MCTL2=INCH_2;//ref+=AVcc,channel=A2ADC12MCTL3=INCH_3+EOS;//以A6作為連續(xù)通道轉換結束位.ADC12IE=BIT3;//EnableADC12IFG.3ADC12CTL0|=ENC;//EnableconversionsADC12CTL0|=ADC12SC;//Startconversion}voidmain(void){//WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//SetWatchdogTimerintervalto~30ms//WDTCTL=WDT_MDLY_32;//SetWatchdogTimerintervalto~30msWDTCTL=WDT_ADLY_1000;IE1|=WDTIE;//EnableWDTinterruptBCSCTL1&=~XT2OFF;do{IFG1&=~OFIFG;for(intj=0XFF;j>0;j--);}while((IFG1&OFIFG));BCSCTL2|=SELM_2+DIVM_0;P4OUT|=0xff;//P6SEL=BIT5+BIT6;//ADC12CTL0=ADC12ON+MSC+SHT0_8;P2DIR|=BIT3+BIT2;//P2DIR|=BIT2;P2OUT=0;InitLcd12864();//gui_clear();Delay_352us(2);Init_Port();init_adc();BIS_SR(CPUOFF+GIE);//LPM0,ADC12_ISRwillforceexit}#pragmavector=PORT1_VECTOR__interruptvoidPORT_ISR(void){Delay_352us(2);hh=KeybmjpProcess();P1IFG=0;}#pragmavector=ADC_VECTOR__interruptvoidADC12ISR(void){a0+=ADC12MEM0;a1+=ADC12MEM1;a2+=ADC12MEM2;a3+=ADC12MEM3;js++;if(js==400){js=0;a00=a0/400;a11=a1/400;a22=a2/400;a33=a3/400;a0=0;a1=0;a2=0;a3=0;}V5=a00/497.7;if(a11<=625)Vcc=a11/104.3;if(a11>625&&a11<=683)Vcc=a11/104.85;if(a11>683&&a11<=960)Vcc=a11/107.23;if(a11>960&&a11<=1200)Vcc=a11/108.5;if(a11>1200&&a11<=1410)Vcc=a11/108.7;if(a11>1410&&a11<=1865)Vcc=a11/109.5;if(a11>1865)Vcc=a11/111.5;if(a11<800){P2OUT|=BIT2;}if(a11>850){P2OUT&=~BIT2;}Vs=1.36986*a22+26.712;Vi=0.344827*a33-3.61;P=V5*Vs/1000;if((~P2IN&BIT1))P2OUT&=~BIT3;}#pragmavector=WDT_VECTOR__interruptvoidwatchdog_timer(void){_EINT();LcdWriteCommand(0X01);DisplayString(1,1,"輸入電壓：");LCD_write_float(1,6,Vcc);LcdWriteData('V');DisplayString(2,1,"輸出電壓：");LCD_write_float(2,6,V5);LcdWriteData('V');DisplayString(3,1,"輸出功率：");LCD_write_float(3,6,P);LcdWriteData('W');DisplayString(4,1,"輸出電流：");DispInt(4,6,Vs);DisplayString(4,8,"mA");if((Vs-Vi)>=28)P2OUT|=BIT3;}

附錄2PCB與原理圖的設計2.1LT1083正可調穩(wěn)壓器相關的設計PCB設計

2.2漏電流保護裝置電路圖PCB設計

2.3直流穩(wěn)壓電源模塊電路圖PCB設計附錄3元器件清單0.1 C5 CAP_101k R7 1/4W2.2k R3 1/4W2.2k R1 1/4W2.2k R4 1/4W5k R10 1/4W5k R8 1/4W8.2V/1W D3 4