一、 實驗目的使用 51單片機的八位數碼管順序顯示自己的學號。掌握 C 語言、匯編語言兩種編程單片機控制程序的方法。掌握使用 Keil 4 或 Keil 5 軟件編寫、編譯、調試程序的方法。掌握使用 Proteus 軟件繪制電路原理圖、硬件仿真和程序調試。二、實驗設備筆記本電腦51 單片機(普中科技)八位數碼管(單片機上已集成)應用程序:Proteus 8.0、Keil uVision5、stc-isp-v6.88E三、實驗原理(1)數碼管數碼管按段數可分為七段數碼管和 8 段數碼管,八段數碼管比七段數碼管多一個發光二極管單元,也就是多一個小數點(DP),這個小數點可以更精確的表示數碼管想要顯示的內容。按能顯示多少個(8),可分為 1 位、2位、3位、4位、5 位、6位、7 位等數碼管。按發光二極管單元連接方式可分為共陽極數碼管和共陰極數碼管。共陽數碼管是指將所有發光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數碼管,共陽數碼管在應用時將公共極 COM 接到+5V,當某一字段發光二極管的陰極為低電平時,相應字段就點亮,當某一字段的陰極為高電平時,相應字段就不亮。共陰數碼管是指將所有發光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數碼管,共陰數碼管在應用時應將公共極 COM 接到地線 GND上,當某一字段發光二極管的陽極為高電平時,相應字段就點亮,當某一字段的陽極為低電平時,相應字段就不亮。(2)51單片機單片機(Microcontrollers)是一種集成電路芯片,是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器 CPU、隨機存儲器 RAM、只讀存儲器ROM、多種 I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。MSC-51 單片機指以 8051為核心的單片機,由美國的 Intel 公司在 1980 年推出,80C51 是 MCS-51系列中的一個典型品種;其它廠商以 8051為基核開發出的CMOS 工藝單片機產品統稱為 80C51 系列。本實驗中我使用普中科技的 51 單片機來點亮八位數碼管并使其顯示我的學號(20198043)。四、 實驗 過程(1)熟悉數碼管使用 Proteus 軟件構建電路圖,學會如何點亮數碼管,熟悉如何使數碼管顯示不同的數字(0-9)。我們可以按照上面的原理圖讓對應的段導通,以顯示數字。對于共陽數碼管,若顯示數字 0,可以讓標號為 A,B,C,D,E,F 的段導通,標號為 G,H 的段不導通,然后將陽極通入高電壓,即顯示數字 0。代碼舉例如下:最后效果如下,成功點亮一個數碼管。經過更多嘗試和學習,學會使多位數碼管顯示多位數字。結果舉例如下:(2)多位數碼管顯示學號為了顯示我們學號,就不能只使用一位數碼管,需要使用八位數碼管,相較于單位數碼管,多位數碼管更加復雜,驅動函數有很大區別。多位數碼管使用同一組段選,不同的位選,因此就不能夠一對一地固定顯示,這就需要動態掃描。動態掃描:利用人眼視覺暫留,多位數碼管每次只顯示一位數字,但是切換頻率大于 200HZ(50 × 4),這樣就能讓人產生同時顯示多個數字的錯覺。具體操作是輪流向數碼管送字形碼和相應的位選。一個完整的驅動程序不只以上這些,一個完整的數碼管驅動有 6部分:1. 碼表(ROM):存儲段碼(一般放在 ROM中,節省 RAM空間),例如數字 0的段碼就是 0xC0,碼表則包含 0-9的段碼2. 顯存(RAM):保存要顯示的數字,取連續地址(便于查表)3. 段選賦值:通過查表(碼表)操作,將顯存映射到段碼4. 位選切換:切換顯示的位置5. 延時:顯示的數字短暫保持,提升亮度6. 消影:消除切換時不同位置互相影響而產生的殘影
上傳時間: 2022-06-08
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NRF24L01是NORDIC公司最近生產的一款無線通信通信芯片,采用FSK調制,內部集成NORDIC自己的EnhancedShortBurst協議。可以實現點對點或是1對6的無線通信。無線通信速度可以達到2M(bps)。NORDIC公司提供通信模塊的GERBER文件,可以直接加工生產。嵌入式工程師或是單片機愛好者只需要為單片機系統預留5個GPIO,1個中斷輸入引腳,就可以很容易實現無線通信的功能,非常適合用來為MCU系統構建無線通信功能。
上傳時間: 2022-06-15
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【摘要】數字化技術隨著低成本、高性能控制芯片的出現而快速發展,同時也推動著開關電源向數字控制發展。文章利用一款新型數字信號控制器(DSC)ADP32,完成了基于DSC的數字電源應用研究,本文提供了DC/DC変換器的完整數字控制解決方案,數字PID樸償技米,精確時序的同步整流技術,以及PWM控制信號的產生等,最后用一臺200w樣機驗證了數字控制的系統性能。【關鍵詞】數字信號控制器;同步整流;PID控制;數字拉制1引言隨著半導體行業的快速發展,低成本、高性能的DSC控制器不斷出現,基于DSC控制的數字電源越來越備受關注,目前“綠色能源”、“能源之心”等概念的提出,數字控制的模塊電源具有高效率、高功率密度等諸多優點,逐漸成為電源技術的研究熱點.數字電源(digital powerspply)是一種以數字信號處理器(DSP)或微控制器(MCU)為核心,將數字電源驅動器、PWM控制器等作為控制對象,能實現控制、管理、監測功能的電源產品。具有可以在一個標準化的硬件平臺上,通過更新軟件滿足不同的需求".ADP32是一款集實時處理(DSP)與控制(MCU)外設功能與一體的數字信號控制器,不但可以簡化電路設計,還能快速有效實現各種復雜的控制算法。2數字電源系統設計2.1數字電源硬件框圖主功率回路是雙管正激DCDC變換器,其控制方式為脈沖寬度調制(PWM),主要由功率管Q1/Q2、續流二極管D1/D2、高頻變壓器、輸出同步整流器、LC濾波器組成。
標簽: 數字電源
上傳時間: 2022-06-18
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功率超聲波應用技術已經在清洗、乳化和加工等方面取得可觀的成效。超聲消洗是功率超聲技術最廣泛也較成熟的一種應用,并且H益向各行各業滲透。超聲波清洗中的壓電換能器常因驅動電路的輸出頻率沒有諧振在壓電陶瓷片的共振頻率上,因而導致壓電陶瓷片的Q值下降,損耗加大,繼而使得陶瓷片發熱,效率減小而發生斷裂。因此共振頻率是壓電陶瓷超聲波換能器的一個重要參數,它隨負載及工作溫度等因素的變化而變化,或隨時間的增加而變化,換能器饋電電路能否自動跟蹤其共振頻率就變得很重要。此外,由于目前市場上的超聲波清洗機設備多采用單一頻率的工作方式,也就是每套設備只能工作在一個超聲頻率上,這使得結構復雜的工件得不到充分清洗,同時,由于駐波場的形成,造成清洗盲區,使清洗效果不均勻。本文以半橋變換器為夾心式壓電換能器的驅動電路,以脈寬調制器3525為脈沖波產生電路,采用單片機8951,DAC0832D/A轉換器及軟件技術,設計出具有頻率跟蹤功能的雙頻超聲波發生器,較好地消除超聲波清洗機清洗槽內由駐波引的清洗死角,有效地提高了超聲波清洗機清洗效率。實驗表明,采用雙頻超聲波清洗方式的超聲波清洗機,工作穩定、高效,具有廣泛的應用前景.關鍵詞:雙頻超聲波發生器;動態阻抗匹配:超聲波換能器;頻率跟蹤;單片機
標簽: 超聲波清洗機
上傳時間: 2022-06-18
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【摘要】在人們生活以及工業生產等諸多領域經常涉及到液位和流量的控制問題,例如居民生活用水的供應,飲料、食品加工,溶液過濾,化工生產等多種行業的生產加工過程,通常需要使用蓄液池, 蓄液池中的液位需要維持合適的高度,既不能太滿溢出造成浪費, 也不能過少而無法滿足需求。因此液面高度是工業控制過程中一個重要的參數, 特別是在動態的狀態下, 采用適合的方法對液位進行檢測、控制,能收到很好的效果。PID 控制(比例、積分和微分控制)是目前采用最多的控制方法。【關鍵詞】水箱液位; PID 控制;液位控制; Matlab 仿真一.引言在人們生活以及工業生產等諸多領域經常涉及到液位和流量的控制問題, 例如居民生活用水的供應,飲料、食品加工,溶液過濾,化工生產等多種行業的生產加工過程, 通常需要使用蓄液池, 蓄液池中的液位需要維持合適的高度, 既不能太滿溢出造成浪費, 也不能過少而無法滿足需求。因此液面高度是工業控制過程中一個重要的參數, 特別是在動態的狀態下, 采用適合的方法對液位進行檢測、控制,能收到很好的效果。本論文利用PID 算法在matlab 中進行仿真并講解實物搭接效果, 具體如下:1、利用指導書中推導的模型和實際的參數,建立水箱液位控制系統的數學模型,并進行線性化;2、構成水箱液位閉環無靜差系統,并測其動態性能指標和提出改善系統動態性能的方法,使得系統動態性能指標滿足σ%≤10%,調節器調節閥水槽測量變送出水閥系數<0.5 秒,靜態誤差小于2%;3、通過在matlab 編程中求取合適的反饋變量K,然后與仿真模型結合構成最優控制的水箱液位系統,通過圖形分析是否滿足系統的性能參數;
標簽: pid調節控制系統
上傳時間: 2022-06-18
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超聲波電機(Utrasonic Motor簡稱USM)是一種新型的微特電機,有別于傳統的電磁電機。在本文引言中,說明了USM與傳統電磁電機相比的主要優點、基本組成及應用前景,同時說明了開展專用USM的驅動電路研究工作的背景及主要工作內容,作者要完成設計、樣品加工及應用三部分工作等,此論文就是這三部分研究工作的總結。首先,根據對驅動電路的要求,結合國內外傳統壓電馬達驅動電路的系統方案,設計出專用超聲波電機的驅動電路的系統方案。在本方案中增加了位置檢測與歸零單元,去掉了頻率跟蹤單元,采用DSP作為控制單元,整合了電機驅動信號產生、電機選擇與啟動、位置檢測信號處理和特殊信號譯碼等功能,有利于電路小型化和穩定性。方案具有新穎和獨特性。其次,詳細介紹了利用仿真與實際調試相結合的方法,完成了推挽逆變電路及升壓脈沖變壓器的工程設計和調試,著重解決了浪涌及功率開關管保護等問題,注意了變壓器繞制工藝與漏感的關系。采用DSP芯片實現了多種控制和軟、硬件結合,給出了用C語言編寫的程序,重點解決了程序的調試與抗干擾問題。采用獨特的數字編碼方法,實現了位置檢測的結構設計,完成了性能初步調試以及與DSP組成閉環系統,消除電機不斷步進引起的空間位置上的積累誤差,實現了電機步進誤差歸零的技術要求。設計了電路工程板圖,完成了樣機兩臺的加工和調試工作,與超聲波電機進行了匹配調試實驗,重點解決了阻抗匹配問題,達到了驅動電路的設計指標,實現了設計、加工、匹配調試三解工作的基本,aCn.coinal最后,根據前一段工作,提出了一些今后工作的意見,特別是工程應用化與集成化方面的研究想法。關鍵詞:超聲波電機,驅動電路,DSP,脈沖變壓器,位置檢測與歸等
上傳時間: 2022-06-18
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超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域,其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變為機械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載,因此換能器與發生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態。串聯匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分,因此應用較為廣泛。但是環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移,使諧振系統失諧。傳統的解決辦法就是頻率跟蹤,但是頻率跟蹤只能保證系統整體電壓電流同頻同相,由于工作頻率改變了而匹配電感不變,此時換能器內部動態支路工作在非諧振狀態,導致換能器功率損耗和發熱,致使輸出能量大幅度下降甚至停振,在實際應用中受到限制。所以,在跟蹤諧振點調節逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統工作在最高效能狀態。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數存在的缺點,本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關系建立數學模型,證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態選擇換能器匹配電感的方法。經過分析比較,選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感,通過改變電抗控制度調節電抗值。并給出了實現這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812為核心設計出實現這一原理的超聲波逆變電源。實驗結果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現電抗值隨電抗控制度線性無級可調,由于該電抗器輸出正弦波,理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略,穩態時,換能器工作在DPLL鎖定頻率上;動態時,逐步修改匹配電抗大小,搜索輸出電流的最大值,再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現功率連續可調。該超聲波換能系統能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率,即使頻率發生漂移系統仍能保持工作在最佳狀態,具有實際應用價值。
上傳時間: 2022-06-18
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本論文通過對國內外DNC技術發展現狀的研究,根據加工車間具體的需要,設計了一種基于工業以太網的嵌入式DNC集成控制系統。文章從DNC系統賴以運行的網絡著手,研究并建立了基于工業以太網的車間局域網模式,采用元余星型拓撲結構構建了快速、穩定、抗干擾能力強的局域網環境采用PC104主板,設計了嵌入式DNC智能終端系統,詳細說明了DNC網絡的配置過程。實現了從RS-232C串行接口到10Mbps以太網接口的轉換,支持標準RS-232C接口和具有特殊通信協議的串行通信接口的數據傳輸,實現了廣義DNC功能。研究了加工車間數控系統的數據傳輸方式,創建了統一的數據傳送格式。采用創建的萬能輸入法,通過操作數控設備的控制面板,實現了異構數控系統的有效集成。通過解剖不同數控系統的通信協議,將軟插件技術應用到DNC系統中,針對不同的數控系統,編制不同的驅動程序。通過軟件的控制,實現數控系統類型的自動識別和NC程序的自動傳輸。對硬件進行優化設計,加大了智能終端的存儲器容量,深入研究“程序再開,功能,實現了程序續傳的快速性和準確性。通過軟件設計,解決了多臺數控設備同時在線加工的通信競爭問題。
上傳時間: 2022-06-19
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所設計的多頻段小型化天線結構新穎,性能指標優越,與當前國內外研究的大多數同類天線相比保持較小體積,在多頻、寬頻工作頻段上也保持較強的競爭力。其中所設iMonopole,780MHz-1010MHz和1630MHz3900MHz,在高頻頻段上的提升相當明顯,與大多數同類天線相比提升超過100%,除了覆蓋GSM,UMTS,LTE的頻段外,還覆蓋WiMAX的頻段,為未來5G通信的多頻段融合發展提供有力支撐;所設計多頻段小型化PIFA天線,工作頻段為680MHz980MHz和1665MHz-2755MHz,覆蓋GSM,UMTS,LTE所需的所有頻段,同時該天線的小型化指標憂異,其輻射貼片部分的尺寸僅為33mm x mm0.8mm,在當前國內外同類天線中具有相當強的競爭力。這兩款天線結構簡單,加工成本低,十分適用于5G移動通信移動終端中。最后,設計一款超寬帶微帶天線。所設計的超寬帶微帶天線利用新型倒置E型槽,獲得了超寬帶性能,工作頻段覆蓋27.6GHz-33.2GHz.采用新的債電方式一半圓漸進饋電,不僅可以改善天線的輻射特性,還能降低阻抗匹配的難度,進而一定程度上簡化了天線的設計難度。在天線輻射貼片開有圓角矩形槽,大大的改善了天線的阻抗特性,進一步優化了天線的輻射特性,保證了天線在整個煩段內輻射方向圖的穩定性。天線加工簡單、成本低,非常適用于5G移動通信的大規模組網。
上傳時間: 2022-06-20
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隨著個人通信和移動通信技術在世界范圍內的迅猛發展,人們對移動通信的服務質量要求也越來越高.WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)作為第三代移動通信系統的三大標準之一,因為具有優良的通信質量和較高的頻譜利用率而被廣泛應用.在WCDMA接收機中,射頻前端電路占有重要的地位,其性能優劣直按影響著接收機的接收靈敏度以及后繼信號處理部分的性能.因此,進行WCDMA射頻電路的研究和設計具有重要的現實意義.天線和低噪聲放大器(LNA)是射頻(RF)接收機芯片的重要組成部分。本文在廣泛查閱國內、外參考文獻的基礎上,對微帶天線的寬頻帶技術和LNA的設計原理進行了深入地研究.綜合多種寬頻帶技術,本文采用L形探針饋電與雙E形槽貼片相結合的方法,提出了一款適合于WCDMA基站的寬頻帶微帶天線結構。利用電磁仿真軟件HFSS對該天線的性能進行了研究,研究了天線貼片尺寸對天線性能的影響。在此基礎上,優化設計了適用于WCDMA基站的寬頻帶微帶天線,并對其進行了加工、測試和分析,仿真和測試結果均表明,該天線-10dB回波損耗帶寬為520MHz,天線在2GHz的增益為7.88dBi,滿足WCDMA基站的要求.另外,本文還根據WCDMA基站對LNA性能的要求,利用仿真軟件ADS(Advanced Design System)設計了一款高線性的兩級平衡低噪聲放大器,給出了電路原理圖,并制作了版圖,結果表明,該低噪聲放大器在1.92GH2~1.98GHz頻段增益不低于30dB,噪聲系數小于1dB,滿足WCDMA的要求,具有一定的實用價值。
上傳時間: 2022-06-20
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