作为一名大三的学子,很有幸参加了第九届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛。作为一个机械学子,在这个领域可谓是一张白纸,因为大二曾经自学过机电自动化方面的知识,这对整个制作起到了关键的作用。 全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛起源于韩国,是在飞思卡尔半导体公司资助下举办的大学生课外科技竞赛,按传感器类别分为摄像头组、光电组、电磁组、创意组。该竞赛是在规定的模型汽车平台上,使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位微控制器作为核心控制模块,通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应的控制软件,制作一个能够自主识别道路的模型汽车,按照规定路线行进,以完成时间最短者为优胜。该竞赛涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械与汽车等多学科专业的创意性比赛。 我们组所参加的光电组,主要是以光电传感器或者线性CCD(现已禁止使用激光传感器)作为主要路径传感器,我们组选用的是飞思卡尔半导体公司的16位微处理器——RAM内核的K60系列,基于组委会指定的B车模平台而去制作智能车,B车模相对来说,车模采用舵机控制前轮转向,后轮使用滚珠差速器从而实现转弯差速。车模相对比较笨重,驱动电机的功率较大,转向半径较小,车模轮胎摩擦系数较小,这都严重制约了车速的提高。 B车模 有了车模,只是第一步。硬件设计工作的重任落在我肩上,基于上面车模因素,对我们组的硬件设计工作带来严重的考验,经过前期资料和历届技术报告的查阅,我们组最终定下了电路硬件的设计图纸。整个电路硬件设计是使用的Altium Designer软件,工程的原理图如下:( 采用分层设计思路设计原理图。)一、采用分层结构设计,使设计思路清晰,各电路模块关系明确。 顶层连线关系 二、电源部分设计 电源是一个系统工作稳定的基本保障,所以电源的设计工作对整个系统至关重要的。 经过查阅电子电路设计手册以及相关网上资料后,最终采用如下设计方案: 1.电源7.2V动力电池供电,瞬时电流能达到5A,满足驱动电机的驱动要求,但是对稳压电路带来了严重的影响。因为当电机电流过大,会造成电源大的压降,以至于稳压芯片不能正常工作,得不到想要的稳压电压,会导致微处理器自动复位,带来不可预料的危险。 2.经过查阅大量资料,最终确定采用底线性压差稳压的TPS7350、TPS7333 芯片分别得到5V、3.3V电压。5V主用给5V供电要求的芯片供电和测速编码器供电。3.3V主要给K60微处理器供电,虽然K60超频到100M时,相对普通微处理器功率高,由于采用TPS7333芯片稳压,输出功率也较高,所以满足微处理器正常工作要求。数字舵机的电源要求也相对较高,我们选用LM2941可调稳压芯片来作为舵机的电源,通过合理选择LM2941稳压电阻的阻值,就能得到5.5V的电压,可调稳压输出也方便后期的调试,因为在竞速的模型上,转向的灵活和快速,决定了车模的车速和稳定。所以常常为了加快舵机的响应速度,缩小舵机的响应时间,适当的加大舵机的供电电压。 3.为了满足驱动电机的快速加减速,因而IR2104芯片驱动大功率的MOSFET管—(相当于一个开关,电机电源还是7.2V,它的作用只是负责通过控制信号控制电机电源的接通和断开,已方便PWM电机调速),而IR2104的工作电压范围为10-20V,所以需要设计升压电路。升压电路采用MC34063芯片升压,因为MC34063匹配电容的电容值不容易选择,经过几次调试,从7.2V升14V电路总是不太稳定,最终我们采用舵机电源5.5V升14V,经测试,该升压电路能稳定工作并且满足IR2104供电要求。 4.再加上开关和电源指示灯就完成了电源原理图部分的设计工作了。 电源 三、控制器电路设计,车模的大脑,稳定性异常重要。 1.注意K60特殊功能的输出引脚,FTM实现PWM调速,LPTMR0_ALT2(输入捕捉)实现编码器测速,ADC实现CCD模拟电压的采集。 2.预留SPI、串口通信接口,方便调试。 3.PCB设计过程中,注意信号线的线宽和相邻信号线的间距,采用数字地和模拟地分开的原则,PCB两面都需要覆铜以减少信号干扰。 控制器四、 电机驱动电路作为整个系统的心脏,是提升速度的关键模块,因为模型车在运行过程中,需要频繁的急加、减速。(对于直流电机,通过PWM调速大幅度增加电机电源的电压实现急加速,通过PWM调速在电机上加一个适当的反向电压,从而实现电机的制动,完成急减速过程,整个过程的PWM调速电压,都是通过软件算法——PID控制器来实现的,不能胡乱的加大电机电压,否则会出现电路板或者电机的损害,再进行减速制动的时候需要特别注意,减速制动产生大电流和大压降,对电路板和整个系统来说都是一个大的考验。)所以驱动电路的设计工作不能马虎,借鉴北京科技大学的驱动电路设计图纸,我们设
2021-10-19 16:04:39 20.82MB 恩智浦 智能车 电路 电路方案
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自动增益控制电路设计与实现,AGC。有详细的设计步骤及电路图和实物图
2021-10-19 14:05:05 3.25MB 自动增益控制 AGC
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微波射频电路设计与仿真100例——牛纲
2021-10-12 15:48:51 25.55MB 微波射频 射频电路设计 电路仿真
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该工具箱包含一个主 GUI,可让您设计电路并对其进行仿真,与 Pspice 非常相似。 您可以使用非线性器件,例如二极管和双极晶体管,或者为什么不定义您自己的组件模型。 如果您对网表更满意,可以使用一些例程来计算来自网表的结果节点电压和电流。 网表和原理图以矩阵格式输入,其中每一行对应一个原理图项或一个组件。 有一个模型库工具可以让您(和模拟器)跟踪您的模型。 所有模型都分配了一个唯一的指针/ID,用于原理图和网表矩阵。 模型库不包含有关固有“模型”的信息,例如电阻器、电容器或理想运算放大器。 模拟器使用电路的 MNA 公式。 见 [1] Eric Cheever, http://www.swarthmore.edu/NatSci/echeeve1/Ref/mna tar.gz 版本可在我的主页上找到: http://www.etek.chalmers.se/~e8rasmus/
2021-10-09 16:26:54 45KB matlab
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EEZ H24005是具有独特功能的一款可编程台式电源设计。在需要高功率输出时具有高效率,而且还可以为敏感的低功耗电路提供低纹,低噪声输出。其用户界面也不同。我们相信触摸屏显示和单个编码器旋钮的组合提供了一个UI,可以成功地替代传统的“功能”键,键盘,电位计,编码器,开关等。使用EEZ Studio,GUI显示在触摸屏上可以轻松修改,以满足不同用户的需求和品味。可编程台式电源EEZ H24005实物截图: 视频演示:https://v.qq.com/x/page/t0356a32s81.html 可编程台式电源EEZ H24005独特功能: 本地用户界面3.2“TFT彩色触摸屏和编码器旋钮 通道耦合串行(高达80 V),并联(高达10 A),使用内置的功率继电器(不需要外部接线) 遥感内置信号继电器不需要外部接线 数字控制Arduino Due(或兼容)32位ARM MCU板 功率控制交流浪涌电流限制器 远程/外部电压编程浪涌保护,2.5 V充分运行 电池温度监控光电隔离V / F输入(用于电池NTC) 可编程台式电源EEZ H24005标准功能: 频道数量2(隔离) 电压范围0 - 40 V(1/10 mV步长) 电流范围0 - 500 MA(0.1 /1毫安步骤,拉伸目标3),0 - 5 A(1 /10毫安步骤) 最大。每通道功率155 W(选择AC / DC模块,否则高达200 W) 拓扑串行混合(具有“100%占空比”功能的开关预调节器,线性后稳压器) 内置保护机制遥控反极性,MCU看门狗(心跳),电源好 其他频道的功能输出使能,下编程器 冷却60 mm风扇(通过通道温度传感器控制速度),后稳压器功率MOSFET上的无源散热器 连接USB,以太网(USB端口现在完全隔离,两个输入都具有ESD保护,由于拉伸目标2) 其他外设蜂鸣器,带超级备份的RTC,EEPROM,SD卡插座 远程/外部电压检测是的,使用内置的信号继电器(内部检测不需要外部接线) 数字I / O1 x输入(保护,3.3和5 V电平逻辑),输出:1个光隔离,1个电源继电器(拉伸目标2) 功率控制交流电源开关(后面板),交流软启动/待机(固件控制),MCU直流电源开关(前面板) 交流电源85-264 V / 47-63 Hz(手动选择),附加输入保护(TVS,MOV,SAR) 外形尺寸金属外壳:293mm(宽)×90mm(高)×272mm(D) EEZ H24005由以下部件和模块组成: AUX PS模块 电源板(每个通道一个,总共两个) Arduino板 金属外壳 螺母,螺栓和机电部件 线束 Arduino到期 3.2“TFT彩色触摸屏显示(由Arduino屏蔽携带) AC / DC电源模块,48 VDC,155 W(每个通道一个,共两个) 如截图展示:
2021-10-09 13:03:17 44.9MB 台式电源 gui显示 电路方案
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详细设计见附件 基于STM32带L298N电机驱动模块的循迹小车设计-电路方案
2021-10-04 18:05:48 72.23MB 传感器 红外 循迹小车 l298n
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【RT-Thread作品秀】温湿度监测设计作者:Star.Water 概述产生背景:当前温湿度监控设备大多只能显示当前环境参数,不能查看历史记录和历史曲线图,不能直观的显示温度湿度的变化情况。所以本次设计预计做出一款可以显示当前和历史曲线的产品。 实现功能:仪表盘显示当期的温度,湿度;历史曲线显示历史数据。 开发环境硬件:ART-Pi RT-Thread版本:rt-thread-v4.0.2 开发工具及版本:MDK5.21 RT-Thread使用情况概述移植RT-Thread到STM32H50,设置系统滴答时钟产生1ms中断,驱动RT-Thread. #define RT_HEAP_SIZE (1024*40) //1024 #define RT_MAIN_THREAD_STACK_SIZE 1024 #define RT_USING_HEAP 其他为默认 硬件框架以ART-Pi为主,驱动1024*600 7寸电容触摸屏,阿里云stm32L4开发板负责传感器参数采集,数据记录写入SD卡。ART-Pi和stm32L4都是用RT-Thread RTOS,通过串口通讯。 屏幕: 屏幕转接板参考正点原子和野火的屏幕,自己画板,嘉立创打样,10*10以内5元,由于屏幕大小位180mm*100,所以用3块板子拼接而成。 软件框架说明RTT通过系统滴答定时器产生1ms中断驱动;LVGL通过定时器3产生1ms中断驱动。 各个线程资源分配如下: 机智云WIFI远程遥控和传感器参数采集在STM32L496板子上。 软件模块说明APT-Pi与STM32L496通讯采用自定义的协议,协议内容如下: 协议包头包尾均采用双字节验证,减小内容中出现包头包尾的概率,每一帧数据的结尾添加16bit的校验值,避免通讯受到干扰时发送参数错误。 在使用过程中发现RT-Thread的printf和sprintf函数功能不完善,不能使类似%0.2来确定小数的位数和格式。 演示效果LVGL调试使用VS2017,在电脑断调试完成后快速移植到单片机。以下图片为仿真截图。 视频见附件。 代码地址代码见附件。 比赛感悟一直想要自己写一个LVGL,但是白天需要上班,晚上带孩子,没有时间搞,借助这次比赛给自己压力,每天晚上加班总算把LVGL入门了。 RT-Thread是一款很方便移植的RTOS,仅需要一个中断来驱动就好,方便移植。之前一直没有使用RTT的软件包,这次发现RTT的软件包很方便,以后一定要学习一下,这次因为时间紧迫,所以还是使用MDK开发,自己手动移植RTT,其他驱动自己添加。在功能上还有很多预想没有实现,后期会组不添加完善功能。 非常感谢RT-Thread提供的参赛机会,让我学到了知识,也了解了更多关于RT-Thread,比赛虽然快要结束了,但是在学习的道路上永不止步!
2021-10-02 14:32:59 292.53MB stm32h750 rt-thread STM32L496 ART-Pi
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本人对逆变器感兴趣,参考各类资料后,经过两次改版,制作了这一款纯正弦波逆变器。设计功率在300W。从DC升压到SPWM产生正弦波,均采用stm32c8t6(STM32C8T6数据手册)作为主控芯片,并同时提供高压,低压,过功率,和短路保护功能。现开源。希望和喜欢做逆变的朋友交流,共同提高。 SPWM稳压方式暂时采用310/DC求调制比的方式。从调试到现在已经烧毁了5片stm32都是cpu短路,等有空查查是什么原因。 本机带载过手电钻,豆浆机,电视机,和一台台式电脑。豆浆机空载没问题,放上豆子后,几秒钟后会触发保护。台式电脑工作10分钟后电瓶没电了,就没再试。 一.电池输入电路 逆变器大多用在车载上,利用汽车上的蓄电池和发电机组成的低压直流供电系统供电。这个系统上往往还给其他的用电器供电,所以有必要在逆变器的输入端设计一个输入电路保证能滤除大部分来自直流供电系统的纹波和干扰,同时也滤除逆变器对直流供电系统上其他用电器的干扰。输入电路一般由LC构成,如上图所示: 输入电路设计中需要注意的是L要能过足够的电流不会饱和和过热。LC的参数还要能起到滤波效果。在实际的电路中也往往在节省成本或要求不高时省去L. 二.辅助电源电路。 逆变器除了功率变换回路外,还包含了小信号部分的供电,例如PWM信号芯片的12V供电,运放的单电源或双电源供电,单片机的5V或3.3V供电等。对上述电路提供一个稳定的纯净的电源供电在逆变器中也显得很重要。 1.12V电池输入的辅助电源电路 对于12V电池供电的逆变器,一般经过一级RC滤波给PWM芯片如TL494,SG3525等供电即可。需要注意的是R的压降控制在0.5V-1V比较合适,因为一般PWM芯片最低工作电压在8V左右,为了使电池在10V电压时还能工作,R上的压降不能过大。还有PWM芯片供电电压过低容易引起不工作或对功率MOS管驱动不足。 在要求比较高的情况下可以先把10-15V的电池电压升压到15V,再用L7812降压到稳定的12V给PWM芯片供电,电路如下: 上图中BT为来自12V电池,电压变动范围为10-15V.采用了MC34063单片DCDC芯片比较简单经济地实现了上述功能。 2.24V-48V电池输入的辅助电源电路 在输入24V以上的逆变器中,要是用L7812,LM317之类的线性降压会造成比较大的发热损耗,因此本人设计了一个自激开关式降压电路,现在介绍给大家:在这个电路中,BT输入电压范围可以达到15-60V,而输出稳定在12V.Q6也可以用P型的MOS管。 下面来讲一下这个电路的工作原理,电路起动的瞬间,电源通过R13提供Q6足够大的基极电流,Q6饱和导通,其集电极电流一部分通过L1给C15充电供给负载,一部分储存在L1里。当C15两端的电压超过15V时Q7导通,Q5也导通导致Q6的基极电位上升,电流减小,C11的上端的电位下降,由于C11两端的电压不能突变,Q5基极的电位继续迅速下降,Q6的基极电位迅速上升直到快速关断,Q6关断后L1的储能通过续流二极管D2释放给C15和负载,然后开始下一个周期的循环。 3.多路隔离辅助电源电路 对于需要一路或多路隔离辅助电源供电的时候,一般采用反激式开关电源供电比较好实现,如下图,这里就不详细介绍了。
2021-09-29 08:50:51 10.31MB 电路方案
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实现智能化离不开运算和控制单元,本系统采用MCU(SM8952AC25P)作为主控器件,单片机应用系统由硬件和软件组成。硬件由单片机扩展的存储器、输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成;软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成。 智能家居控制系统示意图 附件包含: 智能家居控制系统设计文档 源程序 电路图&PCB图 答辩PPT
2021-09-28 18:47:41 3.92MB 智能家居 电路方案
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本设计分享的是一款支持相机拍照功能的Arduino板,该Arduino板是基于VC0706和OV7725的解决方案,前者是具有增强的图像处理功能的高性能相机处理器,并嵌入了硬连线的JPEG编解码器,后者是高性能1/4英寸,单芯片VGA摄像头和图像处理器,占地面积小。通过UART / SPI控制相机Arduino板,这使得我们可以轻松地通过您的Arduino板拍摄照片。基于VC0706和OV7725的Arduino板实物截图: 基于VC0706和OV7725的Arduino板特点: 完全兼容Arduino或Seeeduino 静态图像分辨率:(640x480)JPEG输出 高速串行总线控制:UART / SPI 集成MicroSD卡接口 电源:5 V 基于VC0706和OV7725的Arduino板代码截图:
2021-09-23 20:43:58 289KB ov7725 vc0706 相机拍照 电路方案
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