【RT-Thread作品秀】通用型数据采集设备作者:鱼柯 概述（说明应用产生的背景、实现功能）在一些低频采集设备中，典型的运行策略是，采集数据，上传数据，关闭外设进入睡眠状态；但是，在运行过程中，需要根据实际需求，更改采集频率，连接不同的设备，如果每次通过修改代码解决，通用性就很难保证，这个项目将一些uart型的传感器进行归类，通过文件设置数据交互过程中的命令，解析方式等，可以适配大多数的uart型传感器；同时，对一些网络摄像头也以同样的方式进行处理； 实现数据采集调度配置，数据采集，数据上传，图片采集，图片上传， 配置文件解析，固件远程更新；由于contab配置文件中的event使用的是MSH_CMD_EXPRT宏导出的命令。所以，它也支持系统需要定时执行的相对时间间隔需要变化的任务，比如:12:00. 13:10, 15:35, 18:23分别执行一次任务； 开发环境（所采用的软、硬件方案）硬件:art-pi, INDUSTRY-IO, 微气象仪， 网络摄像头 RT-Thread版本:rt-thread 4.0.3 开发工具及版本:ubuntu 18.04,gcc-arm-none-eabi-6_2-2016q4,scons v3.0.1,python 3.6.9,pkgs RT-Thread使用情况概述（简要总结下应用中RT-Thread使用情况:内核部分、组件部分、软件包部分、内核、其他）内核部分Inter-thread communication Event Semaphore mutex memory management device object 组件部分Finsh DFS (device virtual file system) serial device, mtd nor flash device, gpio device, ntp rtc device, sd/mmc device, spi device, serial flash universal driver (device driver) posix layer and c stand library SAL (socket abstraction layer) ping, ifconfig, netstat, netdev (network interface) LwIP 2.0.2 Ymodem ulog 软件包部分agile_console-v1.0.0 fal-v0.5.0 ota_downloader-v1.0.0 agile_telnet-v2.0.0 littlefs-v2.2.1 SignalLed-latest cJSON-v1.0.2 netutils-v1.2.0 vi-latest EasyFlash-v4.1.0 webclient-v2.1.1 硬件框架（概述应用所采用的硬件方案框图，并对核心部分做介绍）软件框架说明（介绍应用所采用的软件方案框图、流程图等，并加以解说）软件模块说明（介绍应用软件关键部分的逻辑、采用的实现方式等）类似 linux定时任务contab解析相关json配置文件，构建设备运行数据树: "contab": [{"event":"misc_check","time":"0 18"},{"event":"img_cap_start","time":"20 7,9,14"},{"event":"app_image_upload","time":"20 7,9,14"},{"event":"sensor_acq_start","time":"5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55 *"},{"event":"app_data_upload","time":"5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55 *"}] 事件执行分钟: 表示xx:5, xx:25, xx:30, xx:36, xx:45, xx:54 事件执行小时:*通配符，表示1-24小时 上面参数表示:每个小时的5,25,30,45,54分，执行img_upload_invl事件； 上传数据每次采集数据后，将数据存在本地一个缓存文件中，按照采集时间从前到后写入；同时会生成一个读取位置的缓存文件指示，下一次从哪个文件的那一行读取数据进行上传，上传成功后，更新读取位置的缓存；如20201217,227， 表示从文件20201217.txt的227个字符后读取一行数据进行上传，避免文件过大引起设备死机； 上传图片每次拍照时，将拍照成功的照片名及端口追加记录到一个缓存文件中，每次从缓存文件中，读取需要上传的图片构造form-data上传图片；如4,/sd/1608167012_4.jpg；如果上传成功，则删

"TSMC工艺下两级运算放大器电路版图设计与仿真详解",两级运算放大器电路版图设计 cadence 618 电路设计 版图设计 工艺tsmc18 低频增益87dB 相位裕度80 单位增益带宽积GBW 30MHz 压摆率 16V uS 有版图，已过DRC LVS，面积80uX100u 包安装 原理图带仿真过程，PDF文档30页，特别详细，原理介绍，设计推导，仿真电路和过程仿真状态 ,两级运算放大器; 电路版图设计; 工艺TSMC18; 频率增益; 相位裕度; 单位增益带宽积GBW; 压摆率; 版本控制; 原理图; 仿真过程; PDF文档。,基于TSMC18工艺的87dB低频增益两级运算放大器版图设计及仿真研究

在电子工程领域，电源转换器是不可或缺的组成部分，它们负责将一种电压水平转换为另一种电压水平，以满足不同电子组件的供电需求。本文将详细介绍三种电源转换器电路的设计原理：3.3V→5V电平转换器、模拟增益电路和模拟补偿电路。 首先是3.3V→5V电平转换器。这种电平转换器主要用于将较低的3.3V电压电平转换为标准的5V电平，以确保信号的正确传输和设备的正常工作。在设计时，用户可以根据实际需要选择不同类型的电平转换器，例如双向电平转换器或单向电平转换器，以及考虑电压转换的范围和转换速度的不同配置。在器件间板级通信中，SPI（串行外设接口）协议通常使用单向电平转换器，而I2C（两线串行总线）协议则必须使用双向电平转换器以支持双向通信。 接着是模拟增益电路的设计。模拟增益电路主要用于在电源转换过程中调整模拟信号的电压水平。在3.3V到5V的转换中，运放（运算放大器）被用来放大输入信号，同时限制电流返回至3.3V电路。在提供的设计图中，33KΩ和17KΩ电阻设置运放的增益，而11KΩ电阻用来限制电流，以保护电路不受过大电流冲击。 最后是模拟补偿电路的设计。模拟补偿电路用于在3.3V和5V电源之间进行电平转换时，补偿一个模拟电压。该电路的工作原理是通过在3.3V电源到5V电源的路径中引入一个模拟电压偏移，使得信号在转换过程中保持原有的电压水平。在设计中，147KΩ和30.1KΩ电阻以及+5V电源构成了一个等效于0.85V的电压源，与25KΩ电阻和运放一起工作，形成一个增益为1V/V的差分放大器。这个0.85V等效电压源使得输入端的任何信号都会偏移相同的量值。例如，一个中心在3.3V/2=1.65V的信号，经过补偿后，中心会移动到5.0V/2=2.50V的位置。在电路设计图中，左上方的电阻用于限制来自5V电路的电流，以确保整个补偿电路的安全稳定运行。 在设计电源转换器时，除了上述三种电路外，工程师还需要考虑电路的效率、稳定性、抗干扰能力以及整体的可靠性。同时，电路设计完成后需要通过模拟仿真和实际测试来验证电路性能，确保其能够满足预期的应用要求。 总结来说，三种电源转换器的设计原理各有特点，但它们都是围绕着电平转换、信号调节和补偿设计展开的。在实际应用中，这些电路可以单独使用，也可以根据需要进行组合使用，以实现更为复杂的电源管理和信号处理功能。因此，这些知识对于电子工程师设计和优化电子系统至关重要。

YT8521S硬件电路设计参考图中包括FT2000-4芯片部分原理图、YT8521功能配置和电压配置、网络变压器、RJ45网口连接器。复位信号由板卡上的CLPD控制，也可以设计一个RC电路控制，复位信号上拉建议选择3.3V电压。硬件电路经过实际生产测试，可放心使用。 在裕太微电子的PHY芯片YT8521S硬件电路设计参考图中，我们可以发现该设计主要涉及到FT2000-4芯片部分原理图、YT8521的功能配置和电压配置、网络变压器、以及RJ45网口连接器。这些部分共同构成了一个完整的硬件电路，用于实现从RGMII到UTP的转换。 FT2000-4是一种CPU芯片，而YT8521S是一个物理层(PHY)芯片，它们相互协作，完成以太网数据的发送和接收。在设计中，YT8521S的配置包括了对其功能和电压的设定，这是为了保证芯片的正常工作。电压配置通常指的是为芯片提供合适的电源电压，不同芯片需要不同等级的电压，例如3.3V或1.8V。 网络变压器是连接 PHY 芯片和 RJ45 网口连接器的组件。网络变压器的作用包括信号的阻抗匹配、隔离、以及信号电平转换，从而保证数据能够安全稳定地在网线上进行传输。在硬件电路设计中，正确的选择和配置网络变压器是十分关键的。 RJ45网口连接器是常见的网络物理接口，用于将设备连接到以太网。它支持UTP(非屏蔽双绞线)电缆的接入。在设计中，必须确保RJ45连接器和网线之间的连接正确无误，以避免信号损失或干扰。 复位信号是电路中的一个重要信号，用于控制设备的复位逻辑。在该设计中，复位信号可以由板卡上的CLPD控制，也可以通过设计一个RC电路来控制。RC电路由电阻和电容组成，可以产生一个稳定的复位信号，通常这种电路可以提供更加稳定和可靠的复位效果。复位信号的上拉建议选择3.3V电压，这个电压值是根据芯片的工作电压来决定的，确保了在上电时电路能够稳定地复位。 硬件电路的设计参考图是由裕太微电子提供，经过实际生产测试，证明了其可靠性，因此使用者可以放心地在自己的项目中采用这一设计方案。 在进行电路板设计时，设计者需要注意信号完整性问题，比如在布局和布线上尽量减少信号的干扰和衰减，使用适当的去耦电容，以及在可能的情况下缩短信号路径。此外，设计时还需要考虑到电路的散热问题，因为高速和大功率的电子设备在工作时会产生大量热量，必须通过合理的设计以避免电子设备过热。 这篇裕太微电子提供的硬件电路设计参考图不仅仅是一个简单的技术文档，它还是一个能够帮助工程师快速实现从RGMII到UTP接口转换的实用工具。工程师可以参考这一设计来完成自己的嵌入式系统设计，尤其是那些需要将网络接口整合进系统中的项目。

【手摇发电机】是一种利用机械能转换为电能的设备，尤其在户外活动或紧急情况下，它可以作为一种可靠的备用电源。本文将深入探讨如何自制一款便携式手摇发电机，包括其工作原理、所需材料和电路设计，以及如何利用它为电子设备如电脑和手机进行充电。 我们要理解手摇发电机的工作原理。手摇发电机基于电磁感应定律，当一个导体在磁场中做切割磁感线的运动时，会在导体内产生电流。在这个过程中，手摇发电机的转子（旋转部分）通过手摇产生机械能，而定子（固定部分）内的线圈则在转子产生的磁场中运动，从而产生交流电。为了使输出的电力稳定，通常需要配备整流器和稳压器，将交流电转换为直流电，并保持电压稳定。 接下来，我们来看看制作所需的材料和基本结构。自制手摇发电机需要以下组件： 1. **转子**：由磁铁和轴组成，磁铁产生磁场，轴连接到手摇柄，便于转动。 2. **定子**：包含缠绕有电线的线圈，作为电能产生的地方。 3. **外壳**：保护内部组件不受损坏，同时也提供手握的把手。 4. **整流器和稳压器**：用于转换和稳定电压的电子元件。 5. **接口**：USB接口或其他适合电子设备的充电接口。 制作过程中，首先根据电路原理图组装转子和定子，确保磁铁和线圈位置正确。然后，将这些组件安装在外壳内，固定好轴并连接手摇柄。安装整流器和稳压器，通过USB接口或其他适配器连接到电子设备。 为电脑和手机充电的过程涉及到电能的转化和管理。由于电脑和手机需要特定的电压和电流来安全充电，所以稳压器至关重要。在手摇发电机产生交流电后，整流器将其转换为直流电，稳压器则确保输出电压在安全范围内，符合设备的充电需求。使用时，只需手摇发电机，通过USB线将发电机与电子设备相连，即可开始充电。 这种便携式手摇发电机不仅锻炼了动手能力，也体现了电子DIY的乐趣。在没有电网供电的情况下，它能够提供必要的电源，为我们的日常生活或户外探险带来便利。当然，实际制作时还需要考虑到效率、耐用性和便携性等因素，以确保手摇发电机的实际效果和使用寿命。 自制便携式手摇发电机是一项有趣且实用的技术应用，它结合了基础物理学原理与电子技术，让我们在实践中理解和应用科学知识。通过这样的项目，我们可以更好地理解电力产生和转换的过程，同时也能创造出真正符合个人需求的创新产品。

内容概要：本文详细介绍了基于TSMC.18工艺的低压差线性稳压器（LDO）电路的设计方法。首先探讨了TSMC.18工艺的优势以及其在Cadence仿真环境中的应用。接着深入讲解了带隙基准模块的作用和实现方式，包括温度系数补偿和Verilog-A模型。随后讨论了LDO环路中各子模块的功能及其配套的测试电路，如误差放大器的测试平台。此外，文中还提供了多个具体的代码片段，展示了如何进行温度补偿、误差放大器设计、动态负载切换测试以及环路稳定性的验证。最后，强调了测试模块的重要性，并分享了一些实际设计中的经验和技巧。 适合人群：从事模拟集成电路设计的专业人士，尤其是对LDO电路设计感兴趣的工程师和技术研究人员。 使用场景及目标：适用于需要深入了解LDO电路设计原理和具体实现方法的研究人员和工程师。目标是帮助读者掌握LDO电路的关键技术和优化方法，提高设计效率和可靠性。 其他说明：本文不仅提供了理论知识，还包括大量实际案例和代码示例，有助于读者更好地理解和应用于实际项目中。

内容概要：本文详细介绍了基于Proteus软件，利用SR锁存器74LS279与或逻辑门74LS32设计4路抢答器的方法。文中首先解释了SR锁存器的工作原理，即当R和S均为高电平时保持状态，S为低电平可使输出置为高电平（用于抢答），而R为低电平则将输出置为低电平（用于清零）。抢答器通过或逻辑门32控制抢答按键电平，确保抢答成功后输出高电平，从而锁定抢答状态。此外，还描述了如何使用数码管（DCD_HEX）显示抢答者的序号，包括处理并列抢答时序号显示的问题。文章提供了详细的连接图和功能表，并讨论了不同输入组合下的输出状态。 适合人群：具有一定数字电路基础，对嵌入式系统感兴趣的电子工程爱好者或初学者。 使用场景及目标：①帮助读者理解SR锁存器和或逻辑门在实际项目中的应用；②指导读者在Proteus平台上搭建和测试4路抢答器电路；③学习如何处理并列抢答的情况以及正确显示抢答结果。 阅读建议：建议读者先熟悉SR锁存器和或逻辑门的基本概念，再按照文中提供的连接图进行电路搭建。同时，可以尝试修改电路参数，观察不同设置对抢答效果的影响。

1 引 言 　　单片集成是MEMS传感器发展的一个趋势，将传感器结构和接口电路集成在一块芯片上，使它具备标准IC工艺批量制造、适合大规模生产的优势，在降低了生产成本的同时还减少了互连线尺寸，抑制了寄生效应，提高了电路的性能。 　　本文介绍的单片集成电容式压力传感器，传感器电容结构由多晶硅／栅氧／n阱硅构成，并通过体硅腐蚀和阳极键合等后处理工艺完成了电容结构的释放和腔的真空密封。接口电路基于电容一频率转化电路，该电路结构简单，并通过“差频”，消除了温漂和工艺波动的影响，具有较高的精度。 　　2 接口电路原理及特性 　　接口电路原理图和流水芯片照片如图1所示。该电路由两部分组成：电容一频率转 单片集成MEMS电容式压力传感器接口电路设计是现代微电子机械系统（Micro-Electro-Mechanical Systems，简称MEMS）技术领域中的一个重要研究方向。这种技术将传感器的结构与接口电路集成在同一块芯片上，实现了标准化的集成电路批量生产，适应大规模的制造需求。集成化设计不仅降低了生产成本，还减小了互连线尺寸，从而有效地抑制了寄生效应，提高了整个电路的性能。 电容式压力传感器通常由多层材料构成，例如本文中提到的多晶硅/栅氧/n阱硅结构。传感器的工作原理是利用压力变化导致电容值的变化。通过特定的后处理工艺，如体硅腐蚀和阳极键合，可以实现电容结构的释放和腔体的真空密封，确保传感器的稳定性和准确性。 接口电路是连接传感器与外部系统的桥梁，其主要任务是将传感器的电容变化转化为可被电子系统处理的信号，例如频率信号。本文介绍的接口电路基于电容-频率转化电路，该电路采用了张驰振荡器，由电流源、CMOS传输门和施密特触发器组成。工作过程中，电容的充放电周期会导致振荡器输出频率的变化，从而实现电容值到频率的转换。同时，通过差频技术，电路可以消除温度漂移和制造过程中的工艺波动，提高测量精度。 接口电路包括两部分：电容-频率转化电路和差频电路。电容-频率转化部分，张驰振荡器在充电和放电周期中，根据电容Cs的电压变化输出频率。参考电容Cr的引入和相应的G-f电路则用来转化参考电容到参考频率，两者之间的差频由D触发器计算，从而得到精确的频率输出。输出频率与电容的关系可以由公式表示，其中Cs为传感器敏感电容，Cr为参考电容，I为充放电电流，VH和VL分别为施密特触发器的高、低阈值电平。 在实际设计中，选择合适的参数至关重要。例如，参考频率设置在100 kHz左右，通过调整充放电电流和参考电容大小，保证输出精度。传感器电容大小直接影响灵敏度和功耗，而施密特触发器的阈值电平则决定了噪声容限。电路的测试结果显示，接口电路在不同频率差下具有较好的性能，误差小于3%，验证了设计的合理性。 单片集成的MEMS电容式压力传感器接口电路设计结合了先进的微加工技术和精密的电路设计，实现了高精度的压力测量，对于推动MEMS技术在工业、医疗、航空航天等领域的应用具有重要意义。这种设计方法为未来更高效、更精确的传感器接口电路提供了参考和借鉴。

MOS管作为半导体器件的一种，在电子电路中的应用极为广泛，特别是在开关电源和驱动电路中，它以高输入阻抗、低导通电阻、快速开关速度等优点，成为实现电源软启动的理想选择。电源软启动是指在电源开启的瞬间，逐步增加负载电压至稳定工作状态的过程，其目的在于防止启动时的电流冲击，延长电源和负载的使用寿命，以及改善电源对电网的干扰。 在设计MOS管软启动电路时，通常需要考虑到电路的启动特性、稳定性和可靠性。设计的思路往往是利用一些外围电路，如RC定时电路、恒流源电路、比较器电路等，来控制MOS管的栅极电压，使其在一定时间内缓慢增加，从而实现电源的软启动。 Multisim是一款流行的电路仿真软件，它提供了丰富的模拟和数字元件，以及直观的仿真环境，可以模拟真实电路的工作状态。使用Multisim进行MOS管软启动电路设计，可以在实际搭建电路之前进行测试和优化，极大地提高了设计效率和可靠性。在Multisim中，设计者可以通过拖拽的方式将元件放置在工作区，并通过连线将它们连接起来。软件提供的仿真分析工具可以帮助设计者验证电路的功能，调试电路参数，并观察电路在不同条件下的动态响应。 MOS管软启动电路设计的基本流程通常包括：确定电路的工作参数，选择合适的MOS管，设计软启动控制电路，搭建Multisim仿真环境并进行电路仿真测试，根据测试结果调整电路设计，直至电路性能满足设计要求。在设计过程中，需要特别注意MOS管的安全工作区域，避免在启动过程中因电压或电流过大导致MOS管损坏。 在应用MOS管软启动电路时，还应当考虑其在不同应用场合下的特殊要求。例如，在电源模块中使用时，可能需要考虑电路的效率、噪声水平、热设计等因素；而在电机驱动中使用时，则需要考虑启动转矩、调速性能和保护电路等。 通过综合考虑MOS管的电气特性、电路设计的技术要求和应用环境的特殊性，可以设计出适合各种不同需求的高性能MOS管软启动电路。这种电路不仅能够有效保护电源和负载设备，还能提高整个系统的稳定性和可靠性。 MOS管软启动电路设计是一个系统工程，它需要结合MOS管的特性、电路设计理论和Multisim仿真工具，通过不断的实验和调试，最终实现一个既可靠又高效的软启动解决方案。

内容概要：本文详细介绍了使用Multisim软件进行TL494 PWM控制器的BUCK电路设计，实现5V稳定输出并带有软启动和电流保护功能。首先搭建基本的BUCK拓扑结构，选择合适的元件如IRF540N MOS管、MBR20100续流二极管、220μH电感和470μF电容。接着配置TL494的关键引脚，尤其是第4脚用于软启动，通过RC网络控制启动时间和PWM占空比的线性增加。电流保护机制通过在MOS管源极串联采样电阻，利用LM393比较器监测电流并在过流时关闭PWM输出。文中还提供了详细的SPICE代码片段以及调试技巧，确保系统的稳定性和性能。 适合人群：具有一定模拟电路和电力电子基础知识的工程师和技术爱好者。 使用场景及目标：适用于需要设计高效稳定的DC-DC转换器的场合，特别是在对启动过程和平滑输出有较高要求的应用中。目标是掌握TL494的工作原理及其在BUCK电路中的应用方法。 阅读建议：读者可以跟随文中的步骤，在Multisim环境中逐步构建和调试电路，重点关注软启动和电流保护的设计细节。同时，注意保存仿真文件时选择正确的版本格式，以便后续分享和复现实验结果。