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多路独立调压微生物电解池电源箱

专家
2014-03-18 12:41:07    评分

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。

此文档的相关视频来自:http://v.eepw.com.cn/video/play/id/13538




关键词: MEC     单片机     微生物    

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