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作者：吉林建筑大学 唐彬 王赟 孙立栒

指导教师：陈伟利 魏立明

　 作品简介

　　1、昂贵的恒电位仪为电源的MEC，将来不可能大规模工业应用;

　　2、市场上高精度普通电源从实验室研究应用来看，存在的主要问题是：

　　1)价格高;由于不是MEC专用电源，MEC实验仅能用其功能中的很少的一部分功能;

　　2)输出通道有限，多为1-2通道，个别有4个通道，难以满足研究需要;

　　3)MEC研究需要的特殊功能，如脉冲、扫描、施加电压的波形控制等。

　　因此，有必要开发MEC所需的特种电源。

　　三、电源箱的使用

　　1、箱体背面板有220v三孔进线插座，使用前供电。

　　2、箱体前面板有电源总开关。

　　3、前面板有触摸屏一块，可以选择、设定所需的电压、波形，并能观察到电源箱输出端子的波形、幅值。

　　4、背面板有7路独立接线口。

　　平台选型说明

　　选择STC15单片机开发板，该开发板采用宏晶公司最新STC15系列IAP15F2K61S2芯片，增强型8051CPU，1T，单时钟/机器周期，速度比普通8051快8-12倍。

　　我们选择的这个开发板有足够的I/O口供我们使用，而且有我们需要的共8通道10位高速A/D转换器，速度可达30万次/秒。

　　带有需要的片内大容量2048字节SRAM。

　　需要的各种接口齐全，usb接口可实现开发板的供电，下载程序，方便使用。

　　总的来说，运行速度快，价格低廉，能够快速调节电压，适合我们所做的新型电源箱。

　　设计说明

　　设计要求

　　要求设计制作一个多路独立可调输出直流稳压电源，可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压电源，输出-1v到+1v之间的可调电压，电流保持在200mA到300mA,周期保持在15天左右，满足微生物培植的要求。

　　主要器件：

　　12v电源，3.3v电源，电源模块，转接板，3v电源模块，STC 15单片机开发板，MD050SD触摸屏。

　　设计原理：

　　主要器件说明：

　　LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一，它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式，又具备输出电压可调的特点。此外，还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。lm317是可调节3端正电压稳压器，在输出电压范围1.2伏到37伏时能够提供超过1.5安的电流，此稳压器非常易于使用。

　　TIP122，中等功率线性开关器件，常用在低速开关电路之中。

　　对于X9C102，通过AD值调节x9c102数字电位器的电阻值的大小

　　电源模块工作原理：

　　七块电源模块各自都有三个调节端口，连接单片机，其中一个端口为电源模块的选通端口，单片机就可以随时调节一路或多路电源模块，7路输出端子的电压就能是独立输出。

　　单片机通过AD值调节x9c102数字电位器的电阻值的大小，就可以调节输出端的电压值。x9c102数字电位器精度高，可以满足我们对电压的高精度调节要求。

　　在电源箱内，还有一块标准的3v电源模块，输出的3v电压与每块电源模块输出的电压做差值，就是箱体背板上每个接线端子的最终的电压。

　　转接板的工作原理：

　　转接板主要给屏幕做转接，将单片机I/O口模式设置成开漏模式，然后转接板上有3.3v上拉，可以给屏幕供电。并且为STC单片机提供5v电源，可以减少硬件连接时线路冗杂。而且转接板上的3-8译码器可以为选择电源模块时做译码使用，每块电源模块的选通端连线接到74ls138上，单片机给出编码信息后，译码器就可以按要求选通电源模块。

　　转接板上装有一个L7805稳压管，输入12v电压，可以给STC单片机开发板提供5v电源。

　　转接板原理图如下：

　　显示屏工作情况：

　　电源箱显示屏的主要用途有：

　　1、输入想要得到的电压值、周期、频率、占空比。

　　2、观察电源箱实时的工作状态，将检测到的波形图显示出来。

　　3、可以选择通道,分通道设定电压、波形、周期、占空比。

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