自制89C51單片機實驗電路板 學習單片機離不開實驗,以往單片機的實驗往往依賴于仿真機和單片機學習系統,價格昂貴,初學者很難配備。近年來,隨著FLASH型單片機的廣泛應用,采用軟件模擬加寫片驗證成為一種經濟實用的實驗方法,以AT89C51單片機為例,其價格不足¥10RMB,而擦、寫次數可以有1000次,一塊芯片即可做上千次的實驗。目前,流行的單片機開發軟件Keil可以免費獲得用于學習的EVAL版;編程器價格并不昂貴,專門用于寫89C51類芯片的編程器價格更低廉(不足百元),而且編程器也是以后開發單片機所必備的工具;相比之下,用于實驗的電路板制作比較麻煩,用萬用板搭接,只能做些很簡單的電路,稍復雜的電路一般要用到雙面板,而業余條件下是很難自制雙面板的,而且實驗電路板主要是用于學習,學完了,也就沒有什么使用價值了,所以很多人希望能夠廉價地獲得。作者在多年單片機教學(包括從事網絡教學)的基礎上,開發了一塊有較多功能但使用單面板的單片機實驗板,適于業余愛好者自制。這塊實驗板采用89C51為主芯片,板上安裝了5位數碼管,8個發光二極管,四個按鈕開關,一個簡單的音響電路,一個用于計數實驗的振蕩器,At24CXXX類芯片插座,X5045芯片插座,RS232串行接口等。使用這塊實驗板可以進行流水燈、人機界面程序設計、音響、中斷、計數器等基本編程練習,還可以學習I2C接口芯片使用、SPI接口芯片使用、與PC機進行串行通訊等目前較為流行的技術。圖1是該實驗板的電路原理圖,從圖中可以看出,該實驗板由若干塊集成電路和一些阻容元件等組成,下面我們就分別介紹。1、發光二極管接口主芯片(U1)的P1端口接了8個發光二極管,這些發光二極管的負極接到P1端口各引腳,而正極則通過一個排電阻(標號為JP4,阻值為470毆)接到正電源端,這樣,這些發光二極管亮的條件就U1的P1口相引的引腳為低電平,即如果P1口某引腳輸出為0,相應的燈亮,如果輸出為1,相應的燈滅。例:MOV P1,#0FH該行程序將使發光二極管L1-L4熄滅,而L5-L8點亮。2、數碼管接口U1的P0口和P2口的部份引腳構成了5位LED數碼管驅動電路,這里LED數碼管采用了共陽型,共陽型數碼管的筆段(即對應abcdefgh)引腳是二極管的負極,所有二極管的正極連在一起,構成公共端,即片選端,對于這種數碼管的驅動,要求在片選端提供電流,為此,使用了PNP型三極管作為片選端的驅動,共使用5只三極管,所有三極管的發射極連在一起,接到正電源端,它們的基極則分別連到P2.0⋯P2.4,這樣,當P2.0⋯P2.4中某引腳輸出是高電平時,三極管不導通,不能給相應位的數碼管供電,該位數碼管的所有筆段都不亮,反之,如果某引腳是低電平時,三極管導通,可以給相應的數碼管供電,該位數碼管是否點亮,點亮哪些筆段,取決于這些筆段引腳是高或低電平。從圖圖1 共陽型數LED顯示器.....
上傳時間: 2013-11-14
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雙線性變換的頻率對應關系雙線性變換法雖然避免了“頻率混疊效應”,但出現了模擬頻率與數字頻率為一種非線性的關系情形。即:可見:模擬濾波器與數字濾波器的響應在對應的頻率關系上發生了“畸變”,也造成了相位的非線性變化,這是雙線性變換法的主要缺點。具體而言,在上刻度為均勻的頻率點映射到上時變成了非均勻的點,而且隨頻率增加越來越密。 雙線性變換法除了不能用于線性相位濾波器設計外,仍然是應用最為廣泛的設計IIR數字濾波器的方法。
上傳時間: 2013-10-12
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我國的骨干通信網上的傳輸速率已經向40 GB/s甚至是160 GB/s發展,傳輸線路以光纖作為主要的傳輸通道。與光纖相關的損耗和單模光纖的主要色散,即偏振模色散,不僅僅限制了光信號在通信過程中的傳輸距離,還很大程度上影響其通信容量。其中,偏振模色散對單模光纖高速和長距離通信的影響尤為突出。因此應現代光纖通信技術網的高速發展的需要,把當前流行的FPGA技術應用到單模光纖的偏振模色散的自適應補償技術中,用硬件描述語言來實現,可以大大提高光纖的偏振模色散自適應補償對實時性和穩定性的要求。
上傳時間: 2013-11-15
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描述了基于FPGA的FIR濾波器設計。根據FIR的原理及嚴格線性相位濾波器具有偶對稱的性質給出了FIR濾波器的4種結構,即直接乘加結構、乘法器復用結構、乘累加結構、DA算法。在本文中給出上述幾種算法的結構框圖,并通過FPGA編程實現上述幾種算法,并給出所用的資源來比較各種算法的優劣。
上傳時間: 2013-12-09
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隨著混沌理論應用于產生偽隨機序列的發展,用現場可編程邏輯門陣列實現了基于TD—ERCS混沌的偽隨機序列發生器.為了便于硬件實現并減少硬件占用資源.對原算法(即基于TD—ERCS構造偽隨機序列發生器的算法)進行了適當改進,密鑰空間縮減到2⋯.設計采用雙精度浮點運算,選用Cyclone系列的EPIC20F400芯片。完成了CPRSG的系統仿真實驗.系統的硬件電路占用17716個邏輯單元,占芯片資源88%,工作頻率50 MHz,EPRS產生速率10 Mbps.
上傳時間: 2013-10-28
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同軸電纜知識介紹一、概述1、基帶同軸電纜同軸電纜以硬銅線為芯,外包一層絕緣材料。這層絕緣材料用密織的網狀導體環繞,網外又覆蓋一層保護性材料。有兩種廣泛使用的同軸電纜。一種是50歐姆電纜,用于數字傳輸,由于多用于基帶傳輸,也叫基帶同軸電纜;另一種是75歐姆電纜,用于模擬傳輸,即下一節要講的寬帶同軸電纜。這種區別是由歷史原因造成的,而不是由于技術原因或生產廠家。同軸電纜的這種結構,使它具有高帶寬和極好的噪聲抑制特性。同軸電纜的帶寬取決于電纜長度。1km的電纜可以達到1Gb/s~2Gb/s的數據傳輸速率。還可以使用更長的電纜,但是傳輸率要降低或使用中間放大器。目前,同軸電纜大量被光纖取代,但仍廣泛應用于有線電視和某些局域網。2、寬帶同軸電纜使用有限電視電纜進行模擬信號傳輸的同軸電纜系統被稱為寬帶同軸電纜。“寬帶”這個詞來源于電話業,指比4kHz寬的頻帶。然而在計算機網絡中,“寬帶電纜”卻指任何使用模擬信號進行傳輸的電纜網。由于寬帶網使用標準的有線電視技術,可使用的頻帶高達300MHz(常常到450MHz);由于使用模擬信號,需要在接口處安放一個電子設備,用以把進入網絡的比特流轉換為模擬信號,并把網絡輸出的信號再轉換成比特流。寬帶系統又分為多個信道,電視廣播通常占用6MHz信道。每個信道可用于模擬電視、CD質量聲音(1.4Mb/s)或3Mb/s的數字比特流。電視和數據可在一條電纜上混合傳輸。寬帶系統和基帶系統的一個主要區別是:寬帶系統由于覆蓋的區域廣,因此,需要模擬放大器周期性地加強信號。這些放大器僅能單向傳輸信號,因此,如果計算機間有放大器,則報文分組就不能在計算機間逆向傳輸。為了解決這個問題,人們已經開發了兩種類型的寬帶系統:雙纜系統和單纜系統。 1)雙纜系統雙纜系統有兩條并排鋪設的完全相同的電纜。為了傳輸數據,計算機通過電纜1將數據傳輸到電纜數根部的設備,即頂端器(head-end),隨后頂端器通過電纜2將信號沿電纜數往下傳輸。所有的計算機都通過電纜1發送,通過電纜2接收。2)單纜系統另一種方案是在每根電纜上為內、外通信分配不同的頻段。低頻段用于計算機到頂端器的通信,頂端器收到的信號移到高頻段,向計算機廣播。在子分段(subsplit)系統中,5MHz~30MHz頻段用于內向通信,40MHz~300MHz頻段用于外向通信。在中分(midsplit)系統中,內向頻段是5MHz~116MHz,而外向頻段為168MHz~300MHz。這一選擇是由歷史的原因造成的。3)寬帶系統有很多種使用方式在一對計算機間可以分配專用的永久性信道;另一些計算機可以通過控制信道,申請建立一個臨時信道,然后切換到申請到的信道頻率;還可以讓所有的計算機共用一條或一組信道。從技術上講,寬帶電纜在發送數字數據上比基帶(即單一信道)電纜差,但它的優點是已被廣泛安裝。
標簽: 同軸電纜
上傳時間: 2013-10-18
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機電類比法是一種把機械量通過一定的計算等效類比為電量的方法,其在對電子機械系統的分析中應用非常廣泛。它能夠把一個較復雜的機械系統類比為我們熟知的電路系統來進行分析,從而使問題的分析得到簡化。本文通過對振弦式傳感器的分析介紹了機電類比法,并對使用電路進行了相關的分析。 Summary:The electromechanical analogy is assort of analysis which is to analogize the mechanical system by using circuit system , it applied widely in the filed of analysis the electronic-mechanical system. The analysis can take a complex mechanical system analogous to a circuitry that we well-known, which can simplify the problems. In the paper, the electro-mechanical analogy method is briefly introduced by analysis the vibrating wire sensor,and have a correlation analysis about the circuit we used.關鍵詞: 機電類比法 振弦式傳感器 頻率 振蕩 反饋Keyword:electro-mechanical analogy method,vibrating wire sensor,frequency, oscillation, feedback 0 引言振弦式傳感器是屬于頻率式傳感器的一種。所謂頻率式傳感器就是能直接將被測量轉換為振動頻率信號的傳感器,這類傳感器一般是通過測量振弦、振筒、振梁、振膜等彈性振體或石英晶體諧振器的固有諧振頻率來達到測量引起諧振頻率變化的被測非電量的目的,其也稱為諧振式傳感器[1]。在分析該類傳感器中,由于其涉及到頻率,就容易讓人聯想到在電子技術中接觸到的RLC振蕩電路。因此可以嘗試著用類比的方法使之對應起來分析,即機電類比法分析。
上傳時間: 2013-11-16
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一、傳感器的定義信息處理技術取得的進展以及微處理器和計算機技術的高速發展,都需要在傳感器的開發方面有相應的進展。微處理器現在已經在測量和控制系統中得到了廣泛的應用。隨著這些系統能力的增強,作為信息采集系統的前端單元,傳感器的作用越來越重要。傳感器已成為自動化系統和機器人技術中的關鍵部件,作為系統中的一個結構組成,其重要性變得越來越明顯。最廣義地來說,傳感器是一種能把物理量或化學量轉變成便于利用的電信號的器件。國際電工委員會(IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為:“傳感器是測量系統中的一種前置部件,它將輸入變量轉換成可供測量的信號”。按照Gopel等的說法是:“傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件”,而“傳感器系統則是組合有某種信息處理(模擬或數字)能力的傳感器”。傳感器是傳感器系統的一個組成部分,它是被測量信號輸入的第一道關口。傳感器系統的原則框圖示于圖1-1,進入傳感器的信號幅度是很小的,而且混雜有干擾信號和噪聲。為了方便隨后的處理過程,首先要將信號整形成具有最佳特性的波形,有時還需要將信號線性化,該工作是由放大器、濾波器以及其他一些模擬電路完成的。在某些情況下,這些電路的一部分是和傳感器部件直接相鄰的。成形后的信號隨后轉換成數字信號,并輸入到微處理器。德國和俄羅斯學者認為傳感器應是由二部分組成的,即直接感知被測量信號的敏感元件部分和初始處理信號的電路部分。按這種理解,傳感器還包含了信號成形器的電路部分。傳感器系統的性能主要取決于傳感器,傳感器把某種形式的能量轉換成另一種形式的能量。有兩類傳感器:有源的和無源的。有源傳感器能將一種能量形式直接轉變成另一種,不需要外接的能源或激勵源(參閱圖1-2(a))。有源(a)和無源(b)傳感器的信號流程無源傳感器不能直接轉換能量形式,但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能傳感器承擔將某個對象或過程的特定特性轉換成數量的工作。其“對象”可以是固體、液體或氣體,而它們的狀態可以是靜態的,也可以是動態(即過程)的。對象特性被轉換量化后可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質的,也可以是化學性質的。按照其工作原理,傳感器將對象特性或狀態參數轉換成可測定的電學量,然后將此電信號分離出來,送入傳感器系統加以評測或標示。各種物理效應和工作機理被用于制作不同功能的傳感器。傳感器可以直接接觸被測量對象,也可以不接觸。用于傳感器的工作機制和效應類型不斷增加,其包含的處理過程日益完善。常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬: 光敏傳感器——視覺;聲敏傳感器——聽覺;氣敏傳感器——嗅覺;化學傳感器——味覺;壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺。與當代的傳感器相比,人類的感覺能力好得多,但也有一些傳感器比人的感覺功能優越,例如人類沒有能力感知紫外或紅外線輻射,感覺不到電磁場、無色無味的氣體等。對傳感器設定了許多技術要求,有一些是對所有類型傳感器都適用的,也有只對特定類型傳感器適用的特殊要求。針對傳感器的工作原理和結構在不同場合均需要的基本要求是: 高靈敏度,抗干擾的穩定性(對噪聲不敏感),線性,容易調節(校準簡易),高精度,高可靠性,無遲滯性,工作壽命長(耐用性) ,可重復性,抗老化,高響應速率,抗環境影響(熱、振動、酸、堿、空氣、水、塵埃)的能力 ,選擇性,安全性(傳感器應是無污染的),互換性 低成本 ,寬測量范圍,小尺寸、重量輕和高強度,寬工作溫度范圍 。二、傳感器的分類可以用不同的觀點對傳感器進行分類:它們的轉換原理(傳感器工作的基本物理或化學效應);它們的用途;它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。根據傳感器工作原理,可分為物理傳感器和化學傳感器二大類:傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。化學傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的傳感器,被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。有些傳感器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學類。大多數傳感器是以物理原理為基礎運作的。化學傳感器技術問題較多,例如可靠性問題,規模生產的可能性,價格問題等,解決了這類難題,化學傳感器的應用將會有巨大增長。常見傳感器的應用領域和工作原理列于表1.1。按照其用途,傳感器可分類為: 壓力敏和力敏傳感器 ,位置傳感器 , 液面傳感器 能耗傳感器 ,速度傳感器 ,熱敏傳感器,加速度傳感器,射線輻射傳感器 ,振動傳感器,濕敏傳感器 ,磁敏傳感器,氣敏傳感器,真空度傳感器,生物傳感器等。以其輸出信號為標準可將傳感器分為: 模擬傳感器——將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。數字傳感器——將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉換)。膺數字傳感器——將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。開關傳感器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,傳感器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。
上傳時間: 2013-10-11
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電子元器件 任何一個電子電路,都是由電子元器件組合而成。了解常用元器件的性能、型號規格、組成分類及識別方法,用簡單測試的方法判斷元器件的好壞,是選擇、使用電子元器件的基礎,是組裝、調試電子電路必須具備的技術技能。下面我們首先分別介紹電阻器、電容器、電感器、繼電器、晶體管、光電器件、集成電路等元器件的基本知識1 .電阻器電阻器在電路中起限流、分流、降壓、分壓、負載、匹配等作用。1.1電阻器的分類電阻器按其結構可分為三類,即固定電阻器、可變電阻器(電位器)和敏感電阻器。按組成材料的不同,又可分為炭膜電阻器、金屬膜電阻器、線繞電阻器、熱敏電阻器、壓敏電阻器等。常用電阻器的外形圖如圖1.1 1.2 電阻器的參數及標注方法電阻器的參數很多,通常考慮的有標稱阻值、額定功率和允許偏差等。(1)、標稱阻值和允許誤差 電阻器的標稱阻值是指電阻器上標出的名義阻值。而實際阻值與標稱阻值之間允許的最大偏差范圍叫做阻值允許偏差,一般用標稱阻值與實際阻值之差除以標稱阻值所得的百分數表示,又稱阻值誤差。普通電阻器阻值誤差分三個等級:允許誤差小于±5﹪的稱Ⅰ級,允許誤差小于±10﹪的稱Ⅱ級,允許誤差小于±20﹪的稱Ⅲ級。表示電阻器的阻值和誤差的方法有兩種:一是直標法,二是色標法。直標法是將電阻的阻值直接用數字標注在電阻上;色標法是用不同顏色的色環來表示電阻器的阻值和誤差,其規定如表1.1(a)和(b)。 用色標法表示電阻時,根據阻值的精密情況又分為兩種:一是普通型電阻,電阻體上有四條色環,前兩條表示數字,第三條表示倍乘,第四條表示誤差。二是精密型電阻,電阻體上有五條色環,前三條表示數字,第四條表示倍乘,第五條表示誤差。通用電阻器的標稱阻值系列如表1.2所示,任何電阻器的標稱阻值都應為表1.2所列數值乘以10nΩ,其中n為整數。(2)、電阻器的額定功率 電阻器的額定功率指電阻器在直流或交流電路中,長期連續工作所允許消耗的最大功率。常用的額定功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W、25W等。電阻器的額定功率有兩種表示方法,一是2W以上的電阻,直接用阿拉伯數字標注在電阻體上,二是2W以下的炭膜或金屬膜電阻,可以根據其幾何尺寸判斷其額定功率的大小如表1.3。3 電阻器的簡單測試 電阻器的好壞可以用儀表測試,電阻器阻值的大小也可以用有關儀器、儀表測出,測試電阻值通常有兩種方法,一是直接測試法,另一種是間接測試法。(1).直接測試法就是直接用歐姆表、電橋等儀器儀表測出電阻器阻值的方法。通常測試小于1Ω的小電阻時可用單臂電橋,測試1Ω到1MΩ電阻時可用電橋或歐姆表(或萬用表),而測試1MΩ以上大電阻時應使用兆歐表。
上傳時間: 2013-10-26
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防盜報警系統通常由報警探測器(又稱防盜報警器)、傳輸通道和報警控制器三部分構成。 其中報警探測器作為傳感探測裝置,用來探測入侵者的入侵行為及各種異常情況,報警探測器一般是由傳感器和信號處理組成的,用來探測入侵者入侵行為的,由包括電子和機械兩種處理部件組成的裝置,是防盜報警系統的關鍵,而傳感器又是報警探測器的核心元件。采用不同原理的傳感器件,可以構成不同種類、不同用途、達到不同探測目的的報警探測裝置。 報警探測器按工作原理主要可分為紅外報警探測器、微波報警探測器、被動式紅外/微波報警探測器、玻璃破碎報警探測器、振動報警探測器、超聲波報警探測器、激光報警探測器、磁控開關報警探測器、開關報警探測器、視頻運動檢測報警器、聲音探測器等許多種類。 傳輸通道是報警探測器電子信號對外傳輸的通道。目前傳輸的方式有三種,即有線,無線,借用線三種不同的通信方式。
上傳時間: 2014-01-11
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