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单片机测控

  • 基于DSP和FPGA的数字化开关电源

    文章开篇提出了开发背景。认为现在所广泛应用的开关电源都是基于传统的分立元件组成的。它的特点是频率范围窄、电力小、功能少、器件多、成本较高、精度低,对不同的客户要求来“量身定做”不同的产品,同时几乎没有通用性和可移植性。在电子技术飞速发展的今天,这种传统的模拟开关电源已经很难跟上时代的发展步伐。 随着DSP、ASIC等电子器件的小型化、高速化,开关电源的控制部分正在向数字化方向发展。由于数字化,使开关电源的控制部分的智能化、零件的共通化、电源的动作状态的远距离监测成为了可能,同时由于它的智能化、零件的共通化使得它能够灵活地应对不同客户的需求,这就降低了开发周期和成本。依靠现代数字化控制和数字信号处理新技术,数字化开关电源有着广阔的发展空间。 在数字化领域的今天,最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域。近年来,数字电源的研究势头与日俱增,成果也越来越多。虽然目前中国制造的开关电源占了世界市场的80%以上,但都是传统的比较低端的模拟电源。高端市场上几乎没有我们份额。 本论文研究的主要内容是在传统开关电源模拟调节器的基础上,提出了一种新的数字化调节器方案,即基于DSP和FPGA的数字化PID调节器。论文对系统方案和电路进行了较为具体的设计,并通过测试取得了预期结果。测试证明该方案能够适合本行业时代发展的步伐,使系统电路更简单,精度更高,通用性更强。同时该方案也可用于相关领域。 本文首先分析了国内外开关电源发展的现状,以及研究数字化开关电源的意义。然后提出了数字化开关电源的总体设计框图和实现方案,并与传统的开关电源做了较为详细的比较。本论文的设计方案是采用DSP技术和FPGA技术来做数字化PID调节,通过数字化PID算法产生PWM波来控制斩波器,控制主回路。从而取代传统的模拟PID调节器,使电路更简单,精度更高,通用性更强。传统的模拟开关电源是将电流电压反馈信号做PID调节后--分立元器件构成,采用专用脉宽调制芯片实现PWM控制。电流反馈信号来自主回路的电流取样,电压反馈信号来自主回路的电压采样。再将这两个信号分别送至电流调节器和电压调节器的反相输入端,用来实现闭环控制。同时用来保证系统的稳定性及实现系统的过流过压保护、电流和电压值的显示。电压、电流的给定信号则由单片机或电位器提供。再次,文章对各个模块从理论和实际的上都做了仔细的分析和设计,并给出了具体的电路图,同时写出了软件流程图以及设计中应该注意的地方。整个系统由DSP板和ADC板组成。DSP板完成PWM生成、PID运算、环境开关量检测、环境开关量生成以及本地控制。ADC板主要完成前馈电压信号采集、负载电压信号采集、负载电流信号采集、以及对信号的一阶数字低通滤波。由于整个系统是闭环控制系统,要求采样速率相当高。本系统采用FPGA来控制ADC,这样就避免了高速采样占用系统资源的问题,减轻了DSP的负担。DSP可以将读到的ADC信号做PID调节,从而产生PWM波来控制逆变桥的开关速率,从而达到闭环控制的目的。 最后,对数字化开关电源和模拟开关电源做了对比测试,得出了预期结论。同时也提出了一些需要改进的地方,认为该方案在其他相关行业中可以广泛地应用。模拟控制电路因为使用许多零件而需要很大空间,这些零件的参数值还会随着使用时间、温度和其它环境条件的改变而变动并对系统稳定性和响应能力造成负面影响。数字电源则刚好相反,同时数字控制还能让硬件频繁重复使用、加快上市时间以及减少开发成本与风险。在当前对产品要求体积小、智能化、共通化、精度高和稳定度好等前提条件下,数字化开关电源有着广阔的发展空间。本系统来基本上达到了设计要求。能够满足较高精度的设计要求。但对于高精度数字化电源,系统还有值得改进的地方,比如改进主控器,提高参考电压的精度,提高采样器件的精度等,都可以提高系统的精度。 本系统涉及电子、通信和测控等技术领域,将数字PID算法与电力电子技术、通信技术等有机地结合了起来。本系统的设计方案不仅可以用在电源控制器上,只要是相关的领域都可以采用。

    标签: FPGA DSP 数字化 开关电源

    上传时间: 2013-06-21

    上传用户:498732662

  • 单片机测速

    利用霍尔传感器测速简单容易实现。值得我们借鉴学习,

    标签: 单片机 测速

    上传时间: 2013-06-30

    上传用户:zhliu007

  • 基于51单片机的油矿无人值守测控系统研究

    针对延长油矿的现状及特点,运用“油井接力式运转”和“管线连续流”的思想,设计了总体方案,达到降低生产成本,减少损耗,延长抽油机寿命的目的。系统使用基于C51的下位机现场控制模块对油井进行实时监控,使用ZigBee无线传输模块实现数据的无线传输,结合上位机监控软件,可实现对整个油矿的无人值守及有效监控,并实现资源的最优配置以及利用。

    标签: 51单片机 无人值守 测控 系统研究

    上传时间: 2013-12-09

    上传用户:mqien

  • 基于STC12C5A60S2与AD620的小信号采集系统

        在测控领域中,经常遇到监测对象输出信号较小,难以直接采集,一般都需要将其放大后再做处理。介绍了一种小信号采集系统的实现方法,利用具有A/D转换功能的单片机STC25A60S2和具有精确放大功能的易用放大器AD620实现了最小系统,并论述了系统设计与实现,详细介绍了采集小信号的过程,并给出了实际应用的例子,以及小信号采集在相关领域的应用。

    标签: STC 12C A60 60S

    上传时间: 2014-01-03

    上传用户:xuanjie

  • 项目三 测控数据显示之三LED点阵模块

    LED点阵扩展知识,使用51单片机控制16*16LED点阵。

    标签: LED 项目 测控 数据显示

    上传时间: 2013-11-17

    上传用户:tanggm

  • 基于C8051F020的自动测控LED节能照明系统

    提出了一种可根据环境光强、红外和温度变化而实现自动开关、调节亮度的LED照明系统的设计方案。采用单片机C8051F020为系统控制核心,设计了由硅光电池和集成运放组成的光强传感器,选用热释电模块作为红外无线感应器,采用DS18B20为温度传感器,还利用液晶实现了工作信息显示。实验结果表明,系统在光强大于2 170 lx或温度高于82.5 ℃时能自动关断,当光强小于1 040 lx或温度低于49.3 ℃时能自动开启;当光强在1 000~2 000 lx变化时,LED亮度能自动调节,以维持环境照度基本稳定。  

    标签: C8051F020 LED 自动测控

    上传时间: 2013-10-10

    上传用户:xaijhqx

  • 多功能检测控制系统的设计

    文章阐述了新型单片机89C2051构成的多功能测控系统及其框图,描述了由89C2051单片机构成的键盘扫描、显示、小信号测量、模数转换、输出控制电路、报警电路及软硬件结构,并简要介绍了主要元器件性能。

    标签: 多功能 检测控制

    上传时间: 2013-10-28

    上传用户:xuanchangri

  • 综合运动机器人测控系统的设计与实施

    本设计采用MCS-51系列中的80C51单片机。以80C51为控制核心,利用超声波传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,自动寻迹和寻光功能。80C51是一款八位单片机,它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。

    标签: 机器人 测控系统

    上传时间: 2013-11-14

    上传用户:开怀常笑

  • I2C接囗芯片AD7416温度采样汇编语言程序设计

    论述了基于数字温度传感器的单片机温度测控系统。把PC机中实现减法运算的方法运用到MCU的汇编语言程序设计中,从而完成了AD7416的温度采样汇编语言程序设计。给出了温度测控系统简化电路原理图以及符合MCS—51汇编语言特点的温度采样子程序流程框图。

    标签: 7416 I2C AD 接囗芯片

    上传时间: 2014-12-27

    上传用户:aa7821634

  • 基于CH375的USB数据传输

    本文针对在苹果园中监测测量控制等系统中无法方便的把数据传输给移动设备的情况,在此介绍了一种以USB接口芯片沁恒CH375和MCS51单片机为核心,U盘、移动硬盘等为存储介质的数据存储方案。本模块给出了硬件电路的设计和U盘的读写程序,并指出了易出错的调试细节。实验结果证明,该方法具有成本低,可靠性高,通用性强,可以简便地集成到各种监测、测控系统中。

    标签: 375 USB CH 数据传输

    上传时间: 2013-10-16

    上传用户:zhqzal1014