MPQ4214参考设计
2014电子设计大赛
2014年全国大学生电子设计竞赛(D题)编号：题目：电能消耗计量装置 (D题)学校：学院：信息科学与电气工程学院参赛学生：联系方式：2014年月日电能消耗计量装置的设计报告摘要：本设计以ATMEGA16A为控制核心，通过交流整形电路连接AD637KQ真有效值转换芯片量锰铜电阻，实现负载电流有效值检测；市电电压有效值的监测是通过连接市电电压的负载分压之后，由AD637KQ真有效值转换器实现测量；通过功率因数测量电路，市电电压经过二极管电桥正弦波变为方波，经单片机捕获测量出负载的功率因数和市电频率；单片机连接键盘和12864B v2.0液晶显示屏，通过中断服务模式实现控制负载用电时间、电能消耗、二氧化碳排放量的显示，以及显示市电电压有效值和市电频率、负载的工作电流有效值和有功功率、负载的功率因数；该装置还具备最大门限值设置、过流保护功能，进行了大量试验和测试，验证了设计的有效性，完成了基本部分和发挥部分功能要求。
关键词：电能消耗计量装置，ATMEGA16A，AD637，低能耗，精度1.系统方案1.1系统要求设计一款用于市电的电能消耗计量装置，该装置能耗低，由非分体式独立供电结构供电，具备过流保护功能和声光报警功能，并可设置被测负载最大门限值。
能够监测所在电网的市电电压有效值和市电频率，以及连接负载的工作电流有效值和有功功率值，并显示出负载的功率因数、用电时间和负载用电量对应的二氧化碳排放量及电能消耗值，1.2 方案论证1.2.1 控制器模块采用ATMEGA16A控制器。
ATmega 16A是基于增强的AVRRISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。
由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega16的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，功能强大，性价比高，使用方便。
1.2.2电压有效值测量模块和电流有效值测量模块方案一：带有AD637KQ真有效值转换器，AD637BQ可以计算各种杂波形的真有效值，最大3dp宽带可达8MHZ，可选择测量直流信号和交流信号，带载能力强。
LTC2145-14：低功耗125Msps 14位模数转换方案
可 将各种传 感器数据 送至 Ａ Ｄ转换 器 ／
处 理并 保 存到 Ｕ Ｓ Ｂ存 储器 。而各 种 检 测功能 则不仅能 够应 用于体重计 和
打印机等带有 Ｕ Ｂ的设备 ，还 可以为 Ｓ
既存系统提供 ＵＳ Ｂ控制。
图２ Ｕ ＳＢ 中 间件 评 估 套 件
该产 品可 以为带外 部总线 接 口的 既存 数 据。 同时还 内置 了 １ ６段 Ｆ Ｉ Ｏ用 Ｆ
世 界 电子 元 器 件 ２ １ ｅ ．ｃ ｎｃ ｍ ０ ｇ ｃｅ ｃ ｏ １６
Ｓ 样本 程序 ） Ｓ 产 品，并 根据所 提供 的应用 实例 ，对 。Ｕ Ｂ Ｄ转换器 ，凭借这种高速 Ａ Ｄ转换器 ， 套 的 Ｕ Ｂ中间件 （ ／ ｏｔ Ｓｔ Ｓ 可 以高速处 理来 自各种传感 器的信 号 Ｈ ｓ 中间 件提供 Ｕ Ｓ Ｂ Ｈ ＯＳｔ ａ Ｕ Ｂ存储器 的处理结果进行确认 。
模 拟 输 入 的 电路 进 行 了优 化 ，用 以
模 拟 输 入 的 不 同 频 率 ，从 ５ ｚ至 ＭＨ ７ ＭＨ 。不 同的输入 频率 ，正 确的输 ０ ｚ
入 网络 ，请参考数据资料 。
详・ 见 ： 隋请
图 ３ １ ２ Ａ 示板 外 形 图 ６０演
・
ｈｔ Ｐ： ／ ｔ ／ ｓｏＩ ｔ ｏｎ． ｃｎ． ｉ ｅｃ ｕ ｃｏｍ ／
系统 增 加 Ｕ Ｂ控 制 功 能 。 Ｓ
开 发环 境
富士通为客 户提供该 系列产品对
应 的 ＵＳ Ｂ中间件 （ 样本程序 ） 评估套 件。该 套 件 中除 ＵＳ 中间 件 外 ，还 Ｂ
以保 存 Ａ Ｄ转换 的数据 ，从而降 低了 ／
ＣＰ Ｕ负荷 。
内置 １ 高速Ａ Ｄ 个 ／ 转换 提 供 Ｕｓ Ｂ中间件 器 单 元
基于FDC2214芯片设计的智能手势识别的设计
基于FDC2214芯片设计的智能手势识别的设计作者：崔海霞来源：《科教导刊·电子版》2018年第33期摘要只能手势识别是基于 TI 公司传感芯片 FDC2214 并配合使用大容量、高速度的STM32 单片机及 LCD 显示屏外加覆铜板设计而成，传感器将采集到的模拟信息经过 LC 振荡电路转化为单片机能处理的数字信息，STM32 将接收到的信息进行处理最后在显示屏上显示判决结果。
实现了对猜拳游戏和划拳游戏的判决，该装置具备了题目所要求的两种工作模式，在每种工作模式下又有两种子模式，即猜拳和划拳。
关键词 FDC2214 STM32 手势识别中图分类号：TM930 文献标识码：A1系统方案1.1单片机的比较与选择1.1.1 51 单片机的论证该单片机小巧灵活、成本低、易于产品化。
它能方便地组装成各种智能式控制设备以及各种智能仪表。
抗干扰能力强，适应温度范围宽，但其内存相对 STM32 单片机较小，运行速度慢。
1.1.2 MSP430 单片机的论证MSP430单片机是一种新型的 16位单片机，主要特点就是功耗小，速度快，主要开发语言是 c。
开发环境有 iar集成开发环境。
其集电压低，功耗低，3.3V供电，运行速度快，片内集成资源丰富于一体。
但由于其工作电压偏低，对于很多 5V的系统来说接口电路颇为麻烦，而且其 I/O无保护，过压过流会立即击穿。
1.1.3 STM32 单片机的论证STM32 是 32 位单片机，一次处理数据宽度 32 位。
其内部的 RAM ROM（flash）都很大，主频也很高，运算能力很强大，片上外设比较丰富，PWM功能强大，其 ADC精度达到12位，还有 DA模块实时时钟，是本设计的最佳选择。
2理论分析与计算2.1 FDC2214 的工作原理电容定义式：充放电公式：为电容初始电压；为电容充满终止电压；为任意t时刻电容电压数据计算采用电容阻值匹配算法。
其中€%^是相对介电常量，k 代表静电力常量，S 是电容极板的正对面积，d 为电容极板间的距离。
Get清风单片机最小系统的设计与制作 单片机课程设计
单片机最小系统的设计与制作单片机课程设计单片机课程设计报告——单片机最小系统的设计与制作学院：信息与电气工程学院姓名：马杰学号：0804040234指导老师：曾照福设计时间：2021.5.30—2021.6.10目录摘要1一、设计与制作目的2二、设计与制作要求2三、设计方案比拟说明3四、原理说明54.1 单片机的选择54.2 显示电路64.3 4*4矩阵键盘电路和4个独立键盘电路74.4 存储电路84.6 LCD接口114.7 程序下载接口114.8 电源电路134.9 温度测量接口134.10 跳线电路13五、程序流程图及说明错误!未定义书签。
六、程序清单及注释15七、硬件调试及调试结果15八、软件测试及其结果17数码管测试178.2 键盘测试178.3 24C02存储电路测试188.4 DS1302 实时时钟电路测试188.5 DS18B20温度测量电路测试18九、测试仪器及测试结果19十、结果分析及设计心得20参考文献21附录1：原理图、PCB图以及实物图21 附录2：程序清单21附录3：元器件清单86摘要随着单片机的应用越来越广泛，比方日常生活中的电冰箱、洗衣机、微波炉等等，都是用单片机作为MCU来控制这些器件，对于我们来说，学习单片机是非常有必要的，而单片机的最小系统更是我们学习单片机的根底。
此次需要设计的单片机最小系统中，除了电源电路、复位电路、晶振电路外，还需要4*4矩阵键盘、4个独立键盘、8位数码管显示电路、存储电路、实时时钟电路、温度测量接口、LCD接口、程序下载接口。
因为单片机只有32个口，所以这32口如何合理的分配给这些模块是本设计的重点，但是由于大多数同学编程还不是过硬，故最好选择直接用I/O进行控制的系统，而不要用锁存器等在编程中要设置相应模式的器件，这个要求使得对单片机的32个I/O如何分配的问题更加重要。
在设计完这个单片机最小系统后，最起码要实现以下功能：数码管能显示数字和字母；设置按键和数码管，当按下相应键时，可以在数码管上显示设置的数字和字母，如1、2、3、A、b等等；设置数码管能使其显示数字和字母；设置数码管和24C02芯片，能在掉电后还显示掉电之前的内容；设置DS1302芯片，能用数码管或液晶显示年月日和实时时间；设置DS18B20芯片，能用数码管或液晶显示实时温度。
基于SD4840 4841 4842 4843 4844的开关电源设计指南
SD4840/4841/4842/4843/4844
电气参数(除非特殊说明，VCC=12V，Tamb=25°C)
参
数
符号
测试条件
欠压部分 上电启动电压 关断电压 振荡部分 振荡频率 振荡频率抖动 振荡频率随温度的变化率 最大占空比 反馈部分
Vstart Vstop
FOSC FMOD
-Dmax
25°C≤Tamb≤+85°C
10W
14W
12W
17W
14W
19W
16W
21W
85~265V
适配器
开放式
5W
7.2W
8W
12W
10W
14W
12W
15W
14W
18W
+-
+-
极限参数
参
数
漏栅电压（RGS=1MΩ）
栅源（地）电压
SD4840P67K65
漏端电流脉冲 SD4841P67K65
注1
SD4842P67K65
SD4843P67K65
VCC,MAX VFB
总功耗
PD Darting
工作结温 工作温度 贮存温度 注：1. 脉冲宽度由最大结温决定；
TJ Tamb TSTG
2. L=51mH， TJ=25°C(起始)。
参 数 范围 1 1.5 2 3 4 15 30 68
140 200 21 -0.3~ VSD 1.5 0.017 +160 -25~ +85 -55~+150
静态漏 源导通 电阻
SD4840P67K65 SD4841P67K65 SD4842P67K65 RDS(ON) VGS=10V，ID=0.5A SD4843P67K65
MP1482
1
8/22/2008
MPS Proprietary Information. Unauthorized Photocopy and Duplication Prohibited.
© 2008 MPS. All Rights Reserved.
DO NOMTPMEDIPGSSUTCSRIOEBNOFUINTDLEEYNTIAL
An adjustable soft-start prevents inrush current at turn-on, and in shutdown mode the supply current drops to 1µA.
This device, available in an 8-pin SOIC package, provides a very compact solution with minimal external components.
Soft-Start Period Thermal Shutdown (4)
VSS = 0V CSS = 0.1µF
Note: 4) Guaranteed by design, not tested.
Min
Typ
Max Units
340
KHz
100
KHz
90
%
220
ns
1.1
1.5
2.0
V
210
mV
MP1482 – 2A, 18V SYNCHRONOUS RECTIFIED, STEP-DOWN CONVERTER MPS CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION- MPEG USE ONLY
PACKAGE REFERENCE
MB1504
基于MB1504的锁相频率源电路设计(2)
MB1504 锁相频率
中的预置数A。
图6所示为MB1504的数据输入格式。
根据MB1504的工作原理，锁相环的输出频率fvco的计算公式为：
式中，fosc为外接晶体振荡器输人参考频率;P为前置分频器的分频比(由位SW决定)，当SW为高时，P为32;当SW为低时，P为64;N为11位可编程计数器中的预置数(范围从16～2047);A为7位吞脉冲计数器中的预置数(范围从0～63);R为14位可编程参考分频器中的预置数(范围从8～16383)。
本设计中，频率合成器的频率范围fout为80～88 MHz，频率间隔△f为2 kHz。
参考振荡器的振荡频率fosc为4.096 MHz，参考频率fr等于合成器频率间隔△f(2 kHz)，所以参考分频比R为：R=fosc/fr=2048，中心频率为84 MHz的分频比(PN+A=fout/△f)为42000。
这里采用的前置分频比模式为÷32/33，即P=32，
并由此可得：N=1312，A=16。
这样，改变N和A，即可改变输出频率，而改变N、R，则可改变输出频率和频率间隔。
CR6842设计指导书V1.0
图 1.1 CR6842 内部框图
2.欠压锁定和启动电路及 OCP 补偿特性：
⑴、 CR6842 具有如下两种启动方式： 1） 传统的启动方式:使用 VDD 作启动脚时芯片支持从整流前启动及整流滤波后启动的方式，其 启动电路见图 1.2.1，图 1.2.1 所示； 2） 具有 OCP 补偿功能的启动方式：使用 3 脚 VIN 作启动脚时芯片具有 OCP 补偿的功能，但仅 支持从整流滤波后启动的方式，其启动电路方式见图 1.2.3 典型电路。
假设光耦的最大传输比ctr08系统二次侧次级tl431的工作电流仅由流过光耦发射端二极管的电流提供那么通过ic折算到流过光耦发射端二极管的电流最大仅为063ma这个电流将无法满足tl431的最小工作电流1ma所以在系统设计时使用cr6842设计的系统必须给次级tl431提供一个常态偏置电阻见图25电路中的rbias使tl431工作在正常的状态否则系统的负载调整率或其他性能可能会发生异常在16v输出的系统中考虑空载或轻载时系统的损耗因素推荐使用的偏置电阻阻值为22k
2）、影响 OCP 补偿平坦度的主要参数： 频率：基于 50KHZ~65KHz 设计。 启动电阻：基于 1.8MΩ 设计。 Sense 端输入：基于省掉外部 R-C 网络设计，见 Sense 端输入的说明。
3）、Sense 端口门限与 VIN 端口输入电流的关系曲线图
从图中可以看到，如果系统设计以 VIN 端口(3 脚)作为启动端，那么 VTH_oc 的值是受流过 VIN 端的 电流影响的，熟悉 Sense 端门限与 VIN 端输入电流的关系曲线图对分析系统的 OCP 特性是有帮助的。
MPX4115实验报告
}
/*写数据*/
void LCDdata(bit lcde,uchar temp){
delay(2);
E1=0;//禁止控制器
E2=0;
气压传感器MPX4115的管脚说明如表1所示：
表1 气压传感器MPX4115的管脚说明
气压传感器MPX4114的特性参数如表2所示：
表2气压MPX4115的特性参数
2.3
2.3.1
气压传感器MPX4115输出的是模拟电压，因此，必须进行模拟到数字的转换才能交由单片处理。关于A/D转换，本实验采用一种电压频率转换电路来实现模拟电压数字化的处理。
本设计要实现的数字气压计显示的是绝对气
压值，同时为了简化电路，提高稳定性和抗
干扰能力，要求使用具有温度补偿能力的气
压传感器。经过综合考虑，本设计选用美国
摩托罗拉公司的集成压力传感器。
MPX4115可以产生与所加气压呈线性
关系高精度模拟输出电压。
2.2.2
数据采集模块由气压传感器MPX4115
构成，采集的是大气压值。其中1脚是
数据转换模块原理图如图4所示 图4
LTC1297各引脚说 明：
引脚 1为片选输入：该引脚上的逻辑低电平将使能LTC芯片，该引脚上的高电平将使芯片处于掉电状态。
引脚 2 ，3 模拟输入端：输入必须是无噪音的（相对于GND）。
引脚 4 GND模拟地：GND必须直接连接到模拟地。
引脚 5 参考电压输入端：参考输入定义了A/D的跨度，并且它必须相对于GND而言没有噪音干扰。
兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理
器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单
片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活
MC1404基准电压
Gnd 4
ORDERING INFORMATION
Operating Temperature Range Package Plastic DIP TA = 0° to +70°C Plastic DIP Plastic DIP
+
MC1404P10
© Motorola, Inc. 1996
Rev 2
MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA
Figure 3. Line Regulation versus Temperature
0
10
30 20 40 50 TA, AMBIENT TEMPERATURE (°C)
60
70
Figure 4. Output Voltage versus Temperature MC1404P10
0.010 10.04 Vout , OUTPUT VOLTAGE (V) LOAD REGULATION (%/mA) 10.02 10.00 9.98 9.96 9.94 0.008 0.006
SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
Typical Applications
8 1
P SUFFIX PLASTIC PACKAGE CASE 626
Figure 1. Voltage Output 8–Bit DAC Using MC1404P10
+ 5.0 5.0 k 0.05 + 15 2 6 MC1404P10
40 35 30 25 20 15 10 5.0 0 0 10 20 30 40 50 TA, AMBIENT TEMPERATURE (°C) 60 70 Vin = 15 V V TEMP , TEMPERATURE OUTPUT (V) I sc , SHORT CIRCUIT CURRENT (mA) 1.0 0.8 0.6 0.4 IVTEMP = 10 nA 0.2 0
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MPQ4214参考设计
MPQ4214是一款高性能硅成像器件，由华胜天成设计与制造。它采用鲁棒的
72x72 QVGA无异质分辨率技术，并针对最新的差分抗干扰，以及传输带宽不受收
线条件的限制，为各类复杂科学和安防信号提供精准的成像解决方案。
MPQ4214和普通硅成像器件相比有明显提升，它能够提供范围广泛的波长分辨
率，最大可达4.2μm，特别适用于室内/室外环境中多光源照明环境。此外，采用
华胜天成设计的Penta-Cor Pixel技术，可以将相同光强的五个像素晶体堆叠，更
加精准地捕捉视觉信号，甚至在多边形面和较低尺寸模组设计中也能提供更高级的
自动曝光功能。
此外，MPQ4214 还拥有高性能复杂的数字滤波功能，可以有效的消除移动物体
的干扰，以及极大的增强有效成像的清晰度，从而大大改善实时图像的处理速度和
性能。因此，MPQ4214 成为普通硅成像器件中强大且全面的成像解决方案，具备敏
捷性能和超强的耐久性，可以满足复杂性能环境苛刻的要求。