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基于嵌入式技术的高精度程控直流电源的研究

张良清

   电能转换技术是电能转换和功率传递的关键技术,能够对电能变换过程的参数实现精确的控制和高效率的处理,从而为现代通信、电子仪器、计算机、工业自动化等提供高质量、高效率、高可靠性的电源支持。因此,电能转换技术及其产业的进一步发展不但本身是一项高新技术,而且还是其它许多高新技术发展的基础。进入21世纪后,电能变换技术已经成为应用最广泛和最受关注的技术之一,相比于一些发达国家,虽然我们一直比较重视这一块的发展,但由于各种原因,总体上我国还是有差距的,也正是这种情形决定着我国有很大的发展空间。 在汽车仪器仪表的调校过程中经常需要高精度,高稳定性,高度自动化的电源,而传统的电源系统在这些方面存在着诸多缺陷。鉴于此,本文采用嵌入式技术在高精度程控电源的软硬件方面做了一番深入的研究和尝试:使用ARM7微处理器LPC2119作为主控制器件,结合使用CAN总线和实时操作系统μC/OS-Ⅱ来完成系统的设计。本课题研究的主要内容包括: (1)阐述了嵌入式技术、现场总线技术对仪器仪表行业的重要性,以及基于嵌入式技术的直流电源的的研究背景、目的和意义,并且提出了总体实现方案和技术路线。 (2)对各个具体模块的硬件实现方案进行了详细的比较,并阐明选取某方案的缘由。 (3)设计了基于嵌入式技术的直流电源系统的硬件部分。在硬件平台方面,选用了32位微处理器LPC2119和嵌入式系统所必需的硬件设备,构建系统运行的硬件开发平台:主要包括整流滤波电路、DC-DC降压电路、线性稳压电路、DC-DC升压电路、稳流电路、测量与控制电路、键盘与显示电路等。详尽阐述了各电路的功能及原理。 (4)在软件方面,选用嵌入式实时操作系统(μC/OS-Ⅱ),对应用程序进行了具体的规划和设计,其中包括任务的划分与建立、优先级的安排、系统的总体运行过程等。对数字控制模块、CAN模块、A/D数据采集模块、显示模块、限流模块等主要模块的驱动程序和实现过程进行了详细的分析和设计。 (5)对与本课题相关的μC/OS-Ⅱ移植的一些准备工作也进行了祥明的阐述。 最后,实验结果表明:在实时多任务操作系统应用平台下,利用32位微处理器、CAN接口、LCD显示、稳压、稳流等硬件模块,实现了电压、电流的高精度和可数控的要求。……   
[关键词]:嵌入式系统;μC/OS-Ⅱ;CAN总线;电源;LPC2119
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:安徽工程大学2010年
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