内容概要：这篇文档详细介绍了基于单片机STC89C52的智能台灯设计与实现。设计目的在于通过对周围光线强度、人体位置和时间等参数的智能感应和反馈调节，帮助用户维持正确坐姿、保护视力并节省能源。文中阐述了各功能模块的工作原理和技术细节，并展示了硬件和软件的具体设计与调试过程。智能矫正坐姿的特性主要体现在通过超声波测距检测人的距离，配合光敏电阻控制灯光亮度，同时具备自动和手动模式供用户选择。在实际应用测试阶段，确认系统满足预期效果，并提出了未来优化方向。 适合人群：对物联网、智能家居感兴趣的工程师，单片机开发爱好者，从事电子产品硬件设计的专业人士，高等院校相关专业师生。 使用场景及目标：适用于需要长期坐在桌子旁工作的个人或群体，如学生、办公室职员等，旨在减少错误姿势引起的视力下降和其他健康风险的同时节约电力。 其他说明：文中涉及的创新之处在于整合了多种类型的传感技术和显示技术，提高了日常生活中台灯使用的智能化水平。同时，也为后续产品迭代指出了方向，包括引入无线连接等功能增强用户体验的可能性。

针对海洋中投弃式仪器的快速响应高精度测温要求，提出了一种基于AD7799的热敏电阻测温设计方案。该方案采用24位Δ-∑高精度A/D转换器AD7799为核心部件，以高灵敏度负温度系数热敏电阻为温度传感器，MSP430单片机为MCU，实现了系统的数字化；通过多点校准插值的方法使系统获得测温高精度。经过大量实验证明该系统工作稳定，可靠性高。实验数据表明系统的分辨率超过0.001 ℃，测温精度可达0.02 ℃。

本案例是 电-热-结构 三场耦合，能很好的说明强耦合和弱耦合的解法。 其中，电通过微阻梁产生焦耳热，热反过来影响电阻，电场与温度场彼此影响，故为强耦合，解法是 最常用的强耦合解法：通过材料属性来求解；将微阻梁的电导率选项选为 线性电导率-是温度的函数，将 温度场的热源选为电磁热源，至此电热强耦合处理完毕。 电、热与结构之间是弱耦合，因此只用在多物理场选项选择热膨胀选项即可完成耦合操作！

在电子设计中，MOS管驱动电阻的选择是一个关键步骤，它直接影响到MOS管的开关速度、效率和稳定性。选择合适的驱动电阻对于确保MOS管的正常工作至关重要。以下是关于MOS管驱动电阻选择的详细解释： 理解MOS管的几个关键参数：Qg（栅极电荷）和Ciss（输入电容）。Qg是栅极电荷，它是指将栅极电压从0V提升到开启电压所需注入的电荷量，包括QGS（栅极到源极电荷）和QGD（栅极到漏极电荷）。Ciss则是栅极与源极之间的等效输入电容，它影响着MOS管的开关速度。在选择驱动电阻时，需要考虑这些参数，因为它们决定了MOS管的开关时间和电流需求。 在计算驱动电阻时，可以将输入电容Ciss和驱动电压视为串联电路的一部分，通过电容充放电理论来确定电阻的大小。通常，电阻R与电容C共同决定了MOS管的开关时间。公式为：τ=RC，其中τ是时间常数，表示电容充电到63.2%所需的时间。更小的电阻会加快开关速度，但可能导致更大的驱动电流和功耗。 MOS管的开关过程涉及到四个阶段：关断、开通、电流上升和完全开通。在这个过程中，驱动电阻的选取应该使得MOS管能够在最小化开关损耗的同时，保证良好的开关性能，如低振荡、小过冲和低电磁干扰（EMI）。 MOS管的模型通常包含寄生参数，如栅极线路的电感（LG）和电阻（LG）、栅源电容（C1）、栅漏电容（C2+C4）、栅源电容（C3+C5）和漏源电容（C6）。这些寄生参数在设计驱动电路时都需要考虑，因为它们会影响驱动信号的质量和MOS管的开关特性。 优化栅极驱动设计的目标是在快速开关和低损耗之间找到一个平衡。为了减小MOS管的损耗，需要在QGD阶段提供足够的驱动电流，以迅速降低UDS（漏源电压）。同时，驱动电压一般推荐在10V至12V之间，以确保有足够的尖峰电流，但也不能过高，以免增加不必要的功耗。 在实际应用中，设计师还需要考虑MOS管的平均电容负荷，它不是简单的输入电容Ciss，而是等效输入电容Ceff（Ceff=QG/UGS），这是在UGS从0V升到开启电压UGS(th)期间的等效电容。 选择MOS管驱动电阻是一个综合考虑频率、Qg、Ciss、寄生参数以及系统要求的过程。通过精确计算和深入理解MOS管的工作原理，设计师可以找到最佳的驱动电阻值，从而实现高效的MOS管驱动电路。在进行优化设计时，应特别关注轻载或空载条件，因为这些情况下可能产生较大的振荡，需要确保在这些工况下二极管产生的振动处于可接受范围。

场效应晶体管（FET）是一种重要的电子器件，它在现代电子电路中扮演着核心的角色。在场效应晶体管中，栅极（Gate，G）、漏极（Drain，D）和源极（Source，S）是其三个基本电极。栅极与源极之间加电阻是一个在电路设计中常见的操作，这一操作有其特定的原理和作用。 栅极与源极之间加电阻的一个作用是为场效应管提供偏置电压。在电子电路中，偏置电压是必要的，它能确定器件的工作点，使其处于最佳工作状态。在MOS场效应晶体管中，由于栅极与沟道之间是通过一个非常薄的绝缘层相隔，因此栅极几乎没有漏电流，这意味着一旦施加偏置电压后，该偏置电压会很稳定地保持，从而为MOSFET提供稳定的栅源电压。这一电压对于确定晶体管的导通状态是至关重要的。 栅极与源极之间加电阻还起到泻放电阻的作用，起到保护栅极G-源极S。场效应管尤其是金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的栅极对静电非常敏感。在实际使用过程中，器件可能会遇到静电放电（ESD）等现象，这些静电在栅极和源极之间可能会产生高电压，导致栅极绝缘层被击穿，甚至破坏晶体管。通过在栅极与源极之间串入适当的电阻，可以在一定程度上防止静电积累，并且当晶体管关闭时，可以将栅极存储的电荷迅速释放，从而保护了栅极不受静电的损害。 此外，在MOS管工作于开关状态时，栅极的充放电过程可能因为外部电源关闭而中断，这时栅极与源极之间的电容仍然可能带有电荷。这导致了在开关瞬态期间，即使电源已经关闭，栅极的电场可能仍然存在，有可能在再次通电时导致器件在激励信号尚未稳定建立前瞬间导通，产生大电流，这种情况可能会损坏MOS管。为了预防这种情况，需要在栅极和源极之间并接一个泄放电阻（R1），这样在电源关闭后，泄放电阻可以迅速将存储在栅极的电荷释放，避免了栅极电场造成的误动作。 泄放电阻的阻值需要精心选择，既不能太大，以免影响MOSFET的正常开关特性，也不能太小，以免泄放电阻本身消耗过多的功率。通常情况下，这个阻值会设置在几千欧姆到几十千欧姆之间。 需要注意的是，这种通过在栅极与源极之间加电阻来提供保护的方法主要是针对MOS管用作开关应用时。当MOS管用于线性放大等其他应用场景时，并不一定需要设置泄放电路。在不同的应用中，电路设计需要根据器件的特性以及使用环境的不同来决定是否需要加入特定的保护措施。 总而言之，栅极与源极之间加电阻在场效应管的电路设计中是一个重要且实用的技术手段，它不仅可以为场效应管提供稳定的偏置，更关键的是可以有效地保护器件免受静电等外界因素的损害。这一技术手段体现了电子工程设计中对器件保护与稳定性考虑的重视，是电子技术应用中不可忽视的基础知识。

自己制做的走线电感，电阻估算的计算表，里面有可以看到计算公式。

"PMSM永磁同步电机参数辨识仿真研究：定子电阻与dq轴电感、永磁磁链及转动惯量的精确辨识方法",PMSM永磁同步电机参数辨识仿真，适用于表贴式永磁同步电机: 辨识内容：定子电阻，dq轴电感，永磁磁链，转动惯量。 ,PMSM永磁同步电机; 参数辨识仿真; 定子电阻; dq轴电感; 永磁磁链; 转动惯量,"PMSM仿真：参数辨识表贴式永磁同步电机"

STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器，广泛应用于嵌入式系统设计中。在本项目中，我们利用STM32的模拟数字转换器（ADC）功能来测量光敏电阻的阻值，进而计算出环境光强以及电压大小。下面将详细解释这一过程中的关键知识点。 1. STM32 ADC原理： STM32的ADC模块能够将模拟信号转换为数字值，用于处理传感器输出的连续变化数据。它包含多个通道，每个通道可以连接到微控制器的不同外部输入，如光敏电阻。ADC转换过程包括采样、保持、量化和编码等步骤，通过配置STM32的ADC寄存器，我们可以设置转换速率、分辨率、采样时间等参数。 2. 光敏电阻工作原理： 光敏电阻（也称为光敏二极管或光敏电阻器）是一种光电元件，其阻值会随着接收到的光照强度变化而变化。在暗环境中，光敏电阻的电阻较大；当受到光照时，电阻减小。因此，通过测量光敏电阻两端的电压差，我们可以间接获取环境的光强信息。 3. 电路设计： 将光敏电阻与一个已知电阻构成分压电路，光敏电阻的阻值变化会导致分压点的电压变化。这个电压信号被送入STM32的ADC输入通道进行转换。通过ADC读取到的数字值，我们可以推算出光敏电阻的阻值，进而计算光强。 4. 光强计算： 光强I与光敏电阻两端的电压V的关系可以通过欧姆定律和分压公式得出。假设已知电阻R，那么光强I与电压V的关系通常为线性的，即I = k * (V / (R + V))，其中k是光敏电阻的光响应系数。根据实际测量数据，可以对k进行标定。 5. 测量电压： 同样，STM32的ADC也可以用于测量外部电压源。通过选择合适的分压电路，将待测电压引入ADC通道。ADC转换后的数值除以满量程电压（通常为3.3V或5V），即可得到电压的百分比，进一步转换为实际电压值。 6. 程序实现： 在STM32的固件开发中，我们需要配置ADC初始化结构体，包括ADC时钟、采样时间、转换序列等。然后启动ADC转换，并在中断服务程序或轮询模式下读取转换结果。根据计算公式，将ADC值转化为光强和电压值，并可能将数据发送到显示器或者存储起来供后续分析。 7. 实验注意事项： - 确保ADC输入范围与信号电压匹配，避免过压损坏。 - 光照环境的变化可能会影响光敏电阻的性能，因此实验中应保持稳定光源或在黑暗环境中进行。 - 为了提高测量精度，可能需要对ADC进行多次转换并求平均值。 STM32结合光敏电阻可以实现环境光强和电压的精确测量，这一应用在智能家居、自动控制、环境监测等领域具有广泛的应用前景。通过理解上述知识点，开发者可以更好地设计和实现相关的嵌入式系统项目。

STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统，包括温度测量等工业应用。在本资源包中，"基于stm32的MAX31865铂电阻PT100测温全套资料"提供了一个完整的解决方案，用于使用MAX31865芯片读取PT100铂电阻传感器的温度数据。 MAX31865是一款专为高精度温度测量设计的集成电路，它内置了精密的信号调理电路，能够处理PT100传感器的微弱信号，并转换成数字输出。该芯片具有低温漂、高精度和低噪声特性，适用于各种环境下的温度监测。 PT100是一种常见的温度传感器，其电阻值随温度变化而线性变化，通常在0°C时阻值为100欧姆。在工业应用中，PT100因其稳定性好、测量范围广而被广泛采用。 资料包中的"原理图"部分将展示如何将STM32、MAX31865和PT100传感器连接起来，形成一个完整的测温系统。原理图会详细标注各个元器件的接口和连接方式，帮助用户理解硬件设计。 "教程"可能包含以下内容： 1. MAX31865的工作原理：讲解芯片如何采集和处理来自PT100的信号。 2. PT100的特性与校准：介绍PT100的电阻-温度关系以及如何进行校准。 3. STM32的GPIO和I2C通信：如何设置STM32的引脚作为I2C接口，与MAX31865进行通信。 4. 温度数据处理：解释如何解析MAX31865的数字输出并转换为实际温度值。 5. 软件编程基础：提供关于STM32 HAL库或LL库的使用，以及编写驱动程序和应用代码的指导。 "程序"部分可能包含源代码示例，这些代码展示了如何配置STM32的I2C接口，读取MAX31865的数据，以及将数据转化为温度值的算法。通过这些示例，开发者可以快速地在自己的项目中实现温度测量功能。 总结来说，这个资料包对于想要学习或实施基于STM32的PT100温度测量系统的工程师来说非常有价值。它涵盖了硬件设计、理论知识和实践代码，可以帮助初学者或经验丰富的开发者快速上手。通过学习和实践这个项目，可以深入理解嵌入式系统中温度传感器的使用，以及微控制器与外部设备的通信方法。

### 压敏电阻型号及电感计算公式详解 #### 一、电感计算公式 在电子技术领域中，电感是一种重要的元件，用于存储磁场能量。为了计算电感值，我们通常会采用一系列数学公式。 **公式1：阻抗计算公式** \[ \text{阻抗} (\Omega) = 2 \times 3.14159 \times F(\text{工作频率}) \times \text{电感量}(mH) \] 根据这一公式，如果已知所需的阻抗值和工作频率，可以通过下列公式反推计算出所需的电感量： \[ \text{电感量}(mH) = \frac{\text{阻抗} (\Omega)}{2 \times 3.14159 \times F(\text{工作频率})} \] **示例计算：** 假设需要得到 360Ω 的阻抗，工作频率为 7.06kHz，则计算过程如下： \[ \text{电感量}(mH) = \frac{360}{2 \times 3.14159 \times 7.06} = 8.116mH \] **公式2：绕线圈数计算** 为了确定绕制线圈的具体圈数，我们需要使用以下公式： \[ \text{圈数} = \left[ \text{电感量} \times \left\{ (18 \times \text{圈直径}) + (40 \times \text{圈长}) \right\} \right] \div \text{圈直径} \] 继续以上述示例为例，若圈直径为 2.047英寸，圈长为 3.74英寸，则计算结果为： \[ \text{圈数} = \left[ 8.116 \times \left\{ (18 \times 2.047) + (40 \times 3.74) \right\} \right] \div 2.047 = 19 \] #### 二、空心电感计算公式 对于没有磁芯的空心线圈，我们可以使用以下公式来计算其电感量： **公式3：空心电感计算公式** \[ L(mH) = \frac{0.08D^2N^2}{3D + 9W + 10H} \] 其中： - \( D \) 表示线圈直径； - \( N \) 表示线圈匝数； - \( d \) 表示线径； - \( H \) 表示线圈高度； - \( W \) 表示线圈宽度。 **示例计算：** 假设 \( D = 20mm \)，\( N = 5 \)，\( H = 10mm \)，\( W = 15mm \)，则： \[ L(mH) = \frac{0.08 \times 20^2 \times 5^2}{3 \times 20 + 9 \times 15 + 10 \times 10} = \frac{800}{105} \approx 7.62mH \] **公式4：简化空心电感计算公式** \[ l = \frac{0.01D N^2}{L/D + 0.44} \] 其中： - \( l \) 表示线圈电感量（单位：微亨）； - \( D \) 表示线圈直径（单位：cm）； - \( N \) 表示线圈匝数； - \( L \) 表示线圈长度（单位：cm）。 #### 三、频率电感电容计算公式 对于需要考虑频率因素的电路，电感值的计算还需要结合电容值一起考虑： **公式5：频率电感电容计算公式** \[ l = \frac{25330.3}{(f_0^2 \times c)} \] 其中： - \( l \) 表示谐振电感（单位：微亨）； - \( f_0 \) 表示工作频率（单位：MHz）； - \( c \) 表示谐振电容（单位：PF）。 **示例计算：** 设 \( f_0 = 125kHz = 0.125MHz \)，\( c = 500PF \)，则： \[ l = \frac{25330.3}{(0.125^2 \times 500)} = \frac{25330.3}{7.8125} \approx 3241.4\mu H \] #### 四、环形CORE的电感计算 对于环形CORE（铁氧体磁环）的电感计算，可以使用以下公式： **公式6：环形CORE电感计算公式** \[ L = N^2 \cdot AL \] 其中： - \( L \) 表示电感值（单位：H）； - \( N \) 表示线圈匝数； - \( AL \) 表示感应系数。 此外，还可以使用以下经验公式来计算具有不同磁芯材料的线圈电感： **公式7：经验公式** \[ L = \left( k \cdot \mu_0 \cdot \mu_s \cdot N^2 \cdot S \right) / l \] 其中： - \( \mu_0 \) 表示真空磁导率（单位：\(4\pi \times 10^{-7}\)）； - \( \mu_s \) 表示磁芯的相对磁导率； - \( N \) 表示线圈圈数； - \( S \) 表示线圈截面积（单位：平方米）； - \( l \) 表示线圈长度（单位：米）； - \( k \) 是一个系数，取决于线圈的半径与长度的比例。 以上是关于压敏电阻型号及电感计算公式的详细介绍，这些计算方法在实际工程设计中非常重要。希望本文能够帮助读者更好地理解和应用这些公式。