基于FPGA的通信实验箱设计

提出了一款基于FPGA的通信实验箱的设计方案,介绍了系统的硬件布局及各个硬件模块的功能,详细分析了电源系统、下载配置工具以及数模、模数转换电路的设计等关键技术问题,为通信系统的教学提供了很好的实验平台。     

基于单片机的电容式指纹识别系统电路设计

本文主要探讨一种基于STC89C51单片机的电容式指纹识别系统电路的设计。在深入研究ATK-AS608指纹识别模块的基础上,对整体系统的硬件电路进行设计,主要包括外部晶振电路、电源电路、复位电路、液晶显示电路和指纹识别电路等模块。搭建硬件电路平台,通过上位机编程控制,能够采集到指纹信息,并通过串口通过传递给指纹模块。通过对指纹模块的控制,实现指纹的录入和识别。该系统的传输速度高、精确度好,而且制造成本低,能够满足家庭或小型办公室对指纹识别的需求。实验结果表明,该系统硬件电路设计的有效性和可行性。     

一种交流转直流电源系统的设计

主要设计了一种交流转直流的电源系统。该电源系统由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路构成,可将220V交流电压转换成为3-12V连续可调的直流电压。在完成各硬件模块设计的同时,使用Proteus软件对电源系统的变压模块、整流模块、滤波模块、稳压模块进行软件仿真,从而实现该系统交直流转换的功能。通过仿真测试,实现了电源系统将220V交流电转换成为3~12V连续可调,最大输出电流为1.2A的直流电,并具有不超过5m V的电压纹波。     

电火花成形加工脉冲电源控制系统的设计

本文根据电火花成形加工脉冲电源的控制策略,研究了脉冲电源的硬件设计以及软件设计。控制系统包括脉冲宽度与脉冲间隔控制电路、短路检测电路、断电检测电路以及单片机的相关控制程序。系统采用上位PC机加下位控制模块的主从式两级控制结构,下位控制模块以89C52单片机为核心,由断电检测和短路检测等电路组成。上位控制软件采用LabWindows/CVI开发,主要实现人机交互及数据预处理等功能。     

基于GSM的远程通信系统设计

设计了一种用于无线远程数据传输系统,系统由芯片电路、电源电路、保护电路、通信电路以及TC35i模块构成.以STC12C5A60S2为主控机,通过连接器与TC35i模块相连以AT指令控制串口实现信号的接受与发射,通过RS232实现单片机与PC端的通信,实现数据的交换传输.该系统符合通信设备SIM卡统一标准,PC端采集处理的数据可以通过GSM短消息发送到指定号码用户,用户也可以通过短消息反馈控制现场信号.设计以MATLAB进行仿真实验,通过实验检验系统可靠性及抗干扰性.利用GSM特性,实现数据远程控制通信,具有实时性高效性可拓展性,符合现代化数据传输发展趋势.     

实时显示的DSP控制逆变弧焊电源设计

设计了DSP控制的数字化逆变弧焊电源.主电路采用IGBT全桥式逆变结构.控制电路以16位数字信号处理器TMS320F240为核心,在DSP最小系统、参数预置与显示模块、电压电流采样模块、保护模块和功率放大模块等作用下对焊接电源实施闭环控制.设计的数字化显示电路,采用数字面板表进行显示.在参数预置时显示参数预置值,在焊接过程中显示焊接电压与电流.设计了专门的切换电路实现两种显示的切换.试验结果表明,电源输出波形稳定,显示过程清晰、可靠.     

粮库监控系统设计及测试

本论文主要设计一个粮库粮情监控系统,整个系统可以分为电源电路模块、温度传感器模块、单光束反射式红外光电传感器模块、数字显示模块、无线传输模块、控制芯片模块、报警模块与软件程序模块,并对各模块选用上进行了充分论证.基于该粮情监控系统,我们对其进行了系统测试与数据分析,并通过实验获得的数据论证了该粮库粮情监控系统的可靠性.     

基于LabVIEW的抽象化模拟电路实验教学系统

针对模拟电路实验教学系统的应用需求,为使学生更好地掌握模拟电路信号产生与处理方法,通过将具体的电路元件抽象为数学模型,采用LabVIEW 软件开发设计了抽象化的模拟电路信号产生与处理实验教学系统。根据教学实验的内容设计了3 个实验模块,每个模块包含不同的实验项目,涵盖了模拟电路信号产生与处理的基础部分与实际应用等内容。给出了实验模块的设计原则,并依次阐述了模块的实验原理与内容,以具体的实验案例模块为例讲解了模拟锁相放大器的设计与使用方法。该系统既融合了模拟电路信号产生与处理的基本知识,又拓展了锁相放大、仪表放大、线性变换等应用实例。实际应用表明,基于LabVIEW 的模拟电路实验系统满足课程的实验教学要求,取得了较好的教学效果。     

GSM无线接入终端的设计

GSM无线接入技术是采用数字蜂窝技术为用户提供电信业务的技术,其特点是经济、能迅速提供业务、灵活可变、容量大和安全可靠.本文是基于台湾义隆EM78系列单片机和GSM接收模块的硬件电路,采用先进的软件算法,设计了一种GSM无线接入终端(GFRA)设备.它主要由电源电路、通话及控制电路、键盘及检测电路、MCU控制模块、显示及控制电路、存储器和GSM模块等电路组成.电源电路对整个系统进行供电;键盘及检测电路是完成电话号码及相关信息的输入;MCU控制模块完成通信的相关控制;存储器完成对拨号及来电信息的存贮;显示及控制电路主要完成来拨号及来电信息、信号强弱等信息的显示.实验证实了该设计的可行性和有效性,对解决我国偏远山区布线困难的通信问题有工程参考意义.     

水环境重金属检测系统的硬件研究

重金属作为极度危险的污染物质,是判断水质优劣的重要指标。本文研究了水环境重金属传感器的检测原理与内部结构,设计了系统的硬件电路部分,包括恒电位仪电路、电流电压转换电路、放大电路、单片机模块、A/D转换模块、D/A转换模块以及显示部分,经过测试表明硬件电路稳定性良好。对传感器系统进行了Zn离子与Cu离子的标定实验,测定了标定曲线,结果验证了系统的稳定性与可靠性,表明所设计的系统可以满足日常生活中水环境重金属检测工作的要求。     

基于FPGA的多功能正弦信号发生器

系统以FPGA和单片机为核心,辅以必要的模拟电路,构成了一个基于DDS技术的正弦信号发生器.其主要模块有正弦波生成、频率控制、幅度控制、D/A转换和后级处理以实现AM、FM、ASK、PSK、FSK等功能.各模块均通过VH DL语言编程在FPGA上实现;后级处理采用低通滤波器和功率放大电路来提高波形质量和负载能力,最终得到所要求的多功能正弦信号发生器,在现代通信中具有良好的使用性.     

厂用互联启机方案的研讨

目前2台机组以上的大型电厂都基本完成了厂用互联,使用厂用互联供电,可以节省发电厂检修时的厂用电费用。如果机组启动也使用厂用互联供电,可以进一步节省市电费用,对发电厂节能创收有很好的效果。探讨了使用厂用互联启机的方式。     

风力发电系统中直流辅助电源的设计与仿真

为了满足风力发电系统中各监测单元模块对供电系统的需求,设计了一款多输出直流(direct current, DC)辅助开关电源。根据辅助电源参数的具体要求,理论分析并设计了DC-DC高频反激变压器;选用稳压管TL431、光电耦合器PC817以及UC2842控制芯片,实现对输出电压的采集、输入电流的采样以及功率MOS(metal, oxide, semiconductor)管的驱动;搭建了一款输出电压为5、15、24 V的多输出双闭环控制的反激开关电源电路,并利用Saber软件对设计的直流辅助开关电源电路进行了仿真。仿真结果表明:设计的多输出直流辅助开关电源的输出电压、占空比以及开关频率符合设计要求,其值均在设计要求精度的10%以内。可见设计辅助电源电路中所采用的方法简单有效,且电路各元器件参数值的选取合理,其方法和结果可在后续直流辅助电源系统电路的硬件开发中为各元器件参数的优化提供参考依据。     

一种步进电机驱动源

本文主要介绍用计数器和EPROM构成环形脉冲分配器,增加一些辅助电路既可构成一台五相十拍步进电机驱动源,电路稍加改动,可用于三相、四相不同相序的供电方式.     

基于门控时钟的CMOS电路低功耗设计

阐述了如何运用门控时钟来进行CMOS电路的低功耗设计。分析了门控时钟的实现方式,如何借助EDA工具在设计中使用门控时钟,并且附有部分脚本程序,以一个watchdogtimer模块为例,给出了相关的功耗分析报告和优化结果。这样,可以借助EDA工具的帮助,在综合时插入门控时钟,较大幅度地降低功耗,同时附带减小面积,为使用门控时钟进行低功耗设计者提供有益的参考。     

RLC电路中类电磁感应透明现象的实验研究

RLC电路可以用来模拟原子系统中的电磁感应透明(Electromagnetically induced transparency,EIT)现象.在电容耦合RLC电路中,通过改变外部信号源的频率,测量了传输到第一个RLC回路的功率随信号频率的变化关系,观察到了由于经典干涉导致的类EIT现象.用两网孔电路模拟了A型原子系统,研究了耦合强度和失谐对类EIT信号的影响；用三网孔电路模拟了倒Y型和N型原子系统,研究了失谐对类EIT信号的影响.     

一种新的交叉式双开关ZVS和ZCS的PWM直流-直流变流器

为了在不另设辅助电路的情况下最大限度地减小软开关电路中的环流,本文提出了一种能降低导通损耗的新的零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)的脉宽调制式(PWM)变流器,这种交叉式双开关正向软开关变流器具有元器件少、效率高、功率密度大以及成本较低等优点,适合于大功率应用场合。阐述了其工作原理且作了稳态分析,构建了一个500W、100kHz的IGBT实验电路证实了该电路的性能。     

基于FPGA的脉冲发生器波形模块设计

基于FPGA具有高速可编程且其集成度高,功耗低、性能优秀且价格低廉、稳定性好的优点,外加一个可编程延时芯片来设计一个高精度脉冲发生器波形模块。利用VerilogHDL编写模块,用QuartusII进行仿真验证。     

5MW风机增速箱的效率优化

以MAAG型5 MW风力发电用增速箱为研究对象,根据无摩擦条件下的传动比和力矩分配公式,分析齿轮啮合损失、轴承损失和搅油损失,推导出有摩擦条件下的效率公式,并以此为依据在5 MW的输入功率下,分别对采用三行星轮、四行星轮、五行星轮及混合行星轮的结构形式进行了配齿。以增速箱效率为主优化目标,以重量为辅优化目标,进行了配齿优化。对优化后效率排在前列的行星轮结构,进行齿轮模数的计算,并根据强度条件进行了校核,提取了满足所有条件的最大效率的行星轮结构。使用Matlab软件在增速箱的总传动比不变的前提下,以效率最优为目标,对齿轮模数及效率进行了优化,并对优化后的结构进行了校核和检验。     

基于CMOS的带隙基准电压源的分析与设计

基准电压源是在电路系统中为其他功能模块提供高精度的电压基准,或由其转化为高精度电流基准,为其它功能模块提供精确、稳定的偏置的电路.它是模拟集成电路和混合集成电路中非常重要的模块.基准源输出的基准信号稳定,与电源电压、温度以及工艺的变化无关.本文在研究带隙基准基本原理的基础上,使用Spectre进行仿真并给出了仿真结果.