前言: 美国Vicor公司是现时世界最大的高密度电源模块生产商, 同时也是全球唯一能以零电压、零电流技术大批量生产电源模块的厂家。Vicor电源模块包括DC-DC、AC-DC电源模块,隔离、非隔离电源模块转换器。其中VICOR公司电源模块的核心技术是 “零电流”开关，它使变换器的工作频率达到 了1MHz,效率大于80%。 项目设计背景及概述: 随着科技的发展，数码、电子类型的产品遍布每个角落，而这些数码产品都需要有一个直流供电电源，传统的电源一般由220V转成直流，然后就直接供给设备使用，大部分并没经过保护措施，如过流或者过压、短路的保护，并且也不清楚该设备的实际功耗，并不清楚耗电情况。并且也不能定时自动开启该设备，往往只需要在一天的某个时间段运行，但由于忘记关电或者不方便关电往往也浪费了不必要的电。 设计智能直流供电及功耗表，正是为了解决上面描述的种种情况，解决诸多的供电保护问题，及定时开关问题等。为设备提供了多一重的保护，多一点的智能，更能让你实时了解设备的耗电情况，以知道其在那种情况下是耗电最大或者最小的。 视频演示: 3. 硬件设计原理 （1） 功能特点 外设可3路供电配置（自定、5V、3.3V）； 电压、电流、功耗可视（0.5秒采集一次，液晶上显示实时及平均值）； 2A硬件保护（带自恢复保险丝，在软件不起效果时，硬件限制过流）； 过压、过流保护（时刻监控设备电压电流值）； 定时开启和关闭设备（可定时到秒，每天准时开启和关闭）； 记录保存（告警和开关的时间记录在系统里，可随时查看）； 静电、浪涌保护（电源端均设有TVS管作为保护）； 液晶显示（时刻显示运行状态及电压电流值）； 串口数据输出（后期可制作上位机，将采集的数据在软件端画出曲线图，分析设备的用电情况）。 （2） 功能描述 1) DC-DC电源电路，提供8到16V的电源输入范围；3种（与输入相等的电压、5V、3.3V）类型的输出电压。同时也为系统提供5V的电源。 2) MCU最小系统，由SLH89F5162、复位电路和11.0592MHz的晶振组成； 3) 供电输出电压控制电路，3个4A的MOS管控制了输出的通断功能，使得输出方式可以配置和选择。 4) 电流采集电路，采用串联采集电阻转换为电压的方式进行测量，本功能使用了LM224运算放大器进行信号的放大，最终到达MCU的AD输入口； 5) 电压采集电路，采用分压的方式将电压降至可采集范围，通过跟随器提高信号的稳定性及可靠的电压到MCU的AD接口； 6) 硬件过流保护，使用了2A的自恢复保险丝在输出口的最末端放置，以保护设备的过流烧坏现象； 7) 液晶显示，使用LCD12864显示所有采集的电压、电流值，以及实时时钟、功率值，以及需要配置的参数显示； 8) RTC电路，为定时开启、关闭供电提供精准的运行保障； 9) RS232电路，可连接电脑，将数据实时传送给电脑，以提供数据的分析和上位机的实现； 10) 按键电路，提供本地配置参数实用； 11) LED和蜂鸣器，指示系统的运行情况，及告警情况； 12) 315MHz无线模块接口，预留该接口用以使用315Mhz无线模块，实现无线远程遥控开启和关闭的功能。 13) 告警记录可以在LCD上查看，可保存6条历史记录，掉电不丢失。 硬件设计框图: 视频演示:https://pan.baidu.com/s/1c05n07A 智能电表供电及功耗实时监测电路PCB实物图:

该非接触式IC卡读卡器基于SLH89F5162单片机设计，电路采用8位数码管， 4位显示IC卡 余额， 4位显示模式； 3个按键（分别是 +、- ， 模式按键) ; 用复旦微电子FM1702NL读卡模块和读卡天线（PCB板天线，自设计）； 非接触IC卡读卡器3D（见附件内容下载工程文件） ）: 视频演示: https://v.youku.com/v_show/id_XNjU0NDcyODY4.html 非接触式IC卡读卡器电路板作品图:

PC电脑智能游戏手柄设计背景及概述: 在智能手机随处可见的今天，各式各样的APP层出不穷。由于手机有重力感应功能，手机游戏自然也不会错过这个，相比八、九十年代的小游戏，如今的游戏不再只是用眼去看，用手指操作，更多的是让玩家用身体去体验游戏。赛车类、飞机类、游艇类等游戏，通过控制手机的姿态就能控制游戏对象，这种体验使的很多人着迷。 但是，在游戏体验得到大幅度提升的同时，也存在一些问题。重力传感器与手机是一体的，手机屏幕也是手机的一部分，当敌机快速朝我方冲来时，我们会最大限度的倾斜手机来躲避敌机。但是此时由于手机倾斜，我们要么看不见屏幕内容，要么头也随手机倾斜。 为了解决这个问题，我想把传感器与屏幕分离出来，即，使控制与显示独立。正值“深联华杯单片机应用设计大赛”如火如荼的进行，我就借此机会将我的计划实现。制作一款具有重力感应的游戏手柄。 虽然带重力感应的游戏手柄在市场上也有，但是上百元的价格并不是人人都会购买的。深联华SLH89F5162单片机是增强型51单片机，兼容传统的51单片机，又添加了许多实用的周边模块，使得单片机真正成为“单片微机”。同时因其低廉的价格，使得制作出来的重力游戏手柄的成本也极低，属于平民级的消费电子，市场竞争力不言而喻。 项目设计原理 1、 原理概述 SLH89F5162单片机从传感器MPU6050获取游戏手柄的实时2轴加速度值，经过运算可得到游戏手柄的倾斜角度，将这个角度信息通过串口发送到电脑上的接收程序，由接收程序经过简单的数据打包，就能把游戏手柄的姿态传递给游戏对象，从而达到与智能手机重力感应游戏一样的游戏效果。 2、 硬件设计原理 SLH89F5162单片机有内部16.6MHz振荡器，所以不接外部晶振也可正常工作。用其产生115200波特率，通讯速度快，误差极小，可忽略不计，测试了数万个数据，没发现出错的数据。同时，产生的波特率越小，误差越大。单片机内部有复位电路，可省去外部复位电路，因此一片单片机芯片就是一个最小系统。 控制器SLH89F5162单片机为主控制器，负责传感器的控制，传感器信息的读取、矩阵键盘扫描、独立按键输入、与电脑的串口通讯。 传感器MPU6050内部集成了3轴陀螺仪、3轴加速度计、温度传感器和数字运动处理器，并支持外接其他辅助传感器。I2C通讯接口，数字量输出，体积小。 115200波特率的分频系数 = 16.6M / 16 / 115200 = 9.00608 38400波特率的分频系数 = 16.6M / 16 / 38400= 27.0182 19200波特率的分频系数 = 16.6M / 16 / 19200 = 54.0365 9600波特率的分频系数 = 16.6M / 16 / 9600 = 108.073 3、 软件设计原理 软件开发环境采用Keil3，编程语言采用汇编。采用模块化方法，将I2C读写函数、MPU6050操作函数、键盘扫描函数、数学运算、表格分开在不同的文件，编译时再链接在一起。 MPU6050只支持I2C通讯，最大I2C时钟为400KHz，采用汇编语言编写，可最大限度的满足其时钟要求，这是高级语言无法做到的。重力传感器输出的是某一轴的加速度大小，该值与重力加速度g的比值，就是传感器绕该轴与竖直方向夹角的正弦值，只要求其反正弦就可得到相应的角度大小。 angleX = arcsin(accelX / g) angleY = arcsin(accelY / g) 采集的数据具有噪声，采用数字低通滤波器可有效减小噪声干扰。某一轴上不仅存在重力加速度的分量，同时也存在运动加速度的分量，这会对倾角的计算带来误差。运动加速度的分量比重力加速度小很多，持续时间也很短，采用低通滤波算法也能较小运动带来的误差。 低通滤波算法:y =a * y + (1 - a) * x; x:输入, y:输出, a:系数 由于8位的51单片机先天不足，对浮点数据运算的支持很差，尤其是涉及三角函数、反三角函数。所以我采用空间换时间的方法，即通过查表得到arcsin(accel)的值，这样运算非常快，而且精度没有打任何折扣。SLH89F5162具有片内62KFlash ROM，而accel = -8192 ~ 8192，存储8192个浮点数据需要8192 * 4 = 32K字节，采用SLH89F5162单片机没有任何压力。 视频演示: 硬件设计框图: 软件设计框图: 作品展示: