一種簡單的調整輸出阻抗的方法如圖( % $) 所示。該電路由兩級放大器組成,前級為電流放大器,后級為電壓放大器,#*是模塊電流的檢測電阻器,模塊電流!!流過#*產生電壓降$*,$*便是模塊電流的檢測信號。$*經電流放大器放大,其輸出電壓$"與模塊輸出的反饋電壓$+一起加到電壓放大器的反相輸入端,這個輸入信號綜合了模塊電流的變化和模塊輸入電壓的變化。電壓放大器的同相輸入端是基準電壓$,-.,兩個輸入電壓比較并經誤差放大后,輸出電壓$/,$/控制模塊內的012和驅動級(輸出級),自動調節模塊的輸出電壓。
上傳時間: 2013-10-15
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38V/100A可直接并聯大功率AC/DC變換器 隨著電力電子技術的發展,電源技術被廣泛應用于計算機、工業儀器儀表、軍事、航天等領域,涉及到國民經濟各行各業。特別是近年來,隨著IGBT的廣泛應用,開關電源向更大功率方向發展。研制各種各樣的大功率,高性能的開關電源成為趨勢。某電源系統要求輸入電壓為AC220V,輸出電壓為DC38V,輸出電流為100A,輸出電壓低紋波,功率因數>0.9,必要時多臺電源可以直接并聯使用,并聯時的負載不均衡度<5%。 設計采用了AC/DC/AC/DC變換方案。一次整流后的直流電壓,經過有源功率因數校正環節以提高系統的功率因數,再經半橋變換電路逆變后,由高頻變壓器隔離降壓,最后整流輸出直流電壓。系統的主要環節有DC/DC電路、功率因數校正電路、PWM控制電路、均流電路和保護電路等。 1 有源功率因數校正環節 由于系統的功率因數要求0.9以上,采用二極管整流是不能滿足要求的,所以,加入了有源功率因數校正環節。采用UC3854A/B控制芯片來組成功率因數電路。UC3854A/B是Unitrode公司一種新的高功率因數校正器集成控制電路芯片,是在UC3854基礎上的改進。其特點是:采用平均電流控制,功率因數接近1,高帶寬,限制電網電流失真≤3%[1]。圖1是由UC3854A/B控制的有源功率因數校正電路。 該電路由兩部分組成。UC3854A/B及外圍元器件構成控制部分,實現對網側輸入電流和輸出電壓的控制。功率部分由L2,C5,V等元器件構成Boost升壓電路。開關管V選擇西門康公司的SKM75GB123D模塊,其工作頻率選在35kHz。升壓電感L2為2mH/20A。C5采用四個450V/470μF的電解電容并聯。因為,設計的PFC電路主要是用在大功率DC/DC電路中,所以,在負載輕的時候不進行功率因數校正,當負載較大時功率因數校正電路自動投入使用。此部分控制由圖1中的比較器部分來實現。R10及R11是負載檢測電阻。當負載較輕時,R10及R11上檢測的信號輸入給比較器,使其輸出端為低電平,D2導通,給ENA(使能端)低電平使UC3854A/B封鎖。在負載較大時ENA為高電平才讓UC3854A/B工作。D3接到SS(軟啟動端),在負載輕時D3導通,使SS為低電平;當負載增大要求UC3854A/B工作時,SS端電位從零緩慢升高,控制輸出脈沖占空比慢慢增大實現軟啟動。 2 DC/DC主電路及控制部分分析 2.1 DC/DC主電路拓撲 在大功率高頻開關電源中,常用的主變換電路有推挽電路、半橋電路、全橋電路等[2]。其中推挽電路的開關器件少,輸出功率大,但開關管承受電壓高(為電源電壓的2倍),且變壓器有六個抽頭,結構復雜;全橋電路開關管承受的電壓不高,輸出功率大,但是需要的開關器件多(4個),驅動電路復雜。半橋電路開關管承受的電壓低,開關器件少,驅動簡單。根據對各種拓撲方案的工程化實現難度,電氣性能以及成本等指標的綜合比較,本電源選用半橋式DC/DC變換器作為主電路。圖2為大功率開關電源的主電路拓撲圖。
上傳時間: 2013-11-13
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本文介紹一種采用智能數字溫度傳感器DS18B20進行溫度采集,并通過單片機與PC機完成數據處理的系統。 硬件電路由四部分組成:溫度數據采集部分,即時溫度顯示驅動部分,溫度數據存儲部分和上位PC機數據處理部分。整個硬件設計原理圖如圖1所示。
上傳時間: 2013-10-28
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模塊結構框圖和功能描述 模塊結構框圖如圖:采用8位單片機89C52,時鐘電路使用片內時鐘振蕩器,具有上電復位和手動按鍵復位功能,外接WDG復位電路。通過并行總線外擴了128KWSRM和64K的FLASHROM;串行擴展:通過RS-232連接了UART口;通過跳線器可選兩個IO口來虛擬I2C總線,并外接帶I2C總線的EEPROM和RTC。數據總線地址總線經總線驅動后引出到總線插槽與其他模塊相連。模塊的譯碼控制電路由一片CPLD來完成。
上傳時間: 2013-11-11
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在單片機應用系統中,有時需要采集大量的開關信號,由于信號多且接入方式不同,使得電路較復雜,占用了單片機大量資源,數據采集軟件的開發量也較大。筆者用純數字電路設計了一個特別適合于遠程大數據量采集的電路(最大可采集1024個開關量,附圖所示電路可采集192個開關量)。 電路由雙二進制加法計數器CD4520、譯碼器74LS138、緩沖驅動器74LS244等組成。NE555產生的脈沖加到計數器D1的CP1端,由于D1的Q4同時也接D1的EN2,所以D1的雙計數器構成級聯計數電路,其輸出Q2~Q7作為開關輸入量的地址送D5的輸入端。Q1作為片選信號接D5,Q5~Q7接D2輸入端,為D3、D4等譯碼器提供片選信號,而Q2~Q4接D3、D4等譯碼器的輸入端,譯碼器的輸出作為D7、D8等的片選信號。D7、D8等的輸入接采樣的開關信號(圖中開關接通表示輸入為低位),其輸出接D6輸入端。當D6片選有效時(Q1為低電位),輸出的數據地址線上為開關量信號。當D5片選有效時(Q1為高電位)輸出的數據地址線上為開關量信號的地址。8條數據地址線可直接接單片機P1口或通過74LS245接單片機總線,1條數據地址選擇線也可直接接單片機P2或P3口。
上傳時間: 2013-10-14
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基于單片機的LED漢字顯示屏設計與制作:在大型商場、車站、碼頭、地鐵站以及各類辦事窗口等越來越多的場所需要用LED點陣顯示圖形和漢字。LED行業已成為一個快速發展的新興產業,市場空間巨大,前景廣闊。隨著信息產業的高速發展,LED顯示作為信息傳播的一種重要手段,已廣泛應用于室內外需要進行服務內容和服務宗旨宣傳的公眾場所,例如戶內外公共場所廣告宣傳、機場車站旅客引導信息、公交車輛報站系統、證券與銀行信息顯示、餐館報價信息豆示、高速公路可變情報板、體育場館比賽轉播、樓宇燈飾、交通信號燈、景觀照明等。顯然,LED顯示已成為城市亮化、現代化和信息化社會的一個重要標志。 本文基于單片機(AT89C51)講述了16×16 LED漢字點陣顯示的基本原理、硬件組成與設計、程序編譯與下載等基本環節和相關技術。2 硬件電路組成及工作原理本產品擬采用以AT89C51單片機為核心芯片的電路來實現,主要由AT89C51芯片、時鐘電路、復位電路、列掃描驅動電路(74HC154)、16×16 LED點陣5部分組成,如圖1所示。 其中,AT89C51是一種帶4 kB閃爍可編程可擦除只讀存儲器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory,FPEROM)的低電壓、高性能CMOS型8位微處理器,俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造,與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,能夠進行1 000次寫/擦循環,數據保留時間為10年。他是一種高效微控制器,為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。因此,在智能化電子設計與制作過程中經常用到AT89C51芯片。時鐘電路由AT89C51的18,19腳的時鐘端(XTALl及XTAL2)以及12 MHz晶振X1、電容C2,C3組成,采用片內振蕩方式。復位電路采用簡易的上電復位電路,主要由電阻R1,R2,電容C1,開關K1組成,分別接至AT89C51的RST復位輸入端。LED點陣顯示屏采用16×16共256個象素的點陣,通過萬用表檢測發光二極管的方法測試判斷出該點陣的引腳分布,如圖2所示。 我們把行列總線接在單片機的IO口,然后把上面分析到的掃描代碼送人總線,就可以得到顯示的漢字了。但是若將LED點陣的行列端口全部直接接入89S51單片機,則需要使用32條IO口,這樣會造成IO資源的耗盡,系統也再無擴充的余地。因此,我們在實際應用中只是將LED點陣的16條行線直接接在P0口和P2口,至于列選掃描信號則是由4-16線譯碼器74HC154來選擇控制,這樣一來列選控制只使用了單片機的4個IO口,節約了很多IO資源,為單片機系統擴充使用功能提供了條件。考慮到P0口必需設置上拉電阻,我們采用4.7 kΩ排電阻作為上拉電阻。
上傳時間: 2013-10-16
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水位監測報警系統分為兩部分:TLC4066IN電路和數碼管顯示電路。TLC4066電路通過水位升降來控制開關,以輸入高電平信號來觸發4066芯片來控制二極管的亮與滅,以及控制聲音報警信號。數碼管顯示電路由異或門、或門和4511芯片組成。由從水位升降控制輸送信號到4066集成電路,再輸送到異或門和或門電路,再由其電路通過邏輯函數運轉,把不同的信號送到4511譯碼器,由譯碼器驅動數碼管工作,使數碼管顯示出不同的水位值。關鍵字:數碼管顯示電路、4066電路
上傳時間: 2013-11-14
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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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