最近，我一直在使用许多AVR芯片，并且在使用商业AVR编程器将这些代码刻录到这些芯片上时，遇到了一些问题。因此，我在思考为什么不构建自己的AVR程序员并摆脱所有这些麻烦。而且，为什么不根据我的需要对其进行自定义。今天，我们将看一下该板的设计方式，并且我将带您了解每个组件在该设计中的工作方式。如果您只有AVR芯片，则需要对其进行编程。最常见的方法是通过ICSP（在线串行编程器）。简单来说，这是一块具有6个引脚的电路板，通常具有0.1英寸的间距接头，可以通过SPI协议与您的AVR芯片通信。另一方面，它也可以通过USB协议与您的PC通信。因此，在使用avr-gcc编译您的C代码之后，编程器板将直接将其发送并发送到您的AVR芯片。您可以将其视为PC和AVR芯片之间的桥梁。我为AVR程序员进行了研究，发现了很多很棒的资源。这个特别引起了我的注意。这是由AliShtarbanov构建的FabOptimusAVR编程器，它是在prof构建的FabISP编程器的基础上构建的。麻省理工学院媒体实验室的尼尔。FabOptimus文档非常好，如果您是新手，则很容易遵循。我决定对FabOptimusAVR编程器进行非常小的修改，因为它没有电源指示灯LED，我想添加一个！PCB设计与电路深入分析首先，我们需要了解该板的设计方式以及该电路中每个组件的作用。该AVR编程器基于ATtiny44AVR芯片，默认情况下该芯片为空白，没有代码或任何东西上传到它，就像您购买的任何微控制器芯片一样。由于我们正在构建一个AVR编程器，因此我们需要向ATtiny44芯片上载一个非常特定的固件，以确切说明它应该遵循和执行的角色。简而言之，它会将一些十六进制文件发送到其他AVR微控制器。该固件称为FabISP固件（稍后会详细介绍）。因此，我们需要能够将FabISP固件上载到编程器AVR芯片，然后禁用对其进行重新编程的可能性。为了能够将FabISP固件上载到编程器AVR芯片，我们需要将其复位引脚拉至LOW（0V）。并在对其编程后禁用对其进行重新编程的可能性，我们需要将其复位引脚拉至始终为高电平（5伏）。因此，我们需要以默认情况下复位引脚为HIGH（5伏）的方式设计电路。但是，一旦连接了另一个编程器，它就可以将编程器AVR芯片复位引脚拉至LOW（0V）。这就是为什么我们在复位引脚上使用一个10k欧姆上拉电阻的原因。您会注意到，ATtiny44芯片复位引脚通过一个0欧姆的电阻连接到ISP引脚接头连接器上的RST引脚。将固件上传到ATtiny44芯片后，我们将移除该零欧姆电阻，以禁止再次对板进行重新编程的可能性。由于我们需要使用编程器板对其他AVR板进行编程，因此我们的编程器板将需要能够向需要编程的其他AVR板提供复位信号。因此，我们还将ATtiny44芯片的I/O引脚连接到ISP引脚标头的RST引脚，以将复位信号提供给我们需要编程的其他AVR芯片。为了减少电源产生的任何高频噪声或电压降，我们在VCC（5伏）和GND之间使用1uf去耦电容。我们还使用20MHz谐振器作为ATTiny44芯片的时钟源，而不是内部时钟，以实现更高的精度。我们使用两个3.3v齐纳二极管作为削波器，以将电压从5v调节至3.3v。根据V-USB和USB规范，USB数据线上的电压不应超过3.3v。另外，我们在USB的D-引脚上使用了一个1.5kΩ的上拉电阻，以使其在主机侧被识别为低速设备。最后，我对原理图进行了简单的编辑。我在板上添加了电源指示灯LED。最佳做法是断开ISP引脚接头上的VCC引脚，以确保AVR编程器不试图为要编程的电路板供电。我们要编程的电路板应提供自己的电源。如果我们没有断开ISP接头上的VCC引脚，则AVR编程器和被编程的电路板将从USB端口（从您的计算机）汲取电流。如果您的USB端口不能提供那么多电流或在任何短路情况下，都可能对您的计算机造成很大的问题。

厨房定时器设计用于倒计时设置的时间，并在倒计时信号结束时发出初步和结束的声音信号。时间由增量编码器设置。时间显示在带有OA的2位7段显示器上。计时器由3节AA电池供电，总电源电压为4.5V。在不工作时，定时器处于睡眠模式，仅消耗几微安。在运行中，根据设置的亮度和点亮的部分，它大约消耗2-10mA的电流。菜单：-通过编码器设置安装步骤/计时：1秒-1分钟。-显示亮度设置：10秒后自动变暗，手动模式从1到30。-设置第一个前置声音信号：关。/从1分钟起。长达9分钟。-设置倒数结束时的信号数：关。/从1到99。-设置声音的频率。信号：1至4kHz（可选）。-设置不活动时自动关闭之前的时间：10到99秒。-将所有设置保存在非易失性EEPROM中。计时器：-准确度：1秒。-范围：1秒至99秒/1分钟至99分钟。-解析度：1秒。/1分钟。-时间设置步骤：1秒。/1分钟。-指示：带有OA的2位7段记录器。-声音信号：可切换。2初步和期末帐户的设置时间。计数结束前10秒钟，模仿tick嗒声。-控制：编码器上的最小和简单。-在计数过程中可以“实时”调整计数时间。-控制模式：启动，暂停-停止。-每次打开电源控制。-电源：3节AA电池。4.5V，工作时的电流消耗2...10mA，取决于亮度，在睡眠模式下不超过10...20μA。-紧凑的设计和简单的电路。布局：像任何其他电子设备一样，厨房定时器已经通过了程序代码的原型设计和调试阶段。一切都焊接在原型板上，并通过电线互连。心脏和大脑:)在此阶段是基于从Aliexpress购买的8位STM8S103F3P6微控制器的调试板。印刷电路板：在对所有内容进行了硬件测试之后，我开始开发印刷电路板。印刷电路板采用AltiumDesigner的CAD版本15设计。这里应该注意的是，我不是拓扑学家，并且我目前在PCB布局方面没有太多经验，但是非常渴望学习:)。组装形式：硬件描述：定时器的核心是TSSOP-20封装的STM8S103F3P6微控制器。最初，微控制器的时钟是通过内置振荡器进行调整的，但是在测试过程中，注意到了明显的时间漂移。通过使用4MHz的外部晶体可以避免这种情况。测试期间电池上的电压电平由LM393上的比较器控制，该比较器的输出连接到PD2端口。比较器的参考电压在TL431上实现。在测试过程中，电源通过VT2IRLML6402现场控制器上的键为电路供电。为了连接指示器，使用了DD274HC595上的移位寄存器。固件：注意！必须用焊接的电阻器R3闪烁，因为它已连接到SWIM端口，并阻止了编程器检测微控制器。我在STVP-STVisualProgrammer中闪烁。在OPTIONBYTE选项卡上加载固件后，需要立即将AFR0配置为替代功能，选择PortPC6TIM1_CH1和PortPC7TIM1_CH2并加载到MC中。断开编程器的连接，不要忘记将电阻器R3焊接到板上。有关将软件加载到微控制器中的过程的更多详细信息将在另一篇文章中进行介绍。下载软件后，计时器即可运行。环境：固件完成后，计时器将使用默认设置，要更改它们，您需要进入MENU。在关闭状态下，按住编码器按钮至少1秒钟，直到发出一声短促的哔哔声和字母M，然后根据菜单项的说明依次设置所需的设置。当前的MENU项目在显示屏上显示1秒，然后您可以通过左右旋转编码器旋钮自行更改它，以转到下一个菜单项，短暂按一下编码器按钮。Р1-计时器倒数。0-以分钟为单位的倒数，1-以秒为单位的倒数。默认情况下，0是倒计时（以分钟为单位）。P2-显示亮度。0-10秒后变暗的自动模式。从1到30的恒定亮度级别，其中1-最小亮度，30-最大亮度。默认值为0-自动模式。P3-第一个预声音信号的时间，以分钟为单位。0-禁用（将没有任何初步信号）。1-9次（以分钟为单位）。例如，您是否要在计数结束前2分钟响起第一个蜂鸣声？没问题。为此，左右旋转编码器旋钮选择数字2。仅当设置的计时器倒数时间超过在此MENU项中设置的时间时，才会发出哔哔声。默认情况下，倒计时结束前2分钟会响起第一个蜂鸣声。此外，在倒数计时结束前1分钟，相同的声音信号将再次响起。Р4-倒数结束时的声音信号数量。0-禁用所有声音信号，包括初步声音信号。静音模式。从1到99的蜂鸣声数量。声音信号的持续时间为1s，暂停时间为1s。默认值为5个信号。P5-声音信号的频率。1至4kHz。默认值为1kHz。注意力！仅当固件用于无源发射器（无内置发生器）时，此选项才可用。如果使用有源蜂鸣器（带有内置发电机），则此项目用于设置自动关机之前的时间。P6-自动关机的时间（以秒为单位）。10到99秒。默认情况下，闲置10秒后自动关闭。如果固件与活动的蜂鸣器一起使用，则此菜单项在P5中执行。再按一次编码器按钮以保存设置，显示屏将显示题字SPSave参数，并且1秒钟后计时器将重启并应用新的MENU设置。所有设置都存储在非易失性EEPROM存储器中。如果在MENU模式下一段时间没有任何动作，则计时器进入睡眠模式。为了在关闭状态下回滚到默认设置，请按住编码器按钮至少2秒钟，直到dF默认符号出现在显示屏上，它们将显示2秒钟，然后计时器将重新启动。开发：要打开计时器，请短按编码器按钮。在7段显示器上将以破折号动画发出欢迎声。接下来，将出现tb，这意味着要进行电池测试，如果电池已放电，则会出现Lb，单词LowBattery的缩写和计时器将进入睡眠模式。需要更换电池以备将来使用。如果一切正常，则计时器进入时间设置模式，数字0在最右边的数字点亮，左右旋转编码器旋钮以设置所需的倒计时时间。顺便说一句，您可以随时更改倒计时时间。要开始计数，请短按编码器按钮。会发出一声短促的哔哔声，最右边的数字将开始闪烁。如果设置为自动变暗，则显示屏将在5秒钟后变暗。此外，根据MENU的设置，如果第一个初步声音信号处于活动状态，则它将在设置的时间响起，并且同一信号将在倒数计时结束前1分钟精确地响起。倒数计时结束前10秒钟，会发出一声短促的哔哔声，并且当时间到期时，会发出长时间的蜂鸣声，并且在P5/P6MENU项目中设置的指定时间后，计时器将自动关闭，具体取决于所使用的固件。当剩余时间少于1分钟时，显示屏将以2位数字显示秒。如果您已经启动了计时器，但是您需要更改倒数时间，则只需在将秒数设为零时向左或向右旋转编码器旋钮即可。如果计时器正在运行，并且您需要暂停计时，请短按编码器按钮，同时数字中的数字将闪烁。要继续操作，请短暂按编码器按钮，将发出一声短促的哔哔声，并且计时器将继续倒计时。要停止计时器，请按住编码器按钮，直到出现一声短促的哔哔声并重置时间。然后计时器将自动关闭。

我们现在正在使用基于RaspberryPiPico的家庭自动化系统来构建技术先进的房屋。硬件部件：RaspberryPiPico×1个RaspberryPiPico中继板×1个HC-05蓝牙模块×1个软件应用程序和在线服务：微型Python在当今时代，借助技术，每个人都会随着时间变得更加聪明。科学家和开发人员不断提高技术水平，以便为用户提供更好的生活。有很多人在日常生活中使用技术，以便他们可以将有效的工作带到餐桌上。自动化是最近几十年来广受欢迎的事物之一。它不仅可以节省金钱，而且可以使生活舒适。我们现在正在使用基于RaspberryPiPico的家庭自动化系统来构建技术先进的房屋。家庭自动化系统入门要开发先进的家庭自动化系统，我们需要具备以下条件RaspberryPiPico-RaspberryPiPico是一款强大的微控制器，其功能包括RP2040双核ARMCortex-M0+，时钟频率为133MHz，256KBRAM，30个GPIO引脚，以及广泛的接口选项。RaspberryPiPico继电器板-RaspberryPiPico继电器板具有开发潜力，可以控制多达4种设备，并可以承受240VAC@7A，30VDC@10A的负载。它很容易使用，因为只需要在其上堆叠RaspberryPiPico。HC-05蓝牙模块-这是用于微控制器的串行蓝牙模块，工作电压为4V至6V，工作电流为30mA。它与串行通信（UART）和TTL兼容一起使用。USB电缆-用于使用RaspberryPiPico进行编程。安装步骤将RaspberryPiPico堆叠在pico中继板上的40针pico接头上。将HC-05蓝牙模块的RX和TX引脚连接到Pico继电器板外部接头连接器的GP0和GP1上。请按照以下电路布置将所有部件连接在一起。现在，复制以下代码并将其粘贴到任何受micropython支持的ide中（例如：Thonny），然后将解释器选择为MicroPython（Raspberrypipico）。单击绿色播放按钮以在RaspberryPiPico上运行程序。现在，使用Play商店中的任何串行终端应用程序将数据发送到您的蓝牙模块。发送“1”以打开灯泡，发送“2”以关闭灯泡。

通过使用ArduinoUno控制数字逻辑XOR芯片，了解其工作原理。硬件部件：ArduinoUNO×1个74HC86QuadXOR门×1个电阻220欧姆×1个5毫米LED：红色×1个首先，有关XOR逻辑运算的一些基本信息：如果XOR逻辑运算的两个输入都不相同，则返回true；如果两个输入相同，则返回false。因此，true和false的输入将返回true，false和false或true和true的输入将返回false。听起来很简单，不是吗？它的用途不是。XOR逻辑运算很少使用，但是当使用XOR逻辑运算时，它总是用于执行整洁的数字逻辑技巧。在后面的文章中，我将向您展示一个非常有用的电路，该电路使用XOR门，并且您将了解为什么它比AND，OR和NOT更复杂。我将使事情变得非常简单，因此，现在就只需学习它的功能，而不必担心复杂的用法。我要指出，你是很重要的就不是必须要使用该芯片，如果你做不希望来。正如我所说，前三种芯片将完成您需要做的所有事情。就个人而言，我不喜欢使用XOR。您可能会做出不同的决定。在此项目中，我们将仅使用芯片上的XOR门之一。到目前为止，您已经知道了演练，因此让我们从查看芯片引脚图开始：74HC86引脚图引脚7是接地引脚，并连接到ArduinoUno的GND引脚。针脚14为正电压电源，并连接至ArduinoUno的5V针脚。这为芯片供电。XOR门如何连接到引脚，其输入和输出是什么？看一下下图，它是芯片内部的X射线视图：74HC86X射线视图看一下引脚1、2和3。在中间看到的符号表示XOR门。引脚1和2为输入，引脚3为输出。如果我们使用Arduino将数字高电平写入引脚1和2，则引脚3的输出将为低电平。如果XOR门的两个输入均为“真”（HIGH），或者两个输入均为“假”（LOW），则它返回false（低信号）。如果两个输入都不相同（一个低和一个高），那么引脚3的输出将为真（高）。为了控制芯片，我们将使用一个简单的脚本，该脚本将一系列HIGH或LOW信号写入XOR门的输入。LED连接到XOR门的输出，并向我们显示门的操作。拿出ArduinoUno和74HC86芯片，并根据下面的Fritzing图进行接线：搭建电路，将草图加载到ArduinoUno中，观察74HC86上的输入引脚被驱动为高电平或低电平时会发生什么。到此结束本文并介绍了基本逻辑芯片。

在本教程中，我将向您展示必须使用RaspberryPi3模型B构建具有LTE（移动）连接的简单且便携式的访问点。接入点是具有无线连接性的设备。使用无线连接AccessPoint可以将您的设备连接到网络。接入点通常用于无法使用有线连接或不实用的家庭，办公室和其他空间。长期演进（LTE）是基于GSM/EDGE和UMTS/HSPA技术的无线宽带通信的标准。我正在使用的LTE调制解调器是一个USB设备，可以向RaspberryPi计算机添加3G或4G（LTE）蜂窝连接。步骤1：先决条件对于此项目，我们将需要：具有电源线的RaspberryPi最好运行Linux的计算机至少8GB的microSD卡（我将使用16GB大小的卡）以太网电缆HDMI电缆连接RPI的监视器LTE调制解调器（我正在使用TeltonikaTRM240）用于移动连接的SIM卡RaspberryPIOS精简版移动电源步骤2：在SD卡上安装操作系统在本教程中，要将RPIOS安装到SD卡上，我将使用“RPIimager”。按下标签“操作系统”下方的按钮。在打开的窗口中，导航到“RaspberryPiOS（其他）”。然后选择“RaspberryPiOSLite（32位）”版本。同样不要忘记选择要在其中安装OS的SD卡。您可以通过按标签“SD卡”下的按钮来执行此操作。选中所有内容后，按“Write”（写入）按钮，然后等待程序完成操作系统的安装。步骤3：为工作准备RPI操作系统安装完成后，将SD卡插入RPI。然后将RPI连接到您的路由器以进行Internet连接，我们将需要安装一些软件。使用您的HDMI电缆将RPI连接到显示器并打开电源。等待RPI启动。在登录屏幕中，输入您的凭据。RPI的默认凭据为：用户名–pi密码–树莓派对于远程配置，我将启用SSH服务。如果需要，可以使用监视器配置RPI。登录后执行以下命令：#sudoraspi-config在打开的窗口中，导航到“接口选项”并启用“SSH”。从现在开始，您可以通过SSH连接。现在执行以下命令来获取您的IP地址：#ifconfig查找标签eth0。此标签代表您的有线以太网连接。步骤4：安装必要的软件从现在开始，我们将使用network-manager进行网络接口配置。要安装网络管理器，请执行以下命令：#sudoaptinstallnetwork-manager另外，我们需要删除有冲突的软件。执行此命令以删除有冲突的软件：#sudoaptpurgeopenresolvdhcpcd5现在重新启动设备，以使更改生效。步骤5：设置移动界面安装所有软件后，您可以设置移动界面。在将调制解调器连接到RaspberryPi之前，调制解调器会指示您进行设置。然后将您的移动调制解调器连接到RaspberryPi，并稍等片刻，直到调制解调器启动。现在我们需要为调制解调器创建一个接口。我们可以使用nmcli命令来做到这一点。执行以下命令，但在此之前，请用移动运营商提供的用于连接的apn更改：#sudonmclicaddtypegsmifnamecdc-wdm0con-namemobileapn使用ifconfig命令检查移动界面是否出现。您应该看到一个名为wwan0的新接口。如果界面不出现，请执行以下命令：#sudonmclicupmobile执行以下命令以检查您是否通过新界面连接了互联网：#ping-Iwwan0-c4google.com步骤6：设置接入点网络连接已准备就绪。现在该为其他要连接的设备设置访问点了。首先，我们需要为AP创建一个接口。执行以下命令：#sudonmcliconnectionaddtypewifiifnamewlan0con-namewifiautoconnectyesssid"RPIAP"在网络管理器中，您应该看到一个新的连接。要查找它，请执行以下命令：#nmcliconnection现在，将我们的新接口配置为充当接入点。执行以下命令：#sudonmcliconnectionmodifywifi802-11-wireless.modeap802-11-wireless.bandbgipv4.methodshared现在为其添加一些安全性。执行此命令，但不要忘记将更改为所需的密码：#sudonmcliconnectionmodifywifiwifi-sec.key-mgmtwpa-pskwifi-sec.psk为了使更改生效，您需要重新加载界面。执行以下命令：#sudonmcliconnectiodownwifi#sudonmcliconnectioupwifi要修改访问点连接，可以使用nmcli。语法为-nmcliconnectionModify要检查我们的访问点是否具有IP地址，可以再次使用ifconfig并以名称wlan0查找接口。步骤7：尝试一下让您的设备具有wifi连接功能，并尝试连接到我们新创建的访问点。如果您尚未更改接入点的名称，则应查找“RPIAP”。第8步：使其便携要使其便携，只需移动电源并将RPI连接到它即可。现在，您可以随身携带接入点。步骤9：安全提示我们尚未关闭SSH服务，我们的RPI密码很弱。您可以关闭SSH服务，但是这样就无法对RPI进行任何远程访问。要配置RPI，您应该有一个监视器和一个键盘。您可以做的另一件事是将pi用户的默认密码更改为更强的密码，您只应该知道该密码。第三点是您可以允许通过防火墙过滤MAC地址来访问SSH。

在本教程中，我们将学习如何在RaspberryPiPico中使用I2C引脚并遍历I2C扫描器代码。硬件部件：RaspberryPiPico板×1个目录1.概述2.什么是I2C通信协议3.RaspberryPiPico中的I2C引脚4.如何将RaspberryPiPico的I2C引脚与I2C传感器或模块一起使用？5.RaspberryPiPicoI2C扫描器代码概述在本教程中，我们将学习如何在RaspberryPiPico中使用I2C引脚并遍历I2C扫描器代码。RaspberryPiPico使用RP2040微控制器构建。该开发板共有36个GPIO引脚中的26个多功能GPIO引脚。在10GPIO引脚不暴露的，因此它们不能被使用。在26个可用的GPIO引脚中，有2对I2C引脚将在本文中讨论。我们将看到什么是I2C通信协议以及它如何工作。我们还将详细了解RaspberryPiPico的I2C引脚。我们将采取I2C扫描代码作为例子，并检查了几个I2C的I2C地址如何启用的传感器和模块。在此之前，您可以查看我们的RaspberryPiPico入门教程，以了解有关该模块的更多信息。什么是I2C通信协议I2C（集成电路间）是一种同步，多主机，多从机，分组交换，单端，串行通信总线。它广泛用于在板内短距离通信中将低速外围IC连接到处理器和微控制器。像UART通信一样，I2C仅使用两条线在设备之间传输数据。这两根线分别称为串行时钟线（SCL）和串行数据线（SDA）。要传输的数据通过SDA线发送，并与SCL的时钟信号同步。I2C网络上的所有设备/IC均连接到相同的SCL和SDA线，如上所示。连接到I2C总线的设备是主机或从机。在任何时刻，只有一个主机在I2C总线上保持活动状态。它控制SCL时钟线并决定要在SDA数据线上执行的操作。响应此主设备指令的所有设备都是从设备。为了区分连接到同一I2C总线的多个从设备，每个从设备在物理上都分配有一个永久的7位地址。当主设备要与从设备进行数据传输时，它会在SDA线上指定此特定从设备地址，然后继续进行传输。因此，有效的通信发生在主设备和特定从设备之间。除非所有其他从属设备的地址都由SDA线上的主设备指定，否则它们不会响应。RaspberryPiPico中的I2C引脚微控制器RP2040芯片具有两个I2C控制器。您可以通过RaspberryPiPico的GPIO引脚访问两个I2C控制器。下表显示了GPIO引脚与两个I2C控制器的连接。控制器的每个连接都可以通过多个GPIO引脚进行配置，如图所示。但是在使用I2C控制器之前，您应该在软件中配置要与特定I2C控制器一起使用的GPIO引脚。RaspberryPiPicoI2C引脚的功能RaspberryPiPico具有RP2040芯片，该芯片支持以下功能：1.设备可以在主模式或从模式下工作，默认从地址为0x0552.I2C引脚具有3种速度模式：标准（0至100Kb/s），快速（3.它既可以发送也可以接收缓冲区4.也可用于中断和DMA模式如何将RaspberryPiPico的I2C引脚与I2C传感器或模块一起使用？现在让我们学习如何将RaspberryPiPico的I2C引脚与任何其他基于I2C的传感器或模块一起使用。在这种情况下，我们可以将RaspberryPiPico用作MaterDevice，将其他外部传感器或模块用作SlaveDevice。这是我们将3种不同的I2C器件连接到Pico板上的电路。这3种器件是BME680传感器，MPU6050传感器和0.96英寸OLED显示器。在此示例中，我们将MPU6050，BME680和OLEDDisplay的SDA和SCL引脚连接到RaspberryPiPico的公共I2C线。由于有多个I2C引脚，我们将仅使用RaspberryPiPico的一对I2C引脚。我们将使用GPIO8作为SDA0和GPIO9作为SCL0。RaspberryPiPicoI2C扫描器代码现在，让我们看看RaspberryPiPicoI2C扫描器代码。该代码是用MicroPython编写的。您可以使用ThonnyIDE或uPyCraftIDE将RaspberryPiPico连接到计算机。以下代码将扫描连接到RaspberryPiPico的I2C引脚的所有传感器的I2C地址。复制代码，然后下载并运行。importmachinesda=machine.Pin(8)scl=machine.Pin(9)i2c=machine.I2C(0,sda=sda,scl=scl,freq=400000)print('Scani2cbus...')devices=i2c.scan()iflen(devices)==0:print("Noi2cdevice!")else:print('i2cdevicesfound:',len(devices))fordeviceindevices:print("Decimaladdress:",device,"|Hexaaddress:",hex(device))运行代码后，Micropython将尝试扫描连接到PicoBoard的I2C设备。您最多可以连接127个I2C从设备。设备将扫描该地址并将其显示在Shell窗口中。•所述I2C地址的OLED显示器是60，其以十六进制为0x3C2。•所述I2C地址的MPU6050是104，其以十六进制0x683。•该I2C地址的BME680是119，其十六进制是0x77

基于RP2040的Pico可用作PIO的逻辑分析仪。扩展示例以将结果导出到sigrock和PulseView。背景RaspberryPiPico上的新RP2040工艺带有可编程IO（PIO）模块。该模块有许多用途，可以直接直接高速控制板的GPIO。Pico随附的示例显示了如何使用PIO捕获引脚上的输入作为逻辑分析仪。包含的示例打印出数据的简单ASCII显示，并且有趣的是，很难详细检查ASCII打印输出。有一个名为sigrok的开源项目可以进行信号分析。（SIgnal神交）。与sigrok一起，有一个名为PulseView的配套项目，可让您直观地检查信号数据。这两个程序使您可以更轻松地分析捕获的数据，添加协议解码器以查看捕获的数据意味着什么。该项目旨在扩展示例逻辑分析仪程序，以生成可以在PulseView中显示的数据，并允许以交互方式配置分析仪。整体架构迄今为止，该项目背后的想法是在三个方面：•将Pico连接到要测量的设备上的引脚•使用修改后的示例代码来配置逻辑分析仪设置，并记录信号并将其以CSV格式输出到串行设备•使用PulseView导入CSV文件并显示数据注意：sigrok内置了许多硬件驱动程序，可读取各种可用的分析仪和示波器。该项目不会添加新的驱动程序，而只是通过CSV文件导入数据。代码以下内容假设您知道如何构建项目并将其安装在Pico上。如果您不满意，请参阅随Pico一起发布的优秀文档。Pico随附的示例代码用于演示具有DMA传输的PIO程序。为了改进此功能以用作逻辑分析仪，进行了几处更改：•该程序首先处于交互模式，允许用户配置设置，例如要捕获的引脚数，采样率，频率等。初始化后，PIO将布防并等待触发信号，然后捕获数据并将其写入以CSV格式转换为串行输出（通过USB）。可以在函数中找到read_user_input()。•创建了一个新的打印缓冲区功能，以CSV格式写出数据。可在中找到print_capture_buf_csv()。•内置LED设置为在布防和等待期间保持稳定，并在传输数据时闪烁。功能logic_analyser_init()和与原始示例中的功能相同，logic_analyser_arm()负责初始化PIO程序并将其武装为触发值。随附的GitHub存储库包含代码。一个示例此示例将显示我在第二个Pico上捕获I2C总线所采取的步骤。第二个Pico使用GPIO12作为SDA和GPIO13作为SCL连接到BME280传感器。CircuitPython安装在Pico上，并通过I2C连接BME280以连续打印传感器值。顶部的Pico通过I2C连接到BME280。底部的Pico是逻辑分析仪。逻辑分析仪Pico加载了代码。我使用PuTTY连接到逻辑分析仪并对其进行配置。将PuTTY连接到您的Pico所连接的COM端口，波特率为921，600波特。在此示例中，我使用了以下设置：•第一个引脚：GPIO17（用于SCL，因此GPIO18是SDA）•针数：2•频率：1Mhz•样本数：200，000（大约50kB的RAM）•在SCL的第一个低点触发分析仪设置正在配置然后，我将GPIO13连接到GPIO17，将GPIO12连接到GPIO18并接地。当SCL线变低时，Pico将收集200，000个样本。在1Mhz时，这意味着约0.2秒的捕获时间。当板载LED呈绿色常亮时，您将知道Pico已准备就绪。为了保存来自Pico的所有CSV数据，我使用了一个名为plink的程序，该程序是PuTTY安装的一部分。任何可以将串行输入定向到文件的程序都可以使用。要使用plink，我使用以下命令：plink-serial\\.\COM3-sercfg921600,8,1,N,N>i2c.csvCOM端口应设置为您的Pico连接到的COM端口。一旦运行，您就可以开始捕获了。为了开始捕获，我打开了连接到BME的Pico的电源，几乎立即内置的LED开始闪烁，表明数据正在通过串行连接写入并由plink保存。发生这种情况时，我停止了连接到BME280的Pico。当Pico的LED稳定亮起时，传输已完成，我停止了plink命令。并启动了PulseView。有关PulseView的所有详细信息，请参阅其文档。在PulseView中，我选择导入CSV文件，并且在此示例中，指定了2个逻辑通道和1000000的采样率，并关闭了“从第一行获取通道名称”。其余的导入设置保持不变。加载后，您可以为I2C添加协议解码器，将SCL分配给输出0，将SDA分配给输出1并查看结果。这就是全部。将输出加载到PulseView并添加I2C解码器原理图：

在本教程中，您将学习：如何将LED连接到Arduino数字引脚面包板的基础如何编写基本的Arduino程序来控制数字引脚。视频教程将引导您完成整个过程。视频教程：教程首先在面包板上串联一个220Ω电阻器和一个LED。面包板的内部连接：面包板的外部行和内部列在内部连接。因此，当您连接LED时，它应该跨越两列，并与其中一列的电阻相遇。确保电阻器和LED串联，而不是并联。电阻器减小了LED上的电流，使其处于LED和Arduino数字引脚的工作范围内。串联与并联：现在将LED的阴极连接到Arduino的接地引脚。较短的LED引线（称为阴极）应接地：最后，将电路的另一端连接到Arduino数字引脚。完成的图如下所示。完成的连接：使用USB电缆将Arduino连接到计算机，然后打开ArduinoIDE。该代码具有五个主要组成部分：使用宏“#define…”为您连接到Arduino的引脚创建标识符。将引脚模式设置为“输出”使用“digitalWrite”命令将LED设置为写入高电平（将5伏写入数字引脚）来打开LED。等待1秒钟（延迟功能单位以毫秒为单位）重复3-4，但关闭LED代码#defineled_pin8voidsetup(){pinMode(led_pin,OUTPUT);}voidloop(){digitalWrite(led_pin,HIGH);//turntheLEDondelay(1000);//waitaseconddigitalWrite(led_pin,LOW));//turntheLEDoffdelay(1000);//waitasecond}

在此介绍中，我将解释如何制作ArduinoTinfoil钢琴。组件：Arduino面包板10MΩ电阻x8压电蜂鸣器跳线双面胶带锡纸纸板步骤1：切纸板为了制作钢琴的底部，我使用了一块切成18x7.5厘米的纸板。由于我使用的胶带大约2厘米宽，因此我可以轻松地将8个键装在一块硬纸板上。第2步：制作钢琴键要制作钢琴琴键，我首先将一根跳线的一端切开并剥去。这将确保锡箔纸不会撕裂。剥去跳线后，您需要切一块大约7厘米的双面胶带，然后将跳线的剥开的一面粘在胶带上。接下来，将胶带贴在锡箔上，并剪出钥匙。重复此步骤，直到您具有8键。第3步：组装钢琴准备好所有钥匙后，您需要将胶带的另一面粘贴在纸板上。还要确保按键彼此不接触。步骤4：组装电路如上图所示组装电路。您可以通过更改电阻器值来更改传感器的灵敏度：您可以使用1兆欧电阻来实现绝对触摸。使用10兆欧的电阻器，传感器将开始响应4-6英寸。使用40兆欧电阻器，传感器将开始响应12-24英寸远（取决于箔的大小）。第5步：上传代码和演示将随附的代码上传到arduino。如果传感器的响应速度不够快，则可能需要更改其阈值。

RaspberryPi相机非常有趣。它可用于傻瓜照片，定格动画和计算机视觉项目。为了介绍如何将相机用作Bash脚本的一部分，我们将使用带有按钮的相机，该按钮将为图像选择一个随机滤镜。这些滤镜中的一些可以增强图像，有些可以将其更改为卡通，其他则可以产生艺术效果。在ThePiCast的最新一集中，我们使用Python创建了该项目的版本。在这里，您可以看到官方RaspberryPi相机可能产生的所有图像效果。Bash终端是我们的编程环境，它是引入功能强大的脚本语言的好方法，该脚本语言经常被其他语言所忽视。我们在该项目中使用了RaspberryPi4，但也可以使用运行最新RaspberryPiOS的任何其他RaspberryPi模型来创建该项目。对于此项目，您将需要：•任何树莓派•任何RaspberryPi摄像头模块（尽管没有USB网络摄像头）•最新的RaspberryPi操作系统•面包板•2x公对母跳线•一个按钮设置RaspberryPi相机如果您已经熟悉如何设置Pi相机模块，则可以跳过。这些步骤将适用于所有RaspberryPi相机模块（包括第三方模块）。关闭RaspberryPi的电源。1.轻轻向上提起塑料锁，打开摄像头端口。2.插入带状连接器，使蓝色卡舌面向USB/以太网端口。3.合上连接器上的锁，并轻轻拉动它以确保其就位。4.打开RaspberryPi的电源，然后转到“首选项”>>“RaspberryPi配置”。5.单击“接口”选项卡中“摄像机”的“启用”按钮。6.单击确定，然后重新启动Pi。7.打开终端，然后键入以下命令以快速拍照以测试相机。$raspistill-otest.jpg经过五秒钟后，将拍摄图像并将其另存为test.jpg。在继续之前，使用文件管理器检查图像是否正确。接线按钮一个有时被称为“瞬时开关”的按钮将用于触发我们的项目。为此，我们需要通过面包板将按钮连接到RaspberryPi的GPIO。1.将按钮插入面包板，使支腿越过面包板的中央通道。2.将公对母跳线的公端与面包板上按钮的左上腿放在同一列中。将另一端连接到RaspberryPi的3.3V引脚。这是离MicroSD卡插槽最近的插针。3.以与以前相同的方式，将按钮的右上角连接到RaspberryPi的GPIO17（左列的六个引脚）。为RaspberryPi随机图像编写代码编写Bash代码是在计算机上编写任务脚本的好方法。Bash是一种功能强大的脚本语言，可以自动执行许多任务。通过RaspberryPi，我们还可以使用它与GPIO交互。1.启动Geany（从菜单中）并创建一个名为random-art.sh的新文件，并记住经常保存。2.输入第一行代码，这将告诉代码在哪里可以找到Bash解释器。#!/bin/bash3.使用echo命令，我们将值写入两个文件。第一个使能GPIO17，第二个将GPIO17设置为输入，默认情况下该输入为关闭（0）。echo"17">/sys/class/gpio/exportecho"in">/sys/class/gpio/gpio17/direction4.输入一个用于存储此项目中所有可能的图像效果的数组。总共有20种效果，每种效果在数组中都有自己的位置，这使我们的代码可以根据随机数选择特定的效果。array[0]="none"array[1]="negative"array[2]="solarise"array[3]="sketch"array[4]="denoise"array[5]="emboss"array[6]="oilpant"array[7]="hatch"array[8]="gpen"array[9]="pastel"array[10]="watercolour"array[11]="film"array[12]="blur"array[13]="saturation"array[14]="colourswap"array[15]="washedout"array[16]="posterise"array[17]="colourpoint"array[18]="colourbalance"array[19]="cartoon"5.创建一个名为size的变量以存储阵列中的效果数。此变量将存储命令的输出（通过{}），该命令检查数组的长度。size=${#array[@]}6.使用whiletrue循环不断运行代码的下一部分。whiletrue;do7.创建另一个变量index，该变量将存储一个介于零和数组长度（在本例中为20）之间的随机数。index=$(($RANDOM%$size))8.打印随机选择的图像效果以进行调试。echo${array[$index]}9.检查连接到GPIO17的按钮的当前状态，并将其保存到变量data中。如果未按下，它将具有默认状态off，即0。按下时，该值将变为on，即1。这是我们相机项目的触发器。data="$(cat/sys/class/gpio/gpio17/value)"10.使用条件测试来检查存储在数据变量中的值。如果值为1，则已按下按钮。if[${data}="1"];then11.按下按钮后，下一步将创建一个时间戳并将其保存到名为TIME的变量中。TIME=$(date+"%Y-%m-%d_%H%M%S")12.使用图像效果拍照，然后使用时间戳记作为文件名保存图像。raspistill-ifx${array[$index]}-o$TIME.jpg13.关闭条件循环，然后关闭whiletrue循环。fidone保存代码。完整的代码：#!/bin/bashecho"17">/sys/class/gpio/exportecho"in">/sys/class/gpio/gpio17/directionarray[0]="none"array[1]="negative"array[2]="solarise"array[3]="sketch"array[4]="denoise"array[5]="emboss"array[6]="oilpant"array[7]="hatch"array[8]="gpen"array[9]="pastel"array[10]="watercolour"array[11]="film"array[12]="blur"array[13]="saturation"array[14]="colourswap"array[15]="washedout"array[16]="posterise"array[17]="colourpoint"array[18]="colourbalance"array[19]="cartoon"size=${#array[@]}whiletrue;doindex=$(($RANDOM%$size))echo${array[$index]}data="$(cat/sys/class/gpio/gpio17/value)"if[${data}="1"];thenTIME=$(date+"%Y-%m-%d_%H%M%S")raspistill-ifx${array[$index]}-o$TIME.jpgfidone运行代码要使代码可执行，请打开终端并导航到包含代码的文件夹。输入此命令。$chmod+xrandom-art.sh要运行命令，请在终端类型中./random-art.sh按下按钮触发代码以选择随机图像效果并拍照！

如何使用RaspberryPiPico控制直流电动机呢？我们可以将它们直接连接到GPIO吗？答案是不。RaspberryPiPico的GPIO引脚无法提供直流电机所需的电流，如果尝试尝试，很可能会损坏Pico。相反，我们需要一个电动机控制器，充当Pico和电动机之间的桥梁。我们打开/关闭两个PicoGPIO引脚，它们控制马达控制器，马达控制器依次打开/关闭两个输出以使马达运动。对于此项目，您将需要运行MicroPython的RaspberryPiPicoThonny安装在您的计算机上4x公对公跳线半面包板或全尺寸面包板电机控制器板。在我们的案例中，我们使用了DRV8833芯片，但是L298或L9110S芯片也应该工作。5V/6V直流电动机。我们使用了微型齿轮金属电动机，但是标准的直流业余电动机也可以使用。请注意，电动机将需要2根公对公跳线来连接到面包板。使用RaspberryPiPico的直流电动机的硬件设置我们在该项目中使用的芯片是DRV8833，我们的特定版本是为面包板制作的，但是还有许多其他版本，包括设计用于嵌入机器人的版本。市场上还有其他电机控制器，例如L298D和L9110S，它们是机器人技术的简单且价格合理的组件。所有电机控制器共享相同的输入/输出约定。将RaspberryPiPico放入面包板，使微型USB端口挂在面包板的末端。将DRV8833电机控制器放入面包板，使插针位于中央通道的两侧。使用跳线将RaspberryPiPico的VBUS引脚连接到DRV8833的VCC引脚。这将直接通过USB提供的5V为电机控制器供电。将RaspberryPiPico的GND引脚连接到DRV8833的GND引脚。将RaspberryPiPico的GPIO14连接到DRV8833的IN1。将RaspberryPiPico的GPIO15连接到DRV8833的IN2。将OUT1和OUT2连接至电动机的引脚，对于该测试而言，这无关紧要。RaspberryPiPico直流电动机的软件设置建立电路后，连接您的RaspberryPiPico并打开Thonny应用程序。importutimefrommachineimportPin2.创建两个对象，motor1a和motor1b。这些将存储用作输出的GPIO引脚号，以控制DRV8833电机控制器。motor1a=Pin(14,Pin.OUT)motor1b=Pin(15,Pin.OUT)3.创建一个使电动机“前进”的功能。为此，我们需要告诉一个引脚拉高，另一个引脚拉低。这继而将我们的预期方向传达给电机控制器，并且相应的输出引脚将紧随其后，迫使电机向设定方向移动。defforward():motor1a.high()motor1b.low()4.创建一个向后移动的功能。这会看到GPIO引脚状态反转，从而导致电动机沿相反方向旋转。defbackward():motor1a.low()motor1b.high()5.创建一个停止电动机的功能。通过将两个引脚都拉低，我们告诉电动机控制器停止电动机的所有运动。defstop():motor1a.low()motor1b.low()6.创建一个最终的“测试”功能，该功能将调用先前的功能，并运行一个测试序列，以使电动机“向前”旋转两秒钟，然后“向后”旋转两秒钟。然后它将停止电动机。deftest():forward()utime.sleep(2)backward()utime.sleep(2)stop()7.创建一个for循环，该循环将运行测试功能五次。foriinrange(5):test()将代码作为motor.py保存到RaspberryPiPico，然后单击绿色箭头以运行代码。电机将双向旋转五次。

了解如何在RaspberryPiPico上以高达500kHz的频率采样并根据捕获的数据计算快速傅立叶变换。硬件部件：RaspberryPiPico×1个在此项目中，我们将使用一些特殊功能以极快的速度从RaspberryPiPico的模数转换器（ADC）捕获数据，然后对数据进行快速傅立叶变换。这是许多项目的常见任务，例如涉及音频处理或广播的项目。很可能您已经有了一个想要从中收集数据的传感器。就我而言，我有一个麦克风连接到Pico的A0输入。如果您只是来这里学习，则可以使模拟输入悬空而无任何连接。您可以在GitHub上找到完整程序。1.背景RaspberryPiPico如此有用的一个主要原因是其众多的硬件功能使处理器从执行常规I/O任务中解放出来。在我们的例子中，我们将使用Pico的直接内存访问（DMA）模块。这是一项硬件功能，可以自动化任务，涉及以极快的速度将大量数据进出内存到IO。可以将DMA模块配置为在准备好样本后立即将它们从ADC中取出。以最快的速度，您可以在高达0.5MHz的频率下采样！收集所有这些数据后，您可能需要对其进行一些处理。一个常见的任务是将您的信息从时域转换到频域以进行进一步处理。就我而言，我有一个麦克风，我想从该麦克风收集音频样本，然后计算样本中包含的最大频率分量。最常用的算法是快速傅立叶变换。2.ADC采样代码如果您还没有这样做，我强烈建议您在GitHub上克隆RaspberryPi的pico-examples库。这是我用来开始的所有采样代码的地方。以下代码的很大一部分来自此存储库中的dma_capture示例。我将介绍软件的一些关键要素，以解释发生了什么。您可以在“代码”部分找到完整的程序。//setsamplerateadc_set_clkdiv(CLOCK_DIV);这条线确定ADC收集样本的速度。“clkdiv”是指时钟分频，它使您可以分割48MHz基本时钟，以更低的速率进行采样。目前，一个样本需要96个循环来收集。这样得出的最大采样率是每秒48、000、000个循环/每个样本96个循环=每秒500、000个样本。为了降低采样速度，可以增加时钟分频。将CLOCK_DIV设置为960将使每个样本的循环数增加10倍，从而每秒产生50000个样本。您猜到了，将CLOCK_DIV设置为9600可以得到每秒5000个样本。voidsample(uint8_t*capture_buf){adc_fifo_drain();adc_run(false);dma_channel_configure(dma_chan,&cfg,capture_buf,//dst&adc_hw->fifo,//srcNSAMP,//transfercounttrue//startimmediately);gpio_put(LED_PIN,1);adc_run(true);dma_channel_wait_for_finish_blocking(dma_chan);gpio_put(LED_PIN,0);}该功能实际上是从ADC收集样本。处理器复位ADC，排空缓冲区，然后开始采样。它还将在采样期间打开LED，以便您查看正在发生的情况。3.FFT代码//getNSAMPsamplesatFSAMPsample(cap_buf);//fillfouriertransforminputwhilesubtractingDCcomponentuint64_tsum=0;for(inti=0;ifloatavg=(float)sum/NSAMP;for(inti=0;i上面的这一部分用ADC的采样填充cap_buf数组，然后对其进行预处理以进行傅立叶变换库。对于许多应用程序，在对数据进行傅里叶变换之前，先从数据序列中减去平均值是有利的。否则，任何直流电平（信号偏移会超过零）将导致输出频点接近零而具有巨大的幅度。我使用的库KISSFFT期望信号具有浮点类型，因此我在减去均值的同时也转换了样本。//computefastfouriertransformkiss_fftr(cfg,fft_in,fft_out);//computepowerandcalculatemaxfreqcomponentfloatmax_power=0;intmax_idx=0;//anyfrequencybinoverNSAMP/2isaliased(nyquistsamplingtheorum)for(inti=0;ifloatpower=fft_out[i].r*fft_out[i].r+fft_out[i].i*fft_out[i].i;if(power>max_power){max_power=power;max_idx=i;}}floatmax_freq=freqs[max_idx];printf("GreatestFrequencyComponent:%0.1fHz\n",max_freq);下一部分将计算FFT，然后计算输出数据中的最大频率分量。FFT的输出是复数值，因此要获得可用的功率值，可以取复结果的大小。还要注意的是，与其循环遍历FFT的所有NSAMP输出值，我们仅对NSAMP/2进行装箱。由于奈奎斯特采样定理，任何大于采样率1/2的频率都将被混叠在一起，因此这些bin对我们没有用。这是信号处理的基本结果，如果您不熟悉，则值得进一步研究！就音频而言，人耳通常可以听到高达20kHz左右的频率。我使用的CLOCK_DIV值为960，产生的采样率为50kHz。因此，我可以捕获的最大非混叠频率为25kHz，这应该绰绰有余！//BECAREFUL:anythingoverabout9000herewillcausethings//tosilentlybreak.Thecodewillcompileandupload,butdue//tomemoryissuesnothingwillworkproperly#defineNSAMP1000需要指出的最后一点代码是NSAMP或收集的样本数。在信号处理中，在较高和较低数量的样本之间存在一个基本的权衡。更多的样本将花费更长的时间来收集和处理，但是会产生更高分辨率的傅里叶变换。更少的样本将导致更短的采样周期和更快的处理，但是您的傅立叶变换将更加精细。对于Pico，我发现分配过多的内存会导致难以调试的失败。如果您将NSAMP设置得太大，您的Pico将没有足够的内存来分配给保存样本的阵列。该代码仍然可以编译和上传，但是您可能会得到一些奇怪的行为。在我的示例中，将NSAMP保持在9000以下似乎很好。3.编译和上传如果尚未下载，请下载RaspberryPiPico入门。这是一个坚实的资源，可为您提供设置构建系统，编译C/C++代码并将其上传到Pico所需的一切。以下所有说明均适用于macOS/Linux，但我想Windows上的CMake也有类似的过程。要编译我的代码，请先在GitHub上下载我的存储库。导航到adc_fft目录创建一个名为“build”的目录在其中导航，然后键入“cmake../”输入“make”，如果正确安装了Pico构建系统，则所有内容均应编译将您的Pico放入引导加载程序模式，然后将adc_fft.uf2文件拖放到出现的驱动器中那应该是全部！您可以通过USB监视程序的输出。它将在从A0采样的数据中输出最大频率分量，并且LED应该快速闪烁。GitHub快速入口

您将学习如何使用Arduino创建自己的停车门禁控制系统。硬件部件：定制PCB×1个ArduinoUno×1个SparkFunRFIDQwiic套件×1个SG90微型伺服电机×1个LED（通用）×2面包板（通用）×1个跳线（通用）×1个RGB背光LCD-16x2×1个软件应用程序和在线服务：ArduinoIDE射频识别或RFID（无线电频率识别）是一种通过无线电信号自动识别，通过RFID标签检索和存储数据的方法。这些RFID标签可以放置在动物，物体上。因此，这些标签具有许多应用，例如放置在车辆上的不间断标签，动物识别。RFID标签有3种类型：无源是对发送器发送的信号做出响应的标签，半无源和会发出信号本身的有源标签。当前，有几种方法可以控制对位置的访问：使用指纹，带密码的小键盘以及使用RFID系统。在本文中，我们将学习如何使用RFID技术开发访问控制系统。该系统将包括MFRC522RFID模块，用于打开门的伺服电动机，作为系统HMI的显示器以及信号LED。因此，在本文中，我们将学习如何使用RFID模块开发访问控制。因此，通过本文您将学到：在原型板上执行电路组装；了解RFID模块的功能；伺服电机启动；在液晶显示屏上书写。现在，我们将开始使用RFID模块完整介绍停车门禁系统项目的开发。使用带有Arduino的RFID模块开发停车门禁控制系统该项目的核心是RFID模块，该模块由带有MFRC522集成电路的印刷电路板和板上的天线组成。当电路板通电时，模块会发射射频信号，并且当标签接近模块时，将读取标签，每个标签具有不同的代码。该模块由3.3V供电，并使用SPI（串行外设接口）通信与所使用的微控制器进行通信。要开发此项目，第一步是组装图1中的电路。电路的操作非常简单！伺服电机是用于打开和关闭门的机构。每次RFID模块识别标签时，Arduino都会发送信息以激活或关闭门。LCD被用作与用户的通信接口。接下来，我们将看到该项目的编程逻辑如何工作。Arduino的停车系统控制的操作逻辑要编程ArduinoNano，我们将需要以下库：SPI-包含执行SPI通信所需功能的库。MFRC522-包含与RFID模块通信所需功能的库。伺服-包含启动伺服电动机所需功能的库。电线-包含与LCD显示器进行I2C通信所需功能的库。ArduinoIDE中未安装liquidCrystal_I2C和MFRC522库，因此我们必须安装它们。安装库后，关闭ArduinoIDE并再次打开它。完整的代码如下所示。/**TesteLeitorRFID*tag1F1B1031F2411770331F1B1031Ftag2144529572069418714452957*/#include#include#include#include#includeServomyservo;LiquidCrystal_I2Clcd(0x27,2,1,0,4,5,6,7,3,POSITIVE);#definevermelho4#defineverde5#defineSS_PIN10#defineRST_PIN9MFRC522mfrc522(SS_PIN,RST_PIN);voidsetup(){Wire.begin();lcd.begin(16,2);lcd.setBacklight(HIGH);lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Aproximeasua");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("tagdoleitor");pinMode(verde,OUTPUT);pinMode(vermelho,OUTPUT);Serial.begin(9600);SPI.begin();Serial.println("Aproximeatagdoleitor");mfrc522.PCD_Init();digitalWrite(verde,0);digitalWrite(vermelho,0);myservo.attach(6);}voidloop(){if(!mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()){return;}if(!mfrc522.PICC_ReadCardSerial()){return;}Serial.print("UIDdatag:");Stringconteudo="";byteletra;for(bytei=0;i{Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i]Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i],HEX);conteudo.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i]conteudo.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i],HEX));}Serial.println();Serial.print("Mensagem:");conteudo.toUpperCase();if(conteudo.substring(1)=="14452957"){lcd.clear();Serial.println("Acessoliberado");lcd.setBacklight(HIGH);lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Ola!");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("Acessoliberado");digitalWrite(verde,1);digitalWrite(vermelho,0);myservo.write(95);delay(800);myservo.write(10);digitalWrite(verde,0);digitalWrite(vermelho,1);}if(conteudo.substring(1)=="F1B1031F"){lcd.clear();Serial.println("Acessonegado");digitalWrite(verde,0);digitalWrite(vermelho,1);lcd.setBacklight(HIGH);lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Erro!Tagnao");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("autorizada");}delay(1000);lcd.clear();lcd.setBacklight(HIGH);lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Aproximeasua");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("tagdoleitor");}在下面，我们将解释该项目的完整逻辑。您需要做的第一件事是声明项目中使用的组件的所有库。#include#include#include#include#include然后，声明伺服电机和LCD的对象。对象的创建如下。Servomyservo;LiquidCrystal_I2Clcd(0x27,2,1,0,4,5,6,7,3,POSITIVE);MFRC522mfrc522(SS_PIN,RST_PIN);现在，我们已经在Arduino上连接了引脚。#definevermelho4#defineverde5#defineSS_PIN10#defineRST_PIN9下面是void设置功能。它初始化I2C串行通信，串行通信，将引脚配置为输出，以及连接伺服电机的引脚。voidsetup(){Wire.begin();lcd.begin(16,2);lcd.setBacklight(HIGH);lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Aproximeasua");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("tagdoleitor");pinMode(verde,OUTPUT);pinMode(vermelho,OUTPUT);Serial.begin(9600);SPI.begin();Serial.println("Aproximeatagdoleitor");mfrc522.PCD_Init();digitalWrite(verde,0);digitalWrite(vermelho,0);myservo.attach(6);}现在让我们了解在void循环函数中实现的完整编程逻辑如何工作。请参见下面的空循环代码。voidloop(){if(!mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()){return;}if(!mfrc522.PICC_ReadCardSerial()){return;}Serial.print("UIDdatag:");Stringconteudo="";byteletra;for(bytei=0;i{Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i]Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i],HEX);conteudo.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i]conteudo.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i],HEX));}Serial.println();Serial.print("Mensagem:");conteudo.toUpperCase();if(conteudo.substring(1)=="14452957"){lcd.clear();Serial.println("Acessoliberado");lcd.setBacklight(HIGH);lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Ola!");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("Acessoliberado");digitalWrite(verde,1);digitalWrite(vermelho,0);myservo.write(95);delay(800);myservo.write(10);digitalWrite(verde,0);digitalWrite(vermelho,1);}if(conteudo.substring(1)=="F1B1031F"){lcd.clear();Serial.println("Acessonegado");digitalWrite(verde,0);digitalWrite(vermelho,1);lcd.setBacklight(HIGH);lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Erro!Tagnao");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("autorizada");}delay(1000);lcd.clear();lcd.setBacklight(HIGH);lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Aproximeasua");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("tagdoleitor");}您应该做的第一件事是检查没有检测到标签并且没有读取标签。代码如下所示。if(!mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()){return;}if(!mfrc522.PICC_ReadCardSerial()){return;}之后，系统读取标签并在IDEArduino串行监视器上显示其值。请参阅下面的代码部分。Serial.print("UIDdatag:");Stringconteudo="";byteletra;for(bytei=0;i{Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i]Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i],HEX);conteudo.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i]conteudo.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i],HEX));}Serial.println();Serial.print("Mensagem:");conteudo.toUpperCase();不能在sistema上使用apresentaçãodocódigo标签，请在val上使用十六进制cadastradonosistema。if(conteudo.substring(1)=="14452957"){lcd.clear();Serial.println("Acessoliberado");lcd.setBacklight(HIGH);lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Ola!");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("Acessoliberado");digitalWrite(verde,1);digitalWrite(vermelho,0);myservo.write(95);delay(800);myservo.write(10);digitalWrite(verde,0);digitalWrite(vermelho,1);}如果标签值等于14452957，则将执行上述条件的命令。在这些命令中，LCD将打印访问消息并激活伺服电机以打开入口门。如果标签值等于F1B1031F值，则代码流输入条件并显示消息“标签未授权！”。并且不会触发伺服电机释放访问权限。代码部分如下所示。if(conteudo.substring(1)=="F1B1031F"){lcd.clear();Serial.println("Acessonegado");digitalWrite(verde,0);digitalWrite(vermelho,1);lcd.setBacklight(HIGH);lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Erro!Tagnao");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("autorizada");}最后，系统清洁LCD屏幕并显示消息，以使用户将标签靠近RFID阅读器。代码区域如下所示。delay(1000);lcd.clear();lcd.setBacklight(HIGH);lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Aproximeasua");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("tagdoleitor");现在，我们将在平台上的电路上看到代码的结果。对ArduinoUno进行编程后，我们将使系统正常工作。在图2中，我们收到系统的初始消息，要求用户接近标签以释放访问权限。在图3中，我们让用户使用正确的标签进行访问，然后绿色LED亮起并激活伺服电机，并且访问显示在显示屏上。800毫秒后，伺服电动机返回初始位置，绿色指示灯熄灭，红色指示灯亮起。在图4中，用户使用了未注册的标签，因此系统出现错误，并且不释放访问权限。之后，系统重新启动编程逻辑操作周期。结论和未来项目改进使用RFID技术的系统已应用于多种类型的项目。它们不仅限于控制和访问系统。例如，一种非常常见的应用是使用它来识别成批的服装和其他商品。利用您的创造力，您将通过带有Arduino的RFID模块为您的项目找到不同类型的应用程序。将来，我们将使用Arduino创建门系统的原型，供您在实际中使用激光切割机或3D打印机设置停车场。

该项目描述了如何设计一个7段1位LED显示屏的从1到6的真正随机数发生器。硬件部件DialogSemiconductorGreenPAK高级开发板SLG4DVKADV×1个DialogSemiconductorSLG46826×1个该项目描述了如何设计DigitalDice，这是一个从1到6的真实随机数生成器。可以使用此设备代替常用的骰子。它具有一个1位数的7段LED显示屏和两个按钮：“运行”和“显示上一个”。数码骰子可以由单个CR2032电池供电。它没有开机开关，因为闲置时的功耗极低。图1：数字骰子示意图下面我们描述了了解解决方案如何设计数字骰子所需的步骤。但是，如果您只想获取编程结果，请下载GreenPAK软件以查看已完成的GreenPAK设计文件。将GreenPAK开发套件插入计算机，然后点击程序来设计解决方案。设备架构图2：GreenPAK6Designer项目该设计包含以下块：熵产生器熵发生器由四个异步振荡器组成。其中两个是使用具有延迟（1MHz和6.5MHz）的反向闭环LUT构建的。另外两个是GreenPAK的OSC1（2.048MHz，除以3）和OSC2（25MHz，除以2）。向XNOR门输入一些异步时钟信号足以在其输出上获得不可预测的信号（噪声或熵）。但是SLG46826V中的宏单元可以使解决方案更加复杂。再使用一个振荡器和DFF，我们得到一个完全随机的信号。图3：熵产生器线性反馈移位寄存器3位LFSR使用三个DFF和一个XNOR门构建。每个输入时钟的该块都会生成一个3位的伪随机数。此处，噪声信号代替时钟脉冲进入LFSR的输入，从而生成一个真正的随机3位数字。图4：LFSR二进制至7段解码器为了转换由LSFR生成的3位随机数，使用了二进制至7段解码器，请参见图3。解码器由3位LUT构建。图5：二进制到7段解码器控制单元控制单元是设备的一部分，旨在在3秒钟后启动并停止。两个引脚被配置为输入，并且两个按钮必须从VDD连接到这些引脚。按下“运行”按钮时，设备将连续生成随机数。释放按钮后，立即停止生成，LFSR锁存其输出。解码器随后驱动7段显示器。3秒钟后，数字骰子将进入空闲状态。该设备仍处于开机状态，但是由于所有振荡均已关闭，因此电流消耗极低。这使设备可以“记住”最后生成的随机数。如果按下“显示上一个”按钮，将显示最后生成的随机数，直到释放该按钮。因为数字骰子旨在替代普通骰子，所以当出现“0”或“7”时，将使用3位LUT12重新启动它。这样可以确保设备生成1到6之间的随机数。图6：控制单元宏单元设置对于每个宏单元，设置请参考下表。表1.LUT设置表2：DFF设置表3：CNT/DLY设置表4：过滤器设置表5：PDLY设置表6：OSC设置表7：PIN设置结论数字骰子可以替代赌场中的普通骰子，也可以在需要骰子的任何其他游戏中使用。它具有一个熵生成器，该熵生成器在按下“运行”按钮时会不断生成3位随机数。它仅在释放按钮时停止并显示结果，因此人为因素也会影响所生成的随机数。四个异步振荡器以及人为按下按钮的可变性使该设备完全不可预期地不可预测

这些是基于ESP826芯片的Wi-Fi智能交换机，您可以通过Iternet在任何地方使用SwitchIoT4CHApp进行控制。Sonoff是由ITEAD开发的用于智能家居的智能开关设备系列。Sonoff的流行产品之一是Sonoff4CH。这些都是基于出色芯片ESP826的Wi-Fi功能开关。已连接到WiFi，因此可以在任何使用App的地方进行控制。Sonoff4CH4位照明开关支持连接和控制4个电器，可通过按钮或AndroidAppEweLink分别打开/关闭。此外，使用多路开关，您可以在App上检查每个设备的实时设备状态。

当F105配置为时，PA9/OTG_FS_VBUS是用来检测presenseUSB主机的。设计评估显示PA9/OTG_FS_VBUS引脚通过一个零欧姆电阻连接到5VBUS。有这种方法有两个潜在的问题。该第一电势的问题是，PA9/OTG_FS_VBUS输入，虽然它是5V容限，可能损坏（如每ST支持）如果连接到5V时的STM32F105VDD为0V。这可能发生在两个自供电和主机供电的应用。当电源关闭/拔出，而USB连接到主机仍处于活动状态，这将发生在一个自供电的应用。这将发生在一个主机供电应用过程中所花费的VDD稳压器来达到它的稳压输出电压所需的时间。一些设计师建议之间的PA9/OTG_FS_VBUS引脚和5VVBUS串联电阻。1、Vcc脚会与主机的5v电源接通。子机这边可以悬空，也可以做供电，还可以做连接识别（电阻分压之后高即为连接主机）。2、存在D+上拉或者D-上拉两种情况，告诉主机当前的USB通信速度，FS或者HS。3、电阻接IO上拉，往往是子机为了实现自我复位，通知主机重新识别，效果等同于拔掉USB接头重新插入一次。

电子秤是将检测与转换技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。它与我们日常生活紧密结合息息相关。电子称主要以单片机作为中心控制单元，通过称重传感器进行模数转换单元，在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。电子称不但计量准确、快速方便，更重要的自动称重、数字显示，对人们生活的影响越来越大，广受欢迎。整理了8个比较完整的电子秤的设计方案，正在准备课设或者想学习单片机的同学可以参考下。1、智能电子秤系统设计（HX711-1602）本系统的设计主要从硬件电路设计，软件编程调试，实物焊接调试三部分进行详细阐述。硬件电路主要是基于单片机STC89C52为核心的控制单元实现数据的处理，采用压力传感器对数据进行采集，电子秤专用24位AD转换芯片HX711对传感器采集到的模拟量进行AD转换，转换后的数据送到单片机进行处理显示，数据显示由LCD1602液晶实现，液晶显示效果稳定无闪烁。https://www.cirmall.com/circuit/167162、基于51单片机的智能电子秤设计(原理图+源码)由STC89C51单片机+最小系统+LCD1602液晶显示模块+HX711AD模块+LED模块+蜂鸣器+按键模块+10kg压力传感器构成。具体功能：1、数码管显示当前的重量，单位是g；2、有去皮和清零功能，可以通过三个按键微调校准重量；3、最大称重9.999kg，超过最大量程声光报警。全部资料包括程序（注释）、AD原理图、protues仿真、参考论文、程序讲解、仿真讲解、仿真视频、原理图讲解、资料使用介绍等，全网最全！！https://www.cirmall.com/circuit/184183、基于MSP430F149单片机的电子秤设计-HX711-BELL-LCD1602-（原理图+程序）本设计由MSP430F149单片机核心板模块电路+HX711称重传感器模块电路+蜂鸣器报警电路+LCD1602显示电路+按键电路电路组成。1、称重量程为0-5kg，精度为3g。2、按键有提示声，超出量程蜂鸣器长鸣报警。3、LCD1602第一行显示当前重量，单位为g，第二行显示单价（单位是元）和总价。4、通过按键可以设置单价，并可以计算物品金额及累加。https://www.cirmall.com/circuit/195864、智能电子秤电路设计方案（HX711-LCD12864三行显示，原理图+源码）本文设计了一种智能电子秤，论述了仪器的工作原理，介绍了仪器的误差来源于误差分配，给出了仪器电路设计与软件流程。智能电子秤主要由电源、称重传感器、A/D转换器、单片机、键盘/开关、LCD显示器等部分组成。主要技术指标为：称量范围0～15kg；分度值为0.005kg；精度等级Ⅲ级。仪器主要功能有自检、去皮、计价、单价设定、过载报警等。仪器若不进行称量操作，5分钟后自动进入休眠模式，降低电源消耗。https://www.cirmall.com/circuit/167185、基于STM32F407的语音播报电子秤（资料包含视频教程）本系统主要是基于STM32F407VET6开发板为基础，用HX711压力传感器对不超过5KG的物体进行称重，并且把物体的重量显示在OLED液晶显示屏上，（用串口助手也可以打印出体重信息）随着物体重量的不同，OLED液晶显示屏上体重的数值也不断发生改变，并且使用语音合成模块（需要使用USB充电线或者USB转TTL供电，供电不足无法语音播报），可以随着物体重量的改变而自动播放体重的信息。可以把手机放在压力传感器上面，观察OLED液晶显示屏上的值，并听语音播报。可以把其他不超过5kg的物体放在压力传感器上面，观察OLED液晶显示屏上的值，并听语音播报。https://www.cirmall.com/circuit/163396、基于单片机的高精度电子秤设计方案基于单片机的高精度电子秤，精度0.1g左右，传感器为淘宝不到十块的传感器，个人感觉用这样的传感器达到这样还可以，显示OLED0.91寸屏幕，三个按键，锂电池充放电，可LED显示电量，电源芯片IP5306，主要是质量测量部分程序。其他功能用户可根据实际具体开发，资料为程序，原理图，PCB源文件。https://www.cirmall.com/circuit/157307、STM32电子秤DIY制作该STM32电子秤硬件组成包括STM32单片机，矩阵键盘及传感器模块及LCD12864液晶显示模块构成。电路采用A/D芯片HX711，LCD显示有单价，重量，金额显示等。超重报警和输入单价都可以，要有报警系统和输入键盘可以显示单价质量总和。https://www.cirmall.com/circuit/84948、基于51单片机的语音电子秤设计（全套设计资料）硬件构成单片机+最小系统+LCD1602液晶显示模块+HX711模块+LED模块+语音模块+矩阵按键模块+10kg压力传感器及秤座功能介绍：1.LCD1602液晶显示当前的重量（单位是kg）、单价、总价和累计总价，开机显示年月日时分秒，可以按键设置时间。2.采用矩阵键盘输入。3.有去皮功能，有微调校准功能。4.有计价功能，可以累计总价。5.有常用价格存储功能。6.分辨率1g，误差7.采用语音芯片，可以实现语音播报。https://www.cirmall.com/circuit/14565

H7系列是ST最新的高性能ARM微处理器产品线，而STM32H750VBT6是H7产品线中性价比最高的产品。它具有H7系列的所有功能，而且价格合适，非常适合高性能嵌入式应用程序开发。整理了电路城上10个STM32H750最小系统及经典电路设计方案，一起学习吧。1、STM32H750VBT6+ESP8266+OV2640开发板电路方案(pcb+例程)这个开发板使用STM32H750VBT6为主控，使用了3个SPIFlash，其中2个作为主控的qspiFlash，可用于储存代码，数据。剩余的一个SPIFlash用于保存主控ITCM的代码，下载程序时，ITCM的代码通过下载算法下载到这个SPIflash主控开始运行时，主控内的flash中有将SPIFlash中的数据复制到ITCM中的代码，复制完成后，主控开始运行ITCM中的代码，实现主频速度级别的读取。作为qspi的那两个SPIFlash在单片机运行时不能写入，而剩下的那个SPIFlash可以写入，不过要注意不要改写用来复制到ITCM的那一部分。SPIFlash使用的是W25q128JVSIQ后缀为JVSIQ的最大读取时钟频率可达到133MHz配合V版本的STM32H750VBT6最终实现120MHz的读取时钟频率。如果qspi外设使用PLL的时钟，甚至可以达到更高频率。开发板可以外接一个24Pin的OV2560摄像头。开发板板载EPS5266EPS-12S主控通过SPI与ESP8266通信，ESP8266的固件需要另写。下载到程序到ESP8266的过程中需要按下主控的复位不放，避免主控影响Esp8266进入下载模式。开发板上有串行LCD接口，可接ST7789显示屏。开发板板载一个TF卡座。单独引出SWD调试引脚与串口1引脚。开发板剩余的io引出到排针。https://www.cirmall.com/circuit/188292、基于STM32H750的开发板，可用于评估，学习和开发H7系列是ST最新的高性能ARM微处理器产品线，而STM32H750VBT6是H7产品线中性价比最高的产品。它具有H7系列的所有功能，例如Cortex-M7内核，400Mhz主频率，1MB分配SRAM，16K指令和数据缓存。128KB零等待Flash等，而且价格合适，非常适合高性能嵌入式应用程序开发。该开发板基于STM32H750VBT6内核，可用于评估，学习和开发H7系列微处理器板载ST-LinkV2.1，调试，串口，U盘下载三合一。https://www.cirmall.com/circuit/187053、STM32H750主板带有音频采集网络传输的电路方案设计（原理图+pcb）STM32H750主板带有音频采集网络传输资料包括原理图、PCB十几年软硬件开发经验，支持定制开发https://www.cirmall.com/circuit/188814、STM32H750VBT6最小系统（原理图+PCB）STM32H750VBT6最小系统原理图与PCB，里面包含原理图和PCB，最小系统，但是有一个flash驱动电路，供大家学习参考。https://www.cirmall.com/circuit/179905、STM32H750VBT6核心板资料（原理图+例程）下载资料为百度云链接，主要包括原理图、例程等，具体内容见截图。STM32H750VBT6功能及性能在此不作赘述。https://www.cirmall.com/circuit/161746、STM32H750VBT6最小系统设计方案外设：QuadSPIFlashW25QxxEEPROMAT24CxxUSBTypeCMicroSDOLED7针板载DC5.5*2.1转DIP小板，不喜欢可删除除USB和QuadSPIFlash外，所有IO均引出https://www.cirmall.com/circuit/155067、STM32H750XB核心板STM3H743XI核心板400M主频ALTIUM工程文件完全兼容野火的STM32H750XB核心板STM3H743XI核心板STM32H750XB和STM3H743XI封装是兼容的，一套核心板PCB。https://www.cirmall.com/circuit/189718、STM32H750/743核心板-带传感器mpu9250和SPL06电路方案(原理图+PCB文件)开发板支持SPI显示屏接口，OLED和TFT通用，数据储存FLASH（QSPI驱动的W25Qxx），同时提供摄像头接口，SD卡槽。这些还不够，为了方便玩智能小车，多旋翼飞控的朋友，特意增加了MPU9250和SPL06001芯片，最后，当然少不了SBUS接口的硬件取反电路，以方便和模型接收机通信。https://www.cirmall.com/circuit/197709、STMCUBESTM32H750核心板基于STM32H750的核心板1、板载W25Q系列Flash芯片,QSPI接口，TF卡；2、USBTypeC接口；3、2.0排针引出IO；4、有配套的TFT显示屏，1.3寸240*240IPShttps://www.cirmall.com/circuit/1509510、STM32H750VBT6最小系统开发板(支持摄像头、ESP8266接口，使用jpeg压缩)STM32H750VBT6的最小系统版，有FMC彩屏接口，集成了TF卡插槽、Flash芯片、OV7670摄像头接口、esp8266接口等附带一个配套的摄像头通过esp8266无线传输录像的工程，图片经过jpeg压缩后，使用串口发送到esp8266，esp8266向局域网内到TCP服务器发送jpeg数据流，并显示出来；https://www.cirmall.com/circuit/11173

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人研制上也得到了广泛的应用。1、基于atmegal16单片机的超声波测距短信上传设计-超声波-GSM-（原理图+程序源码）2017-507、AVR16超声波测距短信上传设计-超声波-GSM-BELL-LCD1602本设计由AVR16单片机核心板电路+HC-SR04超声波测距模块电路+GSM短信模块电路+蜂鸣器报警电路+LCD1602液晶显示电路组成。1、通过超声波测距模块测距，并且将距离显示在LCD1602液晶上。并且将距离数据每隔1分钟通过GSM模块上传到收据。2、如果超声波测量距离小于30cm，则蜂鸣器报警，否则，不报警。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/195632、STM32单片机超声波测距电路设计方案（课程设计）HC-SR04超声波传感器，STM单片机超声波测距，STM32单片机最小系统板，F103C8T6型号，结合超声波测距模块测量距离，显示在LCD1602上，注释完整清晰，有电路图，可做实物。STM32+超声波测距+LCD1602显示+原理图+代码+注释方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/193873、基于树莓派4B实现超声波测距和显示了解如何使用RaspberryPi4B进行超声波测距项目。硬件部件：RaspberryPi4B型×1个超声波传感器-HC-SR04（通用）×1个LED条形图阵列，绿色×1个高亮度LED，白色×1个4位7段LED显示屏×1个电阻1k欧姆×1个电阻2.21k欧姆×1个电阻100欧姆×8通孔电阻，150ohm×10电阻330欧姆×1个无焊面包板全尺寸×1个声音由通过介质（例如空气）的振荡波组成，其音高由这些波彼此之间的接近程度（频率）确定。人耳只能听到某些频谱（声波频率范围），这被定义为“声学”范围。低于声音的极低频声音被定义为“次声”，而高于声音的高频声音被定义为“超声”。超声波传感器被设计为使用类似于雷达的超声波反射来感测物体的接近或范围，以计算反射传感器与固体物体之间的超声波所花费的时间。主要使用超声波是因为它无法被人耳听到，并且在短距离内相对准确。您当然可以为此使用声学声音，但是您将拥有一个嘈杂的机器人，每隔几秒钟会发出哔哔声……。基本的超声波传感器由一个或多个超声波发射器（基本上是扬声器），接收器和控制电路组成。发射器发出高频超声波，该超声波会从附近的任何固体物体上反弹。某些超声波噪声被传感器上的接收器反射并检测到。然后，该返回信号由控制电路处理，以计算正在发送和接收的信号之间的时间差。随后可以将此时间与一些聪明的数学一起用于计算传感器与反射对象之间的距离。我们将在本教程中为RaspberryPi使用的HC-SR04超声波传感器具有四个引脚：接地（GND），回波脉冲输出（ECHO），触发脉冲输入（TRIG）和5V电源（Vcc）。我们使用Vcc为模块供电，使用GND将其接地，然后使用RaspberryPi将输入信号发送到TRIG，这将触发传感器发送超声波脉冲。脉冲波从附近的任何物体反弹，并且一些反射回传感器。传感器检测到这些返回波，并测量触发和返回脉冲之间的时间，然后在ECHO引脚上发送5V信号。在收到回波脉冲后，传感器被触发之前，ECHO将为“低”（0V）。找到返回脉冲后，在该脉冲持续时间内，将ECHO设置为“高”（5V）。脉冲持续时间是指传感器输出超声波脉冲与传感器接收器检测到返回脉冲之间的完整时间。因此，我们的Python脚本必须测量脉冲持续时间，然后从中计算出距离。HC-SR04上的传感器输出信号（ECHO）的额定值为5V。但是，RaspberryPiGPIO上的输入引脚的额定电压为3.3V。向该不受保护的3.3V输入端口发送5V信号可能会损坏您的GPIO引脚，这是我们要避免的事情！我们需要使用一个由两个电阻组成的小型分压器电路，以将传感器输出电压降低到我们的RaspberryPi可以处理的水平。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/190344、基于树莓派4B实现超声波测距和显示了解如何使用RaspberryPi4B进行超声波测距项目。硬件部件：RaspberryPi4B型×1个超声波传感器-HC-SR04（通用）×1个LED条形图阵列，绿色×1个高亮度LED，白色×1个4位7段LED显示屏×1个电阻1k欧姆×1个电阻2.21k欧姆×1个电阻100欧姆×8通孔电阻，150ohm×10电阻330欧姆×1个无焊面包板全尺寸×1个声音由通过介质（例如空气）的振荡波组成，其音高由这些波彼此之间的接近程度（频率）确定。人耳只能听到某些频谱（声波频率范围），这被定义为“声学”范围。低于声音的极低频声音被定义为“次声”，而高于声音的高频声音被定义为“超声”。超声波传感器被设计为使用类似于雷达的超声波反射来感测物体的接近或范围，以计算反射传感器与固体物体之间的超声波所花费的时间。主要使用超声波是因为它无法被人耳听到，并且在短距离内相对准确。您当然可以为此使用声学声音，但是您将拥有一个嘈杂的机器人，每隔几秒钟会发出哔哔声……。基本的超声波传感器由一个或多个超声波发射器（基本上是扬声器），接收器和控制电路组成。发射器发出高频超声波，该超声波会从附近的任何固体物体上反弹。某些超声波噪声被传感器上的接收器反射并检测到。然后，该返回信号由控制电路处理，以计算正在发送和接收的信号之间的时间差。随后可以将此时间与一些聪明的数学一起用于计算传感器与反射对象之间的距离。我们将在本教程中为RaspberryPi使用的HC-SR04超声波传感器具有四个引脚：接地（GND），回波脉冲输出（ECHO），触发脉冲输入（TRIG）和5V电源（Vcc）。我们使用Vcc为模块供电，使用GND将其接地，然后使用RaspberryPi将输入信号发送到TRIG，这将触发传感器发送超声波脉冲。脉冲波从附近的任何物体反弹，并且一些反射回传感器。传感器检测到这些返回波，并测量触发和返回脉冲之间的时间，然后在ECHO引脚上发送5V信号。在收到回波脉冲后，传感器被触发之前，ECHO将为“低”（0V）。找到返回脉冲后，在该脉冲持续时间内，将ECHO设置为“高”（5V）。脉冲持续时间是指传感器输出超声波脉冲与传感器接收器检测到返回脉冲之间的完整时间。因此，我们的Python脚本必须测量脉冲持续时间，然后从中计算出距离。HC-SR04上的传感器输出信号（ECHO）的额定值为5V。但是，RaspberryPiGPIO上的输入引脚的额定电压为3.3V。向该不受保护的3.3V输入端口发送5V信号可能会损坏您的GPIO引脚，这是我们要避免的事情！我们需要使用一个由两个电阻组成的小型分压器电路，以将传感器输出电压降低到我们的RaspberryPi可以处理的水平。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/190345、单片机超声波测距仪（程序、原理图、PCB、仿真等）基本功能：1.本设计采用STC89C51/52（与AT89S51/52、AT89C51/52通用，可任选）单片机作为主控制器；2.LCD1602液晶显示测量的距离和温度；3.带有温度补偿功能（DS18B20传感器）；4.测量范围0.02m~4m，精度为0.01m；5.按键功能：按键1：加报警值按键2：减报警值按键3：设置按键(只有在设置的时候才可以加减报警值)方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/187066、用HC-SR04超声波模块组成的LCD1602显示的超声波测距板仿真电路模块设计（原理图+代码）基于51单片机的倒车系统仿真，带减小距离和增加距离调节以及报警功能.还有一个功能键用HC-SR04超声波模块组成的LCD1602显示的超声波测距板仿真原理图方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/161957、基于MSP430F149单片机超声波测距仪倒车雷达汽车防撞设计（原理图+程序+论文）本设计制作一款基于MSP430F149单片机的超声波测距仪/倒车雷达汽车防撞系统设计。超声波测量具有测量范围广、稳定、可靠等优点。超声波模块测距原理：采用IO触发测距，给至少10us的高电平信号；模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；有信号返回，通过IO输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。1、本产品由MSP430F149单片机核心电路+HC-SR04超声波传感器检测电路+数LCD1602液晶显示电路+按键控制电路+蜂鸣器控制电路+电源电路组成。2、按键说明：从左边第一个起，上限设置按键、加键、减键、下限设置键。3、可设置上下限报警距离，按上、下设置键后就可以再按加减键就可以修改报警距离并具有掉电保存功能。4、当实现测出的距离小于设定的距离时就会使得蜂鸣器报警。5、测量范围：2cm--5m。6、本设计的单片机核心电路具有上电复位电路、按键复位电路和晶振电路。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/191988、基于HC-SR04的超声波测距模块电路设计方案（ADPCB图）HCSR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能测距精度可达高到3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/167369、基于STM32的超声波测距仿真HC-SR04（proteus仿真电路图+C语言代码）基于STM32F103RCT6的HC-SR04超声波测距的Proteus仿真，带DS18B20显示，LCD1602显示数据，Proteus8.8打开，8.6的不行；使用定时器timer3开发，数据非常准确且稳定，范围0-300左右。同时显示DS18B20温度，温度精度0.1℃；超级难开发，全网只有老夫做出来了，花了半天时间搞定，拿来就可以直接用，贵一点但值得！需要的的请购买下载，有技术问题请联系QQ：10982781，毕设课设欢迎咨询，非诚勿扰！方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/1642610、基于STM32单片机的超声波测距设计（带源码+原理图+PCB等资料）硬件组成：本设计采用STM32单片机最小系统、超声波CH-SR04模块、LCD1602显示模块、按键模块，蜂鸣器声光报警模块和电源模块组成。功能：1.可设置报警距离，按下设置键后就可以再按加减键修改报警距离并具有掉电保存功能。2.当超声波探测的距离小于设定的距离时蜂鸣器发出报警声。3.测量范围：2cm--4m。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/17524来源：电路城

摘要：设计了一种基于单片机、无线芯片nRF24L01和TFT液晶显示屏的便携式脑电无线采集系统，系统控制器采用STC12C5A60S2单片机。发送端的单片机对预处理后的脑电信号进行采集和存储，通过nRF24L01芯片进行无线传输，接收端单片机再将信号波形送至液晶显示屏显示并进行进一步的分析。该系统不需要采用PC机，因此具有体积小、轻便、功耗低等特点。0引言脑电信号EEG（Electroencephalogram）是一种微弱的低频生理信号。它由脑部神经活动产生的自发性电位活动，含有非常丰富的大脑活动信息，通过对脑电信号进行记录，可为脑疾病的诊断提供数据分析和依据。癫痫是由大脑异常放电引起的，是一种慢性疾病和综合病症，以脑部神经元过度放电所致的突然出现和短暂的中枢神经系统功能失常为特征[1]。目前通过脑电图检查发现的痫样放电，仍是癫痫病诊断和癫痫灶定位的主要客观依据。由于受条件的限制，人体癫痫脑电数据的样本收集比较困难，而且数据易受外界环境和患者运动的干扰。目前一些便携式脑电采集仪的思路大多是采集的脑电信号经过前置放大，通过无线模块传输传递给PC机，在PC机中进行处理与存储等工作，而PC机端多采用台式机在Windows系统下运行。这种系统处理数据能力好、性能稳定、可长时间记录。但是整个系统一般都需要外接电源，体积比较庞大，一般是放置在机构和医院中使用，没有真正实现便携使用，相对一些医疗资源不足的贫困山区，这种难以便携移动的医疗设备导致这些地区的基本医疗需求无法得到满足。因此，怎样使脑电采集仪在使用时更加灵活和方便，开始得到了广泛关注。设计一款体积小、功耗低、能够真正便携使用的脑电信号采集仪具有重要的实际意义和应用价值。1便携式脑电无线采集系统总体结构本文提出基于STC12C5A60S2单片机、无线芯片nRF24L01、真彩液晶显示器TFT6448BS-5.7的脑电信号无线采集系统。其中发送端的STC12C5A60S2单片机负责数据采集与预处理，nRF24L01模块负责数据收发传输，接收端STC12C5A60S2单片机将接收到的数据通过液晶显示器TFT6448BS-5.7进行波形显示。具体系统组成如图1所示。根据便携式脑电采集系统的应用特点要求尽量地减少其体积和重量，实现真正的便携。图1系统功能框图1.1脑电信号的前端采集由于人体脑电信号的主要频率范围为0.05~100Hz，幅度约为10~200μV，信号十分微弱。同时脑电信号中通常混杂有其他生物电信号，再加上50Hz的工频干扰，使得脑电信号的测量条件非常复杂。传统采集前端通常通过模拟抗混滤波器、多级放大电路和波电路等来提高信号的信噪比，这会导致系统体积较大、操作不便和功耗高等缺点。为了地监测出有临床意义的脑电信号，本文采用参考文献中的方法，其前端采集模块选用TI公司的ADC1299芯片。1.2单片机控制模块本系统的单片机控制模块包括发送端的单片机和接收端单片机。发送端单片机须具有片内集成A/D转换器，接收端的单片机须外接LCD。因此均选用功能强大的STC12C5A60S2单片机。该单片机是宏晶科技新一代的8051单片机，采用宏晶第六代加密技术的STC12C5A60S2系列单片机无法解密，具有很强的抗干扰能力，内部集成有8路10位A/D转换器，该系统中用到了A/D转换功能，使系统不需外加A/D转换芯片，同时，该单片机速度快，高。STC12C5A60S2的ADC是逐次比较型ADC，通电后，脑电信号通过8导电极采集后经过电子开关控制进入发送端的单片机，保证一个时刻只有一导信号进入。ADC输入通道与P1口复用，上电复位后P1口为弱上拉型I/O口，不作为ADC使用的口可继续作为I/O口使用。单片机通过ADC将模拟信号转换为数字信号，同时控制无线模块将脑电的数字信号发送给接收端的无线模块，进入到接收端的单片机实现信号的实时显示及存储。1.3无线模块本系统采用2.4GHz无线单片收发芯片nRF24L01，采用FSK调制，可以实现点对点或1对6的无线通信。无线通信速度可以达到2Mb/s。它体积小，功耗低，外设少，速率高，非常适合于无线传输应用系统。nRF24L01可以由SPI接口与微处理器连接，通过这个接口完成设置和收发数据工作。STC12C5A60S2单片机集成了SPI控制器，可以非常方便地通过软件设置，只收到本机地址时才会输出数据，编程很方便。nRF24L01与单片机的连接图如图2所示。图2STC12C5A60S2与nRF24L01的连接图1.4显示部分显示部分选用视域对角线为5.7英寸、分辨率为640×480的真彩液晶显示器TFT6448BS-5.7，此显示屏工作电压为3.3/5V，支持256色。由于是专门针对单片机用户设计的，提供一个简单的高速8位总线与单片机连接。此显示屏低功耗，设计轻薄亦能满足便携式要求。该系统的程序设计包括单片机程序、液晶显示屏驱动程序。发送端通过单片机进行A/D变换和无线传输，接收端由单片机通过nRF24L01接收数据，送至液晶显示器进行显示。接收端单片机接收到脑电数据之后传送到液晶显示器进行显示，显示屏中每个点影射显示存储器中的一个字节，显示屏上的X、Y坐标与显示存储器的地址一一对应。因此，只需输入X、Y坐标便可直接读写相应点数据，不用计算像素点在显示存储器中的地址。写入数据后X坐标自动加1，写满一行后自动换行，也可实现Y坐标自动加1。单片机与液晶显示屏的连接如图3所示。图3单片机与TFT液晶显示屏连接图2系统软件设计本系统由STC12C5A60S2单片机与nRF24L01无线收发芯片构成的发送端和接收端组成。发送端通过单片机进行A/D变换和无线传输，接收端通过nRF24L01接收数据，再送至STC12C5A60S2单片机进行显示与分析。无线模块nRF24L01所有配置工作都是通过SPI完成，共有30B的配置字。一般采用EnhancedShockBurstTM收发模式，这种工作模式下，系统的程序编制会更加简单，并且稳定性也会更高。EnhancedShockBurstTM的配置字使nRF24L01能够处理射频协议，配置完成后，在nRF24L01工作的过程中，只需改变其一个字节中的内容就可以实现接收模式和发送模式之间的切换。数据流程如图4所示。图4单片机程序流程图3结论本文设计了一种基于单片机的体积小、轻便、功耗低的脑电信号采集与无线传输系统。选用STC12C5A60S2单片机作为主控制器，利用其自身的2个SPI模块分别对nRF24L01、TFT6448BS-5.7进行控制，实现脑电信号的WiFi无线传输和波形显示。本系统不需要采用PC机，控制和显示都用单片机来完成，由于容易携带、高集成度的特点，能为医疗资源不足的贫困山区的脑电疾病的诊断提供一套可行方案。来源：维库电子市场网

随着计算机和信息技术的飞跃发展，使具有快速和高处理能力的DSP出现并广泛应用。本文设计了一种通过DSP实现对运动相机控制的系统，可以使常规方式无法进行的拍摄工作变得轻松，并能达到理想效果。实现了相机快速到达指定位置，进行5点拍摄，并确保拍摄到的图像不失真。1系统原理基于TMS320LF2407的运动相机控制系统框图如图1所示。图1基于DSP的运动相机控制系统框图DSP在GPIO的驱动下将输入的指令进行处理，经过光电耦合和功率放大后，驱动步进电机工作，步进电机和相机机架上的齿轮结构连接，控制相机完成5点拍摄工作。运动相机的控制原理如图2所示。运动相机控制系统需要完成相机在某个时刻快速运动到指定位置1点，立即停止，对准目标拍照并保证图像清晰，然后以同样标准在位置2点、位置3点、位置4点、位置5点拍照，再按原路快速返回到位置1点，等待下一个拍摄周期的到来。图2运动相机控制原理2系统硬件设计在运动相机控制系统中，需要控制相机做“重复启停”运动，即在某些时刻要求相机快速运动，在特定时刻迅速停止，并能保证停止时相机静止不动，确保拍摄到的图像不失真。因此要求所选电机应易于启停控制的同时，还要具有锁定能力。本系统采用运动控制系统中广泛应用的步进电机作为执行元件。步进电机是根据组合电磁铁的理论设计的，是一种将有效电脉冲信号转变为相应的角位移或直线位移的开环控制元件。步进电机通过专用的电源把电脉冲信号按一定顺序供给定子各相控制绕组，在气隙中产生类似于旋转磁场的脉冲磁场，使每给步进电机加一个脉冲信号，步进电机就移动一步。步进电机的转速、停止的位置只取决于输入脉冲信号的频率和脉冲个数，不需要反馈信息和A/D转换，能够直接将数字脉冲信号转化为可控角位移。步进电机只有周期性的误差而无累积误差、可以在相当宽的范围内平滑调速、具有一定的自锁能力和易于启停控制等特点，非常适合运动相机控制系统。步进电机的控制系统如图3所示。当步进电机和负载已经确定之后，整个驱动系统的性能就完全取决于驱动电源和控制方法，步进电机驱动器由脉冲信号、信号分配、功率放大器几部分组成。脉冲分配方式采用软件脉冲分配，采用软件进行脉冲分配不用改变硬件线路，只需修改软件程序就能完成控制方案修改，不仅降低了成本，还提高了可靠性。图3步进电机控制系统框图根据电机所带负载相机的动力学要求、控制相机扫拍过程中电机运动规律和相机曝光时间的关系，选择使用ASM46AK-H100的谐波减速步进电机。ASM46AK—H100步进电机减速比为1：100，分辨率设定为0.36(°)/脉冲，转矩为5N·m，转矩为11N·m，电源输入电流为1.7A，电源输入电压DC24V，输入脉冲频率为250kHz(脉冲占空比50时)，速度/位置控制指令是脉冲序列输入，容许速度范围为0～24r/min，能满足CCD的要求。在过载保护、过压保护、速度差异常保护、速度过快、EPROM数据错误、传感器异常、系统异常等保护功能工作时，输出警报信号，电动机自然停止。步进电机驱动器选择配套的ASD18A-K驱动器，ASD18A-K驱动器提供控制用电源、转速控制脉冲、运动方向控制脉冲、A相脉冲输出、B相脉冲输出、定时、警报、分辨率转换和电流切换等电气接口。ASD18A-K驱动器可以通过功能转换开关调节分辨率、脉冲输入方式、电流大小，转速大小等，合理选择参数可以抑制低速运行时的振动，使启动时的动作更为平稳。DSP选择高性价比且性能优异的数字信号处理器TMS320LF2407，集成了A/D、PWM发生器、光电编码器、接口电路等片内外设。具有丰富的片上资源，544BDARAM，2KBSARAM，32KBFLASH，2个事件管理器(每个均包含2个16位的通用定时器、8个PWM通道、3个捕获单元)用于产生驱动电机的PWM波形，16通道10位，转换时间为500ns的ADC模块实现模拟控制量的A/D转换、丰富的外部存储器接口(192K×16b：64KB的程序存储器，64KB的数据存储器、64KBI/O实现DSP与键盘及液晶显示光电耦合器起隔离和电压转换的作用)、看门狗模块、CAN、SCI、多个GPIO、5个外部中断、PLL等。非常高的运算性能，可达40MIPS，指令周期25ns。具有丰富的开发资源，JTAG、CCS、完备的技术文档支持、144pinLQFP封装。TMS320LF2407的I/O输出是3.3V的CMOS电平，采用245缓冲器转换成TTL电平后驱动步进电机驱动器ASD18A-K，ASD18A-K完成细分、环形分配和功率驱动。3系统软件设计控制系统程序由主程序、子程序和中断子程序组成，主程序完成系统初始化及各变量的初始化，子程序完成各控制面板的扫描，中断子程序实现控制面板上各参数设定的功能。相机控制流程图如图4所示。图4相机控制流程图由于TMS320LF2407通过I/O口和驱动器连接，需要对接口初始化定义，IOPC5被配置为基本功能方式；PWM3IOPB2，IOPB5被配置为通用I/O方式；IOPC5被配置为通用I/O方式；在步进电机驱动程序设计中，充分运用TMS320LF2407控制器的事件管理模块。在TMS32OLF24O7中各有一个16位比较寄存器CMPRx(x=4、5、6)，每个比较寄存器各有两个比较PWM输出引脚，产生3路PWM输出信号，控制电机转速(位置)，其输出引脚极性将由控制寄存器(ACTR)的控制位来决定，根据需要选择高电平或低电平作为开通信号。在PWM后号调制中需要周期一定的载波，这时用到了定时器3，它以内部CPU时钟作为输人，工作于连续增/减计数模式下，产生PWM脉冲输出，产生的脉冲为一个环形可变脉冲，这时由T3PR定时周期下溢和上溢时产生中断，刷新周期值，进行PWM调整。4结语本文使用数字信号处理器TMS320LF2407通过驱动步进电机驱动器ASD18A-K，和嵌入式DSP控制程序来驱动ASM46AK-H100的谐波减速步进电机以实现对运动相机的控制，通过实验室模拟实验、现场实际操作和数据测试，该控制系统的设计达到了预期的要求。来源：维库电子市场网

1、双路232通信电路3线连接方式，对应的是母头，工作电压5V，可以使用MAX202或MAX232.2、三极管串口通信本电路是用三极管搭的，电路简单，成本低，但是问题，一般在低波特率下是非常好的。3、单路232通信电路三线方式，与上面的三级管搭的完全等效。4、USB转232电路采用的是PL2303HX,价格便宜，稳定性还不错。5、SP706S复位电路带看门狗和手动复位，价格便宜（美信的贵很多），R4为调试用，调试完后焊接好R4。6、SD卡模块电路（带锁）本电路与SD卡的封装有关，注意与封装对应。此电路可以通过端口控制SD卡的电源，比较完善，可以用于5V和3.3V。但是要注意，有些器件的使用，5V和3.3是不一样的。7、LCM12864液晶模块（ST7920）本电路是常见的12864电路，价格便宜，带中文字库。可以通过PSB端口的电平来设置其工作在串口模式还是并行模式，带背光控制功能。8、LCD1602字符液晶模块(KS0066)常用的字符液晶模块，只能显示数字和字符，可4位或8位控制，带背光功能。9、全双工RS485电路（带保护功能）带有保护功能，全双工4线通信模式，适合远距离通信用。10、RS485半双工通信模块可以通过选择端口选择数据的传输方向，带保护功率。此模块只能工作在5V.11、ARMJTAG仿真接口电路比较完善，可以应用在常规的ARM芯片下，具有有自动功能，可以用JLINK或ULINK.12、5V电源模块这个电路比较简单，如果用直插可以达到1.5A，如果用贴片的可以到达1A。13、3.3电源模块可以到达800mA，价格非常便宜，也有相应的1.8/1.2的芯片，可以直接替换。14、常用的开关电源15、DS1302数字时钟一款非常普及的时钟电路，好用，成本低。16、AT24C02（EEPROM）常用的EEPROM电路。17、蜂鸣器驱动这个电路简单就不多说了。转载自维库电子市场网。

1、在MCS-51单片机片内有一个高增益的反相放大器，反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2，由该放大器构成的振荡电路和时钟电路一起构成了单片机的时钟方式。根据硬件电路的不同，单片机的时钟连接方式可分为内部时钟方式和外部时钟方式，如下图所示。时钟电路：(a)内部方式时钟电路，(b)外接时钟电路在内部方式时钟电路中，必须在XTAL1和XTAL2引脚两端跨接石英晶体振荡器和两个微调电容构成振荡电路，通常C1和C2一般取30pF，晶振的频率取值在1.2MHz~12MHz之间。对于外接时钟电路，要求XTAL1接地，XTAL2脚接外部时钟，对于外部时钟信号并无特殊要求，只要保证一定的脉冲宽度，时钟频率低于12MHz即可。晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端送入内部时钟电路，它将该振荡信号二分频，产生一个两相时钟信号P1和P2供单片机使用。时钟信号的周期称为状态时间S，它是振荡周期的2倍，P1信号在每个状态的前半周期有效，在每个状态的后半周期P2信号有效。CPU就是以两相时钟P1和P2为基本节拍协调单片机各部分有效工作的。2、MCS-51片内有一个高增益反相放大器，其输入端(XTAL1)和输出端(XTAL2)用于外接石英晶体和微调电容，构成振荡器，如图所示。电容C2和C3对频率有微调作用，电容容量的选择范围一般为30pF士10pF。振荡频率的选择范围为1.2～12MHz。在使用外部时钟时，8051的XTAL2用来输入外时钟信号，而XTAL1则接地。3、上图为时钟电路的原理图。分为单片机系统、单片机复位电路、按键电路、数码管位选电路、数码管段选电路、数码管显示电路、蜂鸣器电路、温度采集电路。使用单片机的P2口进行数模的输出，P1^4、P1^5、P1^6与74HC138连接实现数码管位选，按键电路接入P1^0、P1^1、P1^2、P1^3四个I\O口，通过程序控制，扫描该四个引脚的信号实现时间的调节。蜂鸣器通过与三极管8550连接，终接入P1^7，时间设定启动使其发声。温度传感器接入P3^7，将采集到的模拟信号转化为数字信号后传到单片机。4、ATmega16单片机的时钟电路和输出I/O电路：5、按键处理设置为：当有没键按下时，时钟正常运行；当按K1，时钟停止走动，按K2对秒进行调整；当K1按2次时，按K2对分进行调整；当K1按下3次时，按K2对小时进行调整，当按下4次K1时，校时完毕，时钟按设定的时间进行正常走时。当按1次K3进入闹钟设置界面，时钟继续进行走时，按K2对秒进行设置；当按2次K3，按K2对分进行设置；当按3次K3，按K2对秒进行设置；当按下4次K3时，闹钟设置完毕进入时钟显示界面。电路图如下：独立按键电路6、单片机利用外部12MHZ晶振构成振荡电路作为时钟源，时钟电路的原理如下图。7、P10控制调时分秒的哪一位，P11调时分秒的加，P12按下显示时间，P13按下显示闹铃，P14按下显示秒表，并且P14还是秒表的暂停和复位开关。转载自维库电子市场网。

随着高新技术在军事领域的广泛运用，武器装备逐步向高、精、尖方向发展。传统的军事训练由于训练时间长、训练费用高、训练空间窄，常常不能达到预期的训练效果，已不能满足现代军事训练的需要。为解决上述问题，模拟训练应运而生。为进一步提高训练效果，本文利用智能语音交互芯片设计了某模拟训练器的示教与回放系统。示教系统为操作人员生动的演示标准操作流程及相应的操作现象，极大地缩短了对操作人员的培训时间，提高了培训效果。回放系统通过记录操作训练过程中各操作人员的口令、声音强度、动作、时间、操作现象等，待操作训练结束后通过重演训练过程，以便操作者及时纠正自己的问题。示教系统也可理解为对标准操作训练过程的回放。该系统不需要虚拟现实技术的支持，在小型的嵌入式系统上就可以实现。1系统原理该模拟训练器由一台测控计算机和多台从设备组成。如图1所示。在此仅对一台从设备进行介绍，其硬件系统主要由测控计算机、Arduinomega2560控制器、语音识别单元、声强检测单元、语音合成单元、面板控制单元、仪器面板等组成。面板控制单元较为复杂，包含多种控制电路，在模拟训练中负责该从设备在Arduinomega2560控制器的控制下完成整个训练过程，在示教与回放系统中完成对刚才操作训练操作现象的重演，其具体电路设计在此不做介绍。语音识别单元负责识别操作人员的操作口令；声强检测单元负责检测声强大小并以此作为判断是哪台从设备操作人员口令的依据；Arduinomega2560控制器负责监视仪器面板各元件的状态来识别操作人员的动作，从而完成对操作训练过程的记录。各仪器的操作现象根据操作动作事先编制无需记录。在操作回放过程中，测控计算机根据所记录的数据，通过控制相应从设备的Arduinomega2560控制器重现所记录的操作过程。2单元系统设计2.1语音识别单元设计目前，语音识别技术的发展十分迅速，按照识别对象的类型可以分为特定人和非特定人语音识别。特定人是指识别对象为专门的人，非特定人是指识别对象是针对大多数用户，一般需要采集多个人的语音进行录音和训练，经过学习，从而达到较高的识别率。本文采用的LD3320语音识别芯片是一颗基于非特定人语音识别（SpeakerIndependentAutomaticSpeechRecognition，SIASR）技术的芯片。该芯片上集成了高的A/D和D/A接口，不再需要外接辅助的FLASH和RAM，即可以实现语音识别、声控、人机对话功能，提供了真正的单芯片语音识别解决方案。并且，识别的关键词语列表是可以动态编辑的。其语音识别过程如图2所示。语音识别单元采用ATmega168作为MCU，负责控制LD3320完成所有和语音识别相关的工作，并将识别结果通过串口上传至Arduinomega2560控制器。对LD3320芯片的各种操作，都必须通过寄存器的操作来完成，寄存器读写操作有2种方式（标准并行方式和串行SPI方式）。在此采用并行方式，将LD3320的数据端口与MCU的I/O口相连。其硬件连接图如图3所示。语音识别流程采用中断方式工作，其工作流程分为初始化、写入关键词、开始识别和响应中断等。MCU的程序采用ARDUINOIDE编写［5］，调试完成后通过串口进行烧录，控制LD3320完成语音识别，并将识别结果上传至Arduinomega2560控制器。其软件流程如图4所示。2.2声强检测单元设计在进行语音识别时需要判断是某一台从设备操作人员的口令，为此设计声强检测单元电路，该电路仅需能够判断出相对声强的大小，无需检测声级，对检测要求较低。电容式MIC声音传感器将外部声音信号转换成电信号，经NE5532放大电路进行放大，将输入的微弱音频信号转换为具有一定幅值的电压信号，该电压信号经AC/DC有效值转换电路进行装换后进行再次放大，终由Arduinomega2560控制器的A/D进行采样。图5给出了声强检测单元的电路原理图，其中D1端接Arduinomega2560控制器的A/D，INT1端接Arduinomega2560控制器的外部中断1.当外界声音信号大于预设的阈值时，三极管导通INT1端由高电平变为低电平产生外部中断，控制器响应中断并进行A/D采样，采样数据经均值滤波后保存，待测控计算机查询时上传该声强数据。2.3语音合成单元设计TTS（TextToSpeech）文本转语音技术是人机智能对话发展的趋势。基于TTS技术的语音系统无需事先录音就能够随时根据查询条件查出并合成语音进行播报，从而大大减少了系统维护的工作量。利用此技术，通过MCU或者PC机就能控制语音芯片发音［4］。本文采用SYN6658中文语音合成芯片进行语音合成。SYN6658通过UART接口或SPI接口通信方式，接收待合成的文本数据，实现文本到语音（或TTS语音）的转换［6］。控制器和SYN6658语音合成芯片之间通过UART接口连接，控制器通过串口通信向SYN6658语音合成芯片发送控制命令和文本，SYN6658语音合成芯片把接收到的文本合成为语音信号输出，输出的信号经LM386功率放大器进行放大后连接到喇叭进行播放。如图6所示。SYN6658语音合成电路采用芯片硬件数据手册提供的典型应用电路进行设计［5］，在此不做介绍，功率放大电路采用美国国家半导体生产的音频功率放大器LM386进行放大。在进行语音合成时首先进行初始化，包括发音人选择、数字处理策略、语速调节、语调调节、音量调节等。由于该系统要模拟多人发音，所以不同的从设备设置不同的发音人及语调与语速以便于区分。初始化后等待测控计算机的语音合成命令，待收到命令后芯片会向上位机发送1字节的状态回传，上位机可根据这个回传来判断芯片目前的工作状态。语音合成流程图如图7所示。3系统软件设计示教与回放系统的软件设计包括测控计算机的软件设计和各从设备Arduinomega260控制器的软件设计。测控计算机是整个系统的控制，其软件采用C#进行编写，在示教与回放系统中主要是对操作数据的记录以便根据所记录的数据对操作过程进行回放，需要记录的数据包括：各从设备操作人员的操作口令，操作动作，口令及动作时间，各操作对应的操作现象。为简化记录数据，事先编制好各事件代码，记录过程只记录代码，大大提高程序效率。建立结构体如下：在操作训练过程中测控计算机每隔50ms对下位机进行控制及轮询，并记录反馈数据，在数据记录时以50ms为一个单位。采用定时器对时间进行控制。在回放过程中首先比对当前时间和所记录的时间，当所记录的时间与当前时间吻合时测控计算机控制下位机执行该事件，完成事件回放。Arduinomega2560控制器负责接收测控计算机的控制指令并执行指令，读取语音识别结果，对声强数据采集和处理，控制语音合成单元进行语音合成等。Arduinomega2560控制器采用串口中断的方式进行命令接收。只有正确接收到命令才会执行并回传结果，若测控计算机在限定时间内未收到回传结果则表明发生错误，测控计算机需重新发送。数据接收流程图如图8所示。4总结本文利用智能语音芯片设计了某模拟训练器的示教与回放系统，该系统不需要现在流行的虚拟现实技术的支持，仅在MCU的控制下就可以运行。该系统也可以在小型的便携式设备上实现，具有良好的应用前景。来源：维库电子市场网

该设计运用三星公司的S3C2440，结合ICRoute公司的高性能语音识别芯片LD3320，进行了语音识别系统的硬件和软件设计。在嵌入式Linux操作系统下，运用多进程机制完成了对语音识别芯片、超声波测距和云台的控制，并将语音识别技术应用于多角度超声波测距系统中。通过测试，系统可以通过识别语音指令控制测量方向，无需手动干预，将测量结果通过语音播放出来。1.引言语言是人类传播信息的重要手段，语音识别则是实现语音控制的关键技术。采用嵌入式语音识别技术使得设备具有功耗低、使用简便、灵活等优点，摆脱了复杂按键和按钮的困扰，在服务机器人、智能家居及消费电子等领域发挥着重要作用。2.系统构成与原理语音识别主要包括两个阶段：训练阶段和识别阶段。在训练或识别过程中，都必须对输入语音进行预处理和特征提取。训练阶段通过用户输入的若干次训练语音，经过预处理和特征提取后得到特征参数，通过特征参数建模，进而建立训练语音的参考模型库。而识别阶段是将输入语音的特征矢量参数和参考模型库中的参考模型进行相似性度量，然后把相似度的输入特征矢量作为识别结果输出，从而达到语音识别目的，如图1所示。语音识别技术可分为：特定人识别和非特定人识别两种。特定人识别是指需要对待识别人的语音进行采集训练，识别对象为专门的人;非特定人识别是指识别对象为大多数用户，一般要采集多个人的语音进行录音、训练和学习，从而达到较高的识别率。在实际应用中，现代技术开发嵌入式语音识别有两种实现方式：调入嵌入式语音开发包和外扩语音识别芯片。本文的语音识别系统方案是以嵌入式处理器S3C2440为，外扩非特定人语音识别芯片LD3320，并将超声波测距模块和云台相结合作为系统的机械执行机构。系统测量过程如下：首先根据语音指令控制两自由度云台的位姿，使超声波探测器指向特定方向，然后开启超声波探测器，测量出前方障碍物距离，将测量结果转化为可以播放的二进制数据流，通过LD3320的播放功能完成数据的播放。3.硬件电路设计方案硬件电路主要包括语音识别部分、主控部分、超声波测距部分和舵机控制部分，如图2所示。处理器为三星公司的S3C2440，系统主频可达533MHz，支持SPI、I2C、UART等接口，能够满足控制系统的需求。主控芯片S3C2440通过SPI总线完成对语音识别模块的读写操作，超声波测距部分和舵机控制部分由处理器的GPIO进行统一控制。3.1语音识别电路设计为了使系统能够识别操作人员发出的语音指令，设计中采用了由ICRoute公司设计生产的非特定人语音识别芯片LD3320，它集成了语音识别处理电路和一些外部电路，包括AD、DA转换器、麦克风接口、声音输出接口等，不需要外接任何的辅助芯片如Flash、RAM.在主控制器的控制下，可以识别出预先添加到识别列表中的内容。设计中参考了ICRoute发布的LD3320数据手册，图中LD3320的P0、P1、P2引脚通过SPI接口与嵌入式处理器相接，控制信号WRB、CSB、RSTB以及中断返回信号引脚INTB与处理器S3C2440直接相连，如图3所示。3.2超声波测距和舵机控制电路设计超声波测距原理相对比较成熟，系统中采用超声波测距模块HC-SR04.该模块有两个TTL电平通信引脚，兼容3.3V电平。其中，控制端口Trig发一个10us以上的高电平，接收端口Echo将输出与距离成正比的高电平信号。当Echo有高电平输出时就开启处理器定时器，当端口电平跳变为低电平时关闭定时器，根据定时器的值可计算得到障碍物的距离。其中，控制端口Trig和接收端口Echo分别接至处理器的GPG9、GPG6引脚。超声波测距模块的感应角度小于15°，为了扩大测距的感应角度范围，将超声波测距模块安装在两自由度云台上，其中，舵机为SG90(9G)，旋转角度为180°。处理器通过GPB0和GPB1分别控制两个舵机以实现云台的旋转，以测量不同方向的障碍物，如图4所示。4.软件设计方案系统软件基于嵌入式Linux操作系统，实现了语音识别、语音播放、超声波测距和舵机控制等任务，使用fock机制为每项任务分配独立的进程，使系统可以进行多任务处理。针对不同功能模块编写了相应的底层驱动程序，为上层应用程序提供了调用接口。系统工作流程如下：处理器通过SPI总线对语音识别芯片LD3320进行通用初始化，使语音识别芯片进入循环识别模式，系统处理器反复启动语音识别过程。如果有识别结果，则根据识别作相应处理后(比如播放某个声音作为应答)再启动下一个识别过程。处理器通过SPI总线读取C5寄存器的识别结果并分析，将语音命令转换为超声波测距和舵机的控制信号，完成多方位测距任务，如图5所示。别功能程序设计语音识别芯片LD3320的特色是兼有语音识别和MP3播放的两项功能，在功能切换的时候，必须进行通用初始化，对芯片进行一系列的设置。语音识别功能的驱动程序工作流程为通用初始化à语音识别用初始化→写入识别列表→开始识别→响应识别中断。为了提高识别成功率，在识别列表中增加了“垃圾关键词”以吸收错误的识别。上层应用程序为语音识别功能分配了单独的进程，通过ioctl()函数控制LD3320的工作状态，read()函数可以读取识别结果。程序中使用select机制实现read()函数的非阻塞访问。同时，设定select监控超时时间，在超时后，重新初始化语音识别芯片LD3320，为下语音识别做准备，如图6所示。4.2语音播放功能程序设计LD3320支持MP3数据播放，程序中操作顺序为：通用初始化à播放模式初始化à音量调节à开始播放，并准备好中断响应函数，打开中断允许位。在程序中，首先将数字0~9、“十”、“百”、“点”的语音MP3数据分别转换为标准C语言数组格式文件，将该文件添加到工程中进行统一编译。然后把需要播放的距离数据进行拆分，并对每一位进行查表操作，得到相应的语音数据。例如，将距离数据12.5拆分为：“1”、“十”、“2”、“点”、“5”。将查表得到的语音数据按从左到右的顺序组合，并存储到LD3320的播放数据存储器，在即将播放完毕时，芯片会发出中断请求，在中断响应函数中连续写入播放数据，直到声音数据播放完毕。4.3超声波测距和云台控制程序设计超声波测距功能的驱动程序属于Linux字符型驱动，利用ioctl()函数对相应GPIO进行时序控制，完成超声波的发射和接收。在接收端口输出高电平脉冲信号时，触发系统中断并使用定时器计算得到高电平持续时间△T，根据公式(1)完成距离S的测量。式中V为超声波的传播速度，常温下超声波在空气中的传播速度是340米/秒。在应用程序中，可以通过read()函数读取到所测量的距离值。S=VXΔT/2(1)两自由度云台由两个舵机组成，分别控制云台水平和垂直方向的旋转角度。在驱动程序中，首先打开定时器PWM功能并设置定时周期，然后映射定时器中断函数，使能定时器，使定时器开始运行。程序中根据实验者发出的语音指令，利用ioctl()函数控制定时器输出两路PWM信号，分别控制两个舵机的旋转角度，将运动合成为云台的位姿。5.结语本文介绍了嵌入式语音识别技术在超声波测距系统中的一种应用以及实现方式，实验人员可以通过预先定义好的语音指令(例如：“开始测量”、“左上方”、“前方”)实现对系统的控制，并利用超声波进行距离测量。测量完成后，系统通过语音播放的方式将测量结果反馈给实验人员，完成人机交互，提高了用户体验度。本系统具有易扩展的优点，可以将其应用到其它嵌入式控制系统中。来源：维库电子市场网

数字温度计采用进口芯片组装精度高、高稳定性，误差≤0.5%，内电源、微功耗、不锈钢外壳，防护坚固，美观精致。数字温度计采用进口高精度、低温漂、超低功耗集成电路和宽温型液晶显示器，内置高能量电池连续工作≥5年无需敷设供电电缆，是一种精度高、稳定性好、适用性极强的新型现场温度显示仪。是传统双金属温度计的理想替代产品。1、基于STC8A8K64S4A12单片机设计的数字温度计这项工作是基于STC8A8K64S4A12单片机设计的数字温度计，当按下按钮时，它可以通过数字管显示当前环境温度。1.微控制器芯片STC8A8K64S4A12（C86615）。封装LQFP-64_10x10x05P2.轻触摸开关C318884，与MOS管协作C85758到实现功率控制。3.使用三位数字SMD数字管显示温度，精度为正负1度。4.数字管直接由IO端口驱动，无需额外的驱动器IC。5.使用C70373焊接电池座并插入CR2032纽扣电池。6.SMD温度传感器C177147，电压1.7V至5.5V。7.设计一层PCB覆盖层，在中间安装铜柱或一排排针，以保护锂电池和传感器，并露出通常的受力位置以方便按钮。8.纽扣电池的位置应易于更换。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/183652、基于51单片机数字温度计温度报警器-简易版系统设计（原理图+程序仿真+论文）1.研究（设计）内容采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测。用数码管直接显示温度值，微机系统作为数字温度计的控制系统。（1）检测的温度范围：-55℃～125℃，检测分辨率0.1℃。（2）用4位数码管来显示温度值。2．拟达到目标设计出来的电子温度计能够精确的测量出温度值，能够显示-55℃～125℃的温度。3.拟解决的关键问题及重点、难点元件的选用：包括主控制器（单片机）、显示数码管、温度传感器等。主板电路的设计：系统整体硬件电路包括，传感器数据采集电路，温度显示电路，上下限报警调整电路，单片机主板电路等。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/191073、基于51单片机及DS18B20温度传感器的数字温度计电路方案设计该文件为基于51单片机及DS18B20温度传感器的数字温度计电路方案，文件包含仿真及仿真程序实物元件器件清单及实物程序，还有设计说明文档方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/171214、AVR16单片机数字温度计温度检测阈值报警2（原理图+源码+pcb+参考文档）产品功能描述：本系统由单片机核心、DS18B20传感、LCD1602液晶显示、按键控制、蜂鸣器及电源组成。1、按键说明：减键、加键。2、具体功能：液晶第一行显示温度当前的温度，第二行显示设置的报警温度。可设置温度报警值。当检测的温度值超过设定的阀值时，发出声光报警。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/176785、基于51单片机的数字电子温度计(源码+原理图+仿真等资料)功能：1.本设计采用STC89C51/52（与AT89C51/52、AT89S51/52通用）单片机做为主控制器。2.单片机+最小系统+数码管显示模块+数码管驱动模块+温度采集模块+按键控制模块3.采用DS18B20温度传感器测温，测温范围-55~+125℃摄氏度，精度0.1摄氏度（显示到小数点后一位），误差±0.5度；4.采用0.56英寸四位一体共阳数码管显示当前温度；5.有一个复位按键。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/151806、如何使用Arduino和LM35传感器制作温度计硬件部件：ArduinoUNO和GenuinoUNO×1个LM35温度传感器×1个电阻330欧姆×10电阻10k欧姆×3蜂鸣器×1个PTS645系列开关×1个软件应用程序和在线服务：ArduinoIDE手动工具和制造机：激光切割机（通用）测量给定环境的温度非常重要，因为通过此参数，可以控制各种过程，例如工业过程，与孵化器有关的过程，用于制冷小型设备或大型系统的过程以及中央处理单元（CPU和其他应用程序。除了这些应用程序外，当环境温度高于或低于预定值时，可以使用适当配置的温度传感器来激活其他设备，例如，当环境温度高于设定值时，空调将发挥更大的作用。值，导致更多的热量从环境中排出，直到达到设定的温度。因此，在使用LM35温度传感器的Didactic温度计的情况下，开发了类似的应用程序。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/192697、MSP430单片机恒温箱热水器温度计加热控制系统5（原理图+源码+pcb+参考论文）产品功能描述：本系统由MSP430F149单片机核心、LCD1602液晶显示、蜂鸣器报警、按键、温度传感器DS18B20、继电器控制及电源组成。1、实现0-100℃温度检测，精读达到0.1℃，并在LCD1602显示屏显示，同时显示温度上下限数据。2、通过4个按键设置温度上下限值，如果温度值不在上下限范围，蜂鸣器将会报警；3、如果温度值低于下限，继电器将会启动控制输出（用于接加热丝），如果温度值高于上限，继电器断开表示停止加热。4、按键操作有，设置、数据-、数据+、取消设置。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/176898、MSP430单片机超低功耗温度计检测报警系统（原理图+源码+pcb+参考文档）产品功能描述：本系统由MSP430F149单片机核心、LCD1602液晶显示、蜂鸣器报警、按键、温度传感器DS18B20及电源组成。1、实现0-100℃温度检测，精读达到0.1℃，并在LCD1602显示屏显示。同时显示温度上下限数据。2、通过4个按键设置温度上下限值，如果温度值不在上下限范围，蜂鸣器将会报警。3、四个按键分别为设置键、设置加、设置减、取消设置。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/17688来源：电路城

学习单片机的怕是都做过交通灯设计了吧，交通灯简直是课设的最爱了，简单好理解，小白快速入门必备，整理了电路城上8个交通灯精品设计实例，小白想要学习的不要错过哦。1、基于51单片机的十字路口交通灯设计（原理图+源码）由STC89C52单片机+数码管模块+LED指示灯模块+按键模块+电源构成具体功能：1、红灯和绿灯相互转换经过黄灯，并且黄灯闪烁三次；2、主干道方向通行30秒，辅干道通行20秒，单独左转信号15秒，先直行信号，后左转信号；3、设置自动、手动、特殊情况三种方式。自动模式下自动显示各种状态的倒计时，红绿灯自动切换；手动模式下可以根据道路车流量情况手动调节红灯绿灯相应时间；紧急情况下所有路口红灯亮，黄灯闪烁，以便120、110等及时通行。https://www.cirmall.com/circuit/183922、交通灯控制系统设计方案（PCB+原理图+Protues仿真+设计报告+物料清单）功能：主、支干道交替通行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒；绿灯亮表示可以通行，红灯亮表示禁止通行；每次绿灯变红灯时，黄灯先亮5秒(此时另一干道上的红灯不变)https://www.cirmall.com/circuit/155983、基于单片机的交通灯系统设计(原理图+源码+仿真图)本设计以单片机为核心，以LED数码管作为倒计时指示，实现实时显示系统各种状态，系统还增设了根据交通拥挤情况可分别设置主干道和次干道的通行时间，以提高效率，缓减交通拥挤。本系统所要研究的主要内容:(1)设计一个交通灯控制系统电路，两个方向的车道根据车辆的多少可以通过按键设置来调节倒计时时间，车辆多的放行时间多一点，车辆少的放行时间少一点。(2)黄灯先亮几秒,绿灯变红灯时才可以变换车道通行。(3)用驱动装置，驱动数码管显示器显示倒计时的时间，让他跟红绿灯的时间相匹配。(4)考虑到特殊车辆情况，设置了紧急转换按键，可以转换五种模式。（图在仿真截图里，把五种特殊工作模式写在论文里，把图片也放里面）https://www.cirmall.com/circuit/175284、基于51单片机的十字路口交通灯系统设计（仿真电路+代码）基于51单片机的十字路口交通灯系统设计功能如下：1、东西南北向均设置红黄绿灯2、倒计时均以减计数的形式3、绿灯最后3秒具有闪烁功能，绿灯转红灯，黄灯持续3秒4、东西南北通行时间均可以通过矩阵按键设置本设计通过51单片机编程，结合proteus仿真软件实现以上功能。本设计源于南通大学《单片机课程设计》，全部都是个人原创，希望对学习单片机的同学有所帮助。https://www.cirmall.com/circuit/192365、51单片机智能交通灯红绿灯堵车流量红外检测（pcb+源码+电路图+论文）产品功能描述：本系统由STC89C52单片机、LED灯指示、红外避障传感器、lcd1602显示及电源组成。1、道路为东西南北走向的十字路口，东西、南北都有对应的红绿黄灯。2、系统正常模式下，均为红灯亮10秒，然后黄灯亮3秒，然后绿灯亮10秒，并依次循环。（同一时刻，每套红绿灯系统只有1个灯亮）。3、在南北方向的马路增加1路红外避障检测，如果南北绿灯情况下，检测到车辆过多以5个位例，5个及以上，绿灯延时10s，对应东西红灯相应延时10s。保证南北绿灯时间延长，通车多，防止堵车。4、在东西方向的马路增加1路红外避障检测，如果东西绿灯情况下，检测到车辆过多以5个位例，5个及以上，绿灯延时10s，对应南北红灯相应延时10s。保证东西绿灯时间延长，通车多，防止堵车。5、每次绿灯，人数过多只能延时一次，否则影响另一方向车道行驶。6、增加1602显示东西南北灯显示参数，以及车流量参数。https://www.cirmall.com/circuit/178866、基于51单片机系统开发的智能交通灯控制系统的完整方案设计（原理图+源码+pcb）十字路口交通灯控制系统具体控制要求如下：要求所有的信号灯受启动、停止按钮的控制。当按下启动按钮，信号灯系统开始工作并周而复始地循环动作。首先南北红灯点亮80秒，同时东西绿灯也点亮并持续60s，60s到时，东西绿灯以1Hz的频率闪烁3s后熄灭，同时东西黄灯点亮并持续2s后熄灭，接着东西左转弯绿灯持续点亮10后，转为闪烁3s后熄灭，同时东西左转黄灯点亮并持续2s后熄灭，接着东西红灯点亮并持续70秒。同时南北绿灯点亮并持续50s，50s后，南北绿灯以1Hz的频率闪烁3s后熄灭，同时南北黄灯点亮并持续2s后灭，接着南北左转弯绿灯持续点亮10s后，转为闪烁3s后熄灭，同时南北左转黄灯点亮并持续2s后熄灭，然后南北红灯再次点亮80秒,进入下一个循环。按下停止按钮所有信号灯灭。https://www.cirmall.com/circuit/170357、基于51单片机的智能交通灯方案设计（采用stc89c52+源代码+仿真图+原理图）本设计采用stc89c52，提供源代码和仿真图和原理图，具有以下功能：1、有绿灯、红灯、黄灯、左转灯、人性道红绿灯指示；2、数码管倒计时显示；3、根据车流量调整东西南北方向的时间；4、8*8点阵屏显示，安全第一，小心驾驶（文字可调整，根据取模软件得到相应的编码）；5、有三个按键设置，一个按键暂停计时，一个按键进入夜间模式、黄灯闪烁，一个按键切换时间段、不同的时间段红绿灯时间不一样；https://www.cirmall.com/circuit/167548、基于51单片机的智能交通灯电路方案设计（含电路图+程序+讲解教程+protues仿真等）交通信号灯分布于东南西北，每个路口均有三个。南北方向绿灯和东西方向的绿灯不能同时亮；如果同时亮，则应自动立即关闭信号灯系统，并立即发出报警信号。系统工作后，首先南北红灯亮并维持30s；与此同时，东西绿灯亮，并维持25s时间，到25s时，东西绿灯熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮并维持5s，然后东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮；东西红灯亮并维持30s；与此同时，南北绿灯亮并维持15s；然后，南北绿灯熄灭南北绿灯熄灭时，南北黄灯亮维持5s后熄灭；同时南北红灯亮，东西绿灯亮。至此，结束一个工作循环,如下交通信号灯变化表。https://www.cirmall.com/circuit/17064

随着超声波技术的发展，超声波在风速测量、流体的流速和流量的测量中起到了重要作用。目前，采用超声波进行风速测量的方法主要有超声波时差法、多普勒法、相关法、卡门涡街原理、相位差法和超声波频率差法。超声波时差法是目前应用的早并且为广泛的一种测风方法，因其具有原理简单，安装方便等优点，适用于大量程大风速的场合。时差法测量的关键技术在于准确测量小风速时的时间差值。在风速小于0.2m/s时，需要测量的时间需要达到二十纳秒，甚至更小，测量低风速时的时差较为困难，并且受环境温度影响较大。文中通过互相关法对检测的数据进行处理，有效的提高了测量。1超声波风速风向检测仪的结构和测量原理超声波测风采用时差法，其原理是利用超声波信号顺风和逆风传播的时间差来测量风速和风向。超声波时差法测风模型如图1所示。A、B分别为收发一体式超声波换能器，超声波换能器A和B的连线与风向成45度角，设置A与B的垂直距离为L，则A与B的超声波传输距离为基于DSP的超声波式风速风向检测仪的设计。当风速为VAB，风向由A流向B时，有式中tAB、tBA分别为超声波从A点到B点的传输时间和从B点到A点的传输时间，θ角为45度，由(1)、(2)得，由(4)可以看出，只要测得超声波从A到B和从B到A的传输时间，就可以计算出风速。当L的取值为0.1m时，风速达到0.2m/s，标况下c=340m/s，计算tAB、tBA分别为415.76824μs、416.11425μs，tBA-tAB=346ns，处理器芯片的主频达到100MHz，检测分辨率也只有10ns，误差比较大;超声波在空气中传播速度受温度影响，需要对温度造成的误差进行修正;同时超声波换能器在接收超声波时是逐步起振和余振逐步消失的过程，因此由硬件带来的误差对时间差的测量具有较大的影响，采用直接测量时间差的方法会造成测量结果严重失真。本文测量超声波在空气中传播的时间差，采用对时间测量信号进行互相关法进行计算，互相关法的优点在于其测量高，对环境噪声具有很强的免疫性。相关函数描述了一个信号过去时间和现在时间的相互关系，也可以估计信号的下一个取值，相关函数能够描述两个信号之间的相互关系或者相似性程度。由信号相关性可知，r1(t)和r2(t)的互相关函数R12(t)为R12(τ)为信号r1(τ)和r2(τ)的时间差τ的函数，τ=t1-t2，当时互相关函数取得值时，有t=τ，此时的τ值即为需要测量的时间差。通过DSP对相关函数进行计算得到，但是，对大量数据逐点计算相关函数，运算量非常大耗时长，实时性差。在本文中，将时域的相关函数变换为频域中进行计算，可以极大提高计算效率，如下式所示，根据时域信号的卷积的离散傅里叶变换等于信号傅里叶变换在频域内的乘积，频域内的傅里叶变换计算完成后，通过傅里叶反变换变换为时域的相关计算结果，如下式所示，在计算结果中选取相关结果值对应的时间t，即为我们需要的时间差。2超声波的温度补偿根据欧拉方程，声音在空气中的传播速度为：c=331+0.6T式中T为环境的实际温度，单位为摄氏温度。电路中对温度的检测本文采用DS18B20数字式温度传感器，采用数字式温度传感器测量温度基本准确，能够满足测量的要求，并且具有接口电路简单，价格低廉和操作方便等优点。3低风速复杂风向干扰滤除在煤矿井下巷道中，因风速风向检测仪的安装位置、附近影响风路等因素的存在，当风速减小至低于0.1m/s时，实际风向呈现出摇摆状态，导致风向指示不断的正反两个方向跳变，传感器的输出信号一直的在跳变，由于低风速时风向的状态与风向改变状态及相应的风速大小有关，所以本文采用风速矢量统计加权的方法，确定低风速时风向的稳定指向。在设定时间内T内。采样N点矢量风速，规定从A到B为正向矢量风速，则第N点的风速大小为aN，方向为bN，这时间T内N点风速的加权值y0为：4硬件电路设计超声波测风仪系统硬件以TI公司的TMS320VC5509A低成本处理器为进行设计，TMS320VC5509A是定点型的高速数字信号专用处理器，主频高达200MHz，主要应用于实时的数字信号处理场合，是功耗较低的一款DSP芯片型号，具有较好的实时性能。硬件控制系统主要包括DSP芯片的时钟电路、复位电路以及程序调试电路等。超声波发送和接收电路为硬件设计的重点，发射电路完成超声波以150Hz的频率通过超声波探头发送出去，在接收端通过超声波换能器将接收到的超声波进行滤波放大后输出至处理芯片进行处理。发送电路和接收电路分别如图2、3所示。在发送电路中，采用CD4069反相器启动，CD4069具有驱动能力强、电路简单等优点，价格低廉具有较高的性价比;接收电路中，由超声波换能器接收超声波信号，接收到的超声波信号经过告诉运算放大器LMH6643构成的滤波和放大电路放大后，输出至DSP，DSP对超声波信号进行采集并进行数字处理。5系统软件设计系统的程序设计主要包括系统各个模块初始化设置，超声波发送和接收控制，数据采集模块，数字信号处理模块，显示模块和对外通信模块。系统初始化完成DSP芯片的时钟配置、ADC、定时器和串口的初始化配置等。数据采集利用ADC完成超声波信号的采，数字信号处理模块主要完成对采集到的超声波信号进行运算得出准确的风速测量值，利用液晶模块将测量风速和风向值进行显示，利用串口将测量值进行输出。软件流程图如图4所示。6测试与分析在测试中，阈值Zz和阈值Zf分别设置为0.1m/s。采用TES-1340和ST733风速风向仪测量实际的风速，作为标准值，将风速风向检测仪的测量值与其对比，对同一点风速和风向进行多次测量，测量数据平均值如表1所示。通过表1可以看出，风速在大于0.2m/s时的基本误差小于0.2m/s，风向无误差;当风速小于0.1m/s时，检测仪的输出风速为0m/s，符合阈值的设定输出值。7结论文中对基于DSP的超声波式风速风向传感器进行了硬件和软件的研究与设计，阐述了超声波测量风速和风向的原理以及软件和硬件的实现方法，采用TMS320VC5509A作为控制和数据处理的，极大的提高了数据的处理速度。通过反复的实验验证，该风速风向检测仪提高了风速的测量范围和测量的，具有较强的实用性。来源：维库电子市场网

数字时钟是一个在主屏幕显示数字时间和日期的android桌面插件。是一款朴实简约的时钟widget，能展示时间，触摸激活闹钟和日历，并且字体颜色都可以进行设置，界面看起来十分的简洁大方，有iPhone的气势！有大量的自定义功能，可以为时间和日期设置数百万中RGB颜色，可以选择不同的背景，可以显示/隐藏上午/下午，选择Widget单击操作，支持多国语言以及蜂窝平板。1、基于STC89C52单片机LCD1602显示的DS1302时钟带温度采集显示使用STC89C52RC单片机作为主控、使用DS1302计时芯片计时（类SPI协议，电池可维持走时），使用LCD1602液晶显示时间和温度DS18B20数字温度采集1、由于资料对应的电路图很简单，不再上传原理图。2、本资料是经过调试后，再出来销售的，只要不接错线基本上没问题。3、单片机使用11.0592M晶振。4、程序对应的接线顺序管脚，请看图片和程序内部sbit。5、如果你觉得你半天就能够写出视频效果的代码，那么请绕道。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/137062、基于51单片机的数字时钟（原理图+源码）由STC89C52单片机+DS1302时钟芯片+按键模块+LCD1602显示+电源构成1、可以显示年、月、日、时、分、秒、星期、农历；2、按键可以设置闹钟及报警；3、按键可以调整时间，显示是平年还是闰年。共4个按键：设置、加、减、切换。全部资料包括程序（注释）、AD原理图、protues仿真、参考论文、程序讲解、仿真讲解、仿真视频、原理图讲解、资料使用介绍等，全网最全！！方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/184063、基于74系列逻辑门的数字电子时钟通过简单的逻辑芯片实现数字电子钟。要点在于用555芯片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲,用74LS160(10进制计数器)74LS00(与非门芯片)等连接成60和24进制的计数器,再通过七段数码管显示，构成了简单数字电子钟。设计任务设计一个有“星期”“时”，“分”，“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时，报时功能的电子钟；设计要求1.CD4060分频器对32.768kHz晶振的频率分频，得到1Hz的时钟频率；2.分秒00～59即六十进制计数器；3.时00～23即二十四进制计数器；4.星期1～7即七进制计数器；5.能通过四个独立开关，分别进行星期，时，分，秒的校时。6.整点报时，在整点前倒数7秒进行报时，最后3秒长鸣后停止。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/150524、电子万年历DHT11+DS1302+继电器电源模块、时钟模块、显示模块、键盘接口模块、温度测量模块和闹钟模块共六个模块组成，采用无字库的LCD12864文件附带完整得源代码和程序文件加参考论文，和自模提取工具，随意自己DIY不懂就问，附带联系方式。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/126525、51单片机计算机授时系统设计-ds1302-（原理图+程序+论文）随着社会的发展，我们生活中充满了电子产品，我们IT信息人才就是要解决问题的。我们日常生活中需要了解时间，日期温度等模拟量，那么我们平时也可以看手机，上网查找，但是能否有个设备可以放在家里，挂在墙上，或者摆在书桌前。我们随时都可以了解这些信息供我们生活所需。我们要看到这些信息，可以通过显示器，需要主控芯片单片机还有时钟芯片。其实就是数字万年历。本设计以数字集成电路技术为基础，单片机技术为核心。软件设计采用模块化结构。本系统通过8位的共阴数码管显示数据，可以显示公历日期（年、月、日、时、分、秒、星期）。通过串口设置时间。在内容安排上首先描述系统硬件工作原理，着重介绍了各硬件接口技术和各个接口模块的功能；其次，详细的阐述了程序的各个模块和实现过程。电子万年历是实现对年，月，日，时，分，秒，星期数字显示的计时装置，广泛用于个人家庭，车站，码头，办公室，银行大厅等场所，成为人们日常生活中的必需品。数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表。钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，在此基础上完成的万年历精度高，功能易于扩展。可扩展成为诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等电路。所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字时钟及扩大其应用有着非常现实的意义。本设计就是数字时钟简单的扩展应用。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/192296、LED点阵万年历STC8主控+DS1302计时+DS18B20温度+74HC595驱动LED点阵1、全部用74HC595驱动16*32个LED。2、DS18B20采集温度。3、DS1302搭载电池做时钟系统.通过三个按键可以修改时间和闹钟.4、字符取模可以使用压缩包内部的9款中的任意款进行取模。或者网上下载其他软件。5、STC8F2K16S2单片机为控制核心。适合学生做毕业设计和DIY爱好者使用。6、数据I/O口，可以按照使用者的实际情况自由更改。点阵直接模块化，减少电路焊接工作量。需要买模块的可以去祁绪电子进行购买。7、支持USB下载，后续可以自己增加红外遥控等功能。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/7507、电子万年历(闹钟)系统设计（DS1302-18B20-1602）本文介绍了基于STC89C52单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。本设计由数据显示模块、温度采集模块、时间处理模块和调整设置模块四个模块组成。系统以STC89C52单片机为控制器，以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间，它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。温度采集选用DS18B20芯片，万年历采用直观的数字显示，数据显示采用1602液晶显示模块，可以在LCD1602上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有时间校准等功能。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，具有广阔的市场前景。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/154218、基于STM32的高精度LED电子时钟特性：0.8寸大屏幕LED数码管，清晰显示基于STM32F030F4P6微控制器RTC时钟IC采用国产SD3078，3.8ppm，年误差2分钟。温度显示可选的闹铃和钟声功能可选的自动光感应注意：源代码是TrueStudio项目文件，请使用TrueStudio9.3.0版本导入。如果您不想修改源代码，可以直接通过ST-LINK下载二进制文件，该文件位于Debug目录中方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/18902来源：电路城

报警器是一种为防止或预防某事件发生所造成的后果，以声音、光、气压等形式来提醒或警示我们应当采取某种行动的电子产品。报警器(alarm)，分为机械式报警器和电子报警器。随着科技的进步，机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替，经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域，与社会生产密不可分。如：门磁感应器和煤气感应报警器。1、煤气泄露报警器设计方案(原理图+源码+pcb)1.接通电源，绿色电源指示灯亮；2.接通电源，黄色故障灯亮，传感器加热，35秒左右后黄灯灭（传感器出电压3.5V）3.红色报警指示灯，当可燃气体浓度达到40%时，传感器输出电压低于2V时，红色指示灯亮，峰鸣器响、电磁阀电压输出，电磁阀吸合，可燃气体断开。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/159632、参赛-关注家居安全，做好系统安全防御——人体感应报警器设计前言：分享的设计是一个基于51单片机设计的红外热释电的人体感应报警器。当按下布防键30秒钟后系统会进入布防状态，只要一有人进入传感器的范围系统会立即报警，蜂鸣器会发出声音、红色发光二极管会闪烁，提示有人进入。报警方式：红色发光二极管闪烁，蜂鸣器报警。操作说明：1.紧急报警键：按下紧急报警键，系统会马上报警。2.布防键：按下布防键绿色发光二极管会闪烁，说明系统准备开始布防，30秒钟后绿色发光二管会长亮，说明系统进入布防状态了，只要一有人进入传感器的范围内系统马上就会报警。3.取消键：按下取消键可取消当前报警。4.红色发光二极管：当有报警时此发光二极管长亮，否则熄灭。5.绿色发光二极管：用做布防状态指示灯。6.黄色发光二极管：用做传感器指示，当传感器有信号输出，此灯会亮，否则熄灭。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/77283、基于51单片机的温度检测报警器设计基于51单片机的温度检测报警器设计本设计由STC89C52单片机最小系统+DS18B20温度传感器+4位共阳数码管+声光报警模块+键盘模块组成1、主控制器是STC89C52RC单片机2、DS1820温度传感器测量空气温度3、四位共阳数码管实时显示温度，保留一位小数，精度0.5℃测温范围-55~125摄氏度4、三个按键可设置温度上限报警值，温度超限时，蜂鸣器LED声光报警5、上限值保存至单片机内部EEPROM方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/143494、基于51单片机无线多点报警器设计-（源码+电路图+论文）系统分为2个从机和1个主机主机由2路315M无线接收电路、STC89C52单片机核心电路、蜂鸣器报警电路、2路指示灯电路（绿灯、黄灯）从机有2个，分别由避障红外传感器模块和315M无线发射模块组成。功能：将两个从机A、B分别放在两个地方，如果从机A检测到有人经过，则主机蜂鸣器长鸣报警，同时绿色指示灯亮。如果从机B检测到有人经过，则主机蜂鸣器短鸣报警，同时黄色指示灯亮。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/182075、NE555防盗报警器断线报警系统4-（pcb+电路图+论文）产品功能描述：本系统由毕业设计-NE555定时器系统、LM386功率放大器、线断检测及电源组成。1、如果线断开，则喇叭开始鸣叫报警；2、输出通过功率放大器LM386驱动扬声器来实现，且喇叭声音可调节。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/178306、STM32单片机火灾火焰检测报警器120-（pcb+源码+电路图+论文）产品功能描述：本系统由STM32F103C8T6单片机核心板、火焰传感器、LCD1602液晶显示、蜂鸣器报警、按键控制及电源组成。1、通过传感器检测传感器变化，并将传感器触发状态显示在LCD1602液晶上。2、火焰传感器输出高低电平进行检测的。3、三个按键设置报警频率值，分别为设置键、设置+、设置-，其中设置+、设置-只有在设置模式下才能进行操作。4、在设置模式下，液晶有对应的显示标志，设置阈值存储到单片机Flash中，具有掉电不丢失，无需重新设置。5、设置值与采集值实时对比，如果出现异常情况，蜂鸣器报警提醒。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/178087、参赛-消防报警器，光电感烟探测设计(硬件+源码+设计说明等)本文档介绍的光电感烟探测基于光电感烟探测原理，采用瑞萨RL78/I1D单片机通过内部的运算放大器、A/D转换器等功能，实现烟雾探测器的应用。光电感烟式烟雾探测器（简称：烟雾探测器）广泛应用于工业和民用建筑中，在我们的日常生活中充当着一名非常重要的消防安全报警器，可以对将要发生的火灾提前报警预防的作用。烟雾探测器分为独立式和总线式。独立式烟雾探测器采用2节AA电池（5号电池）供电，适用于家庭，小型旅馆等小型民用场所。总线式烟雾探测器采用24V总线供电，适用于办公楼、商场、车站、机场等大型公共场所。方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/65948、NE555红外避障检测报警器14-14-13-（pcb+电路图+论文）产品功能描述：本系统由555定时器系统、传感器模块、蜂鸣器及电源组成。1、平时处于正常状态，蜂鸣器不鸣叫。2、当传感器检测到相应的信号后，系统被触发进入暂态，毕业设计-NE555定时器3脚输出高电平，蜂鸣器鸣叫报警。经过一段时间后，暂态结束，翻转成稳态，3脚输出低电平，蜂鸣器停止报警。并依次循环……方案链接：https://www.cirmall.com/circuit/17841来源：电路城

1.内容简介电子化秤重在生活中，已逐渐取代传统弹簧、天平等量测工具，例如电子计价秤、电子体重秤等。设计电子秤产品主要的组件有：传感器、ADC和MCU单芯片。本文所设计的电子秤就是利用压力传感器(LoadCell)将压力物理量转换为电压讯号，再将电压转换为数字显示出来。由于电压为模拟量，所以要用ADC将它转换为数字信号。此时也需要MCU单芯片来控制电子秤主机板上的讯号处理与显示功能。纮康HY16F188控制芯片内建高精密ΣΔ24BitADC、可程序放大PGA和多段式稳压输出等功能，可以很大幅简化PCB周边线路。具有高分辨率、高分辨率、低温漂的ΣΔ24AD转换器，可以精准完成由模拟到数字的转换。虽然输出速率不是非常高，但用于像电子秤这种对于转换速率要求不高的产品，是没有问题的。2.原理说明2.1感测组件LoadCell的原理是在铝制的棒上面贴上一片由桥式电阻所组成的应变仪，即惠斯顿电桥，如图2-1所示。因为电桥上的4个电阻(阻值相同)，所以当有电压施加在VIN+与VIN-两端时V+=V-，即电桥达到了平衡。分辨率分为外部分辨率和内部分辨率，外部分辨率为LoadCell满量程的输出电压值与需要识别的重量引起的电压值之比，重量可以定义为1g、0.5g、0.1g等。内部分辨率是衡量电子秤等级的一个重要指针。一般我们以目视法认定的内部分辨率通常是指我们经软件处理后LCD显示只有1格滚动时，此时满量程的格数就是内部分辨率，其1格所代表的讯号约为2~3倍RMSNoise。内外分辨率之比越小，电子秤越高，但内外分辨率之比是有限制的。比如LoadCell满量程压差为3mV，要做到3000Count，内外比为1：10的电子秤，如果不经过信号放大，那要处理的信号为3mV/(3000X10)=0.1μV。而ΣΔ24所能处理的信号值大约为65nV，所以假如内外比再减小的话将产生使ADC不能识别的信号。如果使用OPAMP的话则会增加成本。所以内外分辨率之比要稳定在一定范围内。芯片ADC性能能否达到规格要求，通常是以RMSNoise来推算外部是否稳定内部分辨率比值。对于开发电子秤产品而言，使用HY16F188芯片其所能达到的内部分辨率的瓶颈在于InputRMSNoise而不在于ADC的分辨率。HY16F188的ADC待测信号在由PGA、AD倍率调整器的放大后(PGA=32，ADGN=4)，经OSR=32768每秒输出10笔ADC值的条件下，其InputRMSNoise约为65nV，但由于其InputNoise主要由ThermalNoise组成，所以如果我们透过平均的软件处理是可以再将InputNoise进一步降低。如果我们使用8笔的软件平均处理其InputRMSNoise约为40nV，3倍RMSNoise代表约1格的滚动，即为120nV。在使用2.4VLoadCell驱动电压，1mV/V的LoadCell，满量程时压差可达2.4mV，所以在此情形下我们可以得到20000Counts的内部分辨率。2.2控制芯片单片机简介：HY16F系列32位高性能Flash单片机(HY16F188)纮康HY16F系列32位高性能Flash单片机(HY16F188)(01)采用Andes32位CPUN801处理器。(02)电压操作范围2.4~3.6V，以及-40℃~85℃工作温度范围。(03)支持外部20MHz石英震荡器或内部20MHz高RC震荡器。拥有多种CPU工作频率切换选择，可让使用者达到省电规划。(3.1)运行模式350uA@2MHz/2(3.2)待机模式10uA@32KHz/2(3.3)休眠模式2.5uA(04)程序内存64KBytesFlashROM。(05)数据存储器8KBytesSRAM。(06)拥有BORandWDT功能，可防止CPU死机。(07)24-bit高精准度ΣΔADC模拟数字转换器(7.1)内置PGA(ProgrammableGainAmplifier)可达128倍放大。(7.2)内置温度传感器。(08)超低输入噪声RailtoRail运算放大器OPAMP。(09)多功能CMP模拟比较器，并可支持4组硬件TouchKey功能模块。(10)16-bitTimerA模块。(11)16-bitTimerB模块具PWM波形产生功能。(12)16-bitTimerC模块具Capture/Compare功能。(13)硬件SPI/I2C/UART串行通讯模块。(14)硬件RTC时钟功能模块。3.系统设计3.1硬件说明LoadCell输出的模拟信号传输至HY16F188，MCU通过本身的ADC转换，采集AD信号值，经过运算处理得出对应的重量值，显示到LCD上，可以通过4X4矩阵的按键输入进行相关的设定操作，可进入Sleep模式减低功耗。整体应用PCB主板如上图所示。(A)中央处理器：HY16F188(Andes32-bitMCUCore+HYCON24-bitΣΔADC+UMC64KFlash)功能为量测电信号、控制、运算包含功能为储存校正参数。(B)显示芯片：HY2613(HYCONLCDDriverLCDSegment4X36)负责LCD驱动。(C)电源电路：9V转3.3V电源系统。(D)模拟感测模块：压力传感器(LoadCell)。(E)在线烧录与ICE连结电路，透过EDM的连接，可支持在线烧录模拟。并拥有强大的C平台IDE以及HYCON模拟软件分析工具与GUI等支持。来源：维库电子市场网

1.引言近年来，随着数码相机的普及，一种以数码照片的保存、回放和浏览为功能的产品，数码相框应运而生，它以其独特的设计理念和美妙的欣赏效果倍受市场青睐。数码相框采用传统普通相框的外观造型，把传统普通相框的中间照片部分换成液晶显示屏，配上电源，控制器，存储介质等部件，可以直接展示数码照片。同时，数码相框也可以在同一个相框内循环展示不同照片，解决了需要使用电脑才能查看数码相片的缺陷，给日益增多的数码照片和喜好照片的人们提供一个更好的展示照片的平台和空间。基于此，本系统设计了基于RT-Thread和STM32的数码相框。本系统采用STM32为主控芯片，利用源代码开放的嵌入式RT-Thread操作系统和人机交互界面μC/GUI共同建立的平台设计了数码相框系统。系统主要实现了JPEG格式图片在触摸液晶屏上的浏览展示、USB主机读取功能、SPIFLASH存储等功能。2.系统总体设计本系统由嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等部分组成。系统以嵌入式RT-Thread和嵌入式微控制器STM32为平台，通过μC/GUI建立人机交互界面，利用USB主机读取功能将图片和字库文件写入外部SPIFLASH，利用文件系统读取图片文件，经过图片解码算法处理，显示在触摸液晶屏上，通过触摸完成对图片的浏览功能。系统总体结构框图如图1所示。3.系统硬件设计本系统以STM32为主要硬件平台，系统整体硬件结构图如图2所示。系统硬件主要有电源模块、STM32系统、JTAG调试接口、USB驱动电路、SPIFLASH驱动模块、触摸LCD驱动电路等部分组成。3.1电源模块本系统中微控制器及其外围电路驱动模块需要3.3V电源，系统选用的电源电池为3.7V，需要通过稳压芯片提供3.3V电压。对于产生3.3V电压，采用国家半导体公司的LM1117稳压芯片输出3.3V，LM1117提供电流限制和热保护。电路包含1个齐纳调节的带隙参考电压以确保输出电压的在±1%以内。输出端需要一个至少10uF的钽电容来改善瞬态响应和稳定性。LM1117稳压芯片输出3.3V电路如图3所示。3.2USB驱动电路STM32芯片内部集成了USB外设，减轻了USB电路的设计负担，本系统设计了USB接口电路以及ESD保护电路。3.2.1USB接口电路在USB接口电路中将USB上拉电压接到D+上，实现USB全速通讯，三极管为开关作用，当开关开启时，PC开始枚举USB存储设备。USB的VCC引脚没有接板上电源，通过PC机给USB设备供电。3.2.2ESD保护电路采用意法半导体公司的USBLC6-2P6，该芯片使USB的D+/D-信号完全平衡，I/O接口到地线的匹配公差仅为0.04pF，完全在USB2.01pF的公差范围内。如果USB数据线路上发生ESD现象，芯片的ESD保护功能就会将电流引至地线，为了确保ESD保护的效能，数据线路采用轨对轨保护拓扑，为了提高输出功率，VCC线路采用钳位保护结构。USB驱动保护电路原理图如图4所示。3.3SPIFLASH驱动电路系统采用SPI串行闪存芯片W25Q64，该芯片具有电路设计简单、数据读取速度快等优点，能够减少系统电路切换噪声，降低系统功耗及开发成本。其应用电路如图5所示。3.4LCD触摸驱动电路本系统的触摸控制器选用TSC2046，TSC2046是四线电阻式触摸屏控制器，其是一个具有采样和保持功能的12位逐次逼近式A/D转换器。本系统通过STM32的SPI接口驱动TSC2046控制器，典型的驱动电路如图6所示。4.系统软件设计本系统的软件主要由系统各模块初始化、μC/GUI建立人机交互界面、文件系统读取图片及字库文件、图片解码算法的实现、触摸浏览功能及幻灯片播放功能等功能模块组成。4.1μC/GUI建立人机交互界面本系统利用μC/GUIbuilder建立μC/GUI人机交互界面，在μC/GUIbuilder中建立窗体、文本框、控件等、将编译后产生的C文件添加到工程目录中。μC/GUIbuilder的应用，缩短了界面开发周期，修改灵活方便，后期修改界面时，只需要在μC/GUIbuilder修改相关组件，编译运行即可实现程序的修改。4.2μC/GUI显示汉字μC/GUI中通过查找字模的方式来实现字体的显示。字体库中的每一个字母都有其对应的字模，字模由结构体GUI_FONT和GUI_FONT_PROP统一管理。但是μC/GUI中本身只支持英文，没有提供中文的字库源码文件。本系统在修改μC/GUI字库显示驱动函数的基础上实现了汉字的显示，以显示12*12点阵汉字为例，具体的修改步骤如下：步：在GUI.H中声明全局结构体对象GUI_Font12_HZ;第二步：定义存放字模数据的数组；第三步：定义用于说明每个字母的字模数据在程序段存储方式的结构体；第四步：根据汉字内码高位定义多个结构体，用于存放字库字模编码和字模数据存放地址的映像；第五步：将创建的汉字库文件HZK12.C添加至μC/GUI工程，在主函数中调用显示函数。通过以上步骤实现了中文汉字在μC/GUI界面的显示，经测试，汉字显示流畅稳定。4.3图片解码算法JPEG图片解码显示包括解析JPEG头文件信息、基于连续DCT编码的JPEG解码算法处理、转换图像格式、液晶显示等部分，总体流程图如图7所示。4.3.1解析JPEG头文件信息对JPEG解码的过程进行初始化，获取JPEG头文件中的相关信息，本系统的方法是设计一系列的结构体对应头文件中的各个信息标记，并存储标记内表示的信息，如色彩信息、采样比、图片尺寸、量化表、Huffman解码表等重要信息。4.3.2基于连续DCT编码的JPEG解码算法基于连续DCT编码的JPEG解码算法包括熵解码、反量化和反向离散余弦变换（IDCT）共三个步骤。JPEG基本系统的解码器结构图如图8所示。1）熵解码。熵解码的输入信号是被压缩编码的比特流，输出是被解码得到的DCT变换系数的量化值。通过查找Huffman解码表将压缩图像数据还原成交流AC系数和直流DC系数组成的量化数据块。熵解码对读入的图像数据进行DC直流系数和AC交流系数的Huffman解码。JPEG算法提供标准的Huffman码表，针对每幅图像都有各自不同的特点，系统熵解码采用自适应的Huffman码表。采用自适应的Huffman码表，首先统计输入图像数据的特性，生成码树，再反推得到各级Huffman码表。在JPEG头文件信息的标记中，定义了一张表用来记录Huffman树其代码长度限制在16bit以内。JPEG头文件信息一般包含4个Huffman码：用于解码直流DC系数的Huffman码表，其中包括一个亮度表和一个色度表；用于解码交流AC系数的Huffman码表，其中包括一个亮度表和一个色度表。根据Huffman码表在文件中的保存形式，设计Huffman解码一个码字的程序，程序流程图如图9所示。解码时，输入图像压缩后的数据流，从数据流中读取比特数据组成的码字，在Huffman树中搜索码字的位置，根据码字的位置确定解码的值，解码输出结果是一个8位值。在Huffman解码过程中，如果产生了一个0xFF，就用0xFF0x00代替，把0xFF0x00当做0xFF进行处理。（2）反量化。反量化的输入信号是熵解码后的数据，通过查量化表进行计算，将在压缩过程中经过DCT变换后的频率系数还原出来，反量化成DCT系数。JPEG文件中包括亮度量化表和色度量化表两张量化表，将Huffman解码得到的系数矩阵与相应的量化矩阵相乘，即得到反量化结果。由于数据是按8×8矩阵的“Z”字形编排，所以要对反量化运算的结果进行反Zig-Zag变换。（3）反向离散余弦变换（IDCT）。反向离散余弦变换把频率域DCT分量系数反转成颜色空间域表示的图像数据。对反量化后得到的DCT变换系数经过反向离散余弦变换IDCT得到图像的像素。反离散余弦转换的输入是频率域的一个8×8分量系数块，输出则得到空间域的一个8×8像素块。在程序运行过程中，IDCT运算量较大，有大量浮点乘法和加法运算，程序执行速度较慢，这对图片能否流畅的显示有很大影响。基于此本统软件对IDCT算法了优化，采用一种快速IDCT算法［5］，把二维IDCT分解成行和列两个一维IDCT，再将IDCT算法通过数学变换转化为离散傅里叶逆变换（IDFT），利用矩阵变换简化计算。在开始进行二维IDCT转换时，先对输入的反量化后的数据进行8次一维的行变换，并将存储运行结果，再对运行的结果进行8次一维的列变换，经过两次变换，得到的就是二维IDCT运算变换的结果。程序流程图如图10所示。4.3.3色彩模式转换由于液晶支持的是RGB格式的图像数据，需要把执行完解码过程得到的YCrCb格式的数据转换成RGB模式，将256级的YCrCb色彩模型转换成RGB色彩模型的计算公式如式（1）。因为R、G、B的取值范围为［0，255］，需要对运算结果进行阈值保护，对超过255的数值，限定在255，小于0的数值，限定在0.经过运算终可以得到RGB模式的图像数据，完成解码过程。4.4图片浏览模式本系统的图片浏览模式有触摸手动浏览和定时自动浏览两种模式可供选择。在触摸手动浏览模式下，有“下一张”，“上一张”，“退出”控件。通过操作触摸屏上下翻页的控件，实现浏览图片的功能。在浏览完一张时，系统会自动跳转到张。在定时自动浏览模式下，界面仅有退出控件，每隔3秒，自动进行下一张图片的浏览，并循环显示。5.系统调试5.1硬件调试通过硬件电路设计，检查元器件之间的电气连接，基本调试程序，检测系统板运行状况，在对USB枚举测试时，通过USB数据线连接至电脑，可以对flash存储设备进行读写操作。5.2软件调试5.2.1LIB库的编译本系统的软件开发环境是MDK，在程序基本模块的底层驱动编写完善以后，将STM32的底层外设驱动库和μC/GUI库函数编译封装成LIB库，在后期程序开发时，大大提高了程序的编译效率，缩短了软件开发周期。5.2.2FinshShell调试组件本系统采用RT-Thread嵌入式操作系统，通过其自带的用户命令行组件FinshShell查看系统运行状况。通过超级终端输入相应的命令来使用FinshShell.FinshShell在RT-Thread中被设计成一个独立的线程，通过串口设备输入相应的命令，系统对用户命令进行解析执行，可用来获取系统运行时信息，对任意寄存器和内存地址进行读写操作，还能够直接在shell中调用系统函数，访问系统变量。FinshShell组件的使用，在很大程度上提高了调试程序的效率。5.2.3图片解码调试由于图片解码算法占用内存较大，考虑到图片解码算法在STM32中可能会因为内存分配不足而无法正常运行，在验证图片解码函数的正确性时，先在PC机的VC模拟器上运行，用以给图片解码算法提供一个理想的运行平台。在模拟器中，用数组存储图片二进制源码，用解码算法对图片的数组数据进行解码，验证解码算法的正确性。在模拟器运行正确后，再将图片解码算法移植到本系统上运行，实践证明，STM32的内存足以支持图片解码算法正常执行。实验在VC模拟器中运行的效果图如图11所示。6.结论本文介绍了基于RT-Thread和STM32的数码相框的设计方案，通过设计相关硬件电路和软件算法，实现了数码相框对JPEG格式图片文件的浏览功能。本系统设计的基于连续IDCT变换的JPEG解码算法能够正确稳定完成JPEG格式图像的解码，解码速度较快，恢复图像的质量良好。实际测试表明，本方案具有很强的实用性。来源：维库电子市场网

目前U盘以其体积小、易携带、容量大、使用方便等特点成为常用的移动存储设备之一。但是一直以来人们对U盘的使用仅限于U盘与计算机之间的通讯。如果要实现多个U盘的内容相互转储必须通过计算机问接完成，比较麻烦，且无法满足人们出门在外需要随时随地转储数据的要求。本文针对这一需求，设计了一款以C8051FD40单片机为的U盘转储器，实现不通过计算机直接完成两个U盘之间的数据交换，具有体积小、传输速度快、操作方便、硬件综合成本低等优点。1系统硬件设计1．1系统总体结构与工作原理系统由电源模块、USB接口转储模块、控制模块、键盘模块和液晶显示模块等组成，如图1所示。C8051F040微控制单元外接两个CH375U盘模块，通过在单片机内部开辟一个数据缓冲区，直接调用子程序库，负责将一个U盘中选中的文件数据传送到另一个U盘中。液晶和外部键盘实现人机接口，通过键盘的上翻、下翻、选择、复制等按键，选中要转存的文件，并在液晶模块中显示文件名、文件大小等相关信息。人机交互界面友好、操作简便。图1系统结构框图1.2CH375U盘模块采用振南电子开发的CH375U盘读写模块，该模块体积小巧，仅3.3x2.0cm2.模块供电为5V，配有指示灯，工作时指示灯被点亮。模块使用USB主从机控制器CH375B，采用并行方式驱动，可以实现U盘的读写。共需要13根信号线（5根控制线8根数据线）。通过该模块提供的znFAT，一种单片机上的FAT32文件系统解决方案，能够轻松地实现U盘上的各种文件级的应用。主要包括文件扇区的定位、文件打开、信息修改、文件关闭、文件删除、文件读、文件写、磁盘信息查询等一些对文件的基本操作。该模块具有体积小，价格较低，使用方便的特点。通过该模块很容易通过单片机实现对两个U盘中的相关文件的转移。图2CH375U盘模块与C8051FD40接口CH375U盘读写模块与C8051F040单片机的连接如图2所示。C8051F040通过CS选中U盘模块，U盘模块则通过INT以中断方式与单片机进行通信。DO～D7为CH375U盘模块与单片机的并行通信数据线，单片机通过AO、RD、WR控制信号控制CH375U盘模块。D+、D-为CH375U盘模块与USB存储设备的串行接口。通过CH375U盘模块可以很容易地实现单片机与USB存储设备直接的数据转储。1.3液晶显示模块本系统使用122x32点阵的MGLS12232液晶显示模块，模块内置两块2.560位的RAM和两片SED1520控制器，分别由E1、E2两个选通信号控制左右两半屏的显示。图形液晶显示模块有两种连接方式：一种为直接访问方式，另一种为间接控制方式。本系统是采用直接控制方式，该方式将液晶显示模块的接口作为存储器或I/O设备直接挂接在单片机总线上。该模块体积小、价格较低且通过该液晶模块能够满足对一般文件夹名、文件名和文件信息的显示。1.4键盘模块键盘模块是3x3矩阵式键盘结构，采用Button按键，分别定义了上电、复位、上翻、下翻、选择、复制、粘贴等按键，以少的按键实现文件转储的各种操作。1.5C8051F040单片机控制模块C8051F040单片机控制模块是本系统的控制模块。该单片机具有丰富的片内资源和强大的控制功能：与8051完全兼容，系统时钟频率为24MHz，70％指令的执行时间为1或2个系统时钟周期。丰富的中断源，扩展的中断系统向CIP-51提供20个中断源，一个中断驱动的系统需要较少的MCU干预，因而有更高的执行效率，这么多的中断源完满足本系统的所有外设。通用串行总线（USB）功能控制器，有8个灵活的端点管道，集成收发器和1KFIFORAM；片内存储较大，CIP-51的SFR地址空间可包含多达256个SFR页，通过SFR分页，CIP-51MCU可以控制大量用于控制和配置片内外设所需的SFR.串口资源丰富，具有两个增强型全双工UART、一个增强型SPI总线和SMBus/I2C.每种串行总线都完全用硬件实现，都能向CIP-51产生中断，因此需要很少的CPU干预。这些串总线不“共享”定时器、中断或端口I/O等资源，可以使用任何一个或同时使用多个。该模块的功能是：通过在单片机内部开辟一个数据缓冲区缓存两个U盘之间要转移的文件数据，并通过两个CH375U盘模块控制U盘文件的打开、读取、写入和关闭，实现文件数据的转移工作。该控制单元还可以将外围键盘发来的中断信息进行处理，以实现文件的选择等对单片机的控制。通过控制一个MGLS12232液晶显示模块来显示一些相关的文件信息。2系统软件设计2.1外设控制方式本系统采用CH375U盘模块，该模块附带znFAT，单片机上的FAT32文件系统解决方案。从而减少了繁杂的Fat32文件系统方面的编程，由于CH375U盘模块配带文件系统及文件操作子程序，通过单片机主程序调用比较容易实现文件名、文件信息的液晶显示，以及文件的选择与转移操作。由于C8051F040单片机的中断资源丰富，并且中断具有以下优点：1）分时操作。CPU可以分时为多个I/O设备服务，提高了计算机的利用率。2）实时响应。CPU能够及时处理应用系统的随机事件，系统的实时性大大增强。3）可靠性高。CPU具有处理设备故障及掉电等突发事件的能力，从而使系统的可靠性提高。综上所述，本系统的所有外设键盘均采用中断控制方式，文件转移也用中断方式控制。这样C8051F040的系统资源利用效率有了很大的提高。2.2文件转储方案首先在C8051F040单片机内部开辟一个缓冲区，当需要转存文件时，首先选中一个U盘中的文件，当单击复制及粘贴按键后，会通过中断自动调用相关的程序，想将该文件打开，并读取文件的数据与开辟的缓冲区中，然后把缓冲区的数据存储到另一个U盘相应目录下的新建的同名文件中。系统总流程图如图3所示。系统上电后，对C8051F040单片机内部开辟的缓冲区进行初始化，并使液晶屏显示初始界面，之后进入等待U盘插入的状态，当等待一段时间后，若没用U盘插入，则显示“请插入U盘”的提示信息。当U盘个数为一个或两个时，开始读取U盘信息，并在液晶屏上显示基本的U盘信息。之后，C8051F040单片机等待键盘操作，根据键盘输入的编码调用相应的中断程序，处理完后，继续等待键盘的中断信号。3联机调试在USB转储器的两个USB接口分别接甲、乙两个U盘，液晶显示屏能够显示甲U盘里的文件，通过手动操作转储器上的键盘按钮可以选择甲U盘里的文件，并可将其转移到乙U盘里。在这次USB转储器的制作过程中比较难的是对设备端的程序进行调试。由于USB协议有严格要求，这就使程序必须在有效的时间内对某些请求或者状态进行，否则USB将无法正常工作。因此在调试过程中，较多的借助串口输出程序输出的一些信息来辅助调试，定位问题所在。调试工作主要分为两步，首先是要能显示U盘里面的文件，借助PC调试软件（从网上的BusHound）将设备端的USB协议调通，然后加上U盘写入U盘显示程序，在液晶屏里可以看到U盘里的文件名；第二步是转储，在单片机里写入转储程序进行调试。通过键盘按钮选择可以实现转储文件。4结束语目前市场上虽有单片机读写U盘的功能模块，但只能够实现简单的读功能，还不能够实现两个U盘之间的直接相互传输和显示。本文设计的U盘转储器经实验表明具有很强的实用性和可操作性，人们可以在户外不借助计算机很方便地完成一个U盘到另外一个U盘的文件转储。由于采用USB接口传输速度非常快，完够满足普通用户的需要。系统采用STM封装，具有外形小巧、方便佩戴等优点，是一款廉价实用的电子产品。本系统目前的不足是能管理的USB存储设备只有两个，这是本系统将来需要进一步完善的地方。来源：维库电子市场网

0引言目前，具有自动驾驶功能的智能车越来越引起人们的重视。智能车装备了各种传感器来采集路况信息，通过计算机的控制可以实现自适应巡航，并且又快又稳、安全可靠。智能车不仅能在危险、有毒、有害的环境里工作，而且能通过计算机的控制实现安全驾驶，能大幅度降低车祸的发生率。智能车的设计关键是路况信息的采集，传统的方案多采用红外光电传感器，此方案不仅噪声较大，而且与主控CPU的连接电路复杂，传输速率慢。本文研究的智能小车系统选用了TSL1401CL线性CCD图像采集模块，该模块采用串行通信方式与主控CPU连接，不仅电路简单、性能稳定，而且采集速率快。通过实验测试，本文设计的智能车能根据采集到的图像分析前方路径及障碍而实现智能驾驶，具有极强的实用价值和市场前景。1系统设计思想经过调研与分析，我们采用了MC9S12XS128单片机、TSL1401CL线性CCD图像采集模块、稳压芯片以及液晶OLED等外围器件设计与开发出这套智能小车系统。MC9S12XS128高速单片机为Freescale公司新推出的16位高性能高速单片机，其接口丰富、功耗低、信息处理能力强大，能对小车前方路径及障碍进行及时分析，处理迅速、性能稳定。为了提高路面图像采集的速度与质量，我们选用了TSL1401CL线性CCD图像传感器。TSL1401CL具有功耗小、性能稳定、灵敏度高、响应速度快等优点，其工作过程是先将路况光学信号转换为模拟电流，模拟电流放大后再进行A/D转换变成数字信号，通过串口送至主控CPU。智能小车的CPU根据CCD采集到的信息进行分析和处理，从而实现系统的自动控制与障碍处理、路径探测。在软件设计中我们采用了先进的PID(比例、积分、微分)算法，其运算参数可以根据过程的动态特性及时整定。通过PID算法，模糊PID算法来实现智能车的转向、控速等自动控制，另外还有很好的避障功能，实现了全智能的安全控制。2系统硬件设计本项目采用模块化设计与开发，主要有CCD采集模块、电源模块、电机驱动模块、车速控制模块和转图1系统总体设计框图。2.1CCD采集模块该模块采用TSL1401CL线性CCD图像传感器，其内部由一个128×1的光电二极管阵列、相关的电荷放大器电路和一个内部的像素数据保持功能组成，它提供了同时集成起始和停止时间的所有像素。对于TSL1401CL线性传感器的驱动与使用，本项目利用MC9S12XS128的PA0和PA1引脚对其CLK和SI两个引脚按特定的时序发出方波信号，TSL1401CL的AO引脚就会依次输出128个像素点的模拟信号给MC9S12XS128，其电路如图2所示。我们通过测试发现，该传感器的输出信号和环境光线密切相关，白天AO输出值比晚上高很多，对光和背光相差也很大，白炽光和日光灯光线条件下差异很大。同一镜头或信号放大倍数，必然无法适应各种环境，经常会出现过弱或信号饱和，对环境的适应性很弱，对此可通过软件使用动态曝光时间或通过单片机动态改变运放的放大倍数。2.2电源模块系统由不同的模块组成，每个模块工作的电压不同，设计时还要考虑各模块所需的功率。另外还需设计电池检测系统，以便直观了解电池的情况。智能车需要的电源要求包括5V、7.2V等。对于5V供电设计我们选择了LM2940-5，对比7805，2940的优点是低压差稳压，其稳压差小于500mV，这样保证电池在低电压的情况下仍能使单片机和传感器正常工作，同时，LM2940的输出电流可以达到1A，足够供应放大电路和键盘显示电路的工作。LM2940模块电路设计图如图3所示。2.3电机驱动模块驱动电路为智能车驱动电机提供控制和驱动，这部分电路的设计要求以能够通过大电流为主要指标。驱动电路的基本原理是H桥驱动原理，目前流行的H桥驱动电路有：H桥集成电路，如MC33886;集成半桥电路，如BTS7970以及MOS管搭建的H桥等电路。对于本系统的设计，我们选择了性能较好的BTS7970作为电机驱动模块的主芯片，其工作电路图如图4所示。2.4速度控制模块智能车的车速主要采用增量式PID控制和位置式PID控制，将模糊控制与PID控制相结合，使智能车能够在赛道上平稳快速地行驶。智能小车速度控制系统以XS128单片机为，由单片机给电机一个给定速度即理论速度，建立模糊PID控制器，利用模糊PID控制器来控制电机的转速，即控制智能小车的实际速度。再利用光电编码器来测量智能小车的实际车速，并将实际车速反馈给模糊PID控制器，形成闭环负反馈回路。2.5转向控制模块智能车的舵机SD-5采用位置式PD控制，因为舵机的控制高，不同的PWM占空比对应舵机的不同转角，所以采用开环控制。当小车位于直道时，将舵机摆正;当小车位于弯道时，弯道的曲率越大则舵机的转角摆角越大，利用图像的加权平均偏差与图像中心之差作为控制量。3系统软件设计系统软件采用C语言编写，通过CodeWarriorIDE编译。软件设计的思想是驱动线性CCD光学器件采集单线图像信息，通过处理采集到的图像来判断小车所处的位置和确定小车行进时前进方向上的路线情况，然后将处理后的信息转化成变化的PWM量发送到舵机和电机以及编码器处理模块，从而达到对小车行走方向及车速的控制。系统流程图如图5所示。4总结对于本项目智能小车系统的设计与开发，我们选用了MC9S12XS128高速单片机为控制，通过A/D转换方法获取TSL1401CL线性CCD采集信息以及角度测量信息，运用模糊PID算法实现对车模直行、转向以及速度控制的方案。其中MC9S12XS128为整个系统信息处理和控制命令的，线性CCD传感器用来识别小车的运行路径，采集的信息在单片机上进行实时比较，通过PID控制算法来控制小车速度、转向，从而实现小车的智能自动驾驶。本方案的优点是电路简单、系统性能稳定。经测试，本智能小车能在复杂的路况下实现智能自动驾驶。来源：维库电子市场网

传统的直流电机具有运行效率高、调速性能好等诸多优点因而在工业传动中占据着重要的地位，但其本身固有的机械换相器和电刷导致了电机容量有限、噪音大、容易产生火花和可靠性差等缺点。随着计算机技术和微电子技术的发展，无刷直流电动机用位置传感器和电子换相器取代了有刷直流电动机的电刷和机械换向器，同时很好的保持了传统直流电机的优点且具有比有刷直流电机更高的运行效率。因此直流无刷电机一经产生就在工业生产中取得了广泛的应用，尤其在节能减排已成为时代主题的今天，无刷直流电机高效率的特点更显示了其巨大的应用价值。1全数字双闭环直流调速系统简介在稳态的情况下，直流电动机仅仅采用单闭环转速PI调节就可以在保证直流调速非常系统稳定的前提下实现转速没有静差，即输出完全跟随输入。但在快速起制动、抗干扰能力强等控制系统对动态性能要求较高时，因电动机在单闭环系统中电流和转矩的动态过程不能得到及时有效的控制，因而需在控制系统中设置一个电流调节环用于调节电流。所以控制系统中有转速调节环、电流调节环两个调节环，且这两个调节环之间实行嵌套连接。图1及图2分别为模拟控制与全数字控制下双闭环控制系统的结构框图和双闭环直流调速系统结构框图。2控制系统整体构成全数字双闭环无刷直流电动机控制系统主要由ARM嵌入式处理器、LCD触摸屏、光电耦合电路、驱动电路、逆变电路、电流检测电路、直流无刷电机位置信号检测环节以及控制电路组成。本设计中的ARM处理器为其内核为Atmel公司的ARM9系列32位CPUAT91SAM9261S，它采用5级整数流水线，主频可达300MIPS，支持WindowsCE、Linux、PalmOS等多种主流嵌入式操作系统，在工业控制、检测设备和仪器仪表等需要高速数字信号处理的场合运用非常广泛。无刷直流电机控制系统整体框图如图3所示。当系统处在运行状态时，通过电阻给定转速信号，并经触摸屏实时显示及P、I参数设定，发出运行指令(如起动、正转、制动)。根据霍尔传感器检测到的电机位置信号控制换相，并计算电动机的转速来改变控制器的输出信号，从而调整电机的运行状态。电流检测环节主要是实现转速、电流双闭环控制和过流保护，从外部检测到的电流信号经过采样后，经放大、滤波送到A/D转换器进行模数转换，控制单元根据检测到的电流大小来调整电流调节器的输出。当出现过流故障时，电流检测电路会发出故障指示信号，送入ARM处理器进行处理。3硬件各模块设计3.1光耦隔离电路控制信号一般为10～20kHz左右的PWM波，为了减少电磁干扰对ARM处理器的影响，需采用高速光耦进行隔离、整形和电平转换。本设计采用6N137光耦，开关时间75ns，光耦隔离电路如图4所示。3.2逆变电路功率逆变电路采用三相星形全桥逆变电路，如图5所示。由6只IRF530NMOOSFET构成三相逆变桥，其中每只MOSFET功率管两端反并联一只二极管，用于续流和缓冲。低侧三只MOSFET管并联后串接一个小电阻Rs用作电流采样。3.3位置及速度检测本设计中直流无刷电机位置信号的检测采用霍尔位置传感器，即无刷直流电动机自带的位置传感器，其输出侧通常采用漏极开路，所以必须在它的输出上接上相应的上拉电阻。根据式1计算出两次换相间隔期间的平均角速度，然后在软件程序中换算成r/min，或直接根据△t计算出多少r/min。△t一般较小，可以通过采样对PWM波计数的方式来确定△t。3.4电流检测与保护电路电流检测与保护电路如图6所示。IR2130带有电流电流放大器和过流输入保护环节，可以对电流采集信号进行放大。当过电流发生时，送到过电流检测引脚的电压高于0.5V，此时R2130内部的过电流比较器迅速翻转，逻辑故障处理单元输出低电平，六路输入信号被锁存，基于ARM的全数字双闭环无刷直流电动机控制系统设计管脚输出故障指示，故障时输出为低电平，六路输出驱动信号全为低电平，功率管进入全关断状态，使器件得到保护。欠压保护的工作过程与过流保护的工作过程类似。4控制系统软件设计电机换相控制程序砑有2种设计方法，电机转速不高和电机转速较高。当电机转速不高时，换相周期较长，PWM周期远高于电机换相周期，这样可在每一个PWM周期对霍尔信号输入进行查询，判断是否需要换相，并设定一个计数器记录两次换相期间的PWM周期数用于计算转速。当电机转速较高时，两次换相期间相隔PWM周期数不多，查询换相的方法会导致换相不及时且影响转速计算，需通过中断的方法进行换相，在需要速度调节时直接通过中断接口函数读取速度值。在应用程序中加入中断响应事件消息响应函数，若中断发生，则进入中断子程序并设置相应故障参数。控制系统主程序流程图如图7所示。5结束语无刷直流电动机用位置传感器和电子换相器取代了电刷和机械换向器，有效降低了噪音，避免了火花的产生，提高了控制系统可靠性。本设计对全数字双闭环无刷直流电动机的控制系统的软、硬件都做了详细介绍，以ARM为主处理器使得整个系统的运行效率更高、性能更稳定。实验室模拟结果表明，该系统具有较好的控制可靠性、良好的动态性能及系统稳定性。来源：维库电子市场网

1.引言本控制系统是为120w智能快速稳压电源设计的。该快速充电器是为部队在野战条件下工作而研制的，因此要求其具有体积小、重量轻、智能化程度高、操作简便等优点，同时对电源的可靠性和抗干扰性提出了很高的要求。有稳压供电和充电两种工作方式。稳压供电时输出恒定的24V;处于充电状态时有四种充电方式：常规充电、快速充电、电池浮冲、电池训练，可以为镉镍、氢镍蓄电池充电。2.控制系统总体设计要求根据实际情况，本控制系统要完成以下功能：(1)能自动识别电池的类型(镍镉电池、镍氢电池、锂电池)。(2)有稳压供电和充电两种工作模式。(3)采用电压Vmax、温度Tmax、长充电时间tmax、电压负增长-△V、温度变化率△T/△t等快速充电中止法。(4)具有输入交流过压保护、输出直流过流保护、过充电保护等(5)通电后能自动检测整个电源系统，有故障报警。(6)设有电池开路、短路、反接保护。(7)具有硬件和软件相结合的双重保护功能。(8)良好的抗干扰能力。3.统硬件电路的设计3.1AT89S52单片机简介AT89S52是ATMEL公司研制的通用单片机。它在AT89S51单片机的基础上为P1口定义了第二功能，有六个外部中断、三个定时/计数器，以及四个全双工的串行通信口，同时在指令上与AT89S51兼容，对监控系统较为适用。3.2基于AT89S52的监控系统硬件电路设计按照上述系统设计要求，设计了如图1所示的监控系统。图1AT89S52监控系统框图(1)微处理器：AT89S52非常适用于控制，他的主要结构和特点在前面已经介绍过了，为了满足外围接口电路的需要，一般都要在输出口处接锁存驱动电路，这里我们采用的是SN74HC573。(2)压频变换装置：将模拟的电压量转化成频率值，这是一种A/D转化方式，将输出电压U0采样通过压频变换装置传给单片机，压频转化装置我们用的是NationalSemiconductor的LM331。(3)输出控制电路：单片机的输出控制信号通过电阻解码网络转化成模拟电压值，控制电压和电流比较器的基准值，实现对外围功率电路的控制。(4)上电复位电路：为了防止单片机的程序飞跑，出现死锁，我们采用MAXIM公司的MAX813L系统监控集成芯片来实现对单片机的监控，该芯片具有看门狗电路、门限值检测器、手动复位等功能。(5)输入控制和数码显示电路：包括按键和显示部分。通过简单的按键选择，实现运行方式选择、复位及故障的显示。显示部分采用SN74HC573驱动两个8位七段LED显示;同时通过发光二极管和蜂鸣器提示运行状态。(6)护告警电路：通过硬件电路实现保护，给单片机中断管脚发出脉冲信号，引发中断程序实现保护，并引发蜂鸣器告警。下面介绍本系统中的一些关键性电路3.2.1恒压恒流模块恒压恒流电路是整个智能充电器的关键部分，电路结构见图2。恒流恒压电路由SR12单片机片内模拟电路模块和片外的MOSFET开关管、肖特基二极管、滤波电感、滤波电容等器件组成。模拟电路模块是SR12的特有部件，图3为它的结构框图。它由输入多路开关、两组温度传感器Rsense0.01Ω可程控放大器、片内温度传感器、电流检测电路等组成。可程控放大器总放大倍数为1～256。放大器的输入可选择为两路模拟输入脚(ATD0、ATD1)、片内温度传感器、模拟地输入(VSSAM)。ATD0和VSSAM间可接一个电流检测电阻，用于测量外部电流，它还连接至电流检测电路，可在电流超过指定值时产生中断并输出信号。图2恒压恒流电路3.2.2放电模块快速充电的硬件电路图如下所示图3放电器部分电路快速充电的原理是通过电池两端不断的充放电来提高充电效率，从而减少了充电时间。放电器部分利用电压比较器，在5脚设置电压基准，6脚通过一个二极管和电阻同单片机相连，单片机接受外部控制指令，通过计数器控制TDIS端电平的高低;比较器的输出应用两个三极管级联，改善了静态工作点。快速充电时，AT89S52单片机必须不断检测以下几项关键技术指标：电路是否出现断路、电池是否出现不均衡现象、电池是否达到规定的安全电压、电池是否温度过高、电池是否满足-△V或△T/△t条件。3.2.3压频变换模块图4压频变换器压频变换器本质上是A/D变换器，上图是由LM331N组成的压频变换电路，它将输出的电压信号转变成频率，接入单片机的计数器接口，通过计数器的计数计算出输出电压的大小。该型号压频变换器V/F变换公式是：4.系统软件设计图5软件流程图主程序流程图如图2所示。系统上电复位后，首先对单片机、外围芯片及控制状态进行初始化;然后设置输出控制口的电压阀值，通过读取输出电压的值来判断系统是否正常，若正常则进入功能设置模块，否则转故障处理;进入功能控制模块后，用户可以通过按键设置系统的工作状态，是供电模式还是充电模式。然后按下确定按钮，系统进入相应的工作模式。若是供电模式，单片机将实时监测各主要参量若发现故障或过流过压则转故障处理模块，没有的话继续监测。若是充电模式，插入电池后系统将监测是否反接，是则提出告警，否则将进入充电状态，在此过程中故障检测的过程和供电模式相同，但充电模块中有充电中止算法和定时算法，都是判断电池是否充满的算法。5.结束语以单片机AT89S52为的智能充电器制成后，经过半年的调试和运行，各项指标基本上达到了设计要求，由于在制作过程中充分利用了各模块的功能，使该充电器的集成度大大提高，从而减小了体积，更有利于在野外条件下工作，提高了系统的可靠性。参考文献：[1]周航慈.单片机应用程序设计技术[M].北京：北京航空航天出版社，1991.[2]周航慈.单片机程序设计基础[M].北京：航空航天大学出版社，1999.[2]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京：清华大学出版社，1996.来源：维库电子市场网