设计应用
181开关电源电路中拓扑电感的Saber仿真辅助设计
21IC电子网 (0)一、(输入输出)滤波网络在电路中的地位拓扑电感(变压器)是拓扑需要,滤波电感是纹波需要,只有当拓扑电感不足以满足纹波要求时,才使用滤波电感(增加LC滤波网络)。这意味着:1、如果拓扑电感满足纹波要求,可以不要滤波电路。2、当拓扑电感不能满足纹波要求时,才另外单独考虑滤波电路。3、拓扑电感的主要任务是应对拓扑需要的能量转移,而不是应对纹波的。4、滤波电路的**任务就是滤波,不干别的。二、滤波网络与拓扑的关系所有电压型拓扑总可以这样表达:其中,输入电容Cin、输出电容Cout都的拓扑允许的,甚至是拓扑必须的。同时,Cin、Cout也可以理解为拓扑本身的、自带的滤波电路。这里,虚线内的滤波网络现在是一个电容,也就是二端滤波网络,但是它也可以是三端甚至四端网络。注意:图中没有任何电感,拓扑的电感(或者变压器)在拓扑模块内没有画出来。三、输出滤波网络对于大多数电压型拓扑而言,输出端总有一个电容Cout,而且这个电容就是滤波的意思。一般情况下,我们总可以通过调整Cout的大小满足任何需要的纹波要求。然而在某些情况下,我们无法通过调整Cout的大小获得需要的输出纹波,比如:1、满足需要的纹波时,需要
8位MCU(微控制器)体系架构特征及设计原则
21IC电子网 (0)1.引言微控制器(Microcontroller)自上世纪70年代出现以来,在将近30年的时间里得到了迅猛的发展和广泛的应用。随着微电子技术的飞速发展,微控制器以其性能好、体积小、价格优、功能齐全等突出优点被广泛应用于家用电器、计算和外设、通讯、工业控制、自动化生产、智能化设备以及仪器仪表等领域,成为科研、教学、工业技术改造*得力的工具。从*初采用普林斯顿结构的简单微控制器到现在普遍采用哈佛总线结构的RISC微控制器,微控制器取得了飞速的发展 。8位微控制器是目前应用数量*大的微控制器,也是目前*多公司致力耕耘的市场;其市场及价格竞争都极为激烈,各种多功能需求以及不同规格的产品推陈出新的速度也极为快速。随着集成电路和半导体工艺技术的快速发展,FPGA和SOC技术的不断竞争和融合,电子产品的设计逐渐向系统性能更好、功耗更小、成本更低、可靠性更高、开发更容易的方向发展。因此,迅速推出符合市场需求的高性价比、低功耗、高经济效益的8位微控制器芯片或IP Core成为了现今不少公司竞争相逐的热点。2.目前8位微控制器的更新和设计趋势对于不同的微控制器(MCU)产品应用,不仅需要考虑不同厂家MCU
双频带GPS/Galileo射频前端接收系统的设计方案
21IC电子网 (0)0 引言全球导航卫星系统GNSS(Global Navigation Satel-lite System)近年来得到了广泛的引用,从而引发相关领域的高度关注。目前的接收机模式无法满足日益增长的使用精度要求。所以,在原有的单模接收机的基础上研发更高精度、更加稳定耐用的双模接收机成为研究的核心。本文提出了一种GPS/Galileo双频双模接收机射频前端系统的设计方案,该方案结合现有资源,展示出了该种接收机设计的实例。重点分析了混频部分、本振部分及控制部分的功能及实现。*后利用频谱仪及射频信号发生器等设备对实例进行系统级测试,验证了系统结构的正确性。1 GPS/Galileo 双模双频接收机系统1.1 接收机结构设计接收机首先要考虑的就是频带的选择。如图1所示,GPSL1/L5和GalileoE1/E5a中心频率相同,如果选择该频段的话,那么很多的元器件可以得到复用,从而极大地减少了研发和生产成本,同时也可以减小接收机的体积。比较流行的双频双模接收机射频前端的结构大致有信号独享通道、公用信道、通过控制使某一时刻通道内只有一个载频信号三类。本设计以第三种方案为基础,在尽可能减少信号相互干扰的同
设计应用
182低成本的单片机系统中液晶显示技术的研究
21IC电子网 (0)1.引言随着电子技术的迅速发展,使得电子电路的设计日趋复杂,单片机因为具有高集成度、高稳定性和成本低廉等特点,因而在电子设计中得到越来越广泛的应用。在很多场合需要显示单片机系统的数据信息。一般情况下使用数码显示管或者CRT、彩色液晶显示器,但是,这几种显示方式都各有利弊。**,使用数码显示管虽然成本低廉,但是显示内容非常有限且单一,不能满足越来越多的显示需求;**,使用CRT或者彩色液晶显示器可以显示更多的内容,但是存在着设计复杂化、提高设计成本和浪费资源等弊端。因此,实际工作中迫切需要一种简单实用,成本低廉,设计简单的显示其产品。2.基本原理LC0811-SL由液晶显示器控制器和液晶显示器面板以及发光二极管背光三部分组成。其中液晶显示器显示控制器是整个显示器的核心部分。其内部结构图如图1所示。2.1 电源液晶显示器使用5V直流电源,电源供给示意图如图2所示。2.2 管脚功能定义LC0811-SL具有16个管脚(PIN),具体功能定义如表1、表2所示。2.3 寄存器LCD控制器有2个8位寄存器,指令寄存器(IR)和数据寄存器(DR)。指令寄存器(IR)是一个只写寄存器,既用于存储指令代
一种新思路的太阳能自动跟踪系统设计
21IC电子网 (0)1.引言伴随日益严重的能源危机,可再生资源的开发和利用成为人们研究的重点对象。太阳能以其普遍、长久、**等优点脱颖而出。目前太阳能已被不同程度地用在了多个领域,如电池领域,但普遍存在利用率不高的问题,很多场合下,电池板要么被安装成固定角度,要么只能按照固定角度偏转,没有充分使太阳光垂直照射到电池板上,降低了太阳能的利用率。为提高利用率,本文设计了一种基于Atmega16单片机的太阳能电池板光源跟踪控制系统,能够实时跟踪太阳并使太阳光充分垂直照射电池板,从而提高了太阳能的利用率。2.系统设计原理设计采用光强比较法来跟踪太阳光源。整机装置包括:太阳能电池板、电源管理电路、光电管、单片机、电机驱动电路、步进电机以及机械转动平台。系统结构如图1所示。系统工作原理如图2所示,在太阳能电池板边沿的中间位置分别安装一个光电管,根据太阳光照射到电池板对边两个光电管的角度(如图α、β)不相等,使得光电管1、2感受的光照强度不同从而产生大小不同的光电流,将光流转换成电压信号,通过比较采集后的电压信号,控制步进电机向电压大的方向转动。3.系统硬件设计3.1光强采集电路系统使用灵敏度较高的3DU33光电管作为
设计应用
183基于UC3875的全桥软开关直流电源设计方案
21IC电子网 (0)0 引言PWM是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。本文介绍了一台采用移相谐振控制芯片UC3875作为控制核心设计,开关频率为70kHz、输出功率1.2kW、主电路为移相全桥ZVZCS PWM软开关模式的直流开关电源设计方案。并应用PSpice软件进行了仿真,实验结果与仿真结果基本符合。1 系统设计主电路分析在设计制作的1.2kW(480V/2.5A)的软开关电源中,其主电路为全桥变换器结构,四只开关管均为MOSFET(1000V/24A),采用移相ZVZCSPWM控制,即超前臂开关管实现ZVS、滞后臂开关管实现ZCS,电路结构简图如图1,VT1~VT4是全桥变换器的四只MOSFET开关管,VD1、VD2分别是超前臂开关管VT1、VT2的反并超快恢复二极管,C1、C2分别是为了实现VTl、VT2的ZVS设置的高频电容,VD3、VD4是反向电流阻断二极管,以实现滞后臂VT3、VT4的ZCS,Llk为变压器漏感,Cb为阻断电容,T为主变
镜像口模式设计
电力自动化产品信息 (0)一、需要进行模式选择的原因在电力自动化系统(EMS/SCADA)中,数据共享的情况大量存在。从信源到应用层,在哪个层面上开始共享,一直以来有多种方式。三集五大的政策导向,使多源多址统一为一源多址,这样既避免了重复采集带来的不一致,还节省了通信资源。因为共享的需要,自然会要求数据的广播、分发和转发,以及监听、记录和存储。以监听、记录为例,原则是不对系统的实时运行产生任何影响,但又要记录系统的全部上下行报文数据,时时刻刻、分分秒秒、一个比特不漏,这就是大数据的全记录概念。但在某些应用场合,要记录的不是全数据,而是对特定的被认为有问题的子站进行数据的核查和记录。这时候,从设备资源利用和修改设备配置的系统性操作风险这两者之间,要进行**的衡量。比如,你要记录站A 的数据,原则上可以不转发其它站的数据,你仅需将站A的数据分发至镜像口,这样对交换机的功耗和CPU负荷是有利的。但这种情况会因为下次要求记录站B的数据而发生改变,使得系统管理员需要重新改配交换机的设置。如果这种情况频繁发生,对系统的**稳定运行将构成威胁,但这种需求的存在又不得不再次进行操作。二、降低系统操作风险的考虑这样就涉及到向镜像
变电站遥视系统缺陷判断及处理
电力自动化产品信息 (0)变电站视频监控系统是综合计算机IP视频技术、视频数据压缩及解压缩处理技术、互联网应用技术相结合的系统,它是以计算机为核心、结合IP视频技术、计算机网络技术的一种监控系统,它采用图像识别技术,能够对各变电站的电路短/断、环境参量、现场状况进行监控和报警,能够实时、直接地了解和掌握各个变电站的情况,及时对发生的事件做出反应,并且操作简单方便,适合电力部门维护使用。系统组成按功能一般分三个部分:前端信号采集系统、通讯传输系统和远程监控系统。1.前端信号采集系统前端信号采集系统主要包括: 半球、快球及一体化摄像机、环境检测模块(选配)、各种报警探测器(选配)、门禁系统、E1及以太网协议转换器等。摄像机用于采集现场的各种视频信号,利用同轴电缆将采集到的各种视频信号传输至音视频处理单元。变焦摄像机利用云台控制器控制摄像机作全方位运动,使监控主机随意选择画面。部分监控场所需要安装数据采集模块,采集温、湿度等数据。音视频处理单元将音视频信号转换为基于以太网标准的数据包,使摄像机所摄的画面可以通过RJ - 45以太网接口直接传送到转换器或网桥上。转换器或网桥是一种高性能以太网桥,实现 100M 以太网端
基于MLX90316的磁性角度传感器的设计方案
21IC电子网 (0)1.引言角度传感器广泛应用于汽车、机械、航空、航天、航海、工业自动化等领域。它主要分为接触式和非接触式两种,由于接触式的角度传感器随着使用时间的增长,会存在机械磨损、精度降低、经常维修甚至更换新设备等缺点,这不仅提高了生产成本还容易使被测设备的质量没保证,而非接触式角度传感器则克服了这些缺点。常用的非接触式角度传感器有光电式和磁电式的。光电式的虽然精度比磁电式的高,但对环境要求苛刻、抗震性也较差,因此也就不适用于环境较复杂的工业场所。正是基于这些问题,设计一种基于磁电式的角度传感器,它具有成本低廉,抗干扰性高,分辨力在0.5°以内等优点。2.系统总体设计原理整个系统有四部分组成,分别为电源模块,磁传感器信号采集模块、微处理器模块、信号输出模块,硬件框图如图1所示。磁传感器信号采集模块主要通过集成有双轴霍尔元件的集成芯片感知角度的变化,并以模拟信号或数字信号方式输出到微处理器中,经过一定的编码和解码,由微处理器输出工业用的电压或电流信号,或者以串口通信方式输出数字信号。为了减小系统的复杂度和误差来源,信号采集单元选择Melexis公司的MLX90316芯片。它属于CMOS霍尔传感器,可以
设计应用
184基于无线传感器网络智能保险箱安防系统的设计(一
21IC电子网 (0)0 引言在当今保险箱快速发展的同时,人们对资产及个人收藏品的全方位防护需求也同样在升级,而对于目前市面上的保险箱防护手段过于单一,应急反应缓慢等弊病,而造成了多起保险箱被盗事故。目前在贵重物品防护及相关珍藏品收藏的保险箱系统中,大多都采用物理安防手段,采取深层加密或者加厚保险箱外层材料厚度等等,虽然保护了保险箱内部的物品,但是系统不能保护保险箱自身,而常常造成保险箱本身失窃而给用户带来巨大损失。在我国数字信息化发达的今天,无线传感器网络技术的兴起,已在各个安防领域得到广泛的应用。但就目前而言,基于多手段,全方位,全天时的无线传感器网络技术如何让保险箱防护体系做到更**,已经成为目前安防保险箱行业的一个重要研究课题。目前,传感器网络技术应用到保险箱的领域在国内还没有先例,有的企业也做了一些安防联动的手段,但是依然探测手段单一,无法真正达到实际应用的需求。针对现有的保险箱系统中存在的这些问题,将无线传感器网络引入现有保险箱系统中,希望能成为主流解决方案。仔细分析需求后,现代的保险箱安防系统应有以下特点:(1)从硬件角度,该安防系统具有无线传感器网络的特点:低功耗,自组织,可采集数据等,同时
基于无线传感器网络智能保险箱安防系统的设计(二
21IC电子网 (0)3.2 节点软件调优3.2.1 模式的选择该模块拥有2种发送模式,分别是命令模式与透明模式,他们的特点为:命令模式在该模式下,模块可解析AT命令并作出回应与发送数据。透明模式模块收到的任何从串口得到的数据均会被转发出去,包括数据与AT命令。在通常情况下,人们会默认使用命令模式来进行配置与数据解析,但在该模式下发送过程会因遇到某些特殊位而停止(例如中止位一般为0x1A),因此在该模式下无法发送例如JEPG 图等16 进制数据。但若使用透明模式,则无法解析短信或AT命令,使模块处于为了解决这个问题,在本系统中引入混合模式,即命令模式与透明模式。如图7所示,系统在初始化和不发送数据时工作在命令模式,以处理用户的配置短信。当有数据需要发送时,模块进入透明模式,数据以16进制格式发送,完毕后回到命令模式继续等待。在引入混合模式后,得以使系统同时兼顾处理AT命令与发送16进制数据。与采用该模式之前,发送效率大幅提高,并因此降低了丢帧率。3.2.2 丢帧的解决(1)部分重发机制:仿滑动窗口协议在本系统中,由于选用超低功耗芯片MSP430,因此不可能将整张图片保存在FLASH中。本文在此借用了TCP/
单片机内核分类介绍
21IC电子网 (0)1.内核诸如51/ARM/90/PIC/AVR……有好多种的,何况内核从来不分类,因为每一家常都可以改内核,你应该问的是架构!!只有懂架构才能用什么片子都驾轻就熟。我详细的说一下吧。HARVARD(哈佛)架构:ROM(程序空间)与RAM(数据空间)分开,便于程序与数据的同时访问,减少程序运行时访问的瓶颈,提高数据吞吐。PRINCETON(普林斯顿)架构:采用通用计算机广泛使用的ROMRAM合二为一的方式,就是众所周知的冯诺依曼结构,程序指令存储地址和数据指令存储地址指向同一存储器不同位置,因此程序指令和数据的宽度相同。举例说明:以英特尔为例:MCS-51用的是哈佛架构,而后及产品16位的MCS-96就是普林斯顿架构。ARM公司卖的内核几乎多是哈佛架构的。2.请问PIC单片机和AVR单片机是51内核的吗?不是,都有自己的C编译环境3.STC51单片机和AT89S51的汇编语言一样吗?内核和指令集都是一样的所以放心另外建议你编辑的时候如果对执行时间要求不是很苛刻的话尽量使用C语言毕竟通用性好且比较简单。4.AVR单片机是什么内核?答:AVR单片机内核就是AVR内核,和51内核是不一样的,如
设计应用
185利用阻抗跟踪TM电量计改善电池备用系统的LiFePO4电
德州仪器 (0)TI 的阻抗跟踪TM电池电量计技术是一种专有算法,它可获取随时间变化的电量和阻抗信息,从而**地计算出充电状态(SOC)和剩余电量。电池备用电源应用中,每隔几天电池便会出现短暂的充电以对自放电进行再补充,很少会出现完全放电的情况。在处理这种应用时,我们需要知道一些特殊条件。使用磷酸铁锂(lithium-iron-phosphate,即LiFePO4)电池时,必须关闭电量计的平衡功能,或者必须使用一种增强型固件。本文将介绍一款TI专门为bq20z45-R1电量监测计而开发的固件,它对数据闪存参数进行编程以实现正常电池循环和*佳的平衡结果。我们还将介绍当正常工作状态下闭关平衡功能时实现离线电池平衡的一些原则。图1显示了TI经过约10年的分析所得出的所有锂离子电池的单电池、开路电压(OCV)电压密度曲线图与放电深度(DOD)的对比情况。(DOD刚好为1/SOC。)您可以看到,SOC曲线的很大一部分,LiFePO4电池的电压均非常扁平。这种电压扁平,导致很难通过阻抗跟踪算法**地估算电池平衡所需的SOC。在充电结束时(约0% DOD),电压上升明显,其导致明显的电池到电池电压发散,从而进一步使
一种推挽逆变车载开关电源电路设计方案
21IC电子网 (0)0 引言随着现代汽车用电设备种类的增多,功率等级的增加,所需要电源的型式越来越多,包括交流电源和直流电源.这些电源均需要采用开关变换器将蓄电池提供的+12VDC或+24VDC的直流电压经过DC-DC变换器提升为+220VDC或+240VDC,后级再经过DC-AC变换器转换为工频交流电源或变频调压电源。对于前级DC-DC变换器,又包括高频DC-AC逆变部分、高频变压器和AC-DC整流部分,不同的组合适应不同的输出功率等级,变换性能也有所不同。推挽逆变电路以其结构简单、变压器磁芯利用率高等优点得到了广泛应用,尤其是在低压大电流输入的中小功率场合;同时全桥整流电路也具有电压利用率高、支持输出功率较高等特点。鉴于此,本文提出了一种推挽逆变车载开关电源电路设计方案。该方案在推挽逆变-高频变压器-全桥整流设计的基础上,进一步设计了24VDC输入-220VDC 输出、额定输出功率600W的DC-DC变换器,并采用AP法设计相应的推挽变压器。1 推挽逆变的工作原理图1给出了推挽逆变-高频变压-全桥整流DC-DC变换器的基本电路拓扑。通过控制两个开关管S1和S2以相同的开关频率交替导通,且每个开关管的占
设计应用
186基于STC89C54RD单片机和AD574的高精度电阻测试
21IC电子网 (0)0 引言电子行业发展迅速,作为*基本的电路元件之一的电阻,在电子系统中的需求量不断加大。在电子仪表中,需要精密的电阻来提高仪表的精度,对于普通的电子仪表的公司而言,需要既快捷又能保证精度的电阻测试仪,在电子电路的设计中,往往需要便捷的测出电阻值的阻值,因此,设计一个不仅**性和可靠性高,而且简易实用的高精度电阻测量仪具有很大的现实意义。利用单片机作为控制核心的智能仪器仪表应用广泛,其具有可靠性高、功耗低、体积小等优点,使得测量仪表更加数字化、智能化和微型化。1 系统设计本系统由单片机STC89C54RD 控制,将被测电阻通过测量电路,将电阻的变化转变为电压和电流的变化送给模数转换器进行A/D 转换,并将得到的数字信号送给单片机,通过软件设计能够实现电阻阻值的判断测量,*后通过显示电路将被测电阻显示出来,同时通过软件设计能够实现自动筛选的功能,系统框图如图1 所示。2 硬件设计2.1 恒流源测电压法采用OP07 构成的双运放恒流源电路,利用流过被测电阻Rx的电流恒定,则通过测量Rx 两端的电压值来算出Rx 的电阻值,在测量小电阻(100-100kΩ)时可以有很高的精度。2.2 恒压源测电