基本信息
- 項目名稱：
- 遠程監(jiān)控智能恒流源系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 此遠程監(jiān)控智能恒流源系統(tǒng)采用ADUC812BS單片機做為系統(tǒng)的控制單元，通過D/A轉換后輸出直流可調電壓，控制PWM電路的波形占空比，從而實現(xiàn)電源的恒流輸出控制。 采用當今流行的nRF905無線傳輸技術，利用遠端手持遙控設備和上位機及普通智能手機進行遠程監(jiān)控。并且本設計軟件采用了PID算法技術，保證了系統(tǒng)輸出電流控制精度和速度。
- 詳細介紹：
- 本遠程監(jiān)控智能恒流源系統(tǒng)采用以ADUC812BS單片機為主控制器，通過D/A轉換后輸出直流可調電壓，控制PWM電路的波形占空比，從而實現(xiàn)電源的恒流輸出控制。通過無線傳輸模塊nRF905，可以方便的遠程監(jiān)控恒流源的工作狀態(tài)，通過手持遙控器上的RS232串口，把恒流源的數據信號傳到遠端上位機，方便操作人員遠程多方位監(jiān)控。 功能特點： 1、輸出電流范圍為0mA～2000mA； 2、步進精確度為10mA與1mA； 3、適當改變負載電阻時，實際輸出電流值與給定電流值間的差值小于1mA； 4、改變輸入電源電壓（增加或減少20%），恒流源輸出變化小于2%； 5、輸出效率高達80%，工作時基本無發(fā)熱現(xiàn)象； 6、具有開路、短路保護及報警功能，工作性能更加可靠安全； 7、具有供電電源電壓值、電流值、輸出電流值、負載兩端電壓值同時顯示功能； 8、監(jiān)控方式多樣：普通智能手機、上位機、手持遙控器和電源本身。 應用領域： 可實際應用于工業(yè)控制、儀器儀表及各種元器件測試電路和各種小功率充電器等場合，并且在一些危險場所和需要高穩(wěn)定性輸出、不定時調節(jié)電流輸出領域，本產品具有很大優(yōu)勢。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 作品設計、發(fā)明的目的： 在提供智能恒定電流輸出的同時，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。 基本思路： 系統(tǒng)采用以ADUC812BS單片機為主控制器，通過D/A轉換后輸出直流可調電壓，控制PWM電路的波形占空比，從而控制主電路實現(xiàn)電源的恒流輸出控制。 創(chuàng)新點： 本遠程監(jiān)控智能恒流源系統(tǒng)采用了PID控制技術實現(xiàn)了輸出電流值的實時快速準確調節(jié)。 監(jiān)控方式多樣：普通智能手機、上位機、手持遙控器、電源本身。 技術關鍵： 1、采用了ADUC812BS單片機為系統(tǒng)的控制單元，保證了產品的智能化程度； 2、采用了當今流行的nRF905無線傳輸技術，利用遠端手持遙控設備和上位機進行遠程監(jiān)控; 3、采用了LCD1602和遠端監(jiān)控PC機的雙重顯示，擴展了人機交換界面，可以很方便的獲得各種參數； 4、模塊化編程，使程序的結構清晰，便于管理和維護； 5、采用了PID控制技術實現(xiàn)了輸出電流值的實時快速準確調節(jié)。 主要技術指標： 1、輸出電流范圍為0mA～2000mA； 2、步進精確度為10mA與1mA； 3、適當改變負載電阻時，實際輸出電流值與給定電流值間的差值小于1mA； 4、改變輸入電源電壓（增加或減少20%），恒流源輸出變化小于2%； 5、效率高達80%，基本無發(fā)熱現(xiàn)象； 6、具有自動保護及報警功能，工作性能更加可靠安全。
科學性、先進性
- 本智能恒流源系統(tǒng)輸出電流穩(wěn)定，不隨負載和環(huán)境溫度變化，并具有很高的精度，輸出電流誤差范圍很小，輸出電流值可在一定范圍內任意設定。而且此裝置具有智能化、數字化以及模塊化的特點。智能化主要是指系統(tǒng)有可編程模塊可以對系統(tǒng)進行智能控制，直流穩(wěn)壓電源不僅通過RS232接口實現(xiàn)與上位PC機通信，而且可以通過手機的GPRS網絡，實現(xiàn)遠程監(jiān)控（不受地域限制）。從而使網絡技術人員可以隨時監(jiān)視電源設備運行狀態(tài)、各項技術參數，網絡技術人員可通過網絡定時開關電源，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和操作。數字化主要是指系統(tǒng)輸出電流值可通過電源上的LCD、遠端遙控器上的LCD和上位機等多種方式進行顯示，并且可以通過按鍵對輸出電流值進行連續(xù)步進數字化調節(jié)。模塊化是指整個智能恒流源系統(tǒng)由各個相關模塊組成，提高了系統(tǒng)的精確性、可靠性、可操作性和可維護性。
獲獎情況及鑒定結果
- 此作品在2010年9月獲得“高教社 XILINX杯”省大學生電子設計大賽“一等獎”； 此作品在2011年4月獲得學校第四屆大學生科技節(jié)科技發(fā)明制作競賽“特等獎”。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 普通轉讓
作品可展示的形式
- 實物
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 產品使用說明： 復位鍵：使電源處于預備工作狀態(tài)。 啟動鍵：啟動時略微長按。 功能鍵：可以選擇不同的步進電流值（10mA或1mA）。 加減鍵：是用來實現(xiàn)設定輸出電流值增加還是減少。 技術特點和優(yōu)勢： 1、輸出電流范圍大、步進精確高、輸出誤差小、效率高； 2、通過nRF905實現(xiàn)了恒流電源的參數和控制信息進行無線傳輸；而且可以通過手機的GPRS網絡，實現(xiàn)遠程控制（不受地域限制）； 3、監(jiān)控方式多樣：智能手機、上位機、手持遙控器、電源本身； 4、采用了ADUC812BS單片機為控制單元，保證了產品智能化程度。 適應范圍及推廣前景： 不但可以應用于需要高穩(wěn)定度的小功率恒流源等領域，也可以應用在一些危險場所和需要高穩(wěn)定性輸出、不定時調節(jié)電流輸出領域。本產品具有很大優(yōu)勢，具有很好的推廣前景。 經濟效益預測： 此產品市場應用潛力巨大，具有很高的經濟效益。
同類課題研究水平概述
- 國內外恒流源產品的發(fā)展現(xiàn)狀： 在我國，以電力電子學為核心技術的電源產業(yè)，從二十世紀60年代中期開始形成，到了21世紀，電源產業(yè)進入了快速發(fā)展時期。一方面， 電源產業(yè)規(guī)模的發(fā)展在加快；另一方面，在國家自然科學基金的資助下或創(chuàng)新意識指導下，我國電力電子技術的研究從吸收消化和一般跟蹤發(fā)展到前沿跟蹤和基礎創(chuàng)新，電源產業(yè)界涌現(xiàn)了一些技術難度較大，具有國際先進水平的產品，而且還產生了一大批具有代表性的研究成果和產品；目前國內還開展了跟蹤國際多方面前沿性課題的研究或基礎創(chuàng)新研究。但是我國電源產業(yè)與發(fā)達國家相比，存在著很大的差距和不足：在電源產品的質量、可靠性、開發(fā)投入、生產規(guī)模、工藝水平、先進檢測設備、智能化、網絡化、持續(xù)創(chuàng)新能力等方面的差距為10-15年，尤其在實現(xiàn)直流恒流電源的智能化、網絡化方面的研究不是很多。目前國內在這兩方面研究比較多的是成都電子科技大學和廣州華南理工大學，主要是利用單片機和可編程系統(tǒng)器件(PSD)來控制開關直流恒流電源或數制化電壓單元達到智能和數控的目的，但和國外的比較起來，效果不是很理想，還有很大的差距。國內廠家生產的直流恒流電源雖然也在向數字化方向發(fā)展，但多限于對輸出顯示實現(xiàn)數碼顯示，或實現(xiàn)多組數值預置?？傮w說來，國內直流恒流電源技術在實現(xiàn)智能化等方面相對落后，面對激烈的國際競爭，是個嚴重的挑戰(zhàn)。 目前恒流源產品的研究現(xiàn)狀： 當今社會，智能恒壓技術已經很成熟，但是恒流方面特別是智能恒流技術才剛剛起步有待發(fā)展，高性能的智能恒流器件的開發(fā)和應用存在巨大的發(fā)展空間。隨著電子技術的發(fā)展，以及數字電路應用領域的擴展，現(xiàn)今社會，產品智能化、數字化已成為人們追求的一種趨勢，設備的性能、價格和發(fā)展空間等備受人們的關注，尤其對電子設備的精密度和穩(wěn)定度最為關注。性能好的電子設備，首先離不開穩(wěn)定的電源，電源穩(wěn)定度越高，設備和外圍條件越優(yōu)越，電子設備的壽命更長?；诖耍藗儗χ悄芎愣娏髌骷男枨笤絹碓狡惹?。 通過實際測量證明了本恒流源系統(tǒng)輸出電流可調節(jié)范圍寬、步進精確高，實際輸出誤差小。該系統(tǒng)已基本達到預期的設計目標，具有功能強、性能可靠、體積小、電路簡單和成本低廉的特點，具有很好的推廣前景，不但可以應用于需要高穩(wěn)定度的小功率恒流源等領域，也可以應用在一些危險場所和需要高穩(wěn)定性輸出、不定時調節(jié)電流輸出領域，本產品具有很大優(yōu)勢。
