2022年TI杯大學生電子設計競賽單相交流電子負載(A題)電路圖程序資料分享

ID:1092918 · 發表于 2023-9-10 14:46

一、任務

設計并制作如圖1所示的單相交流電子負載，其中負載特性模擬單元可模擬電阻性、電感性、電容性負載，能量回饋單元能將盡可能多的能量以50Hz交流電回饋。

二、要求

（1）模擬電阻性負載，電子負載輸入為U1=30V， I1=2A。（15分）

（2）模擬電感性負載，電子負載輸入為U1=30V，I1=2A，輸入側功率因數cosφ1能根據數字設定在0.50～1.00范圍內自動調整。（25分）

（3）模擬電容性負載，電子負載輸入為U1=30V，I1=2A，輸入側功率因數cosφ1能根據數字設定在0.50～1.00范圍內自動調整。（25分）

（4）模擬電阻性負載，電子負載輸入為U1=30V，I1=2A，測電子負載的輸入功率P1和回饋功率P2，ΔP= P1- P2，要求ΔP越小越好。（25分）

（5）其他。（10分）

（6）設計報告。（20分）

三、說明

（1）為簡化題目、方便測試，電子負載回饋的能量由電阻性負載消耗。

（2）圖1中的交流電源為50Hz正弦波交流電，其形式不限，但應做好隔離等措施，確保電氣安全。

（3）為方便測試要求（4），交流電子負載僅由圖1中的交流電源供電。

（4）題中所有交流參數均為有效值。

（5）電子負載的輸入功率P1= U1I1cosφ1、輸出功率P2= U2I2cosφ2，其中cosφ1為電子負載輸入側的功率因數，cosφ2為電子負載回饋側的功率因數。

（6）電路制作時應考慮測試方便，合理設置測試點。

原理圖和源碼文檔在附件，只做了123題，運氣不錯拿了省一，資料有點亂，希望能對你有幫助

STM32單片機源程序:

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// )
// 說明:
// ----------------------------------------------------------------
// GND 電源地
// VCC 接5V或3.3v電源
// SCL 接PA5（SCL）
// SDA 接PA7（SDA）
// ----------------------------------------------------------------
// 矩陣鍵盤接B1、B15、B6、B7 C0、C1、C2、C3
// 4腳oled：SCL 接PA5，SDA 接PA7
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "oled.h"
#include "bmp.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
int main(void)
{ u8 t;
unsigned int key=0, key_new=0;
double inv=0.0, ina=0.0;
u32 adc_V_t = 0, adc_A_t = 0;
double adc_V = 0,adc_A = 0;
delay_init(); //延時函數初始化
NVIC_Configuration(); //設置NVIC中斷分組2:2位搶占優先級，2位響應優先級 LED_Init(); //LED端口初始化
OLED_Init(); //初始化OLED
OLED_Clear() ;
KEY_Init();
uart_init(9600);
t=' ';
OLED_ShowString(0,0,"INV:", 12);
OLED_ShowString(0,2,"R1:", 12);
OLED_ShowString(45,2,"R2:", 12);
OLED_ShowString(0,4,"OUTV:", 12);
OLED_ShowString(0,6,"COS:", 12);
OLED_ShowString(66,0,"INA:", 12);
OLED_ShowString(85,2,"R3:", 12);
OLED_ShowString(66,4,"OUTA:", 12);
// inv = input_in_v();
// ina = input_in_a();
USART_TX_BUF_I[0] = 0x01;
USART_TX_BUF_I[1] = 0x03;
USART_TX_BUF_I[2] = 0x00;
USART_TX_BUF_I[3] = 0x01;
USART_TX_BUF_I[4] = 0x00;
USART_TX_BUF_I[5] = 0x02;
USART_TX_BUF_I[6] = 0x95;
USART_TX_BUF_I[7] = 0xCB;
USART_TX_BUF_V[0] = 0x01;
USART_TX_BUF_V[1] = 0x03;
USART_TX_BUF_V[2] = 0x00;
USART_TX_BUF_V[3] = 0x03;
USART_TX_BUF_V[4] = 0x00;
USART_TX_BUF_V[5] = 0x02;
USART_TX_BUF_V[6] = 0x34;
USART_TX_BUF_V[7] = 0x0B;
while(1)
{
USART_RX_STA = 0;
//電壓
for(t=0;t<8;t++)
{
USART_SendData(USART1, USART_TX_BUF_V[t]);//向串口1發送數據
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待發送結束
}
while(USART_RX_STA != 0x8000);
adc_V_t = USART_RX_BUF[3]*16777216 + USART_RX_BUF[4]*65536 + USART_RX_BUF[5]*256 + USART_RX_BUF[6];
adc_V = adc_V_t*0.00001;
OLED_ShowChar(6*(0+4),0, ((int)adc_V)/10 + '0',12);
OLED_ShowChar(6*(1+4),0, ((int)adc_V)%10 + '0',12);
OLED_ShowChar(6*(2+4),0, '.',12);
OLED_ShowChar(6*(3+4),0, ((int)(adc_V*10))%10 + '0',12);
OLED_ShowChar(6*(4+4),0, 'v',12);
USART_RX_STA = 0;
//電流
for(t=0;t<8;t++)
{
USART_SendData(USART1, USART_TX_BUF_I[t]);//向串口1發送數據
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待發送結束
}
while(USART_RX_STA != 0x8000);
adc_A_t = USART_RX_BUF[3]*65536 + USART_RX_BUF[4]*256 + USART_RX_BUF[5];
adc_A = adc_A_t*0.00001;
OLED_ShowChar(6*(0+15),0, (int)adc_A + '0',12);
OLED_ShowChar(6*(1+15),0, '.',12);
OLED_ShowChar(6*(2+15),0, ((int)(adc_A*10))%10 + '0',12);
OLED_ShowChar(6*(3+15),0, ((int)(adc_A*100))%10 + '0',12);
OLED_ShowChar(6*(4+15),0, 'A',12);
}
}