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基于单片机的无线充电器设计

基于单片机的无线充电器设计
基于单片机的无线充电器设计

基于单片机的无线充电器设计

学生姓名:

学生学号:

院(系):电气信息工程学院

年级专业:电子信息工程

指导教师:

助理指导教师:

二〇一五年五月

摘要

摘要

随着用电设备对供电质量、可靠性、方便性、安全性、特殊场合、特殊地理环境等要求的不断提高,接触式的电能传输方式对于满足实际需要越来越显得捉襟见肘了。与此同时,无线电能传输系统,摆脱了线路的限制,实现电器和电源的完全分离,具有无线传输电能、设备体积小、传输效率高、便于携带和集成等优点。

本课题设计介绍了一种运用新型的能量传输利用电磁波感应原理和有关的交流感应技术,采用STC12C5A60S2低功耗单片机作为无线传能充电器的监测控制核心,实现电流控制和电压控制功能,电能充满后给出充满提示且自动停止充电。基于STC12C5A60S2单片机控制发射端和接收端产生的相应交流信号来进行充电的智能无线充电器。

利用设计通过对系统的硬件部分和软件部分的设计实现无线能量传输,在距离发射线圈的指定范围内对小型用电器如手机、MP3等直接充电。硬件部分包括高效直流稳压模块、驱动模块、显示模块、控制模块等的设计;软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图,并通过C语言实现相应的编程要求。通过理论分析和仿真证明,建立谐振耦合无线电能传输系统模型以及谐振耦合无线电能传输系统模型,通过计算得出了系统中电路参数与输出功率的关系。设计并制作谐振耦合无线电能装置,使用LCD1602设计显示,实时充电电压显示。

关键词无线电能传输,谐振耦合,无线充电器, LCD1602,STC12C5A60S2单片机

ABSTRACT

ABSTRACT

This paper introduced the use of a power transmission technology, wireless power supply technology model, using the principle of electromagnetic induction and the induction technology,intelligent wireless charger for charging the AC signal based on the STC12C5A60S2 single-chip microcomputer to control the transmitting end and the environment and other requirements continue to increase, the power transmission mode of contact to meet the actual needs become more and more difficult. At the same time, wireless power transmission system, get rid of the limit line, completely separate electrical and power, with the wireless transmission of electrical energy, the equipment has the advantages of small volume, high transmission efficiency, easy to carry and integration. In the rapid development of science and technology in 21 Century, the prospects for the development of intelligent wireless charger .

The design through the design of the hardware part and the software part of the system to achieve the wireless energy transmission, within the specified range of the transmitting coil in small appliances such as mobile phone, MP3 and other direct charge. The hardware part includes efficient DC power module, drive module, display module, control module and so on; the software part is mainly based on the design thought of the system design of the main program and the subprogram flow chart, and through the C language to achieve the corresponding programming requirements. relationship between the circuit parameters and the output power of the system. The design and fabrication of resonant coupling wireless device, using the LCD1602 design draw progress bar shows charging, charging voltage, charging time display.

Key words radio transmission, resonant coupling, wireless charger ,LCD1602 STC12C5A60S2

目录

摘要 .................................................................................................................... I ABSTRACT ............................................................................................................... I I

1 绪论 (1)

1.1课题背景 (1)

1.2 国内外研究现状、水平 (1)

1.3本课题的发展趋势 (2)

2 系统总体设计方案 (4)

2.1系统总体设计方案简述 (4)

2.1.1系统的基本功能 (4)

2.1.2主要技术参数 (4)

2.2系统设计方案选择 (5)

2.3方案分析 (7)

2.4系统的理论分析 (8)

3 系统的硬件设计 (10)

3.1单片机的选择与其控制 (10)

3.1.1 单片机概述 (10)

3.1.2 单片机STC12C5A60S2的介绍 (10)

3.1.3 单片机最小系统的介绍 (11)

3.1.4单片机控制模块设计 (13)

3.2无线发射电路模块设计 (14)

3.2.1 NE555芯片简介 (14)

3.2.2 MOS管的选择与性能分析 (15)

3.2.3振荡电路的设计 (16)

3.2.4功率放大电路的设计 (17)

3.3 电源稳压控制模块设计 (18)

3.3.1稳压器LM2940简介 (18)

3.3.2 KA7500B芯片简介 (19)

3.3.3稳压控制电路设计 (19)

3.4按键指示电路模块设计 (20)

3.5显示电路设计及实现 (21)

3.6 DC/DC转换电路设计 (23)

3.6.1 DC/DC变换器简介 (23)

3.6.2 运算放大器LM358简介 (24)

3.6.3电压/电流采样模块设计 (24)

3.7系统总体电路设计 (26)

4 系统的软件设计 (28)

4.1 整体设计思想 (28)

4.2系统的主要程序框图 (29)

4.3 主要程序模块 (29)

4.3.1电路启动初始化 (29)

4.3.2 按键采集程序 (30)

4.3.3 LCD1602显示子程序 (31)

4.3.4 数据采集及模数转换程序 (31)

4.3.5 充电子程序的设计 (32)

5 系统仿真设计与调试 (34)

5.1.仿真软件Multisim的简介 (34)

5.2电路的仿真 (34)

5.2.1方波信号的产生 (34)

5.2.2实际电路的测试 (36)

5.3测试结果及分析 (36)

5.3.1测试结构 (36)

5.3.2实际电路的测试数据 (36)

6 系统PCB设计 (38)

6.1 PCB设计软件简介 (38)

6.2 PCB板设计方法 (38)

7 组装与调试 (40)

7.1系统组装 (40)

7.2硬件调试 (40)

7.3软件调试 (40)

7.4硬件软件联合调试 (40)

7.5 调试结果 (40)

结论 (41)

参考文献 (42)

附录A:无线充电控制系统源程序代码 (43)

附录B:整体电路图和PCB板图 (53)

附录C:设计实物图 (55)

致谢 ..................................................................................... 错误!未定义书签。

1 绪论

1.1课题背景

随着科学的发展与社会的进步,人们的需求变化正在日益发生着深刻的改变,对科学技术含量的要求越来越严格。无线电能传输技术作为一种新型的传能方式,主要包含谐振耦合无线电能传输,它具有传输效率高、适合中等传输距离等特点,以磁场和谐振耦合理论为基础,能在不接触情况下,将电能高效的传输到负载,克服了传统的电能传输方式的许多不足和缺点。与普通的感应电能传输技术相比,具有传输距离相对较远,与电磁波辐射传输技术相比具有更好的传输效率。近几年来,国内外许多研究机构和公司关于无线充电的技术相继对微距及短距离的无线供电产品进行讨论和研究。无线电技术几乎普及到全球的每一个角落,融入于通信系统,从当初的简单的无线电广播和电报,发展到科学技术发达的今天的技术含量高的卫星和微波通信等,使人们的生产和生活方式极大地发生了改变。然而,无线通信传送的都是微弱的信息, 无线传输的距离越远,设备耗能越高,接收的也不是功率较大的能量。

即使目前一些知名公司已经推出一些无线充电设备,但有一些地方还不很完善,还需进一步改进。对于实施大功率的无线传输来说,比较困难了。无线充电技术在小功率的范围内还是可以显示出它的优越性的。首先,它满足了现代人们快节奏生活需要方便的要求,许多使用极为方便的便携式的移动产品,都要不定期地连接进行充电,也因此留下了各种插口和连接电缆,防水性能的密封工艺也从而不易实现。其次,由于人类对电能的消耗越来越大,带来了的诸多的环境污染等困挠,而无线非接触式充电技术顺应了现代社会的需求,提供了解决问题的有效途径,进一步加强肯定了建设可持续发展社会。在社会不断发展的今天,无线充电器设计基于一项新型的技术,应用涉及领域广泛,本课题设计增加了充电智能保护,稳定性好,电路简洁,实用性高,更加全面的丰富了充电器的实用性,方便了人们的生活,具有良好的发展前景。

1.2 国内外研究现状、水平

无线供电技术传输电力已与早期20世纪早期在电磁感应现象发现后国外就掀起了设计风潮。绕线式变压器的“E”字形状型铁心绕上铜线后,通电后发现可以感应起电,但传输效果不会很理想,感应强度减弱甚至是消失。这是由于在市电频率50Hz下,电磁波的无线传递会随着距离增加而出现能量的快速衰退。这是由于电磁感应技术用以传递能量的变化磁场,随着传输的距离的增加,消耗

的磁能就越多,而在用电负载中所获得能量也越少。但无论是采取电磁还是磁电的方式进行的远距离的无线传输,根据磁能传输原理,能量都会产生流失和损耗,而且随着转换次数的增加,损耗也会越来越大,而与此次同时带来的其他不利因素也会增加用电设备的提前衰老,如电流过大等,都会对生产生活的使用带来了许多不便。随着电子产业的蓬勃发展,相继研发出了产生利用谐振耦合进行交流振荡并利用单片微机控制和利用LCD控制的无线供电系统,该系统主要由两部分组成,第一部分是驱动发射电路,第二部分是电能变换接收电路,以及产生了电压电流独立显示系统、充电智能能控制系统等。在当前的无线充电技术,能够在微短距离范围内的近磁场对电子设备进行无线充电。

国内的无线供电设备设计相对于起步较晚,市场上也出现了许多无线充电产品,但都是在用电功率比较小的领域,比如,电动剃须刀、电动玩具等,可瓶颈仍然没有实质性的突破。各厂家都在激烈的竞争着,在硬件和软件上各显神通,对于不同产品的升级,实现了无线充电技术在产品层面的功能,满足了消费者的需求。能量的传送要求能够达到负载的的用电功率,以及传输效率的问题,有别于信号的传输,后者要求其传输过程中无失真,无损坏,保持内容的完整性和真实性。虽然能量的无线传送的想法早已有之,但因为一直无法突破效率这个问题,使它一直不能进入实用领域。但是,为了充分发挥无线充电的方便性,实施大功率的无线传输,就比较困难,还需要进一步的钻研与完善,随着新材料新方法的研究也一定有所突破。利用高新技术采用比较简单易操作的设备实现较远距离下的无线电能传输,形成商业化的趋势应用,当今的移动电子设备世界将能迎来新的一次变革。

1.3本课题的发展趋势

无线供电技术在问世以来,经过几十多年的发展,已成为了美、德国等工业发达国家的重要产业之一,世界总销售额不断上升,生产厂家不断涌现,品种在不断的更新,产量产值大幅度上升而价格则不断下降。无线供电技术在传输过程中的损耗只有传统供电技术的能量损失的百万分之一,对于能源短缺的今天,具有非常重要的研究意义。它的原理在于耦合谐振,当振荡磁场的频率发送方和接收方产生的固有频率相同时,接收方会产生共振,从而实现能量的转移,是一种非常有效的传能方式。根据共振的特性,在这样一个共振系统内发生能量转移,而其他对象不会影响谐振系统。通过电磁感应来进行无线供电是非常成熟的技术,但会受到很多限制。最主要的问题是,低频磁场会随着距离的增加而快速衰减。如果要增加供电距离,只能加大磁场的强度。但同时,磁场强度的大小一方面会影响电能的消耗,另一方面可能会导致产生磁干扰信号。我们都不想自己的硬盘

里面的数据被强磁场一笔勾销吧。

随着科学技术不断的发展和研究领域,新型超材料可提高无线电力传输效率。为了填补电力传输过程装置和接收装置之间的空隙,减小在传输过程中的微波或激光造成的干扰,这种超导新材料被制成一种小而薄的透镜放置在电源和用电设备之间从而提高了传输效率。随着现代科技的发展,微型单片机已普遍应用于控制系统的各种环境。控制系统由中央控制装置、终端控制设备和振荡装置等组成。根据设计指定的参数,编写程序存储于单片机中,单片机根据程序,结合终端控制发送系统指令。中央控制装置模块通过检测振荡装置模块输送来的信息,根据相应的指令程序输出控制信号,接收电路接收该信息执行指令任务,实现电能的无线传输。无线电力传输的优势在于不受其他外界因素的太多干扰在任何地方都可以实现能量传输,当然这是无线电力传输发展到一定阶段所能呈现的现象;其次能去除电池、充电线等冗杂额物品,为设备的微型化提供了有利条件,有利于缓解各种用电设备的能量的大量的消耗带来的能源短缺问题。当科技水平达到一定程度时,一种新型的无线充电系统将会应运而生,实现对多种充电设备进行无线充电。当人们可以在任何距离内都广泛实现无线供电的时,能量的应用也将会变得唾手可得。无需再抱怨没有合适的充电器,不用再为电子设备准备厚重的电池以尽量延长它们的待机时间。我们可以把手持设备做得更小更薄,甚至可以容易地植入体内。

2 系统总体设计方案

2.1系统总体设计方案简述

该无线传输供电系统是由高效直流稳压模块、驱动模块、显示模块、控制模块等组成。通过对交流信号的振荡、分析、处理,然后输出信号来使执行部件进行动作,实现无线能量传输,在距离发射线圈的指定范围内对小型用电器如手机、MP3等直接充电。软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图,并通过C语言实现相应的编程要求。通过理论分析和仿真证明,建立谐振耦合无线电能传输系统模型以及谐振耦合无线电能传输系统模型,通过计算得出了系统中电路参数与输出功率的关系。设计并制作谐振耦合无线电能装置,使用LCD1602设计显示实时充电电压显示、电流显示。

2.1.1系统的基本功能

本设计中基本功能实现如下:

1.利用高效直流稳压电源,为无线传输电能装置提供稳定可需的电流电压,在距离发射线圈的指定范围内对小型用电器如手机、MP3等直接充电;

2.利用液晶显示装置显示实时充电电压显示、充电时间显示;

3.利用继电保护电路,设定电流电压在正常范围内,充电指示灯显示,充电时,红灯亮,充满时红灯灭;

4.根据无线电能传输进行后续控制,对于充电过程中,通过按键可以设置充电电流以满足充电电池的充电需要。

2.1.2主要技术参数

按照如下图的电能无线传输装置结构框图有如下参数:

图2.1 无线传输装置结构框图

1)按照结构框图,输入端直流电压为12V,I1、I2之差的绝对值小于I1值。

2)按照结构框图,接收端最大充电电流值600mA,两端电压约为5V。

3)使用STC12C5A60S2单片机,在5cm内对小型用电器如手机、MP3等直接充电。

4)使用LCD1602设计显示充电实时充电电压显示、充电时间显示。

5)整个工作过程中充电电路的LED指示灯显示的状态如下,通过按键可以设置

充电电流以满足充电电池的充电需要。

表2.1 LED指示灯显示状态

充电状态LED指示灯

充电装置未接入全灭

正在充电中红灯亮,绿灯灭

充电结束绿灯亮,红灯灭

充电出错红绿灯交替闪烁

2.2系统设计方案选择

方波发生器方案:

1)使用CD4011及其外围电路构成方波发生器

图2.2 CD4011方波发生器

2)使用NE555及其外围电路构成占空比可调的方波发生器

图2.3 NE555方波发生器

前级驱动方案:

1)使用S8550、S8050构成的推挽驱动电路

图2.4 S8050驱动电路2)使用IR2104构成的推挽驱动电路

图2.5 IR2104驱动电路MOS管:

1)IRF3205,内阻0.4ohms

2)CSD19531KCS,内阻7.7mohms

恒流源方案:

1)使用LM317构成的简易恒流驱动电路

图2.6 LM317恒流驱动电路

2)STC12C5A60S2单片机控制的可控恒流源

图2.7 STC12C5A60S2控制的可控恒流源

2.3方案分析

1)方波发生电路

在上述2种方波发生器方案中,使用CD4011构成的方波发生电路结构较为简单,方波频率=晶振频率,既想改变方波频率只能通过更换晶振来完成,且此方案中方波占空比为固定的50%,不足之处是现有晶振与LC谐振频率可能不匹配、跟换晶振较为麻烦以及实际需求中占空比不一定为50%的情况。

NE555及其外围构成的方波发生电路通过调节精密可调电阻来调节方波频率以及占空比,相比CD4011来说具有极大优势。NE555构成的方波发生器来说,具有频率比较稳定的优势,使用更加方便,输出的方波电压幅度较高,能够满足整体电路的电压需求。

2)前级驱动方案

在上述2种前级驱动方案中,区别在于使用的三极管型号不同,S8550/S8050为小功率开关三极管BD137/BD138为中功率三极管,实际使用需考虑到推动MOS 管的电流需求,来采用具体的三极管。考虑到最大电流以及开关特性,采用推挽驱动电路采用BD137/BD138方案。

3)MOS管

在备选的2种MOS管中,CSD19531KCS为Ti公司的高效率N沟道MOS管,内阻为7.7mohms,IRF3205为常用的大功率N沟道MOS管,内阻0.4ohms。在保证效率的情况下,MOS管的选择与LC谐振回路的等效电阻有关,使LC等效电阻等于mos管的内阻,降低MOS管上热散功耗,提高效率。考虑到使用CSD19531KCS

驱动时LC谐振回路中的电容大小,故MOS管采用IRF3205。

4)恒流源

因本设计要求给用电设备进行充电,故使用恒流源最佳,上述的2种方案中STC12C5A60S2控制的可控恒流源虽然有着精确可调的特点,但电路较为复杂。用LM317构成简易恒流驱动器电路非常简单,但是其精度不高,驱动电流不太大。因此为了获得较大的驱动电流,采用STC12C5A60S2单片机控制的可控恒流源电路。

2.4系统的理论分析

为了实现无线充电设计系统的是设计,联系实际本设计是采用的是典型的电磁感应式无线电能传输的方式,利用电磁感应原理,初级线圈与次级线圈构成一个非接触式的耦合振荡器,实现电磁能的交替转换完成无线传输。本设计的设计关键是利用线圈的耦合传递能量,保证电路的接收部分可以接收到足够大的能量,提供给充电控制电路。当然如何提高充电电路的能量利用效率是一个不得不考虑的问题,在满足设计电路的基本要求下,尽可能提高电能的传输效率,采用低功耗的设计。

设计采用NE555及其外围构成的方波发生电路通过调节精密可调电阻来调节方波频率以及占空比,相比CD4011来说具有极大优势。振荡电路使用晶体管振荡,可以产生稳定的工作频率,但频率不可调;采用RC振荡,其频率在一定的范围内可调,电路简单而且省电。因系统选择频率不高,频率在一定范围内可调,所以选择NE555与RC构成的振荡电路。功率放大电路如采用大功率开关三极管作为功放元件,但三极管管耗较大,需要大面积的散热片,成本比较高。而使用场效应管作为功放元件,功耗低于三极管,驱动功率小,使用方便,故采用IRF630的型号MOS管。线圈部分采用平板式绕法,在占空比在一定范围内减小时,平板式绕法的线圈接收端效率会变高。由于题目中提及驱动LED灯,故使用恒流源最佳,恒流源使用LM317构成的简易的恒流驱动,特点是电路结构简单,相对于使用51系列单片机控制的可控恒流源电路来仅仅驱动LED显示指示灯,更方便简洁,但是其精度不高,驱动电流不太大。通过对系统的硬件部分和软件部分的设计实现无线能量传输,在距离发射线圈的指定范围内对小型用电器如手机、MP3等直接充电。无线充电系统组成框图如下:

图2.8 无线充电系统组成框图

3 系统的硬件设计

3.1单片机的选择与其控制

3.1.1 单片机概述

单片机是一种集成的电路芯片,又被称为微控制器(Mirocontroller Unit),它是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器、A/D转换器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。与通用的计算机不同,单片机的应用属于芯片级的应用,它可以单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能。通过其相应的指令系统,以及集成电路应用技术和其他设计所需的理论技术,设计特定的芯片应用程序,在软件的控制下准确、快速、高效地完成程序设计事先规定的事物。在软件方面主要以汇编、C语言、嵌入式操作系统为主,具有方便灵活的控制特点。微处理器的发展正朝着面向数据运算、信息处理等功能的系统机的方向发展,具有微型化、简单易用,价格低廉等优点深受广泛应用,渗透到人类生活中的各个领域。总的来说,单片机主要分为通用型和专用型两大类,通用型单片机是提供使用者全部的开发资源,一般我们使用的单片机属于通用型的单片机。专用型单片机顾名思义是针对某些应用专门设计的,例如打印机控制器、录音机机芯控制器等。单片机微控制器的出现改变了原有的传统电路设计方法,由原有的逻辑设计方法演变成现在的软件与硬件相结合的方法,从本质上改变了控制方法和设计思想,是控制技术上的一次伟大的技术改革,是一个新的里程碑跨越。

3.1.2 单片机STC12C5A60S2的介绍

STC12C5A60S2单片机是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,具

有高速、低功耗、超强抗干扰等特点的新一代的8位8051单片机,工作电压

一般为5.5-3.5V,其指令代码完全兼容传统的8051系列单片机,运行速度是

普通51系列单片机8-12倍,内部有集成的MAX810专用复位电路,2路PWM,8

路高速10位A/D转换。STC12C5A60S2单片机的功能强大可提供许多高性价比

的应用场合,可灵活应用于各种控制领域,尤其针对电机控制,强干扰场合。STC12C5A60S2的管脚图如下图3.1所示。

图3.1 STC12C5A60S2的管脚图

各引脚功能简单介绍如下:

1.VCC:供电电压;

2.GND:接地;

3.P0口:P0口作为一个8位漏级开路双向I/O口,能够用于外部程序数据存储器。

4.P1口:P1口是一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流;

5.P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,P2口可用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器;

6.P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,也可作为单片机某些特殊功能接口;

7.RST:复位输入接口;

8.ALE / PROG :它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令时ALE才起作用;

9.PSEN:作为外部程序存储器的选通信号;

10.EA/VPP:当EA保持低电平时,访问外部ROM;当EA端保持高电平时,访问内部ROM;

11.XTAL1:反向振荡放大器及时钟电路的输入接口;

12.XTAL2:反向振荡器的输出端;

3.1.3 单片机最小系统的介绍

单片机最小系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统,对STC

系列单片机而言,最小系统一般应该包括:单片机、时钟电路、复位电路、电源电路。STC系列单片机内部除了CPU、FPEROM ,RAM,定时/计数器T0和T1等基本结构组成外,与普通的51系列单片机相比具有以下特点:

STC12C5A60S2其内部60KB的用户应用程序空间,256B的RAM 和1024B的XRAM能满足程序代码和缓冲区定义的需求,另有与程序存储空间独立的一片闪存区域,可在应用编程中作EEPROM 使用;

在同样晶振的情况下,STC12C5A60S2的运行速度是普通51系列单片机的8-12倍,具有8路10位高精度ADC转换模块,转换速度极高可达到250K/S;有PDIP-40封装的芯片,易于方便快速的进行仿真设计,有36个通用I/O 口,大部分可位控,并具有强推挽输出的能力;

STC12C5A60S2 有双UART以及ISP串口,无需专用编程器,无需专用仿真器可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序,含有4 个16 bit 定时器和一个独立的波特率发生器,另外还有两个PCA 模块,能获得丰富的定时器资源。

单片微机内部最核心的部分是CPU,CPU主要功能是产生各种控制信号、数据传输、数据的算术运算、逻辑运算等。它的功能是对来自存储器中的指令进行译码,通过实时控制电路,其最小系统的原理图如下图3.2所示。

复位电路图时钟电路图

电源电路图单机机引脚图

图3.2 最小系统的原理图

3.1.4单片机控制模块设计

本系统单片机主要完成的任务是控制指令程序来实现电能的无线传输过程,通过数据的采集和分析处理,将数据发送到显示电路。另一方面采用555方波发生器输出PWM信号控制DC/DC变换芯片。控制模块的具体流程是上电初始化,复位操作,通过设定的软件程序查询键盘,启动整个系统的运行,按键设置确定输出电流大小和恒定电压值的输出;而相应子程序通过计算分析PWM信号波的占空比,从而将采集到的输出电流或电压值数据,转送到LCD显示模块电路,实现人机信息交换。在输出的过程中通过单片机定时器定时检测输出电流或电压,与设定值比较后调节PWM占空比,保证输出的电压值趋于设定值,减小实验的误差。在充电过程中,通过检测电流大小,指示状态灯的亮暗来确定充电量的程度,实现充电过程中的智能控制。

MCU模块即为单片机部分,整个控制都是依靠单片机完成。通过单片机编程实现了充电过程的智能控制,而且大大简化了硬件电路设计,由于单片机良好的可重用性,如果需要改变电路工作状态或电路参数,只需简单的修改程序即可实现,从而使电路的升级改造变得简单易行。从功能和价位以及本题目要求来看,选择51系列STC12C5A60S2作为本方案的控制核心,P0口接液晶显示LCD1602作为输出数据显示传输,同时P24、P25、P26是液晶LCD控制端口;P13,P14口作为PWM输出,P16,P17为ADC采集端口;P10、P11、P12接三个独立键盘作为输入数据传输;其单片机控制电路图如下:

图3.3 单片机控制电路

3.2无线发射电路模块设计

电源、振荡电路、功率放大电路是组成发射模块的主要部分,电源是指将220V的交流变成直流以供给整个电路提供直流电源。由于能量发射需要通过高頻信号的耦合,因此需要有振荡电路来产生高频信号,而振荡电路产生的高频信号很微弱,因此需要有功放电路对其进行功率放大,最后经耦合线圈发射。本系统无线发射模块的发射电路由NE555构成多谐振荡器产生波形电路和谐振功率放大器两部分组成,如下图所示。

图3.4 发射电路设计

3.2.1 NE555芯片简介

NE555是一个可以产生精确定时脉冲的高稳度控制器广泛运用于电子产品

的集成电路中,属于小规模集成电路,。NE555芯片同时也可以产生精确的定时脉冲信号,芯片输出的驱动电流可达200MA,其正常的工作电压一般为4.5V-16V。NE555芯片工作原理是利用内部的定时器构成时基电路,产生时钟信号,提供时序脉冲。NE555时基电路有dip双列直插8脚封装和sop-8小型(smd)两种封装形式以适应不同的设计环境。其他时钟芯片如HAL7555、LM555、CA555分属不同的公司生产的不同型号的产品,其内部结构和工作原理与NE555芯片都相同类似。NE555的内部结构主要由场效应三极管、上拉电阻、功放二极管等元器件组成了前端比较器、RS触发器等电路模块,NE555的特别之处是由电阻构成了的分压器,为内部的比较器提供了基准电压,因此又称之为NE555时基电路。

图3.5 NE555的管脚示意图

NE555引脚图介绍如下:

无线网设计方案

无线网络设计方案 班级:计算机网络技术11-1班 姓名:黄华 学号:

一、概述 近年来,随着计算机技术及网络通信技术的发展,在家庭中实现生活的现代化、安全化,提高居住环境等要求。使家庭设备智能化成为未来生活发展的趋势。随着计算机技术和电子信息技术的日渐成熟,电子产品以前所未有的速度迅速进入千家万户。而网络的普及,家庭用户对Internet的需求也越来越多。我们如果能将繁杂的电子产品有机的进行连接,组成一个家庭局域网,就可以实现软硬件资源共享,合理利用网络资源,满足各家庭成员的使用需求。 该方案具有多业务支持、安全、稳定、兼容性高、可靠性高、部署容易的特点,能实现小区内部的无线移动需求,还能支持小区内部的各项无线应用的可靠运行。针对小区内部的用户的不同需求,可为不同的用户提供不同的服务,安全接入属于自己的网络中,保证整个小区内部网络的安全接入。整体的解决方案包含了无线覆盖的所有软硬件设备,提供一个高安全、可管理、兼容性高的无线网络。 无线局域网是计算机网络和无线通信技术相结合的产物。具体地说就是在组建局域网时不再使用传统的电缆线而通过无线的方式以红外线、无线电波等作为传输介质来进行连接,提供有线局域网的所有功能。无线局域网的基础还是传统的有线局域网,是有线局域网的扩展和替换,它是在有线局域网的基础上通过无线集线器、无线访问节点、无线网桥、无线网卡等设备来实现无线通信的。目前无线局域网使用的频段主要是S频段。 无线局域网的组网模式大致上可以分为两种,一种是Ad-hoc模式,即点对点无线网络;另一种是Infrastructure模式,即集中控制式网络。 二、对建成的网络系统的基本要求 1.采用先进成熟技术,保证系统性能稳定可靠、风险系数小; 2.系统开放性好,可与多厂家产品联网,支持多种网络协议;不影响原有系统的运行,并可与原有系统连接; 3.系统安全保密性好,对人为的攻击、侵害具有极强的抵抗能力; 系统可维护性好,维护费用低; 4.系统兼容性好,能与原有网络设施兼容; 5.系统可用性好,能满足今后较长时期内各种应用的需求; 网络系统建设原则 实用性:

基于单片机的无线充电器设计

基于单片机的无线充电器设计 学生: 学生学号: 院(系):电气信息工程学院 年级专业:电子信息工程 指导教师: 助理指导教师: 二〇一五年五月

摘要 随着用电设备对供电质量、可靠性、方便性、安全性、特殊场合、特殊地理环境等要求的不断提高,接触式的电能传输方式对于满足实际需要越来越显得捉襟见肘了。与此同时,无线电能传输系统,摆脱了线路的限制,实现电器和电源的完全分离,具有无线传输电能、设备体积小、传输效率高、便于携带和集成等优点。 本课题设计介绍了一种运用新型的能量传输利用电磁波感应原理和有关的交流感应技术,采用STC12C5A60S2低功耗单片机作为无线传能充电器的监测控制核心,实现电流控制和电压控制功能,电能充满后给出充满提示且自动停止充电。基于STC12C5A60S2单片机控制发射端和接收端产生的相应交流信号来进行充电的智能无线充电器。 利用设计通过对系统的硬件部分和软件部分的设计实现无线能量传输,在距离发射线圈的指定围对小型用电器如手机、MP3等直接充电。硬件部分包括高效直流稳压模块、驱动模块、显示模块、控制模块等的设计;软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图,并通过C语言实现相应的编程要求。通过理论分析和仿真证明,建立谐振耦合无线电能传输系统模型以及谐振耦合无线电能传输系统模型,通过计算得出了系统中电路参数与输出功率的关系。设计并制作谐振耦合无线电能装置,使用LCD1602设计显示,实时充电电压显示。 关键词无线电能传输,谐振耦合,无线充电器, LCD1602,STC12C5A60S2单片机

ABSTRACT This paper introduced the use of a power transmission technology, wireless power supply technology model, using the principle of electromagnetic induction and the induction technology,intelligent wireless charger for charging the AC signal based on the STC12C5A60S2 single-chip microcomputer to control the transmitting end and the environment and other requirements continue to increase, the power transmission mode of contact to meet the actual needs become more and more difficult. At the same time, wireless power transmission system, get rid of the limit line, completely separate electrical and power, with the wireless transmission of electrical energy, the equipment has the advantages of small volume, high transmission efficiency, easy to carry and integration. In the rapid development of science and technology in 21 Century, the prospects for the development of intelligent wireless charger . The design through the design of the hardware part and the software part of the system to achieve the wireless energy transmission, within the specified range of the transmitting coil in small appliances such as mobile phone, MP3 and other direct charge. The hardware part includes efficient DC power module, drive module, display module, control module and so on; the software part is mainly based on the design thought of the system design of the main program and the subprogram flow chart, and through the C language to achieve the corresponding programming requirements. relationship between the circuit parameters and the output power of the system. The design and fabrication of resonant coupling wireless device, using the LCD1602 design draw progress bar shows charging, charging voltage, charging time display. Key words radio transmission, resonant coupling, wireless charger ,LCD1602 STC12C5A60S2

基于51单片机8路抢答器设计

创新实践课 课程名称:创新实践课 实践题目:基于51单片机8路抢答器设计学院:信息工程与自动化学院 专业:生物医学工程 年级:2014级 学生:4 丽莎2海星 指导教师:嘉林 日期:2016-12-30 教务处制

目录 一、前言 (3) 二、电路原理图设计 (3) 三、印制版图设计 (7) 四、软件设计 (9) 五、测试数据及分析 (16) 六、总结 (18)

一、前言 目前,抢答器已经作为一种必不可少的工具广泛应用于各种智力和知识竞赛场合,但一般的抢答器可靠性低,使用寿命短,介于这些不方便因素,此次设计提出了用51单片机为核心控制元件,设计一个简易的八路抢答器。本方案以51单片机作为主控核心,与晶振、数码管、蜂鸣器等通过外围接口实现的八路抢答器,利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路、定时器/计数器等,设计的八路抢答器不仅具有实时显示抢答选手的和抢答时间的功能,同时还利用汇编语言编程,使其实现复位、定时和报警的功能。本次设计的系统实用性强、判断精确、操作简单、扩展功能强。 功能:以STC89C52RC单片机作为主控核心,与晶振、数码管、蜂鸣器等通过外围接口实现的八路抢答器,利用了单片机的延时电路、按键复位电路、时钟电路等,设计的八路抢答器不仅具有实时显示抢答选手的和抢答时间的功能,同时还利用汇编语言编程,使其实现复位和报警的功能。 此系统是基于51单片机,led发光二极管,一位共阳数码管,蜂鸣器,按键,等分立元件设计而成。 元件设计的意义:关于按键:共设计了10个独立按键,其中8个分别为八位选手抢答输入用,另外两个分别为开始和停止按键!只有裁判按下了开始键才进入正常抢答,否则属于犯规抢答,抢答完毕,裁判按下停止,数码管显示0。关于led发光二极管:共设计了9个发光二极管,其中一个为电源指示,其他8个为选手抢答状态指示,正确抢答时led发光二极管缓慢闪烁,犯规抢答时,快速闪烁。关于数码管:选手按下自己的按键时显示相应的选手编号!裁判按下开始键时数码管显示倒计时,

wifi无线覆盖方案

“十方会”无线覆盖方案 客户需求 1、达到整个别墅的全区域无线覆盖。保证信号没有死掉! 2、方便用户对整个网络系统的管理、维护。 3、客户系统后期升级、扩展性好。 4、无线局域网实现无间断漫游功能(瘦AP+AC可以实现)。 5、2个别墅之间的草坪的露天场所也需要做无线覆盖 6、用户要分开2个独立的网络,一个是公司内部的办公网络(不允许外来客户访问),一个是免费给用户提供的无线网络,供用户免费使用。 无WIFI不酒店 吃饭上菜后第一个动作是神马?拿起筷子?NO你OUT啦!环顾四周,吃饭第一大事是牌子!旅游的意义是在于放松和休闲吗?当微博朋友圈充满了好友们游山玩水,观海酒店,舌尖上的美食、、、终于了解这个一个爱“显摆“的世界啦。 然而对于一些有特色的酒店来讲,这是时下最流行的微博营销。 如果今天你出差OR旅行,入住了一个没有WIFI的酒店,然后会发生什么?、、、哦,大概是没有然后了、、、 酒店行业迎来了春天,团购也好,神秘房,LASTMINUTE也罢,因为要满足手机、PAD的广泛普及和无线技术的飞速发展,住客除了对酒店硬件设施、服务水平的要求之外,对无线网络的需求从可选到必备----出差的商务人群需要第一时间利用无线网络首发邮件,处理公事;旅游的人们需要利用无线网络上传照片,同时查询旅游咨询等。酒店是否能为客人提供安全、稳定、高效的无线网络,成为了目前我们大家选择酒店的重要因素。 越来越被认可的WIFI观念、驱动着酒店无线网络的发展。然而。追逐无线浪潮并非盲目跟风,在为酒店搭建无线网络之前,酒店经营者应该先搞清楚以下几点问题,从而选择真正是和自己酒店的无线网络。 一:无线网络,能为酒店做什么? 酒店的无线网络,不仅为客户提供了上网的WIFI信号,还能为酒店实现以下几点功能:1,无线点餐;点餐员在点菜同时完成输单过程,避免点餐人员的来回跑动,工作效率极大提高;无线点餐和厨房出品自动打印功能,使服务人员从人工跑单中解脱出来;传统的点餐管理要求服务人员开据3联单或多单,成本较高。使用无线点餐系统,无需手工开单,节约开单成本。 2,无线POS 3,无线语音服务 4,无线视频监控: 5,无线视频巡更: 6,行李服务 7,智能客房。

基于单片机的电动车智能充电器的设计

前言 (4) 第一章充电器原理 (5) 1.1 蓄电池与充电技术 (5) 1.2 密封铅酸蓄电池的充电特性 (5) 1.3 充电器充电原理 (6) 1.3.1 蓄电池充电理论基础 (6) 1.3.2 充电器的工作原理 (8) 第二章总体设计方案 (10) 2.1 系统设计 (10) 2.2 方案策略 (10) 第三章硬件电路设计 (12) 3.1 电路总体设计 (12) 3.2 芯片介绍 (12) 3.2.1 LM358双运放 (12) 3.2.2 UC3842单管开关电源 (13) 3.2.3 EL817光耦合器 (14) 3.2.4 场效应管K1358 (15) 3.3 电动车充电器原理及各元件作用的概述 (16) 3.3.1 充电器原理图 (16) 图3.5 充电器原理图 (16) 3.3.2 各元器件作用概述 (16) 3.4 功能模块电路设计 (17) 3.4.1 第一路通电开始 (17) 3.4.2 第二路UC3842电路 (17) 3.4.3 第三路LM358(双运算放大器)电路 (18) 3.5 电动车充电器改进方案 (21) 3.5.1 增加充满电发声提示电路 (21) 3.5.2 加散热风扇 (22) 第四章总结与展望 (23)

致谢 (25)

电动车智能充电器设计及应用 中文摘要: 本设计介绍了充电器对蓄电池充电的一般原理,从阀控蓄电池内部氧循环的设计理念出发,研究各种充电方法对铅酸蓄电池寿命的影响。针对蓄电池充电过程中出现的种种问题,分析现有各种充电方法存在的问题,提出一种可对铅酸蓄电池实现四段式慢脉冲充电的智能充电器设计方案。控制开关电源的脉冲频率和占空比,从而调节充电电流和电压,实现对蓄电池的分级慢脉冲充电。这个方案不仅可实现快速充电,同时可以减少析气,消除硫化,进行均衡充电,从而大大地延长了铅酸蓄电池的使用寿命。 关键词:慢脉冲充电;蓄电池;充电器; Abstract: The design describes the charger to the battery charger of the general principles, from the internal oxygen cycle of valve-regulated battery design concepts starting to study a variety of charging methods for lead-acid battery life implications. For battery charging problems arising in the process, analysis of existing problems in a variety of charging methods, proposed a lead-acid batteries could achieve the Four-slow pulse charge of the intelligent charger design. Control the switching power supply pulse frequency and duty cycle, thus regulating charge current and voltage to achieve the classification of the battery charge with slow pulse. This program not only for fast charging, while reducing analysis of gas, to eliminate sulfide, a balanced charge, thus greatly extending the service life of lead-acid batteries. Key words: slow pulse charge; batteries; charger;

无线网络优化设计方案

无线网络优化设计方案 目录 目录 0 摘要 (1) 第一章GSM无线网络优化方法 (2) 1.1 简介 (2) 1.2产生原因 (2) 1.3实施方案 (3) 第二章网络优化常见问题及优化方案 (4) 2.1 网络常见问题 (4) 2.1.1 电话不通的现象 (4) 2.1.2 电话难打现象 (6) 2.1.3 掉话现象 (6) 2.1.4 局部区域话音质量较差 (7) 2.1.5 多径干扰 (8) 2.2 无线网络优化的目的 (9)

2.3 网络优化过程 (10) 2.4 无线网络优化分析工具 (14) 第三章RFID发射设备电磁兼容性研究情况 (15) 摘要 网络优化的工作流程具体包括五个方面:系统性能收集、数据分析及处理、制定网络优化方案、系统调整、重新制定网络优化目标。在网络优化时首先要通过OMC-R采集系统信息,还可通过用户申告、日常CQT测试和DT测试等信息完善问题的采集,了解用户对网络的意见及当前网络存在的缺陷,并对网络进行测试,收集网络运行的数据;然后对收集的数据进行分析及处理,找出问题发生的根源;根据数据分析处理的结果制定网络优化方案,并对网络进行系统调整。调整后再对系统进行信息收集,确定新的优化目标,周而复始直到问题解决,使网络进一步完善。 关键字:系统性能收集、数据分析及处理、制定网络优化方案、系统调整、重新制定网络优化目标

第一章GSM无线网络优化方法 1.1 简介 随着网络优化的深入进行,现阶段GSM无线网络优化的目标已越来越关注于用户对网络的满意程度,力争使网络更加稳定和通畅,使网络的系统指标进一步提高,网络质量进一步完善。 1.2 产生原因 通过前述的几种系统性收集的方法,一般均能发现问题的表象及大部分问题产生的原因。 数据分析与处理是指对系统收集的信息进行全面的分析与处理,主要对电测结果结合小区设计数据库资料,包括基站设计资料、天线资料、频率规划表等。通过对数据的分析,可以发现网络中存在的影响运行质量的问题。如频率干扰、软硬件故障、天线方向角和俯仰角存在问题、小区参数设置不合理、无线覆盖不好、环境干扰、系统忙等。数据分析与处理的结果直接影响到网络运行的质量和下一步将采

无线充电器的设计

引言 §1.1 无线充电技术的背景 随着智能手机、数码相机以及平板电脑等移动电子产品在人们生活中的广泛应用,内置锂电池续航短问题日益凸显,在这种情况下,无线充电技术应运而生。有研究指出,全球无线充电技术将于2017年形成一个70亿美元的市场。 据了解,无线充电技术来源于日本。日本富士通公司2010年9月宣布其研究出了新的无线充电技术,可实现在距离充电器几米远的地方进行无线充电。而所谓的无线充电技术,即不用通过电源线和电缆等一切外接设备,就可给电子设备充电。其原理是利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷,线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振,实现电能高效传输的技术。 综观目前的电子市场,锂电池等电子产品用电池在技术上迟迟没有取得新的突破,导致电池根本满足不了用户的用电需求。而目前出现的移动电源充电器在给电子产品充电时也需要数据线。而且移动电源容量有限,并不能从根本上解决用户移动用电的需求。无线充电技术的出现,或可解决移动电子产品的充电难题。据了解,目前在北美,大批通过近距离无线充电技术解决智能手机充电难题的创业公司开始出现。而随着无线充电网点的完善,无线充电技术有望得到更广泛的应用[1]。 §1.2 无线充电技术的先驱 根据报道和网络检索,世界上各个国家已经投入到这个领域的研究当中[2]。 Palm︱美国 Palm公司是美国老牌智能手机厂商,它最早将无线充电应用在手机上。它推出的充电设备“触摸石”,就可以利用电磁感应原理无线为手机充电。 海尔︱中国 海尔推出的概念性“无尾电视”,不需要电源线、信号线和网线。海尔称该产品采用了与麻省理工学院合作的无线电力传输技术。 Powermat︱美国 目前 Powermat 推出的充电板有桌面式和便携式等多种,主要由底座和无线接收器组成,售价在100美元左右。 劲量︱美国

基于单片机的四路无线抢答器

基于单片机的四路无线抢答器 摘要 抢答器作为一种公正的裁决工具,已经广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。本文介绍了一种用315MHZ多用途DF无线数据收发模块、PT2262编码芯片及常用单片机AT89C51芯片设计的数码显示四路无线抢答器的电路组成、设计思路及功能。该抢答器除具有基本的抢答功能外,还具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(如30秒),定时器进行减计时。参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号。如果定时时间已到,无人抢答,本次抢答无效,系统报警并禁止抢答,定时显示器上显示0。 关键词:AT89C51,PT2262,无线收发模块

Abstract Responder is a fair ruling tool, has been widely used in all kinds of intelligence and knowledge competitions.In this paper, a 315 MHZ multi-purpose DF wireless data transceiver module, and the commonly used microcontroller AT89C51 chip PT2262 encoding chip design of the digital display four way wireless vies to answer first circuit composition, function and design ideas. The responder addition to a basic function, also has the timing responder function, and one answer in the time set by the host (such as 30 seconds), the timer to reduce the time. Contestants answer, in setting the time vies to answer first, the timer stops working, the number of players displayed on the display. If the time has come, no contest, this contest null and void, and to prohibit answer alarm system, from time to time display shows 0. Keywords:AT89C51,PT2262,The wireless transceiver module

校园无线网络覆盖设计方案

校园无线网络覆盖设计 方案 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

***********无线局域网 技术建议书 2009年9月 目录

1概述 无线局域网(WLAN)技术于20世纪90年代逐步成熟并投入商用,既可以作传统有线网络的延伸,在某些环境也可以替代传统的有线网络。无线局域网具有以下显着特点:?简易性:WLAN网桥传输系统的安装快速简单,可极大的减少敷设管道及布线等繁琐工作; ?灵活性:无线技术使得WLAN设备可以灵活的进行安装并调整位置,使无线网络达到有线网络不易覆盖的区域; ?综合成本较低:一方面WLAN网络减少了布线的费用,另一方面在需要频繁移动和变化的动态环境中,无线局域网技术可以更好地保护已有投资。同时,由于WLAN技术本身就是面向数据通信领域的IP传输技术,因此可直接通过百兆自适应网口和企业、学校内部 Intranet相连,从体系结构上节省了协议转换器等相关设备; ?扩展能力强:WLAN网桥系统支持多种拓扑结构及平滑扩容,可以十分容易地从小容量传输系统平滑扩展为中等容量传输系统; 随着WLAN技术的快速发展和不断成熟,目前在国内外具有较多的中大规模应用,诸如荷兰的阿姆斯特丹市的全城覆盖,向客户提供各种业务。 2需求分析 2.1总体建设目标 ?利用无线网络技术进一步扩展校园网的覆盖范围,使全校师生能够随时随地、方便高效地使用校园网络; ?促进教学和科研发展,进一步拓展研究空间; ?提升校园网络环境,提高管理水平和效率,推动学校信息化建设; ?要覆盖部分原来没有有线网的空间,诸如:人行绿化走廊; 由于本工程是在校园有线网的基础上加以无线扩充(即采用AP将无线网络不近接入到有线网络); 2.2具体实施目标 ?侧重实际应用,覆盖校园内部分区域,为教学和学习生活提供切实可用的无线网络环境; ?采取通行的网络协议标准:目前无线局域网普遍采用系列标准,因此校园无线局域网将主要支持802.11g(54M带宽)标准以提供可供实际应用的相对稳定的网络通讯服务,同时兼顾多种类型应用和将来的投资保护,需要同时支持801.11a,,实现双频三模技术;

智能充电器设计参考资料APPlication note

8-bit Microcontrollers Application Note Rev. 8080A-AVR-09/07 AVR458: Charging Lithium-Ion Batteries with ATAVRBC100 Features ? Fully Functional Design for Charging Lithium-Ion Batteries ? High Accuracy Measurement with 10-bit A/D Converter ? Modular “C” Source Code ? Easily Adjustable Battery and Charge Parameters ? Serial Interface for Communication with External Master ? One-wire Interface for Communication with Battery EEPROM ? Analogue Inputs for Reading Battery ID and Temperature ? Internal Temperature Sensor for Enhanced Thermal Management ? On-chip EEPROM for Storage of Battery and Run-Time Parameters 1 Introduction This application note is based on the ATAVRBC100 Battery Charger reference design (BC100) and focuses on how to use the reference design to charge Lithium-Ion (Li-Ion) batteries. The firmware is written entirely in C language (using IAR ? Systems Embedded Workbench) and is easy to port to other AVR ? microcontrollers. This application is based on the ATtiny861 microcontroller but it is possible to migrate the design to other AVR microcontrollers, such as pin-compatible devices ATtiny261 and ATtiny461. Low pin count devices such as ATtiny25/45/85 can also be used, but with reduced functionality.

无线网络设计方案

博通公司 计算机网络无线建设项目 技 术 方 案 开拓有限责任公司 2011年12月

目录 前言---------------------------------------------------------------------------3 公司介绍---------------------------------------------------------------------3 项目概况---------------------------------------------------------------------4 需求分析---------------------------------------------------------------------5 无线网络设计思路---------------------------------------------------------8 售后服务承诺--------------------------------------------------------------------17 总结---------------------------------------------------------------------------------18

一、前言 随着计算机应用技术的普及和国民经济信息化的发展,客户/服务器计算、分布式处理、国际互连网(Internet)、内部网(Intranet)等技术被广泛接受和应用,计算机的联网需求迅速扩大,网络在各行各业的应用越来越广。目前尽管有线网络以其传输速度高,产品品牌及数量众多和技术发展速度快等优点,在市场上有较高的知名度和较大的市场份额,但是在一些特殊的环境和特定的行业里依然有许多令IT数据管理公司头疼多年的LAN(网络/局域网)布线问题存在。 随着wireless(无线)技术的出现,在诸多计算机联网技术中,无线网(Wireless Network)以其无需布线、在一定区域漫游、运行费用低廉等优点,在许多这些应用场合发挥着其他联网技术不可替代的作用。随着无线局域网应用逐渐增多,它将扩展有线局域网或在某些情况下取而代之。可以预期,在未来信息无所不在的时代,无线网 将依靠其无法比拟的灵活性,可移动性和极强的可扩容性,使人们 真正享受到简单、方便、快捷的连接。 二、公司介绍 开拓网络科技有限公司阿是巴南地区发展最快、综合实力最强的一级工程专业承包企业,公司以先进的网络技术为超过300家客户提供各种无线网络的搭建服务。它当初的注册资本高达500万,可承担工程合同额2000万元以下的各类通信工程。多年来在网站开发、网络营销与网络搭建等方面取得巨大成功,并以其优质的服务、快速的响应在客户与同行中享有很好的声誉。我们秉承“服务至上”的理念,

无线抢答器系统设计

数字通信系统课程设计论文题目:无线抢答器系统设计 指导老师: 专业:电子信息工程 班级:D0842 姓名: 学号:

摘要 进入二十一世纪,无线数据通讯技术在我国蓬勃发展,也得到了信息产业部以及各行各业的高度重视,因为任何有线数据传输网络只能是网状覆盖,而无线数据传输网可达到真正的面覆盖。目前主要的短距离无线数据传输技术主要有蓝牙、Zigbee、IEEE802.11x、微功率短距离无线通讯技术[,与已具备相当规模的无线长距离通讯网络(比如蜂窝移动通讯网、卫星数据通讯)相比,短距离无线通讯系统在基本结构、服务范围、应用层次以及通讯业务(数据、话音)上,均有很大不同。下面分别介绍这几种无线传输技术。 蓝牙技术(Bluetooth)主要面对网络中的各种数据和语言设备,通过无线方式将它们连接起来,从而方便快速的实现数据传输,它使用2.4GHZ的ISM频段,最大传输率1Mbit/s;IEEE802.11x的技术标准是无线局域网的国际标准,也是用2.4GHZ的ISM频段,协议主要在OSI的物理层和数据链路层,虽然传输速度快,但此类设备比较昂贵,技术复杂;Zigbee是一种新型的短距离、低速度、低功耗无线网络技术,是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术,基于IEEE 无线个人区域网标准,数据传输速率通常为10kb/s到250kb/s,有效覆盖范围10到75米,由于其协议简单、成本低、网络容量大等优点,使其在无线传感网络中得到广泛的应用。 在未来,短距离无线数据传输将向着更高传输速率、更高传输精确度的方向发展,而且传输设备的成本也会进一步降低,传输协议也会进一步简单,从而是短距离无线通讯走入我们的生活,给我带来更多方便。 本次设计的课题是无线抢答器的设计,用NRF24L01作为2.4G无线通信模块,采用单片机AT89C51作为主控器,并利用ZLG7289作为显示键盘驱动芯片。来设计无线收发的抢答器电路。本次设计只是较简单的一种,应尽量用最简洁的语言写出所需功能的程序。 关键字:通信技术、无线收发、NRF24L01

某校园无线网络覆盖设计方案知识讲解

XXX 校园无线局域网技术建议书 20XX 年X 月

目录 1概述 (3) 2需求分析 (3) 2.1总体建设目标 (3) 2.2具体实施目标 (4) 3无线校园网建设方案 (5) 3.1整网逻辑拓扑图 (5) 3.2无线用户认证解决方案 (5) 3.3整网安全解决方案 (6) 3.4无线校园解决方案——更稳定: (7) 3.5无线校园解决方案——高安全: (8) 3.6无线校园解决方案——易管理: (9) 3.7无线校园解决方案——可扩展: (10) 4无线校园网建设方案总结 (10)

1概述 无线局域网(WLAN)技术于 20 世纪 90 年代逐步成熟并投入商用,既可以作传统有线网络的延伸,在某些环境也可以替代传统的有线网络。无线局域网具有以下显著特点:?简易性:WLAN 网桥传输系统的安装快速简单,可极大的减少敷设管道及布线等繁琐工作; ?灵活性:无线技术使得WLAN 设备可以灵活的进行安装并调整位置,使无线网络达到有线网络不易覆盖的区域; 综合成本较低:一方面WLAN 网络减少了布线的费用,另一方面在需要频繁移动和 变化的动态环境中,无线局域网技术可以更好地保护已有投资。同时,由于WLAN 技术本身就是面向数据通信领域的IP 传输技术,因此可直接通过百兆自适应网口 和企业、学校内部Intranet 相连,从体系结构上节省了协议转换器等相关设备; ?扩展能力强:WLAN 网桥系统支持多种拓扑结构及平滑扩容,可以十分容易地从小容量传输系统平滑扩展为中等容量传输系统; 随着 WLAN 技术的快速发展和不断成熟,目前在国内外具有较多的中大规模应用,诸如荷兰的阿姆斯特丹市的全城覆盖,向客户提供各种业务。 2需求分析 2.1总体建设目标 ?利用无线网络技术进一步扩展校园网的覆盖范围,使全校师生能够随时随地、方便高效地使用校园网络; ?促进教学和科研发展,进一步拓展研究空间; ?提升校园网络环境,提高管理水平和效率,推动学校信息化建设; ?要覆盖部分原来没有有线网的空间,诸如:寝室; 由于本工程是在校园有线网的基础上加以无线扩充;

锂离子电池智能充电器硬件方案

锂离子电池智能充电器硬件方案

锂离子电池智能充电器硬件的设计 锂离子电池具有较高的能量重量和能量体积比,无记忆效应,可重复充电次数多,使用寿命长,价格也越来越低。一个良好的充电器可使电池具有较长的寿命。利用C8051F310单片机设计的智能充电器,具有较高的测量精度,可很好的控制充电电流的大小,适时的调整,并可根据充电的状态判断充电的时间,及时终止充电,以避免电池的过充。 本文讨论使用C8051F310器件设计锂离子电池充电器的。利用PWM脉宽调制产生可用软件控制的充电电源,以适应不同阶段的充电电流的要求。温度传感器对电池温度进行监测,并经过AD转换和相关计算检测电池充电电压和电流,以判断电池到达哪个阶段。使电池具有更长的使用寿命,更有效的充电方法。 设计过程 1 充电原理 电池的特性唯一地决定其安全性能和充电的效率。电池的最佳充电方法是由电池的化学成分决定的<锂离子、镍氢、镍镉还是SLA电池等)。尽管如此,大多数充电方案都包含下面的三个阶

段: ● 低电流调节阶段 ● 恒流阶段 ● 恒压阶段/充电终止 所有电池都是经过向自身传输电能的方法进行充电的,一节电池的最大充电电流取决于电池的额定容量也能够用1/50C(20mA>或更低的电流给电池充电。尽管如此,这只是一个普通的低电流充电方式,不适用于要求短充电时间的快速充电方案。 现在使用的大多数充电器在给电池充电时都是既使用低电流充电方式又使用额定充电电流的方法,即容积充电,低充电电流一般使用在充电的初始阶段。在这一阶段,需要将会导致充电过程终止的芯片初期的自热效应减小到最低程度,容积充电一般见在充电的中级阶段,电池的大部分能量都是在这一阶段存储的。在电池充电的最后阶段,一般充电时间的绝大部分都是消耗在这一阶段,能够经过监测电流、电压或两者的值来决定何时结束充电。同样,结束方案依赖于电池的化学特性,例如:大多数锂离子电池充电器都是将电池电压保持在恒定值,同时检测最低电

校园无线网络设计方案

潍坊学院计算机工程学院 课程设计说明书 课程名称:网络系统集成综合设计 设计项目:无线校园网方案设计 学生姓名:潘彬彬 学号: 专业:网络工程 班级:2011级2班 指导教师:赵艳杰 2014 年9 月 一、任务与具体要求 设计一套较为完整的无线网络,以满足学校师生教学、办公、娱乐以及无线应急等项目。 二、设计说明书包括的内容 1、需求分析 2、无线网络的具体设计与实现 3、网络安全防护措施 三、应完成的图纸 四、评语及成绩 指导教师(签字)_____________ ________年____月____日

目录 一、前言...................................................... 1.1概述 ............................................................................................................................................... 1.2需求分析 ....................................................................................................................................... 1.2.1建设背景............................................................................................................................. 1.2.2总体建设目标..................................................................................................................... 1.2.3具体实施目标..................................................................................................................... 1.3校园无线网在教育中的发展与应用............................................................................................ 1.3.1教学网络............................................................................................................................. 1.3.2图书馆网络......................................................................................................................... 1.3.3行政办公网络..................................................................................................................... 1.3.4教工、学生宿舍网络......................................................................................................... 1.3.5无线应急网络..................................................................................................................... 二、校园无线网的设计方案...................................... 2.1概述 ............................................................................................................................................... 2.2 WLAN 的工作机制...................................................................................................................... 2.3硬件设备的选购............................................................................................................................ 2.3.1核心交换机的选购............................................................................................................. 2.3.2 POE交换机的选购 ............................................................................................................ 2.3.3光纤收发器的选购............................................................................................................. 2.3.4服务器的选购..................................................................................................................... 2.3.5无线路由器的选购............................................................................................................. 2.4校园无线网设计分析.................................................................................................................... 2.4.1设计原则............................................................................................................................. 2.5设计方案 ....................................................................................................................................... 2.5.1主要拓朴图......................................................................................................................... 2.5.2校园无线网络的三种典型应用及解决方案..................................................................... 三、安全防范.................................................. 3.1概述 ............................................................................................................................................... 3.2无线局域网的安全认证................................................................................................................ 3.2.1开放认证............................................................................................................................. 3.2.2共享密钥认证..................................................................................................................... 3.3安全运维管理................................................................................................................................ 3.4无线安全问题及对应策略............................................................................................................ 四、结束语.................................................... 五、参考文献..................................................

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