本文介紹了ATmega128 單片機的基本功能,設計了以其為核心的永磁無刷直流電動機控制系統。充分利用它運算速度快、片內外設豐富的特點,采用PWM 方式,實現對無刷直流電動機的位置與速度控制,并給出了總體設計方案和相應的軟件策略。傳統的無刷直流電動機控制系統一般由分立的模擬器件構成。模擬控制系統使用方便,價格便宜,應用廣泛。但是,模擬器件也有本質的缺陷:元器件特征參數受溫度影響;器件的老化;不便于維護、無法升級。隨著微處理器性能的不斷提高,以其為核心的數字控制系統正逐漸應用于無刷直流電動機的控制,并取得了非常好的效果。它終將取代模擬控制系統。ATmega128 單片機是ATMEL 公司研發出的增強型內置Flash 的精簡指令集CPU(RISC)高性能低功耗CMOS 微處理器。它片內集成了豐富的外設,大大簡化了控制系統的硬件電路,提高了系統的性能,能滿足電機控制系統的要求。本文探討了無刷直流電動機的ATmega128單片機控制系統和無刷直流電動機的控制策略。
上傳時間: 2014-01-20
上傳用戶:zhliu007
摘要:本水位監測報警器使用5V低壓直流電源(也可以用3節5號電池代替)就可以對5~15厘米的水位進行監測,用LED顯示和數碼管顯示水位,并可以對不再此范圍內的水位發出報警。主要采用CD4066、74LS86、74LS32、CD4511芯片,再加上數碼管、蜂鳴器、發光二極管、電阻這些器件組成一個簡單而靈敏的監測報警電路,操作簡單,接通電源即可工作。因為大部分電路采用數字電路,所以本水位監測報警器還具有耗能低、準確性高的特點。關鍵字:譯碼電路 報警電路 監測電路 Abstract: The water level alarm monitoring the use of 5 V low-voltage DC power (can also use three batteries replaced on the 5th) will be able to 5 to 15 centimeters of water level monitoring, with LED display and digital display of water level, and this can no longer Within the scope of a water level alarm. Mainly CD4066, 74LS86, 74LS32, CD4511 chips, coupled with digital control, buzzer, light-emitting diode, the resistance of these devices composed of a simple and sensitive monitoring alarm circuits. Because the majority of circuits using digital circuitry, so the water level monitored alarm system also has low energy consumption, high accuracy of the characteristics. Keyword: Decoding circuit alarm circuit monitoring circuit
上傳時間: 2013-11-05
上傳用戶:王慶才
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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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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Abstract: This application note explains the hardware of different types of 1-Wire® interfaces and software examples adapted to this hardware with a focus on serial ports. Depending on the types of iButtons required for a project and the type of computer to be used, the most economical interface is easily found. The hardware examples shown are basically two different types: 5V general interface and 12V RS-232 interface. Within the 5V group a common printed circuit board could be used for all circuits described. The variations can be achieved by different populations of components. The same principal is used for the 12V RS-232 interface. The population determines if it is a Read all or a Read/Write all type of interface. There are other possible circuit implementations to create a 1-Wire interface. The circuits described in this application note cover many different configurations. For a custom application, one of the described options can be adapted to meet individual needs.
標簽: iButtons Reading Writing and
上傳時間: 2013-10-29
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當拿到一張CASE單時,首先得確定的是能用什么母體才能實現此功能,然后才能展開對外圍硬件電路的設計,因此首先得了解每個母體的基本功能及特點,下面大至的介紹一下本公司常用的IC:單芯片解決方案• SN8P1900 系列– 高精度 16-Bit 模數轉換器– 可編程運算放大器 (PGIA)• 信號放大低漂移: 2V• 放大倍數可編程: 1/16/64/128 倍– 升壓- 穩壓調節器 (Charge-Pump Regulator)• 電源輸入: 2.4V ~ 5V• 穩壓輸出: e.g. 3.8V at SN8P1909– 內置液晶驅動電路 (LCD Driver)– 單芯片解決方案 • 耳溫槍 SN8P1909 LQFP 80 Pins• 5000 解析度量測器 SN8P1908 LQFP 64 Pins• 體重計 SN8P1907 SSOP 48 Pins單芯片解決方案• SN8P1820 系列– 精確的12-Bit 模數轉換器– 可編程運算放大器 (PGIA)• Gain Stage One: Low Offset 5V, Gain: 16/32/64/128• Gain Stage One: Low Offset 2mV, Gain: 1.3 ~ 2.5– 升壓- 穩壓調節器• 電源輸入: 2.4V ~ 5V• 穩壓輸出: e.g. 3.8V at SN8P1829– 內置可編程運算放大電路– 內置液晶驅動電路 – 單芯片解決方案 • 電子醫療器 SN8P1829 LQFP 80 Pins 高速/低功耗/高可靠性微控制器• 最新SN8P2000 系列– SN8P2500/2600/2700 系列– 高度抗交流雜訊能力• 標準瞬間電壓脈沖群測試 (EFT): IEC 1000-4-4• 雜訊直接灌入芯片電源輸入端• 只需添加1顆 2.2F/50V 旁路電容• 測試指標穩超 4000V (歐規)– 高可靠性復位電路保證系統正常運行• 支持外部復位和內部上電復位• 內置1.8V 低電壓偵測可靠復位電路• 內置看門狗計時器保證程序跳飛可靠復位– 高抗靜電/栓鎖效應能力– 芯片工作溫度有所提高: -200C ~ 700C 工規芯片溫度: -400C ~ 850C 高速/低功耗/高可靠性微控制器• 最新 SN8P2000 系列– SN8P2500/2600/2700 系列– 1T 精簡指令級結構• 1T: 一個外部振蕩周期執行一條指令• 工作速度可達16 MIPS / 16 MHz Crystal– 工作消耗電流 < 2mA at 1-MIPS/5V– 睡眠模式下消耗電流 < 1A / 5V額外功能• 高速脈寬調制輸出 (PWM)– 8-Bit PWM up to 23 KHz at 12 MHz System Clock– 6-Bit PWM up to 93 KHz at 12 MHz System Clock– 4-Bit PWM up to 375 KHz at 12 MHz System Clock• 內置高速16 MHz RC振蕩器 (SN8P2501A)• 電壓變化喚醒功能• 可編程控制沿觸發/中斷功能– 上升沿 / 下降沿 / 雙沿觸發• 串行編程接口
上傳時間: 2013-10-21
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單片機實用接口技術介紹了MCS-51系列單片機應用系統的各種實用接口技術及其配置。內容包括:MCS-51系列單片機組成原理:應用系統擴展、開發與調試;鍵盤輸入接口的設計及調試;打印機和顯示器接口及設計實例;模擬輸入通道接口技術;A/D、D/A、接口技術及在控制系統中的應用設計;V/F轉換器接口技術、串行通訊接口技術以及其它與應用系統設計有關的實用技術等。本書是為滿足廣大科技工作者從事單片機應用系統軟件、硬件設計的需要而編寫的,具有內容新穎、實用、全面的特色。所有的接口設計都包括詳細的設計步驟、硬件線路圖及故障分析,并附有測試程序清單。書中大部分接口軟、硬件設計實例都是作者多年來從事單片機應用和開發工作的經驗總結,實用性和工程性較強,尤其是對應用系統中必備的鍵盤、顯示器、打印機、A/D、D/A通訊接口設計、模擬信號處理及開發系統應用舉例甚多,目的是讓將要開始和正在從事單片機應用開發的科研人員根據自己的實際需要來選擇應用,一書在手即可基本完成單片機應用系統的開發工作。 MCS-51系列單片機實用接口技術目錄 第一章 MCS51系列單片機組成原理第二章 MCS-51單片機系統擴展第三章 MCS-51單片機應用系統的開發第四章 鍵盤及其按口技術第五章 顯示器接口設計第六章 打印機接口設計第七章 模擬輸入通道接口技術第八章 D/A轉換器與MSC-51單片機的接口設計與實踐第九章 A/D轉換器與MCS-51單片機的接口設計與實踐 第十章 V/F轉換器接口技術 第十一章 串行通訊按日技術第十二章應用系統設計中的實用技術附錄AMCS51單片機指令速查表附錄一常用EPROM固化電壓參考表
上傳時間: 2013-11-24
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MCS-51系列單片機實用接口技術全面、系統地介紹了MCS-51系列單片機應用系統的各種實用接口技術及其配置。內容包括:MCS-51系列單片機組成原理:應用系統擴展、開發與調試;鍵盤輸入接口的設計及調試;打印機和顯示器接口及設計實例;模擬輸入通道接口技術;A/D、D/A、接口技術及在控制系統中的應用設計;V/F轉換器接口技術、串行通訊接口技術以及其它與應用系統設計有關的實用技術等。本書是為滿足廣大科技工作者從事單片機應用系統軟件、硬件設計的需要而編寫的,具有內容新穎、實用、全面的特色。所有的接口設計都包括詳細的設計步驟、硬件線路圖及故障分析,并附有測試程序清單。書中大部分接口軟、硬件設計實例都是作者多年來從事單片機應用和開發工作的經驗總結,實用性和工程性較強,尤其是對應用系統中必備的鍵盤、顯示器、打印機、A/D、D/A通訊接口設計、模擬信號處理及開發系統應用舉例甚多,目的是讓將要開始和正在從事單片機應用開發的科研人員根據自己的實際需要來選擇應用,一書在手即可基本完成單片機應用系統的開發工作。 MCS-51系列單片機實用接口技術目錄 第一章 MCS51系列單片機組成原理第二章 MCS-51單片機系統擴展第三章 MCS-51單片機應用系統的開發第四章 鍵盤及其按口技術第五章 顯示器接口設計第六章 打印機接口設計第七章 模擬輸入通道接口技術第八章 D/A轉換器與MSC-51單片機的接口設計與實踐第九章 A/D轉換器與MCS-51單片機的接口設計與實踐 第十章 V/F轉換器接口技術 第十一章 串行通訊按日技術第十二章應用系統設計中的實用技術附錄AMCS51單片機指令速查表附錄一常用EPROM固化電壓參考表
上傳時間: 2013-11-04
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Σ-ΔA/D技術具有高分辨率、高線性度和低成本的特點。本文基于TI公司的MSP430F1121單片機,介紹了采用內置比較器和外圍電路構成類似于Σ-△的高精度A/D實現方案,適合用于對溫度、壓力和電壓等緩慢變化信號的采集應用。 在各種A/D轉換器中,最常用是逐次逼近法(SAR)A/D,該類器件具有轉換時間固定且快速的特點,但難以顯著提高分辨率;積分型A/D 有較強的抗干擾能力,但轉換時間較長;過采樣Σ-ΔA/D由于其高分辨率,高線性度及低成本的特點,正得到越來越多的應用。根據這些特點,本文以TI公司的MSP430F1121單片機實現了一種類似于Σ-ΔA/D技術的高精度轉換器方案。 MSP430F1121是16位RISC結構的FLASH型單片機,該芯片有14個雙向I/O口并兼有中斷功能,一個16位定時器兼有計數和定時功能。I/O口輸出高電平時電壓接近Vcc,低電平時接近Vss,因此,一個I/O口可以看作一位DAC,具有PWM功能。 該芯片具有一個內置模擬電壓比較器,只須外接一只電阻和電容即可構成一個類似于Σ-Δ技術的高精度單斜率A/D。一般而言,比較器在使用過程中會受到兩種因素的影響,一種是比較器輸入端的偏置電壓的積累;另一種是兩個輸入端電壓接近到一程度時,輸出端會產生振蕩。 MSP430F1121單片機在比較器兩輸入端對應的單片機端口與片外輸入信號的連接線路保持不變的情況下,可通過軟件將比較器兩輸入端與對應的單片機端口的連接線路交換,并同時將比較器的輸出極性變換,這樣抵消了比較器的輸入端累積的偏置電壓。通過在內部將輸出連接到低通濾波器后,即使在比較器輸入端兩比較電壓非常接近,經過濾波后也不會出現輸出端的振蕩現象,從而消除了輸出端震蕩的問題。利用內置比較器實現高精度A/D圖1是一個可直接使用的A/D轉換方案,該方案是一個高精度的積分型A/D轉換器。其基本原理是用單一的I/O端口,執行1位的數模轉換,以比較器的輸出作反饋,來維持Vout與Vin相等。圖1:利用MSP430F1121實現的實用A/D轉換器電路方案。
上傳時間: 2013-11-10
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計算機應用中,有時需處理的信息不是數字量,而是一些隨時間連續變化的模擬量,甚至是一些非電量,如溫度、壓力、速度等。模擬量的存儲處理困難。首先將非電的模擬信號變成與之對應的模擬電信號,這要通過各種傳感器來完成。計算機可處理的信息均是數字量(電脈沖信號)1和0,必須把要處理的模擬電量轉換成數字化的電信號,這需要模擬(Analog)與數字(Digital)轉換電路。數字到模擬轉換:(Digital to Analog Convert, D/A) D/A轉換電路是模擬電路加上電子開關。D/A轉換電路的核心是一個運算放大器。運算放大器的特性:(Operation Amplifier) K->無窮大, V和->0 傳遞函數:V0 = -Vi * R0/Ri Ii->0, I和=If梯形R-2R電阻網絡D/A轉換器Ki受一個8位二進制代碼控制 某位為1,對應開關K倒向右邊; 某位為0,對應開關K倒向左邊。Ki不論倒向哪邊,均為接地VA-VH 的電位為: VREF,1/2VREF,..1/128VREFVO= -VREF *(1/2K7+1/4K6+…+1/256K0)V0= -(0-255/256)VREF 8位D/A轉換器DAC0830系列器件國家半導體公司(NS)產品,0830、0831、0832。R-2R梯形電阻網絡D/A轉換器,雙緩沖結構。單電源、低功耗、電流建立時間1uS。與微計算機接口方便。8位D/A轉換器DAC0830系列器件ILE: 輸入鎖存允許; WR1#: 加載IN REG; WR2#: 加載DAC REG; XFER#: IN REG傳到DAC REG; Iout1,Iout2: 外接OA輸入; Rfb: 反饋電阻接OA輸出; VREF: 參考電源,控制輸出電壓變化范圍。
標簽: AD轉換
上傳時間: 2013-10-16
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