开题报告
电气工程动化
基单片机路灯稳压控制系统设计
综述课题国外研究动态说明选题意义
着工业发展电力设备老化电力紧张已社会普遍现象城市化加快需更明路灯电量占城市电总量重越越电高峰期电网超负荷运行电网电压低额定值电低谷期供电电压高额定值电压高时影响明设备寿命耗电量幅增加低谷时明设备正常工作研究路灯稳压控制系统变意义稳压器[1]广泛应：工矿企业油田铁路建筑工学校医院邮电宾馆科研等部门电子计算机精密机床计算机断层扫描摄影（CT）精密仪器试验装置电梯明进口设备生产流水线等需电源[2]稳定电压场适应电源电压低高波动幅度低压配电网末端户负载变动电设备特适切电网波形求高稳压电场功率补偿式电力稳压器接火力水力型发电机根电力专家测试电网中常发生电脑精密仪器产生干扰破坏问题种：
1电涌（power surges）：指输出电压效值高额定值110％持续时间达数周期电涌电网连接型电气设备关机时电网突然卸载产生高压
2高压尖脉（high voltage spikes）：指峰值达6000v持续时间万分秒二分周期（10ms）电压雷击电弧放电静态放电型电气设备开关操作产生
3暂态电压（switching transients）：指峰值电压高达 20000V持续时间界百万分秒万分秒脉电压原造成破坏类似高压尖脉解决方法会区
4电压陷(power sags）：指市电电压效值介额定值80％85％间低压状态持续时间达数周期型设备开机型电动机启动型电力变压器接入造成种问题
5电线噪声（electrical line noise）：系指射频干扰(RFI)电磁干扰（EFI）种高频干扰马达运行继电器动作马达控制器工作广播发射微波辐射电气风暴等会引起线噪声干扰
6频率偏移（frequency variation）：系指市电频率变化超3Hz应急发电机稳定运行频率稳定电源供电致
稳压器电设备特电压求严格高新科技精密设备说必少
稳压控制器控制输出电压稳定设备稳压器利相技术实现输出电压稳定输出电压通连接误差放器（Error Amplifier）反相输入端（Inverting Input）分压电阻（Resistive Divider）采样（Sampled）误差放器相输入端（Noninverting Input）连接参考电压Vref 参考电压IC部带隙参考源(Bandgap Reference)产生 误差放器总试图迫两端输入相等提供负载电流保证输出电压稳定稳压器调压电路控制电路伺服电机等组成输入电压负载变化时控制电路进行取样较放然驱动伺服电机转动调压器碳刷位置改变通动调整线圈匝数保持输出电压稳定容量较稳压器采电压补偿原理工作
LDO 种线性稳压器线性稳压器线性区域运行晶体 FET应输入电压中减超额电压产生调节输出电压谓压降电压指稳压器输出电压维持额定值 100mV 需输入电压输出电压差额值正输出电压 LDO（低压降）稳压器通常功率晶体（称传递设备）作 PNP种晶体允许饱稳压器非常低压降电压通常 200mV 左右相 NPN 复合电源晶体传统线性稳压器压降 2V 左右负输出 LDO NPN 作传递设备运行模式正输出 LDO PNP设备类似 更新发展 CMOS 功率晶体够提供低压降电压 CMOS通稳压器唯电压压降电源设备负载电流 ON 电阻造成果负载较种方式产生压降十毫伏
单片机具体积功耗低控制功强扩展灵活微型化方便等优点广泛应仪器仪表中结合类型传感器实现诸电压功率频率湿度温度流量速度厚度角度长度硬度元素压力等物理量测量采单片机控制仪器仪表数字化智化微型化功起采电子数字电路更加强
二研究基容拟解决问题：
次研究设计种单片机控制电路系统通单片机电路信号检测处理实现电路电压补偿实现电路稳压效果
基单片机路灯稳压控制拟解决问题：
1路灯电路单片机进行信号连接
2选择种低成性适合规模运单片机做控制系统
3单片机控制系统控制晶闸工作状态
4设计电路达稳压效果
三研究步骤方法措施：
单片机采AT89C51补偿变压器方式应交流调压中种方式单片机控制双控硅调节控制变压器补偿变压器绕组组合实现输出电压稳定具体积成底通性强运行容易维修等特点采双控硅触点调节变压器绕组组合实现补偿稳压取消机电式补偿稳压电源中笨重反应慢电机齿轮传动机制碳刷机构动态响应速度维护方面明显改善
系统ACDC转换AD转换双控硅触发电路欠压报警电路等组成
AD转换器选择ADC0809芯片ADC0809带8位AD转换器8路路开关微处理机兼容控制逻辑CMOS组件逐次逼式AD转换器单片机直接接口
压欠压报警电路采蜂鸣器报警电路蜂鸣器三极驱动方式驱动报警电路开关控制量直接单片机P10口输出
四参考文献
[1]李传信等采二进制绕组变压器交流稳压器[J]电力电子技术1997（2）：7576
[2]迟健男双控硅构成触点开关简单方法[J]电子世界2001
[3]蔡美琴等MCS51系列单片机系统应[J]2004
[4]郑学等微机控制补偿式交流稳压器电力电子技术[M]福州学199411
[5]郭文川单片机原理接口技术[M]中国农业出版社20078
[6]邱关源电路高等教育出版社[M]20054
[7]童诗白 华成英模拟电子技术基础[M]高等教育出版社20044
[8]阎石数字电子技术基础[M]高等教育出版社20044
[9]周明德 微型计算机硬件软件应(第2 版) [M] 北京清华学出版社1998
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电气工程动化
基单片机路灯稳压控制系统设计
综述课题国外研究动态说明选题意义
着工业发展电力设备老化电力紧张已社会普遍现象城市化加快需更明路灯电量占城市电总量重越越电高峰期电网超负荷运行电网电压低额定值电低谷期供电电压高额定值电压高时影响明设备寿命耗电量幅增加低谷时明设备正常工作研究路灯稳压控制系统变意义稳压器[1]广泛应：工矿企业油田铁路建筑工学校医院邮电宾馆科研等部门电子计算机精密机床计算机断层扫描摄影（CT）精密仪器试验装置电梯明进口设备生产流水线等需电源[2]稳定电压场适应电源电压低高波动幅度低压配电网末端户负载变动电设备特适切电网波形求高稳压电场功率补偿式电力稳压器接火力水力型发电机根电力专家测试电网中常发生电脑精密仪器产生干扰破坏问题种：
1电涌（power surges）：指输出电压效值高额定值110％持续时间达数周期电涌电网连接型电气设备关机时电网突然卸载产生高压
2高压尖脉（high voltage spikes）：指峰值达6000v持续时间万分秒二分周期（10ms）电压雷击电弧放电静态放电型电气设备开关操作产生
3暂态电压（switching transients）：指峰值电压高达 20000V持续时间界百万分秒万分秒脉电压原造成破坏类似高压尖脉解决方法会区
4电压陷(power sags）：指市电电压效值介额定值80％85％间低压状态持续时间达数周期型设备开机型电动机启动型电力变压器接入造成种问题
5电线噪声（electrical line noise）：系指射频干扰(RFI)电磁干扰（EFI）种高频干扰马达运行继电器动作马达控制器工作广播发射微波辐射电气风暴等会引起线噪声干扰
6频率偏移（frequency variation）：系指市电频率变化超3Hz应急发电机稳定运行频率稳定电源供电致
稳压器电设备特电压求严格高新科技精密设备说必少
稳压控制器控制输出电压稳定设备稳压器利相技术实现输出电压稳定输出电压通连接误差放器（Error Amplifier）反相输入端（Inverting Input）分压电阻（Resistive Divider）采样（Sampled）误差放器相输入端（Noninverting Input）连接参考电压Vref 参考电压IC部带隙参考源(Bandgap Reference)产生 误差放器总试图迫两端输入相等提供负载电流保证输出电压稳定稳压器调压电路控制电路伺服电机等组成输入电压负载变化时控制电路进行取样较放然驱动伺服电机转动调压器碳刷位置改变通动调整线圈匝数保持输出电压稳定容量较稳压器采电压补偿原理工作
LDO 种线性稳压器线性稳压器线性区域运行晶体 FET应输入电压中减超额电压产生调节输出电压谓压降电压指稳压器输出电压维持额定值 100mV 需输入电压输出电压差额值正输出电压 LDO（低压降）稳压器通常功率晶体（称传递设备）作 PNP种晶体允许饱稳压器非常低压降电压通常 200mV 左右相 NPN 复合电源晶体传统线性稳压器压降 2V 左右负输出 LDO NPN 作传递设备运行模式正输出 LDO PNP设备类似 更新发展 CMOS 功率晶体够提供低压降电压 CMOS通稳压器唯电压压降电源设备负载电流 ON 电阻造成果负载较种方式产生压降十毫伏
单片机具体积功耗低控制功强扩展灵活微型化方便等优点广泛应仪器仪表中结合类型传感器实现诸电压功率频率湿度温度流量速度厚度角度长度硬度元素压力等物理量测量采单片机控制仪器仪表数字化智化微型化功起采电子数字电路更加强
二研究基容拟解决问题：
次研究设计种单片机控制电路系统通单片机电路信号检测处理实现电路电压补偿实现电路稳压效果
基单片机路灯稳压控制拟解决问题：
1路灯电路单片机进行信号连接
2选择种低成性适合规模运单片机做控制系统
3单片机控制系统控制晶闸工作状态
4设计电路达稳压效果
三研究步骤方法措施：
单片机采AT89C51补偿变压器方式应交流调压中种方式单片机控制双控硅调节控制变压器补偿变压器绕组组合实现输出电压稳定具体积成底通性强运行容易维修等特点采双控硅触点调节变压器绕组组合实现补偿稳压取消机电式补偿稳压电源中笨重反应慢电机齿轮传动机制碳刷机构动态响应速度维护方面明显改善
系统ACDC转换AD转换双控硅触发电路欠压报警电路等组成
AD转换器选择ADC0809芯片ADC0809带8位AD转换器8路路开关微处理机兼容控制逻辑CMOS组件逐次逼式AD转换器单片机直接接口
压欠压报警电路采蜂鸣器报警电路蜂鸣器三极驱动方式驱动报警电路开关控制量直接单片机P10口输出
四参考文献
[1]李传信等采二进制绕组变压器交流稳压器[J]电力电子技术1997（2）：7576
[2]迟健男双控硅构成触点开关简单方法[J]电子世界2001
[3]蔡美琴等MCS51系列单片机系统应[J]2004
[4]郑学等微机控制补偿式交流稳压器电力电子技术[M]福州学199411
[5]郭文川单片机原理接口技术[M]中国农业出版社20078
[6]邱关源电路高等教育出版社[M]20054
[7]童诗白 华成英模拟电子技术基础[M]高等教育出版社20044
[8]阎石数字电子技术基础[M]高等教育出版社20044
[9]周明德 微型计算机硬件软件应(第2 版) [M] 北京清华学出版社1998
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