0 一壶单片机 0: Blog

转载：蚁群算法ACO(ant colony optimization)的原理及实现

Tue, 08 Jul 2008 01:17:25 GMT

之前说的算法基本上都比较枯燥的（废话，算法都很枯燥……），这次要介绍的蚁群算法(Ant Colony Algorithm)却是一种源
于自然现象的算法，也是一种 meta heuristic，即与具体问题关系不大的优化算法，也就是它是一种用来在图中寻找优化路
径的机率型技术。Marco Dorigo于1992年在他的博士论文中引入，其灵感来源于蚂蚁在寻找食物过程中发现路径的行为。
小小的蚂蚁总是能够找到食物，他们具有什么样的智能呢？设想，如果我们要为蚂蚁设计一个人工智能的程序，那么这个程序
要多么复杂呢？首先，你要让蚂蚁能够避开障碍物，就必须根据适当的地形给它编进指令让他们能够巧妙的避开障碍物，其
次，要让蚂蚁找到食物，就需要让他们遍历空间上的所有点；再次，如果要让蚂蚁找到最短的路径，那么需要计算所有可能的
路径并且比较它们的大小，而且更重要的是，你要小心翼翼的编程，因为程序的错误也许会让你前功尽弃。这是多么不可思议
的程序！太复杂了，恐怕没人能够完成这样繁琐冗余的程序。
为什么这么简单的程序会让蚂蚁干这样复杂的事情？答案是：简单规则的涌现。事实上，每只蚂蚁并不是像我们想象的需要知
道整个世界的信息，他们其实只关心很小范围内的眼前信息，而且根据这些局部信息利用几条简单的规则进行决策，这样，在
蚁群这个集体里，复杂性的行为就会凸现出来。这就是人工生命、复杂性科学解释的规律！

下面就是实现如此复杂性的七条简单规则：

1、范围：
蚂蚁观察到的范围是一个方格世界，蚂蚁有一个参数为速度半径（一般是3），那么它能观察到的范围就是3*3个方格世界，并
且能移动的距离也在这个范围之内。
2、环境：
蚂蚁所在的环境是一个虚拟的世界，其中有障碍物，有别的蚂蚁，还有信息素，信息素有两种，一种是找到食物的蚂蚁洒下的
食物信息素，一种是找到窝的蚂蚁洒下的窝的信息素。每个蚂蚁都仅仅能感知它范围内的环境信息。环境以一定的速率让信息
素消失。
3、觅食规则：
在每只蚂蚁能感知的范围内寻找是否有食物，如果有就直接过去。否则看是否有信息素，并且比较在能感知的范围内哪一点的
信息素最多，这样，它就朝信息素多的地方走，并且每只蚂蚁多会以小概率犯错误，从而并不是往信息素最多的点移动。蚂蚁
找窝的规则和上面一样，只不过它对窝的信息素做出反应，而对食物信息素没反应。
4、移动规则：
每只蚂蚁都朝向信息素最多的方向移，并且，当周围没有信息素指引的时候，蚂蚁会按照自己原来运动的方向惯性的运动下
去，并且，在运动的方向有一个随机的小的扰动。为了防止蚂蚁原地转圈，它会记住最近刚走过了哪些点，如果发现要走的下
一点已经在最近走过了，它就会尽量避开。
5、避障规则：
如果蚂蚁要移动的方向有障碍物挡住，它会随机的选择另一个方向，并且有信息素指引的话，它会按照觅食的规则行为。
7、播撒信息素规则：
每只蚂蚁在刚找到食物或者窝的时候撒发的信息素最多，并随着它走远的距离，播撒的信息素越来越少。

下面的程序开始运行之后，蚂蚁们开始从窝里出动了，寻找食物；他们会顺着屏幕爬满整个画面，直到找到食物再返回窝。

其中，‘F’点表示食物，‘H’表示窝，白色块表示障碍物，‘+’就是蚂蚁了。

参数说明：
最大信息素：蚂蚁在一开始拥有的信息素总量，越大表示程序在较长一段时间能够存在信息素。信息素消减的速度：随着时间
的流逝，已经存在于世界上的信息素会消减，这个数值越大，那么消减的越快。
错误概率表示这个蚂蚁不往信息素最大的区域走的概率，越大则表示这个蚂蚁越有创新性。
速度半径表示蚂蚁一次能走的最大长度，也表示这个蚂蚁的感知范围。
记忆能力表示蚂蚁能记住多少个刚刚走过点的坐标，这个值避免了蚂蚁在本地打转，停滞不前。而这个值越大那么整个系统运
行速度就慢，越小则蚂蚁越容易原地转圈。

基于无线模块的无线通讯平台

Mon, 21 Apr 2008 02:39:31 GMT

用于开发无线通讯产品。左边的是无线模块直接联PC，右边的是开发板，带MPS430CPU。

做了个GSM短信遥控模块

Wed, 27 Feb 2008 01:34:06 GMT

板子可支持4路遥控，面包板搭了一路输出。用手机发短信可打开或关闭继电器。

电源：DC3.6V 2A

猫咪的叫声

Sat, 23 Feb 2008 04:57:59 GMT

打招呼，撒娇—它會绕著你的脚，不断的用头来磨噌。你把它摆在桌上，它會用头、下巴，不断的磨你的脸。欢迎—当你回家时，它會跑到门口坐著，缓慢而幅度很大地摇晃著尾巴表示“很高兴，你回来了，欢迎欢迎”。
　　高兴—吃饱了,擦过嘴，舔过脚掌，坐定，摇尾巴，表示“我吃饱了，好满足，好高兴。”
　　信赖—它會四脚朝天，在地上翻滚，表示它完全信赖你，觉得十分安全。巡视国界—它會轻轻的、尾巴平伸的四处走动。有入侵者时，它會先探索来者意向如何。
　　好奇—用后脚站起来，耳朵朝前倾，尾巴垂下，末端轻轻的摇。小心，我會生气—胡须竖，尾巴迅速的摆动，表它觉得来者不善，下一步也许是逃走，也许是进一步恐吓,甚至攻击。
　　生气—全身压低，尾巴起卷起来，双耳后压，张嘴，露出犬牙，并且出声。准备攻击—前低后半高，尾巴平伸，双耳朝前倾，爪子全露出来。这时，快逃吧，它要攻击了。
　　警戒，生气—双耳平放，身体拱起，尾巴挺直向上，全身的毛竖起。
　　迷感，烦恼愤怒—身体低低的站著，尾巴垂下，慢慢的摇动。
　　投降—朵耳垂下，尾巴卷进身子，胡须也下垂，身体缩成一团，表示服输，我投降。
　　平静无事—耳朵自然向上伸，胡须自然垂下，瞳孔细直。
　　警觉—眼睛圆睁，耳朵完全朝上，前胡须上扬。
　　专心注意—眼睛圆睁，耳朵完全朝，前胡须上扬。
　　不安，恐惧—双耳朝两侧，眼睛椭圆，瞳孔稍微放大。
　　警告，威胁—双耳又压低了些，眼睛更细，但尚未出声。
　　进一步出声警告—双耳压平，胡须上扬，脸压扁，眼睛更细。
　　攻击—双耳后压，胡须上扬，吼声出现，张牙露齿。这时，快逃吧。
　　心事重重—耳朵朝前，瞳孔稍大，胡须下垂。
　　惊喜—瞳孔圆圆的，耳朵竖直，口微开。这是猫在闻到厨房里有香喷喷的鱼、肉时的反应。
　　好奇—耳朵朝前，嘴是闭著的，瞳孔圆圆的。
　　呼噜呼噜—这在你抱著它抚摸它的下巴、半夜它上床，或是在伸展四肢，很懒散的时侯，就會发出呼噜声。而在它生病或痛苦时，也會呼噜。此外呼噜也可表示友好。
　　喵—低沈而温柔，表示打招呼，欢迎，心情好，答话。而大声一些时，可能是抱怨，有所乞求。
　　嘶叫—高亢的嘶叫声同时，嘴巴张开，舌头卷成圆筒状，并且有热气同时呼出。用来表示恐惧，发怒，甚至威胁对方止步。咪—噢,咪—哇—是在困惑、有所求时发出。

无线抄表测压曲线控制器

Thu, 21 Feb 2008 13:41:55 GMT

1. 无线抄表控制器，内置945协议。

2. 485总线抄表。

3. 无线传输数据。

4. 具备太阳能强度测量。

5. 测量电压曲线数据。

时分多址技术简介

Sun, 13 Jan 2008 08:47:28 GMT

我们可采用一种新的串行网络设计来解决这些问题，如下图2所示是其拓扑结构。这样的设计使从设备间可直接进行通信，而且不需要主控制器（主设备）作过渡，并且每个器件上的串行中断的数量将大大增多。在这种网络拓扑结构中，通信权轮流分配，首先是节点1，然后是节点2……节点n，再接着就是节点1，这样无限循环。当轮到某个节点通信时，它就得到了控制权，能发送数据给其它任何节点，当通信时间到以后，必须释放总线的控制权，这就是时分多址TDMA（Time Division-Multiple Access）网络通信的基本规则。

时分多址是在一个宽带的无线载波上把时间分成周期性的帧，每一帧再分成若干时隙，每个时隙就是一个通信信道，分配给每一个用户。系统根据一定的时隙分配原则，使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送信号（突发信号），在满足定时和同步的条件下，基站可以在各时隙中接收到各移动台的信号而互不干扰。基站发向各移动台的信号都是按顺序在预定的时隙中传输，各移动台只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号（TDM信号）中把发给它的信号区分开来，所以TDMA系统是以“缓存—突发法”发送数据的。因此对任何一个用户而言发送信号都是不连续的。这就意味着数字数据和数据调制都必须与TDMA一起使用，而不像采用模拟FM的TDMA系统。

在设计中，每个节点都被分配了一个时间段号码用于通信，时间段是一个基本时间单位，它的选择要根据所要发送数据量的大小来决定。在这里，选用的时间段设置为50ms，知道了时间段号码、总的时间段数量和时间段的大小，就可以很容易地用软件跟踪每个时间段，并对时间计数，当计数到自己的时间段号码时就可开始发送数据，并且会发送尽可能多的数据。例如，在发送队列里有5个消息，它不会仅仅发送一个消息，而会充分利用这50ms的时间把尽可能多的消息发出去，如果这个时间段只能发送3个消息，那么另外的两个消息会等到下一个时间段再发送。

网络上两个设备之间的交谈是很简单的，假设设备1想从设备2处取得一些数据，设备1会在它的时间段中向设备2发送请求数据的消息，设备2接收并分析设备1发送过来的消息，当确认消息有效时，会把该消息放入接收队列中处理，设备2的代码将产生相应的应答信号，把这个应答消息放入发送队列中。当设备2的时间段来临时就把消息发送出去，与此同时，设备1计时等待设备2反馈的数据，这样就避免了无限制的等待。

TDMA网络节点基本硬件的设计很简单，用一排8脚的DIP开关和8051的P1口相连，端口的低位决定器件的时段号，高位决定网络器件号。

AD7705经验总结

Fri, 11 Jan 2008 10:57:48 GMT

AD7705应用总结：
    YW2314R12项目中用到了AD7705，先将AD7705的应用经验以及注意要点总结如下，这些经验同样适用于AD7799、AD7706等AD公司的拥有校准功能的AD芯片。
    1.时序注意要点：数字接口迷失的时候可以通过ADIN输入持续32个脉冲周期（DCLK）以上的高电平将复位AD7705的数字接口，复位之后要等待500us以上才能访问AD7705芯片，这种复位方式不会影响AD7705内部的任何寄存器，所有的寄存器将保持复位之前的内容，但所有的寄存器在数字接口迷失的状态下内容是不确定的，因此强烈建议在复位之后重新设置AD7705内部所有的寄存器，防止错误。而芯片管脚RESET的复位将使片内所有的寄存器恢复到上电的默认值。时钟输入信号DCLK是一种施密特出发信号，能够适应光耦合器的慢速边沿，其他数字输入信号的上升和下降时间不应超过1us。

    2.AD7705时钟大于2M时，时钟设置寄存器的CLK位应置1，小于2M时应置0。DCLK的脉冲宽度要满足最小的脉宽要求。在时钟DCLK下降之后的低电平期间读取数据ADOUT。在时钟DCLK的低电平期间设置要写入数据ADIN，然后在DCLK的上升沿写入到7705。写入数据以及读取数据的时钟DCLK的数目要与（被写入或被读取的寄存器）的位数长度一致，多于或少于（寄存器位长度）的时钟DCLK数目都将导致操作错误。在两次写操作之间，ADIN应最好保持在高电平：因为任何（读或写）操作都必须从写通信寄存器开始，而且写入通信寄存器的8个位中的第1位必须为0，后续的位才能被写入到通信寄存器。所以当ADIN为0的时候，万一时钟DCLK受到干扰导致0写入通信寄存器，AD7705会误认为是写通信寄存器的操作开始而等待后续的7位位串，发生这种干扰之后会导致AD7705的数字接口迷失，从而导致内部寄存器的内容也许会变得未知状态。此外，时钟信号DCLK在两次操作AD7705之间要保持高电平。即：在不访问AD7705的空闲时刻，或者两次操作之间的空闲时刻，ADIN、DCLK都最好保持高电平为最可靠。

    3.DRDY信号为数据AD转换完成的指示信号，低电平期间表示AD转换完成，可以读取数据寄存器的内容，高电平期间表示AD转换正在进行，这时不能访问数据寄存器。对于系统校准和内部校准也一样，低电平期间表示校准完成，可以读取校准寄存器的内容，高电平期间表示校准正在进行，这时不能访问校准寄存器。违反这些规定的操作，结果时未知的。此外程序中千万不能把DRDY的逻辑搞反，否则结果不可预料。

    4.不管是校准还是数据AD转换，数字滤波器同步位FSYNC都要置为0，这样AD7705的校准或者数据AD转换工作才能进行，否则校准和AD转换不会进行，DRDY信号也不会变低。当FSYNC=0时，在校准或AD转换结束后DRDY信号将变低，此时可以读取校准系数或者数据寄存器。

    5.采用非缓冲模式时，AD7705模拟输入前端的电阻电容的变化对AD转换精度影响很大。若系统工作时的信号源、温度环境、器件参数变化很大，导致AD7705模拟输入前端电路的参数跟系统校准时的参数不一致，误差会非常大。缓冲模式能解决这种问题，当使能缓冲模式时，AD7705会在模拟输入端和AD转换器之间接入一个缓冲器Buffer，这样AD7705就能适应模拟输入前端信号源的大阻抗、器件参数（电阻电容）的变化、温度环境的变化等各种与系统校准时的不一致情况（即器件工作条件的变化）。所以，AD7705的校准和正常工作最好都要在缓冲模式下进行。

    6.电压输入范围：对于非缓冲模式，模拟输入信号范围是【GND-30mV】至【VDD+30mV】之间。对于缓冲模式，模拟输入信号范围是【GND+50mV】至【VDD-1.5V】之间。

    7.非缓冲模式、单极性、增益为GAIN：此时AD7705的反相输入端VIN－的范围是【GND-30mV】至【VDD+30mV－VREF/GAIN】之间，其中VREF为AD7705的参考电压。正相输入端VIN＋的范围是【V－】至【V－＋VREF/GAIN】。如右图，即V＋和V－都必须大于GND小于VDD，同时还要考虑单极性的输入范围，即V－还必须小于VDD+30mV－VREF/GAIN，才不至于模拟输入为V+max＝【V－＋VREF/GAIN】时大于VDD+30mV。

    8.非缓冲、双极性、增益为GAIN：此时V＋和V－都必须大于GAN小于VDD，V－还必须小于VDD＋30mV－VREF/GAIN，这样输入V+max＝【V－＋VREF/GAIN】不至于大于VDD＋30mV。V－还必须大于GND－30mV ＋VREF/GAIN，才不至于输入V+min＝【V――VREF/GAIN】时小于GND－30mV。正相输入端VIN＋的正信号输入范围是【V－】至【V－＋VREF/GAIN】，正相输入端VIN＋的负信号输入范围是【V－】至【V－－REF/GAIN】。如右图：其中V+max为正的最大输入，V+min为负的最大输入。

    9.缓冲模式、单极性、增益为GAIN：此时AD7705的反相输入端VIN－的范围是【GND＋50mV】至【VDD－1.5V－VREF/GAIN】之间，其中VREF为AD7705的参考电压。正相输入端VIN＋的范围是【V－】至【V－＋VREF/GAIN】。如右图，即V＋和V－都必须大于GND+50mV小于VDD－1.5V，同时还要考虑单极性的输入范围，即V－还必须小于VDD－1.5V－VREF/GAIN，才不至于输入V+max＝【V－＋VREF/GAIN】时大于VDD－1.5V。

    10.缓冲模式、双极性、增益为GAIN：此时AD7705的反相输入端VIN－的范围是【GND＋50mV＋VREF/GAIN】至【VDD－1.5V－VREF/GAIN】之间，这样才不至于输入VIN+max＝【V－＋VREF/GAIN】时导致VIN＋大于VDD－1.5V、输入VIN＋min＝【V――VREF/GAIN】时导致VIN＋小于GND＋50mV。其中VREF为AD7705的参考电压。正相输入端VIN＋的正信号输入范围是【V－】至【V－＋VREF/GAIN】，正相输入端VIN＋的负信号输入范围是【V－】至【V－－REF/GAIN】。如右图：其中V+max为正的最大输入，V+min为负的最大输入。

一线接口数码管显示器

Tue, 13 Nov 2007 02:11:50 GMT

MCU的IO经一三极管扩流，给显示电路提供足够功率。
信号到达显示电路后分成四路：
1 经1N4001整流，100uF电解滤波后经电路供电。
2 直接到两芯片的移位时钟。
3 经10K电阻，3300pF电容还原出数据，再接到移位输入端。
4 经100K电阻和10nF电容延时，作锁存时钟输入。

开关量报警信号485传输模块

Wed, 26 Sep 2007 00:56:32 GMT

1.AC~DC :8~24V交流或直流。

2.输入：一路I/O输入。

3.输出：RS－485输出。

电力载波控制器

Thu, 13 Sep 2007 03:35:52 GMT

      1、实现电力线数据传输

       2、传输距离可达1000米以上

       3、主机可输入三组I/O信号

       4、子机一路输入，二路输出

       5、模块带有无线数传模块，可进行无线数据传输

       6、主机可监视三相电力线

AVR控制CPLD实现VGA显示和激光打印系统

Mon, 14 May 2007 23:51:34 GMT

芯片，含有ADC、I2C、SPI、PWM等多种资源 [1]。本论文以ATMEGA128单片机为例，结合CPLD和高速SRAM，介绍在VGA显示器上显示字符、图形信息和控制激光打印机打印输出屏幕信息的方法。本设计克服了单片机系统信息输出功能薄弱的缺点, 为单片机和其他嵌入式系统的信息输出提供了一个解决方案，使得其应用范围更加广阔。系统结构如图1所示。

1 VGA显示控制器的实现

PC机在VGA的显示器(通常包括CRT和液晶显示器)上的信息显示是通过显卡完成的。单片机在VGA显示器上显示信息同样需要类似的模块来辅助，因此我们设计了和显卡功能相似的VGA显示控制器来辅助ATMEGA128单片机在VGA显示器上显示信息。下面介绍640×480分辨率、59.9HZ刷新率的通用VGA显示控制器的设计方法，并说明微控制器、微处理器如何在VGA接口的显示器上显示信息。

1.1 VGA时序产生模块的设计

要实现VGA显示控制器的功能，首先需要了解VGA信号的参数和时序。图2所示为640×480分辨率、59.9HZ刷新率的VGA时序图[2]。根据VGA时序图，本论文研究并实现了VGA显示控制器，所用硬件为Altera公司的EPM7128 CPLD和ISSI公司的高速SRAM。EPM7128的作用是通过编程产生VGA显示所需的时序信号，并协助微控制器实现对显存的读写操作。高速SRAM的作用是存储需要显示的数据信息，其读写周期为8ns，满足显示器刷新时对显存进行快速读写的时间要求。设计中用一个bit代表一个象素，640×480分辨率需要37.5K字节的显存。象素时钟频率的选择与VGA监视器的刷新频率和分辨率相关，59.9HZ刷新率时，象素时钟频率为25.175MHZ，其计算公式为：时钟频率＝（行象素数＋行消隐点数）×（一场行数＋消隐行数）×刷新率。

根据VGA信号的要求，用VHDL语言对EPM7128芯片编程实现VGA时序产生模块。VGA时序产生模块包括：每行的象素数目计数器h_cnt、每场的行数目计数器v_cnt、行同步信号hs产生模块、场同步信号vs产生模块、消隐信号blank产生模块和并行输入串行输出模块等。其中, h_cnt的最大计数值是799， v_cnt的最计数值是是524。行同步信号产生模块根据h_cnt的计数值来产生行同步信号hs;场同步信号产生模块根据v_cnt的计数值来产生场同步信号vs。消隐信号产生模块根据h_cnt的计数值在行同步期间、行消隐前肩和行消隐后肩,把消隐信号blank置为低电平；根据v_cnt的计数值在每一场的场同步期间、场消隐前肩和场消隐后肩,把消隐信号blank置为低电平；其余时间消隐信号blank为高电平，表示此时为有效显示期。并行输入串行输出模块在有效显示期间从sram显存中并行读入数据，串行输出的显示器的红、绿、蓝信号线上。对该程序编译成功后用MaxplussII软件进行波形仿真，以验证设计的合理与否。最后设计完成的时序波形仿真如图3所示。

图 3 VGA显示控制器时序仿真图

从仿真波形图种可以看到每一显示行的时间为800个象素时钟周期，每场包括525行。行同步脉冲的宽度为96个象素时钟周期，场同步脉冲的宽度为2行。在行同步信号hs的行同步期间及其前肩和后肩，消隐信号blank为低电平，表示消隐期。在场同步信号vs的场同步期间及其前肩和后肩，消隐信号blank同样为低电平，表示消隐期。仿真结果符合VGA标准时序，项目实际应用也证明了此结果的正确性。

1.2 VGA显示底层函数的编写 要在屏幕上显示信息，除VGA显示控制器之外，还需要并在ATMEGA128单片机上设计底层绘图函数并建立字符库。通常编写画线、画圆函数时，确定一个点是否在直线或圆上，需要乘、除法和开方运算，而画线、画圆函数调用最为频繁，因此计算量将大到难以接受的程度，极大降低系统的性能。为了克服上述缺点，在编写底层绘图函数时采用了图形学上的Bresenham

void circle(unsigned int x0,unsigned int y0,unsigned int r,unsigned char color)

{

x=0;y=r;deltax=3;deltay=2-r-r;d=1-r;

while(x<=y)

{ drawpixel(x0+x,y0+y,color);

drawpixel(x0-x,y0+y,color);

drawpixel(x0-x,y0-y,color);

drawpixel(x0+x,y0-y,color);

drawpixel(x0+y,y0+x,color);

drawpixel(x0-y,y0+x,color);

drawpixel(x0-y,y0-x,color);

drawpixel(x0+y,y0-x,color);

if(d<0){

d+=deltax; deltax+=2;

x++;

}

else {

d+=(deltax+deltay);

deltax+=2;deltay+=2;

x++;y--;

}

画线算法和中点画圆法[3]，通过象素逼近，采用增量计算，使得确定点是否在直线或圆上的复杂运算变为加法运算，非常适合微控制器的特点，极大得提高了绘图速度。我们从Windows系统中提取了12×12和96×96象素的0～9数字字库，16×16象素的常用ASCII字符字库。有了底层绘图函数和字符库，ATMEGA128单片机便可通过VGA显示控制器实现在屏幕任意位置显示图形或者文字信息。右面是用ICCAVR编写的ATMEGA128在VGA显示器上实现中点画圆法的例程及其实现示意图。只需用增量法找到1/8圆上的点，其它点在中心对称位置。

2 激光打印机的控制

激光打印机是目前最常用输出设备之一，和热敏、喷墨打印机相比具有显著的优点，下面介绍用ATMEGA128微控制器直接控制激光打印机打印VGA显示器屏幕内容的方法。要控制打印机必须了解打印机命令语言。打印机语言指的是控制打印机工作的命令，它控制打印机如何组织被打印的文档，打印机按照这些命令来处理打印数据，并最终准确的打印出文字与图像。

2.1 PCL打印机命令语言 PCL打印机命令语言是世界上应用最为广泛的标准打印机命令语言，由惠普公司开发，支持文字、点阵图像和矢量图形的打印。PCL命令由2个以上的字符组成，总是以控制字符ESC开始，用符合EC 表示，其ASCII码为27，所以PCL命令又被

图 4 中点画圆法示意图

称作ESC序列。当打印机接收到字符EC时，表示开始接收一条控制命令。PCL命令包括“两字符”命令序列和“参数化”命令序列两种ESC序列。

“两字符”命令序列的格式如下：EC X，其中符号X代表ASCII码48～126的字符，即ASCII字符表中“0” 和“～”之间的字符。符号X指示打印机需要进行的操作，例如命令“EC E”是打印机复位命令，命令“EC g”把纸张的左边距和上边距复位成默认值。“参数化”命令序列格式如下：EC X y z1 # z2 # z3 ... # Zn[data] ，其中EC为起始字符，X是参数化字符，代表ASCII码33～47之间字符，其作用是指明该序列是“参数化”序列；y为组字符，代表ASCII码96～126之间字符，用来指定待执行的操作属于什么组；#是数值域，其范围从-32767到65535；z i是本命令的参数，代表ASCII码从96～126之间字符，该参数用于组合的“参数化”序列，非组合序列则不用，其作用是指定前面的数值域所用的参数；Zn是结束字符，表示“参数化”命令序列结束；[data] 是传送到打印机的待打印数据，用8个bit表示，即为0～255之间任意数据。下面两例分别是非组合的“参数化”命令序列和组合的“参数化”命令序：

1 2

1是非组合序列，不含参数。2是组合序列，由序列EC &l1O 和 EC&l2A组合而成，其中小写的字符“o”是该序列的参数[4]。各种命令序列的详细说明见参考文献[4]。

2.2 打印屏幕

ATMEGA128单片机的IO口和激光打印机的并口由如下信号连接： Strobe、Busy、GND、D0～D7共11根信号线。其中D0～D7是数据线，单片机通过数据线把控制打印机的PCL命令和待打印数据传送到打印机；Busy信号线指示打印机状态是否繁忙；Strobe 信号线是选通控制线，单片机在Strobe 信号线上输出一个低电平脉冲即可把D0～D7上的数据写人打印机。在论文的第一部分曾经提到，VGA显示器所显示的内容存储在SRAM显存中，每一个bit代表一个象素，因此打印屏幕就是把显存中的数据打印出来。ATMEGA128单片机首先发送PCL语言的打印机设置命令，对打印进行设置，然后即可传送打印数据。其步骤如下：1、发打印机复位命令；2、发设置纸张大小命令；3、发设置打印的起始位置命令；4、发设置分辨率命令；5、发设置打印机为点阵图形模式命令；5、传送要打印的数据;6、发结束图形模式命令；7、发换页指令，打印当前页。下面是ATMEGA128单片机对HP LASERJET6L激光打印机发送PCL命令，并控制打印机打印输出VGA屏幕信息的例程：

void print()

{unsigned int M; unsigned char i;

unsigned char xdata *p;p=NVRS;

out(27);out('E');//打印机复位

out(27); pprint("&l26A");// 设置纸张为A4

out(27); pprint("*p210X");// '设置本页打印的X坐标起始位置

out(27); pprint("*p400Y");// '设置本页打印的Y坐标起始位置

out(27); pprint("*t100R");// '设置分辨率

out(27); pprint("*r1A");// '设置图形模式开始

for(M=0;M<480;M++) //传送要打印的图形数据

{ out(27); pprint("*b80W");

…………

out(27); pprint("*rC"); // '图形模式结束

out(255); out(12);//'本页结束，执行打印

}

结论：

本文的创新点是用ATMEGA128单片机结合CPLD实现了对VGA显示器和激光打印机的控制，使单片机可以在VGA接口的显示器上显示图形、文字信息，并控制激光打印机把VGA屏幕上的信息打印输出。本设计克服了单片机控制系统的信息显示和打印功能薄弱的缺点，使其在发挥控制功能优势的基础上，还具有了实用的显示和打印功能，为扩大其应用范围奠定了基础。

市售红外一体化接收头应用笔记

Thu, 19 Apr 2007 01:35:31 GMT

目前市售红外一体化接收头有两种：电平型和脉冲型，绝大部分的都是脉冲型的，电平型的很少。电平型的，接收连续的38K信号，可以输出连续的低电平，时间可以无限长。其内部放大及脉冲整形是直接耦合的，所以能够接收及输出连续的信号。脉冲型的，只能接收间歇的38K信号，如果接收连续的38K信号，则几百ms后会一直保持高电平，除非距离非常近（二三十厘米以内）。其内部放大及脉冲整形是电容耦合的，所以不能能够接收及输出连续的信号。一般遥控用脉冲型的，只有特殊场合，比如串口调制输出，由于串口可能连续输出数据0，所以要用电平型的。一般遥控器用455K经12分频后输出37917HZ，简称38K，10米接收带宽为38+-2K，3米为35~42K。在没有环境反射的空旷空间，距离10米以上方向性会比较强。在室内，如果墙是白色的，则在15米的空间基本没有方向性。

接收头要有滤光片，将白光滤除。在以下环境条件下会影响接收，甚至很严重：
1、强光直射接收头，导致光敏管饱和。白光中红外成分也很强。
2、有强的红外热源。
3、有频闪的光源，比如日光灯。
4、强的电磁干扰，比如日光灯启动、马达启动等。

38K信号最好用1/3占空比，这个是最常用的，据测试1/10占空比灵敏度更好。实际调制时间要少于50%。最好有间歇。

RF无线射频电路设计中的常见问题及设计原则

Tue, 20 Mar 2007 14:42:38 GMT

摘要：详细介绍RF电路设计中的常见问题及其解决方案。
关键词：PCB；无线射频；RF电路；设计
1 引言
    射频(RF)PCB设计，在目前公开出版的理论上具有很多不确定性，常被形容为一种“黑色艺术”。通常情况下，对于微波以下频段的电路(包括低频和低频数字电路)，在全面掌握各类设计原则前提下的仔细规划是一次性成功设计的保证。对于微波以上频段和高频的PC类数字电路。则需要2~3个版本的PCB方能保证电路品质。而对于微波以上频段的RF电路．则往往需要更多版本的：PCB设计并不断完善，而且是在具备相当经验的前提下。由此可知RF电设计上的困难。
2 RF电路设计的常见问题
2．1 数字电路模块和模拟电路模块之间的干扰
    如果模拟电路(射频)和数字电路单独工作，可能各自工作良好。但是，一旦将二者放在同一块电路板上，使用同一个电源一起工作，整个系统很可能就不稳定。这主要是因为数字信号频繁地在地和正电源(>3 V)之间摆动，而且周期特别短，常常是纳秒级的。由于较大的振幅和较短的切换时间。使得这些数字信号包含大量且独立于切换频率的高频成分。在模拟部分，从无线调谐回路传到无线设备接收部分的信号一般小于lμV。因此数字信号与射频信号之间的差别会达到120 dB。显然．如果不能使数字信号与射频信号很好地分离。微弱的射频信号可能遭到破坏,这样一来，无线设备工作性能就会恶化，甚至完全不能工作。

2．2 供电电源的噪声干扰
    射频电路对于电源噪声相当敏感,尤其是对毛刺电压和其他高频谐波。微控制器会在每个内部时钟周期内短时间突然吸人大部分电流,这是由于现代微控制器都采用CMOS工艺制造。因此。假设一个微控制器以lMHz的内部时钟频率运行，它将以此频率从电源提取电流。如果不采取合适的电源去耦．必将引起电源线上的电压毛刺。如果这些电压毛刺到达电路RF部分的电源引脚,严重时可能导致工作失效。

2．3 不合理的地线
    如果RF电路的地线处理不当,可能产生一些奇怪的现象。对于数字电路设计,即使没有地线层,大多数数字电路功能也表现良好。而在RF频段，即使一根很短的地线也会如电感器一样作用。粗略地计算,每毫米长度的电感量约为l nH,433 MHz时10 toni PCB线路的感抗约27Ω。如果不采用地线层，大多数地线将会较长，电路将无法具有设计的特性。

2．4 天线对其他模拟电路部分的辐射干扰
    在PCB电路设计中，板上通常还有其他模拟电路。例如，许多电路上都有模，数转换(ADC)或数／模转换器(DAC)。射频发送器的天线发出的高频信号可能会到达ADC的模拟输入端。因为任何电路线路都可能如天线一样发出或接收**信号。如果*DC输入端的处理不合理，**信号可能在*DC输入的ESD二极管内自激。从而引起ADC偏差。
3 RF电路设计原则及方案
3．1 RF布局概念
    在设计RF布局时,必须优先满足以下几个总原则：
    (1)尽可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来，简单地说，就是让高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路：
    (2)确保PCB板上高功率区至少有一整块地，最好上面没有过孔，当然，铜箔面积越大越好；
    (3)电路和电源去耦同样也极为重要；
    (4)RF输出通常需要远离RF输入；
    (5)敏感的模拟信号应该尽可能远离高速数字信号和RF信号。

3．2 物理分区和电气分区设计原则
    设计分区可以分解为物理分区和电气分区。物理分区主要涉及元器件布局、方向和屏蔽等；电气分区可以继续分解为电源分配、RF走线、敏感电路和信号以及接地等的分区。

3．2．1 物理分区原则
    (1)元器件位置布局原则。元器件布局是实现一个优秀RF设计的关键．最有效的技术是首先固定位于RF路径上的元器件并调整其方向,以便将RF路径的长度减到最小,使输入远离输出。并尽可能远地分离高功率电路和低功率电路。
    (2)PCB堆叠设计原则。最有效的电路板堆叠方法是将主接地面(主地)安排在表层下的第二层，并尽可能将RF线布置在表层上。将RF路径上的过孔尺寸减到最小,这不仅可以减少路径电感,而且还可以减少主地上的虚焊点,并可减少RF能量泄漏到层叠板内其他区域的机会。
    (3)射频器件及其RF布线布局原则。在物理空间上,像多级放大器这样的线性电路通常足以将多个RF区之间相互隔离开来，但是双工器、混频器和中频放大器／混频器总是有多个RF／IF信号相互干扰．因此必须小心地将这一影响减到最小。RF与IF迹线应尽可能十字交叉，并尽可能在它们之间隔一块地。正确的RF路径对整块PCB的性能非常重要，这就是元器件布局通常在蜂窝电话PCB设计中占大部分时间的原因。
    (4)降低高/低功率器件干扰耦合的设计原则。在蜂窝电话PCB上,通常可以将低噪音放大器电路放在PCB的某一面,而将高功率放大器放在另一面,并最终通过双工器把它们在同一面上连接到RF端和基带处理器端的天线上。要用技巧来确保通孔不会把RF能量从板的一面传递到另一面，常用的技术是在二面都使用盲孔。可以通过将通孔安排在PCB板二面都不受RF干扰的区域来将通孔的不利影响减到最小。

3．2．2 电气分区原则
    (1)功率传输原则。蜂窝电话中大多数电路的直流电流都相当小,因此，布线宽度通常不是问题。不过．必须为高功率放大器的电源单独设定一条尽可能宽的大电流线，以将传输压降减到最低。为了避免太多电流损耗,需要采用多个通孔来将电流从某一层传递到另一层。
    (2)高功率器件的电源去耦。如果不能在高功率放大器的电源引脚端对它进行充分的去耦，那么高功率噪声将会辐射到整块板上，并带来多种的问题。高功率放大器的接地相当关键，经常需要为其设计一个金属屏蔽罩。
    (3)RF输入，输出隔离原则。在大多数情况下，同样关键的是确保RF输出远离RF输入。这也适用于放大器、缓冲器和滤波器。在最坏情况下，如果放大器和缓冲器的输出以适当的相位和振幅反馈到它们的输入端，那么它们就有可能产生自激振荡。在最好情况下，它们将能在任何温度和电压条件下稳定地工作。实际上。它们可能会变得不稳定，并将噪音和互调信号添加到RF信号上。
    (4)滤波器输入，输出隔离原则。如果射频信号线不得不从滤波器的输入端绕回输出端，那么，这可能会严重损害滤波器的带通特性。为了使输入和输出良好地隔离。首先必须在滤波器周围布置一圈地。其次滤波器下层区域也要布置一块地，并与围绕滤波器的主地连接起来。把需要穿过滤波器的信号线尽可能远离滤
波器引脚也是个好方法。此外，整块板上各个地方的接地都要十分小心,否则可能会在不知觉之中引入一条不希望发生的耦合通道。
    (5)数字电路和模拟电路隔离。在所有PCB设计中，尽可能将数字电路远离模拟电路是一条总的原则，它同样适用于RF PCB设计。公共模拟地和用于屏蔽和隔开信号线的地通常是同等重要的，由于疏忽而引起的设计更改将可能导致即将完成的设计又必须推倒重来。同样应使RF线路远离模拟线路和一些很关键的数字信号．所有的RF走线、焊盘和元件周围应尽可能多地填接地铜皮．并尽可能与主地相连。如果RF走线必须穿过信号线,那么尽量在它们之间沿着RF走线布置一层与主地相连的地。如果不可能，一定要保证它们是十字交叉的．这可将容性耦合减到最小，同时尽可能在每根RF走线周围多布一些地，并把它们连到主地。此外。将并行RF走线之间的距离减到最小可使感性耦合减到最小。
4 结束语
    迅速发展的射频集成电路为从事各类无线通信的工程技术人员提供了广阔的前景。但同时，射频电路的设计要求设计者具有一定的实践经验和工程设计能力。本文总结的一些经验可以帮助射频集成电路开发者缩短开发周期．避免走不必要的弯路，节省人力物力。

用于流动气体加热恒温控制板

Mon, 05 Mar 2007 03:45:00 GMT

主要功能：

1 控制温度范围：室温～150度。精度＋－2度

2 风速调整输出控制。0～100％

3 带步进电机简单调速控制。0～100％

4 带一个可变定时继电器输出接口。0～999分钟（按照设定时间，继电器闭合一次）

超低功耗电子电路系统设计原则

Wed, 17 Jan 2007 03:02:24 GMT

虽然超低功耗设计仍然是在CMOS集成电路(IC)基础上发展起来的，但是因为用户众多，数千种专用或通用超低功耗IC不断涌现，使设计人员不再在传统的CMOS型IC上下功夫，转而选择新型超低功耗IC，致使近年来产生了多种超低功耗仪表。电池供电的水表、暖气表和煤气表近几年能够发展起来就是一个证明。目前，电池供电的单片机则是超低功耗IC的代表。

本文将对超低功耗电路设计原则进行分析，并就怎样设计成超低功耗的产品作一些论述，从而证明了这种电路在电路结构和性价比等方面对传统电路极具竞争力。

1 CMOS集成电路的功耗分析

无论是低功耗还是超低功耗IC，主要还是建立在CMOS电路基础上的。虽然超低功耗IC对单元电路进行了新形式的设计，但作为功耗分析，仍然离不开CMOS电路基本原理。以74系列为代表的TTL集成电路，每门的平均功耗约为10mW；低功耗的TTL集成电路，每门平均功耗只有1mW。74系列高速CMOS电路，每门平均功耗约为10μW；而超低功耗CMOS通用小规模IC，整片的静态平均功耗却可低于10μW。传统的单片机，休眠电流常在50μA~2mA范围内；而超低功耗的单片机休眠电流可达到1μA以下。

CMOS电路的动态功耗不仅取决于负载，而且就电路内部而言，功耗与电源电压、集成度、输出电平以及工作频率都有密切联系。因此设计超低功耗电路时不得不对全部元件的内外性质做仔细分析。

CHMOS或CMOS电路的功耗特性一般可以表示为：

P=PD+PA

式中， P--总功耗

PD--静态功耗，

PD=VDD·IDD 　 (1)

PA--动态功耗，

PA=PTC+PC＝VDD·ITC+Fclv2dd (2)

PTC --瞬时导通功耗

PC--输出电容充放电功耗

VDD--工作电源电压

IDD--静态时由电源流向电路内部的电流

ITC--脉冲电流的时间平均值

f--输入脉冲重复频率

CL--电路输出端的负载电容

式(1)为静态功耗表达式。其中，静态功耗电流IDD值常用于评价电路的静态功耗大小。它以电路中流经各PN结的反向漏电流为主，而且它与电源电压VDD有关，随着VDD的加大，IDD亦增大。

式(2)为总的动态功耗表达式。动态功耗体现在电路进行逻辑状态转换过程中内部消耗的功率。对CMOS电路来说，动态功耗反映了输入信号出现变化时所形成的功耗增量。动态功耗表现在以下两方面：

第一是瞬时导通功耗，即在信号状态转换过程，某一回路(如互补电路)的P沟道和N沟道晶体管同时导通，由电源流经两个导通沟道的电流所消耗的功率。当输入脉冲电压的幅度大于PMOS和NMOS两个开启电压的绝对值之和时，将在上升沿和下降沿产生瞬时导通功耗，如图1所示。

图中，假设两个MOS晶体管的开启电压分别为VTN和VTP，并且满足VDD＞VTN+|VTP|的关系。输入电压由逻辑低电平过渡到逻辑高电平，在t1至t2期间，既满足VI＞VTN，也满足(VDD-VI)＞|VTP|的条件，因此从VDD到VSS之间有瞬时导通电流iTC通过。而这些瞬时导通电流在整个信号周期内的过渡过程时间的平均值形成ITC，从而有：

PTC＝VDD ITC (3)

由此可见，PTC随着电源电压VDD或脉冲频率f的增加而增加，并且与脉冲电流的波形有关。如果电流波形峰值大，过渡过程中导通持续时间长，则PTC增大。影响电流脉冲波形形状的因素比较多，例如，输入电压VI跳变过程较慢，则脉冲电流iTC持续时间就比较长；而MOS晶体管的开启电压低、跨导大，则脉冲电流iTC的峰值也大。

第二是电容充放电功耗。电路输出端逻辑电平的改变总是伴随着输出电容CL的充放电过程。以带有负载电容CL的互补电路的输出端为例，由逻辑低电平变为逻辑高电平时，VDD通过导通的P沟道电阻对输出电容CL充电；由逻辑高电平变为逻辑低电平时，CL通过导通的Ｎ沟道电阻放电。这种充放电过程在电路内部要消耗功率。将电容CL的瞬时充、放电电流与VDD之积进行积分，可以计算出电容充放电功耗PC，可表示为：

PC= fCL VDD2 (4)

由此看出，这部分功耗主要取决于外部使用条件f、CL和VDD三个参数，而与电路内部本身参数几乎无关。

从以上对CMOS电路的功耗分析可以看出，系统的总功耗与系统的电源电压有很大关系。而动态功耗除了与电源电压的平方有关外，还与其工作脉冲重复频率、脉冲波形以及输出容性负载有关。

2 超低功耗系统设计原则

通过以上分析，可以总结出超低功耗系统的设计原则。在设计超低功耗系统时，要对电源电压、时钟频率以及静态功耗进行控制。这就形成了电源宜低不宜高、时钟宜慢不宜快、系统(器件)宜静不宜动的"三相宜"原则。

结合三相宜原则，对硬件及软件设计时要注意以下四个问题：

·微处理器MCU的选择

·IC器件的选择

·供电管理硬件设计

·系统低功耗的运行管理

2.1 微处理器MCU的选择

随着超低功耗系统的兴起，一些大的单片机厂商都推出了自己的低功耗产品。如Intel公司的80C31系列，Philips公司的51LPC系列、Microchip公司的PIC系列以及TI公司的MSP430系列等。虽然它们都采用了具有低功耗特点的CHMOS工艺，但新老产品在低功耗性能上又有很大差别。

由式(4)可以粗略地看出，如果单片机本身具有超低功耗特性，首先必须能在低电压和低频率之下工作。

其次，还要看单片机自身的特性。例如是否是面向超低功耗应用而设计的单片机，它具有几种休眠模式、工作电流大小为何、休眠电流大小为何等。

表1列出了两种单片机(Intel的80C31和Philips的P87LPC764)的低功耗特性。

由表1可知，Intel公司的80C31和Philips的P87LPC764都有两种低功耗模式：空闲模式和掉电模式。在掉电模式下，80C31的电源电流为50μA，而P87LPC764的电源电流仅为1μA。

此外，TI公司的MSP430F135单片机具有低电源电压范围(1.8~3.6V)和低工作电流特性，如在主频32kHz/电源电压2.2V时工作电流为7μA；在1MHz/2.2V时工作电流为250μA。它可以工作在低时钟频率下，如32.768kHz；还具有5种低功耗模式，备用模式时为1.3μA，而选用第五种低功耗工作模式时，甚至能达到0.1μA的休眠电流。

总之，低电源电压和低时钟频率都对单片机的选择有很大的影响，再加上各种单片本身所具有的低功耗特性，选择合适的单片机对降低整个系统的功耗大有益处。

2.2 外围器件的选择

作为一个完整的电路系统，如果要整个系统的功耗都得以降低，单靠单片机本身并不能完成，其外围元器件的选择也相当重要。在模拟电路方面，在满足其性能要求的同时，尽量选用与单片机工作电源相匹配的低电源产品以及专为低功耗系统设计的器件。

MAXIM公司的一些IC产品，如运放MAX4131/2/3/4、比较器MAX987/991等；Philips公司的一些I2C器件，如PCF8574、PCF8563；还有ATMEL公司的24WC系列的I2C器件等都是μA级产品。现在各大IC生产厂商几乎都在这类产品上有所发展。

对于数字电路，一般都选HCMOS器件。仅从功耗角度考虑，对于74系列芯片可选用74HC或74HCT系列。后者比74LS系列的每门功耗小上百、上千倍。对于4000系列芯片也可选用HC或HCT系列。

最后就是显示屏，自然也要选那些低电源电压和低功耗产品。

2.3 电源管理硬件设计

采用单电池电源实现多分支电源网络管理，使得系统各功能模块的电源相对独立供电，在不工作时可以分别断电，以节省功耗。

在供电控制方式中，选择具有可关断的DC-DC模块或电源总线开关。这样可以利用微机做到实时关断控制，有利于独立供电支路功耗的管理。

在供电控制方式中的总线电源开关要选择那些导通电阻小、静态功耗小、开关速度快、驱动电流小的器件，首选MOSFET。

对于系统中电源泄漏电流也要进行检查，包括系统电源泄漏、RC泄漏、分布电路泄漏、保护电路泄漏、意外泄漏等。其间还要耐心进行静态运行的全功耗测定与比较。此外还有电源关断的防泄漏，都要在电路设计中精心考虑，切实把系统功耗降到最低。

2.4 系统低功耗的运行管理

此部分强调软件的管理。结合硬件的设计，应消除程序的无谓循环等待。当系统不工作时，应使单片机及时进入低功耗或休眠模式。可选择关断CPU时钟或系统时钟，对时钟的控制要做到忙时多用、闲时少用、不用关闭的原则。对外围电路通过SHDN(关断)控制其工作时间。

选择尽可能低的工作频率作为系统时钟和信号频率。

结合硬件中外围模块的低功耗控制功能，分别利用软件控制外围模块电源的开启和导通。

对于显示器件，不用动态扫描方式，而用静态显示方式。显示过后，可以关掉显示，甚至关掉显示模块的振荡时钟。

对于可程控的数字量输出的IC管脚，因为考虑驱动负载能力，负载常接正电源。所以在不工作时，这些管脚要尽量控制输出为高电平。

最后还要提出一个重要原则，就是尽量用软件替代硬件的原则。这样不仅简化了硬件设计，而且对降低功耗也起到了重要的作用。

以上分别对CMOS电路特性和超低功耗电路系统硬件和软件设计中应遵循的一些原则进行了分析。除此以外，还有其它一些应注意的问题，如减少电路的分布电容，在工作正常的情况下最大限度地加大各通路的阻抗等等，不再赘述。

廉价的超低频线性放大器电路终于搭成了

Thu, 30 Nov 2006 03:50:27 GMT

最近一个项目需要一个超低频微弱信号放大电路，信号是含有丰富杂波1mV左右信号，我需要取出的其中－1mV～1mv变化的0.5~1Hz线性变化的信号，可杂波就有5mV左右，很棘手。于是先做了个无源电感电容2阶低通滤波器，效果很差，用示波器检查杂波没有多少衰减。接着做了一个阻容低通滤波器，用示波器检查不出信号了，衰减太多了。然后再用运放作低频放大，大约200倍吧，（这其中经历了两天的痛苦调试过程，运放总是不工作，一点点改善外围电路才有了希望，但还是不稳定）有效虑除了其中的高频杂波，1Hz信号可以清晰看到，但还有50Hz工频干扰，看不出线性度。看来滤波不够，有加了一个2阶阻容低通滤波器，再加一级运放，还是200倍，输出信号明显改善，曲线很光滑，没有毛刺，50Hz工频干扰也消失了，再经过几小时的微调，电路基本成功。
电路优点：
1. 体积很小，一元硬币大小。
2. 没有使用大容量隔直电容器。使进入正常状态很快，大约1～2秒。
3. 输出幅度大，不失真信号0～3.7V，低频正玄。是线性的。具体误差多大没具体测。
4. 单5V供电。
缺点：
有失真饱和现象，造成短时间不能放大信号。
感谢大家耐心阅读，多多交流。＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝一壶单片机

1.3W射频功率放大器

Sat, 11 Nov 2006 12:19:19 GMT

汽车音响降噪器

Tue, 31 Oct 2006 10:15:41 GMT

工作电压：DC4～18V单电源，蓝色插座为立体声音频输入，浅绿色插座为立体声音频输出。

生日礼物

Mon, 09 Oct 2006 14:42:07 GMT

http://202.99.237.33/...c/mp3/shengriliwu.mp3

为了十月六号那一天

我走遍了几条热闹的街

只为了寻找一份礼物

你喜欢的生日礼物

就在你生日的那一天

我把礼物送到你家门前

你说不必了

不是说好了已分手了嘛

你曾说过分手后还可以做朋友

我送你礼物你接不接受

还叫我忘了你从此不要再联络

让彼此都快乐

你曾说过分手后还可以做朋友

我送你礼物你接不接受

还说我会找到另一个比你更好的女人

为了十月六号那一天

我走遍了几条热闹的街

只为了寻找一份礼物

你喜欢的生日礼物

就在你生日的那一天

我把礼物送到你家门前

你说不必了

不是说好了已分手了嘛

你曾说过分手后还可以做朋友

我送你礼物你接不接受

还叫我忘了你从此不要再联络

让彼此都快乐

你曾说过分手后还可以做朋友

我送你礼物你接不接受

还说我会找到另一个比你更好的女人

此刻再也忍不住

眼泪不禁的划落

颤抖的双手捧着礼物往回走

你曾说过分手后还可以做朋友

我送你礼物你接不接受

还叫我忘了你从此不要再联络

让彼此都快乐

你曾说过分手后还可以做朋友

我送你礼物你接不接受

还说我会找到另一个比你更好的女人

把礼物留着给她

更适合

BOM对于产品的重要性（转载）

Fri, 15 Sep 2006 08:29:39 GMT

我现在的公司主要做OEM，但是发现国内好多设计公司都不能建立一个合理的BOM表，在转入生产时产生了不少不必要的麻烦，所以我写此文章，让大家明白BOM的建立目的和方法，及在一个产品生命周期中所扮演的角色。
　　
　　      BOM全称Bill Of Material，即物料清单的意思。顾名思义，一个产品的BOM说明了这个产品总共需要多少零配件来组装。根据BOM，才能去采购物料，才能安排生产的flow chart。
BOM的开头需要注明1.产品型号2. 版本号3. 制定日期4. 文档编号5.总的页数。
　　
　　     每个产品在整个生命周期中都是会不断优化设计或扩充功能等等，版本号就是用来区分每个版本，在这里我要强调的是当一个新版本确定后，老版本就必须标注为过期文档封存，停止使用。如果发现新版本还不如老版本，要停用新版本，启用老版本，那么请给老版本确定一个更新的版本号。例如一开始为版本A，后来升级到版本B，后来发现版本B不如A，要重新用A，那么请将A定义为版本C，虽然A和C的内容是相同的，但是如果不定义为C而仍称A，那么A再做第二次设计优化后的版本号会造成管理的混乱，产品的BOM表发布必须由研发部发出，至少要由研发工程师、研发部主管每级签核确认，以确保BOM的正确性。
　　
　　     BOM和产品的关系只能是多个BOM对应一个产品，而不能一个BOM对应多个产品，哪怕这两个产品仅仅是一张标签内容的不同。
　　
　　     有的读者可能不明白产品型号和BOM版本之间的区别，在这里我要强调一下，产品型号是因为市场需求制定的，而BOM是为产品型号而定的。例如，一家公司开发出了一个产品叫做 “001”，甲公司要求帮他做贴牌，就把这个产品定为“甲字001”，乙公司也要，于是又出来一个“乙字001”，虽然“甲字001”和“乙字001”完全是相同的，只是一个商标的不同。那么在生产时，就要为“甲字001”和“乙字001”各建一个BOM表，如果甲公司对“甲字001”要优化而乙公司觉得“乙字001”很不错没有必要改，就可以很容易的升级“甲字001”的BOM版本，而“乙字001” 的BOM版本不需变化。如果刚开始不管是甲还是乙，都统一做为“001”来生产，两个产品生产了数十次以后，生产线就不知道你到底要做“甲字001”还是“乙字001”，差别不大，出错的机会也就大增，一旦两个客户提出不同改进需求就更是混乱大增。
　　
　　     我有一个客户是做手机的，给了我三个版本的BOM，A是原始版本但PCB设计有点小问题，然后回去改了一个B出来，然后他们的一个客户说喜欢拉杆天线，就把原来的棒状天线改为拉杆的，并做了一下天线匹配，改了几个电阻电感的值出来一个C版本。最后他们在合同中说要生产XXX型号产品31000套，要求20000套按B版本BOM做，10000套按C版本BOM做，再把前面A版本的剩余1000套做完（PCB报废是浪费，虽然有小问题，因为短期使用看不出品质异常，所以他们舍不得扔，可见国内企业还需加强品质观念）。因为工厂作业是说做什么型号多少量，如果还要强调BOM的版本，那么需要另发联络单，增加了操作复杂度，而且这些天线的区别只有组装后才知道，如果在SMT的作业员万一没有看到联络单，万一半成品仓库在把做好的PCBA发给组装线用时搞错了BOM版本，万一组装的作业员把B版本的当成C版本组装，那么到最后哭都来不及。所以与其一个个通知强调BOM的版本号，还不如直接多设几个型号来的直观。最后他们接受了我的建议，分别将产品型号定义为XXX－A、XXX-B和XXX-C。
　　
　　       以上讲了一下BOM的重要性、产品型号和BOM版本的关系。后面的“制定日期”和“总的页数”这两项大家也都明白，“文档编号”只要企业采用ISO管理体系就会知道。
　　
　　      下面我来谈一下BOM的内容。
　　
　　       BOM中有1.成品料号2.阶次3.物料编号4.品名规格5.用量6. 插件位置 7. 工艺总计七项。
　　
　　       成品料号，是指最终产品的一个编号，这个通常与产品型号和BOM版本有关，因为如果直接以产品型号出货给客户（贴牌厂商），客户无法管控这批次产品与前面几批有什么区别，通常只有在最终消费者面前出现时才露出型号真面目。以成品料号出，客户就能知道这批和前几批有什么区别，因为能从这组数据中得知BOM相关信息，再查BOM，就能知道这批产品的具体信息。
　　
　　      阶次，阶次说明了元器件的附属关系，直接参与组装成成品的称为1阶，直接参与组装成半成品的称为2阶，例如电容电阻在电子产品中是2阶料，因为这些元器件需要先通过SMT，做成PCBA后才能进一步组装成产品。然后PCBA、外壳之类就称为1阶，因为这些直接组成成品。定这个阶次的划分，是为了便于生产的分工安排。例如，SMT只做PCBA，就可以直接查看PCBA的下一阶有多少料件就可以了，而不需要很辛苦的看完整个BOM，然后再找出SMT生产所需要的料件。
　　
　　     物料编号简称“料号”，是对每一个元器件的编号，因为不同的物料有不同的属性，像电阻有DIP的也有SMD的，同时SMD的又分0402、0603、0201等等，为了便于快速识别，所以制定了物料编号。有很多公司都有对元器件的编码原则，例如，一颗0603的7K欧电阻编号为ES0603702，E表示该料为电子件，S表示为SMD元件，0603是这颗料的体积大小，702则表示了该元件的阻值。但是也有不少公司没有自己的编码原则，而是直接采用元件厂商的物料编号，这样的弊病是，如果到一家OEM的代工厂去生产，那个厂同时有两个客户，正好这两个客户都用这颗料，而且都用同一元器件厂商的物料编号。那么料就混到一起去了，如果甲先生产，结果料不够，于是就把乙的拿去用了。等到乙生产的时候，乙就上边上哭吧。这个哭好歹也只是多耽误几天，万一甲的元器件自己保存时保存不当，元器件受损，生产甲的时候又把乙的元器件拿取用了，然后生产乙的时候，就用上了甲的元器件，那就只能去请上帝帮忙了。
　　
　　      品名规格顾名思意就是元器件的规格说明了，虽然在生产时不常用到，但做入料IQA检验时需要对此进行核对，确保没有送错料件。
　　
　　     用量，说明了在一个产品种，该元器件的使用数量，在物料采购时可以很容易进行数据统计。
　　
　　     插件位置，通常用于说明电子元器件在PCB上的位置，便于核对确认，确保SMT没有贴错元器件。
　　
　　     工艺，工艺通常用来说明该料时用于SMT还是后段组装，通常有的公司只分SMT和SKD（后段组装），用1和2表示。有的分SMT、SKD和PA（包装），用1、2、3表示。
　　
　　      以上就是BOM的基本框架了，根据需求，可以再在这个基础上有所扩展。

Mon, 04 Sep 2006 23:34:10 GMT

关于单片机稳定性设计讨论

一. 概述

影响单片机系统稳定运行的因素大体可分为外因和内因：

a) 外因

i. 射频干扰，他是从空间以电磁波的形式干扰线路板和芯片，从芯片内部或连接线上感应出干扰信号。

ii. 电源线、输入输出连线，和电路内部干扰，这是从物理连接线上直接引入或内部电路产生的干扰。

b) 内因

i. 振荡源不稳定，比如晶振耦合电容与晶振不搭配。

ii. 复位电路稳定性。

二. 外因

a) 射频干扰

对于这种干扰，分析主要它是从空间过来的，所以阻断空间传输通道就可以了。比如，做好强干扰屏蔽措施，增加静电泄放电路。在体积允许的情况下增加高频滤波电感，DA、AD入口出口。功率环节滤波电感。

b) 电源及输入输出干扰
这种干扰比较直接，也相对容易去除。电源干扰增加电源滤波措施，连接线干扰增加去抖电路。如图：开关量去抖, 对于大功率驱动一定要加光隔：

三. 内因

a) 对于时钟电路可分为有源的和无源的两种，无源的又分为RC振荡电路，石英晶体振荡电路等；有源振荡电路可采用专用振荡芯片，或其他有源振荡电路不再赘述。

b) 复位电路的稳定性非常重要，单片机可分为上电复位，和掉电复位。

i. 上电复位，一般采用RC延迟复位电路如图：

上图对于正常上电没问题，但对于缓慢上电过程会造成单片机不能正常复位而死机或跑飞。改进如下图：

图中正加了放电二极管，可是电压降低时使电容迅速放电，但一定宽度的电源毛刺会造成单片机复位。又改进如下图：

先讨论到这，下次再继续分析，谢谢阅读，站长：一壶。

LTC3780使用心得

Wed, 19 Jul 2006 01:30:44 GMT

美国Linear公司生产的LTC3780EG为24ssop封装，体积比较小，从芯片资料里面看，该芯片性能比较好，但实际测试中有差别。

首先感觉外围要使用8只FET功率管，感觉成本会很高。虽然这样但输出功率较大，还可以啦。在布线排版上也还可以。外围电路感觉有些复杂，但还整齐。于是满怀希望设计了一块DEMO板，用了两枚3780，一片输出5V，另一片输出12V，各5A电流。

搭好电路并检查无误后，通电测试，很紧张，没有冒烟，保险丝断了，空载怎么烧保险呢？检查电路没问题，于是上了个10A的保险，这回没烧保险，电感发出咝咝生，测电压，5V为7V，12V为19V。用示波器看，输出不规则锯齿波。而且幅值大约有3V左右，尖峰更高。输出电容很烫，电感很烫。～～于是测试调试了很久，都无效。信心开始动摇。经多方求证后，开始怀疑PCB排版，于是割断主要几根连线，用软导线连接，手动走线，好晕。

经过一番耐心摆线后，突然咝咝声消失，赶紧测量输出电压，5.086V，12.1022V，哇正常啦。把导线固定好后，用示波器检查，输出水平直线，没有毛刺，波纹50mv左右，OK！于是加负载，到4A还是基本正常，输出电压略升高。降压测试，把输入电压降到5V左右，输出依然稳定，性能不错。没有继续增加输出电流测试。电感烫，不过温升稳定。无意中输出短路，保险丝没断，检查各个功率管正常，通电测试，输出正常，于是手动短路，马上输出截止，保护电路正常。测试结束。

总结：总体感觉3780不好用，对PCB要求很严格，可以说苛刻，对外围元件参数要求严格，简单搭电路不易成功。但性能很好，一旦稳定工作后，就不会再变化。

感谢大家耐心阅读，多多交流。＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝一壶单片机

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Wed, 28 Jun 2006 08:20:56 GMT

改进后的打印机主板

新完成的板子

Thu, 08 Jun 2006 14:17:47 GMT

如下图，左侧小板为通信网关，右侧为执行板，485通讯，网关与PLC连接即可实现远程控制与状态信息采集。3级数据纠错，可抵抗强干扰。每一执行板控制一个步进电机。内有256级线性调速程序。

步进电机线性数据测试

Wed, 24 May 2006 15:26:31 GMT

好久没写东西了，一直在做步进电机角速度线性测试，需要测试每一个角速度值，好麻烦，效率很低呀。转眼一个月快过去了，希望这个测试赶快结束。窗外下起了小雨，一阵凉风吹进来，感觉清爽了许多，总是盼望下雨，这回总算是下了一点点......又想起了那首好听的歌，不过还没练好，希望下次k歌时能发挥好些。雨停了......

三只企鹅的故事结束了

Mon, 08 May 2006 05:58:53 GMT

又一年春暖花开，她给我带来了这一片空间，故事结束了，我却还在唱这首歌：

今夜又下着小雨
小雨它一点一点滴滴
一点点一滴滴它飘来飘去
想去年那场相遇
那天也下着小雨
雨中的你是那样美丽
我问你是否喜欢和我一起
你笑着无语
那一天这世界是多么美丽
尽管天上的小雨一点一滴滴
空气中飘荡着你那芬芳的气息
任小雨落在我的头顶
今夜里我又站在雨里
任感情在小雨里飘来飘去
我问我自己是否还在爱着你
就这样轻易的放弃
今夜又下着小雨
仿佛又看到你的背影
我想要告诉自己不在爱你
但奈何这滴滴小雨
吉他
今夜里我又站在雨里
任感情在小雨里飘来飘去
我问我自己是否还在爱着你
就这样轻易的放弃
今夜又下着小雨
仿佛又看到你的背影
我想要告诉自己不在爱你
但奈何这滴滴小雨
但奈何这滴滴小雨