内容概要：本文详细介绍了基于STM32F103的4-20mA隔离采集模块的设计与实现，涵盖硬件电路设计、PCB布局、ADC采样代码以及RS485通信代码。硬件方面，采用信号隔离和电源隔离确保系统的抗干扰性和可靠性，使用TI的ISO124线性光耦进行电流采样，金升阳的B0505S-1W提供电源隔离，RS485接口则由ADM2483隔离芯片负责。软件部分，利用DMA双缓冲模式提高ADC采样的实时性，并通过滑动平均滤波算法提升数据准确性。RS485通信实现了硬件自动流向控制，解决了常见的收发切换延迟问题。此外，还提供了Modbus协议的实现，支持03/04功能码读取电流值。 适用人群：从事工业自动化领域的工程师和技术人员，尤其是对嵌入式系统有一定了解的研发人员。 使用场景及目标：适用于工业现场的信号采集任务，如化工厂、生产车间等复杂电磁环境中，目标是实现高精度、高可靠性的4-20mA信号采集和远程数据传输。 其他说明：文中提到的完整工程文件已上传至GitHub，包含原理图、PCB设计文件和STM32固件源码，可供读者下载参考。调试过程中遇到了一些常见问题及其解决方案也被分享出来，帮助初学者避免类似错误。

内容概要：本文详细介绍了基于STM32F103的4-20mA隔离型采集模块的设计与实现。硬件方面，采用信号隔离和电源隔离，确保系统的抗干扰性和可靠性。具体来说，使用了Ti的ISO124线性光耦进行信号隔离，金升阳的B0505S-1W进行电源隔离，以及ADM2483隔离芯片用于RS485通信。ADC采样部分通过120Ω+100Ω可调电阻将4-20mA信号转换为0-3V电压，并利用DMA双缓冲模式提高采样效率。软件部分实现了ADC配置、DMA传输、滑动平均滤波、RS485通信和Modbus协议等功能。文中还分享了一些调试经验和常见问题解决方案，如隔离电源负载能力和PCB布局注意事项。 适用人群：具有一定嵌入式开发经验的工程师和技术爱好者。 使用场景及目标：适用于工业自动化领域的4-20mA信号采集任务，旨在提供一种高效、可靠的采集方案，帮助用户理解和掌握相关技术和实现方法。 其他说明：作者提供了完整的工程文件下载链接，包括原理图、PCB和STM32固件源码，方便读者参考和实践。

《ConnectX-3 VPI单双QSFP+端口适配器卡用户手册》 本文主要探讨Mellanox公司的ConnectX-3 VPI单双QSFP+端口适配器卡，这是一种专为高速网络连接设计的硬件设备，广泛应用于InfiniBand技术。ConnectX-3 VPI适配器卡提供了灵活的网络接口解决方案，支持多种协议，包括InfiniBand和Ethernet。 ConnectX-3 VPI（Virtual Protocol Interconnect）技术是Mellanox的核心创新之一，它允许用户在无需更换硬件的情况下，在不同的网络协议之间切换，如从InfiniBand转换到Ethernet。这种灵活性使得该适配器卡能够在不断变化的IT环境中适应不同需求，降低了升级成本。 QSFP+（Quad Small Form-factor Pluggable Plus）是一种四通道高速光模块，用于实现高密度的数据传输。ConnectX-3 VPI适配器卡上的QSFP+端口可以支持4x4 Gbps、4x10 Gbps或4x25 Gbps的数据速率，提供高达100 Gbps的总带宽，满足高性能计算、数据中心互联和存储应用的需求。 适配器卡的型号包括MCX353A-FCBT、MCX353A-FCBS、MCX353A-TCBT、MCX353A-QCBT、MCX354A-FCBT、MCX354A-FCBS、MCX354A-TCBT和MCX354A-QCBT，这些型号的不同在于其具体的物理特性，如电缆类型、接口速度和冷却方案。 Mellanox Technologies是一家领先的高性能网络解决方案提供商，其产品以其高效能、低延迟和高可靠性而著称。适配器卡配备了Mellanox的MLNX-OS操作系统，提供先进的管理功能和优化的网络性能。同时，ConnectX-3系列还支持Mellanox的其他先进技术，如Core-Direct、InfiniBridge、InfiniHost和SwitchX等，这些技术旨在提升网络效率并降低系统总体拥有成本。 需要注意的是，尽管Mellanox提供这些产品“按原样”（AS-IS）以帮助客户测试特定解决方案中的应用程序，但它们并未通过Mellanox的全面质量认证，因此可能无法保证最高级别的运行质量。用户在使用过程中应根据自身环境进行充分的测试和验证。 总而言之，ConnectX-3 VPI单双QSFP+端口适配器卡是Mellanox为数据中心和高性能计算领域提供的先进网络连接解决方案，具备协议切换能力、高带宽和灵活性，是实现高速、高效网络的关键组件。用户在使用时应充分了解其功能和限制，并确保与自身的系统环境兼容。

在现代电子工程设计中，电流转电压模块（也称为4-20mA转0-3.3/5V/10V转换变送器）是一个非常重要的组件，其作用是将标准工业信号4-20mA电流环路转换为相应的电压信号，这些电压信号通常用于模拟传感器输出，使得数据能够被进一步处理或用于控制电路。这类模块在工业自动化、过程控制、仪器仪表等多个领域中有着广泛的应用。 在本模块的设计过程中，需要确保其能够将输入的4-20mA电流信号稳定、准确地转换为0-3.3V、0-5V或0-10V的电压信号。这一过程通常包括以下几个重要方面： 1. 精确的电流-电压转换：模块必须能够将输入的电流信号线性转换为对应比例的电压信号，保证转换过程中的高精度和低漂移。 2. 防护措施：由于工业现场可能存在电磁干扰，模块需要有良好的电磁兼容性设计，包括输入端的滤波、隔离等措施，确保信号转换的准确性和稳定性。 3. 电源设计：模块的供电需要稳定，一般需要考虑电源电压的适应范围以及电源的纹波抑制能力。 4. 过流保护与过压保护：为了确保模块在异常电流或电压情况下不被损坏，设计中需要加入过流保护和过压保护措施。 5. 软件仿真：通过软件仿真工具如Multisim 14，可以在实际制作电路板之前模拟电路的工作情况，对电路进行优化和调试。 文件名称列表中的“4-20mA电流转3.3V、5V、10V-软件Multisim14”表明用户可以获得一系列的仿真文件，这些文件分别对应将4-20mA电流信号转换为不同电压信号（3.3V、5V和10V）的设计。Multisim 14是National Instruments推出的一款电路仿真软件，它能提供一个类似实际电子实验的工作环境，用户可以通过它进行电路的搭建、测试、故障排除等操作，无需实际搭建电路板。这对于电路设计人员来说是一个非常有用的设计和验证工具，有助于提高电路设计的成功率和可靠性。 在实际应用中，4-20mA信号因其出色的抗干扰能力和长距离传输的稳定性而被广泛采用。例如，工业现场的温度传感器、压力传感器、流量传感器等常常采用这种信号传输方式，然后通过电流转电压模块将信号转换为电压形式，以便进行后续的处理和分析。 此外，电流转电压模块通常需要配合微控制器或数据采集系统一起使用，因此模块的设计还需要考虑与这类设备的兼容性，确保信号能够被这些系统准确读取和处理。 电流转电压模块的设计涉及到电路设计、信号处理、电源管理、电磁兼容等多个方面的专业知识，是工业自动化和过程控制领域中不可或缺的一个环节。通过使用专业的仿真软件，如Multisim 14，工程师们能够在电路制作之前进行详尽的测试，确保电路设计的高效和精准。这对于提升产品的性能、降低成本、缩短开发周期都具有重要意义。

基于STM32F103主控的4-20mA采集电路及其RS485输出设计。首先阐述了工业自动化和物联网背景下，STM32F103在传感器采集电路中的广泛应用。接着深入探讨了硬件设计部分，包括采集电路概述、原理图分析，重点讲解了ADC模块、RS485转换器及相关保护电路的作用。随后展示了PCB设计源文件，强调了多层结构、抗干扰和电磁兼容性的设计考量。最后分享了详细的ADC采样代码和RS485代码，并解释了隔离功能的实现方法，通过隔离芯片防止外部干扰。文章总结了该电路的优势，并展望了未来发展趋势。 适合人群：从事嵌入式系统开发、工业自动化领域的工程师和技术爱好者。 使用场景及目标：①帮助工程师理解并实现基于STM32F103的4-20mA采集电路；②提供完整的硬件设计和软件代码支持，便于实际应用；③提升电路的抗干扰能力和电磁兼容性。 其他说明：本文不仅提供了理论知识，还包括了实用的设计文件和源码，有助于读者快速上手并进行实际操作。

内容概要：本文详细介绍了基于STM32F103的4-20mA采集电路的设计与实现，涵盖硬件和软件两大部分。硬件方面，重点讲解了电流转电压、隔离电路和RS485接口三大模块，特别是采用TI的INA196电流检测芯片进行电流转换，确保工业环境下的稳定性。软件部分则提供了完整的源码，包括ADC采样代码和RS485通信代码，特别强调了DMA技术和滑动滤波的应用，以提高数据采集的准确性和抗干扰能力。此外，还提到了一些实际应用中的注意事项，如终端电阻的设置和ADC基准电压的选择。 适合人群：对嵌入式系统开发有一定基础的技术人员，尤其是从事工业自动化领域的工程师。 使用场景及目标：适用于需要将传感器电流信号转换为数字信号并通过RS485传输到上位机的场合。主要目标是帮助工程师理解和掌握4-20mA采集电路的设计方法及其在工业环境中的应用。 其他说明：文中提供的完整原理图、PCB源文件和源码，使得读者可以快速复现并应用于实际项目中。同时，文中提到的实际测试经验和优化技巧也非常有价值。

基于STM32F103的4-20mA采集电路的设计与实现，涵盖硬件和软件两大部分。硬件方面，重点讲解了电流转电压、隔离电路和RS485接口的设计，特别是使用INA196电流检测芯片进行电流转换，采用双DC-DC模块实现电气隔离，确保模拟和数字地完全分离。软件部分则提供了完整的源码，包括ADC采样代码和RS485通信代码，特别强调了DMA传输、滑动滤波和收发切换机制的应用。此外，还分享了一些实际应用中的经验和注意事项，如工频干扰处理、终端电阻配置和ADC基准电压选择等。 适用人群：电子工程师、嵌入式系统开发者、自动化设备制造商和技术爱好者。 使用场景及目标：适用于工业现场数据采集系统的开发，尤其是需要高精度、高可靠性的应用场景。目标是帮助读者掌握从硬件设计到软件编程的完整流程，能够快速搭建并优化自己的采集系统。 其他说明：文中提到的方案已在多个污水处理厂成功应用，最长稳定运行时间超过400天。对于需要调整量程或自定义通信协议的需求，可以通过修改运放增益和通信协议部分轻松实现。

HART通信技术是在工业现场仪表中广泛应用的一种数字通信协议，它在4mA至20mA的模拟信号基础上叠加了一个频率为1 mA的频移键控(FSK)信号，从而实现了数字信号的双向传输。HART协议支持远程校准、故障查询、过程变量传输等众多功能，是工业自动化领域的一项重要技术。 在此背景下，推出的电路是为工业现场仪表设计的，它整合了超低功耗精密模拟微控制器ADuCM360、16位环路供电数模转换器DAC AD5421以及低功耗、尺寸最小的HART兼容型IC调制解调器AD5700，共同构成了完整的4 mA至20 mA环路供电现场仪表。这一设计能够提供标准的模拟输出，并增加了HART通信功能，使得现场设备能够通过数字信号进行通信，提高了系统的智能化和灵活性。 ADuCM360微控制器是整个电路的心脏，它集成了ARM Cortex-M3内核，提供模拟前端，具有低功耗特性，适合用于工业测量和控制应用。AD5421作为数模转换器，能够提供精确的电流输出，支持4 mA至20 mA的环路供电范围，并且具备内置的高精度参考电压。AD5700是专为HART通信设计的IC调制解调器，它在确保数据传输可靠性的同时，尽可能地降低了功耗和所需的电路板空间。 在电路设计方面，电路评估板提供了一个完整的系统解决方案，包括原理图、布局文件、物料清单和代码示例，方便工程师进行系统集成和设计验证。通过HART通信基金会的注册，表明了该电路设计符合HART通信标准，能够和现有的HART兼容设备进行无缝通信。 电路原理图展示了各个组件的连接方式，包括微控制器、数模转换器、调制解调器以及其他必要的外围电路。其中，设计中特别注意了去耦和保护措施，以确保信号的稳定传输和电路的稳定运行。例如，设计中使用了磁珠来过滤高频干扰，以及采用了隔离技术以保护敏感电路免受外部干扰的影响。 在功能和优势方面，电路不仅支持传统的模拟信号输出，还支持HART协议的数字通信，从而使得现场设备更加智能化，可以实现远程监控、诊断和控制。它降低了维护和操作成本，提高了生产效率和安全性。此外，电路的低功耗设计确保了长期的稳定运行，减少了现场维护的需求，特别适合于恶劣工业环境。 在工业应用中，4 mA至20 mA的模拟信号因其抗干扰能力强，被广泛用于传输过程变量。而HART协议的加入，不仅扩展了这一信号线的功能，还允许工程师对设备进行远程操作和监测，从而实现更精细的控制和更高的操作效率。在诸如温度、压力控制等应用中，通过HART协议，工程师可以实现设备的远程校准、故障诊断和过程变量的实时查询，极大地方便了系统的管理维护。 在电路板布局方面，通过优化设计，使得整个电路在保持高效性能的同时，可以适应更紧凑的空间要求。低功耗和小型化的HART调制解调器AD5700的应用，进一步提高了电路集成度，降低了制造成本。 需要注意的是，虽然该电路已经通过了实验室测试，确保了在标准环境下的功能和性能，但是实际应用时，用户需要对电路进行充分的测试，以确保电路满足特定应用的特定需求。在推广和应用这一电路时，电路设计的可靠性、稳定性和兼容性是至关重要的。

基于蒙特卡洛法的风光场景生成与概率距离快速削减方法仿真研究,MATLAB代码：基于概率距离快速削减法的风光场景生成与削减方法 关键词：风光场景生成 场景削减 概率距离削减法 蒙特卡洛法 仿真平台：MATLAB平台 主要内容：代码主要做的是风电、光伏以及电价场景不确定性模拟，首先由一组确定性的方案，通过蒙特卡洛算法，生成50种光伏场景，为了避免大规模光伏场景造成的计算困难问题，采用基于概率距离快速削减算法的场景削减法，将场景削减至5个，运行后直接给出削减后的场景以及生成的场景，并给出相应的概率 ,核心关键词：风光场景生成; 场景削减; 概率距离削减法; 蒙特卡洛法; 风电光伏模拟; 计算困难问题; 概率计算。,MATLAB: 风光场景模拟与削减方法，基于概率距离快速算法优化

4-20mA电路是一种广泛应用于工业自动化领域的模拟信号传输标准。这个电路设计的主要目标是能够在长距离传输信号时保持高精度和低噪声干扰。在工业控制中，4-20mA电流环路常用于传感器和控制器之间的通信，如压力、温度、液位等过程变量的测量。 4-20mA信号的优势在于其电流性质，电流信号不容易受到线路电阻的影响，因此在长距离传输时，信号衰减较小，抗干扰能力较强。与电压信号相比，这种特性使得4-20mA信号在嘈杂的工业环境中更可靠。 电路工作原理如下：发送端（如传感器）输出一个4mA的信号代表最小值，20mA则代表最大值，这个范围内连续变化的电流对应于被测量的物理量。接收端（如PLC或变送器）通过检测环路电流来解析这个信号。由于环路内总电阻固定，电流的变化直接反映了负载的变化，即被测量的参数。 在4-20mA电路的设计中，需要注意以下几点： 1. **电源供电**：通常使用两线制，电源和信号共用一对线，发送端需要从环路中获取能量。确保电源电压足够驱动整个电路，并且考虑到线路压降。 2. **负载匹配**：接收端的输入阻抗应设计得足够大，以减少对环路电流的影响。一般来说，输入阻抗不应低于250Ω。 3. **隔离**：在某些场合，为了防止地线回路引入干扰，可以采用电气隔离技术，如光耦合器。 4. **安全考虑**：由于电流环路可能涉及24VDC电源，必须遵守电气安全规范，防止短路或触电风险。 5. **信号检测**：接收端需要能够精确测量微小的电流变化，通常使用电流互感器或者精密运放电路。 文件"4-20MA电流电路.ms14"可能是关于4-20mA电路的详细设计文档或仿真模型，包含电路图、参数计算、元器件选择以及实际应用案例。对于开发者来说，这份资料能帮助他们理解如何构建和优化4-20mA电流环路，以及解决可能出现的问题。 4-20mA电路是工业自动化中的核心组成部分，通过其稳定可靠的电流信号传输，确保了过程控制系统的高效运行。深入理解4-20mA电路的工作原理和设计要点，对于提升设备的精度和稳定性至关重要。