基于C51單片機步數檢測計步器無線藍牙上傳設計畢業論文文檔資料摘要計步器是一種頗受歡迎的日常鍛煉進度監控器,可以激勵人們挑戰自己,增強體質,幫助瘦身。早期設計利用加重的機械開關檢測步伐,并帶有一個簡單的計數器。晃動這些裝置時,可以聽到有一個金屬球來回滑動,或者一個擺錘左右擺動敲擊擋塊。 計步器功能可以根據計算人的運動情況來分析人體的健康狀況。而人的運動情況可以通過很多特性來進行分析。與傳統的機械式傳感器不同,ADXL345是電容式三軸傳感器,由它捕獲人體運動時加速度信號,更加準確。信號通過低通濾波器濾波,由單片機采集數據。軟件采用自適應算法實現計步功能,減少誤計數,更加精確。選用單片機STC89C52作為系統控制芯片,通過藍牙模塊把單片機處理的數據傳輸到手機APP上,這樣更能清楚看到檢測的效果。整機工作電流只有1-1.5mA,實現超低功耗。采集的步數,路程,卡路里及運動狀態用手機APP顯示。關鍵字:單片機;三軸傳感器;電源;APP第二章 方案的設計與論證2.1控制方案的確定本設計由STC89C52單片機最小系統+ADXL345加速度傳感器電路+藍牙模塊電路+LED燈電路+電源電路組成。 2.2控制方式的選擇2.2.1 單片機芯片的選擇方案一采用可編程邏輯器件CPLD作為控制器,CPLD可以實現各種復雜的功能、規模大、密度高、體積小、穩定性高、I/O資源豐富、易于進行功能擴展。采用并行的輸入輸出方式,提高了系統的處理速度,適合作為大規模控制系統的控制核
上傳時間: 2021-10-19
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說明: CMSIS—DAP下載器源碼,在STM32F103C8T6上實現,支持cortex全系單片機下載調試(CMSIS-DAP downloader source code, implemented on STM32F103C8T6, support cortex full-system MCU download and debug)
上傳時間: 2022-05-17
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隨著科學技術的發展,交流調速系統的應用越來越普遍。為了保護逆變器直流側電源,在其開關器件的驅動信號中需加入死區時間,死區時間的加入對交流調速系統的實際運行產生了許多負面影響,因此,死區時間的補償隨之而成為交流調速系統研究的熱點和難點問題之一。 本課題研究交流調速系統中DSP控制的電壓型逆變器死區問題,簡介了三相SPWM逆變器原理后,引出了逆變器死區問題,對死區效應產生的機理及死區存在后引起逆變器輸出電壓的誤差波形進行了分析,揭示了因死區時間的加入所產生的誤差波形與逆變器相關參數的關系。 在上述研究的基礎上,本文對基于DSP控制器的逆變器死區問題展開研究,首先對DSP控制器PWM波產生的原理及死區加入的方法進行了闡述,然后對因死區時間的加入可能引起的波形失真情況進行了分析。在綜述了目前常用的死區補償方法的基礎上,針對基于DSP控制的逆變器死區問題提出了兩種比較實用的死區補償方法:一種是基于無效器件原理的死區補償方法,另一種是基于無效器件原理和電流反饋相結合的死區補償方法。系統仿真實驗表明:采用這兩種方法對死區時間補償后的電機定子電流波形與未補償前的相比,其畸變得到了明顯改善。為了進一步驗證這兩種補償方法的實際補償效果,本文還為驗證實驗做了一些前期的準備工作。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著新型電力電子器件的不斷涌現和計算技術的不斷發展,高性能的異步電動機調速系統得到了廣泛的應用.而高壓變頻調速是近幾年剛剛開始應用的一種高新技術,不僅解決了大功率風機、水泵的軟起動和調速問題,而且節能顯著,具有較大的應用市場和廣闊的發展空間.該文首先對高壓變頻調速存在的對電網、電機和用電設備產生電磁污染的問題進行認真的分析,并針對高壓變頻調速系統存在的問題,根據增加電壓矢量種類,能降低高壓交流電輸出諧波的原理,采用了功率單元串聯的方法,設計出一種適用于風機和水泵調速的新型拓撲結構的高壓變頻器,供給普通異步電動機做調速驅動.測試結果表明,這種新型變頻器的輸出電壓波形符合實際的要求,解決了由于高壓變頻調速由于輸出諧波引起的電磁污染問題.該變頻器的拓撲結構復雜,主控制器的計算繁瑣、數據傳輸量大和控制難度高.為了得到良好的控制性能,該文結合同類產品,設計出以雙DSP(TM320F240)為核心的主控制器和系統總控制結構,同時給出了控制系統的軟件流程圖.最后,舉例說明功率單元串聯的新型高壓變頻器在風機上應用,論證了該高壓變頻調速系統的經濟效益和社會效益以及廣闊的應用前景.
上傳時間: 2013-07-26
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本文研究的電磁阻尼器是一種特殊結構的空心杯發電機,它主要用于對能量的吸收和耗散,達到減振消能的目的,是具有很高單位耗能的能量吸收元件。電磁阻尼器的應用十分廣泛,已涉及航天、航空、電力等諸多領域,有著廣闊的市場前景。 采用電磁場分析軟件建立了電磁阻尼器的仿真模型,仿真分析了電磁阻尼器阻尼力矩與定子、轉子結構參數的關系。 介紹了常規空心杯電機與電磁阻尼器的結構、發展和應用,基于Ansoft公司的電磁場分析軟件Maxwell 2D學生版軟件建立了電磁阻尼器靜磁場的二維仿真模型,分別對不同充磁方向、極弧系數、磁極對數的氣隙磁密分布進行了靜態仿真分析,得出了相應結論。在此基礎上,運用Infolytica公司的電磁場分析軟件MagNet對電磁阻尼器的二維穩態磁場進行了仿真,研究了如下內容: (1)定子磁路結構中的磁鋼材料、磁鋼充磁方向、定子磁極對數的改變對力矩特性的影響; (2) 轉子結構參數中的轉子長度、轉子材料、轉子厚度、轉子平均直徑、轉子轉向的改變對力矩特性的影響。根據所得的阻尼力矩仿真數據,基于Excel軟件的曲線擬合和Matlab軟件對擬合曲線進行的數值分析,求得了力矩特性斜率與上述參數的關系式。此關系式為探索電磁阻尼器的工程設計方法提供了一定理論依據,具有重要的工程應用價值。 最后,將仿真計算得到的阻尼力矩值與實驗測得的阻尼力矩值進行了對比,分析了誤差產生的原因。
上傳時間: 2013-04-24
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電機直接啟動時產生幾倍于額定電流的沖擊電流,不僅對電網造成不良影響,而且嚴重的影響電機的使用壽命。為了改善電機的啟動特性,在電機領域采用由晶閘管控制的電機軟啟動器,基于電機軟啟動器的優良特性,本文提出了一種基于高速數字處理器TMS320LF2407A的高性能的異步電動機軟起動器。 異步電機在輕載運行時,功率損耗增大,功率因數和效率都大大降低,造成了大量電能的浪費。本文從理論上分析了影響損耗的各種因素,提出了降壓節能方案,然后進行了相關實驗驗證方案效果。 本文利用MATLAB搭建了軟起動器系統的仿真模型,對軟起動的控制方式進行了仿真研究。仿真結果表明該軟起動器系統可以有效地減小異步電動機起動時對電網的沖擊。本文同時也闡述了晶閘管調壓電路及軟起動器主電路的工作原理、軟起動器的硬件結構和功能以及軟件設計。 利用TMS320LF2407A和89S52組成的雙CPU系統,研制了性能優良、操作簡易、界面清晰的三相異步電動機軟啟動器,本文給出了系統的硬件結構、軟件設計思想和相關的實驗曲線。實驗證明,系統具有良好的控制特性。
上傳時間: 2013-06-24
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本文對燃料電池車用DC/DC變換器的基本原理以及控制策略進行了較為詳盡的分析和討論,對基于ARM的DC/DC變換器控制系統的軟硬件設計作了較為詳盡的論述,對控制系統的電磁兼容作了詳細的研究并給出了提高電磁兼容能力的措施。本文介紹了本課題研究的背景,燃料電池電動汽車的特性和研究的目的與意義并分析了大功率DC/DC變換器主電路的拓撲結構、工作原理和電磁兼容環境。在此基礎上,從控制電路的最小系統、檢測系統、脈沖發生系統以及驅動電路、CAN通訊電路等方面重點討論了DC/DC變換器控制系統的硬件設計以及驅動電路的設計。本文在DC/DC變換器電感電流連續狀態空間小信號數學模型的基礎上,應用MATLAB軟件對大功率DC/DC變換器單環控制系統進行了建模和仿真分析,給出了具有實際指導意義的結論,設計了基于ARM控制系統的軟件結構并編寫了相應的軟件代碼。此外,本文從硬件和軟件兩個方面重點討論了控制系統的電磁兼容以及抗干擾措施。在系統硬件和軟件基礎上進行了功率試驗并給出了試驗結果以及今后改進的方向。
上傳時間: 2013-05-28
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隔離升壓DC-DC變換器在電動汽車、儲能系統、可再生能源發電以及超導儲能系統等領域有廣闊的應用前景。本文以隔離升壓全橋變換器(Isolated Boost Full Bridge Converter,簡稱IBFBC)為研究對象,針對隔離升壓型變換器的拓撲結構、起動問題、隔離變壓器漏感問題、軟開關問題和輸入電感磁復位問題等進行了系統深入的研究,解決了這一類拓撲所共有技術問題。 提出了隔離升壓DC-DC變換器拓撲族,分析比較了各種拓撲的特點,確定了以IBFBC為研究對象。對IBFBC進行了詳細的穩態分析和小信號建模分析,為其分析、設計和搭建實驗平臺提供了電路理論基礎。 理論上分析了IBFBC起動時存在電流沖擊的原因。提出了二種數字化軟起動方案,該方案對主電路進行了改造,利用DSP能靈活產生PWM波的特點采用了新的控制策略,成功實現了該系統的軟起動。 理論上分析了IBFBC隔離變壓器漏感引起功率開關管關斷電壓尖峰的原因,采用了有源箝位的方法,有效的解決電壓尖峰問題。提出了帶有源箝位IBFBC的九種PWM控制策略,提出了一種控制型軟PWM方法,在不增加主電路元器件的基礎上,通過控制PWM的發生方法,實現了有源箝位功率開關管和橋臂功率開關管的零電壓開通。 從理論上分析了IBFBC輸入電感磁復位問題。在正常停機時提出了一種數字化軟停止的方法,控制變換器由Boost工作狀態逐漸過渡到Buck工作狀態,讓輸入電感存儲的能量逐漸釋放掉,最后停止工作。對于故障保護停機,采用了繞組磁復位的方法,把輸入電感設計成反激式變換器形式,突然停機時,電感中存儲的能量通過反激式繞組釋放到輸出端,這樣保護了變換器不會損壞。 給出了主電路關鍵器件參數的設計方法,設計了以DSP-TMS320F2407為核心的數字控制單元,編寫了DSP控制程序和CPLD邏輯處理程序。研制了一臺輸出功率5KW,輸入電壓直流24V,輸出電壓直流300V的IBFBC,通過全面的性能實驗驗證了理論分析和仿真結果。 本文立足于IBFBC的關鍵技術要求,并充分考慮工程應用中的實際因素,進行了理論分析和實驗研究,為實際系統方案設計提供理論依據,并已經在實際應用中得到驗證。
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,隨著汽車工業的迅速發展,環境污染、全球變暖、能源短缺的壓力使傳統的內燃機汽車面臨前所未有的挑戰,燃料電池電動汽車已成為汽車工業新的熱點。由于燃料電池輸出特性的特殊性,輸出端必須連接DC/DC變換器,使之與驅動器配合。因此,DC/DC變換器是燃料電池電動汽車的關鍵零部件之一。 本論文主要對燃料電池電動轎車FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)用DC/DC變換器的主電路拓撲結構、參數設計及電磁兼容(EMC)問題進行了研究。重點針對升降壓和雙向DC/DC變換器進行分析研究。 首先介紹分析了幾種傳統升降壓直流變換器的工作原理和優缺點。針對燃料電池的特性和電動汽車對升降壓DC/DC變換器的性能指標要求,分析比較了非隔離式直流變換器的一些優點和缺點,提出了Buck-Boost級聯的升降壓主電路方案并提出相關的控制策略。然后運用模擬仿真軟件MATLAB仿真分析了控制策略的正確性。 其次分析研究了雙向DC/DC變換器的應用與設計,綜合比較現有的各種隔離與非隔離方案,結合車用要求,選擇了非隔離式的Buck-Boost拓撲。針對其工作原理、特點進行了雙向DC/DC變換器主電路與控制電路的設計研究,重點研究其過渡過程的控制策略。在利用MATLAB進行各種過渡過程的仿真分析的基礎上,選取了最佳的過渡控制方案。并利用該控制策略編制DSP控制程序,制作了小功率1kW數字控制雙向DC/DC變換器。 最后深入討論了DC/DC變換器中的電磁兼容問題。分析了DC/DC變換器主電路中存在的主要干擾源、干擾產生的機理以及干擾傳播途徑,然后以此出發,重點討論了各種抑制電磁騷擾(EMI)和電磁抗干擾(EMS)的方法及措施,給出具體方案。
上傳時間: 2013-05-24
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近年來,由于能源危機和環境污染,世界各國均在投巨資發展燃料電池汽車。雙向DC/DC變換器作為燃料電池汽車的中重要部件,需要隨著行駛狀態的改變,頻繁地切換其工作狀態,其動態性能好壞,直接決定汽車動力系統的響應速度。本文主要致力于對DC/DC變換器在不同控制策略下的動態性能進行研究,并在保證其穩態性能的前提下提高系統動態性能。 本文首先研究了線性控制策略下DC/DC變換器的動態性能。介紹了閉環控制系統在頻域和時域的動態性能指標以及二者之間的關系。當系統受到外部干擾較小時,采用頻域分析方法,對Buck和Boost變換器進行了小信號建模,并對其在不同線性補償網絡控制作用下的動態性能進行對比分析。當系統受到較大干擾時,采用時域分析方法,文中介紹了DC/DC變換器大信號建模方法,并對PID參數在工程上整定方法加以分析。 DC/DC變換器是一非線性系統,應用線性控制策略不可避免地存在一定局限性—動態性能和穩態性能之間的矛盾。針對這一問題,引入了模糊—PI控制,將其應用于DC/DC變換器,以在保持系統穩態性能不變的前提下,提高其動態性能。以Buck DC/DC變換器為例,詳細介紹了模糊-PI控制器的設計過程,并對設計的閉環控制系統用MATLAB進行建模與仿真。最后,通過實驗對比驗證了模糊—PI控制的有效性。 和線性控制策略相比,模糊—PI控制在一定程度上提高了系統的動態性能,但效果有限。本文引入了另一種非線性控制策略——滑模控制策略。滑模控制策略是目前動態性能最好的控制策略之一,可以極佳地發揮系統的硬件潛能。 本文首先介紹了滑模控制相關知識,推導了其應用于Buck和Boost變換器的理論基礎。設計出針對不同被控對象和工作狀態的控制策略,對每種控制策略通過仿真分析驗證其有效性。就滑模控制存在的靜差問題、抖振問題和變頻問題均提出了行之有效的解決方案。快速響應特性
上傳時間: 2013-08-01
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