超聲波的應用,從工業超聲波霧化,到家用超聲波加濕,到超聲波霧化美容儀,再到醫用超聲波霧化治療,應用越來越廣泛。今天以我們的RW100型超聲波霧化器為藍本,談一下如何設計一款超聲波霧化器。針對家用、美容、醫用超聲波霧化的應用,我們設計了一個簡單可靠又有特殊的電路。下面分別進行說明。針對實際應用,我們提供了兩種超聲波驅動電路。圖1是驅動方案1,對是否有水的檢測,采用電極的方式,電極直接與水接觸,當有水的時候,驅動電路的后端功率驅動部分的電路才能正常工作。
上傳時間： 2022-05-08
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對溫室環境參數進行實時監測有助于生產者實時了解作物生長環境，使其能夠根據監測到的參數進行各項設施的有效運作，從而為作物提供良好的生長條件，提高作物的產量與品質。目前溫室環境監控主要通過計算機對環境參數進行收集、顯示與控制，系統一次性投資較高，很少在溫室大棚中應用;另外也有以微處理器為核心的便攜手持式環境參數采集設備，這種設備的顯示屏一般為手持終端上的液晶屏，顯示范圍及亮度均受到制約，不易在溫室大棚內進行長期觀測。 本文設計了一種適用于溫室大棚進行數據監測的大屏幕LED顯示屏。顯示屏集成了環境參數采集模塊、數據傳輸模塊、LED顯示模塊、數據存儲模塊以及語音報警模塊。整個顯示屏系統實現了對溫室環境參數的監測、存儲與報警的功能。 環境參數采集模塊主要由四種傳感器組成，分別為:溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器以及光照度傳感器。四種傳感器通過RS-485總線與數據傳輸模塊相連，并根據STM32單片機發出的指令完成數據采集任務。 數據傳輸模塊由一個4路0-5V模擬量電壓信號采集傳輸模塊構成，模塊對采集到的4路傳感器模擬電壓信號進行模數轉換、存儲并通過RS-485串口將數據傳輸至STM32。 LED顯示模塊是由一個10塊LED單元板組成的，每塊單元板由分辨率為32×160點的屏幕構成。所采用的LED顯示屏為P10型半戶外顯示屏，具有高亮、防潮特性。STM32根據特定的通信協議通過字庫卡控制整個顯示屏的顯示內容與顯示時間。 數據存儲模塊功能主要通過SD卡實現。本設計所選用的STM32開發板自帶SD卡接口，通過軟件編寫可直接對SD卡進行讀寫操作，進而實現溫室環境參數的存儲功能。 語音報警模塊由LMD107語音模塊組成。該語音模塊具有價格低廉、穩定可靠等特點。在環境參數超過用戶自定義報警值時，系統采用7組觸點控制方式對語音模塊進行播放警報控制。 顯示屏設計完成后，在實驗溫室內進行了長期的運行試驗，結果表明:所設計的顯示屏系統能夠實現全部目標功能，且整個系統運行穩定，使用方便，實時性強，可靠性高。
上傳時間： 2022-06-11
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CCD（電荷耦合器件）的基本功能是將光學圖像信號轉變成一維以時間為變量的電壓信號，廣泛的應用于元件尺寸測量以及位置檢測系統中。本課題背景是利用CCD檢測帶材邊緣的位置信息，為后續的控制系統提供數據。在帶鋼軋制現場，光照強度浮動因數很多：例如，光源受污染；給光源供電的電壓波動等都會造成光照條件的改變，影響測量的準確性，不利于提高系統的信噪比l。為了提高系統的測量精度和抗干擾性，需要實時改變CCD的光積分時間以補償現場環境的影響。本文以TCD1501D型CCD芯片為例，分析了芯片的工作過程和驅動芯片的各個信號的要求，闡述了CCD驅動電路自適應的實現，最后給出了系統仿真結果。1TCD1501D型CCD的工作原理和驅動時序的產生1.1TCD1501D芯片的介紹TCDI501D4是一種高靈敏度、低暗電流、5000像元且內置采樣保持電路的線陣CCD圖像傳感器。
上傳時間： 2022-06-23
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從20世紀10年代至今，由于IC技術的不斷發展，超聲波流量計也因其具有的非接觸測量、適用于大口徑圓形及矩形管道、內部無任何阻流器件等特點，成為當今發展最迅速的一類流量計之一。對于以時差法來實現流量測量的超聲波流量計，其測量精度的關鍵在于準確的測量超聲波在液體中的順流和逆流的傳播時間。在當今計時芯片測量達到ps級別的基礎上，如果能夠消除溫度和管道對聲速和流體造成的非線性誤差，并且通過信號篩選準確判斷超聲波信號到達時刻，那么超聲波流量計的精度將得到進一步的提升。因此本文在上述三個方面的改進，提出了基于TDC-GP22的超聲波流量計的設計。1超聲波流量計流量測量方案在管道上安裝超聲波換能器的方式主要有三種：夾裝型、插入型和管段型。對于管段型也有多種方式，常見的有Z式安裝管段和立柱式管段。其中Z式管段主要適用于50mm口徑以上的管道；立柱式管段主要適用于50mm口徑以下的管道。由于本次設計主要針對小口徑超聲波流量計，因此主要采用后一種立柱式管段，超聲波換能器安裝在管段同側，測量時交替發送超聲波信號，如圖1所示。
上傳時間： 2022-07-03
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傳統的直流電機一直在電機驅動系統中占據主導地位，但由于其本身固有的機械換向器和電刷導致電機容量有限、噪音大和可靠性不高，因而迫使人們探索低噪音、高效率并且大容量的驅動電機。隨著電力電子技術和微控制技術的迅猛發展而成熟起來的直流無刷電機具有體積小、重量輕、效率高、噪音低、容量大且可靠性高的特點，從而使其極有希望代替傳統的直流電機成為電機驅動系統的主流。 模糊控制器具有魯棒性好、抗干擾能力強的優點。論文提出了基于轉速環模糊邏輯控制理論的直流無刷電機的控制系統設計方案，保證了伺服控制系統具有優良的靜動態特性，因而滿足更多應用場合的需要。 論文具體包括以下幾個部分工作： 首先，從電機本體和控制角度出發，闡述了直流無刷電機在實際應用中需要解決的關鍵性問題：電磁轉矩脈動。詳細分析了電磁轉矩脈動產生的各種原因，特別是分析了相電流換向所產生的紋波轉矩脈動。 其次，本文對無刷直流電動機的工作原理進行了詳盡的分析，建立了三相無刷直流電動機的數學模型。并利用MATLAB/SIMULINK軟件建立了三相無刷直流電動機的控制系統仿真模型。仿真模型采樣的是電機控制系統中常用的雙環系統(轉速—電流雙閉環控制)。為了提高系統的靜動態特性，轉速外環采用模糊PI調節器，電流內環采用PI調節器。轉子位置通過直流無刷電機感應電勢檢測，仿真結果表明了該仿真模型控制系統與理論分析完全吻合，從而證明了模型的有效性。 然后，初步設計了伺服系統的實驗圖。以TI公司生產的TMS320LF2407數字信號處理器(DSP)作為整個控制電路的核心芯片，一臺40w的直流無刷電機作為被控對象，完成了伺服系統的轉速控制。 最后，對未來的工作給予了展望，并對全文的內容進行了總結。
上傳時間： 2013-04-24
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本文首先分析了雙電源自動轉換器的現狀和發展趨勢，然后具體闡述了所設計的雙電源自動轉換裝置的硬件、軟件系統的原理與設計方法，最后對雙電源自動轉換器的抗干擾性進行了研究，給出了一些可行的軟硬件抗干擾措施，為整個系統的可靠穩定工作提供了保障。 雙電源自動轉換器（ATSE）是一種廣泛應用于工礦企業、交通、醫院等重要部門以提高供電可靠性的裝置?，F代雙電源自動轉換器是以CPU 為核心單元，具有自動檢測自身故障、自動測量、自動控制、與遠方控制中心通信等功能的智能電器。隨著我國工業的發展、自動化程度的普及、人類生活質量的不斷改善，人們對電源可靠性的要求越來越迫切，由此雙電源轉換器的重要性日益提高。 本文選取了微控制器（PIC18F458）、軟件開發工具（MPLAB C18）和性能可靠、抗干擾性強的硬件器件，設計了滿足轉換系統功能要求的硬件電路，其中主要包括系統單元電路、信號檢測處理電路、輸出控制電路以及人機交互的硬件電路。利用C 語言和匯編語言編制了控制軟件，并且采用了模塊化的設計方法，主要功能模塊包括：頻率檢測模塊，電壓檢測模塊，按鍵檢測模塊，顯示模塊，通信模塊等。 借助MPLAB-IDE 集成開發環境軟件包來進行編程、離線仿真，與在線調試器配合使用進行在線調試、編程及程序下載。這使得該裝置的設計開發變得更容易。
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：zsjinju
論文分析了混合式步進電動機的工作原理和運行特性。采用簡化的磁網絡模型，推導了建立二相混合式步進電機數學模型的關系式。并對步進電機的多種驅動技術進行了詳細的研究，著重分析和論述了正弦脈寬調制細分驅動技術。文中對整個系統的結構、硬件電路設計及驅動軟件編程進行了研究和實現，并給出了系統性能實驗結果。 步進電機的使用離不開步進電機驅動器，驅動器的優劣影響著步進電機的運行性能。傳統的驅動方式側重于使步進電機繞組電流以盡可能短的時間上升到額定值，以提高電機高速運行時的轉矩，一般步距角較大，且造成低速運行時的振動和噪聲加大。針對此問題，開發出一種新型的基于單片機的多細分二相混合式步進電機驅動器。該驅動器以二相混合式步進電動機的靜態和動態運行特性為出發點，主要分為數字控制部分、GAL片邏輯綜合信號處理單元、SG3525恒流控制電路、驅動功放電路、過流保護及反饋電路和系統供電電源模塊等。采用專用集成芯片和可編程邏輯器件，以8位單片機AT89C51為控制核心，實現恒流控制、正／反轉運行、過流保護和多檔位細分等功能。在器件選型和軟、硬件設計方面兼顧了性能與成本等因素，性價比較高且通用性強。 該驅動器樣機已完成制作并進行了聯調測試，文中給出了測試結果并對所測波形進行了分析。實驗結果表明，系統硬件和軟件設計合理可行，各項技術指標均達到了設計要求。它與混合式步進電動機配套可以明顯地改善步進電動機的運行性能，拓寬其應用領域。
上傳時間： 2013-06-07
上傳用戶：西伯利亞狼
隨著采煤自動化技術的發展，對煤礦井下供電系統可靠性、安全性和連續性的要求越來越高的要求，因此對礦用隔爆型高壓開關智能綜合保護系統的研究具有重要的理論和應用價值。隨著微機保護的發展，一些新的保護原理和方案，受到越來越多的關注，并逐步得到實際應用。然而這些新方法在改善保護性能的同時也對微機保護裝置的計算精度、速度和尋址空間等提出了更高的要求，因而也對構成微機保護裝置的硬件平臺提出了更高的要求。針對以上問題本文提出了一種新的微機保護設計方案，設計了一種基于DSP 和單片機雙CPU 結構的微機保護系統，并應用于高壓開關裝置當中DSP 作為主CPU 芯片主要完成數據采集、數據處理和保護等功能，8051 作為從CPU 主要完成鍵盤處理、液晶顯示處理和通訊等人機對話功能。此雙核結構具有并行工作，分工明確的優點，既保證了繼電保護的速動性，選擇性、靈敏性和可靠性，又實現了實施測量的高精度。 本文首先根據礦井高壓電網的實際情況，從理論上分析了礦井高壓電網常見故障的電氣特征，并參照相關標準制定了相應的保護原理和動作指標，尤其是針對礦井供電系統中普遍采用中性點不接地的情況，采用了“基于零序功率方向型”的選擇性漏電保護原理。然后分析了交流采樣、直流采樣方法的優缺點，確定了高壓防爆開關保護系統的采樣方式。 保護系統的硬件是實現保護原理的平臺，其穩定性和可靠性直接影響到保護功能的實現。本微機保護系統是基于DSP 和單片機的雙CPU 微機線路綜合保護測控裝置，DSP 的采用大大提高了保護裝置的數據處理速度，雙CPU 結構大大提高了裝置的可靠性。另外，該裝置不僅可以完成繼電保護功能，而且緊隨當前電力系統自動化發展的需要，還可以完成測量、控制、數據通訊的功能，亦即實現保護、控制、測量、數據通訊一體化。
上傳時間： 2013-05-17
上傳用戶：2007yqing
微型燃微型燃氣輪發電機組由渦輪機、壓縮機、燃燒室、回熱器、軸承、高速發電機、電力變換系統、噴油系統等部分組成。它是一種環保型發電裝置，它可用作常規機組或緊急備用電源，也可以用于分布式發電及冷熱電聯供系統、汽車混合動力系統和微型燃機-燃料電池聯合系統等領域。因此，研究這種動力裝置具有很重要的實用意義。 本文在分析了微型燃氣輪發電機組及其控制技術發展現狀的基礎上，根據設計要求，機組控制系統應能保證機組安全穩定運行，保證機組在任何情況下，不發生超溫、超轉現象。同時應考慮機組從點火、加速、直至額定運行過程中，使機組能夠充分預熱，以降低對機組的熱沖擊，提高機組壽命。機組轉子轉速達到95％額定轉速后投入按額定轉速控制的閉環控制，保證發電機輸出電壓和電力輸出單元穩定工作。當發生一般性故障(按給定列表)且為無人職守狀態時，機組控制系統應正常停車：當機組發生一般性故障且為有人職守時，機組控制系統應發出聲光報警。當機組發生嚴重故障時機組控制系統應發出聲光報警并緊急停車。同時還應考慮設置機組調試時所需的與其它通信的數據接口。提出了微型燃氣輪發電機組控制系統的設計方案。 根據確定的方案和工程實際要求，完成了控制系統的結構、硬件和軟件的設計。以西門子S7-300PLC及相關的開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊作為發電機組的中心控制單元。完成了各PLC模塊硬件連接電路的設計，以及系統供電電路的設計，并完成了微型燃機發電機組的起動控制、檢測報警及停車控制的軟件設計。編程采用梯形圖語言，使程序更具可讀性。 本文采用德國西門子S7-300PLC及配套的I/0卡件作為微型燃機控制系統的主控制器；選用沈陽工業大學研制的全自動浮動式充電器作為電機的啟動直流電源；采用啟停自鎖邏輯解決了在停車后徹底切斷電瓶負載的問題。
上傳時間： 2013-04-24
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永磁無刷直流電動機具有慣量小、控制簡單、動態性能好等優良特性，因此在航天、機器人、數控機床等許多領域得到了廣泛應用。無刷直流電機在國外已經成功應用于對系統要求較高的場合，近年來在國內也引起了廣泛的興趣。本課題針對輪式機器人，設計了無刷直流電動機并設計相應控制系統。 首先，本課題分析了機器人用無刷直流電動機的組成結構、繞組連接，并對三相無刷直流電動機星角接工作方式進行比較，按照無刷直流電動機兩種模式運行、多極分數槽等特點進行局部設計。最終以爬坡時狀態為參考，經過多次計算得到無刷直流電動機的初始設計方案。 其次，為了提高設計的可靠性及設計成本，本課題用MaxwellRMxprt和Maxwell 2D有限元分析軟件來對所設計的電磁設計方案進行驗證。應用Maxwell 2D軟件進一步對設計方案進行分析和校驗，以校核仿真結果參數能否與設計方案相吻合。 最后設計了無刷直流電動機的PIC單片機控制系統并對無刷直流電動機進行系統仿真?？刂葡到yCPU采用PIC16F877單片機，它能夠提供最佳的性能價格比。系統采用IGBT 專用柵極驅動集成電路IR2130，來控制系統主電路。系統仿真采用MATLAB/SIMULINK軟件，檢驗所設計電機在系統中的性能。 結論，本課題主要包括五部分：無刷直流電動機繞組連接分析，初始數據方案設計，Maxwell對電磁設計方案進行驗證，設計PIC單片機控制系統，應用MATLAB對電機控制系統進行仿真。通過這五部，本文完成了輪式機器人用無刷直流電動機進行設計及相應控制系統的設計。
上傳時間： 2013-07-28
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