用MCP定時器控制步進電機:步進電機簡介1.1.1 步進電機步進電機和普通電動機不同之處是步進電機接受脈沖信號的控制。步進電機靠一種叫環形分配器的電子開關器件,通過功率放大器使勵磁繞組按照順序輪流接通直流電源。由于勵磁繞組在空間中按一定的規律排列,輪流和直流電源接通后,就會在空間形成一種階躍變化的旋轉磁場,使轉子步進式的轉動,隨著脈沖頻率的增高,轉速就會增大。步進電機的旋轉同時與相數、分配數、轉子齒輪數有關。現在比較常用的步進電機包括反應式步進電機(VR)、永磁式步進電機(PM)、混合式步進電機(HB)和單相式步進電機等。其中反應式步進電機的轉子磁路由軟磁材料制成,定子上有多相勵磁繞組,利用磁導的變化產生轉矩。現階段,反應式步進電機獲得最多的應用。步進電機和普通電機的區別主要就在于其脈沖驅動的形式,正是這個特點,步進電機可以和現代的數字控制技術相結合。不過步進電機在控制的精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統的閉環控制的直流伺服電動機。在精度不是需要特別高的場合就可以使用步進電機,步進電機可以發揮其結構簡單、可靠性高和成本低的特點。使用恰當的時候,甚至可以和直流伺服電動機性能相媲美。
上傳時間: 2014-04-28
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AT89C2051是一個低電壓,高性能CMOS 8位單片機,片內含2k bytes的可反復擦寫的只讀Flash程序存儲器和128 bytes的隨機存取數據存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產,兼容標準MCS-51指令系統,片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元,功能強大AT89C2051單片機可為您提供許多高性價比的應用場合。AT89C2051是一個功能強大的單片機,但它只有20個引腳,15個雙向輸入/輸出(I/O)端口,其中P1是一個完整的8位雙向I/O口,兩個外中斷口,兩個16位可編程定時計數器,兩個全雙向串行通信口,一個模擬比較放大器。
上傳時間: 2014-04-16
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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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本文設計出一種新型燈光調光控制系統。系統采用先進的智能功率模塊((IPM)取代以往的可控硅作為功率變換器件,以Intel16 位單片機為核心控制器采用AC-DC-AC 變換技術使輸出的波形較可控硅斬波后的波形有很大的改善,這不僅降低了變壓器的損耗而且延長了燈的壽命,提高了系統的運行質量。現場總線CAN 的運用使得整個系統便于集中監控、管理。調光器是機場助航燈光系統的核心控制設備。目前,國內外使用的調光器主要采用可控硅斬波技術,這種調光器存在波形畸變大、電網要求高、對電網污染嚴重、效率低、負載適應能力差等缺點。針對以往系統存在的不足,提出了正弦波調光器,它采用逆變技術,輸出標準正弦電壓,它的優點是對負載適應能力強、對電網要求低、污染輕、效率高、輸出波形好等。正弦波調光器采用逆變技術,輸出幅度可調的標準正弦電壓,通過控制算法實現對燈光回路的高精度恒流控制。“正弦波調光器”將極大地提高調光器的技術水平,改善調光器的性能,增強市場競爭能力。
上傳時間: 2013-11-02
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介紹用PIC16F84單片機制作的電子密碼鎖。PIC16F84單片機共18個引腳,13個可用I/O接口。芯片內有1K×14的FLASHROM程序存儲器,36×8的靜態RAM的通用寄存器,64×8的EEPROM的數據存儲器,8級深度的硬堆棧。 用PIC單片機設計的電子密碼鎖微芯公司生產的PIC8位COMS單片機,采用類RISC指令集和哈弗總線結構,以及先進的流水線時序,與傳統51單片機相比其在速度和性能方面更具優越性和先進性。PIC單片機的另一個優點是片上硬件資源豐富,集成常見的EPROM、DAC、PWM以及看門狗電路。這使得硬件電路的設計更加簡單,節約設計成本,提高整機性能。因此PIC單片機已成為產品開發,尤其是產品設計和研制階段的首選控制器。本文介紹用PIC16F84單片機制作的電子密碼鎖。PIC16F84單片機共18個引腳,13個可用I/O接口。芯片內有1K×14的FLASHROM程序存儲器,36×8的靜態RAM的通用寄存器,64×8的EEPROM的數據存儲器,8級深度的硬堆棧。硬件設計 電路原理見圖1。Xx8位數據線接4x4鍵盤矩陣電路,面板布局見表1,A、B、C、D為備用功能鍵。RA0、RA7輸出4組編碼二進制數據,經74LS139譯碼后輸出逐行掃描信號,送RB4-RB7列信號輸入端。余下半個139譯碼器動揚聲器。RB2接中功率三極管基極,驅動繼電器動作。有效密碼長度為4位,根據實際情況,可通過修改源程序增加密碼位數。產品初始密碼為3345,這是一隨機數,無特殊意義,目的是為防止被套解。用戶可按*號鍵修改密碼,按#號鍵結束。輸入密碼并按#號確認之后,腳輸出RB2腳輸出高電平,繼電器閉合,執行一次開鎖動作。 若用戶輸入的密碼正確,揚聲器發出一聲稍長的“滴”提示聲,若輸入的密碼與上次修改的不符,則發出短促的“滴”聲。連續3次輸入密碼錯誤之后,程序鎖死,揚聲器報警。直到CPU被復位或從新上電。軟件設計 軟件流程圖見圖3。CPU上電或復位之后將最近一次修改并保存到EEPROM的密碼讀出,最為參照密匙。然后等待用戶輸入開鎖密碼。若5分鐘以內沒有接受到用戶的任何輸入,CPU自動轉入掉電模式,用戶輸入任意值可喚醒CPU。每次修改密碼之后,CPU將新的密碼存入內部4個連續的EEPROM單元,掉電后該數據任有效。每執行一次開鎖指令,CPU將當前輸入密碼與該值比較,看是否真確,并給出相應的提示和控制。布 局 所有元件均使用SMD表貼封裝,縮小體積,便于產品安裝,60X60雙面PCB板,頂層是一體化輸入鍵盤,底層是元件層。成型后的產品體積小巧,能很方便的嵌入防盜鐵門、保險箱柜。
上傳時間: 2013-10-31
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多功能高集成外圍器件6. 1 多功能高集成外圍器件82371PCI的英文名稱:Peripheral Component Interconnect (外圍部件互聯PCI總線);82371是PCI總線組件。ISA是:Industry Standard Architecture(工業標準體系結構)IDE是 (Integrated Device Electronics)集成電路設備簡稱PIIX4PIIX4器件(芯片)的特點1、是一種支持Pentium和PentiumII微處理器的部件。2、82371對ISA橋來說,是一種多功能PCI總線。3、對可移動性和桌面深綠色環境均提供支持。4、電源管理邏輯。5、被集成化的IDE控制器。6、增強了性能的DMA控制器。(7)基于兩個82C59的中斷控制器。(8)基于82C54芯片的定時器。(9)USB(Universal Serial Bus)通用串行總線。(10)SMBus系統管理總線。(11)實時時鐘(12)順應Microsoft Win95所需的功能其芯片的邏輯框圖如圖6-1所示。 PIIX4芯片邏輯框圖6.1.1 概述PIIX4芯片是一個多功能的PCI器件,圖6-2 是82371在系統中扮演的角色。(續上圖)1. PCI與EIO之間的橋(PIIX4芯片)橋是不對程的,是各類不同標準總線與PCI總線連接,82371AB橋也可理解為一種總線轉換譯碼器和控制器,橋內包含復雜的協議總線信號和緩沖器。(1).在PCI系統內,當PIIX4操作時,它總是作為系統內各種模塊的主控設備,如USB和DMA控制器、IDE總線和分布式DMA的主控設備等,而且總是以ISA主控設備的名義出現。(2). 在向ISA總線或IDE總線進行傳送操作的傳送周期期間作為從屬設備使用,并對內部寄存器譯碼。PIIX4芯片(橋)的配置(1).可以把PIIX4芯片配置成整個ISA總線,或ISA總線的子集,也可擴展成EIO總線。在使用EIO總線時,可以把未使用的信號配置成通用的輸入和輸出。(2).PIIX4可直接驅動5個ISA插槽;(3).能提供字節-交換邏輯、I/O的恢復支持、等待狀態的生成以及SYSCLK的生成。(4).提供X-BUS鍵盤控制器芯片、BIOS芯片、實時時鐘芯片、二級微程序器等的選擇。2. IDE接口(總線主控設備的權利和同步DMA方式)IDE接口為4個IDE的設備提供支持,比如IDE接口的硬盤和CD-ROM等。注意:目前硬盤接口有5類:IDE、SCSI、Fibre Channel、IEEE1394和USB等。IDE口幾乎在PC機最多,因為便宜。SCSI多用于服務器和集群機。IDE的PIO IDE速率:14MB/s;而總線主控設備IDE的速率:33MB/s在PIIX4芯片的IDE系統內,配有兩個各次獨立的IDE信號通道。3. 具有兼容性的模塊—DMA、定時器/計數器、中斷控制器等(1)在PIIX4內的兩各82C37 DMA控制器經邏輯的組合,產生7個獨立的可編程通道。通道[0:3]是通過與8個二進位的硬件連線實現的。通過以字節為單位的計數進行傳送。而通道[5:7]是通過16個二進位的連線實現的,以字為單位的計數進行傳送。(2)DMA控制器還能通過PCI總線,處理舊的DMA的兩個不同的方法提供支持。(3)計數/定時器模塊在功能上與82C54等價。(4)中斷控制器與ISA兼容,其功能是兩個82C59的功能之和。
上傳時間: 2013-11-19
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用單片機制作多功能莫爾斯碼電路:用單片機制作多功能莫爾斯碼電路莫爾斯電碼通信有著悠久的歷史,盡管它已被現代通信方式所取代,但在業余無線電通信和特殊的專業場合仍具有重要的地位,這是因為等幅電碼通信的抗干擾能力是其它任何一種通信方式都無法相比的。在短波波段用幾瓦的功率即可進行國際間的通信,收發射設備簡單易制成本低廉,所以深受業余無線電愛好者的喜愛,是業余無線電高手必備的技能。要想熟練掌握莫爾斯電碼的收發技術除了持之以恒的毅力外,還需要相關的設備。設計本電路的目的就是給愛好者提供一個實用和訓練的工具。 一、功能簡介 本電路可以配合自動鍵體和手動鍵體,產生莫爾斯碼控制信號,設有16種速度,從初學者到操作高手都能適用。監聽音調也有16種,均可以通過功能鍵進行選擇。可以按程序中設定好的呼號自動呼叫,設有聽抄練習功能,聽抄練習有短碼和混合碼兩種模式,分別對10個數字和常用的38個混合碼模擬隨機取樣,產生分組報碼,供愛好者提高抄收水平之用,速度低4檔的聽抄練習是專為初學者所設,內容是時間間隔較長的單字符。設有PTT開關鍵,可以決定是否控制發射機工作,不需要反復通斷控制線。無論當前處于呼叫狀態還是聽抄狀態只要電鍵接點接通則自動轉到人工發報程序。4分鐘內不使用電路將自動關閉電源,只有按復位鍵才能重新開始工作。先按住聽抄練習鍵復位則進入短碼練習狀態,其它功能不變。從開機到自動關機執行每個功能都有不同的莫爾斯碼提示音。本電路具有較強的抗高低頻干擾的能力和使用方便的大電流開關接口,以適應不同的發射設備。 二、硬件電路原理硬件電路如圖1所示。設計電路的目的在于方便實用,以免在緊張的操作中失誤,所以除了聽抄練習鍵外其它鍵沒有定義復用功能。各鍵的作用在圖中已經標出。PTT控制在每次復位時處于關閉狀態,每按動一次PTT功能鍵則改變一次狀態,這樣可以使用軟件開關控制發射。 PTT處于控制狀態時發光二極管隨控制信號閃亮。考慮到自制設備及淘汰軍用設備與高檔設備控制電流的不同,PTT開關管采用了2SC2073,可以承受500mA的電流,同時還增加了無極性PTT開關電路,無論外部被控制的端口直流極性如何加到VT3的極性始終不變,供有興趣的愛好者實驗。應該注意,如果被控制的負載是感性,則電感兩端必須并聯續流二極管,除自制設備外成品機在這方面一般沒有什么問題。手動鍵只有一個接點,接通后產生連續的音頻和發射控制信號。在本電路中手動鍵的輸入端是P1.5 ,程序不斷檢測P1.5電平,當按鍵按下時P1.5電平為0,程序轉入手動鍵子程序。 自動鍵的接點分別接到P1.3和P1.4 ,同樣當程序檢測到有接點閉合時便自動產生“點”或“劃”。音頻信號從P輸出,經VT1放大后推動揚聲器發音。單片機的I/O口在輸入狀態下阻抗較高,容易受到高低頻信號干擾,所以在每個輸入端口和三極管的be端并聯電阻和高頻旁路電容,確保在較長的電鍵連線和大功率發射時電路工作穩定。圖2是印刷電路版圖,尺寸為110mmX85mm,揚聲器用粘合劑直接粘接在電路版有銅箔的面。 三、軟件設計方法 “點”時間長度是莫爾斯電碼中的基本時間單位。按規定“劃”的時間長度不小于三個“點”,同字符中“點”與“劃”的間隔不小于一個“點”,字符之間不小于一個“劃”,詞與詞之間不應小于五個“點”。在本程序中用條件轉移指令來產生“點”時間長度。通過速度功能鍵功可以設置16種延時參數。用T0中斷產生監聽音頻信號,并將中斷設為優先級,保證在聽覺上純正悅耳。T1用于自動關機計時,如果不使用任何功能四分鐘后將向PCON 位寫1,單片機進入休眠狀態,此時耗電量僅有幾個微安。自動鍵的“點”或“劃”以及手動鍵的連續發音都是子程序的反復調用。P1.2對地短接時自動呼叫可設定為另一內容。為了便于熟悉匯編語言的讀者對發音內容進行修改,這里介紹發音字符的編碼方法。莫爾斯碼的信息與計算機中二進制恰好相同,我們可以用0表示“點”,用1表示“劃”。提示音、自動呼叫、聽抄內容等字符是預先按一定編碼方式存儲在程序中的常數。每個字符的莫爾斯碼一般是由1至6位“點”、“劃”組成,也就是發音次數最多6次。程序中每個字符占用1個字節,字符時間間隔不占用字節,但更長的延時或發音結束信息占用一個字節。我們用字節的低三位表示字節的性質,對于5次及5次以下發音的字符我們用存儲器的高5位存儲發音信息,發音順序由高位至低位,用低3位存儲發音次數,發音時將數據送入累加器A,先得到發音次數,然后使A左環移,對E0進行位尋址,判斷是發“點”還是“劃”,環移次數由發音次數決定。對于6次發音的字符不能完全按照上述編碼規則,否則會出現信息重疊,如果是6次發音且最后一次是“劃”我們把發音次數定義為111B,因為這時第6次位尋址得到的是1。如果第6次發音是“點”,那么這個字符的低三位定義為000B。字符間隔時間由程序自動產生,更長的時間隔或結束標志由字節低三位110B來定義,高半字節表示字符間隔的倍數,例如26H表示再加兩倍時間間隔。如果字節為06H則表示讀字符程序結束,返回主程序。更詳細的內容不再贅述,讀者可閱讀源程序。四、使用注意事項手動鍵的操作難度相對大一些,時間節拍全由人掌握,其特點是發出的電碼帶有“人情味”。自動鍵的“點”、“劃”靠電路產生,發音標準,容易操作,而且可以達到相當快的速度,長時間工作也不易疲勞。在干擾較大、信號微弱的條件下自動鍵碼的辨別程度好于手動鍵碼。初學者初次使用手動鍵練習發報要有老師指導,且不可我行我素,一旦養成不正確的手法則很難糾正。在電臺上時常聽到一些讓對方難以抄收的電碼,這可能會使對方反感而拒絕回答。使用自動鍵也應在一定的聽抄基礎上再去練習。在暫時找不老師的情況下可多練習聽力,這對于今后能夠發出標準正確的電碼非常有益。
上傳時間: 2013-10-31
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TEA1504開關電源低功耗控制芯片的應用:介紹了Philips 公司開發的Green Chip TM 綠色芯片TEA1504 的內部結構及工作原理,該控制芯片集成了開關電源的PWM 控制、高低頻模式轉換、柵極驅動和保護等功能,同時上有瞬態響應快,啟動電流過沖小,待機功耗低等特點。關鍵詞:開關電源 TEA1504 脈寬調制低功耗1 前言開關電源以其供電效率高,穩壓范圍大,體積小被越來越多的電子電器設備所采用,在大屏幕電視機、監視器、計算機等電器的待機或備用(stand-by)狀態會繼續耗電,為此,Philips 公司采用BiCOMS 工藝開發出了被之為Green Chip TM(綠色芯片)的高壓開關電源控制芯片。該類集成芯片(IC)的穩壓范圍為90~276V(AC),能將開關電源待機功耗降至2W 以下,其本身的待機損耗小于100mW,并具有快速和高效的片內啟動電流源;在負載功率較低時,它還能自動轉換到低頻工作模式,從而降低了開關電源的損耗。高水平的集成技術使IC 的外圍元件大大減少,以實現開關電源的小型化、高效率和高可靠性。本文介紹的TEA1504 是Green Chip TM 系列IC 中的重要成員之一。
上傳時間: 2013-12-27
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單片機溫度控制系統的設計及實現 介紹在單片機溫度控制系統的軟硬件設計中的一些主要技術關鍵環節,該系統主要以8051單片機為核心,由溫度檢測電路,模/數轉換電路,過零檢測電路,報警與指示電路,光電隔離與功率放大電路等構成。關鍵詞:單片機;PID算法;溫度采樣;抗干擾 單片機溫度控制系統的組成及工作原理:在工業生產中,對溫度控制系統的要求,主要是保證爐溫按規定的溫度工藝曲線變化,超調小或者無超調,穩定性好,不振蕩,對系統的快速性要求不高。以下淺析了單片機電阻爐控溫系統設計過程及實現方法。
上傳時間: 2014-12-28
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通用的多電源總線,如VME、VXI 和PCI 總線,都可提供功率有限的3.3V、5V 和±12V(或±24V)電源,如果在這些系統中添加設備(如插卡等),則需要額外的3.3V或5V電源,這個電源通常由負載較輕的-12V電源提供。圖1 電路,將-12V 電壓升壓到15.3V(相對于-12V 電壓),進而得到3.3V 的電源電壓,輸出電流可達300mA。Q2 將3.3V 電壓轉換成適當的電壓(-10.75V)反饋給IC1 的FB 引腳,PWM 升壓控制器可提供1W 的輸出功率,轉換效率為83%。整個電路大約占6.25Cm2的線路板尺寸,適用于依靠臺式PC機電源供電,需要提供1W輸出功率的應用,這種應用中,由于-12V總線電壓限制在1.2W以內,因此需要保證高于83%的轉換效率。由于限流電阻(RSENSE)將峰值電流限制在120mA,N 溝道MOSFET(Q1)可選用廉價的邏輯電平驅動型場效應管,R1、R2 設置輸出電壓(3.3V 或5V)。IC1 平衡端(Pin5)的反饋電壓高于PGND引腳(Pin7)1.25V,因此:VFB = -12V + 1.25V = - 10.75V選擇電阻R1后,可確定:I2 = 1.25V / R1 = 1.25V / 12.1kΩ = 103μA可由下式確定R2:R2 = (VOUT - VBE)/ I2 =(3.3V - 0.7V)/ 103μA = 25.2 kΩ圖1 中,IC1 的開關頻率允許通過外部電阻設置,頻率范圍為100kHz 至500kHz,有利于RF、數據采集模塊等產品的設計。當選擇較高的開關頻率時,能夠保證較高的轉換效率,并可選用較小的電感和電容。為避免電流倒流,可在電路中增加一個與R1串聯的二極管。
上傳時間: 2013-10-17
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