心血管系統疾病是現今世界上發病率和死亡率最高的疾病之一。T波交替(T-wavealtemans,TWA)作為一種非穩態的心電變異性現象,是指心電T波段振幅、形態甚至極性逐拍交替變化。大量研究表明,TWA與室性心律失常、心臟性猝死等有直接密切的關系,已成為一種無創獨立性預測指標。隨著數字信號處理技術和計算機技術的迅速發展,微伏級的TWA已經可以被檢出,并且精度越來越高。本文以T波交替檢測為中心,基于ARM給出了T波交替檢測技術原理性樣機的硬件及軟件,實現實時監護的目的。 在TWA檢測研究中,需要對心電信號進行預處理,即信號去噪和特征點檢測。小波分析以其多分辨率的特性和表征時頻兩域信號局部特征的能力成為我們選取的心電信號自動分析手段。文中采用小波變換將原始心電信號分解為不同頻段的細節信號,根據三種主要噪聲的不同能量分布,采用自適應閾值和軟硬閾值折衷處理策略用閾值濾波方法對原始信號進行去噪處理:同時基于心電信號的特征點R峰對應于Mexican-hat小波變換的極值點,因此我們使用Mexican-hat小波檢測R峰,通過附加檢測方案確保了位置的準確性,并根據需要提出了T波矩陣提取方法。 隨后文章介紹了T波交替的產生機理及研究進展,分別從臨床應用和檢測方法上展現了目前TWA的發展進程,并利用了譜分析法、相關分析法和移動平均修正算法分別從時域和頻域對一些樣本數據進行T波交替檢測。在檢測中譜分析法抗噪能力較強,但作為一種頻域檢測方法,無法檢測非穩態TWA信號,而相關分析法受呼吸、噪聲影響較大,數據要求較高,因此可以在譜分析檢測為陽性TWA基礎上,再對信號進行相關分析,從而克服自身算法缺陷,確定交替幅度和時間段。最后對影響檢測結果的因素進行討論研究,從而降低檢測誤差。 文章還設計了T波交替檢測技術原理性樣機的關鍵部分電路和軟件框架。硬件部分圍繞ARM核的Samsung S3C44BOX為核心,設計了該樣機的關鍵電路,包括采集模塊、數據處理模塊(外部存儲電路、通信接口電路等)。其中在采集模塊中針對心電信號是微弱信號并且干擾大的特點,采用了具有高共模抑制比和高輸入阻抗的分級放大電路,有效的提取了信號分量:A/D轉換電路保證了信號量化的高精度。利用USB接口芯片和刪內部異步串行通訊實現系統與外界聯系。系統軟件中首先介紹了系統的軟件開發環境,然后給出了心電信號分析及處理程序設計流程圖及實現,使它們共同完成系統的軟件監護功能。
上傳時間: 2013-07-27
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PCB 布線原則連線精簡原則連線要精簡,盡可能短,盡量少拐彎,力求線條簡單明了,特別是在高頻回路中,當然為了達到阻抗匹配而需要進行特殊延長的線就例外了,例如蛇行走線等。安全載流原則銅線的寬度應以自己所能承載的電流為基礎進行設計,銅線的載流能力取決于以下因素:線寬、線厚(銅鉑厚度)、允許溫升等,下表給出了銅導線的寬度和導線面積以及導電電流的關系(軍品標準),可以根據這個基本的關系對導線寬度進行適當的考慮。印制導線最大允許工作電流(導線厚50um,允許溫升10℃)導線寬度(Mil) 導線電流(A) 其中:K 為修正系數,一般覆銅線在內層時取0.024,在外層時取0.048;T 為最大溫升,單位為℃;A 為覆銅線的截面積,單位為mil(不是mm,注意);I 為允許的最大電流,單位是A。電磁抗干擾原則電磁抗干擾原則涉及的知識點比較多,例如銅膜線的拐彎處應為圓角或斜角(因為高頻時直角或者尖角的拐彎會影響電氣性能)雙面板兩面的導線應互相垂直、斜交或者彎曲走線,盡量避免平行走線,減小寄生耦合等。一、 通常一個電子系統中有各種不同的地線,如數字地、邏輯地、系統地、機殼地等,地線的設計原則如下:1、 正確的單點和多點接地在低頻電路中,信號的工作頻率小于1MHZ,它的布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環流對干擾影響較大,因而應采用一點接地。當信號工作頻率大于10MHZ 時,如果采用一點接地,其地線的長度不應超過波長的1/20,否則應采用多點接地法。2、 數字地與模擬地分開若線路板上既有邏輯電路又有線性電路,應盡量使它們分開。一般數字電路的抗干擾能力比較強,例如TTL 電路的噪聲容限為0.4~0.6V,CMOS 電路的噪聲容限為電源電壓的0.3~0.45 倍,而模擬電路只要有很小的噪聲就足以使其工作不正常,所以這兩類電路應該分開布局布線。3、 接地線應盡量加粗若接地線用很細的線條,則接地電位會隨電流的變化而變化,使抗噪性能降低。因此應將地線加粗,使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能,接地線應在2~3mm 以上。4、 接地線構成閉環路只由數字電路組成的印制板,其接地電路布成環路大多能提高抗噪聲能力。因為環形地線可以減小接地電阻,從而減小接地電位差。二、 配置退藕電容PCB 設計的常規做法之一是在印刷板的各個關鍵部位配置適當的退藕電容,退藕電容的一般配置原則是:?電電源的輸入端跨½10~100uf的的電解電容器,如果印制電路板的位置允許,采Ó100uf以以上的電解電容器抗干擾效果會更好¡���?原原則上每個集成電路芯片都應布置一¸0.01uf~`0.1uf的的瓷片電容,如遇印制板空隙不夠,可Ã4~8個個芯片布置一¸1~10uf的的鉭電容(最好不用電解電容,電解電容是兩層薄膜卷起來的,這種卷起來的結構在高頻時表現為電感,最好使用鉭電容或聚碳酸醞電容)。���?對對于抗噪能力弱、關斷時電源變化大的器件,ÈRA、¡ROM存存儲器件,應在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容¡���?電電容引線不能太長,尤其是高頻旁路電容不能有引線¡三¡過過孔設¼在高ËPCB設設計中,看似簡單的過孔也往往會給電路的設計帶來很大的負面效應,為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響,在設計中可以盡量做到£���?從從成本和信號質量兩方面來考慮,選擇合理尺寸的過孔大小。例如¶6- 10層層的內存模¿PCB設設計來說,選Ó10/20mi((鉆¿焊焊盤)的過孔較好,對于一些高密度的小尺寸的板子,也可以嘗試使Ó8/18Mil的的過孔。在目前技術條件下,很難使用更小尺寸的過孔了(當孔的深度超過鉆孔直徑µ6倍倍時,就無法保證孔壁能均勻鍍銅);對于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸,以減小阻抗¡���?使使用較薄µPCB板板有利于減小過孔的兩種寄生參數¡���? PCB板板上的信號走線盡量不換層,即盡量不要使用不必要的過孔¡���?電電源和地的管腳要就近打過孔,過孔和管腳之間的引線越短越好¡���?在在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔,以便為信號提供最近的回路。甚至可以ÔPCB板板上大量放置一些多余的接地過孔¡四¡降降低噪聲與電磁干擾的一些經Ñ?能能用低速芯片就不用高速的,高速芯片用在關鍵地方¡?可可用串一個電阻的方法,降低控制電路上下沿跳變速率¡?盡盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼,ÈRC設設置電流阻尼¡?使使用滿足系統要求的最低頻率時鐘¡?時時鐘應盡量靠近到用該時鐘的器件,石英晶體振蕩器的外殼要接地¡?用用地線將時鐘區圈起來,時鐘線盡量短¡?石石英晶體下面以及對噪聲敏感的器件下面不要走線¡?時時鐘、總線、片選信號要遠ÀI/O線線和接插件¡?時時鐘線垂直ÓI/O線線比平行ÓI/O線線干擾小¡? I/O驅驅動電路盡量靠½PCB板板邊,讓其盡快離¿PC。。對進ÈPCB的的信號要加濾波,從高噪聲區來的信號也要加濾波,同時用串終端電阻的辦法,減小信號反射¡? MCU無無用端要接高,或接地,或定義成輸出端,集成電路上該接電源、地的端都要接,不要懸空¡?閑閑置不用的門電路輸入端不要懸空,閑置不用的運放正輸入端接地,負輸入端接輸出端¡?印印制板盡量使Ó45折折線而不Ó90折折線布線,以減小高頻信號對外的發射與耦合¡?印印制板按頻率和電流開關特性分區,噪聲元件與非噪聲元件呀距離再遠一些¡?單單面板和雙面板用單點接電源和單點接地、電源線、地線盡量粗¡?模模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠離數字電路信號線,特別是時鐘¡?對¶A/D類類器件,數字部分與模擬部分不要交叉¡?元元件引腳盡量短,去藕電容引腳盡量短¡?關關鍵的線要盡量粗,并在兩邊加上保護地,高速線要短要直¡?對對噪聲敏感的線不要與大電流,高速開關線并行¡?弱弱信號電路,低頻電路周圍不要形成電流環路¡?任任何信號都不要形成環路,如不可避免,讓環路區盡量小¡?每每個集成電路有一個去藕電容。每個電解電容邊上都要加一個小的高頻旁路電容¡?用用大容量的鉭電容或聚酷電容而不用電解電容做電路充放電儲能電容,使用管狀電容時,外殼要接地¡?對對干擾十分敏感的信號線要設置包地,可以有效地抑制串擾¡?信信號在印刷板上傳輸,其延遲時間不應大于所有器件的標稱延遲時間¡環境效應原Ô要注意所應用的環境,例如在一個振動或者其他容易使板子變形的環境中采用過細的銅膜導線很容易起皮拉斷等¡安全工作原Ô要保證安全工作,例如要保證兩線最小間距要承受所加電壓峰值,高壓線應圓滑,不得有尖銳的倒角,否則容易造成板路擊穿等。組裝方便、規范原則走線設計要考慮組裝是否方便,例如印制板上有大面積地線和電源線區時(面積超¹500平平方毫米),應局部開窗口以方便腐蝕等。此外還要考慮組裝規范設計,例如元件的焊接點用焊盤來表示,這些焊盤(包括過孔)均會自動不上阻焊油,但是如用填充塊當表貼焊盤或用線段當金手指插頭,而又不做特別處理,(在阻焊層畫出無阻焊油的區域),阻焊油將掩蓋這些焊盤和金手指,容易造成誤解性錯誤£SMD器器件的引腳與大面積覆銅連接時,要進行熱隔離處理,一般是做一¸Track到到銅箔,以防止受熱不均造成的應力集Ö而導致虛焊£PCB上上如果有¦12或或方Ð12mm以以上的過孔時,必須做一個孔蓋,以防止焊錫流出等。經濟原則遵循該原則要求設計者要對加工,組裝的工藝有足夠的認識和了解,例È5mil的的線做腐蝕要±8mil難難,所以價格要高,過孔越小越貴等熱效應原則在印制板設計時可考慮用以下幾種方法:均勻分布熱負載、給零件裝散熱器,局部或全局強迫風冷。從有利于散熱的角度出發,印制板最好是直立安裝,板與板的距離一般不應小Ó2c,,而且器件在印制板上的排列方式應遵循一定的規則£同一印制板上的器件應盡可能按其發熱量大小及散熱程度分區排列,發熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規模集³電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上(入口處),發熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規模集成電路等)放在冷卻Æ流最下。在水平方向上,大功率器件盡量靠近印刷板的邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印刷板上方布置£以便減少這些器件在工作時對其他器件溫度的影響。對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區域(如設備的µ部),千萬不要將它放在發熱器件的正上方,多個器件最好是在水平面上交錯布局¡設備內印制板的散熱主要依靠空氣流動,所以在設計時要研究空氣流動的路徑,合理配置器件或印制電路板。采用合理的器件排列方式,可以有效地降低印制電路的溫升。此外通過降額使用,做等溫處理等方法也是熱設計中經常使用的手段¡
上傳時間: 2013-11-24
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交直流轉換器 AT-VA2-D-A3-DD-ADL 1.產品說明 AT系列轉換器/分配器主要設計使用于一般訊號迴路中之轉換與隔離;如 4~20mA、0~10V、熱電偶(Type K, J, E, T)、熱電阻(Rtd-Pt100Ω)、荷重元、電位計(三線式)、電阻(二線式)及交流電壓/電流等訊號,機種齊全。 此款薄型設計的轉換器/分配器,除了能提供兩組訊號輸出(輸出間隔離)或24V激發電源供傳送器使用外,切換式電源亦提供了安裝的便利性。上方并設計了電源、輸入及輸出指示燈及可插拔式接線端子方便現場施工及工作狀態檢視。 2.產品特點 可選擇帶指撥開關切換,六種常規輸出信號0-5V/0~10V/1~5V/2~10V/4~20mA/ 0~20mA 可自行切換。 雙回路輸出完全隔離,可選擇不同信號。 設計了電源、輸入及輸出LED指示燈,方便現場工作狀態檢視。 規格選擇表中可指定選購0.1%精度 17.55mm薄型35mm導軌安裝。 依據CE國際標準規范設計。 3.技術規格 用途:信號轉換及隔離 過載輸入能力:電流:10×額定10秒 第二組輸出:可選擇 精確度: 交流: ≦±0.5% of F.S. 直流: ≦±0.2% of F.S. 輸入耗損: 交流電流:≤ 0.1VA; 交流電壓:≤ 0.15VA 反應時間: ≤ 250msec (10%~90% of FS) 輸出波紋: ≤ ±0.1% of F.S. 滿量程校正范圍:≤ ±10% of F.S.,2組輸出可個別調整 零點校正范圍:≤ ±10% of F.S.,2組輸出可個別調整 隔離:AC 2.0 KV 輸出1與輸出2之間 隔離抗阻:DC 500V 100MΩ 工作電源: AC 85~265V/DC 100~300V, 50/60Hz 或 AC/DC 20~56V (選購規格) 消耗功率: DC 4W, AC 6.0VA 工作溫度: 0~60 ºC 工作濕度: 20~95% RH, 無結露 溫度系數: ≤ 100PPM/ ºC (0~50 ºC) 儲存溫度: -10~70 ºC 保護等級: IP 42 振動測試: 1~800 Hz, 3.175 g2/Hz 外觀尺寸: 94.0mm x 94.0mm x 17.5mm 外殼材質: ABS防火材料,UL94V0 安裝軌道: 35mm DIN導軌 (EN50022) 重量: 250g 安全規范(LVD): IEC 61010 (Installation category 3) EMC: EN 55011:2002; EN 61326:2003 EMI: EN 55011:2002; EN 61326:2003 常用規格:AT-VA2-D-A3-DD-ADL 交直流轉換器,2組輸出,輸入交流輸入0-19.99mA,輸出1:4-20mA,輸出2:4-20mA,工作電源AC/DC20-56V
上傳時間: 2013-11-22
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自己在學校的時候做的一些單片機仿真實例和一些資料,希望對大家有些幫助
上傳時間: 2013-11-08
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《AVR單片機原理及應用》詳細介紹了ATMEL公司開發的ATmega8系列高速嵌入式單片機的硬件結構、工作原理、指令系統、接口電路、C編程實例,以及一些特殊功能的應用和設計,對讀者掌握和使用其他ATmega8系列的單片機具有極高的參考價值 AVR單片機原理及應用》具有較強的系統性和實用性,可作為有關工程技術人員和硬件工程師的應用手冊,亦可作為高等院校自動化、計算機、儀器儀表、電子等專業的教學參考書。 目錄 第1章 緒論 1.1 AVR單片機的主要特性 1.2 主流單片機系列產品比較 1.2.1 ATMEL公司的單片機 1.2.2 Mkcochip公司的單片機 1.2.3 Cygnal公司的單片機 第2章 AVR系統結構概況 2.1 AVR單片機ATmega8的總體結構 2.1.1 ATmega8特點 2.1.2 結構框圖 2.1.3 ATmega8單片機封裝與引腳 2.2 中央處理器 2.2.1 算術邏輯單元 2.2.2 指令執行時序 2.2.3 復位和中斷處理 2.3 ATmega8存儲器 2.3.1 Flash程序存儲器 2.3.2 SRAM 2.3.3 E2pROM 2.3.4 I/O寄存器 2.3.5 ATmega8的鎖定位、熔絲位、標識位和校正位 2.4 系統時鐘及其分配 2.4.1 時鐘源 2.4.2 外部晶振 2.4.3 外部低頻石英晶振 2.4.4 外部:RC振蕩器 2.4.5 可校準內部.RC振蕩器 2.4.6 外部時鐘源 2.4.7 異步定時器/計數器振蕩器 2.5 系統電源管理和休眠模式 2.5.1 MCU控制寄存器 2.5.2 空閑模式 2.5.3 ADC降噪模式 2.5.4 掉電模式 2.5.5 省電模式 2.5.6 等待模式 2.5.7 最小功耗 2.6 系統復位 2.6.1 復位源 2.6.2 MCU控制狀態寄存器——MCUCSR 2.6.3 內部參考電壓源 2.7 I/O端口 2.7.1 通用數字I/O端口 2.7.2 數字輸入使能和休眠模式 2.7.3 端口的第二功能 第3章 ATmega8指令系統 3.1 ATmega8匯編指令格式 3.1.1 匯編語言源文件 3.1.2 指令系統中使用的符號 3.1.3 ATmega8指令 3.1.4 匯編器偽指令 3.1.5 表達式 3.1.6 文件“M8def.inc” 3.2 尋址方式和尋址空間 3.3 算術和邏輯指令 3.3.1 加法指令 3.3.2 減法指令 3.3.3 取反碼指令 3.3.4 取補碼指令 3.3.5 比較指令 3.3.6 邏輯與指令 3.3.7 邏輯或指令 3.3.8 邏輯異或 3.3.9 乘法指令 3.4 轉移指令 3.4.1 無條件轉移指令 3.4.2 條件轉移指令 3.4.3 子程序調用和返回指令 3.5 數據傳送指令 3.5.1 直接尋址數據傳送指令 3.5.2 間接尋址數據傳送指令 3.5.3 從程序存儲器中取數裝入寄存器指令 3.5.4 寫程序存儲器指令 3.5.5 I/0端口數據傳送 3.5.6 堆棧操作指令 3.6 位操作和位測試指令 3.6.1 帶進位邏輯操作指令 3.6.2 位變量傳送指令 3.6.3 位變量修改指令 3.7 MCU控制指令 3.8 指令的應用 第4章 中斷系統 4.1 外部向量 4.2 外部中斷 4.3 中斷寄存器 第5章 自編程功能 5.1 引導加載技術 5.2 相關I/O寄存器 5.3 Flash程序存儲器的自編程 5.4 Flash自編程應用 第6章 定時器/計數器 6.1 定時器/計數器預定比例分頻器 6.2 8位定時器/計數器O(T/CO) 6.3 16位定時器/計數器1(T/C1) 6.3.1 T/C1的結構 6.3.2 T/C1的操作模式 6.3.3 T/121的計數時序 6.3.4 T/C1的寄存器 6.4 8位定時器/計數器2(T/C2) 6.4.1 T/C2的組成結構 6.4.2 T/C2的操作模式 6.4.3 T/C2的計數時序 6.4.4 T/02的寄存器 6.4.5 T/C2的異步操作 6.5 看門狗定時器 第7章 AVR單片機通信接口 7.1 AVR單片機串行接口 7.1.1 同步串行接口 7.1.2 通用串行接口 7.2 兩線串行TWT總線接口 7.2.1 TWT模塊概述 7.2.2 TWT寄存器描述 7.2.3 TWT總線的使用 7.2.4 多主機系統和仲裁 第8章 AVR單片機A/D轉換及模擬比較器 8.1 A/D轉換 8.1.1 A/D轉換概述 8.1.2 ADC噪聲抑制器 8.1.3 ADC有關的寄存器 8.2 AvR單片機模擬比較器 第9章 系統擴展技術 9.1 串行接口8位LED顯示驅動器MAX7219 9.1.1 概述 9.1.2 引腳功能及內部結構 9.1.3 操作說明 9.1.4 應用 9.1.5 軟件設計 9.2 AT24C系列兩線串行總線E2PPOM 9.2.1 概述 9.2.2 引腳功能及內部結構 9.2.3 操作說明 9.2.4 軟件設計 9.3 AT93C46——三線串行總線E2PPOM接口芯片 9.3.1 概述 9.3.2 內部結構及引腳功能 9.3.3 操作說明 9.3.4 軟件設計 9.4 串行12位的ADCTL543 9.4.1 概述 9.4.2 內部結構及引腳功能 9.4.3 操作說明 9.4.4 AD620放大器介紹 9.4.5 軟件設計 9.5 串行輸出16位ADCMAXl95 9.5.1 概述 9.5.2 引腳功能及內部結構 9.5.3 操作說明 9.5.4 應用 9.5.5 軟件設計 9.6 串行輸入DACTLC5615 9.6.1 概述 9.6.2 引腳功能及內部結構 9.6.3 操作說明 9.6.4 軟件設計 9.7 串行12位的DACTLC5618 9.7.1 概述 9.7.2 內部結構及引腳功能 9.7.3 操作說明 9.7.4 軟件設計 9.8 串行非易失性靜態RAMX24C44 9.8.1 概述 9.8.2 引腳功能及內部結構 9.8.3 操作說明 9.8.4 軟件設計 9.9 數據閃速存儲器AT45DB041B 9.9.1 概述 9.9.2 引腳功能及內部結構 9.9.3 操作說明 9.9.4 軟件設計 9.10 GM8164串行I/0擴展芯片 9.10.1 概述 9.10.2 引腳功能說明 9.10.3 操作說明 9.10.4 軟件設計 9.11 接口綜合實例 附錄1 ICCACR簡介 附錄2 ATmega8指令表 參考文獻
上傳時間: 2013-10-29
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概述 HT46R32/HT46R34是8位高性能精簡指令集單片機,專門為需要A/D轉換的產品而設計,例如傳感器信號輸入。內置放大器/比較器和PWM調制功能使得這款單片機處理模擬信號的能力更加強大。 低功耗、I/O使用靈活、可編程分頻器、計數器、振蕩類型選擇、多通道A/D轉換運算放大器/比較器、脈沖測量功能、暫停和喚醒功能,使這款單片機可以廣泛應用于傳感器的信號處理、馬達控制、工業控制、消費類產品、子系統控制等等。
上傳時間: 2013-11-13
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HT46R23/HT46C23是8位高性能精簡指令集單片機,專門為需要A/D轉換的產品而設計,例如傳感器信號輸入。掩膜版本HT46C23與OTP版本HT46R23引腳和功能完全相同。低功耗、I/O使用靈活、可編程分頻器、計數器、振蕩類型選擇、多通道A/D轉換、脈沖測量功能、I2C通信、暫停和喚醒功能,使這款單片機可以廣泛應用于傳感器的A/D轉換、馬達控制、工業控制、消費類產品等系統中。
上傳時間: 2013-11-02
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AVR單片機技術原理 AVR單片機介紹 單片機又稱單片微控制器,它是把一個計算機系統集成到一個芯片上,概括的講:一塊芯片就成了一臺計算機。單片機技術是計算機技術的一個分支,是簡易機器人的核心元件。 1997年,由ATMEL公司挪威設計中心的A先生與V先生利用ATMEL公司的Flash新技術, 共同研發出RISC精簡指令集的高速8位單片機,簡稱AVR。[編輯本段]AVR單片機的優勢特征 單片機已廣泛地應用于軍事、工業、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表和機器人制作等領域,使產品功能、精度和質量大幅度提升,且電路簡單,故障率低,可靠性高,成本低廉。單片機種類很多,在簡易機器人制作和創新中,為什么選用AVR單片機呢? 一、簡便易學,費用低廉 首先,對于非專業人員來說,選擇AVR單片機的最主要原因,是進入AVR單片機開發的門檻非常低,只要會操作電腦就可以學習AVR單片機的開發。單片機初學者只需一條ISP下載線,把編輯、調試通過的軟件程序直接在線寫入AVR單片機,即可以開發AVR單片機系列中的各種封裝的器件。AVR單片機因此在業界號稱“一線打天下”。 其次,AVR單片機便于升級。AVR程序寫入是直接在電路板上進行程序修改、燒錄等操作,這樣便于產品升級。 再次,AVR單片機費用低廉。學習AVR單片機可使用ISP在線下載編程方式(即把PC機上編譯好的程序寫到單片機的程序存儲器中),不需購買仿真器、編程器、擦抹器和芯片適配器等,即可進行所有AVR單片機的開發應用,這可節省很多開發費用。程序存儲器擦寫可達10000次以上,不會產生報廢品。 二、高速、低耗、保密 首先,AVR單片機是高速嵌入式單片機: 1、AVR單片機具有預取指令功能,即在執行一條指令時,預先把下一條指令取進來,使得指令可以在一個時鐘周期內執行。 2、多累加器型,數據處理速度快。AVR單片機具有32個通用工作寄存器,相當于有32條立交橋,可以快速通行。 3、中斷響應速度快。AVR單片機有多個固定中斷向量入口地址,可快速響應中斷。 其次,AVR單片機耗能低。對于典型功耗情況,WDT關閉時為100nA,更適用于電池供電的應用設備。有的器件最低1.8 V即可工作。 再次,AVR單片機保密性能好。它具有不可破解的位加密鎖Lock Bit技術,保密位單元深藏于芯片內部,無法用電子顯微鏡看到。 三、I/O口功能強,具有A/D轉換等電路 1. AVR單片機的I/O口是真正的I/O口,能正確反映I/O口輸入/輸出的真實情況。工業級產品,具有大電流(灌電流)10~40 mA,可直接驅動可控硅SCR或繼電器,節省了外圍驅動器件。 2. AVR單片機內帶模擬比較器,I/O口可用作A/D轉換,可組成廉價的A/D轉換器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。 3. 部分AVR單片機可組成零外設元件單片機系統,使該類單片機無外加元器件即可工作,簡單方便,成本又低。 4. AVR單片機可重設啟動復位,以提高單片機工作的可靠性。有看門狗定時器實行安全保護,可防止程序走亂(飛),提高了產品的抗干擾能力。 四、有功能強大的定時器/計數器及通訊接口 定時/計數器T/C有8位和16位,可用作比較器。計數器外部中斷和PWM(也可用作D/A)用于控制輸出,某些型號的AVR單片機有3~4個PWM,是作電機無級調速的理想器件。 AVR單片機有串行異步通訊UART接口,不占用定時器和SPI同步傳輸功能,因其具有高速特性,故可以工作在一般標準整數頻率下,而波特率可達576K。
上傳時間: 2013-10-18
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離散傅里葉變換,(DFT)Direct Fouriet Transformer(PPT課件) 一、序列分類對一個序列長度未加以任何限制,則一個序列可分為: 無限長序列:n=-∞~∞或n=0~∞或n=-∞~ 0 有限長序列:0≤n≤N-1有限長序列在數字信號處理是很重要的一種序列。由于計算機容量的限制,只能對過程進行逐段分析。二、DFT引入由于有限長序列,引入DFT(離散付里葉變換)。DFT它是反映了“有限長”這一特點的一種有用工具。DFT變換除了作為有限長序列的一種付里葉表示,在理論上重要之外,而且由于存在著計算機DFT的有效快速算法--FFT,因而使離散付里葉變換(DFT)得以實現,它使DFT在各種數字信號處理的算法中起著核心的作用。三、本章主要討論離散付里葉變換的推導離散付里葉變換的有關性質離散付里葉變換逼近連續時間信號的問題第二節付里葉變換的幾種形式傅 里 葉 變 換 : 建 立 以 時 間 t 為 自 變 量 的 “ 信 號 ” 與 以 頻 率 f為 自 變 量 的 “ 頻 率 函 數 ”(頻譜) 之 間 的 某 種 變 換 關 系 . 所 以 “ 時 間 ” 或 “ 頻 率 ” 取 連 續 還 是 離 散 值 , 就 形 成 各 種 不 同 形 式 的 傅 里 葉 變 換 對 。, 在 深 入 討 論 離 散 傅 里 葉 變 換 D F T 之 前 , 先 概 述 四種 不 同 形式 的 傅 里 葉 變 換 對 . 一、四種不同傅里葉變換對傅 里 葉 級 數(FS):連 續 時 間 , 離 散 頻 率 的 傅 里 葉 變 換 。連 續 傅 里 葉 變 換(FT):連 續 時 間 , 連 續 頻 率 的 傅 里 葉 變 換 。序 列 的 傅 里 葉 變 換(DTFT):離 散 時 間 , 連 續 頻 率 的 傅 里 葉 變 換.離 散 傅 里 葉 變 換(DFT):離 散 時 間 , 離 散 頻 率 的 傅 里 葉 變 換1.傅 里 葉 級 數(FS)周期連續時間信號 非周期離散頻譜密度函數。 周期為Tp的周期性連續時間函數 x(t) 可展成傅里葉級數X(jkΩ0) ,是離散非周期性頻譜 , 表 示為:例子通過以下 變 換 對 可 以 看 出 時 域 的 連 續 函 數 造 成 頻 域 是 非 周 期 的 頻 譜 函 數 , 而 頻 域 的 離 散 頻 譜 就 與 時 域 的 周 期 時 間 函 數 對 應 . (頻域采樣,時域周期延 拓)2.連 續 傅 里 葉 變 換(FT)非周期連續時間信號通過連續付里葉變換(FT)得到非周期連續頻譜密度函數。
上傳時間: 2013-11-19
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單片機音樂中音調和節拍的確定方法:調號-音樂上指用以確定樂曲主音高度的符號。很明顯一個八度就有12個半音。A、B、C、D、E、F、G。經過聲學家的研究,全世界都用這些字母來表示固定的音高。比如,A這個音,標準的音高為每秒鐘振動440周。 升C調:1=#C,也就是降D調:1=BD;277(頻率)升D調:1=#D,也就是降E調:1=BE;311升F調:1=#F,也就是降G調:1=BG;369升G調:1=#G,也就是降A調:1=BA;415升A調:1=#A,也就是降B調:1=BB。466,C 262 #C277 D 294 #D(bE)311 E 330 F 349 #F369 G 392 #G415A 440. #A466 B 494 所謂1=A,就是說,這首歌曲的“導”要唱得同A一樣高,人們也把這首歌曲叫做A調歌曲,或叫“唱A調”。1=C,就是說,這首歌曲的“導”要唱得同C一樣高,或者說“這歌曲唱C調”。同樣是“導”,不同的調唱起來的高低是不一樣的。各調的對應的標準頻率為: 單片機演奏音樂時音調和節拍的確定方法 經常看到一些剛學單片機的朋友對單片機演奏音樂比較有興趣,本人也曾是這樣。在此,本人將就這方面的知識做一些簡介,但愿能對單片機演奏音樂比較有興趣而又不知其解的朋友能有所啟迪。 一般說來,單片機演奏音樂基本都是單音頻率,它不包含相應幅度的諧波頻率,也就是說不能象電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因此單片機奏樂只需弄清楚兩個概念即可,也就是“音調”和“節拍”。音調表示一個音符唱多高的頻率,節拍表示一個音符唱多長的時間。 在音樂中所謂“音調”,其實就是我們常說的“音高”。在音樂中常把中央C上方的A音定為標準音高,其頻率f=440Hz。當兩個聲音信號的頻率相差一倍時,也即f2=2f1時,則稱f2比f1高一個倍頻程, 在音樂中1(do)與 ,2(來)與 ……正好相差一個倍頻程,在音樂學中稱它相差一個八度音。在一個八度音內,有12個半音。以1—i八音區為例, 12個半音是:1—#1、#1—2、2—#2、#2—3、3—4、4—#4,#4—5、5一#5、#5—6、6—#6、#6—7、7—i。這12個音階的分度基本上是以對數關系來劃分的。如果我們只要知道了這十二個音符的音高,也就是其基本音調的頻率,我們就可根據倍頻程的關系得到其他音符基本音調的頻率。 知道了一個音符的頻率后,怎樣讓單片機發出相應頻率的聲音呢?一般說來,常采用的方法就是通過單片機的定時器定時中斷,將單片機上對應蜂鳴器的I/O口來回取反,或者說來回清零,置位,從而讓蜂鳴器發出聲音,為了讓單片機發出不同頻率的聲音,我們只需將定時器予置不同的定時值就可實現。那么怎樣確定一個頻率所對應的定時器的定時值呢?以標準音高A為例: A的頻率f = 440 Hz,其對應的周期為:T = 1/ f = 1/440 =2272μs 由上圖可知,單片機上對應蜂鳴器的I/O口來回取反的時間應為:t = T/2 = 2272/2 = 1136μs這個時間t也就是單片機上定時器應有的中斷觸發時間。一般情況下,單片機奏樂時,其定時器為工作方式1,它以振蕩器的十二分頻信號為計數脈沖。設振蕩器頻率為f0,則定時器的予置初值由下式來確定: t = 12 *(TALL – THL)/ f0 式中TALL = 216 = 65536,THL為定時器待確定的計數初值。因此定時器的高低計數器的初值為: TH = THL / 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 TL = THL % 256 = ( TALL – t* f0/12) %256 將t=1136μs代入上面兩式(注意:計算時應將時間和頻率的單位換算一致),即可求出標準音高A在單片機晶振頻率f0=12Mhz,定時器在工作方式1下的定時器高低計數器的予置初值為 : TH440Hz = (65536 – 1136 * 12/12) /256 = FBH TL440Hz = (65536 – 1136 * 12/12)%256 = 90H根據上面的求解方法,我們就可求出其他音調相應的計數器的予置初值。 音符的節拍我們可以舉例來說明。在一張樂譜中,我們經常會看到這樣的表達式,如1=C 、1=G …… 等等,這里1=C,1=G表示樂譜的曲調,和我們前面所談的音調有很大的關聯, 、 就是用來表示節拍的。以 為例加以說明,它表示樂譜中以四分音符為節拍,每一小結有三拍。比如: 其中1 、2 為一拍,3、4、5為一拍,6為一拍共三拍。1 、2的時長為四分音符的一半,即為八分音符長,3、4的時長為八分音符的一半,即為十六分音符長,5的時長為四分音符的一半,即為八分音符長,6的時長為四分音符長。那么一拍到底該唱多長呢?一般說來,如果樂曲沒有特殊說明,一拍的時長大約為400—500ms 。我們以一拍的時長為400ms為例,則當以四分音符為節拍時,四分音符的時長就為400ms,八分音符的時長就為200ms,十六分音符的時長就為100ms。可見,在單片機上控制一個音符唱多長可采用循環延時的方法來實現。首先,我們確定一個基本時長的延時程序,比如說以十六分音符的時長為基本延時時間,那么,對于一個音符,如果它為十六分音符,則只需調用一次延時程序,如果它為八分音符,則只需調用二次延時程序,如果它為四分音符,則只需調用四次延時程序,依次類推。通過上面關于一個音符音調和節拍的確定方法,我們就可以在單片機上實現演奏音樂了。具體的實現方法為:將樂譜中的每個音符的音調及節拍變換成相應的音調參數和節拍參數,將他們做成數據表格,存放在存儲器中,通過程序取出一個音符的相關參數,播放該音符,該音符唱完后,接著取出下一個音符的相關參數……,如此直到播放完畢最后一個音符,根據需要也可循環不停地播放整個樂曲。另外,對于樂曲中的休止符,一般將其音調參數設為FFH,FFH,其節拍參數與其他音符的節拍參數確定方法一致,樂曲結束用節拍參數為00H來表示。下面給出部分音符(三個八度音)的頻率以及以單片機晶振頻率f0=12Mhz,定時器在工作方式1下的定時器高低計數器的予置初值 : C調音符 頻率Hz 262 277 293 311 329 349 370 392 415 440 466 494TH/TL F88B F8F2 F95B F9B7 FA14 FA66 FAB9 FB03 FB4A FB8F FBCF FC0BC調音符 1 1# 2 2# 3 4 4# 5 5# 6 6# 7頻率Hz 523 553 586 621 658 697 739 783 830 879 931 987TH/TL FC43 FC78 FCAB FCDB FD08 FD33 FD5B FD81 FDA5 FDC7 FDE7 FE05C調音符 頻率Hz 1045 1106 1171 1241 1316 1393 1476 1563 1658 1755 1860 1971TH/TL FB21 FE3C FE55 FE6D FE84 FE99 FEAD FEC0 FE02 FEE3 FEF3 FF02
上傳時間: 2013-10-20
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