當你認為你已經掌握了PCB 走線的特征阻抗Z0,緊接著一份數據手冊告訴你去設計一個特定的差分阻抗。令事情變得更困難的是,它說:“……因為兩根走線之間的耦合可以降低有效阻抗,使用50Ω的設計規則來得到一個大約80Ω的差分阻抗!”這的確讓人感到困惑!這篇文章向你展示什么是差分阻抗。除此之外,還討論了為什么是這樣,并且向你展示如何正確地計算它。 單線:圖1(a)演示了一個典型的單根走線。其特征阻抗是Z0,其上流經的電流為i。沿線任意一點的電壓為V=Z0*i( 根據歐姆定律)。一般情況,線對:圖1(b)演示了一對走線。線1 具有特征阻抗Z11,與上文中Z0 一致,電流i1。線2具有類似的定義。當我們將線2 向線1 靠近時,線2 上的電流開始以比例常數k 耦合到線1 上。類似地,線1 的電流i1 開始以同樣的比例常數耦合到線2 上。每根走線上任意一點的電壓,還是根據歐姆定律,
標簽: 差分阻抗
上傳時間: 2013-10-20
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當今電子系統如高端處理器及記憶體,對電源的需求是趨向更低電壓、更高電流的應用。同時、對負載的反應速度也要提高。因此功率系統工程師要面對的挑戰,是要設計出符合系統要求的細小、價廉但高效率的電源系統。而這些要求都不是傳統功率架構能夠完全滿足的。Vicor提出的分比功率架構(Factorized Power Architecture FPA)以及一系列的整合功率元件,可提供革命性的功率轉換方案,應付以上提及的各項挑戰。這些功率元件稱為V•I晶片。
上傳時間: 2013-11-15
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為深入了解基于UC3854A控制的PFC變換器中的動力學特性,研究系統參數變化對變換器中分岔現象的影響,在建立Boost PFC變換器雙閉環數學模型的基礎上,用Matlab軟件對變換器中慢時標分岔及混沌等不穩定現象進行了仿真。在對PFC變換器中慢時標分岔現象仿真的基礎上,分析了系統參數變化對分岔點的影響,并進行了仿真驗證。仿真結果清晰地顯示了輸入整流電壓的幅值變化對系統分岔點的影響。 Abstract: In order to better understand the dynamics characteristic of power factor correction converter based on UC3854A, and make the way that parameters change influences the bifurcation phenomena of the system clearly. The math model of the two closed loop circuits to the Boost PFC (Power Factor Correction) converter controller was built. Then, with the help of Matlab, the simulation for nonlinear phenomena such as chaos and slow-scale bifurcation in the PFC converter was made. Finally the factors that have influence to the phenomenon of bifurcation under slow-scale in PFC converter were analyzed. The simulation results clearly show the parameters change influences the bifurcation point of the system.
上傳時間: 2013-10-17
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摘要:自動計量分裝機是近幾年來廣泛使用的一種機器,它的控制系統是分裝機的核心部分。整個系統是由輸入電路、顯示電路及電氣控制電路等組成,并采用AT89C51單片機及串行外圍電路為主要部件:部分硬件功能采用軟件實現,使得該系統結構簡單,可靠性強,使用方便。該系統的主要功能包括參數設定、瞬時質量及分裝次數顯示、振蕩強度的連續調節、超差報警等。系統功能強大,同時還具有裝料、稱重、判別、顯示、統計、卸料控制等功能,在一定程度上滿足了生產的要求,是實現各種粉狀、顆粒狀物料的計量、分裝的專用分裝設備。下文將詳細介紹自動計量分裝機控制系統的系統功能、結構特點、設計方案、工作原理等。關健詞:自動計量分裝機 單片機 主控電路
上傳時間: 2013-11-12
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利用分時操作系統中的分時調度思想可以使一個多終端的系統快速響應各終端的要求。本文首先介紹分時操作系統中的分時調度思想, 然后以程控交換機的控制系統為例, 在簡介控制系統功能的基礎上對用戶的實時性要求進行分析, 論證了分時調度思想的可行性, 并利用該思想進行軟件流程設計, 用A TM EL 89S51 替代原PC 機完成控制, 實現程控交換機的各種功能。
上傳時間: 2013-11-20
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HT49 MCU的可編程分頻器(PFD)使用指南 本文主要介紹 HT49 單片機可編程分頻器(PFD)的使用及注意事項。
上傳時間: 2013-11-03
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含原理圖+電路圖+程序的波形發生器:在工作中,我們常常會用到波形發生器,它是使用頻度很高的電子儀器。現在的波形發生器都采用單片機來構成。單片機波形發生器是以單片機核心,配相應的外圍電路和功能軟件,能實現各種波形發生的應用系統,它由硬件部分和軟件部分組成,硬件是系統的基礎,軟件則是在硬件的基礎上,對其合理的調配和使用,從而完成波形發生的任務。 波形發生器的技術指標:(1) 波形類型:方型、正弦波、三角波、鋸齒波;(2) 幅值電壓:1V、2V、3V、4V、5V;(3) 頻率值:10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ;(4) 輸出極性:雙極性操作設計1、 機器通電后,系統進行初始化,LED在面板上顯示6個0,表示系統處于初始狀態,等待用戶輸入設置命令,此時,無任何波形信號輸出。2、 用戶按下“F”、“V”、“W”,可以分別進入頻率,幅值波形設置,使系統進入設置狀態,相應的數碼管顯示“一”,此時,按其它鍵,無效;3、 在進入某一設置狀態后,輸入0~9等數字鍵,(數字鍵僅在設置狀態時,有效)為欲輸出的波形設置相應參數,LED將參數顯示在面板上;4、 如果在設置中,要改變已設定的參數,可按下“CL”鍵,清除所有已設定參數,系統恢復初始狀態,LED顯示6個0,等待重新輸入命令;5、 當必要的參數設定完畢后,所有參數顯示于LED上,用戶按下“EN”鍵,系統會將各波形參數傳遞到波形產生模塊中,以便控制波形發生,實現不同頻率,不同電壓幅值,不同類型波形的輸出;6、 用戶按下“EN”鍵后,波形發生器開始輸出滿足參數的波形信號,面板上相應類型的運行指示燈閃爍,表示波形正在輸出,LED顯示波形類型編號,頻率值、電壓幅值等波形參數;7、 波形發生器在輸出信號時,按下任意一個鍵,就停止波形信號輸出,等待重新設置參數,設置過程如上所述,如果不改變參數,可按下“EN”鍵,繼續輸出原波形信號;8、 要停止波形發生器的使用,可按下復位按鈕,將系統復位,然后關閉電源。硬件組成部分通過綜合比較,決定選用獲得廣泛應用,性能價格高的常用芯片來構成硬件電路。單片機采用MCS-51系列的89C51(一塊),74LS244和74LS373(各一塊),反相驅動器 ULN2803A(一塊),運算放大器 LM324(一塊) 波形發生器的硬件電路由單片機、鍵盤顯示器接口電路、波形轉換(D/ A)電路和電源線路等四部分構成。1.單片機電路功能:形成掃描碼,鍵值識別,鍵功能處理,完成參數設置;形成顯示段碼,向LED顯示接口電路輸出;產生定時中斷;形成波形的數字編碼,并輸出到D/A接口電路;如電路原理圖所示: 89C51的P0口和P2口作為擴展I/O口,與8255、0832、74LS373相連接,可尋址片外的寄存器。單片機尋址外設,采用存儲器映像方式,外部接口芯片與內部存儲器統一編址,89C51提供16根地址線P0(分時復用)和P2,P2口提供高8位地址線,P0口提供低8位地址線。P0口同時還要負責與8255,0832的數據傳遞。P2.7是8255的片選信號,P2.6是0832(1)的片選,P2.5是0832(2)的片選,低電平有效,P0.0、P0.1經過74LS373鎖存后,送到8255的A1、A2作,片內A口,B口,C口,控制口等寄存器的字選。89C51的P1口的低4位連接4只發光三極管,作為波形類型指示燈,表示正在輸出的波形是什么類型。單片機89C51內部有兩個定時器/計數器,在波形發生器中使用T0作為中斷源。不同的頻率值對應不同的定時初值,定時器的溢出信號作為中斷請求。控制定時器中斷的特殊功能寄存器設置如下:定時控制寄存器TCON=(00010000)工作方式選擇寄存器(TMOD)=(00000000)中斷允許控制寄存器(IE)=(10000010)2、鍵盤顯示器接口電路功能:驅動6位數碼管動態顯示; 提供響應界面; 掃面鍵盤; 提供輸入按鍵。由并口芯片8255,鎖存器74LS273,74LS244,反向驅動器ULN2803A,6位共陰極數碼管(LED)和4×4行列式鍵盤組成。8255的C口作為鍵盤的I/O接口,C口的低4位輸出到掃描碼,高4位作為輸入行狀態,按鍵的分布如圖所示。8255的A口作為LED段碼輸出口,與74LS244相連接,B口作為LED的位選信號輸出口,與ULN2803A相連接。8255內部的4個寄存器地址分配如下:控制口:7FFFH , A口:7FFFCH , B口:7FFDH , C口:7FFEH 3、D/A電路功能:將波形樣值的數字編碼轉換成模擬值;完成單極性向雙極性的波形輸出;構成由兩片0832和一塊LM324運放組成。0832(1)是參考電壓提供者,單片機向0832(1)內的鎖存器送數字編碼,不同的編碼會產生不同的輸出值,在本發生器中,可輸出1V、2V、3V、4V、5V等五個模擬值,這些值作為0832(2)的參考電壓,使0832(2)輸出波形信號時,其幅度是可調的。0832(2)用于產生各種波形信號,單片機在波形產生程序的控制下,生成波形樣值編碼,并送到0832(2)中的鎖存器,經過D/A轉換,得到波形的模擬樣值點,假如N個點就構成波形的一個周期,那么0832(2)輸出N個樣值點后,樣值點形成運動軌跡,就是波形信號的一個周期。重復輸出N個點后,由此成第二個周期,第三個周期……。這樣0832(2)就能連續的輸出周期變化的波形信號。運放A1是直流放大器,運放A2是單極性電壓放大器,運放A3是雙極性驅動放大器,使波形信號能帶得起負載。地址分配:0832(1):DFFFH ,0832(2):BFFFH4、電源電路:功能:為波形發生器提供直流能量;構成由變壓器、整流硅堆,穩壓塊7805組成。220V的交流電,經過開關,保險管(1.5A/250V),到變壓器降壓,由220V降為10V,通過硅堆將交流電變成直流電,對于諧波,用4700μF的電解電容給予濾除。為保證直流電壓穩定,使用7805進行穩壓。最后,+5V電源配送到各用電負載。
上傳時間: 2013-11-08
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用單片機AT89C51改造普通雙桶洗衣機:AT89C2051作為AT89C51的簡化版雖然去掉了P0、P2等端口,使I/O口減少了,但是卻增加了一個電壓比較器,因此其功能在某些方面反而有所增強,如能用來處理模擬量、進行簡單的模數轉換等。本文利用這一功能設計了一個數字電容表,可測量容量小于2微法的電容器的容量,采用3位半數字顯示,最大顯示值為1999,讀數單位統一采用毫微法(nf),量程分四檔,讀數分別乘以相應的倍率。電路工作原理 本數字電容表以電容器的充電規律作為測量依據,測試原理見圖1。電源電路圖。 壓E+經電阻R給被測電容CX充電,CX兩端原電壓隨充電時間的增加而上升。當充電時間t等于RC時間常數τ時,CX兩端電壓約為電源電壓的63.2%,即0.632E+。數字電容表就是以該電壓作為測試基準電壓,測量電容器充電達到該電壓的時間,便能知道電容器的容量。例如,設電阻R的阻值為1千歐,CX兩端電壓上升到0.632E+所需的時間為1毫秒,那么由公式τ=RC可知CX的容量為1微法。 測量電路如圖2所示。A為AT89C2051內部構造的電壓比較器,AT89C2051 圖2 的P1.0和P1.1口除了作I/O口外,還有一個功能是作為電壓比較器的輸入端,P1.0為同相輸入端,P1.1為反相輸入端,電壓比較器的比較結果存入P3.6口對應的寄存器,P3.6口在AT89C2051外部無引腳。電壓比較器的基準電壓設定為0.632E+,在CX兩端電壓從0升到0.632E+的過程中,P3.6口輸出為0,當電池電壓CX兩端電壓一旦超過0.632E+時,P3.6口輸出變為1。以P3.6口的輸出電平為依據,用AT89C2051內部的定時器T0對充電時間進行計數,再將計數結果顯示出來即得出測量結果。整機電路見圖3。電路由單片機電路、電容充電測量電路和數碼顯示電路等 圖3 部分組成。AT89C2051內部的電壓比較器和電阻R2-R7等組成測量電路,其中R2-R5為量程電阻,由波段開關S1選擇使用,電壓比較器的基準電壓由5V電源電壓經R6、RP1、R7分壓后得到,調節RP1可調整基準電壓。當P1.2口在程序的控制下輸出高電平時,電容CX即開始充電。量程電阻R2-R5每檔以10倍遞減,故每檔顯示讀數以10倍遞增。由于單片機內部P1.2口的上拉電阻經實測約為200K,其輸出電平不能作為充電電壓用,故用R5兼作其上拉電阻,由于其它三個充電電阻和R5是串聯關系,因此R2、R3、R4應由標準值減去1K,分別為999K、99K、9K。由于999K和1M相對誤差較小,所以R2還是取1M。數碼管DS1-DS4、電阻R8-R14等組成數碼顯示電路。本機采用動態掃描顯示的方式,用軟件對字形碼譯碼。P3.0-P3.5、P3.7口作數碼顯示七段筆劃字形碼的輸出,P1.3-P1.6口作四個數碼管的動態掃描位驅動碼輸出。這里采用了共陰數碼管,由于AT89C2051的P1.3-P1.6口有25mA的下拉電流能力,所以不用三極管就能驅動數碼管。R8-R14為P3.0-P3.5、P3.7口的上拉電阻,用以驅動數碼管的各字段,當P3的某一端口輸出低電平時其對應的字段筆劃不點亮,而當其輸出高電平時,則對應的上拉電阻即能點亮相應的字段筆劃。
上傳時間: 2013-12-31
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電子密碼鎖的設計與實現一、實驗目的 1.進一步掌握鍵盤掃描和LED顯示的程序設計。 2.了解按鍵消抖的方法。 3.綜合運用微機原理的軟硬件知識。 二、實驗內容與要求 1.基本要求 (1)具有密碼輸入功能,密碼最多為6位;(2)設置退格鍵,以便刪除輸入錯誤的密碼;(3)在輸入的密碼時數碼管上只顯示8,并根據輸入位數依次橫移;(4)設置確認鍵,當確認鍵按下后,判斷輸入密碼是否正確;(5)當輸入密碼正確時,點亮發光二極管;當輸入密碼不正確時,發光二極管不亮并且蜂鳴器報警,重新輸入,當三次密碼輸入不正確時,系統應鎖定鍵盤10s。2.提高要求 將用戶分為管理者和使用者,管理者擁有超級密碼,可以修改其他人的密碼。使用者不能修改密碼。 三、實驗報告要求 1.設計目的和內容 2.總體設計 3.硬件設計:原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設計框圖及程序清單5.設計結果和體會(包括遇到的問題及解決的方法) 四、總體設計 電子密碼鎖的原理是:從鍵盤輸入一組密碼,CPU把該密碼和設置密碼比較,對則將鎖打開(不同鎖的控制方式不一樣,比如加電控制電磁鐵抽回,從而打開),錯則要求重新輸入,并記錄錯誤次數,如果三次錯誤,則被強制鎖定并報警,除非超級密碼或者其他的手段打開,比如延時一段時間。 初步設計思路如下: 1.輸入密碼用矩形鍵盤,包括數字鍵和功能鍵,功能鍵包括退格鍵和確認鍵。 2.LED數碼管顯示輸入密碼,但是只是輸出顯示符號8 。采用動態掃描輸出。 3.用發光二極管模擬鎖的情況,鎖關時發光二極管滅,打開時發光二極管亮。 4.輸入密碼錯誤時報警,3次輸入錯誤時鍵盤鎖定10s,鍵盤無法接收數據。 軟件的設計主要包括矩形鍵盤鍵值的讀取、LED動態掃描輸出程序、密碼判斷程序和報警程序。 五、硬件設計 根據設計思路,硬件電路可通過實驗平臺上的一些功能模塊電路組成,由于實驗平臺上的各個功能模塊已經設計好,用戶在使用時只要設計模塊間電路的連接,因此,硬件電路的設計及實現相對簡單。完整系統的硬件連接如圖1所示。硬件電路由LED數碼管顯示模塊、按鍵模塊、發光二極管電路和蜂鳴器模塊組成。各個模塊的詳細說明:1.LED數碼管模塊實驗平臺上提供一組六個LED數碼管。插孔CS1用于數碼管段選的輸出選通,插孔CS2用于數碼管位選信號的輸出選通。本設計用6個數碼管來動態顯示時分秒,動態顯示的定時時間由8253定時/計數器來實現。8253主要是實現每位顯示時間1ms,由8253的計數器0來實現。Clk0接實驗平臺分頻電路輸出Q6,f=46875hz。GATE0接8255的PA0,由8255的PA0輸出來控制計數器的起停。OUT0接8259的IRQ2,定時完成請求中斷,進入中斷服務程序。軟件在中斷服務程序中LED數碼管顯示。
標簽: 電子密碼鎖
上傳時間: 2013-10-16
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交通燈控制器的設計與實現一、實驗目的1. 了解交通燈管理的基本工作原理。2. 熟悉8253計數器/定時器、8259A中斷控制器和8255A并行接口的工作方式及應用編程。3. 掌握多位LED顯示的方法。 二、 實驗內容與要求設計一個用于十字路口的交通燈控制器。1.基本要求: 1) 東西和南北方向各有一組紅,黃,綠燈用于指揮交通,紅,黃,綠的持續時間分別為25s,5s,20s。2) 當有緊急情況(如消防車)時,兩個方向均為紅燈亮,計時停止,當特殊情況結束后,控制器恢復原來狀態,正常工作。3) 一組數碼管,以倒計時方式顯示兩個方向允許通行或禁止通行的時間。2.提高部分:1) 實時修改交通燈的持續時間。2) 根據不同時段對主要交通方向的信號進行調整。3) 可以使用LCD顯示提示信息。 三、實驗報告要求 1.設計目的和內容 2.總體設計 3.硬件設計:原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設計框圖及程序清單 5.設計結果和體會(包括遇到的問題及解決的方法) 四、總體設計交通燈的工作過程如下:設十字路口的1、3為南,北方向,2、4為東西方向,初始態為4個路口的紅燈全亮。之后,1、3路口的綠燈亮,2、4路口的紅燈亮,1、3路口方向通車,2個路口的LED數碼管開始倒計時25秒。延遲20秒后,1、3路口的綠燈熄滅,而1,3路口的黃燈開始閃爍(1HZ)。閃爍5次后,1、3路口的紅燈亮,同時2、4路口的綠燈亮,2、4路口方向開始通車,2個路口的LED數碼管重新開始倒計時25秒。延遲20秒時間后,2、4路口的綠燈熄滅,而黃燈開始閃爍。閃爍5次后,再切換到1、3路口方向。之后,重復上述過程。當有緊急情況時,2個方向都紅燈亮,倒計時停止,車輛禁止通行,當緊急情況結束后,控制器恢復以前的狀態繼續工作。 在設計中采用6個發光二極管來模擬2個路口的黃紅綠燈,每個路口用2個數碼管來顯示通行或禁止剩余的時間。緊急情況用一個單脈沖發生單元申請中斷來模擬,緊急情況結束后,再發一個中斷來恢復以前的狀態。 根據前面的介紹,本設計硬件由定時模塊、發光二極管模塊、數碼管顯示模塊和緊急中斷模塊組成。定時模塊采用硬件定時和軟件定時相結合的方法,用8253定時/計數器定時100ms,再用軟件計時實現所需的定時。發光二極管模塊由8255控制發光二極管來實現。數碼管顯示模塊由實驗平臺上的LED顯示模塊實現。緊急中斷模塊是由單脈沖發生單元和8279中斷控制器組成。 程序主要是由定時子程序、發光二極管顯示子程序、數碼管顯示子程序和中斷服務程序組成。包括對8253、8255以及8259等可編程器件的編程。 五、硬件設計 本課題的設計可通過實驗平臺上的一些功能模塊電路組成,由于各模塊電路內部已經連接,用戶在使用時只要設計模塊間電路的連接,因此,硬件電路的設計及實現相對簡單。完整系統的硬件連接如圖1所示。硬件電路由定時模塊、發光二極管模塊、數碼管顯示模塊和緊急中斷模塊組成。 定時模塊是由8253的計數器0來實現定時100ms。Clk0接實驗平臺分頻電路輸出Q6,f=46875hz。GATE0接8255的PA0,由8255輸出來控制計數器的起停。OUT0接8259的IRQ2,定時完成申請中斷,進入中斷服務程序。 發光二極管顯示模塊由8255輸出來控制發光二極管的亮滅。8255輸出為低電平時,對應的發光二極管就點亮,否則就熄滅。8255的接口電路如圖2所示。交通燈的對應關系如下:L7 L6 L5 L2 L1 L0PC7 PC6 PC5 PC2 PC1 PC013紅燈 13黃燈 13綠燈 24紅燈 24黃燈 24綠燈 實驗平臺上提供一組六個LED數碼管。插孔CS1用于數碼管段選的輸出選通,插孔CS2用于數碼管位選信號的輸出選通。本設計用4個數碼管來倒計時。 緊急中斷模塊是由單脈沖發生單元和8259中斷控制器,單脈沖發生單元主要用來請求中斷,然后做出緊急情況處理。
標簽: 交通燈控制器
上傳時間: 2013-10-07
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