前言：中文期刊网精心挑选了常用电源电路设计范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
常用电源电路设计范文1
【关键词】电热风暖；用电安全；关机保护
1前言
工业、家用电风暖设备拥有量较大，由于使用方便、清洁、低噪声、发热辐射可控等优点越来越受到人们的欢迎，同样存在的安全隐患也很大。因此，在使用这类设备时一般会注重和强调“人防”，即注意用电安全及设备的管理。但是“百密一疏”类似事故总是防不胜防，因此要能够防止和减少此类事故，必须还要结合“技防”。针对设备中较高的危险温度，本设计具有关闭设备电源电后自动强制散热保护功能：当关闭电热风暖设备时，电路中的风扇不会立即停止，经过一段时间的延时工作，可将设备中的余热散发出去，经过一段时间（可设定）或由温度传感器检测后控制风扇停止，整机电路恢复初始状态，起到保护作用。
2电路功能图
本电路由开关切换电路及延时控制电路两部分构成。如图1所示。2.1开关切换电路由电源开关S1以及各继电器的触点构成。主要功能是开机时接通加热器及风扇，保证设备的正常工作，并且在关闭设备电源时能够切换到延时电路工作状态。整个电路的设计重点是通过各种触点的连接，完成电路的逻辑功能。2.2延时控制电路此部分电路为辅助电路，在正常开机时电路处于失电状态不工作。其作用为：当关闭电源时，此电路开始工作，并保持风扇的正常工作，直到设置时间结束时，停止风扇的工作。
3电路控制流程设计
电路控制流程如图2所示。其中，S1为电源开关，是一种双刀双掷开关。加热器由S1-2开关直接控制，风扇和电源指示灯由S1-1（ac）和自锁触点1控制。当开机时：S1-1(ac)和S1-2(ac)处于接通状态；而S1-1(ab)处于断开状态。关机时：S1-1(ac)和S1-2(ac)处于断开状态；而S1-1(ab)处于接通状态。而自锁触点1和自锁触点2的通断由延时电路控制。3.1开机控制流程在正常开机时，打开电源开关S13.2关机控制流程关闭电源开关S1，3.3关机保护的实现当电源开关关断时，加热电路立即停止工作，此时降温风扇并不会立即停止，经过一段时间的延时工作，可将设备中的余热散发出去，经过几十秒的时间（可调）或由传感器检测控制风扇停止，整机电路恢复初始状态，起到保护作用。
4电路设计
在整个电路中，切换电路是重要的一个环节，是实现电路功能的主要部分。应此，就切换电路的设计进行详细的介绍。4.1切换电路设计4.1.1电路的构成4.1.2电路的工作原理开机时，打开电源开关S1，S1-2(ac)接通，KA1线圈通过KA2-1的常闭触点得电吸合，KA1-1常开点吸合，完成自锁，风扇得电工作，加热器通过S1-2(ac)得电工作。同时KA1-2也吸合，为电路功能转换预备。关机时，关闭电源开关S1,S1-1(ab)和S1-2(ab)接通。由上图3所示，可见加热器RJ断电，停止工作。但是由于KA1-1自锁，使得风扇继续工作。由于S1-1（ab）接通，通过吸合的KA1-2触点将电源送到延时控制电路，当延时电路达到设置时间点时，延时电路继电器KA2吸合，KA2-1断开，KA1线圈释放，KA1-1触点断开，则风扇和指示电路停止，KA1-2触点同时断开，电路失电复位，从而完成一个工作周期。4.2延时电路设计延时电路经典的有555时基电路，或直接使用时间继电器，考虑到本电路采用PCB安装，所以采用555时基电路比较适合。555电路与KA2组成了一个时间可调的定时器，用以满足关机后的风扇延时工作的要求。由于此电路比较常用，因此无需赘述。
5小结
常用电源电路设计范文2
【关键词】硬件电路;原理图设计;PCB设计;设计需求
Abstract：Hardware is an important part of the circuit system.The rationality of the hardware circuit design will influence the performance of the system.This paper elaborates the processes and methods of hardware circuit design starting from anglicizing the Design process of hardware circuit，and points out the problems and solutions in the design process.It has the practical significance for hardware circuit design.
Keywords：Hardware circuit;Schematic design;PCB design;The design requirements
前言
随着集成电路设计与制造技术的不断发展，电路系统的功能越来越强大，组成却越来越简单，软件设计的重要性逐渐提高，但硬件电路设计的重要性不容忽视。软件设计得再完美，若硬件电路设计不合理，系统的性能将大打折扣，严重时甚至不能正常工作。
硬件电路的设计一般分为设计需求分析、原理图设计、PCB设计、工艺文件处理等几个阶段，本文主要阐述各阶段的设计流程与方法。
1.设计需求分析
硬件电路的设计需求是基于项目或控制平台的系统需求，设计需求的合理分析是选用电路核心元器件及其典型电路的关键。硬件电路的通用设计需求有应用环境、面积/体积限制、电源、功耗等，此外功能不同电路需求也不同。以某控制平台典型电路为例，设计前必须关注的需求如表1所示。
表1 某控制平台典型电路的设计需求
典型电路 设计需求
主控制电路 I/O口数量、数据宽度、通讯方式、电源等
数字量输入电路 输入点数、额定输入电压、输入电流、噪声容限、是否隔离、隔离电压等
数字量输出电路 输出点数、额定负载电压、输出类型、输出节点容量等
模拟量输入电路 输入类型与等级、精度要求、频率等级、输出类型等
模拟量输出电路 输入位数、精度要求、输出类型、驱动能力等
光纤输入电路 传输带宽、频率、输出接口类型、逻辑关系等
光纤输出电路 输入接口类型、频率、传输带宽、输出接口类型、逻辑关系等
脉冲功率放大电路 逻辑关系、驱动电源、驱动能力等
通讯电路 通讯接口、通讯协议、传输速率、ESD能力等
2.原理图设计
原理图设计是硬件电路设计的核心，合适的器件选型、必要的计算分析以进行参数搭配、仿真工具的运用与验证等是其常用工作流程，最终通过绘制原理图将这些技术用图形化语言表达出来。
2.1 元器件选型
元器件的选型是原理图设计过程中的一个重要环节。元器件是否合理、优质选用，将直接影响整个硬件电路的性能和可靠性，也关系到产品后期的使用与维护。
在选用元器件时，应根据电路功能要求确定元器件的关键参数，表2中给出了常用元器件选型时需要关注的参数，此外还应考虑元器件工作的可靠性、成本、供货周期等因素。
表2 常用元器件的关键参数
常用元器件 关注的参数
电阻 阻值、功率、误差、裕量等
电容 容量、耐压值、工作频率、裕量等
发光二极管 正向电流、光体颜色、正向压降等
稳压二极管 稳压值、稳定电流、精度、功率等
AD芯片 位数、采样速率、单/双极性、带宽、管脚定义、电源、串/并行、封装、典型电路等
晶振 频率范围、电源电压、工作电压、封装等
电源模块 输入/输出类型、输出功率、稳压系数等
数字IC 电源电压、逻辑关系、噪声容限等
传感器 输入/输出类型、精度、线性度等
存储器 电源电压、存储容量、最大时钟频率、访问速度、擦写次数、接口电路等
CPLD 电源电压、逻辑单元数、管脚数、最大时钟频率、接口电路等
MCU或DSP I/O口数量、片内ROM和RAM类型及大小、片上外设类型及数量、体积、功耗等
2.2 绘制原理图
在确定好元器件型号后，就可使用EDA工具软件绘制电路原理图。在绘制过程中应该注意以下问题：
（1）对于初次使用的元器件，一定要查看元器件手册，弄清楚其关键参数、封装、推荐电路等。
（2）尽量使用或借鉴成熟电路，对于不成熟电路要多测试。
（3）按照信号流向绘制原理图。对于复杂电路，可根据功能模块分多张sheet绘制，并给出必要的文字说明。
（4）网络名称的命名尽量遵循信号的含义，以增加原理图的可读性。
（5）综合考虑PCB性能和加工的效率选择电路加工流程。因为少一个工艺流程，可以有效缩短硬件电路的加工时间。加工工艺的优选顺序为：元器件面单面贴装元器件面贴、插混装双面贴装元器件面贴插混装、焊接面贴装。
（6）原理图绘制完成后要编译。这样可以检查出很多问题，如缺少网络标号、信号源属性错误等。
（7）在原理图编译通过后，需要生成网络表。这是原理图到PCB的一个必要环节，如果原理图存在错误，网络表是无法成功导入PCB中的。
3.PCB设计
PCB设计是以电路原理图为依据实现硬件电路的功能，此外还应满足可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等技术规范要求，以构建产品的工艺、技术、质量和成本优势。
3.1 制作物理边框
封闭的物理边框是PCB设计的基本平台，对后续的自动布局和布线起着约束作用。绘制物理边框时一定要精确，以免出现安装问题。使用圆弧边框可以减少应力导致PCB板断裂的现象，也能避免尖脚划伤人员。
3.2 引入元器件和网络
引入元器件和网络是将原理图中的元器件和网络等信息引入到物理边框内，为布局和布线做准备。在更新PCB之前，应确认原理图中与PCB关联的所有元器件的封装库均可用。
3.3 元器件布局
元器件的布局与布线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容等都有很大的影响。布局常用的规则有：
（1）元器件的放置顺序。先放置与电路结构有关的需固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件等，最好将其位置锁定，以免被误移动;再放置电路中的特殊元器件，如发热元件、大体积元件、IC等;最后放置小元件。
（2）元器件的安放位置。首先应考虑特殊元器件的安放位置，例如发热元件要尽量靠边放置以便散热，且不宜集中放置，并远离电解电容;去耦电容要尽量靠近IC的电源管脚，并力求与电源和地之间形成的回路最短。其次应考虑信号的隔离问题，例如高电压、大电流的强信号与低电压、小电流的弱信号应完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开等。非特殊元器件的布局应使总的连线尽可能短，关键信号线最短。结构相同的电路可采用对称式设计以提高设计效率、减小出错率，并节省调试时电路的辨识时间。布局应留有足够的工艺边，以免干涉PCB板的正常传送。
（3）元器件的放置方向。在设计许可的条件下，同类元器件应按相同方向排列，相同封装的元器件等距离放置，以便元件贴装、焊接、测试和返修。
3.4 电路板布线
合理的布线可以有效减少外部环境对信号的干扰以及各种内部信号之间的相互干扰，提高设备运行的可靠性，同时也便于查找故障原因和维护工作，提高产品的可用性。布线常用的规则有：
（1）布线的位置。布线应尽量走在焊接面;模拟部分和数字部分的地和电源应分开布线;大电流、高电压信号与小信号之间应注意隔离;尽量少用过孔、跳线;布线也应留有足够的工艺边。
（2）布线的宽度与长度。除地线外，在同一块PCB板上导线的宽度应尽可能均匀一致，避免突然变粗或变细。电源线和地线的宽度要求可以根据1mm的线宽最大对应1A 的电流来计算，电源和地构成的环路应尽量小;由于：
b：线宽，d：厚度，l：长度，因此在可能的条件下电路的连线应尽量短，这样有利于降低线路阻抗，也可减弱由于连线引起的各种干扰效应。
（3）布线的角度。布线时应避免锐角、直角，宜采用135°或圆角布线。
3.5 工艺文件处理
布线完成后，需要对个别元器件、布线和文字的位置和大小等进行调整完善，以便进行生产、调试和维修。然后进行覆铜，推荐采用接地覆铜方式。其次核对网络是否与原理图一致，最后还可使用软件仿真功能对电路进行调试。
4.结论
总之，硬件电路设计过程中的每一个细节都可能成为导致设计成功与失败的关键。作为电路设计的硬件工程师，必须努力积累经验，不断创新，才能设计出具有推动性的产品。
参考文献
[1]朱铭锆.DSP系统硬件设计（二）――DSP系统硬件原理图、PCB设计和系统调试技巧[J].今日电子，2003（09）.
常用电源电路设计范文3
【关键词】RCC变换；调Q；高压脉冲；宽温度范围
1.引言
Q开关是一种广泛应用于产生巨脉冲功率激光的运转方式[1]，在固体激光器中，电光Q开关是非常重要的单元器件，利用晶体的一次电光效应制作的电光Q开关具有开关速度快、时间可控等优点。电光调Q利用电光晶体的电光效应实现激光腔的Q值突变，目的是产生高峰值功率、窄脉冲宽度的激光。
电光Q开关驱动电路是一个高压快速放电装置，过去常用真空管、闸流管及可控硅等做为高压放电驱动元件，今年来利用晶体管的雪崩特性或其他方式设计出了更快速的调Q电源，然而有其天生的缺点：电路设计复杂，元器件筛选周期长，成品率低，对于宽温度范围工作的条件下很难做到一致性输出。
2.高压负脉冲设计
2.1 RCC自激振荡电路设计
反激式自激振荡变换器就是通常所指的RCC（Ringing Choke Converter）电路，采用和PWM型变换器相对的一种驱动方式，开关的导通和关断不需要专门的触发电路，完全靠电路内部来完成。在结构上是单极点系统，容易得到快速稳定的响应。直流电压28V输入后，如图1所示，将直流电压由变压器T1的输入线圈和隔离反馈网络形成自激振荡，其中U1为光耦，U1为TL431。变压器T1的输出脉冲交流高压经D4整流和C5滤波储能后形成500V直流高压源，作为高压脉冲的输入源。直流高压的幅值大小可由电位器R13调节。直流高压经限流电阻器R11后，对电容器C9充电，此次快速驱动信号未驱动开关器件Q2，当设定好的快速驱动脉冲信号QDriv打开Q2的瞬间，电容器C9经Q2迅速放电，形成快速下降沿的负高压脉冲。其中，Q2的型号为STP5NB90，经实验测试，负脉冲下降沿时间可达到18ns。
2.2 RCC变压器设计
3.脉冲磁放大电路设计
输入至脉冲磁放大电路的负高压脉冲信号，经过两级磁放大脉冲变压器后，输出高压经过快速整流二极管后输出高压快速正脉冲，如图2所示。
负高压脉冲经过变压器T2后完成一级升压，C10除隔整流分量，将信号进行耦合，与变压器T3的初级线圈形成LC振荡。同时，T3完成二级放大，经D6和D7整流后，防止输出电压反冲，对输出脉冲进行限幅和整形。输出如图所示的高压脉冲，上升沿可到20ns以内，电压随绕制匝数比增加，本电路的匝数比设计为5：25～5：30之间的调整范围。其中，变压器T2和T3的设计采用了不同材料的铁氧体磁芯，充分考虑了温度对磁芯材料的磁导率影响，绕制导线的处理和绕制工艺充分考虑抗饱和因素，实现了在宽温度范围内输出不会有较大变化，满足激光输出Q调制需求。最终输出的高压脉冲幅值可由RCC电路的反馈电路调制，也可由变压器T2和T3的匝数比进行微小调整实现。
本调Q电源在宽温范围内实现了由2kV至6kV的大范围调节，输出波形如图2中示意，正常工作的温度范围达到了-55℃～+70℃，最高工作频率5kHz。在多个激光器上进行实验，输出激光脉冲宽度到5ns～6ns。
4.仿真分析
5.结语
本文设计的宽温范围加压式调Q电源，采用RCC自激振荡电路和脉冲磁放大电路，实现了由2kV至6kV的大范围调节，最高工作频率达到5kHz。其中，脉冲磁放大电路采用不同磁芯材料绕制脉冲变压器，充分考虑了磁性材料对温度条件的敏感性，使得电路对-55℃至+70℃的宽温度范围内均可满足使用要求，提高了加压调Q电源的环境适应性和可靠性。并在多个激光器行进行了实验，输出激光脉冲宽度到5ns至6ns。
参考文献
[1]W.克希耐尔.固体激光工程.科学出版社，2002：410-415.
常用电源电路设计范文4
随着电力电子技术的发展，用电设备对电源的要求不断提高，开关电源正逐步向着高效率、大功率密度、高可靠性、低电磁抗干扰、无噪声、维修方便等方向发展。瞬时同步整流技术由于实现简单，响应速度快和具有自然限流等优点而得到广泛地应用。
本文在分析DC-DC技术发展的基础之上，用Buck电路，运用MAX767系列芯片研究一条简洁的途径实现DC-DC直流变换，即应用同步整流技术控制方法，来实现变换器高效工作。该变换器主电路结构简单可靠，可以实现输入：DC4.5～5.5V，输出DC5V/3.3A的设计。
分析其系统工作原理的过程，为该变换方法和应用提供了理论基础，通过同步整流技术的方法和应用MOSFET管的设计，较理想的实现了DC-DC变换器的设计要求。
最后，运用这些设计成功的设计出DC-DC直流变换器。
本文主要介绍Buck电路和MAX767系列DC设计，工作原理和主要参数的设计，并对系统的外特性和稳定性作了分析。
关键词：DC-DC直流变换;同步整流技术;MOSFET管
Abstract
Withthedevelopmentoftheelectronictechnology,thehigherrequirementofPowerSupplyareraisedincludinghighefficiency,highpowerdensity,lowEMI,andrapiddynamicresponse.Ahysterics-bandinstantaneouscurrentcontrolPWMTechniqueispopularlyusedbecauseofitssimplicityofimplementation,fastcurrentcontrolresponse,andinherentpeakcurrentlimitingcapability.
Thedesignofthefoundationofupper，withbuckcircuit，handlemax767serieschiplookintoaslipofcompactavenuerealizedc-dcdirectcurrenttransform，namelyapplicationsynchronousrectificationtechnicalcontrolmeans，camerealizeconvectorhighlyactivewroughtofthetextatanalysesdc-dctechnologicaldevelopment.beone''''sturnconvectortrunkfeederstructuresimplicitycredibility，couldrealizeimport：DC4.5～5.5v，outputdc5V/3.3A
Boththatofanalyseshissystemprincipleofoperationcourse，forbeone''''sturntransformmethodandapplicationsupplyknowclearlyrationale，throughthemediumofsynchronousrectificationtechnicalmeansandapplicationMOSFETtabledesign，compareidealrealizeknowclearlydc-dcconvector''''designrequirement.
Atthelast，handlethesebedesignedforwrought''''thoughtoutdc-dcdcconverterto.
Thedesign，combineversussystemicexternalcharacteristicandstabilitydidknowclearlyanalysesofthebothtextmostlyintroducebuckcircuitandmax767seriesDCdesign，principleofoperationandmajorparameter.
keyword：dc-dcdirectcurrenttransformsynchronousrectificationtechnologymosfettube。
主电路的设计
电力电子技术是以电力为对象的电子技术，它在主要任务是对电能进行控制和交换。现在电力电子技术已成为信息产业和传统产业之间的重要接口、弱电与被控强电之间的桥梁。
从SCR、IGBT、SITH；从相控整流电路及周波变换电路到脉宽调制和高频斩波电路，现代电力电子技术正逐渐向集成化、高频化、全控化、电路弱电化、控制数字化和多功能化发展，本文所讨论的充电机系统就是现代电子技术的产物。
2.1整流滤波电路
整流电路由三相整流桥、充电电阻R、短路开关S和滤波电容C1构成。
当电路加电时，开关S处于断开状态，电网通过整流桥和充电电阻R向电容C1充电。电阻限流作用，防止加电时产生冲击电流。
当电容充电结束后，开关S闭合，将限流电阻R短路，电路进入正常工作状态。开关S的动作是由控制电路中的软启动电路实现的。
由于整流滤波电路所使用的是不控制元件，对电网影响较少，同时，以软启动过程所实现可防止潮涌电流的产生。
2.2主电路的选型
开关电源的电路拓扑结构众多，其中正激式、反激式和半桥型适合小功率电源使用，全桥型适合大功率电源使用，其中正激电路又可以分单管正激和双管正激等多种。电路形式的最终确定，需要根据设计任务书和实际应用场合的具体情况来确定。
一般来说，功率很小的电源（1-100W），采用电路简单、成本低的反激型电路较好；当电源功率在100W以上且工作环境干扰很大、输入电压质量恶劣、输出短路频繁时，则应采用正激型电路；对于功率大于500W、工作条件较好的电源，则应采用半桥或全桥电路较合理；如果对成本要求比较严，可以采用半桥电路；如果功率很大，则应采用全桥电路；推挽电路通常用于输入电压比较低、功率较大的场合。充电机的核心部分是DC/DC功率变换电路。DC/DC变换器一般可分为自激式和他激式两种。自激式变换电路输出功率较小，频率不易控制，只用于较小故在此只介绍他激式变换电路，在他激式变换电路中，开关管的控制信号是由可调频率的震荡器给出的。下面对它激式变换电路的组成部分分别加以说明。
目录
摘要I
AbstractII
第一章绪论1
1.1PWM技术历史和现状1
1.2高频软开关逆变式充电机2
第二章主电路的设计3
2.1整流滤波电路3
2.2主电路的选型4
2.3软开关技术的基本概念6
2.4软开关技术的提出与发展7
2.5工作过程分析9
2.6全桥型电路的主电路元气件参数的确定12
2.7输出滤波电路的设计16
第三章滤波电路和主电路的计算18
3.1滤波电感18
3.2滤波电容19
3.3开关器件的设计20
3.4主电路设计的具体计算22
3.5驱动电路的设计27
第四章控制电路的设计及保护电路的实现31
4.1控制方案的确定31
4.2PWM信号的产生33
4.3移相及互锁电路36
4.4开关信号的产生38
4.5恒流控制电路的设计39
4.6调节器电路的设计41
4.7保护电路设计42
常用电源电路设计范文5
【关键词】gsm远程控制；单片机；gps定位；跟踪仪；车辆防盗
1.引言
gsm网络的不断发展使我们生活交往拉近了距离。gps定位系统使我们知道了我们的精确地立足点。于是两者的结合形成了一套系统让我们实现了传说中的“千里眼、顺风耳”概念。为了进一步了解该系统，本课题基于gsm、gps技术结合单片机总控管理来实现远程跟踪的目的。
2.系统总体结构设计
该系统主要有电源部分、mcu单片机控制部分、gps定位数据实时采集部分、gsm数据传输部分、外部信号检测部分、振铃提示以及对外控制部分组成。
图1 系统总体结构
3.电路模块设计
3.1 系统电源电路设计
该设备采用12v供电，经lm7805降压，将电压稳到5v从而供单片机、定位模块的部分供电；5v电压再经过二极管1n4007，由于二极管导通会有0.7v的压降，于是可以得到4.3v的电压，由于gsm模块的电压使用范围是3.4-4.5v，所以4.3v可以是gsm模块稳定工作。
3.2 mcu单片机总控电路设计
该设备需要实时采集gps信号、gsm短信指令，需要处理的数据比较多，一般51单片机很难处理。再者单片机与各模块靠串口连接而普通单片机只有一个串口。所以控制起来更是不易。于是综合考虑选择ram比较大的并且有两个以上串口的单片机stc11f32xe。
3.3 gsm模块电路设计
sim300d是小体积即插即用模组中完善的三频/四频，gsm/gprs解决方案。使用工业标准界面，使得具备gsm/gprs 900/1800/1900mhz功能的sim300c以小尺寸和低功耗实现语音、sms、数据和传真信息的高速传输。三频/四频gsm/gprs模块，外形尺寸40x33x2.85mm支持用户定制的mmi和键盘/lcd内嵌强大的tcp/ip协议栈。
3.4 gps模块电路设计
该系统采用台湾产royaltek鼎天rgm-3600高性能srif 3 gps模块。该模块采用当今最新的srif3技术具有20通道可以同时追踪20颗卫星，定位速度快、精度高、功耗小等优点。该模块的rx、tx分别与单片机的tx2、rx2相连单片机通过串口来向模块传送指令。该模块通信协议为nmea-0183标准格式协议。
3.5 外部输入输出电路设计
该部分主要包括振铃提示电路，继电器控制电路，以及一路模拟传感器的按键电路组成。振铃电路和继电器控制电路都是利用单片机io口来控制三极管导通截止来实现蜂鸣器和继电器动作。该电路中按键只是模拟传感器信号，用来表示机动车紧急情况时相应传感器采集到信息传给该设备，经过处理将信息发送给远程终端。
4.软件设计
该系统主要程序包括：gsm驱动、gsm数据处理、gps数据接收处理、外部按键检测、数据储存以及振铃和继电器驱动程序等。
gsm驱动主要是通过单片机串口1向gsm模块发送at指令来控制该模块以及查询短信情况。同时stc11f32xe具有双串口，串口2可以很好的与gps模块连接实时检测定位信息。这给程序编写以及硬件设计带来了很大方便。
该设备是一远程监控设备所以有许多数据例如，密码、手机号码等需要永久储存（掉电不丢失）并且需要方便修改，由于本设备采用的单片机内置epprom所以该部分程序与外部硬件无关。程序编写比以往外置储存器方便。
5.结语
经过一段时间的研究学习本设计已经可以实现实时检测设备的定位信息，并且可以利用远程手机控制该设备查询当前的定位信息。该系统可以将此信息以短信的方式返到远程控制手机上。并且该系统设有远程监听功能，用户可以随时通过手机向系统发送相应指令进行监听。
参考文献
[1]童诗白，华成英.模拟电子技术基础（第三版）[m].北京：高等教育出版社，2000.
[2]阎石.数字电子技术基础（第四版）[m].北京：高等教育出版社，1997.
[3]王增福，李昶，魏永明.新编常用稳压电源电路[m].北京：电子工业出版社，20
05.
[4]龚华生.元器件自学通[m].北京：电子工业出版社， 2005.2.
[5]魏立峰，王宝兴.单片机原理与应用技术[m].北京：北京大学出版社，2006.
[6]王昊，李欣，郑凤翼.通用电子元器件的选用与检测[m].北京：电子工业出版社，2005.
[7]陈永甫.常用半导体器件及模拟电路[m].北京：人民邮电出版社，2005.
[8]谭浩强.c程序设计（第三版）[m].北京：清华大学出版社，2005.
[9]求是科技.单片机通信技术与工程实践[m].北京：人民邮电出版社，2004.
常用电源电路设计范文6
关键词：单片机、可靠性、电磁兼容性
随着半导体技术的飞速发展，单片机本身的设计中不断采用了一些新的抗干扰技术，使单片机的可靠性不断提高。除选择抗干扰能力强的单片机外，单片机系统中其它辅助元器件的可靠性也至关重要，一些抑制干扰的元器件的使用有助于提高系统的可靠性。此外，单片机系统在电路设计、印制电路板的设计、布线与制造工艺、系统安装时有无良好的接地等，都直接影响应用系统的可靠性。
单片机自身的抗干扰措施
为提高单片机本身的可靠性。近年来单片机的制造商在单片机设计上采取了一系列措施以期提高可靠性。这些技术主要体现在以下几方面。
1.降低外时钟频率
外时钟是高频的噪声源，除能引起对本应用系统的干扰之外，还可能产生对外界的干扰，使电磁兼容检测不能达标。在对系统可靠性要求很高的应用系统中，选用频率低的单片机是降低系统噪声的原则之一。以8051单片机为例，最短指令周期1μs时，外时钟是12MHz。而同样速度的Motorola单片机系统时钟只需4MHz，更适合用于工控系统。近年来，一些生产8051兼容单片机的厂商也采用了一些新技术，在不牺牲运算速度的前提下将对外时钟的需求降至原来的1/3。而Motorola单片机在新推出的68HC08系列以及其16/32位单片机中普遍采用了内部琐相环技术，将外部时钟频率降至32KHz，而内部总线速度却提高到8MHz乃至更高。
2.低噪声系列单片机
传统的集成电路设计中，在电源、地的引出上通常将其安排在对称的两边。如左下角是地，右下角是电源。这使得电源噪声穿过整个硅片。改进的技术将电源、地安排在两个相邻的引脚上，这样一方面降低了穿过整个硅片的电流，一方面使外部去耦电容在PCB设计上更容易安排，以降低系统噪声。另一个在集成电路设计上降低噪声的例子是驱动电路的设计。一些单片机提供若干个大电流的输出引脚，从几十毫安到数百毫安。这些大功率的驱动电路集成到单片机内部无疑增加了噪声源。而跳变沿的软化技术可消除这方面的影响，办法是将一个大功率管做成若干个小管子的并联，再为每个管子输出端串上不同等效阻值的电阻。以降低di/dt。
3.时钟监测电路、看门狗技术与低电压复位
监测系统时钟，当发现系统时钟停振时产生系统复位信号以恢复系统时钟，是单片机提高系统可靠性的措施之一。而时钟监控有效与省电指令STOP是一对矛盾。只能使用其中之一。
看门狗技术是监测应用程序中的一段定时中断服务程序的运行状况，当这段程序不工作时判断为系统故障，从而产生系统复位。
低电压复位技术是监测单片机电源电压，当电压低于某一值时产生复位信号。由于单片机技术的发展，单片机本身对电源电压范围的要求越来越宽。电源电压从当初的5V降至3.3V并继续下降到2.7V、2.2V、1.8V。在是否使用低电压复位功能时应根据具体应用情况权衡一下。
4.EFT技术
新近推出的MotorolaM68HC08系列单片机采用EFT(ElectricalFastTransient)技术进一步提高了单片机的抗干扰能力。当振荡电路的正弦波信号受到外界干扰时，其波形上会叠加一些毛刺。以施密特电路对其整形时，这种毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟信号。交替使用施密特电路和RC滤波可以使这类毛刺不起作用，这就是EFT技术。随着VLSI技术的不断发展，电路内部的抗干扰技术也在不断发展之中。
5.软件方面的措施
单片机本身在指令设计上也有一些抗干扰的考虑。非法指令复位或非法指令中断是当运行程序时遇到非法指令或非法寻址空间能产生复位或中断。单片机应用系统程序是事先写好的，不可能有非法指令或寻址。一定是系统受到干扰，CPU读指令时出错了。
以上提到的是当前广泛使用的单片机应该具有的内部抗干扰措施。在选用单片机时，要检查一下这些性能是否都有，以求设计出可靠性高的系统。
在应用软件设计方面，设计者都有各自的经验。这里要提醒的是最后对不用的ROM要做处理。原则是万一程序落到这里可以自恢复。
用于单片机系统的干扰抑制元件
1.去耦电容
每个集成电路的电源、地之间应配置一个去耦电容，它可以滤掉来自电源的高频噪声。作为储能元件，它吸收或提供该集成电路内部三极管导通、截止引起的电流变化(di/dt)，从而降低系统噪声。要选高频特性好的独石电容或瓷片电容作去耦电容。每块印制电路板电源引入的地方要安放一只大容量的储能电容。由于电解电容的缠绕式结构，其分布电感较大，对滤除高频干扰信号几乎不起作用。使用时要与去耦电容成对使用。钽电容则比电解电容效果更好。
2.抑制高频的电感
用粗漆包线穿入轴向有几个孔的铁氧体芯，就构成了高频扼制器件。将其串入电源线或地线中可阻止高频信号从电源/地线引入。这种元件特别适用于隔开一块印制电路板上的模拟电路区、数字电路区、以及大功率驱动区的供电。应该注意的是它必须放在该区储能电容与电源之间而不能放在储能电容与用电器件之间。
3.自恢复保险丝
这是用一种新型高分子聚合材料制成的器件，当电流低于其额定值时，它的直流电阻只有零点几欧。而电流大到一定程度，它的阻值迅速升高，引起发热，而越热电阻越大，从而阻断电源电流。当温度降下来以后能自动恢复正常。这种器件可防止CMOS器件在遇到强冲击型干扰时引起所谓“可控硅触发”现象。这种现象指集成电路硅片的基体变得导通，从而引起电流增大，导致CMOS集成电路发热乃至烧毁。室外使用的单片机系统或电源线、信号线从室外架空引入室内的，要考虑系统的防雷击问题。常用的防雷击器件有：气体放电管，TVS(TransientVoltageSupervention)等，气体放电管是当电源电压大于某一值时，通常为数十伏或数百伏，气体击穿放电，将电源线上强冲击脉冲导入大地，TVS可以看成两个并联且方向相反的齐纳二极管，当电两端电压高于某一额定值时导通。其特点是可以瞬态通过数百乃至上千安培的电流。这类元器件要和抗共模和抗差模干扰的电感配合使用以提高抗干扰效果。
提高单片机系统抗干扰能力的主要手段
1.接地
这里的接地指接大地，也称作保护地。为单片机系统提供良好的地线，对提高系统的抗干扰能力极为有益。特别是对有防雷击要求的系统，良好的接地至关重要。上面提到的一系列抗干扰元件，意在将雷击、浪涌式干扰以及快脉冲群干扰去除，而去除的方法都是将干扰引入大地，如果系统不接地，或虽有地线但接地电阻过大，则这些元件都不能发挥作用。为单片机供电的电源的地俗称逻辑地，它们和大地的地的关系可以相通、浮空、或接一电阻，要视应用场合而定。不能把地线随便接在暖气管子上。绝对不能把接地线与动力线的火线、零线中的零线混淆。
2.隔离与屏蔽
典型的信号隔离是光电隔离。使用光电隔离器件将单片机的输入输出隔离开，一方面使干扰信号不得进入单片机系统，另一方面单片机系统本身的噪声也不会以传导的方式传播出去。屏蔽则是用来隔离空间辐射的，对噪声特别大的部件，如开关电源，用金属盒罩起来，可减少噪声源对单片机系统的干扰。对特别怕干扰的模拟电路，如高灵敏度的弱信号放大电路可屏蔽起来。而重要的是金属屏蔽本身必须接真正的地。
3.滤波
滤波指各类信号按频率特性分类并控制它们的方向。常用的有各种低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器。低通滤波器用在接入的交流电源线上，旨在让50周的交流电顺利通过，将其它高频噪声导入大地。低通滤波器的配置指标是插入损耗，选择的低通滤波器插入损耗过低起不到抑制噪声的作用，而过高的插入损耗会导致“漏电”，影响系统的人身安全性。高通、带通滤波器则应根据系统中对信号的处理要求选择使用。
印制电路板的布线与工艺
印制电路板的设计对单片机系统能否抗干扰非常重要。要本着尽量控制噪声源、尽量减小噪声的传播与耦合，尽量减小噪声的吸收这三大原则设计印制电路板和布线。当你设计单片机用印制电路板时，不仿对照下面的条条检查一下。
·印制电路板要合理区分，单片机系统通常可分三区，即模拟电路区(怕干扰)，数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)，功率驱动区（干扰源）。
·印刷板按单点接电源、单点接地原则送电。三个区域的电源线、地线由该点分三路引出。噪声元件与非噪声元件要离得远一些。
·时钟振荡电路、特殊高速逻辑电路部分用地线圈起来。让周围电场趋近于零。
·I/O驱动器件、功率放大器件尽量靠近印刷板的边，靠近引出接插件。
·能用低速的就不用高速的,高速器件只用在关键的地方。
·使用满足系统要求的最低频率的时钟，时钟产生器要尽量靠近用到该时钟的器件。
·石英晶体振荡器外壳要接地，时钟线要尽量短，且不要引得到处都是。
·使用450的折线布线，不要使用900折线,以减小高频信号的发射。
·单面板、双面板，电源线、地线要尽量的粗。信号线的过孔要尽量少。
·4层板比双面板噪声低20dB。6层板比4层板噪声低10dB。经济条件允许时尽量用多层板。
·关键的线尽量短并要尽量粗，并在两边加上保护地。将敏感信号和噪声场带信号通过一条扁带电缆引出的话，要用地线-信号-地线......的方式引出。
·石英振荡器下面、噪声敏感器件下面要加大地的面积而不应该走其它信号线。
·任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小。
·时钟线垂直于I/O线比平行于I/O线干扰小，时钟线要远离I/O线。
·对A/D类器件，数字部分与模拟部分宁可绕一下也不要交叉。噪声敏感线不要与高速线、大电流线平行。
·单片机及其它IC电路，如有多个电源、地端的话，每端都要加一个去耦电容。
·单片机不用的I/O端口要定义成输出。
·每个集成电路要加一个去耦电容，要选高频信号好的独石电容式瓷片电容作去耦电容。去耦电容焊在印制电路板上时，引脚要尽量短。
·从高噪声区来的信号要加滤波。继电器线圈处要加放电二极管。可以用串一个电阻的办法来软化I/O线的跳变沿或提供一定的阻尼。
·用大容量的钽电容或聚脂电容而不用电解电容作电路充电的储能电容。因为电解电容分布电感较大，对高频无效。使用电解电容时要与高特性好的去耦电容成对使用。
·需要时，电源线、地线上可加用铜线绕制铁氧体而成的高频扼流器件阻断高频噪声的传导。
·弱信号引出线、高频、大功率引出电缆要加屏蔽。引出线与地线要绞起来。
