提高电路检测质量的一种方法

触发决定了示波器何时开始采集数据和显示波形。一旦触发被正确设定，它就可以将不稳定的显示转换成有意义的波形。在实际工作中，很多工程师通常把示波器的触发功能视为“一定的”，认为他们一直使用的边沿和毛刺触发是足够的，以前在评估示波器时，触发指标也很少被放在优先考虑的位置上。事实上，随着技术的不断发展，多功能应用对于通用测试测量仪器示波器的要求也越来越高，为有效地完成实际工作，触发灵敏度已经成为目前示波器的主要参考指标。

由于信号在激励、传输和检测过程中，可能会不同程度地受到随机噪声的污染(尤其是小信号的采集和测量)，从混有噪声的信号中提取有用信息、防止误触发是当代信息学科研究的焦点之一。目前市场上有部分示波器采用将灵敏度设定为几个特定档位进行调节的方法，这虽然在一定程度上解决了操作难题，但由于信号复杂度越来越高，有限的几个灵敏度档位不能完全满足采集与测量的要求。

为解决触发灵敏度在测量过程中遇到的挑战，北京普源精仪科技有限责任公司(RIGOL)推出了DS1000/DS1000A系列数字示波器，它具有独特的可调触发灵敏度功能，可以有效滤除有可能叠加在触发信号上的噪声，并防止误触发。
RIGOL DS1000/DS1000A系列数字示波器采用了可调节触发灵敏度这一专利技术，在测量小信号方面具有非常实用的意义。为消除实际环境信号噪声的影响，获得稳定的触发，触发电路引入了触发灵敏度。但对于触发灵敏度而言，并不是越灵敏越好：有时灵敏度太高会造成误触发，灵敏度不够又会导致不触发，因此灵敏度的可调性逐渐被重视。DS1000系列示波器实现了真正意义上的触发灵敏度可调，调节范围是0.1div～1.0div。在测试微小信号的过程中，根据屏蔽噪声以及叠加信号的需要来调节示波器的触发灵敏度。

将一个叠加了50mVpp噪声的400mVpp、10kHz的正弦波输入至RIGOL DS1000系列中的DS1102CD，当灵敏度为0.1div时(如图1a所示)，该信号无法稳定显示。将可调触发灵敏度调节到0.89div时(如图1b所示)，则可清晰地看到叠加噪声后的正弦波。

图3：输入400mVpp锯齿波时的情况。

来源：中电网 

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DSP滤波器用于扩展数字化仪器的性能

  DSP滤波器的应用范围

　　DSP在数字化测量系统中有多种功能获得广泛采用，它们可改善有限取样率引起的频率响应、相位响应、噪声性能、带宽扩展等指标。数字化测量系统(如数字化仪、数字示波器)的DSP配置如图1所示，DSP对A/D转换后的模拟信号数据流进行数字处理，最常用的功能有快速傅立叶变换(FFT)、数字调制、增益控制、编码/解码等在数字通信中广为人知的运算，而在数字化测量系统中最重要的功能是数字滤波器，DSP滤波器作为软件滤波器能够提供比硬件滤波器更优异的特性。数字化测量系统对被测波形的数学运算即可使用有限冲激响应(FIR)滤波器，亦可使用无限冲激响应(IIR)滤波器，DSP滤波器可视为一种修改波形形状的数学程序。根据要求我们可设计出特定的滤波器，把波形变换成所希望的任何形状。因为从广义上来看，处理信号的任何系统都可视为滤滤器，以数字示波器为例，它的DC输入通道是低通滤波器，3dB滚降点就是它的频率带宽，在AC输入情况下它就是带通滤波器。DSP滤波器的主要应用如下：

　　波形重建

　　数字示滤器受A/D转换器取样率的限制，波形的取样点是有限的和非连续的，为了便于观察，必须对变换后的离散样点作波形重建，亦即在样点之间添加数据点，使数字化后的波形具有更好的可视性和测量精度。在实时数字示波器中，对被测信号只有单次数据采集，采用软件波形重建是唯一的选择。

　　最简单的波形重建是线性内插滤波器，显然将两取样点作直线连接后的重建波形不够平滑，在波形突变段的可视性更差。更精确的波形重建采用Sinx函数的内插滤波器，Sin(x)/X内插滤波器可获得平滑的波形重建和更准确的绝对值，而且不会引入混淆频率。根据取样原理，定义取样频率fs=2fN，fN是奈奎斯特频率，亦即fN是数字化后的最高频率，需要采用砖墙型滤波器抑制fN以上频率，否则将引入混淆频率，产生不可接受的测量误差。例如数字示滤器采用20GS/s的取样率的，fN等于10GHz。为了保证获得最高10GHz的带宽，必须采用10GHz的砖墙型硬件滤波器。如图2所示，红线(右)表示10GHz的fN砖墙型滤波器，这种理论滤波器实际上无法用硬件来实现的。传统上模拟示波器采用高斯型滚降特性，用绿线(左)表示的-3dB带宽是5GHz，由于滚降曲线的下降段非常缓慢，在-3dB点后面还有超过奈奎斯特频率的高频分量，如图中斜线部分所示。因此，数字示波器不采用高斯响应滤波器而采用最大平滑响应滤波器，用篮线(中)表示的-3dB带宽达到8GHz。这种高防最大平滑响应滤波器使数字示波器的带宽接近奈奎斯特频率，在A/D转换器的取样率是20GS/s下，通过Sin(x)/x滤波器使波形重建和DSP滤波处理后，可获得8GHz的-3dB带宽。亦即，采用Sin(x)/x滤波器的波形重建能够获得0.4倍取样频率fs的带宽。

　　幅度平滑

　　数字化测量系统由于硬件的不均匀性，导导致频率特性在通带内不够平滑，数字示波器的频率响应特性曲线在低频段具有一致的幅度，然后进入高频的滚降段，如图2的绿线所示。实际上，频率响应曲线在中频段开始变差，在某些频点上硬体会衰减或建峰信号，特别是接近带宽限值时出现频率响应的异常峰值。按照频率带宽的定义，只提及-3dB滚降点，故电路设计工程师为了扩展带宽，在高频段加入建峰补偿。图3是某种数字示波器的实测频率响应曲线，红线(上)表明具有6GHz的实时带宽，但同时可见在3.5GHz和5.5GHz分别出现+1dB和+2dB的建峰响应。由于示波器供应商不提供频率响应的不平整度数据，只按-3dB确定实时带宽，这样必然引入幅度测量的严重误差。

　　采用DSP幅度平滑滤波器能够明显改善数字示波器的频率响应幅度误差，篮线(下)是修正后的频率响应，幅度偏差控制在±1dB以内，带宽仍然保持6GHz，而原来从3 GHz至5 GHz的建峰得到平滑。这种从硬件滤波器达到使频率响应建峰，再从软件滤波器使频率响应平滑，对具有高取样率的数字示波器来说，它是十分有效的硬件/软件相结合的扩展带宽和提高幅度平整度的方法。

　　相位校正

　　数字信号通常由基波和大量谐波组成，数字测量系统除了保证被测信号的幅度—频率响应之外，对于相位—频率响应亦不应引入相位延迟。由于数字示波器的硬件往往使高频谐波产生相移，结果是信号的群延迟增加。为了消除群延迟导致信号失真，只有提高仪器的带宽或由DSP滤波器作相位校正，显然后者是最经济有效的办法。借助与幅度平整使用的FIR滤波器的相似设计，不难使重建波形的群延减小，使被测高速数字波形的瞬态失真保持在最低限值以内。

　　噪声降低

　　根据白噪声的广谱分布特性，数字测量系统的带宽越高则背境噪声越大，使用多次平均或DSP滤波器可明显降低背境噪声，对实时数字示波器来说，只有DSP滤波器是可行的办法。但是，FIR滤波器在降低噪声的同时，也导致实时带宽的减小，因此，设计工程师必须在噪声与带宽之间作出折衷。

　　带宽提升

　　如上所述，使用Sinx函数的波形重建可获得平滑下降的频率特性，不会产生混淆频率，但-3dB带宽只有取样频率的1/4(BW=1/4fs)，而且在奈奎斯特频率fN至取样频率fs之间还有高频分量存在(图2中的斜线部分)。数字示波器灵巧运用提升高频幅度的DSP滤波器，与原来sinX函数的平滑下降幅度相加，形成了接近砖墙型的高频下降频率响应曲线，使-3dB带宽得到扩展。如图4所示，下面是sinX/X曲线，上面是带宽提升滤波器曲线，中间是补偿后的频率响应曲线，补偿后的曲线使-3dB带宽增加，形状更像砖墙。为了明确区分数字示波器由硬件获得的sinX函数频响特性和由DSP滤波器提升的频响特性，将前者标为数字示波器模拟带宽，后者称为DSP带宽。显而易见，DSP带宽的扩展导致背境噪声的增加，如何综合平衡带宽与噪声的取舍，将由设计工程师视被测信号而定。一般情况下，仪器供应商为用户提供多种DSP带宽作为选项，在保证模拟带宽的前提下，获得对被测信号最有利的DSP带宽。

　　DSP滤波器的应用实例

　　DSP滤波器在数字测量仪器的几项应用实例：

　　仪器业界中，使用DSP改善测试仪器高频特性的供应商首推安捷伦公司，它在高档网络分析仪、频谱分析仪中成功地引入DSP带宽提升滤波器。在时域反射计最早采用DSP带宽提升技术将阶跃脉冲的上升边沿“标称化”，使隧道二极管的重建滤形更快速、噪声降低、抖动减小，从而提高测量反射波和反射系数的读数准确度。时域反射计的“标称化”技术至今还被仪器业界所采用，加上时域反射计可使用重复取样，更容易发挥DSP滤波器的特点。近几年来，安捷伦扩大DSP滤波器技术至数字存储示波器，例如54855A全面使用FIR数字滤波器，将模拟带宽6GHz提高至DSP带宽7GHz。在充分利用前文介绍的五种DSP滤波器和硬件的配合下，获得良好的性能提升：

　　·取样率20GS/s和分辨率8位时，模拟带宽达到6GHz，幅度平整性由±1至±2dB改进到±0.5dB。

　　·在幅一频响应平滑和相一频响应补偿后，单次数据采集的时间测量准确度由±2ps以上改进到±1ps。

　　·硬件感应的背境噪声在垂直灵敏度100mV/格时为2.8mV(rms)，利用DSP降噪波波器可改善到1.5mV(rsm)。

　　·测量上升时间50Ps的标准阶跃脉冲时，使用模拟带宽6GHz(上升时间70ps)的测量结果是74ps，利用DSP带宽7 GHz的测量结果是66ps，说明FIR滤波器的带宽提升能力可有效改进高速数字信号的时间测量准确度。

　　·值得注意的是DSP带宽引入的背境噪声的影响，模拟带宽6 GHz和垂直灵敏度100mV/格时背境噪声约3mV(rms)，DSP带宽7 GHz时对背境噪声增加到6 mV(rms)，亦即增加一倍。

　　综合以上实测结果，安捷伦公司将54855A数字示波器的模拟带宽定为6 GHz，DSP带宽定为7GHz，这是综合平衡全面指标的可靠结果。

　　继54855A之后，安捷伦再推出80000B系列数字示波器，最高档的81004B、81204BB、81304B在取样率40GS/s和分辨率8位时，分别具有10 GHz、12 GHz、13 GHz的带宽，而相应背境噪声是342μV/格、387μV/格、419μV/格，触发抖动小于0.5ps。对于指数最高的81304B，它的模拟带宽是10 GHz，DSP带宽是13 GHz，相应背境噪声从342μV/格增加到419μV/格。相对54855A数字示波器来说取样率和带宽都增加一倍，但背境噪声并无成倍增加，表明硬件/软件的配合应用非常成功。

　　力科公司在数字化测量系统中运用DSP滤波器具有独到的实践结果，早期的数字示波器采用DSP处理器的FIR滤波器，近期采用奔腾处理器的IIR滤波器，使DSP带宽从10 GHz提高到20 GHz。力科认为，数字示波器的前端放大器和数字化器完全用硬件是很难实现10 GHz带宽的幅度和相位的平整频率响应。即使无法满足这样复杂的结构，软件结构亦有相当难度。90年代的微处理器运算速度不足以担当此重任，2000年代高速奔腾处理器的运算能力才使难题得到解决。奔腾处理器主要用于事务处理，但是它的快速多重累加运算正好适合IIR运算，有两个DSP加速指令，即多媒体扩展(MMX)和数据流单指令/多重数据扩展(SSE)起着重要作用。MMX和SSE在一个时钟周期内执行4次多重累加，达到每秒100亿次浮点运算(10×109FLOPS)以满足长数据采集和存储时，每取样点需要3000次FLOPS的数据处理速度。

　　力科公司为了数字示波器带宽从10 GHz提高至20 GHz，开发出两路10 GHz通道频率叠加构成20 GHz带宽的专利电路，代替业界常用的两路20GS/s取样率叠加构成40GS/s取样率的电路。无论频率叠加或取样率叠加，都会遇到硬件在交叠过程中产生频率响应误差或取样时钟误差，需要包括滤波、多重累加等许多信号处理算法，以修正硬件导致的误差。力科公司能够巧用DSP波波器，推进数字示波器的DSP带宽达到20 GHz的经验，值得在开发数字测量系统时作为参考。

　　泰克公司长期领导数字示波器的发展，在运用DSP技术方面同样成绩突出，它的高档数字滤波器TDS6000系列采用任意FIR滤波器来补偿通常和禁带的频响特性。它的任意FIR滤波器的滤波系数是根据校准数据计算出来的，因而能够对每台示波器的各个通道的电压量程作准确补偿，保证某一型号的数字示波器具有规范化的频响特性。用户可使用不同型号的数字示波器获得同样的测量结果，保证测量重复性和一致性。另外，在扩展DSP带宽的同时，保持扩展带所带来的噪声在适度范围内，泰克公司认为它的模拟前端电路具有较低的背境噪声，能够比竞争对手的高档数字示波器提供更高的DSP带宽，例如TDS6154C的模拟带宽是12 GHz，DSP带宽扩展到15 GHz，相应上升时间从35ps提高到28ps。而且TDS6000系列都提供250MHz和20MHz 两种频率限制DSP的滤波器。

　　在波形重建和降低数字信号的瞬变失真方面，TDS6000系列的DSP滤波器应用亦有特点。TDS6124C和TDS6154C的最高实时取样率是40GS/s(25ps/点)，借助sinx/x函数的内插滤波器使时间分辨率增加到2000GS/s(0.5ps/点)，等效于取样率扩大250倍。还有，如果DSP滤波器在通带和禁带的滤波响应不准确，则在数字信号的瞬态过程出现预冲和过冲，并伴随有衰减振荡，这种现象称为吉布斯(Gibbs)效应。TDS6154C除了扩展DSP带宽至15 GHz，还要补偿相位的线性度，达到线性相移12.1度/ GHz，相当群延时33.5ps。此时，吉布斯效应减至最小，瞬态过程的波形失真被限制在±5%以内。

　　众所周知，第一代数字信号处理器的贡献是促进有线电话系统数字化，开创宽带数字网络，以及催生移动电话。第二代数字信号处理器推动消费电子，诞生了数字电视，高清晰度电视，数码相机，以及串流多媒体。数字信号处理器在数字化测量仪器中的应用亦随着增加，DSP滤波器取得的成果令人注目，今后必将出现更多的DSP在测量仪器中的应用成果。

转自电子产品世界

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基于ARM920T的嵌入式静力测量系统设计

本文介绍了一种基于单片机AT89C52的CAN总线分布式测控系统，主要阐述了系统的总体设计方案,以及控制模块和采集模块的软硬件设计，重点是系统中以单片机为核心的带有CAN总线接口的设计，解决现场各传感器得到的测量信号利用单片机进行存储和处理，然后通过与CAN控制器的通讯将信息发送到CAN总线上。

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基于89C52单片机的实用八路物位测量仪

　　1         总体构成

　　本测量仪的信号采样通过P0口的八根输入线可接受八路经过整形后的标准TTL电平，因此可测量不同传感器传来的脉冲型物位采样信号，只要在原始信号基础上加以整形处理即可，每来一个脉冲均被P0口捕捉到并可以通过软件编制使脉冲计数增一，定时读取计数和便可以换算成相应的物位情况。通过P3.3~P3.5三条线与串行显示驱动器Max7219的连接加以软件编程可完成八位数码管显示驱动，利用P1.3~P1.6四条口线接入四个按键，完成按键操作，利用P2口作为八路输出控制，可驱动八路固态继电器。具体组成见图1。

　　2         硬件线路设计

　　2.1  资源分配

　　AT89C52 芯片是基于MCS-51结构的高集成度8位微控制器，其主要特性是具有一个用于多处理器通讯的增强型串口和一个增/减定时器计数器，专门适用于控制应用。选用89C52的另外一个重要原因就是在芯片上实现了256字节的RAM，高端128字节的地址和特殊功能寄存器（SFR）的地址相同，但可以通过不同寻址方式区分，因此解决了测量仪的软件编程所用的RAM空间，不必再另外扩展随机存储器，节约了硬件资源。

　　2.2 串行显示设计

　　多位LED显示时，常将所有位的段选线并联在一起，由一个8位I／O口控制，也可采用并行扩展口构成显示电路，通常，需要扩展器件管脚的较多，价格较高。在本测量仪中,为了节约I/O口资源，采用了由Max7219芯片构成的串行显示方式。Max7219是串行输入，输出共阴极显示驱动电路，可直接与单片机的3条I/O线接口，特别适用于I/O口线少的系统，并且可以程序控制数码管的亮度。在本设计中，采用P3.3~P3.4三条线经74LS273锁存后与Max7219相连接，P3.3、P3.4锁存后分别作为7219串行数据输入信号DIN和时钟信号 CLK，P3.5输出口锁存作为LOAD信号。具体硬件线路图见图2。

　　图2    主要硬件连接图

　　2.3  软件计数器的设计

　　在物位测量仪表中，当传感器书送来的信号为脉冲量时，通常需要通过专门计数器芯片如8254等来完成脉冲的计数，CPU将此变化的计数信号处理后使传感器送来的脉冲的个数与物位信号相对应。而在本设计中，巧妙利用了89C52的P0口资源，将脉冲量整形后直接送至P0口的8条数据线，此时P0口作为数据输入口使用。通过软件设计，每路开辟存贮单元（利用片内RAM），当P0口有电平跳变时，相应的计数单元计数加1，通过软件设置定时器，当定时时间到时，读取存储单元数值并清零，这样就完成了软件计数器的功能，节约了硬件资源，降低了硬件成本。

　　3         软件设计

　　3.1   128字节内存分配

　　本测量仪设计的另一大特点就是充分利用了128字节的片内RAM，无外部扩展存储芯片。CPU内部地址从15H开始算起，直到0C5H全部被开辟作标志或存储单元。具体分配为：15H~1CH为各路采样时间， 09H~0FH 为各种标志位， 42H~5BH为与各路计数有关的计数存储处理单元，5CH~63H为物位报警域值对应的计数存储单元，64H~6FH和 3cH~3FH位报警类别等存储单元。通过合理分配，尽管只有128字节RAM，可以满足8路物位测量的数据处理要求。

　　3.2  串行显示子程序

　　Max7219驱动的显示部分程序放在DISP显示子程序中，在程序开始完成Max7219的初始化工作，将每次待显示的数据放置于从20H~27H开始的显示缓冲区地址中，每路需要送显时，直接调用显示子程序即可。

　　其中显示部分程序如下：

　DISP:  MOV R0,#20H       ；R0指向显示缓冲区首地址

　　       MOV R1,#01H      

　　       MOV R3,#08H

　　LOOP3: MOV a,@R0       

　 MOV R4,A         ；显示缓冲区数据送R4

　　       MOV A,R1

　　       lCALL WRITE        ；数据锁存到273

　　       INC R1

　　       INC R0

　　       DJNZ R3,LOOP3

　　3.3 采样处理子程序

　　调试过的部分源代码如下：

　　LOOP: MOV A,#0FH        ;主程序循环开始

　　MOV P0,A          ;先查询P0口,读取射线计数

　　MOV A,P0

　　XCH A,PQ

　　XRL A,PQ

　　MOV B,A

　　JB B.0,JIA1           ；第1路有计数，跳至加1程序

　　JIA10:JB B.1,JIA2    ；第2路有计数，跳至加1程序

　　JIA20:JB B.2,JIA3     ；…..

　　JIA30:JB B.3,JIA4

　　JIA40:JB B.4,JIA5

　　JIA50:JB B.5,JIA6

　　JIA60:JB B.6,JIA7

　　JIA70:JB B.7,JIA8     ；第8路有计数，跳至加1程序

　　LJMP LOOP01      ;接着处理键盘的查询

　　3.4主程序部分流程图

　　主程序流程图见图3

　　图3 主程序流程图

　　4         结束语

　　本设计的创新点在于充分利用了AT89C52的硬件资源，实现了软件计数器，能够对脉冲量信号所反映的物位信号通过数码管来显示，显示部分的处理采用Max7219显示驱动器，与软件编程相结合，大大节约了硬件资源，减少了通用的单片机扩展芯片，降低了成本。本仪表投入生产后成本比用其它方式组成的系统节约直接硬件成本每台约300元，投产后产生年经济效益约60万元（按每套仪表利润0.8万元计）。

来源：微计算机信息

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虚拟仪器提供的资料连接汇总[转帖]

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如何把做好的labview程序做成EXE文件或打包成可安装文件

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如何把做好的labview程序做成EXE文件或打包成可安装文件！

具体如下所示：

在前面板的TOOLS下边有一个菜单叫做build application or library(dll)，然后进入了进行程序打包的界面，在tartget file name里添入你想把程序打包成的程序的名字，在build target 里添入你想打包成DLL还是打包成EXE，然后再添入存放的位置，若是你不只是想打包成EXE，而且要想在其它没有装LABVIEW的电脑上也能运行的话，哪么你还要进入选项卡installer settings,里边creat installer,然后再添好你需要修改的参数，然后点BUILD，然后提示你的文件打开了，你需要关闭子VI吗，选是就行了，然后它就开始打包了！

祝好运！

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高压反击式防盗报警器电路

本例介绍的高压反击式防盗报警器，可用作门锁、金属门窗、保险柜等金属物品的防盗报警。该报警器克服了一般触摸式防盗报警器的弱点，即使窃贼戴着手套行窃，它也能可靠地报警。在发出报警信号的同时，还能产生1万伏左右的高压，对非法人侵者进行强烈的电击，使其仓皇逃窜。

电路工作原理

该高压反击式防盗报警器电路由人体感应开关电路、单稳态触发器、电子开关电路、报警电路和高压发生电路等组成，如图1-126所示。

电路中，人体感应开关电路由金属感应电极A1、电位器RPl、结型场效应管VF1、晶体管Vi和有关外围元件组成；’单稳态触发器由时基集成电路IC 1和有关外围元件组成；电子开关电路由开关集成电路IC2及其外围元件组成；报警电路由CMOS报警专用集成电路IC3、MOs场效应放大晶体管V F2、扬声器BL,电位器RP2和有关外围元件组成；高压发生器电路由大功率晶体管V2,高频变压器T、整流二极管VD、电容器C7和电极A2等组成。

平时，在人体远离金属感应电极A1时，VF1漏极与源极之间的电阻值很小（仅有数千欧姆），电容器C1两端电压较低，故V1截止，IC1的2脚为高电平，单稳态触发器处于稳态，IC1的3脚输出低电平，电子开关集成电路IC2关断，报警电路和高压发生器均不工作。

当人体靠近金属感应电极AI时源极之间的阻值迅速增大及A1时，由于人体静电感应收作用，使VF1漏极与＋12V（vcc）电压经过RPl为C1充电，使C1两端电压升高。约20s后，Cl两端电压升至0. 7 V以上时，V1导通，使IC1的2脚电压降至Vcc/3以下，由IC1等构成的单稳态触发器翻转，由稳态进入暂态，IC1的3脚由低电平变为高电平，该高电平经电阻器R3和R4分压后，在IC2的5脚产生4V左右的电压，使IC2导通，报警电路工作，发出警笛声；同时高压发生器也工作，在高压输出端的电极A2与接地端之间产生lOkV左右的直流高压。

当人体远离感应电极A1后，单稳态触发器的暂态时间结束（暂态时间由电阻器R2和电容器C2的数值决定），触发器又翻转进人稳态，IC1的3脚由高电平变为低电平，IC2关断，报警电路和高压发生器停止工作。

调节RP1的阻值，可改变电路的灵敏度和安全时间；增大Cl的容量，也可延长安全时间；调节RP2的阻值，可改变V72的放大状态。

元器件选择

R1一R7选用1/4W或1/8W碳膜电阻器。

RPl和RP2均选用小型实心电位器。

C1、C2和C4一C6均选用耐压值为16V的铝电解电容器；C3选用涤纶电容器或独石电容器；C7选用耐压值为20kV的高压电容器。

VD选用耐压值为20kV的高压整流硅堆。

VS选用1/2W、3. 3 V的1 N5988 B或2CW11稳压二极管。

V1选用S9013硅NPN型晶体管；V2选用3DD15D或B U406硅NPN型低频大功率晶体管。

VF1选用3 DJ6型结型场效应晶体管；V F2选用V40AT型MOs场效应晶体管。

IC1选用NE555型时基集成电路；IC2选用TWH8778型电子开关集成电路；IC3选用LC179型报警专用集成电路。

T选用36cm（14in）或43 cm（17in）黑白电视机用行输出变压器。使用一体化行输出变压器时，可省去VD。若采用电警棍中的高压一体化模块，则可直接取代电路中的高压发生器。

BL选用8n、5一8W号筒式电动扬声器。

A1可选用lomm x lomm的铜片自制，安装时应靠近所监护的金属物品，但应注意对地绝缘良好；高压发生器的输出端电极A2应与门锁、金属门窗、保险柜等物品相连，接地端应与大地连接。

S可采用触头容量为5A的电源开关，应安装在隐蔽处，平时处于关闭状态，以免家人误触发电路而遭电击。

GB可选用12V、容量为12A·h以上的免维护蓄电池。

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关于自制交流自动稳压器

　目前在我国偏远的山区及农村，电网电压极不稳定，而且电压普遍偏低，有的电网电压只有120V左右。在这样的电网中，电视机及其它家用电器就无法正常使用了。市场上虽有较多的稳压器，但使用起来效果并不怎么好，且售价较高。笔者为了解决这一问题，特设计了一台造价不高、元器件易购的稳压器，适合无线电爱好者自制。

　　电路原理：本稳压器的电路原理如下图所示。它主要由供电、基准电压、电压取样比较等几个单元电路组成。

　　市电从变压器的1、2头输入，3、4头为自耦调压抽头，5、6头为控制电路的电源及取样抽头。市电电压正常时，因C点电压始终为3V（即R1降压DW稳压所得），A、B点均大于3V，故A1、A2输出低电平；当市电电压下降时，5、6头的电压也随之下降，A点电压也跟着下降，当A点电压下降到低于3V时，A1输出高电平，使三极管V1饱和导通，继电器K1吸合，将调压器输出调于1、3头；当市电电压继续下降时，同理B点电压低于3V时，A2输出高电平，V2饱和导通，继电器K2吸合，输出端调至1、2头。

　　反之，如果电压升高时，B点电压也随之升高，当B点电压高于3V时，A2输出低电平，V2截止，K2释放，输出端调至1、3头；当市电电压继续升高时，A点电压高于3V，A1输出低电平，V1截止，K1释放，输出端调至1、2头。A1、A2为运算放大器，在这里作电压比较器用；IC1为三端稳压块，它为运算放大器及继电器提供供电电源；VD5、VD6为保护二极管。

　　元器件的选择：IC1选用LM78L06。A1、A2选用LM358。V1、V2选用9013。继电器选用4123、电压为6V。DW选用3V稳压管。VD1～VD4选用1N4007，VD6选用1N4148。变压器的铁芯可根据稳压器功率而定，笔者选用的是E型24铁芯，线圈参数为：1～2用φ0.22mm漆包线绕1800圈；2～3用φ0.27mm漆包线绕400圈；3～4用φ0.27mm漆包线绕850圈，5～6用φ0.21mm漆包线绕145圈。其它元件参数按图中所标注选用。 安装与调试：本稳压器应安装在金属机壳内，并具有较好的散热孔，在电路装配完成后将RP1及RP2调至最大阻值，用调压器将输入电压调至180V，然后调RP1将A点电压调整在2.9V，此时A1输出高电平，V1导通，继电器K1吸合，将输出端自动调至1、3头，输出电压为220V左右；然后再调调压器使输入电压为140V（此时输出电压为180V），调整RP2，使B点电压为2.9V，此时A2输出高电平，V2导通，继电器K2吸合，将输出端自动调至1、4头，使输出电压再次升高到220V左右。按图中所给数据，在电网电压低至120V时，电视机仍能正常收看。需要说明的是：由于继电器的吸合电流大于释放电流，输出电压会有一定的误差，需要反复调整RP1和RP2，以达到最佳状态。

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OLE技术在输电材料检测报表设计中的应用

引言

PowerBuilder是一种优秀的数据库前端开发工具，在客户机/服务器应用市场一直处于领先地位，特别是数据窗口在数据检索和处理方面功能十分强大，在制作一些简单报表时，利用数据窗口可以快速生成。但对于复杂的报表，如多层表头报表、不规则报表，其格式、大小、字体设置等经常需要动态调整，用PowerBuilder一般方法制作，需花费大量的人力和时间。例如制作多层表头时，一般采用Tabular和Grid风格的数据窗口将各个字段用手工方式拼接出来，当报表格式发生微小变化时，就需要重新调整和设计，给开发维护人员增加额外的负担[1]。

Microsoft　Excel是优秀的办公软件，制表功能强大，可以轻松制作复杂的报表。输电材料检测报表格式复杂，且有严格的限制，虽然PowerBuilder提供了丰富的数据显示格式，但其制表功能远不如Excel强大，所以本软件采用对象链接与嵌入技术(以下简称OLE技术)，利用PowerBuilder对OLE的支持，解决了PB、Excel与Oracle之间的通讯，将PB强大的数据检索、处理功能和Excel优良的制作复杂报表功能结合起来，实现不同应用程序间的有机结合，从而实现了基于客户机/服务器的复杂报表的制作和报表查询功能。

1　系统的相关技术

OLE技术提供了一种使Windows应用程序之间共享数据和程序的机制。通过OLE技术的应用程序不仅可以传送数据，还可以对其它应用程序所提供的链接与嵌入对象进行远程访问和操作。PB提供了对OLE的支持，PB以OLE控件作为容器，从中调用OLE服务器应用程序来显示和操纵OLE对象。

OLE控件在PB窗口中创建，用户可以激活OLE控件，并使用由OLE服务器应用程序提供的功能编辑其中的OLE对象，也可以通过编程激活OLE对象，并向OLE服务器应用程序发送命令使OLE交互自动化。激活方式有2种：即席激活(in-place)和离席激活(offsite)。即席激活状态下服务器应用程序所带的菜单将与PB应用程序菜单合并，开发人员可以在菜单画笔中设置这2个菜单的合并方式。离席激活意味着启动服务器应用程序，而OLE控件中的对象将作为一个文档在服务器应用程序(这里是Excel)的窗口中打开。此时服务器应用程序中的菜单都提供给了用户，离席激活一个控件的脚本：ole_1.activate(offsite!)。

OLE对象有链接和嵌入2种方式。嵌入对象的数据是存储在应用程序中的，在开发过程中。嵌入对象存储在应用程序的应用库(.PBL)中，当生成应用后，这些数据将存放在.EXE或.PBD文件中，嵌入对象中的数据为用户提供了一个模板或一个起点。虽然在程序的运行中可以修改，但修改的数据不会被保存。对象嵌入方式适用于模板或其他固定的基础源数据，用户每次从OLE对象中获取模板，进行编辑后把结果存到其他数据库或文件中。链接对象的数据放在应用程序以外。当链接一个对象时，在PB应用程序中不存放数据文件，而是存放引用数据的指针。使用链接的数据，对数据的处理和保存都由服务器应用程序负责。链接方式应用于需要多个应用程序共享的数据文件，任何一个应用程序修改了数据文件，都将影响到所有链接该文件的应用程序。本软件采用离席激活嵌入方式。

2　报表的生成

输电材料包括绞线、防振锤、阻尼线、绝缘子等，这里以绞线为例。常用绞线有5种，需要生成5种检测报表。生成检测报表的开发流程图见图1。　

2.1　系统运行环境

该系统采用客户机/服务器模式，服务器端操作系统采用Windows　NT4.0或　Windows2000　Server。后台数据库管理系统采用关系型数据库Oracle8.0.。客户端开发工具采用PowerBuilder8.0。客户端操作系统采用Windows98或Windows2000服务器或专业版。　

2.2　报表的实现

后台数据库端检测报告表exam-report的逻辑结构见表1。

报表格式复杂，共3～4页。第1页是封面，第2页包括检测仪器设备等，第3～4页是报表检测数据，主要包括检测项目、标准、结论、评定结论。

用Excel制作出各种绞线模板，采用合并单元格方法，这样单元格都有明确的地址。图2为生成后的钢芯铝绞线报表第3页。图中电阻率的检测标准单元格地址是E9。检测项目的内容在模板中做好，单元格位置不能随意调整，否则自动生成的数据会发生混乱，须重新调整程序。Excel绞线模板存放于PB开发程序所在的文件夹中。样品编号、检验结果、评定由用户输入。　

在PB中创建窗口w-exam-report，在窗口中创建检测标准数据窗口控件dw-3、检测设备数据窗口控件dw-4、生成报表数据窗口控件dw-1、报表编号dw-2、命令按钮(cb-报表、cb-清空、cb-退出)、创建用户自定义事件(ue-ljx、ue-gxljx、ue-dxgjx、ue-lbgjx、ue-gxlhjjx)、单选按钮rb-导线、rb-地线。

窗口中创建一个OLE控件ole-1，选择Excel应用程序为其对象，系统根据用户选择的绞线类别、型号调入相关的绞线模板，并根据检测类别和导线、地线的不同自动生成报告编号。激活OLE控件，此时调用了Excel应用程序，并提取数据库中的有关数据(检测设备和检测标准)，通过数据窗口getitemstring()函数写入Excel工作表的相关地址中，检测数据的输入、另存为.xls文件、修改、字体设置、打印报表全部在Excel环境中完成。部分代码如下。

a.　在窗口w-exam-report的open事件中添写如下代码建立数据窗口与事务对象的连接

c.　用户自定义事件ue-gxljx的部分代码

filecopy(‘gxljx.xls’,‘tmp.xls’,ture)　

即拷贝文件gxljx.xls到tmp.xls，tmp.xls是临时模板，全覆盖方式；

(‘g2’).value=bgbh

即创建报表第1页，将报告编号添入Excel单元格地址(g2)中；

即创建报表第3页，dw-3　检测标准数据窗口，从数据库检测标准表中提取检测标准。

报表设置完成后将整个报表以Blob(二进制大对象)型存入Oracle数据库表exam-report的Blob型列中，保证了数据信息的完整性，便于查询和修改。这样即使将来检测标准调整，检测报表中的信息也不会随之改变，可用SelectBlob函数和UpdateBlob函数从数据库中检索和修改检测报表。

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基于EM78P156E的自动红外控制系统设计

　　摘要：EM78P156E是台湾仪隆电子公司生产的CMOS型8位单片微控制器。它功耗低，速度快，资源丰富，且价格低廉。可用于多种控制领域。文中介绍在EM78P156E控制下的红外水龙头的实际电路和设计思想，同时还给出了该自动红外控制水龙头的控制程序框图。

　　关键词：单片机 低功耗 控制 水龙头 EM78P156E

1 概述

　　EM78P156E是台湾义降电子公司采用CMOS技术制造的8位单片机，它具有低功耗、高速度等特点，其内部含有看门狗、RAM、ROM、可编程计时/计数器、内外部中断、SLEEP模式及双向三态I/O口，其丰富的应用资源和低廉的价格已使其在各个应用领域取得了重大成功，如充电器，遥控器，语言复读机，汽车防盗报警器，无绳电话等。

　　笔者依据EM78P156E的特点设计了一个可应用于红外自动水龙头产品的实用电路，并在试用后取得了良好效果。

2 EM78P156E的特点

　　EM78P156E的管脚图，它的主要参数和特点如下：

　　●工作电压：2.5V～5.5V。

　　●工作频率范围：采用晶振时为：DC～36MHz；采用RC振荡器时为DC～4MHz（5V）：

　　●低功耗：在5V/4MHz条件下的电流消耗为2mA，在SLEEP时为1μA；

　　●具有OTP型，其程序存储器为1k×13；

　　●具有多种振荡形式，带有SLEEP省电模式；

　　●内含14个特殊功能寄存器，含48×8bit内部RAM；

　　●可由软件控制双向I/O口，以构成上拉电阻、下拉电阻或集电极开路输出。

3 红外水龙头的工作原理及特点

　　红外水龙头的工作原理图。它是利用红外发射电路和接收电路配合单片机来工作的。发射电路定时间歇发射发外脉冲，当人要洗手时对红外产生反射，从而使接收电路接收到红外信号，再由单睡机控制电磁阀打开水龙头出水，当人手离开时，接收电路无法收到反射信号，单片机则控制电磁关闭水龙头。为使这种家用或公共场合用的产品具有更高的安全性和可靠性，设计者普遍使用电池作为工作电源，因而对电路整机的功耗要求应足够的小，一般来讲应该从以下几个方面来减少功耗：

　　（1）为了便于电磁阀的驱动，采用4节1.5V电池供电，CPU工作使用HT1033稳压输出的3.3V电压，以降低CPU的工作功耗。为防止在电池电压降低后红外水龙判断的工作可靠性下降，该电路设计有电池电压检测电路，当电池电压降低到一定程序时，电路具有通过指示灯闪烁提醒用户更换电池的功能。

　　（2）为电磁阀的控制电路，它通过两个I/O控制脚电平的翻转来对电磁阀进行开/关控制。电磁阀开关动作的控制脉冲宽度可选为30ms，随着该脉冲宽度的增加，电路的功耗将会加大，但如果该脉冲太窄的话，一方面无法驱动电磁阀工作，另一方面还会使电池电压下降从而电磁阀失控。因而应采用软件进行判断补偿：当计数电磁阀开关次数达到一定数值时，应适当增加电磁阀控制脉冲宽度，也可以根据使用次数逐级增加脉宽。这样既能稳定控制电磁阀又能合理分配使用能量。

　　（3）该红外水龙头的发射/接收电路。发射电路中的稳压二极管起着稳定发射距离的作用，它能保证电池电压下降后发射距离保持稳定。该发射电路以间歇方式工作，它每隔0.5秒发射一次脉宽为50μs的窄脉冲。接收电路也采用间歇供电方式，在CPU做发射脉冲的时候打开接收电路的工作电源，然后检测是否收到反射脉冲。检测完毕后再关闭接收电源。

　　（4）在设计CPU软件时，由于EM78P156程序存储器的容量为1k，因而可以将多种冲水功能程序放大同一片OTP芯片中，工作时再从I/O口管理判断应执行的功能段。这样可以减少产品库存，并提高利用率。WDT看门狗的打开信号可作为SLEEP工作模式的唤醒源，如果WDT的基本定时周期为18ms，那么，WDT看门狗应在大约每隔0.56s时产生一次看门狗复位动作。另外，该红外水龙头还设计有连续出水一分钟自动关闭电磁阀的功能。这是为在异物阻挡使单片机误判断时，不致于水流不停而设计的。图5所示是该红外水龙头的软件工作程序方框图。

4 结束语

　　该设计思路已经在产品中得到了验证，该产品已经进入了批量生产阶段，其整机功耗电源水于35μA。另外，低廉的成本和超长的电池使用寿命都为该产品的推广和应用提供了极大的发展空间。

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