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
上传时间: 2022-03-14
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方案论证与比较开关稳压电源主要完成数控调节、DC-DC变换环节和稳压环节,数控调节采用T公司超低功耗处理器MsP430F169单片机进行控制,DCDC变换又分升压和降压变换,本系统要求升压变换,并且电流达到2A能够稳压,达到2.5A实现过流保护,根据这一系列要求有以下可选方案。1.1控制核心选取方案比较:方案一:采用51或者AVR单片机,其功耗较高,并不自带AD、DA或者自带AD DA精度不高,采集数据不便,设置输出电压不便。方案二:采用T推出的超低功耗处理器sP430F169单片机,其自带12位高精度AD、DA,外围电路简单,便于采集输出电压和设置输出电压。因此本系统采用MSP430F169作为控制核心。12DCDC升压方案比较:方案一:采用BO0ST升压电路升压,通过调节PM占空比调节输出电压,实现升压并可调压,但是BO0ST电路的输人电流连续,输出电流断续,输出存在着较大的纹波,开关噪声大缺点,不易达到题目要求。方案二:采用推挽式变换,推挽式开关电源两个控制开关轮流交替工作,开关管驱动控制简单,输出波形非常对称,在整个周期内都向负载提供功率输出因此,输出电流瞬态响应速度很高,电压输出特性很好,是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源。高频变压器升压,电压可调范围广,空载损耗较小,效率较高,所占体积较小。因此本设计采用了方案二。13稳压方案比较:方案一:采用单片机AD采样,获取输出电压、电流,通过程序算法调节PWM波占空比实现稳压,硬件简单、成本较低,但是在反馈调节时采集输出电压比较复杂,程序算法也相对复杂,反应速度相对硬件反馈较慢,不够精准,并且还要单独做过流保护电路
上传时间: 2022-03-16
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华为电容基础和深入认识+电容10说1)旁路 旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化, 降低负载需求。 就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进 行放电。 为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地 管脚。 这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地弹是地连 接处在通过大电流毛刺时的电压降。 2)去藕 去藕,又称解藕。 从电路来说, 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。 如果负载电容比较大, 驱动电路要把电容充电、放电, 才能完成信号的跳变, 在上升沿比较陡峭的时候, 电流比较大, 这样驱动的电流就会吸收很大的电源 电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这 种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就 是所谓的“耦合”。 去藕电容就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相 互间的耦合干扰。 将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去藕合 的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗 泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取 0.1µF、0.01µF 等;
上传时间: 2022-03-20
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前级放大器电路如图1所示,左右声道完全相同。它由两级电压放大加阴极输出器组成,V1为第一级电压放大。现代数码音源CD、DVD的输出电压一般都在2V左右,信号从IN输入,经R1衰减,通过栅极防振电阻R2加至V1栅极,V1将信号放大,然后从屏极取出放大后的信号电压经C1耦合到下一级。W1为V1交流负载的一部分,又是V2的栅极回路,同时起着总音量的控制作用V2a为第二级电压放大,将放大后的信号电压直接送到V2b栅极,这就叫做直接耦合。采用直接耦合的V2a与V2b屏栅电位一致,在静态时足以使V2b管屏流截止而不工作,在动态时由于信号电压的加入,才能使V2b进人工作状态。这种直接耦合,由于少用了一只耦合电容,不存在信号的电路损耗。传输效率高,传真度好,减少了低频衰减,有利于改善幅频特性。V1、V2a阴极电阻R4、R6都未并接旁路电容,有本级电流负反馈作用,能够提高音质、消除失真V2b为阴极输出器,把前级放大的音频信号电压从阴极引出,经C2传送给功率放大器。阴极输出器具有非线性失真小,频率响应宽的特点,它没有放大作用,电压增益小于1,但它有一定的电流输出,有恒压输出特性,带负载能力很强,推动任何纯后级功率放大器从容不迫、轻松自如。它的输入阻抗高,输出阻抗低,大约才几百欧姆,能和末级功放很好地匹配,即使用较长的信号线传输,也不会造成高频损失抗干扰能力强,可以提高信噪比,提高音乐的纯度,音质较好。台靓声、工作稳定可靠的放大器,离不开优质的电源作保证,特别是前级放大器,对电源的品质要求相当高,不应有交流声和噪声,哪怕只有一丁点儿,经过功率放大后,都会产生可怕的声压级,会严重影响音质。
上传时间: 2022-04-24
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NCP1342是一款高度集成的准谐振反激控制器,适用于设计高性能离线电源转换器。借助集成的有源X2电容器放电功能,NCP1342可以实现低于30 mW的空载功耗。NCP1342具有专有的谷值锁定电路,可确保稳定的谷值切换。该系统工作到第六谷,并转换到频率折返模式以减少开关损耗。随着负载进一步降低,NCP1342进入安静跳跃模式以管理功率传输,同时将噪声降至最低。为确保高频设计的轻负载性能,NCP1342集成了具有最小峰值电流调制的快速折返功能,可快速降低开关频率。为确保转换器坚固耐用,NCP1342实施了多个关键保护功能,例如内部掉电检测,无输入功率的无耗散过功率保护(OPP),可实现恒定的最大输出功率,通过专用引脚的锁存过压和NTC就绪的过热保护,以及断线检测以便在移除交流电源线时对X2电容器安全放电。
上传时间: 2022-04-25
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基于TMS320F2812数字控制的三相逆变电源设计论文+原理图PCB摘要:随着社会的需求越来越高,传统的模拟电源的诸多缺陷越来越凸显, 本文在借鉴国内外相关研究的基础上,通过对空间矢量脉宽调制算法的分析,研究了数字信号处理器生成SVPWM 波形的实现方法及软件算法。并将相关方法应用于实践,研制了基于TMS320F2812数字控制的三相逆变电源,相关试验参数和结果表明:该设计提高了直流电压的利用率,使开关器件的损耗更小。此外,还提出了逆变电源闭环控制的PI控制算法,利用DSP的强大的数字信号处理能力,提高了系统的响应速度。经测试,系统实现了1~40V步进为1V的调压输出, 50Hz~1kHz步进2Hz的调频输出,输出电压恒定为36V时负载调整率小于5%。 关键词:全桥逆变,SVPWM,DSP1. 系统硬件设计3.1 不可控整流电路 采用整流桥加滤波,得到比较稳定的电压,电路如图3.1.1所示。 图3.1.1 不可控整流电路图电路实现AC-DC变换。本模块交流输入是经48V变压器将220V交流电压变压为48V交流电压后的输入电压,然后经过桥式整流器整流,再通过电容滤波,输出大小约为57.6V的直流电压。中间接一个保险丝来保护后面的元器件,或当后面电路短路时防止电容损坏。 一般来说,无法找到一个可以把电源的所有电流纹波都吸收的电容,所以通常用多个电容并联,这样流入每个电容的纹波电流就只有并联的电容个数分之一,每个电容就可以工作在低于它的最大额定纹波电流下,这里采用5个220µF的电容并联。另外输入滤波电容上一般要并上陶瓷电容(0.1µF),以吸收纹波电流的高频分量。两个20kΩ电阻的作用是使后
标签: 逆变电源
上传时间: 2022-05-05
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基于TMS320F28335的开关电源模块并联供电系统原理图+软件源码一、系统方案本系统主要由DC-DC主回路模块、信号采样模块、主控模块、电源模块组成,下面分别论证这几个模块的选择。1.1 DC-DC主回路的论证与选择方案一:采用推挽拓扑。 推挽拓扑因其变压器工作在双端磁化情况下而适合应用在低压大电流的场合。但是,推挽电路中的高频变压器如果在绕制中两臂不对称,就会使变压器因磁通不平衡而饱和,从何导致开关管烧毁;同时,由于电路中需要两个开关管,系统损耗将会很大。方案二:采用Boost升压拓扑。 Boost电路结构简单、元件少,因此损耗较少,电路转换效率高。但是,Boost电路只能实现升压而不能降压,而且输入/输出不隔离。方案三:采用单端反激拓扑。 单端反激电路结构简单,适合应用在大电压小功率的场合。由于不需要储能电感,输出电阻大等原因,电路并联使用时均流性较好。方案论证:上述方案中,方案一系统损耗大,方案二不能实现输入输出隔离,而方案三虽然对高频变压器设计要求较高,但系统要求两个DCDC模块并联,并且对效率有一定要求。因此,选择单端反激电路作为本系统的主回路拓扑。1.2 控制方法及实现方案方案一:采用专用的开关电源芯片及并联开关电源均流芯片。这种方案的优点是技艺成熟,且均流的精度高,实现成本较低。但这种方案的缺点是控制系统的性能取决于外围电路元件参数的选择,如果参数选择不当,则输出电压难以维持稳定。方案二:采用TI公司的DSP TMS320C28335作为主控,实现PWM输出,并控制A/D对输入输出的电压电流信号进行采样,从而进行可靠的闭环控制。与模拟控制方法相比,数字控制方法灵活性高、可靠性好、抗干扰能力强。但DSP成本不低,而且功耗较大,对系统的效率有一定影响。方案论证:上述方案中,考虑到题目要求的电流比例可调的指标,方案一较难实现,并且方案二开发简单,可以缩短开发周期。所以,选择方案二来实现本系统要求。
标签: tms320f28335 开关电源
上传时间: 2022-05-06
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伴随着生物医学电子学的迅速兴起,手术刀已经从单纯的金属刀片发展为融合现代高科技的手术器具:电凝刀、氩气刀、高频电刀、超声手术刀等。 所谓超声手术刀,是指采用超声能对软组织进行止血切开和凝固的一种外科手术装置,用来代替普通的手术刀来切除人体的病变组织或器官,以达到手术治疗的目的。超声手术刀适用于需要控制出血和最小程度热损伤的软组织进行切开的场合,因此被广泛地应用于外科手术。如今,超声外科手术刀及其衍生的手术器具几乎已进入外科手术的各个专科领域,并成为了外科技术进步的标志之一。 但是,现有的超声手持治疗头因其加工中的选材、装配及工艺要求甚高,稍有误差就不能满足其谐振频率的设计要求而报废;已合格的超声手持治疗头在储存和使用过程中因时效老化、磨损等也易造成该超声手持治疗头偏离其谐振频率而失效或缩短使用时间。 为了避免以上的不足,本文设计了一种精确校准超声手术刀谐振频率的电路装置,该电路通过电反馈自动扫频使超声手持治疗刀头总是工作在谐振状态。而且,对于不同频率段的超声手持治疗头,该电路也能自适应匹配使用。 论文共分为六章。其中第一章为绪论;第二章介绍了超声电源总体解决方案;第三章介绍了系统硬件电路设计;第四章介绍了系统的主板系统电路软件设计与开发;第五章是上位机软件设计和数据分析;第六章是总结与展望。 本文主要内容包括: 1.介绍了超声手术刀的研究背景和其相关技术的国内外发展的状况,简要阐明了超声治疗的原理,超声手术刀的组成结构以及工作原理。 2.设计并制作了基于STC单片机为微控制器的系统硬件电路平台。系统利用单片机控制DDS芯片产生可调频率的电压信号。比起一般的可编程计数器或是定时器电路,DDS芯片输出信号的频率切换变化反应快,精度高;系统以刀头电流信号的大小来检测电路是否到达谐振状态,电路结构简单,对超声刀正常工作影响小;系统通过控制数控工作电源调节电路输出级的工作电压,实现在一定范围内的超声刀电功率输出的任意调节。 3.设计了系统硬件电路平台的控制软件以及上位机人机对话软件。电路平台的控制软件包括变步长谐振频率自动搜索、谐振频率跟踪、超声功率调整、数据上传等功能模块。上位机软件为VB交互界面...
上传时间: 2022-05-30
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LabVIEW中编写的小波包分析子vi,三层小波包分解,输出八个子频带的能量值,可用于信号的时频分析。
上传时间: 2022-06-01
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微弱信号检测的目的是从噪声中提取有用信号,或用一些新技术和新方法来提高检测系统输出信号的信噪比。本文简要分析了常用的微弱信号检测理论,对小波变换的微弱信号检测原理进行了进一步的分析。然后提出了微弱信号检测系统的软硬件设计,在阐述了系统的整体设计的基础上,对电路所选芯片的结构和性能进行了简单的介绍,选用了具有14位分辨率的4路并行A/D转换器AD7865作为模数转换器,且选用Xilinx公司的Spartan-3系列FPGA逻辑器件作为控制器,控制整个系统的各功能模块。同时,利用FPGA设计了先入先出存储器,充分利用系统资源,降低了外围电路的复杂度,为电路调试及制板带来了极大的方便,且提升了系统的采集速度和集成度。系统的软件设计采用Verilog HDL语言编程,在Xilinx ISE软件开发平台上完成编译和综合,并选用ModelSim SE 6.0完成了波形仿真。关键词:微弱信号检测;信号调理:FPGA:AD7865;Verilog HDL信息时代需要获取许多有用的信息,多数科学研究及工程应用技术所需的信息都是通过检测的方法来获取的。若被检测的信号非常微弱,就很容易被噪声湮没,那么很难有效的从噪声中检测出有用信号。微弱信号在绝对意义上是指信号本身非常微弱,而在相对意义上是指信号相对于强背景噪声而言的非常微弱,也就是指信噪比极低。人们进行长期的研究工作来检测被噪声所覆盖的微弱信号,分析噪声产生的原因以及规律,且研究被测信号的特点、相关性以及噪声统计特性,从而研究出从背景噪声中检测有用信号的方法。1微弱信号检测(Weak Signal Detection)技术2.3.41主要是提高信号的信噪比,从噪声中检测出有用的微弱信号。对于这些微弱的被测量(如:微振动、微流量、微压力、微温差、弱光、弱磁、小位移、小电容等),大多数都是利用相应的传感器将微弱信号转换为微弱电流或者低电压,再经过放大器将其幅度放大到预期被测量的大小。
标签: 微弱信号检测
上传时间: 2022-06-18
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