单片机原理与接口技术实验教学改革与实践

实验教学在单片机原理与接口技术课程中占有非常重要的地位,如何切实提高实验教学质量一直是需要深入研究的问题。分析了单片机实验教学的不足,提出了单片机实验教学独立实验课程改革的方法,并进行了实践,切实提高了实验教学的地位和学生自己动手的能力,促进了实验教学的进一步改革。

基于MCU控制的高压开关电源

针对压电陶瓷驱动电源的应用设计了一种基于单片机(MCU)控制的高压开关电源,实现了低压(9～18 V)输入下的高压(150 V)输出。电路主回路采用准谐振反激变换拓扑结构,MCU芯片控制脉宽调制(PWM)电源管理芯片完成变换器升压,并驱动H桥逆变电路输出频率可调的方波电压。数字控制的高压开关电源工作波形稳定,尖峰噪声小,输出电压精度高。实验结果验证了高压开关电源的性能。

基于MCU和CPLD的嵌入式可调脉冲发生器设计

本文介绍了一种周期、脉宽可由上位机实时调节的嵌入式脉冲发生器,用来作为声光调制器驱动器的TTL信号输入.设计中利用了单片机AT89C52控制功能灵活,能与上位机进行简单的串行通信的特点,结合复杂可编程逻辑器件(CPLD)集成度高、可靠性好及工作速度快的优点,利用Altera公司强大的设计软件QUARTUSⅡ进行设计仿真并硬件实现.最终得到重复频率在800 Hz-25 MHz范围内可调,脉宽可以在一个脉冲周期范围内以20 ns步长任意调节的脉冲信号,完全满足声光调制器驱动器的工作要求,此设备已稳定工作半年.

基于STC15L104单片机的音乐门铃设计

提出了一种基于单片机技术的音乐门铃设计方案.门铃以STC15L104单片机为核心,辅以低压差电池反接保护、喇叭驱动、门铃按键三个外围线路.门铃的乐曲通过单片机编程录入,乐曲录入程序采用了单字节压缩编码技术,并具有音调、半音、休止符等处理功能.门铃适合3 V电池供电,并通过单片机低功耗掉电技术,降低了门铃的待机电流,延长了电池的使用时间,实测待机电流低于1 u A.

余氯在线检测系统的设计及单片机编程优化

研究了余氯传感器的工作原理及结构并设计了一系列信号处理电路,将余氯传感器的输出电流信号经过电流转电压模块、差分放大模块、二级放大模块、A/D转换模块输入到单片机(MCU)电路进行处理计算,在计算结果实时显示在LED显示屏的同时,完成水中余氯值的在线测量。利用N,N-二乙基对苯二胺(DPD)光度法绘制了标定曲线,并基于STC89c52单片机优化。与美国哈希SC9184在线余氯仪进行比较,结果表明所设计的系统具有较好的稳定性与可靠性,相对误差小于5%,能较好地完成饮用水的在线测量。

基于MCU的高精度太阳位置传感器

基于单片机(MCU)和双轴驱动的太阳位置传感器,是在一块方形底板上,安装一高度为10cm双层十字形挡光板,将底板分割成6个受光区;每区各有一直径1 mm的透光孔,孔下各安装1只光敏电阻器,感知各区光照情况。根据Ⅰ~Ⅳ区光照度的差异,确定电机调整方向,根据Ⅴ区和Ⅵ区光强变化,判断是否对齐太阳;在方向判断环节设置Δu经验值参数,在跟踪控制环节采用“自我比较”方法,有效降低了光敏电阻离散特性带来的影响,使跟踪精度可达0.2°。

单片机和工业无线网络

本文详细探讨了单片机在工业无线网络中的具体应用。

基于C8051F040单片机与CAN总线的某自跟踪雷达系统控制电路的研制

本文主要简单介绍了某自跟踪雷接收子系统内部所要求的工作控制关系、流程,及其C8051F040单片机在本控制方案中的使用情况,对其性能指标进行了简单的分析。

纯电动汽车牵引力控制系统(TCS)的研究与开发

提出了一种用于纯电动汽车的牵引力系统(TCS)控制器。依据驱动防滑的控制要求,针对未开源电机,设计了TCS的软件。选择Freescale S12系列单片机(MCU)作为主控芯片。设计了单片机主电路﹑电源﹑信号调理﹑加速踏板信号及CAN(控制器局域网)总线信号采集﹑输出等硬件。根据纯电动汽车运行工况,将TCS分为起步﹑正常﹑制动﹑故障监测等4个模块,制定了控制策略。并针对4个模块,完成了功能验证性试验。结果表明:本TCS控制器工作正常,能有效地将滑转率限制在10%左右,保证了车辆安全,实现了驱动防滑的控制要求。

Bluetooth嵌入式应用系统研究

介绍了B luetooth模块的特性,提出了B luetooth嵌入式应用模型,并以单片机或DSP作为嵌入式控制器构成应用系统,对嵌入式应用系统的硬件和基于B luetooth模块的无线数据传输控制软件进行了设计,该B luetooth嵌入式系统可方便地嵌入到各种应用系统、数据采集或工业控制系统中,实现无线数据传输、交换和测控功能。最后介绍了B luetooth系统在数据采集中的应用。

基于Modbus RTU协议的数字智能模块的设计

首先简要介绍了Modbus协议,并阐述了基于高性能单片机P89V51RD2的数字智能模块硬件结构和软件设计。最后,详细地描述了ModbusRTU协议从站的单片机程序实现。数字智能模块成功地应用于工业测控系统,其功能得到工程验证,说明设计合理。

基于CANopen协议多通道温度测量模块的研发

CAN总线广泛应用于工业现场,开发基于CANopen协议温度测量模块具有一定的现实意义。采用内嵌CAN控制器的微处理器设计方案,开发以单片机为核心、基于CANopen协议的多通道温度测量模块,阐述了模块的硬件结构、关键电路和嵌入式软件组成。最后,给出模块通过测试验证的CANopen从节点通讯功能。

基于OPA548数控直流电流源的设计

本文主要论述了一种基于OPA548电压大电流功率运算放大器为核心的数控直流电流源的设计原理和实现方法。设计以AT89C51单片机为控制单元,通过控制数模转换芯片DAC0832输出可变电压控制OPA548输出0—5A的可调电流源,电流源预设通过键盘来设定,每按键一次电流步进100m A,在设定预设电流时,显示模块同步显示预设电流值。实验证明系统简单方便、电流精度高,系统可靠稳定。

基于MSP430的简易直流电子负载

本系统以MSP430f149为控制核心,设计恒流方式的电子负载。包括控制电路(MCU),采样电路,显示电路等,放大电路,比较电路;能够测量电源的电流值,电压值。电流值,电压值能在直观实时的在液晶上显示。界面友好,便于操作。

实时钟芯片S-35180A的原理及其串行接口设计

集成实时时钟芯片S-35180A具有工作电压低、精度高、3线式串行接口等特点,特别是具备温度补偿功能,可以实现宽温度范围内高精度计时(定时)功能,是选用高精度实时时钟的理想选择。文中介绍了该电路的工作特性及工作原理,给出了S-35180A与微处理器的接口电路及部分程序代码。

空调自动测试系统中空调主板运行状态实时监测电路的设计

在阐述空调主板功能验证和生产测试重要性的基础上,简要描述了空调主板自动测试系统的组成结构,并详细介绍了空调导风板步进电机运行状态的实时监测电路与模拟遥控器的硬件和软件设计。该电路成功地应用于空调主板功能验证和生产测试的自动测试系统中。

基于线性TSL1401CCD的直立智能小车设计

按照全国大学生智能车竞赛的规则,设计一种两轮直立智能寻迹小车。小车以MC9S12XS128单片机(MCU)为控制单元,利用线性TSL1401CCD传感器采集赛道信息,陀螺仪检测小车的角速度,加速度计测量小车的加速度。MCU计算出控制左右电机转速的PWM输出量,通过控制电机转速实现小车的直立、速度和方向控制。测试表明线性TSL1401CCD传感器具有很好的前瞻性,硬件系统稳定可靠,软件能够及时有效对小车进行PID控制,小车能够实时跟踪赛道,完成比赛。

直流电子负载的设计制作

本设计主要以高速、低功耗、超强抗干扰STC12C5A60S单片机为控制核心设计直流电子负载。包括控制电路(MCU)、主电路、采样电路、显示电路等,能够检测被测电路的电流值、电压值等各个参数,并能直观的在液晶上显示。本系统由自锁开关控制电路的工作状态,通过手动调节开关切换在恒压、恒流、恒阻电路之间的工作状态,由LED灯指示相应的工作状态。系统的稳压范围为1V-30V,稳流范围为100mA-3.5A,误差0-5%在题目要求范围内,达到题目要求并扩展了恒压、恒流的范围。由单片机控制,通过按键达到对恒压值或恒流值在一定范围内的控制,设置了过载保护,通过亮灯显示过载。

基于STM32智能断路器的设计

本文以贵州长征的AdaptCan系列塑壳智能断路器为例,介绍了基于STM32F系列单片机(MCU)的智能断路器的设计。

基于线性CCD的寻线智能车设计研究

为了使寻线智能车按照既定轨迹进行行走，本文设计了一种以MC9S12XS128单片机（MCU）为控制单元，基于线性CCD采集道路信息，编码器检测小车速度的寻线智能车。MCU计算出控制电机转速的PWM输出量，通过控制电机转速舵机打角实现小车的速度和方向控制。测试表明线性TSL1401CCD传感器具有很好的前瞻性，硬件系统稳定可靠，软件能够及时有效对小车进行PID控制，小车能够实时跟踪预定轨迹，完成预期行走。