摘要:为解决采用原子力显微镜(AFM)系统进行纳米机械性能测试中存在的不能够直接获得载荷?压深曲线以及不能够随意改变加载、保载、卸载时间等问题,对AFM系统进行了改造,开发了一套基于单片机的信号输入输出模块。将该模块与AFM控制系统相联,形成新的纳米机械性能测试系统。该系统信号输出精度为0.15mV,信号采集精度为0.3mV,工作台的移动灵敏度为1.53nm,可以动态改变垂直载荷,并实时获得载荷?压深曲线。通过单片机设置模拟信号的输出速率可以实现加载、保载和卸载速率的改变;结合二维微动精密工作台,可以实现较大范围内高精度的点阵压痕测试。通过在聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷等材料表面进行实验测试表明:该系统可以高速高精度地测量样品的纳米机械性能参数,包括对样品进行纳米压痕测试和对样品的纯弹性变形过程进行检测,如聚二甲基硅氧烷或者各种微梁等微小构件。关 键 词:原子力显微镜(AFM);单片机;纳米机械性能;载荷-压深曲线
上传时间: 2013-10-18
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AS-IPC网络摄像机编码模块即的网络摄像机模块,英文名IPCameraModule,简称IPCAM。AS-IPC网络摄像机编码模块基于PhilipsPNX15xx/17xx平台和RTOS实时嵌入式操作系统,采用高性能单片SDC实现集视音频采集、控制和报警信号压缩传输于一体,优化的H.264压缩编码算法确保了更清晰流畅的视频传输效果。内嵌WebServer允许用户通过WEB浏览器实现对前端摄像机的实时监看和远程控制及联动。该产品操作简便、易于安装,在很大程度上减少工程布线和施工成本,让您的CCTV网络无限延伸。
上传时间: 2013-11-14
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以GMS97C2051单片机为核心,采用TLC2543 12位串行A/D转换器,设计了一个串行数据采集/传输模块,给出了硬件原理图和主要源程序。关键词:串行A/D转换器;串行数据传输;GMS97C2051单片机 在微机测控系统中,经常要用到A/D转换。常用的方法是扩展一块或多块A/D采集卡。当模拟量较少或是温度、压力等缓变信号场合,采用总线型A/D卡并不是最合适、最经济的方案。这里介绍一种以GNS97C2051单片机为核心,采用TLC2543 12位串行A/D转换器构成的采样模块,该模块的采样数据由单片机串口经电平转换后送到上位机(IBM PC兼容机)的串口COM1或COM2,形成一种串行数据采集串行数据传输的方式。经实践调试证实:该模块功耗低、采样精度高、可靠性好、接口简便,有一定实用价值。
上传时间: 2014-01-26
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C8051F单片机 C8051F系列单片机 单片机自20世纪70年代末诞生至今,经历了单片微型计算机SCM、微控制器MCU及片上系统SoC三大阶段,前两个阶段分别以MCS-51和80C51为代表。随着在嵌入式领域中对单片机的性能和功能要求越来越高,以往的单片机无论是运行速度还是系统集成度等多方面都不能满足新的设计需要,这时Silicon Labs 公司推出了C8051F系列单片机,成为SoC的典型代表。 C8051F具有上手快(全兼容8051指令集)、研发快(开发工具易用,可缩短研发周期)和见效快(调试手段灵活)的特点,其性能优势具体体现在以下方面: 基于增强的CIP-51内核,其指令集与MCS-51完全兼容,具有标准8051的组织架构,可以使用标准的803x/805x汇编器和编译器进行软件开发。CIP-51采用流水线结构,70%的的指令执行时间为1或2个系统时钟周期,是标准8051指令执行速度的12倍;其峰值执行速度可达100MIPS(C8051F120等),是目前世界上速度最快的8位单片机。 增加了中断源。标准的8051只有7个中断源Silicon Labs 公司 C8051F系列单片机扩展了中断处理这对于时实多任务系统的处理是很重要的扩展的中断系统向CIP-51提供22个中断源允许大量的模拟和数字外设中断一个中断处理需要较少的CPU干预却有更高的执行效率。 集成了丰富的模拟资源,绝大部分的C8051F系列单片机都集成了单个或两个ADC,在片内模拟开关的作用下可实现对多路模拟信号的采集转换;片内ADC的采样精度最高可达24bit,采样速率最高可达500ksps,部分型号还集成了单个或两个独立的高分辨率DAC,可满足绝大多数混合信号系统的应用并实现与模拟电子系统的无缝接口;片内温度传感器则可以迅速而精确的监测环境温度并通过程序作出相应处理,提高了系统运行的可靠性。 集成了丰富的外部设备接口。具有两路UART和最多可达5个定时器及6个PCA模块,此外还根据不同的需要集成了SMBus、SPI、USB、CAN、LIN等接口,以及RTC部件。外设接口在不使用时可以分别禁止以降低系统功耗。与其他类型的单片机实现相同的功能需要多个芯片的组合才能完成相比,C8051单片机不仅减少了系统成本,更大大降低了功耗。 增强了在信号处理方面的性能,部分型号具有16x16 MAC以及DMA功能,可对所采集信号进行实时有效的算法处理并提高了数据传送能力。 具有独立的片内时钟源(精度最高可达0.5%),设计人员既可选择外接时钟,也可直接应用片内时钟,同时可以在内外时钟源之间自如切换。片内时钟源降低了系统设计的复杂度,提高了系统可靠性,而时钟切换功能则有利于系统整体功耗的降低。 提供空闲模式及停机模式等多种电源管理方式来降低系统功耗 实现了I/O从固定方式到交叉开关配置。固定方式的I/O端口,既占用引脚多,配置又不够灵活。在C8051F中,则采用开关网络以硬件方式实现I/O端口的灵活配置,外设电路单元通过相应的配置寄存器控制的交叉开关配置到所选择的端口上。 复位方式多样化,C8051F把80C51单一的外部复位发展成多源复位,提供了上电复位、掉电复位、外部引脚复位、软件复位、时钟检测复位、比较器0复位、WDT复位和引脚配置复位。众多的复位源为保障系统的安全、操作的灵活性以及零功耗系统设计带来极大的好处。 从传统的仿真调试到基于JTAG接口的在系统调试。C8051F在8位单片机中率先配置了标准的JTAG接口(IEEE1149.1)。C8051F的JTAG接口不仅支持Flash ROM的读/写操作及非侵入式在系统调试,它的JTAG逻辑还为在系统测试提供边界扫描功能。通过边界寄存器的编程控制,可对所有器件引脚、SFR总线和I/O口弱上拉功能实现观察和控制。 C8051F系列单片机型号齐全,可根据设计需求选择不同规模和带有特定外设接口的型号,提供从多达100个引脚的高性能单片机到最小3mmX3mm的封装,满足不同设计的需要。 基于上述特点,Silicon Labs 公司C8051F系列单片机作为SoC芯片的杰出代表能够满足绝大部分场合的复杂功能要求,并在嵌入式领域的各个场合都得到了广泛的应用:在工业控制领域,其丰富的模拟资源可用于工业现场多种物理量的监测、分析及控制和显示;在便携式仪器领域,其低功耗和强大的外设接口也非常适合各种信号的采集、存储和传输;此外,新型的C8051F5xx系列单片机也在汽车电子行业中崭露头角。正是这些优势,使得C8051单片机在进入中国市场的短短几年内就迅速风靡,相信随着新型号的不断推出以及推广力度的不断加大,C8051系列单片机将迎来日益广阔的发展空间,成为嵌入式领域的时代宠儿 此系列单片机完全兼容MCS-51指令集,容易上手,开发周期短,大大节约了开发成本。C8051F系统集成度高,总线时钟可达25M
上传时间: 2013-11-24
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单片机的选择和使用 目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴: 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。 2.在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。 3.在家用电器中的应用 可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。 4.在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。 5.单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 6.在各种大型电器中的模块化应用 某些专用单片机设计用于实现特定功能,从而在各种电路中进行模块化应用,而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。如:音乐信号以数字的形式存于存储器中(类似于ROM),由微控制器读出,转化为模拟音乐电信号(类似于声卡)。 在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。 7.单片机在汽车设备领域中的应用 单片机在汽车电子中的应用非常广泛,例如汽车中的发动机控制器,基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器,GPS导航系统,abs防抱死系统,制动系统等等。 此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
标签: 单片机
上传时间: 2013-11-25
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MSP430单片机实现微波成像系统的扫描控制与数据采集应用MSP430单片机实现微波成像系统的天线扫描控制与数据采集功能,介绍了该系统控制及采集部分的硬件结构及软件设计。
上传时间: 2013-10-28
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PCF2123是低功耗的CMOS实时时钟/日历芯片。数据通过SPI总线传输,最大总线速率高达6.25Mbit/s。报警和定时器功能产生一个唤醒信号,唤醒中断管脚。偏移寄存器可以实现时钟的校准。
上传时间: 2013-10-30
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PCA2125是低功耗的CMOS实时时钟/日历芯片,工作温度高达125℃。数据通过SPI总线传输,最大总线速率高达6.0Mbit/s。报警和定时器功能产生一个唤醒信号,唤醒中断管脚。
上传时间: 2013-11-09
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单片机原理与应用技术 单片机到底是什么呢?就是一个电脑,只不过是微型的,麻雀虽小,五脏俱全:它内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机,排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!......它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。 单片机是靠程序的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性! 由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。 目前最常用的单片机为MCS-51,是由美国INTEL公司(生产CPU的英特尔)生产的,89C51是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国ATMEL公司开发生产的,其内核兼容MCS-51单片机。 单片机的应用领域 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴: 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。 2.在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。 3.在家用电器中的应用 可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。 4.在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。 5.单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途
上传时间: 2013-11-14
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本文研究并设计了一种基于MSP430单片机的高精度和高准确度的液位监控系统,从硬件设计、软件设计、系统抗干扰、开浇停浇电压补偿和参数线性化五个方面详细描述了整个系统。系统选用了高集成度、超低功耗的混合信号处理器MSP430F449,实现了信号的采集和处理,对液位进行实时的监控并且完成了与LTC1446、LTC1451的数据传输任务。除此之外,还可以根据液位变化情况进行人工调整。系统解决了以往液位监控系统中存在的问题,达到了高准确度和高精度液位监控仪器的各项标准。
上传时间: 2013-11-10
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