20xx年全国电子设计大赛赛后报告

经过两个月的努力，此次比赛终于结束了。这次比赛由我们组三个人的共同努力和老师的指导下很荣幸获得了省级一等奖。虽然获得了奖，但是自身还是存在很多问题。现在就从假期准备到比赛结束进行总结。

我组准备的是控制类的题目，所以在假期的时候一直都是拿小车来做例子一点点的练习。小车可以分为两种，一种是步进电机驱动小车，另一种是直流电机驱动小车。我们准备的是直流电机驱动小车，所以我主要说一下直流电机驱动小车，直流电机速度要比步进电机快，但是对直流电机的控制是很难的。走直线一直是直流电气最难的事情，这个问题我们用过纯程序控制，在短距离内效果还不错，可是距离大于两米误差就很大了。还用过码盘控制，用的是42个尺的码盘，用光电开关检测。可是这也不能达到预想的目的，最好状态就是在所在直线左右做波浪运动。由本人总结直流小车本身不需要做太多的控制，最重要的还是对传感器应用。

传感器在比赛中得到了很多应用，主要有寻线传感器，壁障传感器，超声波测距传感器，无线模块，角度传感器，和电子罗盘等等。对应相应的题目可以用壁障传感器和循迹传感器把直流小车调的很准确，还有角度等都能为直流小车带来准确性。

在假期校园内看不到几个人，只有我们的身影穿梭在实验室与餐馆之间，我们每天大多数的时间都在实验室度过，包括晚上睡觉。这样的条件让我们适应了在比赛时4天3夜。 在8月31号早上八点题目下来我们就开始紧张在比赛当中，首先是每组的三个人凑在一起讨论应该做什么题目，我组选得是自由摆的平板控制系统，当我们选定题目时就开始组织方案。经过讨论和老师的建议我们确定了大概三个方案。第一方案就是用角度传感器来控制平板的平衡，这样就要用到AD模数转换。第二方案是用划线变阻器，也是通过检测阻值大小，用AD转换来检测信号。第三方案就是用码盘，用循迹模块检测码盘的黑白线条来控制平板的平衡。由于角度传感器没有调出来，所以当时选得是第二方案。确定方案之后就开始实行，分配任务，我负责把硬件组装好。王瑶负责调试步进电机，调试程序以包得形式做出来。范程洋负责调AD，来实现模数转换。就这样我们的第一天就开始了，每一个人都在忙碌着。

在AD的调试过程中，开始用的是8位的AD芯片，可是经过计算，我们用的电位器是10K的，可是每圈是1K，也就是说用8位的AD根本就达不到要求，随后考虑用12位的AD，经过计算这个芯片可以达到欲求效果，最后经过调试AD这边可以用了。随后王瑶的步进电气程序也调试出来。当时让我感动的就是，为了测步进电机的步进角度是否准确，王瑶在一个角度一个角度的数，一直数一圈，她的认真值得我们学习。

当各个模块都调试好这时已经是开赛第三天中午了。这个时间也体现出我不足，其他的队也有想要做这个题目的，他们用的是角度传感器，用AVR内设AD，用了一小天就大体做出来了，当天下午就进行了调试，在调试的同时他们又进行着另一个题目。体现出我们无论是硬件组装还是软件的设计都存在着不足。他们所设计存在问题，就是小板在不断的抖动，导致硬币掉落。还有就是对开始放硬币出现了疑问，题目说的很模糊。所以他们之后放弃了这个题目。看了他们的作品，就决定再调试一下角度传感器，决定让范程洋咨询另一组的调法在第二天的时候就尝试调试角度传感器。这边第二方案继续进行，那边也尝试着第一方案。 第三天中午我们组装好后，烧上程序开始，首先就是小板不稳定，每个转数很不准，导致小板旋转，而不是水平调整。又听了老师的意见，在单摆上面加上了码盘，这样就是电位器和码盘一起应用，可是效果还是不行。不断的调试程序，就这样到了第四天。

范程洋的角度没有什么进展，这时候就彻底放弃了这个方案，主攻现有方案。可是这边

小板还是不平横。再没事的时候我们重新讨论了一下题目，可是重点都放在硬币平衡上面，也没有关注怎么开始放硬币，也没有继续的讨论。我曾尝试着让小板不进行调整，这时候用手扶住硬币放下，硬币没有掉落，当时对于题目的理解小板是要进行调整的，所以就没有太坚持，也不敢冒这个险。

第四天效果还是不好，这时大家也都着急了，毕竟一点进展都没有，时间也还只有一天一夜了。这时候范程洋开始着手写论文。由老师和王瑶继续调试程序。我也不断地听着各种意见改变硬件，经过一天的调试还是没有进展，不断改变硬件也让老师不知所措。最后是加上了一个黑白的界面，让传感器检测方向，这是已经完全放弃了电位器，算是用的第三方案。也添加了很多传感器。

到了第四天的晚上，论文写完了。但是作品还是没有出现效果，到了凌晨2点多，大家经过几天无日无夜的工作也都累了。这时也没有办法了，每个人的脑袋里也都没有东西了，剩下的都是疲倦，所以都睡了。

五天早上六点多我起来，发看见老师也早已醒来坐在电脑前。当时是说中午一点交作品，所以还有几个小时的时间调试。和老师又重新看了一遍题目，现在只能用现有安装的硬件从基本要求一开始。要求一还是很简单的，很快就完成了。到了要求二还是同样的问题，后来决定就让小板不调整，让开始小板快速与自由摆垂直，之后保持不动。这样还是可以完成基本要求，但是害怕这样违规。后来决定让小板有小角度的调整，调整固定的角度。只用到了一个传感器，来检测摆所在的方向。这时老师提到用一个非门电路，用三极管来做可是这个我们不会做，在老师的指导下做出来了，可以检测到方向。大体上实现了基本要求，也存在很大的随机性，因为当时是要求放电同时放开自由摆。所以要求操作，又调了一下小板改变的角度和练习很多遍放硬币的过程，这时候时间也已经到了。比赛就这样结束了。 虽然很幸运获得了省一等奖，但是从比赛的过程中还看出了我们的不足。

首先，程序就存在着很多不足，程序都会写，可是没有人能快速的写出来。在比赛的过程中不断地换方案，这时要求当方案换到哪程序就要写到哪，要用程序快速的表达出系统的功能，我们没人能做到，这是以后还要继续练习的，也就是对写程序还要熟练。

其次，就是做作品的时间上，跟别人比较他们能用一上午时间就做出来，但是我们却用了两天半的时间。同是没有支架，别人会用简单的板凳做，而我们却没有想到，在做东西的效率上还差很多。在时间上就落下很多，主要原因是平时自己就懒散惯了，没有养成一个好的习惯。做事不能拖拉，应该想到哪就做到哪。这部分时间的浪费是很不值得的。否则会给自己节省出至少一天一夜的时间，那会做很多事情。

最后，就是自己的基础太差，最简单的例子，一个三极管反向电路不会搭。这就完全体现出自己在平时应该多下功夫，还要多看些相关的书籍，和多做一些作品。在实践中才能更快的提高自己。

赛前的准备是相当重要的，如果你在赛前做好充分的准备，在比赛时无论是硬件方面还是在软件方面都能很快的实现，而不至于到时候不知所措，还因为时间紧张导致电路出错。

值得高兴的是在比赛过程中每个人都能以平常心态对待，即使有急躁的时候能很快的调整过来。毕竟比赛的时间是有限的，平时应该养成一个好的习惯，和对事物不急不躁的心态。在比赛的过程中只要有一个环节出现错误就会导致整个系统瘫痪，而且检查还会浪费很多的时间。

经过四天四夜的奋战，也感受到了其中的乐趣，虽然很辛苦，但是是值得我回忆的。那时的画面历历在目。

20xx年9月22日星期四

黄松

第二篇：20xx全国大学生电子设计大赛报告

20xx年全国大学生电子设计竞赛论文

题目名称：开关电源模块并联供电系统

摘要：本设计给出了以芯片MC34063和ATmege16为核心的自动分配电流比的开关电源两路并联供电系统方案，该系统由控制部分、降压部分、采样放大部分和PWM产生部分四个模块组成。通过控制部分按要求分配两路降压电路的输出电流。利用调功原理，控制降压电路的工作导通周期与断开周期比值，得到所需的电流分配比。

关键词：并联供电；电流分配；MC34063；PWM;

1

一、系统方案的论证

◇ 总方案的设计思路

总体思路：该开关电源并联供电系统主要是并联两个被控DC/DC降压开关电

源模块能在改变负载的情况下各模块输出电压+8V保持不变，输出电流按指定比

例来自动分配，但总输出功率不变。为保证输出电压不变，DC/DC转换模块可以

采用恒定输出电压电路，能根据输出功率的要求提供足够的电流。这样就将实现

两模块输出电流分配，转换为调节各模块的输出功率。调功电路可采用调节系统

的导通周期与断开周期的比值来调节输出平均功率，给DC/DC模块的保护端一系

列PWM控制信号，就能达到调功的目的。

方案一：根据题目要求，系统能带电流保持功能，通过MCU产生的PWM控制

UC3843电流型Buck电路。

方案二：利用电压控制型芯片MC34063的降压扩流电路，单片机根据采集模

块的输出电流，直接产生所需的PWM信号，作用于MC34063的保护端，实现导通

周期与断开周期的比例调节，达到调节输出功率的目的。

方案三：利用电压控制型芯片MC34063的降压扩流电路，单片机根据采集模

块的输出电流，输出一个DA值与三角波进行比较，产生的PWM作用于MC34063

的保护端，实现导通周期与断开周期的比例调节，达到调节输出功率的目的。

2

对以上三种方案进行比较：方案一容易实现过流保护，但电路搭建比较复杂。；方案二容易实现但一般的单片机直接产生的PWM信号的频率难于满足调功电路，性价比低；方案三在方案二的基础上加入DA转换成所需频率PWM的电路，能够很好的控制MC34063的通断，电路设计搭建容易，性价比高，满足题目要求。

1.1 降压扩流电路的实现方案

根据题意系统要能实现2.25A以上的电流要求，可用通过大功率的场效应管对MC34063降压电路扩流，为保证场效应管能工作于开关状态，在栅极、源极间加6.2V的钳位。

1.2 PWM产生方法及实现方案

在模块输出支路上串联一个小电阻，再通过运算放大器构成的差分放大电路将电流转换成电压值，单片机采样电压，再将其换算成电流值，MCU将两模块的电流值相加后判断是否过流出电流分配比，并产生相应的PWM信号（用于DA转换），再与采样电阻两端放大后的电压进行比较放大电路（提高控制精度）得到的DA与三角波比较得到PWM，

程序流程图：

1.3 各模块电源设计及实现方案

系统输入电压为+24V，通过78系列的稳压管，设计出+15V、+5V的电压。+15V用于运算放大器供电，+5V给单片机供电。

二、电路与程序设计

整体电路的设计原理图如下：

3

由整体设计思路可知，我们选用的是方案三,其中DC/DC模块采用大功率场效应管MC34063扩流电路，DA是由MCU的PWM产生的。

2.1 电源电路设计

系统中运算放大

器采用单电源+15V供

电，单片机+5V供电。

将输入电压+24V通

过LM7809与6。2V稳

压管得到+15.2V，再接

上LM7805得到+5V。

2.2 DC/DC模块电路设计与参数计算

DC/DC模块用于供电，采用MC34063降压方式电路图2的处理。

4

图2：降压扩流电路

2.3电流采样电路的设计与参数计算

电路的设计：电流采样电路的电路图如图3、4所显示,在输出支路上串

接一个小电阻，将其两端的电压通过差

分放大，MCU将AD采集处理输出DA，

与三角波进行比较，产生PWM波。 图4三角波

图3电流采样电路

2.4软件设计与参数计算

ADC数据采集部分、液晶显示部分、按键处理部分、PWM输出控制部分 以下给出ADC数据采集软件设计流程图：

5

1：1

1：2

1：2~2：1

1：1

三、系统测试与结果分析

测试数据一：（DC/DC模块1与DC/DC模块2并联）

条件：输入电压为24V

输出电流（A） 1.0 1.5 2.0 输出电压（V） 7.4 输入电流（mA） 0.92 工作效率（%） 41.89

%

测试数据二：

条件：输入电压为24V

输出电流（A） 1.00 输出电压（V） 7.30

0.52

DC/DC模块1输出电流I1DC/DC模块2输出电流I2（A）0.49 52:49（1:1）

2.5

3.0

1.5 6.87 0.54 0.96 9:16（1:2）

I1:I2

扩展测试数据三：

条件：输出为2.5A时，测指定电流比例

指定电流比例

DC/DC模块1输出电流I1

4：6 1.02

6

DC/DC模块2输出电流I2

1.48 4：6

I1:I2

扩展测试数据四：

条件：输出为4A时，测电流比例

DC/DC模块1输出电流I1（A） DC/DC模块2输出电流I2（A）

I1:I2

测试仪器： 序列号1 2 3 4

仪器名称 双踪示波器 数字万用表 晶体管直流稳压电源

调压变压器

型号 YB4325（20MHz） DT－9205A WYK-302B2 TDGC－1/0.5型

数量 1 3 1 1

结果分析：开关电源并联供电系统主要测试效率，不同电流范围电流分配比值。 本系统因时间及测试仪器有限未能完成全部的测试。

四、 总结

由于系统架构设计合理，功能电路实现较好，系统性能优良、稳定，应该能达到了题目要求的各项指标。

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参考文献：

[1] 王昊、谢文阁、杜颖、吕义编著.《线性集成电源应用电路设计》：清华大学出版社出版，2009.1

[2] 乔恩明、张双运 编著，《开关电源工程设计》；中国电力出版社出版，20xx年4月第一版

[3] 黄继昌、张海贵、郭继忠、徐巧鱼、申冰冰 编著，《实用单元电路及其应用》；人民邮电出版社出版，20xx年11月北京第1次印刷

[4] 王兆安、刘进军 主编，《电力电子技术》；机械工业出版社出版，20xx年5月（20xx年1月重印）

[5] 童诗白、华成英 主编，《模拟电子技术基础》；高等教育出版社出版，19xx年9月出版

[6] 阎石 主编，《数字电子技术基础》；高等教育出版社，19xx年4月第1版

[7] 梅丽凤、王艳秋、汪毓铎、任国臣，《单片机原理及接口技术》，北京交通大学出版社.20xx年4月第3版

[8] 陈晓鸽、昂军、胡仁喜 编著，《Protel99SE标准实例教程》，机械工业出版社，20xx年9月第一版

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