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一种新型CCD驱动电路设计方法

一种新型CCD驱动电路设计方法
一种新型CCD驱动电路设计方法

时序逻辑电路设计

引言 人类社会进步,各种仪器测试设备的以电子设备代替成为趋势,各类测试仪器都希望通过电子设备来实现。电子设备在实现相应参数的测量时,具有简单容易操作,而且数据便于计算机处理等优点。目前科技的飞速进展与集成电路的发展应用,有密不可分的关系。十九世纪工业革命主要以机器节省人力,二十世纪的工业的革命则主要以电脑为人脑分劳。而电脑的发展归于集成电路工业。 集成电路是将各种电路器件集成于半导体表面而形成的电路。近年来集成电路几乎成为所有电子产品的心脏。由于集成电路微小化的趋向,使电子产品得以“轻、薄、短、小”。故集成电路工业又称微电子工业。差不多在同时数字计算机的发展提供了应用晶体管的庞大潜在市场。 20世纪90年代以后,电子科学和技术取得了飞速的发展,其标志就是电子计算机的普及和大规模集成电路的广泛应用。在这种情况下,传统的关于数字电路的内容也随之起了很大的变化,在数字电路领域EDA工具已经相当成熟,无论是电路内容结构设计还是电路系统设计,以前的手工设计都被计算机辅助设计或自动设计所取代。 通过长期的学习微电子专业理论知识,我们应该多动手实践把理论知识与实践相结合,加强对理论知识的把握。本文是十进制同步计数器的设计,对十进制同步计数器的设计进行电路原理图设计以及仿真,版图设计,版图验证。 1 设计技术要求 (1)项目名称:十进制同步计数器的设计 (2)使用工艺:2.0um硅栅工艺(tanner)或者1.0um硅栅工艺(cadence) (3)供电电源:5V (4)输入要求:异步清除,CMOS电平 (5)进行原理图设计,并完成电路的仿真 (6)版图设计,完成LVS一致性检验,生成相应的GDSII文档 2 设计构思及理论 2.1 设计思路 十进制同步计数器的设计可以细化成下列步骤: ①建立最简原始状态图。 ②确定触发器级数,进行状态编码。 ③用状态装换卡诺图化简,求状态方程和输出方程。 ④查自启动特性。 ⑤确定触发类型,求驱动方程。 ⑥画逻辑图。

最新LED显示屏驱动电路设计

L E D显示屏驱动电路 设计

摘要 LED显示屏具有使用寿命长、响应速度快、可视距离远、规格品种多、数字化程度高、亮度高等特点,在信息显示领域已经得到了非常广泛的应用。它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元,组成大面积显示屏。其显示方法有静态显示和动态扫描显示。动态扫描显示耗用硬件资源少,但软件要不断处理,耗CPU。静态显示虽然软件简单但硬件价格稍贵。LED显示屏主要包括发光二极管构成的阵列、驱动电路、控制系统及传输接口和相应的应用软件。而驱动电路设计的好坏,对LED显示屏的显示效果、制作成本及系统的运行性能起着很重要的作用。 本文介绍了点阵式电子显示屏的硬件电路设计原理与软件设计方案,采用51系列单片机芯片,得到了一个能同时显示8个汉字16×16的LED点阵式电子显示屏。 关键词:LED显示屏动态扫描 AT89S52 74HC595

ABSTRACT The LED display monitor has the long of service life, quacking response speed, the far of it’s visual range , many specification variety, high of the digitized, the brightness higher characteristic. It in the information demonstrated the domain already obtained the extremely widespread application. It lattice module or picture element unit which constitutes using the light emitter, composes the big area display monitor. It’s demonstration method has the static demonstration and the dynamic scanning demonstration. The dynamic scanning demonstration consumes the hardware resources to be few, but the software must process unceasingly, and consumes CPU. Although the static state software for display is simple, the hardware price is slightly expensive. The LED display monitor mainly include the array which the light emitter diode constitutes , actuates the electric circuit ,the control system and the transmission connection and the corresponding application software. But actuates the circuit design the quality, to the LED display monitor demonstration effect, the manufacture cost and the system performance characteristic is playing the very vital role. Key words: LED display monitor Dynamic scanning AT89S52 74HC595

大功率LED的驱动电路设计(PT4115应用)

大功率LED 的驱动电路设计(PT4115应用) 摘要:LED (light emitting diode )即发光二极管,是一种用途非常广泛的固体发光光源,一种可以将电能转化为光能的电子器件。由于LED 具有节能、环保、使用寿命非常长,LED 元件的体积非常小,LED 的发出的光线能量集中度很高,LED 的发光指向性非常强,LED 使用低压直流电即可驱动,显色性高(不会对人的眼睛造成伤害)等优点,LED 被广泛应用在背光源、照明、电子设备、显示屏、汽车等五大领域。而且随着LED 研发技术的不断突破,高亮度、超高亮度、大功率的LED 相继问世,特别是白光LED 的发光效率已经超过了常用的白炽灯,正朝着常照明应用的方向发展,大有取代传统的白炽灯甚至节能灯的趋势。 本论文主要介绍采用恒流驱动方式实现驱动电路,并且提出一种基于恒流驱动芯片PT4115的高效率的大功率LED 恒流驱动解决方案。该种驱动电路简单、高效、成本低,适合当今太阳能产品的市场化发展。。 关键词:大功率LED ;驱动电路;恒流驱动芯片PT4115 一、LED 主要性能指标: 1)LED 的颜色:目前LED 的颜色主要有红色,绿色,蓝色,青色,黄色,白色,暖白,琥珀色等其它的颜色; 2)LED 的电流:一般小功率的LED 的正向极限电流多在20mA 。但大功率LED 的功率至少在1W 以上,目前比较常见的有1W 、3W 、5W 、8W 和10W 。1W LED 的额定电流为350mA,3W LED 的750mA 。 3)LED 的正向电压:LED 的正极接电源正极,负极接电源负极。一般1W 的大功率LED 的正向电压为3.5V~3.8V 。 4)LED 的反向电压:所允许加的最大反向电压。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏 LED 发光强度:光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的(发)光强(度),单位为坎德拉(cd )。 5)LED 光通量:光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量。单位为流明(lm)。如1W 大功率LED 的光通量一般为60~80LM 。 6)LED 光照度:1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度.,单位为勒克斯(lx)。 7)LED 显色性:光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色逼真的程度。 8)LED 的使用寿命:LED 一般可以使用50,000小时以上。 9)LED 发光角度:二极管发光角度也就是其光线散射角度,主要靠二极管生产时加散射剂来控制。 二、大功率LED 的驱动方式: LED 驱动简单的来讲就是给LED 提供正常工作条件(包括电压,电流等条件)的一种电路,也是LED 能工作必不可少的条件,好的驱动电路还能随时保护LED ,避免LED 被损坏。 LED 驱动通常分为以下三种方式: (1) 镇流电阻驱动:就是简单的的在LED 变LED 的驱动电流.。 LED 的工作电流为: R U U I L -= 所以I 与镇流电阻R 成反比;当电源电压U 时,R 能限制I 的过量增长,使I 不超出LED

东南大学 数字电路实验 第4章_时序逻辑电路

东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称:数字逻辑电路设计实践 第 4 次实验 实验名称:基本时序逻辑电路 院(系):信息科学与工程学院专业:信息工程姓名:学号: 实验室: 实验组别: 同组人员:无实验时间: 评定成绩:审阅教师:

时序逻辑电路 一、实验目的 1.掌握时序逻辑电路的一般设计过程; 2.掌握时序逻辑电路的时延分析方法,了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求; 3.掌握时序逻辑电路的基本调试方法; 4.熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图,并会使用逻辑分析仪做状态分析。 二、实验原理 1.时序逻辑电路的特点(与组合电路的区别): ——具有记忆功能,任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输出信号,而且还取决于电路原来的值,或者说还与以前的输入有关。 2.时序逻辑电路的基本单元——触发器(本实验中只用到D触发器) 触发器实现状态机(流水灯中用到) 3.时序电路中的时钟 1)同步和异步(一般都是同步,但实现一些任意模的计数器时要异步控制时钟端) 2)时钟产生电路(电容的充放电):在内容3中的32768Hz的方波信号需要自己通过 电路产生,就是用到此原理。 4.常用时序功能块 1)计数器(74161) a)任意进制的同步计数器:异步清零;同步置零;同步置数;级联 b)序列发生器 ——通过与组合逻辑电路配合实现(计数器不必考虑自启动) 2)移位寄存器(74194) a)计数器(一定注意能否自启动) b)序列发生器(还是要注意分析能否自启动) 三、实验内容 1.广告流水灯 a.实验要求 用触发器、组合函数器件和门电路设计一个广告流水灯,该流水等由8个LED组成,工作时始终为1暗7亮,且这一个暗灯循环右移。 ①写出设计过程,画出设计的逻辑电路图,按图搭接电路。 ②将单脉冲加到系统时钟端,静态验证实验电路。 ③将TTL连续脉冲信号加到系统时钟端,用示波器和逻辑分析仪观察并记录时钟脉冲 CLK、触发器的输出端Q2、Q1、Q0和8个LED上的波形。 b.实验数据 ①设计电路。 1)问题分析 流水灯的1暗7亮对应8个状态,故可采用3个触发器实现;而且题目要求输出8个信号控制8个灯的亮暗,故可以把3个触发器的输出加到3-8译码器的控制端,对应的8个译码器输出端信号控制8个灯的亮暗。

直流电机驱动电路设计

直流电机驱动电路设计 一、直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 1. 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电 器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。 如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。 2. 性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。 1)输出电流和电压范围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2)效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。 3)对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4)对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。 5)可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 二、三极管-电阻作栅极驱动

1.输入与电平转换部分: 输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。 高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压,否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流,一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。 不能用LM339或其他任何开路输出的比较器代替运放,因为开路输出的高电平状态输出阻抗在1千欧以上,压降较大,后面一级的三极管将无法截止。 2.栅极驱动部分: 后面三极管和电阻,稳压管组成的电路进一步放大信号,驱动场效应管的栅极并利用场效应管本身的栅极电容(大约 1000pF)进行延时,防止H桥上下两臂的场效应管同时导通(“共态导通”)造成电源短路。 当运放输出端为低电平(约为1V至2V,不能完全达到零)时,下面的三极管截止,场效应管导通。上面的三极管导通,场效应管截止,输出为高电平。当运放输出端为高电平(约为VCC-(1V至2V),不能完全达到VCC)时,下面的三极管导通,场效

LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计说明

LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计 如何实现LCD平板显示屏驱动电路的高性能设计是当前手持设备设计工程师面临的重要挑战。本文分析了LCD显示面板的分类和性能特点,介绍了LCD显示屏设计中关键器件L DO和白光LED的选择要点,以及电荷泵LED驱动电路的设计方法。 STN-LCD彩屏模块的部结构如图1所示,它的上部是一块由偏光片、玻璃、液晶组成的LCD屏,其下面是白光LED和背光板,还包括LCD驱动IC和给LCD驱动IC提供一个稳定电源的低压差稳压器(LDO),二到八颗白光LED以及LED驱动的升压稳压IC。 STN-LCD彩屏模块的电路结构如图2所示,外来电源Vcc经LDO降压稳压后,向LCD驱动IC如S6B33BOA提供工作电压,驱动彩色STN-LCD的液晶显示图形和文字;外部电源Vcc经电荷泵升压稳压,向白光LED如NACW215/NSCW335提供恒压、恒流电源,LED的白光经背光板反射,使LCD液晶的65K色彩充分表现出来,LED的亮度直接影响LCD色彩的靓丽程度。

LCD属于平板显示器的一种,按驱动方式可分为静态驱动(Static)、单纯矩阵驱动(Simple Matrix)以及有源矩阵驱动(Active Matrix)三种。其中,单纯矩阵型又可分为扭转式向列型(Twisted Nematic,TN)、超扭转式向列型(Super Twisted Nematic,STN),以及其它无源矩阵驱动液晶显示器。有源矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型(ThinFilmTr ansistor,TFT)及二端子二极管型(Metal/Insulator/Metal,MIM)两种。TN、STN及TFT型液晶显示器因其利用液晶分子扭转原理的不同,在视角、彩色、对比度及动画显示品质上有优劣之分,使其在产品的应用围分类亦有明显差异。以目前液晶显示技术所应用的围以及层次而言,有源矩阵驱动技术是以薄膜式晶体管型为主流,多应用于笔记本电脑及动画、影像处理产品;单纯矩阵驱动技术目前则以扭转向列以及STN为主,STN液晶显示器经由彩色滤光片(colorfilter),可以分别显示红、绿、蓝三原色,再经由三原色比例的调和,可以显示出全彩模式的真彩色。目前彩色STN-LCD的应用多以手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品以及文字处理器为主。 器件选择 1. LDO选择。由于手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品都是以电池为电源,随着使用时间的增长,电源电压逐渐下降,LCD驱动IC需要一个稳定的工作电压,因此设计电路时通常由一个LDO提供一个稳定的 2.8V或 3.0V电压。LCM将安装在手机的上方,与手机的射频靠得很近,为了防止干扰,必须选用低噪音的LDO,如LP2985、AAT3215。 2. 白光LED。按背光源的设计要求,需要前降电压(VF)和前降电流(IF)小、亮度高(500-1800mcd)的白光LED。以手机LCM为例,目前都使用3-4颗白光LED,随着LED 的亮度增加和手机厂商要求降低成本和功耗,预计到2004年中LCM都会选用2颗高亮度白光LED(1200-2000mcd),PDA和智能手机由于LCD屏较大会按需要使用4-8颗白光LED。NAC W215/NSCW335和EL 99-21/215UCW/TR8是自带反射镜的白光LED,EL系列其亮度分为T、S、R三个等级,T为720-1000mcd,S为500-720mcd,都是在手机LCD背光适用之列。 LED驱动电路设计

LED驱动电路的设计与制作

自动化学院 电子基础课程设计任务书 系班学生: 课题名称:LED驱动电路的设计与制作 课题要求:一、1、工作电源:交流220伏 2、LED功率为3W 二、完成原理图、PCB图设计 三、完成安装及调试。 四、写出设计报告。 课题内容: 第一周:查找相关资料;方案设计。 第一周:设计原理图、PCB图。 第二周:完成安装及调试。撰写报告 主要参考资料: [1].王庆主编. Protel99SE & DXP 电路设计教程. 电子工业出版, 2006.6 [2].康华光等. 电子技术基础(模拟部分第五版).高等教育出版社, 1999.6 [3].康华光等. 电子技术基础(数字部分第五版).高等教育出版社, 1999.6 时间:2009年1月5日

自动化学院 电子基础课程设计评分标准 平时表现评分:(20%) 优秀:(90-100) 遵守纪律,尊敬老师,爱护设备,工作量饱满,动手能力强,无缺勤,很好按课题进度进行。 良好:(80-89) 遵守纪律,爱护设备,工作量饱满,动手能力较强,考勤情况良好,较好按课题进度进行。 中等:(70-79) 遵守纪律,爱护设备一般,工作量一般,动手能力一般,偶尔缺勤,基本按课题进度进行。 及格:(60-69) 遵守纪律一般,人为因素损坏设备,工作量一般,动手能力差,偶尔缺勤,能按课题进度进行。 不及格:(59以下) 不遵守纪律,人为因素损坏设备,有技术安全事故,工作量不饱满,动手能力很差,经常迟到,早退,缺勤。 课题完成情况评分:(50%) 优秀:(90-100) 全部完成任务书要求,完成质量优良、结果正确,所完成的设计有一定的独立见解。 良好:(80-89) 全部完成任务书要求,完成情况良好,所完成的设计正确,解决了一些实际问题,结果正确。 中等:(70-79) 基本完成任务书要求,完成质量尚好,所完成的设计基本正确,但存在一些不足。 及格:(60-69) 基本完成任务书要求,完成质量尚好,所完成的设计基本正确,但有小错误。 不及格:(59以下) 未完成任务书要求,所作的设计有严重错误,基本概念不清。 电子基础课程设计报告质量评分(30%) 1、文献资料收集、整理、分析;对课题研究意义的阐述;文字精练、流畅、绘图整洁、符合标准规范、字体工整; 2、基本概念、基本理论及专业知识掌握扎实,运用灵活;设计思路、设计内容、计算方法及结果、计算机运用正确无误; 3、试验数据的获取(软件调试方法及过程)试验过程(调试过程)的正确性; 4、电子基础课程设计的结论,存在的问题,研究结果的创新性;

同步时序电路的设计步骤

同步时序电路的设计步骤 同步时序电路的设计步骤 同步时序电路的分析是根据给定的时序逻辑电路,求出能反映该电路功能的状态图。状态图清楚地表明了电路在不同的输入、输出原状态时,在时钟作用下次态状态的变化情况。同步时序电路的设计的设计是分析的反过程,其是根据给定的状态图或通过对设计要求的分析得到的状态图,设计出同步时序电路的过程。 这里主要讨论给定状态图的情况下的同步时序电路的设计,对于具体的要求得到状态图的过程一般是一个较复杂的问题,这是暂不讲。根据已知状态图设计同步时序电路的过程一般分为以下几步: 1.确定触发器的个数。首先根据状态的个数来确定所需要触发器的个数,如给定的状态个数为n,由应满足 n≤2K,K为实现这来状态所需要的触发器的个数。(实际使用时可能给定的状态中存在冗余项,这时一般还须对状态进行化简。) 2.列出状态转移真值表。根据状态列出状态转移真值表,也称状态表、状态转移表。 3.触发器选型。选择合适的触发器,通常可选的触发器有:JK-FF,D-FF,T-FF,一般使用较广的为JK-FF。根据状态图和给出的触发器的型号写出其输入方程,通常在写输入方程时须对其进行化简,以使电路更简单。 4.求出输出方程。根据状态表,求出输出逻辑函数Z的输出方程,还过有些电路没有独立的输出,这一步就省了。 5.画出逻辑图。根据输入方程、输出方程画出逻辑电路图。 6.讨论设计的电路能否自启动。在设计的电路中可能出现一些无关的状态,这些状态能否经过若干个时钟脉冲后进行有效的状态。 同步时序电路设计举例 例按下图状态图设计同步时序电路。 1.根据状态数确定触发器的数目:由状态图可以看出,其每个状态由两个状态,故可用两个触发器。其变量可 用Q 1,Q 表示; 2.根据状态图列出状态表:状态表的自变量为输入变量x和触发器当前状态Q 1 n,Q n,而应变量为触发器的次态 Q 1n+1Q n+1、及输出z,列表时将自变量的所有组合全部列出来,其中当Q 1 n Q n=01的状态为不出现,其输出可看作任意 项处理。

时序逻辑电路51时序逻辑电路的基本概念1时序逻辑电路

第5章时序逻辑电路 5.1 时序逻辑电路的基本概念 1.时序逻辑电路的结构及特点 时序逻辑电路在任何时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号,还与电路的原状态有关,触发器就是最简单的时序逻辑电路,时序逻辑电路中必须含有存储电路。时序电路的基本结构如图 5.1 所示,它由组合电路和存储电路两部分组成。 图5.1 时序逻辑电路框图 时序逻辑电路具有以下特点: (1)时序逻辑电路通常包含组合电路和存储电路两个组成部分,而存储电路要记忆给定时刻前的输入输出信号,是必不可少的。 (2)时序逻辑电路中存在反馈,存储电路的输出状态必须反馈到组合电路的输入端,与输入信号一起,共同决定组合逻辑电路的输出。 2.时序逻辑电路的分类 (1)按时钟输入方式 时序电路按照时钟输入方式分为同步时序电路和异步时序电路两大类。同步时序电路中,各触发器受同一时钟控制,其状态转换与所加的时钟脉冲信号都是同步的;异步时序电路中,各触发器的时钟不同,电路状态的转换有先有后。同步时序电路较复杂,其速度高于异步时序电路。 (2)按输出信号的特点 根据输出信号的特点可将时序电路分为米里(Mealy)型和摩尔(Moore)型两类。米里型电路的外部输出Z既与触发器的状态Q n有关,又与外部输入X有

关。而摩尔型电路的外部输出Z仅与触发器的状态Q n有关,而与外部输入X无关。 (3)按逻辑功能 时序逻辑电路按逻辑功能可划分为寄存器、锁存器、移位寄存器、计数器和节拍发生器等。 3.时序逻辑电路的逻辑功能描述方法 描述一个时序电路的逻辑功能可以采用逻辑方程组(驱动方程、输出方程、状态方程)、状态表、状态图、时序图等方法。这些方法可以相互转换,而且都是分析和设计时序电路的基本工具。 5.2 时序逻辑电路的分析方法和设计方法 1.时序逻辑电路的分析步骤 (1)首先确定是同步还是异步。若是异步,须写出各触发器的时钟方程。(2)写驱动方程。 (3)写状态方程(或次态方程)。 (4)写输出方程。若电路由外部输出,要写出这些输出的逻辑表达式,即输出方程。 (5)列状态表 (6)画状态图和时序图。 (7)检查电路能否自启动并说明其逻辑功能。 5.2.1 同步时序逻辑电路的设计方法 1.同步时序逻辑电路的设计步骤 设计同步时序电路的一般过程如图5.10所示。 图5.10 同步时序电路的设计过程

直流电机驱动电路设计

应用越来越广泛的直流电机,驱动电路设计 Source:电子元件技术| Publishing Date:2009-03-20 中心论题: ?在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑功能和性能等方面的因素 ?分别介绍几种不同的栅极驱动电路并比较其性能优缺点 ?介绍PWM调速的实现算法及硬件电路 ?介绍步进电机的驱动方案 解决方案: ?根据实际电路情况以及要求仔细选择驱动电路 ?使用循环位移算法及模拟电路实现PWM调速 ?对每个电机的相应时刻设定相应的分频比值,同时用一个变量进行计数可实现步进电机的分频调速 直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。 性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。 1。输出电流和电压围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2。效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。 3。对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。

4。对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。 5。可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 三极管-电阻作栅极驱动 1.输入与电平转换部分: 输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。 高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2。7V 基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压围不能接近负电源电压,否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流,一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。

TFT—LCD显示及驱动电路的设计

摘要 TFT—LCD显示及驱动电路设计由视频解码电路,LCD显示电路,电源控制电路和单片机控制电路四个模块组成。视频源产生模拟视频信号,由TVP5150视频解码把模拟视频信号解码输出数字视频信号,由LCD液晶屏显示。对视频解码和液晶显示器的配置是通过单片机完成的。本设计主要针对高校电视技术实践课程设计,应用于视频解码输出教学,实现信号处理可视模块化教学方案。 关键字 视频解码 LCD显示单片机

毕业论文 目录 第一章概述 (3) 1.1 设计背景 (3) 1.2系统框图 (3) 第二章 TFT--LCD液晶显示技术 (1) 2.1液晶基本性质及显示原理 (1) 2.2 PT035TN01—V6液晶显示屏 (1) 2.2.1 PT035TN01—V6模式选择 (1) 2.2.2 PT035TN01—V6屏的交直流电路设计 (1) 2.2.3 PT035TN01—V6屏的SPI电路设计 (2) 第三章图像解码的电路设计 (4) 3.1视频解码芯片的选取 (4) 3.2 TVP5150视频解码芯片 (5) 3.2.1 TVP5150芯片引脚功能 (5) 3.2.2 TVP5150典型寄存器 (5) 3.3 TVP5150视频解码系统配置 (6) 3.3 TVP5150典型电路 (6) 3.3.1 复位电路 (6) 3.3.2 A/D采样电路 (6) 3.3.3 晶振电路 (6) 3.4 TVP5150的具体配置 (7) 第四章 MCU 控制电路 (9) 4. 1单片机概述 (9) 4.2单片机的总线控制 (9) 4.2.1单片机对液晶屏的控制 (9) 4.2.2单片机对TVP5150的控制 (9) 第五章开关电源设计 (11) 5.1设计要求 (11) 5.1.1 电源芯片的选取 (11) 5.1.2功能分析 (11) 5.2 升压电路 (11) 5.2.1升压原理 (11) 5.2.2 升压电路 (11) 5.2 降压电路 (11) 5.2.1降压原理 (11) 5.2.2降压电路 (11) 第六章软件系统 (12) 6.1软件流程图 (12) 6.1.1 PT035TN01—V6液晶显示屏软件流程图 (12) 6.1.2 TVP5150解码电路程序框图 (13) 6.2 TVP5150 IIC程序见附录一 (13) 第七章系统调试与结果 (14) 7.1 硬件调试 (14) 7.1.1 调试方法 (14) 7.1.2 调试数据 (14) 7.2软件调试 (14) 7.2.1 编译环境 (14) 7.2.2 调试波形 (14) 总结 (15) 谢辞 (16) 参考文献 (17) 附录一 (18)

步进电机驱动电路设计

https://www.sodocs.net/doc/034062267.html,/gykz/2010/0310/article_2772.html 引言 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。驱动器接收到一个脉冲信号后,驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。首先,通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;其次,通过控制脉冲顿率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到涮速的目的。目前,步进电机具有惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点,在机电一体化产品中应用广泛,常用作定位控制和定速控制。步进电机驱动电路常用的芯片有l297和l298组合应用、3977、8435等,这些芯片一般单相驱动电流在2 a左右,无法驱动更大功率电机,限制了其应用范围。本文基于东芝公司2008年推出的步进电机驱动芯片tb6560提出了一种步进电机驱动电路的设计方案 1步进电机驱动电路设计 1.1 tb6560简介 tb6560是东芝公司推出的低功耗、高集成两相混合式步进电机驱动芯片。其主要特点有:内部集成双全桥mosfet驱动;最高耐压40 v,单相输出最大电流3.5 a(峰值);具有整步、1/2、1/8、1/16细分方式;内置温度保护芯片,温度大于150℃时自动断开所有输出;具有过流保护;采用hzip25封装。tb6560步进电机驱动电路主要包括3部分电路:控制信号隔离电路、主电路和自动半流电路。 1.2步进电机控制信号隔离电路 步进电机控制信号隔离电路如图1所示,步进电机控制信号有3个(clk、cw、enable),分别控制电机的转角和速度、电机正反方向以及使能,均须用光耦隔离后与芯片连接。光耦的作用有两个:首先,防止电机干扰和损坏接口板电路;其次,对控制信号进行整形。对clk、cw信号,要选择中速或高速光耦,保证信号耦合后不会发生滞后和畸变而影响电机驱动,且驱动板能满足更高脉冲频率驱动要求。本设计中选择2片6n137高速光耦隔离clk、cw,其信号传输速率可达到10 mhz,1片tlp521普通光耦隔离enable信号。应用时注意:光耦的同向和反向输出接法;光耦的前向和后向电源应该是单独隔离电源,否则不能起到隔离干扰的作用。

小型LCD背光的LED驱动电路设计

小型LCD背光的LED驱动电路设计 过去几年来,小型彩色LCD 显示屏已经被集成到范围越来越宽广的 产品之中。彩色显示屏曾被视为手机的豪华配置,但如今,即便在入门级手机 中,彩屏已成为一项标配。幸好,手机产业的经济规模性(全球手机年出货量接 近10 亿部)降低了LCD 彩色显示屏的成本,并使它们集成在无论是便携医疗设备、通用娱乐遥控器、数字相框/彩色LCD 显示屏需要白色背光,以便用户在 任何光照环境下都能正常地观看。这个背光子系统包括1 个高亮度白光发光二 极管(LED)阵列、1 个扩散器(diffuser)以扩散光线和1 个背光驱动器将可用电能 稳压为恒定电流以驱动LED.一块1 到1.5 英寸的显示屏可能包含2 到4 个LED,而一块3.5 英寸显示屏则可能轻易地就包含6 到10 个LED.对于LED 而言,其光 输出与电流成正比,而且由于LED 具有非常陡峭的电流-电压(I-V)曲线,流过LED 的电流紧密匹配是非常重要,这样才能确保均衡背光,因为LED 通常分 布在LCD 显示屏的一边。此外,也需要软件控制让用户调节亮度,以及针对 周围光照环境作出补偿。根据流经LED 电流的不同,LED 的色点(color point) 可能会漂移。因此,将LED 电流设定为固定值并对LED 进行脉宽调制以降低 平均光输出就很普遍。要在手持产品设计中集成小型彩色LCD 显示屏并进而 实现成本、性能和电池寿命的恰当平衡,存在着一系列需要考虑的因素。 电池供电产品需要优化的LED 驱动电路架构,这些架构要处理并存的 多项挑战,如空间受限、需要高能效,以及电池电压变化-既可能比LED 的正 向电压高,也可能低。常用的拓扑结构有两种,分别是LED 采用并联配置的 电荷泵架构/恒流源架构和LED 采用串联配置的电感升压型架构。这两种方案 都有需要考虑的折衷因素,如升压架构能够确保所有LED 所流经的电流大小 相同但需要采用电感进行能量转换,而电荷泵架构使用小型电容进行能量转换,

实验三 时序逻辑电路

实验三时序逻辑电路 学习目标: 1、掌握时序逻辑电路的一般设计过程 2、掌握时序逻辑电路的时延分析方法,了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求 3、掌握时序逻辑电路的基本调试方法 4、熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图 实验内容: 1、广告流水灯(第9 周课内验收)用触发器、组合函数器件和门电路设计一个广告流水灯,该流水灯由8 个LED 组成,工作时始终为1 暗7 亮,且这一个暗灯循环右移。 (1) 写出设计过程,画出设计的逻辑电路图,按图搭接电路 (2) 将单脉冲加到系统时钟端,静态验证实验电路 (3) 将TTL 连续脉冲信号加到系统时钟端,用示波器观察并记录时钟脉冲CP、触发器的输出端Q2、Q1、Q0 和8 个LED 上的波形。 2、序列发生器(第10 周课内实物验收计数器方案)分别用MSI 计数器和移位寄存器设计一个具有自启动功能的01011 序列信号发生器 (1) 写出设计过程,画出电路逻辑图 (2) 搭接电路,并用单脉冲静态验证实验结果 (3) 加入TTL 连续脉冲,用示波器观察观察并记录时钟脉冲CLK、序列输出端的波形。 3、4 位并行输入-串行输出曼切斯特编码电路(第10周课内验收,基础要求占70%,扩展要求占30%) 在电信与数据存储中, 曼彻斯特编码(Manchester coding),又称自同步码、相位编码(phase encoding,PE),它能够用信号的变化来保持发送设备和接收设备之间的同步,在以太网中,被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。曼彻斯特编码用电压的变化来分辨0 和1,从高电平到低电平的跳变代表0,而从低电平到高电平的跳变代表1。信号的保持不会超过一个比特位的时间间隔。即使是0 或1 的序列,信号也将在每个时间间隔的中间发生跳变。这种跳变将允许接收设备的时钟与发送设备的时钟保持一致,图3.1 为曼切斯特编码的例子。 设计一个电路,它能自动加载4 位并行数据,并将这4位数据逐个串行输出(高位在前),每个串行输出位都被编码成曼切斯特码,当4 位数据全部传输完成后,重新加载新数据,继续传输,如图3.2 所示。

步进电机控制驱动电路设计.

实习名称:电子设计制作与工艺实习 学生姓名:周文生 学号:201216020134 专业班级:T-1201 指导教师:李文圣 完成时间: 2014年6月13日 报告成绩:

步进电机控制驱动电路设计 摘要: 本设计在根据已有模电、物电知识的基础上,用具有置位,清零功能的JK 触发器74LS76作为主要器件来设计环行分配器,来对555定时器产生的脉冲进行分配,通过功率放大电路来对步进电机进行驱动,并且产生的脉冲的频率可以控制,从而来控制步进电机的速度,环形分配器中具有复位的功能,在对于异常情况可以按复位键来重新工作。 关键字:555定时器脉冲源环行分配器功率放大电路 一、方案论证与比较: (一)脉冲源的方案论证及选择: 方案一:采用555定时器产生脉冲,它工作频率易于改变从而可以控制步进电机的速度并且工作可靠,简单易行。 C2 10uF 图一 555定时器产生的方法 方案二:采用晶振电路来实现,晶振的频率较大,不利于电机的工作,易失步,我们可以利用分频的方法使晶振的频率变小,可以使电机工作稳定,但分频电路较复杂,并且晶振起振需要一定的条件,不好实现。

X1 1kohm 1kohm 图二晶振产生脉冲源电路 综上所述,我们采用方案一来设计脉冲源。 (二)环形分配器的设计: 方案一:采用74ls194通过送入不同的初值来进行移位依此产生正确的值使步进电机进行转动。但此方案的操作较复杂,需要每次工作时都要进行置位,正反转的操作较复杂,这里很早的将此方案放弃。 方案二:使用单独的JK 触发器来分别实现单独的功能。 图三双三拍正转 图四单三拍正转

图五三相六拍正转 利用单独的做,电路图较简单,单具体操作时不方便,并且不利于工程设计。块分的较零散,无法统一。 方案三:利用JK触发器的自己运动时序特性设计,利用卡诺图来进行画简。 图六单,双三拍的电路图 单,双三拍的正,反转主要由键s1,s2的四种状态来决定四种情况的选择。

单元15-时序逻辑电路

第十六单元时序逻辑电路 (8学时——第49~56学时) 主要容:时序逻辑电路的分析与设计 教学重点:时序逻辑电路的分析与设计方法 教学难点:时序逻辑电路的设计 教学方法:启发式教学、探究式教学 教学手段:实验、理论、实际应用相结合 第一部分知识点 一、时序电路概述 时序电路的状态及输出是与时间顺序有关的,由组合电路和存储电路(多为触发器)组成,1、特点 任意时刻的输出,不仅与该时刻的输入有关、还与电路原来的状态有关。 2、分类 按逻辑功能分为计数器、寄存器等,按触发器工作分为同步电路和异步电路,按电路输出信号特性分为Mealy型(输出与输入及电路现态有关)和Moore型(输出仅与电路现态有关)电路。 二、时序电路的分析 1、分析步骤 (1)写出电路的时钟方程(各触发器的CP表达式)、输出方程(各输出端表达式)及驱动方程(各触发器的触发信号表达式)。 (2)求出电路的状态方程(各触发器的状态表达式) (3)计算得出电路工作状态表 (4)画状态图及时序图 (5)分析电路功能 2、分析举例 分析时序电路

(1)时钟方程CP0=CP1=CP2=CP 输出方程n n n Q Q Q Y 1 2 = 驱动方程n Q J 2 =、n Q K 2 =,n Q J 1 =、n Q K 1 =,n Q J 1 2 =、n Q K 1 2 =(2)状态方程 将J、K代入JK触发器特征方程n n n Q K Q J Q+ = +1得各触发器状态方程: n n Q Q 2 1 = +、n n Q Q 1 1 = +、n n Q Q 1 1 2 = + (3)计算得到状态表 现态次态输出 n Q 2 n Q 1 n Q 1 2 | n Q+1 1 + n Q1 + n Q Y 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 (4)画状态图及时序图 (5)逻辑功能 这是一个有六个工作状态的同步工作电路,属Moore型电路。 (6)有效态和无效态

电机驱动电路的设计

《电子线路CAD》课程论文题目:电机驱动电路的设计

1 电路功能和性能指标 此电路是用MCU发出的PWM波来控制电机的转速的电路,电路输入电压是7.2V。 2 原理图设计 2.1原理图元器件制作 元器件截图: 图1 这个是图中的BTN7971的原理图,是一款电机驱动半桥芯片。 制作步骤: 1.点击菜单栏的放置,然后点击弹出的窗口中的矩形,如下图: 图2 2.然后鼠标光标下就会出现一个黄色的矩形边框,自己就可以随意设置边框的大小,之后框图的大小可以拖动修改,如下图:

图3 3.框图定好后,点击下图的图标,可以进行画引脚: 图4 4.放引脚时可以按table键设置引脚属性: 图5 2.2 原理图设计 ①原理图设计过程: 首先简历里一个PCB工程项目,保存命名为BTN驱动,然后在这个工程下面

建立一个原理图文件和一个PCB文件,并将其保存并重命名为BTN在与工程相同的目录下面,然后开始绘制原理图了,将所有设置默认为初始状态不需要更改,然后开始画原理图了,将其模块化绘图比较方便好看。 ②下面就是绘制成功后的原理图: 图6 ③下图为massage框图: 图7 其操作步骤为: 1.点击system中的message, 2.然后点击下图中高亮部分 图8

3.最后打开message就可以看见编译信息了 4.之后根据错误提示进行查找修改,直至没有错误和警告,如下图: 图9 ④该项目的元器件库截图如下: 图10 图11

生成原理图库的步骤为: 1.点击界面右下角的design compiler,然后点击如图高亮部分: 图12 2.点击界面上面的工具栏中的设计,然后点击高亮部分: 图13 3.最后可以查看刚才打开的navigater,如图:

4位7段数码管驱动电路设计要求

4位7段数码管驱动电路 图1 开发板电路原理图 信号说明

1. iRST_N(异步复位) 当iRST_N信号为低时,Seg7_Driver模块中的所有寄存器异步复位为初值。 2. iCLK 模块的输入时钟40MHz。 3. iSeg_Val[15:0] 7段数码管输入二进制值,0x0~0xF iSeg_Val[15:12],左侧第一位7段数码管的值。 iSeg_Val[11: 8],左侧第两位7段数码管的值。 iSeg_Val[ 7: 4],左侧第三位7段数码管的值。 iSeg_Val[ 3: 0],左侧第四位7段数码管的值。 4. iDot_Val[3:0] 各位7段数码管小数点的显示,值为1表示显示小数点,0表示不显示小数点。 iDot_Val[3],左侧第一位7段数码管的小数点。 iDot_Val[2],左侧第两位7段数码管的小数点。 iDot_Val[1],左侧第三位7段数码管的小数点。 iDot_Val[0],左侧第四位7段数码管的小数点。 5. oDisplay[7:0] 7段数码管的数据信号。4位7段数码管共用数据信号。7段数码管为共阳极连接,各段数据线为0时,对应段发光。 6. oDis_En[3:0] 各位7段数码管的使能信号,低有效。

oDis_En[3],左侧第一位7段数码管的使能信号。 oDis_En[2],左侧第两位7段数码管的使能信号。 oDis_En[1],左侧第三位7段数码管的使能信号。 oDis_En[0],左侧第四位7段数码管的使能信号。 建议的分块: 将整个驱动电路分成Seg7_Ctrl模块与Seg7_Hex2seg模块 Seg7_Ctrl模块负责产生数码管动态显示的控制信号oDis_En的时序 Seg7_Hex2Seg模块负责将二进制值转换成数据码管显示的数据值,包括小数点的值。 注意点: 1. 动态显示过程是利用人眼的视觉残留现象来实现的,应选择适当的数码管扫描频率。可先 选择数码管的扫描显示的刷新率为125Hz(8ms),即每位数码管用2ms。 2. 完成基本功能后,可实验改变刷新率,观察数码管显示的效果,并思考原因。 3. 如果要使得数码管能够显示,A,b,C,n,o等其他字符,模块应该作怎样的修改?

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