1.求关于声光控电路的毕业设计(电路原理图如下)论文
原理设计1.1 方案选择 声光控路灯是一种与普通路灯电路不同的路灯,它比平常的路灯更“人性化”。
在白天或光照强的时候它是熄灭的,可是一到晚上或者光照弱的时候灯又会自动亮起来。当它们用在走廊里时,只要有脚步声它也会亮,当安静下来时它又会熄灭,做的好的声光控路灯还有延时功能。
这就省去了认为操作的繁琐,如此“人性化”的路灯正越来越取代传统路灯的地位。 这次课设我们题目的声光控路灯电路,要求是能让它在白天或光照强的时候熄灭,在晚上或光照弱的时候灯亮。
声控能在晚上起作用,有声音时灯亮,并能延时 30 秒钟后等再灭,当没有声音时路灯熄灭。老师并没有像其他班的老师那样给我们题目,所以还得自己去合适的图来完成任务。
最后我们两个基本符合条件的原理图,如下图所示: 图 1.1 电路原理图 1 1 图 1.2 电路原理图 2 从表面上看来,图 1.1 和图 1.2 都能满足课设的要求,刚开始我们选择的是图 1.2,因为当时还未找到图 1.1,照当时的情况看来,图 1.2 算是最符合条件的了,不过由于感觉图 1.2 的原理过于复杂,对于我们来说还有点难理解,于是我们又找到一张图,也就是我们制成板的原理图了,与图 1.2 相比,图 1.1 明显更简单,并且各不分都有说明,让人一目了然,还有一点就是图 1.2 的供电电压是220V,而图 1.1 的供电电压为 6V,为了方便检测,6V 的电压显然更好搞,所以在既满足课设条件又符合简单清爽的观念的评判下,我们最终选择了图 1.1 作为本次课设的原理图。1.2 对电路元器件及原理的分析1.2.1 对电路元件 CD4011 的介绍 图 1.3 CD4011 引脚线图 2 如图 1.3 所示为 CD4011 内部引脚线的图,因为该元件为本电路最复杂的元器件,所以先对它进行一点介绍。
CD4011 是四-2 输入与非门集成电路,它的内部由 4 个与非门组成,它具有功耗低,抗扰能力强,电源电压范围宽广等特点,而且附加输出缓冲器,因此输入输出特性得到改善,当负荷增加而引起的传输时间变化被控制在最小限度。特别要注意图 1.3 中所示, Vcc 和 Vss 是接直流电源的,这是保障该元件正常工作的不可缺少的条件。
1.2.2 电源部分 为了方便使用,本次我们使用了 4 节干电池充当电源,电压源并联了一个电容 C1,它能改善电源的内阻,减小电源的内阻,尤其是在电池使用较久,电压降低时。C1 可是 使声控放大电路继续发挥较好的作用。
1.2.3 声控部分 如图 1.3 所示,该部分主要用到了三极管和压电陶瓷片,由于当时我们去买元器件时店里没有它卖,所以我们便用蜂鸣器代替了它,它们二者都能充当传感器的作用。当外界有一定声响时,它的输出电压给三极管的 BE 极残生 I b ,C 极点位下降,与非门 1A 的输出端变为高电压;当响声消失时,1A 的输出端又回复到低电位。
该部分中 R1 的阻值为 2 M Ω,三极管的 C 极连接可变电阻 W,调节这个电阻使 C 极的起始电压处在比与非门电路 1A 输入阀值略高一点的电位。1A 的初始状态,由于两个输入端都是高电位,所以输出端都是低电位。
1.2.4 光控部分 该部分主要由一个光敏电阻 LR 和单排阵 T3-4 组成。 单排阵大概相当与一个开关的作用。
当把它上面的“帽子”拿掉后该部分就断开了,当它戴上“帽子”后又会导通,再看光敏电阻 LR 的作用:当环境有一 3定亮度时, LR 的阻值很小,所以 2Ab 处于低电位,不论 2A5 是什么电位,2A的输出总是高电位 ,二极管 4148 因为电压反偏而截止, 和 R4 下端始终处于 C2高电位,也就是使 3A,4A 的四个并联输入端都处于高电位,它们的输出端处于低电位,所以电路在亮的环境下不论出现多大强度音响 LE 都不会发光。1.2.5 延时部分 该部分主要由一个 47uF 有极性的电容 C2 和 2MΩ的阻值的电阻 R4 并联组成。
C2 的上端为“”极,因此其下端是低电位,不过由于 R4 与之并联,且 R4上端连接电源正极,显然 C2 下端的低电位并不能维持很久,它的下端的电位会慢慢升高,当电位达到或者超过阀值时,其后面的两个与非门会发生翻转,此时输出端又变成了低电位,LED 会熄灭。如果没有 C2,那么下端的低电位可以很快上升,电容使上升过程变慢,这就是电路的延时功能。
1.2.6 发光部分 本次课设中,我们没有选用灯泡,而是选择了发光二极管 LED,它们在本实验中可以互换,因此我们选择了更便宜,小巧的发光二极管,当它两端流过电流时它就会发光。2.布置电路板上元器件及焊制 虽然我们选用的原理图比较简单,可其实却并不那么简单,因为原理图上的4 个与非门是分开画的,并没有显示出它们的联系,而实际上它们却是连在一起的一个一个元器件,这就大大增加了焊制的难度。
为了方便后面的焊制,我们采取的是先布元器件,后焊制的方式,先布管脚多的 CD4011,然后再把每个管教引出来连接的元器件放在它周围,这种方式有背于我们平常分析和观察电路的惯用思维——即从电源一极看过去,逐个分析元器件,虽然有点不习惯这种思维方式,但不可否认,这确实使电路布置得更加有条理了,从而避免了混乱,这是最重要的。 4 剩下的就是焊制了,由于我们都是新手,从前都没焊过电路板,所以如何把电路焊好就成了急需解决的问。
2.求 直流稳压电源电路设计的 毕业论文
直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。
一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。本设计给出的稳压电源的输出电压范围为0~18 V,额定工作电流为0.5 A,并具有"+"、"-"步进电压调节功能,其最小步进为0.05 V,纹波不大于10 mV,此外,还可用LCD液晶显示器显示其输出电压值。
1系统硬件设计 本系统由电源模块、调压模块、D/A转换模块、显示与键盘模块组成,图1所示是该直流数控稳压电源的结构原理框图。 1.1系统电源模块 在图1中,220 V市电经220 V/17.5 V变压器降压后得到的双17.5 V交流电压,经过一个全桥整流后可得到±21 V两路电压,其中一路+21 V电压供给调整管,作为电源对外输出,另一路经三端稳压器7815得到+15 V,再经过7805得到+5 V的电压。
-21 V的电压则经三端稳压器MC7915得到-15 V电压,以作为系统本身的工作电源。 1.2电压调整模块 该稳压电源中的电压调整模块电路如图2所示。
其中调整管采用复合管形式(由Q1、Q3组成),以实现大电流输出,由于该设计要求Iomax=0.5 A,Iomin=0 A,Pm=(Vimax-Vomin)Iomax=(18-0)*0.5=9 W,因此,本电路中的调整管可选TIP41(其Icmax=6 A>Iomax=0.5 A;Pcw=65 W>9 W,VCEOmax=100 V>18 V),当然,也可以选用2N5832。 电路的比较放大采用运放NE5534来设计,该器件具有共模抑制比高,响应速度快和压摆率高的特点。
设计时可由R10、R11A、R12组成分压取样电路,并要求R10/(R11A+R12)=1/4,即当输出电压存在△UO=0.05 V时,△Ua=0.04 V,这与DAC的输出(10/255=0.04V=1LSB)变化一致。事实上,经过DAC转换以将电流转换为电压并进行电压放大后,即可将得到的10 V电压送比较器NE54534的同相端作为比较的基准电压。
由于DAC0832是8位的D/A转换器,故有255步进。由此,当CPU控制DAC变化1LSB时,其对应Va的变化为0.04 V,故Uout的可调变化量为0.05 V(步长)。
NE5534和Q1、Q3及取样电路构成的负反馈电路可实现调节输出电压的目的(稳压)。 电路中的过流保护由R9与02完成。
当Io>0.7A时,VR9=R9Io≥1*0.7=0.7 V,此时Q2导通,并对调整管Q3的基极分流,使TIP41的导通电阻增大,输出电压降低,从而达到过流保护的目的。必要时,也可接入一红色发光二极管作为过流指示。
该系统的短路保护采用保险管来完成。 1.3 D/A转换模块 本系统中的数模转换电路如图3所示。
它由DAC0832、两级低漂移的运放μA714及VREF电路组成。DAC0832和运放U3A将CPU发出的8位二进制数据转换成0~-5 V的电压,然后经运放U3B反向放大2倍,以得到0~10 V电压。
因此,该DAC的转换分辨率为10/(28-1)=0.04 V,即CPU输出给DAC的数据变化为1 Bit,DAC输出电压的变化为0.04 V。VREF电路为DAC提供基准电压,调节R5A,可使基准电压保持为5 V。
1.4显示与键盘模块 本电源中的电压显示与键盘电路如图4所示。当输出电压经R13限流和R14取样后,即可送如TLC2453-1进行模数转换。
图4中的TLC2453-1为11通道、12位串行A/D转换器,具有12位分辨率,转换时间为10μs,有11个模拟输入通道,3路内置自测试方式,采样率为66 kbps,线性误差±1LSBmax,同时带有转换结果输出EOC,并可单、双极性输出。通过其可编程的MSB或LSB前导可编程输出数据长度。
TLC2453-1的时钟频率选用4.1 MHz,电源输出电压Uo的取样信号从IN0输入,芯片的I/O时钟端、数据输入端、转换数据输出端、片选端分别与AT89S51单片机的P2.3、P2.2、P2.1、P2.0相连,然后经单片机处理后从P0口输出,在经排阻9A472J驱动后送字符型液晶显示屏SMC1602A显示输出电压。电路中AT89S51单片机的晶振频率选用12 MHz,P1.0~P1.3接调压按钮。
增加电压时,粗调用按键S1,步进为1 V,细调用S2,步长为0.05 V;减小电压时,粗调用S3,步长为1 V,细调用S4,步调为0.05 V。这样,经过它们的有机结合便可将输出电压调节到所需的电压。
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3.求一篇关于脉搏计原理和设计的毕业论文 要求4000
摘 要 该论文研究了基于微机的脉搏信号实时采集系统。
研究工作的主要结果和创新点可归纳如下: (1)研究了PVDF压电脉搏传感器的设计。分析研究了PVDF压电薄膜的压电方程,推导出了压力与输出电荷的关系,在此基础上设计了电荷放大电路,并对电荷放大电路进行了线性化修正。
经过与电压放大电路比较发现,修正后的电荷放大电路性能稳定,灵敏度高。分析了脉搏测试中的各种噪声,并采取相应的措施加以滤除。
(2)设计了基于凌阳单片机的三路脉搏信号实时采集系统。该系统采集精度高,处理速度快,可实现单片机内数字滤波,并重点研究实现了单片机USB接口与PC机的通信,提高了数据传输速度,进一步抑制了噪声。
(3)利用小波变换提取了脉搏信号的特征值。分析了正常的人脉搏信号的小波域特征,发现脉搏信号的时域特点严格对应于其小波变换的过零点。
提出的过零点检测算法,较好解决了脉搏信号时域特征点参数多,分析复杂,误差较大的问题。提取了正常人脉搏信号的特征,以期为临床应用提供更易判断的依据。
本文的工作是对智能化测试脉搏信号的一次努力和尝试,无论是在传感器设计、信号传输,还是在脉搏信号处理上,都采用了比较独特的方法,为中医脉搏信号智能化测试研究提供了重要而具有指导意义的途径 关键词:脉搏信息 传感器设计 计算机辅助测试 信号处理 小波分析 摘 要 1 ABSTRACT 1 第一章 绪论 4 1.1课题研究的意义与作用 5 1. 2脉搏信号及脉图 6 1.2.1脉诊有关的概念 6 1.2.2脉搏信号的性质 6 第二章 PVDF脉搏传感器及其系统的研制 8 2.1引言 8 2.2设计原理 8 2.3信号调理电路 10 2.3.1线性电荷放大电路 10 2.3.2端频率选择电路和时间常数电路 14 2.3.3除噪设计 14 2.4实验与结果 15 2.4.1实验 15 2.4.2灵敏度测试[9] 16 第三章 基于凌阳单片机的脉搏信号采集处理系统设计 16 3.1凌阳单片机 16 3.2系统硬件结构 17 3.3数据采集 17 3.4SPCE061A与PC机通信的实现 20 3.4.1硬件方案 20 3.4.2软件设计 22 3.5讨论 24 第四章 基于小波分析的智能化脉搏信号测试方法 25 4.1小波分析基本原理[24] 25 4.2.小波变换滤波与传统滤波方法的比较 27 4.2.1小波变换模极大值滤波法 27 4.3小波变换提取脉搏信号特征值 32 4.3.1正常人桡动脉波的特征点及其二进制小波变换 32 4.4本章小结 34。
4.供用电技术毕业设计论文
无线供电技术方案及应用 摘要:无线供电是一种方便安全的新技术,无须任何物理上的连接,电能可以无接触地传输给负载。
通过介绍无线供电的原理 和简易的无线供电模型,探讨和分析其中一些关键问题。 关键词:无线供电;电磁波;电磁耦合;非辐射性谐振磁耦合 无线电是指在自由空间(包括空气和真空)传播的电磁波。
无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。无线电技术的原 理在于,导体中电流强弱的改变会产生无线电波。
利用这一现 象,通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传 播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。
通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的 目的。无线电技术大量应用于以无线广播、电视、移动通讯和无 线数据传输网络中。
既然电磁波不需要介质也能向外传递能量, 那么我们能不能在电力传送上也采用无线传输的方式呢? 1电磁波方案 1.1原理 电磁波,俗称无线电波是人们非常熟悉的一个概念。电磁波 不仅能传输信号,它也能传输电能。
1.2应用 美国一家公司Power Cast开发了这项技术,整个系统基本 上包含了两个部件,称为Power Caster的发射器模块和称为 Powerharvester的接收器模块,前者可插入在插座上,后者则嵌入 在电子产品上。发送器发射安全的低频电磁波,接收器接收发射 频率的电磁波,据称约有70%的电磁信号能量转换为直流电能。
该项技术之所以会得到多家厂商的青睐,原因在于它独特的电 磁波接收装置,能够根据不同的负载、电场强度来作调整,以维 持稳定的直流电压。可为各种电子产品充电或供电,包括耗电量 相对较低的电子产品,诸如手机、MP3随身听、温度传感器、助听 器,甚至汽车零部件和医疗仪器。
2电磁感应(磁耦合)方案 2.1原理 电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化。电磁感应是电磁学中的基本原 理,变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的,变压器由 一个磁芯和二个线圈,即初级线圈与次级线圈组成。
当初级线圈 两端加上一个交变电压时,磁芯中就会产生一个交变磁场,从而 在次级线圈上感应一个相同频率的交流电压,电能就从输入电 路传输至输出电路。对图1所示的变压器基本电路,两个端口的 电压降可表示为: V1=jwL1I1-jwMI2 Y2=jwMI1-jwL2I2=ZLI2 式中L1、L2和M分别为初级电感、次级电感与互感,ZL是 负载电阻。
初、次级间耦合度可用耦合系数K来定义:K=M/ 32 姨L1L2 耦合系数反映了变压器的优值,对于一个近似于理想的变压器, 可简单表示为:V1/V2≈L1/L2≈N1/N2 式中N1与N2分别是两个电感的匝数,就是所说的电压比 等于匝数比。 2.2应用 应用于无线供电或充电的装置而言,其初级线圈与次级线 圈处于两个分离的各自部件中,因而线圈间的耦合是比较松散 的。
该系统相当于一个分离式疏松耦合变压器,选用Ferrite芯增 加其耦合效率、减少漏磁。 最早使用电磁感应原理传输能量的是电动牙刷。
电动牙刷 经常接触水,不采用直接充电方案,在充电座和牙刷中各有一个线圈, 当牙刷放在充电座上时就有磁耦合作用,类似一个变压器,感应 电压整流后就可对镍镉电池充电,整个电路消耗功率约3W。 日本东京大学的教授们设计了一种塑料薄膜电源,很有创 意,用途也十分广泛。
例如,可将它铺在地板上或桌子上,或嵌入 在墙壁上,为圣诞树上发光二极管、装饰灯供电,为鱼缸水中灯 泡或小型电机供电。薄膜电源由四层塑料薄膜组成,最低一层是 电导可控的有机晶体管,上面是感测兼容电子设备接近的铜线 圈,再上面是接通或关闭电源的MEMS开关,最上面一层是传送 电能的铜线圈。
制作工艺采用了丝网印刷和类似于喷墨打印的 新工艺。它的工作过程是这样的;当物体处于薄膜2.5cm范围内 时,最靠近的MEMS开关接通电源,电感线圈就利用感应原理向 设备供电。
据称,该项技术的效率是很高的,电源传输效率可 81.4%。目标的价位每平方米约100美元。
英国一家公司Splash power推出一款利用电磁感应原理 的手持式设备无线充电器。主机Splash Pad是一个经久耐用、鼠标垫大小充电座,另一个部件是安置在PDA或手机内的Splash Module。
图2是它的原理示意图。当设备放置在Splash Pad上时,Splash Module有效地从充电器吸收能量,为设备中的 电池充电。
Splash Module可按产生的电功率要求、空间大小和 形状定制,直接整合在设备中,或作为一个附件使用。它的优点 是:高效率接收器,符合设备充电协议。
实时、合理的检测器,防 止充电器误用。自动处于低功率状态,符合欧洲EnergyStar准 则。
可缩放的磁芯体拓扑,支持目前的和未来的产品市场。 电磁感应还被用来为MEMS器件供电。
MEMS器件,尤其是内置 执行器的微型器件对电源有特殊要求,这里无线供电就显示出 它的优越性,没有物理限制,高电压和高功率可能性。 3非辐射性谐振磁耦合方案 3.1原理 2007年,美国麻省理工学院(MIT)以Marin Solijacic为首 的研究团队完成了一项无线传输电力的实验。
实验室里放置着2 个铜线圈,一个线圈通电,另一个放在离它2米外。
5.“无线多路遥控电路设计”毕业设计的完整论文,如果好的话将外加奖励
无线多路遥控电路设计
关键词:设计,无线多路,遥控,电路,
摘 要:本文主要是围绕无线遥控发射接收系统的相关的理论和实践应用进行了研究。本无线多路遥控发射、接收系统通过空间传播,实现对远处受控设备控制的控制系统,可对8个受控对象进行8种工作状态的控制,适用于对工业、医疗、家用电器等设备的工作状态的无线遥控。
主要包括以下的内容:根据项目要求,设计无线遥控发射接收系统,给出了硬件设计电路和编码解码元件结构,详细叙述了系统的硬件线路的设计要点和结构以及遥控电路编码解码的技术。文中使用按键实现多路遥控控制设计方法,给出了该设计方法详细的原理说明和具体的设计电路。文中设计的电路和控制方法适用于一般的简单的遥控系统设计,硬件设计也有一定的实用性和通用性。
多路遥控电路由接收主机、配套的查阅/清零遥控器以及各独立的发射器组成,下面分别介绍。
一、接收主机电路:
原理见图1。专用解码芯片PT2243是该电路的心脏,它除具有动态扫描解码功能外,还含有三位数字译码
电路、音频功能提示及延时电路等。
图1中,当高频接收组件T932收到由发射器送来的无线编码信号时,经脉冲电路解调整形后,从T932的2脚输出已还原的地址码、交叉加密码、数据码、时钟密码等信号,此信号加到PT2243的10脚,经内部动态解码扫描器确认此信号全部有效时,从相应的端口输出3位数字译码信号,可直接驱动3位7段LED显示屏。也可供用户与其它电路连接,例如PC机管理。{18}脚是有效数据音源提示端,每次接收到有效数据时输出10秒间歇蜂音信号,如不清零,该端每隔30秒提示一声,表示机内存有数据。该接收机可储存大于60组由发射端送来的数据码,且掉电也可长期保存。
{26}、{27}脚外接的3ر58MHz晶振为系统提供精确的时钟。{28}脚为系统复位端。12、13、14脚分别是解码有效5秒、15秒、30秒高电平输出端,可以配合待机显示亮度控制或外接报警时间控制等功能。{11}脚是密码学习记忆、消除端,供厂家初始化及用户重置发射机时使用。综上所述,PT2243是一片动态解码、译码及多功能输出的专用芯片。其外围电路极为简洁。
二、查询/清零遥控器
与接收主机配套的查询/清零遥控器,是一只可以随身携带的微型无线遥控器,它可对主机显示的或储存数字进行翻页查询或清除。其内部是由编码电路和高频发射电路组成。与以下介绍的发射器工作原理基本一致,只是数据码的控制略有区别。
三、遥控发射电路
接收主机可接收由不同位置、不同监测功能发射器发来的数字信息,其发射电路是大同小异的,见图2。图中,IC3是常用的编码电路PT2262,在这里为了配合专用的解码芯片,其地址码选用A0~A5三态组合编码,而数据控制选用A6~A10,其接高、低电平及空置可三态组合243组数码来代表各发射机的身份号码,通常该状态由厂家根据发射器组合地址重复的机率,采用A11端作加密控制,以及配用不同的加密电阻RS来设定增加地址密码的组数,并通过频率交叉发射技术,使产品具有极高的保密度。
编码脉冲从IC3的17脚串行输出,通过VT2向由VT1、B等组成的高频发射电路进行调制。发射电路可采用常规LC振荡或晶体稳频发射电路,前者成本低,后者工作较稳定,图2属于稳频发射电路,供读者参考。
四、实际应用
该多路遥控电路的应用范围很广泛,尤其是应用在多点位的控制,下面介绍该电路在医院病房呼叫显号装置上的应用。
将发射器安装在病人床头,只要按动床头遥控开关,放置在值班室的主机便会发出蜂鸣提示音及数码显示位置,以及30秒周期性提示,值班员可用查询遥控器进行清零或翻页读出曾呼叫而未清零之数码。该装置在医院使用的最大特点是安装无需布线,实用性强。
6.仪表系统电路设计毕业论文
毕业论文 电热锅炉温度控制系统设计,共39页,17408字,附电路原理图。
1前言 1.1课题的背景,目的及意义 1.1.1 课题的背景 电子技术的发展推动了微处理器的发展和应用,使得微处理器朝着速度快、集成度高、价格便宜、性能优良等方面发展。现在微处理器在生活、工业等领域应用的范围相当广泛,尤其用微处理器改造落后的设备控制器具有性价比高,提高设备的使用寿命,提高设备的自动化程度等特点。
电热锅炉的应用领域相当广泛,在相当多的领域里,电热锅炉的性能优劣决定了产品的质量好坏。目前电热锅炉的控制系统大都采用以微处理器为核心的计算机控制技术,既提高设备的自动化程度又提高设备的控制精度。
[1] 本课题来源于过程控制实验室。电热锅炉是机电一体化的产品,可将电能直接转化成热能,具有效率高,体积小,无污染,运行安全可靠,供热稳定,自动化程度高的优点,是理想的节能环保的供暖设备。
加上目前人们的环保意识的提高,电热锅炉越来越受人们的重视,在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。电热锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。
主要是控制水的温度,保证恒温供水。 随着计算机和信息技术的高速发展,单片机广泛的应用于工业控制中。
工业控制也越来越多的采用计算机控制,所以我们采用AVR系列单片机来做控制器。 1.1.2选题的目的及意义 本控制器主要是针对过程控制实验室的控制装置而设计的,对过程控制实验设备的电热锅炉的温度进行控制,是实验室建设的需要。
选择这题目能锻炼我们的能力,给我们提供了一个理论和实践相结合的机会。通过这次毕业设计,我们能对单片机程序设计、自动控制理论、检测技术与仪表方面的知识有进一步的了解,以巩固我们学过的知识,开拓我们的视野。
同时,由于学过的知识十分有限,很多东西还要自己去学习,这样也锻炼和提高了我们的自学能力,为提高我们以后的自身竞争能力打下基础。[2]。
7.开关电源的设计 论文及原理图
基于AT89C52和IW1692的智能开关电源设计与研究3摘 要:针对采用模拟控制的开关电源的一些问题,提出了一款以AT89C52为核心控制器,利用了AC/DC电源控制芯片(IW1692)的数字化智能开关电源系统,并对该系统的硬件电路和软件设计进行了介绍。
通过测试,本系统较好地解决了模拟开关电源的缺点,达到了相应的目的要求。关键词:开关电源;智能化;数字化 0 引 言随着开关电源技术的成熟,在有些应用场合要求开关电源具有一定的智能,能实现精确的程序控制,并能组网工作,以便于实时了解设备的参数(如电压、电流)、工作状态(正常、故障)等信息。
对于采用模拟量反馈控制的开关电源,在这些场合使用时不可避免地存在这样一些问题:(1)负载在较大范围内变化时反馈环路不稳定,易产生自激振荡。(2)不能实现精确的程序控制。
电池的充电设备、TG脉冲弧焊电源设备必须按照工作规程进行程序控制。对电源的输出要求可能为恒流恒压或恒压限流,这样所用的电源必须能够在各种工作状态之间自由转换,这是常规开关电源难以实现的。
(3)伺服型开关电源常要求电源的输出受外电路控制,而远程控制信号通常为模拟信号,在传输过程中常常会受到外界干扰,导致控制失败。用数字控制方式代替模拟控制,上述问题可以得到很大的改善。
1 数字化智能开关电源的设计思路及要求 智能化开关电源的主要功率变换电路仍然采用与传统开关电源相同的拓扑结构,但其反馈控制环路不采用传统的模拟控制方式,而是采用数字控制方式,即误差采样,脉冲宽度调制(PWM)的调制信号的计算、生成,遥感信号的接收、处理等控制部分电路均使用数字控制技术。通过智能化的数字控制技术,力求解决环路的稳定性、抗干扰性、电源远程控制性等问题。
本开关电源主要技术指标:①交流输入电压85~265 V AC宽范围输入;②直流输出电压5~15 V连续可调;③输出电压调整率≤2.5%;④具有输出短路控制;⑤具有电压显示功能及故障报警指示。2 硬件电路设计2.1 硬件电路原理系统原理框图如图1所示。
电路的工作原理为,市电经EM I滤波、整流滤波变成直流电送入功率变换电路(DC/DC),功率变换电路在PWM电路和单片机的控制下输出稳定的直流电压。用户可根据需要通过键盘对开关电源输出的电压值调节,单片机系统自动对电源输出电压进行数据采样,并与用户给定数据进行比较,然后根据设置的调整算法控制开关调整电路,使电源输出电压符合给定值。
单片机在调整电源输出电压的同时还要检测电路的输出功率,当输出功率超过最大功率时,就起动保护电路,实现保护功能。为了使智能开关电源能可靠、安全地工作,本系统可设置多重监测和保护系统,主要包括过压、欠压和短路保护。
2.2 主要芯片介绍2.2.1 IW 1692WI 1692是一种采用数字控制技术,高性能的AC/DC电源控制器。其数字调节设计是高效率的,内置保护功能,使外部元件较少,简化设计使电路成本较低,电路工作可靠。
WI1692无需次级反馈电路,但能实现良好的线性负载调节;无需环路补偿元件,但提供稳定的运行。脉冲波形分析设计在第一环路,使得反应速度远远超过传统解决方案,从而提高了动态负载响应。
内置功率限定功能,使变压器设计变得最优化,可以使用最普遍的离线设计变压器绕组,并且提供宽输入电压范围,低起动电压。当输出电流大于最大负载电流的5%时,WI1692以固定频率PWM模式运行。
当输出电流减小,开关管导通时间Ton也减小,当Ton下降至Ton2m in,芯片转换为脉冲频率调制(PFM)模式,即轻载时电源转换为PFM模式,使电路损耗达到最低。这些使WI1692成为最理想电源控制的选择,并且符合最新的电源标准。
2.2.2 AT89C52在兼顾运算能力与控制性能,并考虑设计成本及产品投入使用的经济等因素之后,在此选用传统的性价比高的AT89C52单片机为核心控制器。AT89C52是一种低功耗、高性能的片内含有8 kB快闪可编程/擦除只读存储器的8位CMOS微控制器,使用高密度、非易失存储技术制造。
芯片上的EPROM允许在线编程或采用通用的非易失存储编程器对程序存储器重复编程。2.2.3 MAX1247、MAX525和74HC573MAX1247是4通道模拟输入12位、串行输出A/D转换器;MAX525是4通道模拟输出、12位串行输入D/A转换器。
这两种芯片特性有很多相似之处,可以和单片机构成一个完整的4通道测控系统。采用串入、串出,解决了单片机口线资源不足的缺点。
74HC573是八进制3态非反转透明锁存器。2.3 电路实现2.3.1 开关电源电路及主要元器件选择开关电源电路如图2所示。
本部分电路主要实现交流EM I滤波、整流滤波、钳位保护、PWM控制、DC/DC输出,并由输入输出电阻分压进行采样。 (1)交流EM I滤波及整流滤波。
电压输入后由C1、C2、C3、C4及L1组成交流EM I滤波。(D1~D4)4个二极管(GT1040)组成桥式整流电路,后接C5、C6、R1及L2滤波电路。
变压器初级线圈取144 T,由公式NBNAU in_m in=Uout_max,得次级为18 T,辅助绕组为36 T,因为7815输入电压范围为15~35 V。(2)钳位保护电路。
钳位电路主要用来限。
8.高频功放电路的毕业论文
射频识别电路中高频功放的设计王兴君1,殷兴光2,孙 瑜2,吴玮玮1,王宏刚1(1.陕西国防学院电路设计研究所 陕西西安 710302; 2.陕西科技大学电气与电子工程学院 陕西咸阳 712081)摘 要:分析了射频识别电路中高频功放的特点,在此基础上提出了一种新型的高频功放电路,并对他的工作原理进行了分析。
关键词:射频识别电路;高频功放;设计;谐振电路中图分类号: TN710 文献标识码: B 文章编号: 1004 373X (2004) 09 064 02Design of a High Frequency Power Amplification in the Radio Frequency Spot CircuitWANG Xingjun1, YIN Xingguang2, SUN Yu2, WU Weiwei1, WANG Honggang1(1.Circuits Design Institute of Shaanxi Institute of National Defence, Xi′an, 710302, China;2.Shaanxi University of Science &Technology, Xianyang, 712081, China)Abstract: This paper analysis the feature of high frequency power amplification in the radio frequency spot circuit, then gives anew kind of circuit on it and introduces its principle.Keywords: RFID; high frequency power amplification; design; resonance circuit收稿日期: 2003 12 29 射频识别技术是20世纪80年代初发展起来的一种先进的识别技术,经过十几年的发展,已在各行各业,尤其是电子信息行业得到了广泛的应用。射频识别是一种非接触式的自动识别技术,他通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。
射频识别系统由阅读器和应答器(标签)构成。当他工作时,阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号,当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量,发送出自身编码等信息被读取器读取并解码后送至电脑主机进行有关处理[1]。
高频功率放大器是阅读器的关键部件,主要功能是对标签信号的返回信号进行功率放大。1 工作原理图1为射频识别电路中的高频功率放大器原理框图。
13.56 MHz输入方波信号经功率放大器放大输出一个方波信号,再经过阻抗变换网络一部分在天线负载产生高频输出交流电压,从天线发射出去。另外一部分通过检波电路解调出有用信号输出[2]。
图1 高频功放原理框图图2为高频功率放大器的电路图。各项参数如下:VT1型号: 3DA106A VD型号2AP1VCC=9 VC1=0.01μF L=0.01μH R1=6 kΩC2=550 pF Lb=1.3μHC3=0.01μF LC1=1.3μHC4=0.01μF LC2=1.3μHC5=10 pF图2 高频功放电路图2 单元电路设计(1)选择丙类放大电路如图3所示。
高频谐振功率放大器电路可以工作在A类, B类或C类状态。相比之下C类谐振功放的失真虽不及A类和B类大,但C类适用于输入信号比较大、输出功率大、效率高,节约能源的环境下,因此,在大功率射频功放电路中经常使用[3]。
具体参数如下:①确定功率放大器最佳负载:设晶体管饱和电压为1 V,则:(VCC-VCE(SAT))22P0=(9 - 1)22*3 10.7Ω64,扼流圈的电感量应远大于放大器的等效负载,取:XLC≥10R0= 10*10.7 = 107ΩLC≥XLC2πf0=1072π*13.56*106 1.3μHICM1≥VCMR0=VCC-VCE(SAT)R0=9 - 110.7= 0.74 A 选取θC=70°:α0(70°) = 0.253 α1(70°) = 0.436iCMAX=ICM1α1(70°)=0.740.436= 1.75 AIC0=iCMAX*α0(70°) = 1.75*0.253 = 0.43 APDC=VCCIC0= 9*0.43 = 3.9 VPC=PDC-P0= 3.9 - 3 = 0.9 Wη=P0PDC=33.9 77% 集电极与发射极击穿电压URCEO≥2VCC,即:URCEO≥18 V所以选用三极管3DA106A型。图3 丙类放大电路(2)阻抗变换网络如图4所示。
图4 阻抗变换网络选用阻抗变换网络主要有2个作用:①滤波作用 可以滤除高频脉冲电流中的谐波分量只输出要求信号频率的电压和功率。②阻抗匹配作用 通过振荡回路阻抗的调节,可使振荡回路呈现高频功率所要得最佳阻抗值,从而使高频功放以高效率输出最大功率[4]。
通过并联L1C1回路实现谐振、选频滤波, LC谐振回路工作频率变化不大,带宽范围相对很窄,一般选频放大器的频带Δf与中心频率f0之比从百分之零点几到百分之十左右可知,取Δf/f0=1%,则:BW= 2Δf= 2*f0*1%= 2*13.56*106*1% = 0.271 2 MHZ对应品质因数:Q0=f0BW=13.56*1060.271 2*106= 50 因此L1和C1谐振时:XL=RLQ0=5050= 1ΩL1=XL2πf0=12π*13.56*106= 0.01μHXC1=RLQ0=5050= 1ΩC1=12πf0XC1=12π*13.56*106*1= 0.01μF 由于流过负载RL上的电流为:IL=P0/PL= 3/50 = 0.244 A 则回路线圈应承受的电流峰值为:IL1=Q*2IL= 50*2*0.244 = 17.3 A 其次考虑阻抗变换采用高通L网络将50Ω负载变换为放大器要求的最佳负载10.7Ω,则: Q=RL/R0- 1 = 50/10.7 - 1 = 2 L=RLW0Q=RL2πf0R0=502π*13.56*106*2= 0.29μH C2=1W0QR0=12πf0Q0R0 =12π*13.56*106*2*10.7 = 550 pF完整的电路图中L是电感L1与L2并联的总电感L=L1L2L1+L2=0.01*0.290.01 + 0.29= 0.009 7μH (3)包络检波电路如图5所示。其具体参数如下:①RC≥5 ~ 10W0,取:RC≥5W0=52πf0=52*3.14*13.56*e6= 0.06*106②取Ma= 0.3,RC≤1 -Ma2MaΩMAX,2ΩMAX=BW,ΩMAX=12BW=12*0.272 MHz = 0.136 MHzRC≤1 - 0.320.3*0.136*10-6=1 - 0.090.3*0.136*10-6= 4.77*10-3取R= 5 kΩ,C= 10 pF,。
9.求电气系毕业论文一篇
数字频率计设计
论文编号:JD925 论文字数:10578,页数:29
摘 要: 本设计结合电子器件发展形势,采用高速低功耗的ABT数字逻辑器件完成了简易的数字频率计设计。该频率计采用计数式测频方案,由振荡电路产生标准闸门时间信号,对被测信号整形处理后进行脉冲计数直接得到被测信号的频率值。为了降低低频信号测试的量化误差,采用在低频档测试时通过延长闸门时间信号的方法,提高了测量精度。本数字频率计以十进制数码的形式显示测得数据的结果,方便且直观。
关 键 词:脉冲、计数、ABT
The Design Of digital Cymometer
Abstract:This design is a design of simple digital cymometer based on ABT digital logic component which is high speed & low power consumed and it combined the evolution position of electronic component. The frequency test scheme of this cymometer is enumerative. In this system, vibratory circuit output a time signal of strobe to acquire the frequency of the geodesic signal by count the pulse after the geodesic signal is modulated. To reduce the error of the test of the low frequency signal, this system adopt the way of extend the time signal of strobe to advance the precision of frequency test. The result of the frequency test is displayed by the type of algorism in 7-segment digital display, it's convenient & intuitionistic.
Key words: pulse, count, ABT
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪 论 1
第2章 电路设计 2
2.1方案设计及器件选择 2
2.1.1硬件结构框图设计及工作原理介绍 2
2.1.2器件选择 3
2.2时基电路部分设计 5
2.3输入信号放大整形电路设计 7
2.4逻辑控制电路设计 10
2.5计数电路与锁存、译码显示电路设计 11
2.5.1计数电路设计 12
2.5.2锁存、译码显示电路的设计 13
2.6 扩展电路设计 15
2.6.1时基信号的分频电路设计 15
2.6.2被测信号的分频电路设计 17
第3章 功能分析 18
第4章 误差分析 19
4.1量化误差——±1误差(脉冲计数误差) 19
4.2闸门时间误差(标准时间误差) 20
结论 22
致谢 23
参考文献 24
附录1:计数显示部分电路 25
附录2:计数脉冲及控制信号产生部分电路 26
以上回答来自:
10.光控照明电路论文
引言 随着电子技术的发展,尤其是数字技术的发展,用数字电路技术实现灯的自动发亮、节能节电、延长灯的寿命变得越来越重要,而且贴近我们的实际生活。
声光控电路已成为人们日常生活中必不可少的必需品,它不需要开关,声光控延时开关可在白天关闭电灯,晚上人来有声音时自动开灯,延时一分钟自动熄灭,真正做到了人来灯亮,人走灯灭,这种开关有许多优点,一是省电,由于灯泡大部分时间不工作,因此节电效率很高,达80%左右;二是方便,首先,不用接触,全自动智能控制,另外,接线简单、安装方便,不用更改原照明电路;三是省灯泡,正常情况下,一只灯泡可使用两年左右。另外,是在一定场所使用还可起防盗作用,因此我花了一个星期时间设计了以下几种方案 2.1方案一 分立元件声光控楼梯延迟开关电路 本方案介绍的声光控延时照明电路,在白天不工作,在夜间有人在楼梯上走动时,脚步声就会使电子开关动作,电灯点亮,人走后即无声响30s三后电灯会自动熄灭,节能实用,且具有较高的声控灵敏度。
VD3~VD6组成桥式整流电路,经R8降压限流,VS稳压,C3滤波输出约9V直流电压供三极管VT1~VT4用电。白天光敏电阻RL呈低电阻,VT3导通,VT4截止。
此时C4上无电压,VT5截止,VT6导通,晶闸管VT7的门极于阴极被VT6短接,VT7关断,电灯E不亮。晚上,RL无光照射,呈高电阻,但由于R2的偏置作用使VT1导通,VT1发射极电流流入VT3基极,使VT3仍处于导通状态,所以在安静状态时,电灯仍不会被点亮。
当楼梯上有人走路,其脚步声或谈话声经话筒B拾取后,就输出相应电信号经C1送至VT1放大。放大后音频信号一方面由VT1发射极注入到VT3的基极,另一方面由VT1集电极输出,经C2耦合到VT2的基极,该信号经VT2放大由其集电极输出再次送入到VT1基极。
由此可见,VT1与VT2组成正反馈式音频放大器,它具有极高的电路增益,因而使电路有很高的声控灵敏度,这就是本电路设计的巧妙所在。由于VT3基极有很强的音频输入,其信号的负半周使VT3退出导通态,进入放大态甚至截止态。
VT3集电极电位上升,VT4导通,9V直流电压经VT4、VD2向C4迅速充电,并经R9使VT5导通、VT6截止,解除对晶闸管VT7门极的封锁。VT7门极由R11获得正向触发电流,VT7开通,电灯就点亮发光。
电灯点亮后,自身光线虽然使RL变成低电阻,使VT3导通封锁,但由于C4已经充满了 /dfjsjlw/电荷,C4通过R9向VT5发射结放电,使VT5仍能保持导通态,所以电灯能继续点亮。当C4放电完毕,VT5截止,VT6导通,VT7关断,电灯熄灭。
如果再次有声响,电灯又能点亮。电路的延迟时间主要由R9、C4的放电时间常数决定,图示数据约为30S。
白天,因VT3封锁,再大的声响都不会使电灯点亮。 VT1、VT3要求放大倍数β值大于200,其他三极管值以100左右为宜。
VT5、VT6的βVceo要求尽可能高一些。驻极体电容话筒B最好选稳定性较好的带白点色标的那种。
其他元器件参数见图,无特殊要求。 2.2方案二 数字电路声光控楼梯延迟开关电路 本方案是一个采用CD4011数字集成电路制作的声、光控楼梯走道延迟照明开关,它除了具备前面介绍的分立元件电路所有特点外,它的延迟精度高,工作可靠性高,各成品之间性能离散性小,因此非常适宜工厂大规模生产。
图中,晶闸管VT2构成延迟灯开关的主回路,控制回路由2——输入端四与非门CD4011数字集成电路构成。CD4011中与非门Ⅰ组成线性放大器,用来放大话筒B输入的音频信号。
与非门Ⅱ组成光控开关,与非门Ⅲ、Ⅳ组成单稳态电路。与非门的逻辑功能是:“见0出1,全1为0”。
白天光敏电阻RL受光照射呈低电阻,使与非门Ⅱ一个输入端⒀脚为低电平“0”,输出端⑾脚为高电平“1”,故⑼脚也为“1”。与非门Ⅳ两个输入端⑸、⑹脚因R10接地为低电平“0”,所以输出⑷脚为“1”,⑻脚也为“1”。
与非门Ⅲ两个输入端都为“1”,输出端⑽脚为“0”,电容C5两端都为低电平无法充电,而三极管VT1接地而关断,电灯不亮。由于⒀脚为低电平“0”,所以不管其⑿脚电平如何变化,电子开关均被封死,电灯不可能被点亮。
晚上,光敏电阻RL无光照射呈高电阻,其阻值远大于R8,所以⒀脚为高电平“1”,这就为开灯提供了条件,但输出端⑾脚的电平高低还要看⑿脚电平的情况。当有人走动的时候,B收取声音信号经C2耦合到与非门Ⅰ进行放大,然后经R6向C4充电(充电时间常数极小),使⑿脚也变为高电平“1”,根据与非门“全1为0”的逻辑关系,⑾脚输出低电平“0”,⑼脚也为“0”。
由“见0出1”可知⑽脚为“1”即⑽脚输出高电平,经R10向C5充电。根据电容两端电压不能突变的原理,⑸、⑹两脚为“1”,故输出端⑷脚为低电平“0”,VT1截止,晶闸管VT2的门极通过VD1和R1获得正向触发电流而开通,电灯E通电发光。
约经30S左右,C5充电完毕,⑸、⑹两脚恢复低电平“0”,⑷脚输出高电平“1”,VT1导通,VT2失去触发电流,当交流电过零时即关断,电灯熄灭。在稳态时,⑽脚为低电平“0”,C5可通过R10放电,为下次开灯作延迟准。
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