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优化设计

  • 基于ZigBee协议的环境监测无线传感器网络测量节点设计

    随着现在高科技的进步,人们的生活水平有了很大的提高。对环境的婴求也越来越高,环境问题开始得到社会的重视。目前,环境监测发展的个重要方向是开发适合中国国情、价格低廉的远程监测系统,而环境监测系统中极为重要的一部分就是如何获得环境参数,只有获得环境参数才能进行后面的分析、决策工作,无线传感器网络能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并传达给用户,具有可快速部署、无人值守,功耗低、成本低等优点,十分适合应用于环境监测系统本文基于 ZisBee协议设计了用于环境监测的无线传感器网络节点,该节点采用超低功耗的MSP430单片机和CC242024G射频芯片,并移植了完全符合 ZigBee2006标准的协议栈,在协议栈上运行自己的脸测程序,能够实时地采集周围环境的温度,湿度和大气压力,并自动校正,将测量的数据通过无线传感器网络传输给下一个节点。该节点体积小,功耗低,并且具有兼容性,能够和不同件平台混合组网,实现应用层的完全致,不但方便了程序开发,而且能使灵活组网,实现zgBe网络的最大优化本文主要对环境监测无线传感器网络的节点的软硬件设计进行了介绍,硬件方面重点介绍了数据采集模块,数据处理模块的接口设计,无线讯模块的板上天线设计、巴伦电路和高频电路设计要点。软件方面重点介绍了测量程序的设计,CC2420无线通讯程序的设计,板上移植的 Z-Stack结构,以及针对环境监测的应用所进行的开发。最后对节点进行了组网实验,将设计节点和CC2430节点故在一起组网,通过 Packet Stiller工具对通讯信息进行监控和解析。实验证明了混合组网的完全可行性,并且通讯良好,信号稳定关键词:无线传感器网络,ZigBee,,环境监测,MSP43,CC2420

    标签: zigbee 无线传感器网络

    上传时间: 2022-03-14

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  • 一分六功分器的设计及HFSS仿真

    随着现代电子和通信技术的飞跃发展,信息交流越发频繁,各种各样电子电气设备已大大影响到各个领域的企业及家庭。在微波通信领域,随着微波技术的发展,功分器作为一个重要的器件,其性能对系统有不可忽略的影响,因此其研制技术也需要不断的改进本文首先对功分器的基本理论、性能指标作了简单介绍,然后阐述了一个具体的一分六功分器的设计思路和过程,并给出了设计的电路结构、仿真结果、最后制作了版图。本文还用到了HFSS,在功分器的具体电路结构建模、仿真优化和版图的生成上如何应用,在设计过程中文中都作出了相应的说明功分器是将输入信号功率分成相等或不相等的几路输出的一种多端口网络它广泛应用于雷达系统及天线的馈电系统中。功分器按照其功率分配比有相应的设计公式可较为容易的实现。等分功分器按其分配支路的数量可分为2n+1(奇)等分和2n(偶)等分两类。后者的设计方法相对简单,只需要在最基本的一分功分器上再等分即可。对于奇等分功分器,通常惯用的设计方法是先2(n+1)等分,然后其中一路加负载,这种设计方法虽然简便,可是有着结构受限,接负载端容易影响其它端口相幅的一致性,并且插损较大随着无线通信技术的快速发展,各种通讯系统的载波频率不断提高,小型化低功耗的高频电子器件及电路设计使微带技术发挥了优势。在射频电路和测量系统如混频器、功率放大器电路中的功率分配与耦合元件的性能将影响整个系统的通讯质量在通讯设备中,功分器有着非常广泛的应用,例如在相控阵雷达系统中,要将发射机功率分配到各个发射单元中去。实际中常需要将某一功率按一定比例分配到各分支电路中。功分器种类繁多,常见的功分器有变压器式、微带式或带状线式、波导式和铁氧体式,它们各有优缺点和使用场合。

    标签: hfss

    上传时间: 2022-04-05

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  • 基于PREEvision的汽车电子电气架构设计与研究

    近几年,中国汽车行业飞速发展,越来越多的电子电气功能出现在了汽车上。设计与开发汽车电子电气架构成为一个相当巨大的工程,涉及到软件,硬件,网络,线束等具体的专业知识。PREEvision是一款用于实现电子电气架构设计构想的开发工具。这款工具的最大的目的之一就是可以在不同的层面进行电子电气架构的建模本文首先回顾了汽车电气系统的基本概念,并对其中涉及到电子电气架构设计的部分,比如汽车线束,端子,电缆,保险丝,CAN总线作了较为详细的介绍其次介绍了基于模型的整车电子电气架构的设计流程。在整车电子电气系统的开发进程中,会涉及到功能需求设计、网络设计、逻辑功能设计、原理设计,线束设计等多方面内容,由不同部门或工程团队进行共同开为了实现多团队并行开发过程中的合理分工与协作,整个电子电气架构设计需要按照分层设计的思路展开。在模型开发过程中需要进行不断的评估优化,最终选择最优的设计方案。PREVision概念开发工具在德尔福工具链中扮演了重要的角色。该工具集合了从客户获取的基本数据,以及全局数据网络中获取的基本数据,而且该工具是对不同架构设计进行详细分析及评佔的最优环境。在定义了需求层之后,抽象出功能模块及相互之间的关系,随后将功能模块分配到网络层。在网络层中详细描述ECU、带有不同总线系统的网络、复杂的供电系统等内容。原理层中对电路图进一步的细化。德尔福的核心竞争力在物理层,在该层中分布式模块、控制器传感器及执行器等相互之间的关系能够通过引脚、连接器、对接件、护套等连接下,形成完整的网络。最后,在车辆的拓扑图中定义电子部件的位置以及线束可能的布局信息。设计中可以对这些结果进行不断的优化,并通过 Metrics算法评估架构。在为神龙汽车有限公司DXX项目开发过程中,德尔福承担了电子电气架构设计与研究的职责。我们运用导入参照车型建模,变量管理及应用,得出了最适合研发车型的电子电气架构,极大的缩短了研发周期。本文是利用长期从事汽车电子电气结构设计与研究的经验结合电子电气架构设计开发工具 PREVision提出了一套新的电子电气架构开发的新方法以适应于日益紧缩的汽车开发周期。

    标签: 汽车电子

    上传时间: 2022-04-28

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  • 数字集成电路:电路系统与设计(第二版).pdf

    《数字集成电路:电路、系统与设计(第二版) 》,电子工业出版社出版,外文书名: Digital Integrated Circuits:A Design Perspective,Second Edition,作者:简·M.拉贝艾 (Jan M.Rahaey) (作者), Anantha Chandrakasan (作者), Borivoje Nikolic (作者), 周润德 (译者), 等 (译者)。本书由美国加州大学伯克利分校Jan M. Rabaey教授等人所著。全书共12章,分为三部分: 基本单元、电路设计和系统设计。本书在对MOS器件和连线的特性做了简要的介绍之后,深入分析了数字设计的核心——反相器,并逐步将这些知识延伸到组合逻辑电路、时序逻辑电路、控制器、运算电路以及存储器这些复杂数字电路与系统的设计中。为了反映数字集成电路设计进入深亚微米领域后正在发生的深刻变化,本书以CMOS工艺的实际电路为例,讨论了深亚微米器件效应、电路最优化、互连线建模和优化、信号完整性、时序分析、时钟分配、高性能和低功耗设计、设计验证、芯片测试和可测性设计等主题,着重探讨了深亚微米数字集成电路设计所面临的挑战和启示。

    标签: 数字集成电路 电路系统

    上传时间: 2022-05-13

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  • 7天全面掌握电子设备热设计

    本文是我从事10年电子设备散热和仿真设计工作积累总结的核心经验知识,7天即可全面掌握热设计知识+软件仿真计算,满满的干货,今天拿出来和大家分享,电子电路设计和热设计不分家,本文帮助电子设计工程师迅速掌握热设计。总共有3大部分内容:第1部分:7天全面掌握电子设备散热设计,让你迅速掌握散热基础知识,并辅助公式计算和定性分析;第2部分:专业热仿真软件FloTHERM_经典教程,手把手教你散热仿真,和第1部分穿插同时学习,5天即可掌握;第3部分:FloTHERM9.3热仿真软件安装包和安装教程,从链接的百度微盘下载。第一部分 7天全面掌握电子设备散热设计1 散热设计基础2 自然冷却设计原理及计算3 强迫风冷设计原理及计算4 电子设备散热设计流程综述5 集成电源散热设计6 模块电源设计7 集成开关电源设计第2部分1 FloTHERM 基本操作2 建立、求解、分析-简单的电子设备机箱3 细化印刷电路板优化模型4 软件直接添加电源模块 5 网格设置和优化求解域 6 添加散热器和风扇设置 7 响应面和优化8 使用 FloTHERM.PACK 生成热模型

    标签: 热设计

    上传时间: 2022-05-13

    上传用户:kingwide

  • 电磁炉的IGBT驱动智能同步系统的设计与开发

    本文所研究的课题是电磁炉IGBT驱动智能同步系统的设计,并在同步系统的基础上引入电磁炉的低功率连续加热设计。论文介绍了电磁炉的发展历史和工作原理,并基于美的电磁炉的硬件设计,介绍了美的电磁炉的硬件模块电路设计和美的定制的单片机以及关键程序结构等等。目的是为了开发一款能够自动识别使用时不同锅具的特性,从而根据程序功能程序智能调功率的电磁炉具有低成本、多功能、低功率连续加热等优点,具有一定的市场竞争力。  电磁炉的发展已经完全进入了其产品演化的成熟阶段,近年来各大品牌都没有太大的技术创新,创新更多的是在优化产品使用体验及成本上优化方面。论文从产品智能化的角度,先从实现电磁炉的IGBT驱动智能同步,来实现锅具的自动识别出发,找系统中的一个状态及功率基准点,以此基准点来实现电磁炉功率及功能的智能化操作。在此研究,先是对基本电路方案进行研究,对IGBT驱动智能同步方案进行研究,并且在实现过程中,引入了过零启动方案,从而更好的实现了IGBT的热损耗管理。由此,看到了低成本实现电磁炉低功率连续加热的可能性,并对此研究了斩波方案,同时为了解决噪音问题,从多种方案中选择了台阶驱动方案进行研究。  IGBT驱动的智能同步,更是让电磁炉可以直接识别不同的锅具,且都有赋予其良好的加热控制,这个完美的解决了当前电磁炉的一个痛点。低功率连续加热的实现更是解决了当前电磁炉的另一个痛点。同时由于方案都是基础研究方案,可以全平台导入,且各方案相对独立,可以根据实际需求拆开来导入。

    标签: 电磁炉 IGBT 驱动 智能同步系统

    上传时间: 2022-05-29

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  • 基于STM32F103便携式心电监护仪的设计与实现

    心脏病是危害人们健康的主要疾病之一,所以,设计一款连续24小时的跟踪记录的动态心电监护仪对早期发现心脏疾病,具有重要的临床意义。本文尝试采用电子技术与微机结合设计一种小型、轻便,具有实时ECG波形显示的便携式心电监护仪,该心电监护仪具有多款滤波器,抗干扰能力强,直观方便,是家庭首选的心电监护仪。  在电子线路设计中,设计了一款电源电路,为各部分提供稳定的电源。设计了由威尔逊网络组成的导联选择电路。通过电路可在各导联之间相互切换。前置放大电路和右腿驱动电路设计中运用运放INA118来实现。电路中分别设计了0.05HZ-100HZ的带通滤波电路、主放大电路、50HZ和35HZ的陷波电路。能有效滤除各种频率的干扰。利用点阵液晶模块HG1286412B为显示元件,显示屏为128*64点阵,显示了心电波形图,实现了心电信号实时动态显示。通过软件滤波,进一步优化心电信号波形。本文设计采用单片机STM32F103为数字电路核心,控制外围电路工作。通过USB接口控制器CH372,可以方便将心电数据送至上位机,在上位机中波形进一步被优化,为医生提供有用的心电波形。  论文对以上叙述的各方面进行了详细描述,基本达到设计要求。经调试分析,得到的波形和数据基本与实际相符。为今后进一步优化系统功能和准确性奠定了基础。系统整体体积小、便携式,适合在家庭中推广使用。

    标签: stm32f103 心电监护仪

    上传时间: 2022-05-29

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  • 基于STM32的两相四线步进电机高精度驱动器设计

    随着经济发展,步进电机在工业生产与社会生活中的应用越来越广泛,对精度的要求也在不断提高。日益扩展的实际应用需求,不仅对步进电机结构提出了更高的要求,而且对步进电机的驱动控制也提出了更高的要求。虽然步进电机存在很多的优点,但是实际应用起来也有许多的不方便,很大程度上是受到步进电机驱动器的限制。步进电机的应用必须选用与之匹配的步进电机驱动器,以满足电机对不同电流大小的要求。而且现在的很多控制器不够智能化,实际应用中,除了要选用专门的驱动器之外,还要配备一个控制器,来发送一些脉冲,或者调节一些步进电机的运行参数。大多数驱动器都无法满足高精度高效控制的需求,这些驱动器没能更好的开发出步进电机的细分等方面的潜能。由上述可知,目前常用驱动器缺乏普适性,电流大小无法满足不同类型电机的要求,细分分辨率不高,斩波频率不可调,保护功能不足,智能化程度不高。  针对步进电机存在的上述问题,本课题设计了性能较为优越的步进电机驱动系统。该驱动器采用了恒流驱动与细分驱动的原理,结合单片机与电力电子应用技术,来提高驱动器的性能。该步进电机驱动系统,硬件上包括STM32与LV8726专用芯片组成的控制电路、功率放大电路、光耦隔离电路以及USB转串口的通信电路。软件上使用VB6.0编写了驱动器的控制应用程序,通过上位机实时控制步进电机的运行状态,以提高智能化的程度。  对整个系统的测试表明,电机的实际输出波形与理论输出波形接近。优化的加速曲线的设计,使得电机在高速启动的时候,不会出现失步或者堵转的情况。通过上位机的界面,可以实时控制步进电机在各种参数下运行,并实时地切换运行状态,运行参数主要包括步进电机的速度,加速度,步距角细分,绕组电流,正反转,启动和停止,电流衰减率,上下桥臂切换的死区时间等参数。驱动器除具备以上功能之外,还具备多种保护功能,如欠压保护,过流保护,过温报警等功能。该驱动器能够驱动多种不同类型的步进电机,具有更高的输出电流,电流无极可调,具有更高的细分分辨率。能够满足多场合下,高精度高效的应用需求。

    标签: stm32 步进电机

    上传时间: 2022-05-29

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  • Quectel_BC20-OpenCPU_硬件设计手册_V1.0_Preliminary

    Quectel BC20 尺寸紧凑、功耗超低 NB-IoT/GNSS 无线通信模块 BC20 是一款高性能、低功耗、双频段、支持 GNSS 定位功能的 NB-IoT 无线通信模块。其尺寸仅为 18.7mm × 16.0mm ×  2.1mm,能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求,同时有效帮助客户减小产品尺寸并优化产品成本。 BC20 在设计上兼容移远通信 GSM/GPRS/GNSS 系列 MC20 模块,方便客户快速、灵活的进行产品设计和升级。BC20 提供丰富的外部接口和协议栈,同时支持中国移动 OneNET、中国电信 IoT、华为 OceanConnect 以及阿里云等物联网 云平台,为客户的应用提供极大的便利。 基于先进的 GNSS 技术,BC20 可支持 BeiDou 和 GPS 双卫星导航系统解调算法,使其定位更加精准、抗多路径干扰能 力更强,比传统的单 GPS 定位模块具有更多优势。另外,BC20 模块内置 LNA 和低功耗算法:前者保证更高的灵敏 度,后者保证低功耗模式下更低的耗流。 相较传统的 NB-IoT+GNSS 方案,BC20 的一体化设计使其体积减少 40%。凭借其紧凑尺寸、超低功耗和超宽工作温度 范围,BC20 在各种应用中占具更大优势;其主要应用领域为:自行车和摩托车防盗、宠物追踪、金融财产追踪及行 车记录仪等等。

    标签: quectel bc20 opencpu

    上传时间: 2022-06-09

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  • 基于单片机控制的电磁感应加热系统设计与实现

    造纸烘缸的稳定可靠在造纸行业当中十分重要,是产品获得高质量的保证。传统烘缸采用蒸汽或导热油加热等方式,加热温度较低,且热效率不高。电磁感应加热系统具有能源利用率高,可得到更高加热温度以及环境友好等优点,在造纸行业中得到了广泛的应用。  本文设计了一种基于单片机控制的电磁感应加热系统,通过硬件设计和软件的优化,达到了较高的控制品质。硬件设计包括内置式电磁烘缸的设计、单片机的选型以及基于单片机的控制电路的设计。软件设计则主要包括感应加热电源的锁相控制、电磁烘缸的加热控制。本系统运行高效稳定,加热效率高,已广泛用于实际工艺中。

    标签: 单片机 电磁感应

    上传时间: 2022-06-10

    上传用户:d1997wayne