电子工程设计报告.doc

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电子工程设计报告
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北京工业大学
电子工程设计报告
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姓名学号
指导教师
日期年月日
摘 要
本次课程的目的是实现温度测量控制系统，而主要由我们制作的有三个模
块：稳压是模拟信号则需转化成数字信号，进入微控制器进
行数据采集。
后向通道：由 D/A 转换器，驱动器，执行机构组成。微控制器将温度测
量值和给定值产生的偏差通过D/A 转换电路换成正负电压值，再通过驱动电
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路进行功率放大，再通过执行机构进行加温和制冷，形成温度闭环控制系统，
实现温度的控制。
显示电路：使用数码管或液晶作为显示电路，通过微控制器借口对其进
行驱动，实现温度的测量和显示。
键盘电路：使用独立式键盘或行列式键盘，通过借口驱动，实现数字键
或者功能键，通过键盘可实现温度值的设定， 功能键完全确定，取消等功能。
电源电路：为温度测量控制系统提供直流电源，5V 电源，12V电源，-12V
电源
第二章 稳压电源的设计与实现
一、实验目的
交流供电 9V 和 15V，实现线性稳压电源直流输出+5V电压和± 12V 电压。
二、实验原理与分析
（一）电路原理
要实现线性稳压电源，就要分为两大部分，整流和滤波。
整流，就是把交流电变为直流电的过程。利用具有单向导电特性的器件，
可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。整流分为两大方式：半波整流和
全波整流。桥式整流电路的工作原理如下：e2 为正半周时，对 D1、D3加正向电
压， Dl 、 D3导通；对 D2、D4加反向电压， D2、D4 截止。电路中构成e2、 D1、
Rfz 、D3通电回路，在 Rfz 上形成上正下负的半波整流电压，e2 为负半周时，
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对 D2、 D4加正向电压， D2、 D4导通；对 D1、D3加反向电压， D1、 D3截止。电
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路中构成 e2、D2、Rfz 、D4通电回路，同样在 Rfz 上形成上正下负的另外半波
的整流电压。
输入端用一个全波整流桥把输入的交流电转换为有一定纹波的直流电。在
该电路中要求减小纹波，而措施是接上大电容进行一定的滤波减少纹波。实验
中我们用 LM7805CT芯片提供正 5V 电压输出， LM7812CT芯片提供正 12V 电压输
出， LM7912CT芯片提供负 12V 电压输出。
（二）、元器件选择
三端稳压器的输出端需要一个滤波电路对于三段稳压器的输出进行滤波，
进一步减少纹波。数据方面则是三端稳压器能够产生需要的正负12V 电压，以
及正 5V 电压即可。而三段稳压器的输入端的电容要用大电容，输出端接一个小
电容，进行滤波即可。
15~ 15+9+5+12-12
电压值 /V
实际值


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三、原理图
图 线性电源原理图
四、 PCB图
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图 线性电源 PCB
五、焊接电路板
图 线性电源电路板
六、误差分析
可能存在着焊接的管脚的接触问题，使得电路的性能与设计存在出入。因为
板子是旧板子， 所以可能出现焊盘掉了， 焊点没焊上，或者两个焊点之间段路。
同时电路中使用的导线存在线性电容、阻抗，同时两根导线之间存在寄生电容，
导线本身还存在着一些其他的误差因素使得电路的性能与设计存在出入。另外
使用的元器件本身也存在误差。最好每一个元器件使用前均进行测量。在焊接
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时，需要注意各个元器件焊接是否正确，每个管脚之间的连接是否和仿真好的
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电路图一样。元器件是否焊反等问题。另外针对本次实验所使用的板，特别需
要注意有一些地方存在暗线，一定要看清楚再进行焊接。
七、材料清单
名称
数量/ 个
220uF/50V 电容
3
470uF/50V 电容
3
整流桥
2
保险管
3
保险管座
3
LM7805CT
1
LM7812CT
1
LM7912CT
1
长插针（ 13X2）
2
八、调试分析及出现的问题
由于本次是焊好电源模块插在大的单片机系统上，因此一定要分清正负左右，
避免由于插反了导致烧板子甚至烧掉其他的板子。另外左右各位13X2 的插针，
插针的排布一定要看对，