设计应用
16基于单片机的直流电能收集充电器的设计
21IC电子网 (0)近年来,能源短缺问题日益突出,人们在担忧能源枯竭的同时,对能源的浪费却大得惊人。例如各种废弃的电池,尤其是遥控玩具车使用的电池,甚至没用到其能量的一半就被废弃掉了,这不仅造成能源的浪费,更造成了环境的污染。因而研制一种收集各种废旧电池能量的装置已迫在眉睫。本文设计一种以直流电源变换器为核心的电能收集装置,该装置可用于人们在旅途为手机随时充电,也可用于矿工照明等。该充电器可将直流电源的能量传递到3.6 V以上的可充电电池中。系统根据输入电压不同采用MC34063和HT7750来构建供电电路给电池充电,经过89C51单片机控制 AD0832来检测电源输出电压的大小,从而判断是否对电池进行充电,并且检测时间的长短可以根据用户的需要进行设定 ,并通过数码管显示出来。为了提高单片机的工作效率,对单片机处于休眠和工作两种状态进行断续的检测。1. 系统设计框图电能收集充电器的核心为直流电源变换器,从直流电源中吸收的电能转移到可充电电池中。电能收集充电器是将输入的功率尽可能大的输送到所需充电的设备中,使得充电器的充电效率尽可能提高。该充电器对输入电压要求低,并且可以*大可能的吸收直流电源中的能量,比一
手机设计中的抗电磁干扰和ESD防护技术
21IC电子网 (0)目前对于许多流行的手机 图2:新型RC滤波器S21参数曲线。图3:英联电子LC滤波器单元结构。面对手机行业的这些发展趋势,传统的RC滤波器解决方案正在达到其极限。为满足手机视频信号的不断增高以及更强的抗ESD浪涌能力需求,英联电子开发出基于LC结构的新一代EMI滤波器。这种集成的LC滤波器结构可用来提供高达350MHz的截止频率,可支持时钟频率超过60MHz的数据速率。同时它能提供出色的滤波性能,在800MHz至2.5GHz的频率范围内衰减特性优于-25dB。 图4显示了采用此滤波器基本单元架构的S21参数指标。除滤波功能外,集成输入TVS管还能抑制高达15kV的空气放电ESD冲击,达到了 IEC61000-4-2第4级工业标准所要求的性能水平。图4:英联电子LC滤波器的S21参数曲线。英联电子的低电容EMI 滤波器UM4411、UM6411、UM8411支持4、6及8线配置,每一种配置均包含侧接有TVS管的PI型RC滤波网络。器件采用了0.4mm管脚间距的QFN封装,可以为超薄手机的设计师们提供更为宽裕的设计空间。尤其在PCB的布板上,目前一些显示屏 I/O连接座的管脚间距都是0.4
设计应用
17一种简易去除PCBA板工艺边工装的设计原理
21IC电子网 (0)1 开发背景PCBA(印制板组件)是指已经完成元器件组装的印制电路板,广泛应用于航空、数控、计算机、自动化仪器等各个领域。因制造及物流等因素的要求,在PCBA板卡边缘需预留工艺边以实现周转目的,对于产品来说此工艺边是不需要的。因此在元器件组装完成后需要将PCBA板工艺边去除掉。去除PCBA板工艺边的方法大致可以分为三大类:V-cut分板机、铣割分板机和手动去工艺边。如单纯以品质观点来看,铣割分板机(又称铣刀式分板机,曲线分板机)****,克服了V-cut分板机只能直线分割的局限性,主要利用铣刀高速运转将多连片PCBA按预先编程路径分割开来的设备,取代人工折断或V-cut的切割瑕疵,提高产品品质,减少报废率,缺点就是价格昂贵、操作繁琐(需编程);V-cut分板机价格要便宜许多,通过刀片沿着PCBA V型槽进行切割,但只能直线切割,且刀片耗材费用较贵,V-cut分板机按切割方式可分为走刀式和走板式两种(见图1和图2)。手动去工艺边通过手折断或者使用尖嘴钳等工具进行分割,具有成本低廉和使用方便容易等优点,但容易产生应力对元器件造成伤害。对于小批量、多品种和低成本的制造需求来说,以手动去除板边
简单分析微波射频器件极限功率损耗与分散
21IC电子网 (0)发射机要求功率的限制范围由政府机构规定,例如美国联邦通信委员会(FCC)制定的通信标准。但在“不受管制”系统中,比如雷达和电子战(EW)平台中,限制主要来自于系统中的电子器件。每个器件都有一个*大的功率极限,不管是有源器件(如放大器),还是无源器件(如电缆或滤波器)。理解功率在这些器件中如何流动有助于在设计电路与系统时处理更高的功率电平。它能处理多大的功率这是对发��机中的大多数器件不可避免要问的一个问题,而且通常问的是无源器件,比如滤波器、耦合器和天线。但随着微波真空管(如行波管(TWT))和核心有源器件(如硅横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)晶体管和氮化镓(GaN)场效应晶体管(FET))的功率电平的日益增加,当安装在精心设计的放大器电路中时,它们也将受到连接器等器件甚至印刷电路板(PCB)材料的功率处理能力的限制。了解组成大功率器件或系统的不同部件的限制有助于回答这个长久以来的问题。当电流流过电路时,部分电能将被转换成热能。处理足够大电流的电路将发热--特别是在电阻高的地方,如分立电阻。对电路或系统设定功率极限的基本思路是利用低工作温度防止任何可能损坏电路或系统中器件或材料的温
设计应用
18突破技术壁垒,解决蓝牙无线音频的延时问题
21IC电子网 (0)aptX音频压缩编解码技术彻底颠覆了蓝牙立体声音响的聆听体验,可为蓝牙立体声耳机、各类音箱等消费电子应用设备提供高品质无线音频。aptX技术起初应用于无线电广播当中,直至4年前才被引入蓝牙应用领域。它的应用使支持立体声蓝牙A2DP 连接的设备能够输出CD般品质音频。尽管aptX技术克服了蓝牙音频的较低音质问题,但开发人员仍需解决蓝牙音频的延时问题,以便为使用移动设备观看电影或玩游戏的消费者开发出高品质的无线耳机与音箱产品。延时是指音频流从音频源(智能手机、媒体播放器、计算机或控制台)传输至无线接收设备(音箱或耳机)播放所花费的时间。佩戴无线耳机使用平板电脑观看电影时,用户不希望遇到声音与画面不同步的现象;而在无线设备上操作涉及射击、爆炸及其它间歇性意外事故的激烈动作游戏时,游戏玩家也都希望获得直觉的音频响应。为了实现声音与动作之间的同步,延时必须控制在40ms以内。由于传统蓝牙技术的延迟时间超过100ms,其性能无法实现对白及游戏实时同步。因此,各种基于**的射频解决方案(大部分都需要适配器)便应运而生以便填补这个领域的巨大空白,但成功案例却少之又少。CSR近期推出的低延时aptX音频
激光干涉仪MCV-5000系列应用案例
21IC电子网 (0)有关MCV-5000系列应用的几个实例对于大型机床,停机的成本是很高的。美国Optodyne公司设计的太空激光测量系统MCV-5000可以将测量时间从原来的几天减少到几个小时。下面举几个案例来说明该系统在一台机床上来完成测量所需要的实际时间:一、大型龙门机床X轴误差的测量我们已经测量了一台大型龙门机床的直线位移误差、上下角偏以及左右角偏:在X轴总的行程是530英吋或13.25米,我们使用的仪器是MCV-5002太空激光测量系统。测量时间:包括设置、校准、数据采集以及数据分析,总共不到一小时。如使用常规的激光干涉仪,要完成同样的测量可能至少需要**时间。1、将1号及2号激光头用磁座分别安置在机床的主机和辅机各一边。然后两激光束都调准到指向在X轴方向,分开距离200英吋(5米)。设置和调准时间是10分钟。2、机器以200英吋/分的进给率沿X轴从0位移动到530英吋,然后再回到0位,每一步进5英吋停顿4秒钟。使用LDDM数据采集软件,激光测量数据可自动记录。数据采集时间总共是22分钟。3、将2号激光头以与1号激光头相同的Y座标位置、但分开的垂直距离30英吋(0.75米)从辅机一边向主机一边移
设计应用
19基于NiosⅡ的数字示波器的设计与实现
21IC电子网 (0)0 引言在电子技术领域中,示波器的应用非常广泛,使用它可以方便直观地观察到信号的全貌,并测量信号的幅度、频率、周期等基本参数。传统的模拟示波器显示时采用荧光物质的余辉时间都是一定的,导致其难以观测到周期较长的信号。另外,模拟示波器还无法对信号进行一些特殊的数学处理(如FFT)。而数字示波器正好可以克服模拟示波器的不足,它采用各种先进的测量技术来满足各种应用。如基于采样原理,采用高速A/D转换器实现高速数据采集,将模拟信号数字化,然后借助处理器强大的数据处理能力实现各种数字信号处理算法,将波形以图形的方式直观地显示出来,并能够得到被测信号各种丰富的参数。1 系统总体方案本设计的系统框图如图1所示,得益于FPGA的灵活性,系统的大部分功能都在FPGA内部完成,使得整体结构非常简洁。外围电路主要包括A/D转换模块、LCD显示器、SD卡、FLASH和按键。A/D转换模块的功能是实现模拟信号到数字信号的转换;FLASH模块的功能是存储SOPC(System-on-a-Programmable-Chip)片上系统的固件程序;SD卡模块的功能是实现测量信息的长期、大量存储,提供与PC机的接口,便于后
无线LED照明系统的设计应用
21IC电子网 (0)1. 无线 LED 照明系统的简介照明系统与人民生活息息相关,但目前绝大部分照明系统都是利用各类普通开关对灯具进行打开和关闭,灯光的亮度调节也是通过普通的调光开光进行相应的调节。每次进行照明系统的操作须走到开关处才能完成,且一个开关一般只对应一路灯具,导致需要安装很多开关,因此非常有必要设计一种集调光和开关一体的无线遥控发射接收装置以提升照明系统的智能化。这将有效地克服传统有线控制的弊端,减少线路布局,并使人们可自由的在任何地方都可对照明系统进行相应的操作。基于这种需求,本文设计了无线 LED 照明系统的解决方案,具有非常丰富的功能。具体来说有以下几种功能:1、集中控制和多点操作的功能;2、软启动功能:开灯时,灯光由暗渐亮,关灯时,灯光由亮渐暗。避免大电流冲击,保护照明系统,延长使用寿命;3、灯光明暗调节功能:调节不同灯光的亮度,操作方便;4、全开全关和记忆功能;5、定时控制功能;6、亮度自适应调节;2. 系统结构与总体方案设计本文设计采用了TI的CC430 无线通信平台,该平台融合了基于16Bit 的超低功耗MSP430内核以及业界**的不足1GHz 的CC1101 RF收发器之上。
设计应用
20一种基于FPGA+DSP的通用飞控计算机平台设计
21IC电子网 (0)飞控计算机是现代导弹制导与控制系统的核心装置,其性能的好坏直接关系到**制导的精度和杀伤目标的概率。近年来舵机、导引头、惯导等弹载设备日益向着数字化方向发展,因此设计一种能兼容多数字式设备的通用飞控计算机平台尤为重要。传统的单处理器核心飞控计算机难以在多通道异步数据收发的同时保证数据处理速度,难以满足现代导弹的要求。本文提出了一种基于DSP+FPGA结构,对外接口为422的通用数字飞控计算机平台。此平台能充分发挥DSP的运算速度,实现飞控算法。采用基于FPGA的双RAM缓冲机制,能很好地解决异步串行数据实时同步数据处理问题,满足飞控系统需求。1 设计思想和工作原理1.1 设计思想对于单DSP核心的飞控计算机,要收发多路异步串行数据就会占用多路中断,导致中断响应不及时造成数据丢失。同时多路中断也会影响到数据传输的实时性。飞控计算机对数据的完整性和实时性要求较高,传统单DSP核心不能满足弹上多数字式设备的要求。由于FPGA具有强大的并行处理能力,所以采用增加一片FPGA用于异步串行数据的收发的方法弥补单DSP核心的缺陷。DSP+FPGA的结构能将DSP从繁琐的外部接口管理中解放出来,充分发
电感式接近传感器转型成机械开关应用
21IC电子网 (0)随着工业控制的发展,如今控制系统的生产往往需要选取大量的传感器和限位开关。为了更好的满足这一领域的需求,SoftNoze索福诺思传感器配件贸易(上海)有限公司将测距改变式弹力杆引进中国工业控制市场。测距改变式弹力杆结合普通的M12X1电感式接近传感器为控制系统设计工程师以及技术员带来了更多的选择。接近式传感器本身只能近距离且无接触检测金属物体。测距改变式弹力杆装置*大的特点是可以使触点的感应范围范围过载。其中的弹簧加载活塞,探针以及按钮是用来接触产品然后检测产品是否到位、定位准确以及核实被测产品。现如今标准型接近式传感器与测距改变式弹力杆相结合能够检测大多数物质,该合成的活塞设计成就了许多新的应用。其中一种应用称做:Poka- Yoke(念做“poka-Yo-kay”),是一个日本术语用于“误差检测”过程中。Poka-Yoke*根本的原理是制造出一种设备让工人不可能或者至少是很难因出错而生产出不合格产品。BarrySinnott,索福诺思中国区总经理,解释道,“一个配有Poka-Yoke的自动化系统能防止加入不匹配的产品。譬如在一个用来生产各种各样不同样式和尺寸的汽车消声器,Poka-
设计应用
21基于CORTEX-M3的多机通信网络的设计与实现
西安欧亚学院信息工程学院 (0)摘要:系统以STM32F103作主控单元,使用RS485通信总线,制定了一套通信协议,从软件角度保证了总线仲裁机制的完整,保证了测控网络的正常运转。在系统设计论述过程中,根据RS485通信总线的特点,论述了系统中多机通信设��的原理及过程,结合在系统调试过程中遇到的问题,提出了在使用RS485过程中的注意事项。随着嵌入式技术的发展,测控设备逐渐智能化。企业信息化需求在设备选型时一个必要条件就是设备要具有联网通信接口。RS232接口能够实现点对点的通信方式,但不能实现联网功能,且远距离传输性能抗干扰性差。RS485接口解决了此问题,其数据传输*高速率可达到10 Mbps,且接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力强,抗噪性好,适合于远距离传输。RS485总线*大可以支持32个节点,通过特制芯片,*大可以支持400个节点,因此,RS485非常适合于分布式测控系统通信领域。但RS485只能代表通信的物理介质,数据的传输访问必须开发相应的程序。CORTEX—M3是基于ARM7架构的处理器内核,采用哈佛架构,其功耗低,性价比高。在多机通信网的设计中,经过需求分析,提出并设计了一种基于C
基于C8051F040的CAN总线与RS-232通信设计
上海海事大学 (0)摘要:为了实现对CAN总线和RS-232串口双向通信需求,提出了一种基于C8051F040单片机的数据通信方案,并完成系统设计。分析了CAN总线和RS-232串口的通信特点,介绍了单片机硬件,并对软件的设计思路与流程做了详尽描述,完成功能检测。实验结果表明,该设计达到了要求。目前工业设备之间的通信很多采用RS-232接口,但由于RS-232通信距离短、接口易损,而且只能进行点到点通信,不能直接组成多点通信网络。而CAN通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点,本文介绍一种可以实现RS-232与CAN总线通信的方法,以更好地适应现代工业发展的需要。控制器局域网CAN(Controller Area Network)是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而应用开发的一种通信协议。在国外,尤其是欧洲,CAN网络已被广泛地应用在汽车上,如BENZ、BMW、PORSCHE、ROLLS、ROYCE、JAGUAR等车。它是一种串行通信网络,支持分布式实时控制,*大传输速度可达1 Mbids,*大传输距离为10 km。CAN规范已被ISO国际标准组织制订为国际标准,即
用数字示波器对系统总线实时抖动测试不失为实用可靠之方法
21IC电子网 (0)1、问题的引出在研发项目中常遇到下列几种情况:**、随着计算机和通信系统总线速度的显著提高,特别是各种不同的采用内嵌时钟技术的高速串行总线日益普及,定时抖动已经成为影响其性能的基本因素;**、在一个实际系统中,电源噪声有多种不同的来源,即随机噪声与来自于开关电源或其他数字电路的数字毛刺,就会造成信号质量的降低;再则,又如DVD普遍于国内外伴随的品质控制-抖动问题又成为用户关注的焦点。如何面对关系到系统成败关键的上述领域所具有共性的抖动测量技术与方法是我们应研讨的方案。往常对计算机通信系统与DVD品质控制的测试中,较多的采用二种方法:其一、使用专用测量设备,如误码仪(BERT)或LE 1875抖动分析测量仪, 在技术上采用了数字时间取样和处理技术(TIA),配合一个全彩色LCD显示屏,可以提供快速、**和**的分析,便于研制、生产、品质控制部门对DVD-RAM进行跟踪检测;其二、为了衡量一个时钟源对于电源噪声的抑制能力,我们将一个正弦信号注入到电源,然后在各单一频点测量确定性抖动。可以采用多种不同的设备完成这种测试,例如数字示波器、时间间隔分析仪(TIA),或者频谱分析仪。上述用专用误码