学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

个人化制卡设备电力供给单元监控系统设计

作　者: 魏广来
导　师: 朱宁西
学　校: 华南理工大学
专　业: 电工理论与新技术
关键词: 直流变换电源监控制卡设备单片机
分类号: TN409
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 1次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着我国经济和技术的飞速发展，诸如银行卡，一卡通，手机SIM卡，医保卡等智能卡的应用范围迅速扩展，智能卡市场需求量也越来越大。但目前存在产能不足的问题，弥补此不足的一个重要途径就是发展高速个人化制卡设备。提高个人化制卡设备生产速度是以保证其稳定性为前提的，其稳定性直接影响着智能卡信息的读写，进而对智能卡信息的安全性与完整性产生影响。在生产实践中发现，个人化制卡设备的稳定性主要受供电质量、温度等因素的影响。为此，本文设计了个人化制卡设备电力供给单元的监控系统。本文首先介绍了课题的研究背景，并分析了本文的研究目的与意义，大体介绍了研究内容，之后简单介绍了个人化制卡设备的软硬件组成和电力供给单元的监控系统组成。针对供电部分，本文设计了以可控直流降压模块为核心的电力供给单元，达到了很好的效果。其次，介绍了电力供给单元监控系统的硬件设计，选用STC12C5A60S2单片机作为监控系统的主控制器，选用DS18B20作为温度采集器件，选用ACS754LCB电流传感器将电流信号转换为电压信号，选用点阵液晶屏显示一些信息，此外，也设计了按键电路、报警电路、通信电路等。针对STC12C5A60S2单片机，使用A/D转换功能来采集电压信号，使用PWM输出模拟D/A转换功能来控制DC/DC降压模块、控制降低系统温度，使用串口和上位机进行通信。在监控系统的软件上，也针对硬件系统进行了软件的设计，并且分析了提高主控制器运行效率和可靠性的方案。在个人化系统上位机软件上，也进行了相关软件设计。最后，本文对系统进行了测试、分析。其中包括对DC/DC电源降压模块的性能指标的测试分析，对监控系统各项参数的检测和显示、各种故障状态的警告响应等。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-18
  1.1 课题背景  11-15
    1.1.1 智能卡需求发展概况  11-13
    1.1.2 个人化制卡设备发展概况  13-14
    1.1.3 个人化制卡设备存在的问题  14-15
  1.2 本文研究的目的与意义  15
  1.3 本文的研究内容  15-16
  1.4 本文的组织结构  16-17
  1.5 本章小结  17-18
第二章个人化制卡设备和电源监控系统简介  18-26
  2.1 个人化制卡设备简介  18-20
  2.2 个人化系统软件介绍  20-21
  2.3 个人化制卡设备读写转盘的构成  21-24
  2.4 电源监控模块  24-25
  2.5 本章小结  25-26
第三章可控直流降压模块  26-43
  3.1 选用 DC/DC 降压模块的原因  26
  3.2 直流降压模块的主要元器件选取  26-33
    3.2.1 电源变换芯片的选取  26-28
    3.2.2 电感的选取  28-32
    3.2.3 续流二极管的选取  32-33
    3.2.4 电容的选择  33
  3.3 直流降压的可控性设计与分析  33-37
    3.3.1 控制方案简介  33-35
    3.3.2 电阻的选取  35-36
    3.3.3 输入输出分析  36-37
  3.4 D/A 转换的选取  37-40
    3.4.1 使用 D/A 转换集成芯片  37-39
    3.4.2 使用主控 PWM 波形控制  39-40
    3.4.3 输出电压分辨率  40
  3.5 延时和保护电路  40-42
  3.6 本章小结  42-43
第四章电源监控模块硬件的设计与实现  43-56
  4.1 电源监控系统结构框图  43-44
  4.2 主控制芯片的选择  44-45
  4.3 温度采样电路和温度控制电路  45-48
    4.3.1 温度传感器  45-46
    4.3.2 DS18B20 与主控的两种连接方式  46-47
    4.3.3 温度控制电路  47-48
  4.4 电压采样电路  48-50
    4.4.1 电压监测方案  48
    4.4.2 A/D 转换器选用  48-49
    4.4.3 参考电压源  49-50
  4.5 电流监测和电流保护  50-51
    4.5.1 电流检测电路  50-51
  4.6 与上位机串口通信的硬件实现  51-53
  4.7 液晶屏显示电路  53
  4.8 按键电路的扩展  53-54
  4.9 报警电路设计  54-55
  4.10 本章小结  55-56
第五章电源监控模块软件的设计与实现  56-64
  5.1 电压和电流采样的程序设计  56
  5.2 温度采样和控制程序的设计  56-57
  5.3 与上位机串口通信协议的介绍  57-59
  5.4 串口通信程序设计  59-60
  5.5 提高单片机运行效率和可靠性的软件设计  60-63
    5.5.1 提高软件延时的精度  60
    5.5.2 使用看门狗复位  60-61
    5.5.3 使用中断  61
    5.5.4 使用 EEPROM  61-63
  5.6 本章小结  63-64
第六章个人化控制系统关于电源监控的设计与实现  64-71
  6.1 平台环境的搭建  64-65
    6.1.1 开发环境 Microsoft Visual C++ 6.0  64-65
    6.1.2 Visual assist X 插件简介  65
  6.2 串口通信的三种程序实现方法  65-69
  6.3 个人化控制系统中串口通信的实现  69
  6.4 个人化控制系统关于电源监控的处理  69-70
  6.5 本章小结  70-71
第七章电源监控系统的测试与分析  71-73
  7.1 主控制器控制 DC/DC 变换器的线性度测试  71
  7.2 监控模块功能测试  71-72
  7.3 上位机测试程序  72
  7.4 本章小结  72-73
结论  73-74
参考文献  74-77
附录一  77-79
攻读硕士学位期间取得的研究成果  79-80
致谢  80-81
附件  81

个人化制卡设备电力供给单元监控系统设计

内容摘要

全文目录

相似论文