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基于STM32的无线DMX控制电路方案

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简介:
本项目提出了一种基于STM32微控制器的无线DMX控制系统设计方案,旨在通过无线技术实现灯光效果的远程操控与自动化管理。 该项目介绍了一款手持式DMX控制器。该设备能够对采用DMX512协议的灯具以及通过单片机控制的灯具进行地址遍历与节目播放,并支持串行连接方式下的灯光程序执行。此外,这款控制器具备WiFi功能,用户可以通过手机端的应用程序实现远程操控,在不直接接触设备的情况下完成灯具地址设定及节目的切换。 最新版本还引入了RDM(Remote Device Management)协议的支持,使用户能够对兼容此协议的灯具进行管理和接收状态反馈信息。 该手持式控制器的主要特点包括: 1. 可以在同一个端口上无缝转换串行信号和DMX信号,实现同时控制两种类型灯光设备的功能; 2. 用户可以通过手机应用软件远程操作灯具,在不接触硬件的情况下观看效果变化; 3. 输出接口具有工业级别的防静电及抗雷击保护机制; 4. 内置一块2.8寸LCD显示屏,能够根据用户需求实时更新菜单信息; 5. 支持标准RDM协议,并能显示包括制造商名称、电压电流值、温度以及通道工作状态在内的多项参数。 这款控制器整合了多种控制方式和不同类型的灯具地址分配方法,为解决复杂的灯光控制系统提供了一种有效的解决方案。

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客服
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  • STM32线DMX
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    本项目提出了一种基于STM32微控制器的无线DMX控制系统设计方案,旨在通过无线技术实现灯光效果的远程操控与自动化管理。 该项目介绍了一款手持式DMX控制器。该设备能够对采用DMX512协议的灯具以及通过单片机控制的灯具进行地址遍历与节目播放,并支持串行连接方式下的灯光程序执行。此外,这款控制器具备WiFi功能,用户可以通过手机端的应用程序实现远程操控,在不直接接触设备的情况下完成灯具地址设定及节目的切换。 最新版本还引入了RDM(Remote Device Management)协议的支持,使用户能够对兼容此协议的灯具进行管理和接收状态反馈信息。 该手持式控制器的主要特点包括: 1. 可以在同一个端口上无缝转换串行信号和DMX信号,实现同时控制两种类型灯光设备的功能; 2. 用户可以通过手机应用软件远程操作灯具,在不接触硬件的情况下观看效果变化; 3. 输出接口具有工业级别的防静电及抗雷击保护机制; 4. 内置一块2.8寸LCD显示屏,能够根据用户需求实时更新菜单信息; 5. 支持标准RDM协议,并能显示包括制造商名称、电压电流值、温度以及通道工作状态在内的多项参数。 这款控制器整合了多种控制方式和不同类型的灯具地址分配方法,为解决复杂的灯光控制系统提供了一种有效的解决方案。
  • STM32双闭环直流机(BLDC)设计
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    本设计提出了一种基于STM32微控制器的双闭环控制系统,专门针对直流无刷电机(BLDC)进行优化。通过电流与位置反馈实现精准调控,提升BLDC电机性能及效率。 本段落档介绍了基于STM32的无刷电机双闭环控制的设计。硬件电路主要包括三部分:电源稳压、STM32控制部分以及驱动部分。附件内容包括该硬件电路设计原理图(PDF格式)、LabView2009上位机程序和整个设计源代码。
  • ESP32人机飞行
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    本项目设计了一种基于ESP32微控制器的无人机飞行控制系统。通过集成传感器和执行器,实现了稳定、高效的飞行性能,适用于多种无人机应用场景。 我们为无人机制造的小型PCB板规格如下:2层FR-4材质、尺寸36.2 x 36.2 mm、厚度1.6 mm;表面处理采用带铅的HASL工艺,绿色阻焊剂及白色丝印。 此电路板用于ESP32和MPU-6050传感器进行轴向控制,并通过PWM信号实现电机控制。
  • STM321700W双设计
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    本设计提出了一种基于STM32微处理器的高效能1700W双电机控制系统方案,旨在实现对两个电机的同时精准控制。通过优化硬件电路和软件算法,该系统能够提供高效率、低能耗的动力输出解决方案,适用于各种高性能电动设备。 基于STM32F103 和STGIPS20C60的双电机控制器设计适用于汽车电子行业中的高功率应用。该设备提供了一个完整的解决方案,涵盖无传感器磁场定向控制(FOC)以及数字有源功率因数校正(PFC)。其中的核心组件是STGIPS20C60智能功率模块,它是一个小型低损耗的三相IGBT桥,适用于马达驱动和空调系统。 双电机控制器参数如下: - 额定功率:1300W - 最大功率:1700W 数字PFC部分包括一个单级升压转换器,采用STGW35HF60W或STW38N65M5以及相应的二极管(如STTH15R06D 或 STPSC1206D)来实现。此外还包含交流主电源电流检测、直流母线电压检测等功能,并且具有硬件过流保护和欠压保护机制。 逆变器部分使用了SDIP 25L封装的STGIPS20C60模块,用于驱动第一个电机。该系统具备三相或直流链路电机电流感应能力以及热沉温度测量功能等额外特性。 控制单元则基于STM32F103RCT6微控制器实现双电机和PFC的集中式管理,并通过MC连接器支持第二台电动机功率阶段(兼容STEVAL-IHM021V1、 STEVAL-IHM024V1 或 STEVAL-IHM032V1等插件板)。同时,它还具备SWD编程与调试接口及JTAG编程功能。 其他特性还包括光隔离的UART通信、用户按键、复位按钮和电位器等功能。电源方面则提供+15 V 和 +3.3 V 的供电电压,并且符合RoHS标准要求。 实物图片展示了该控制器的设计原理图,Gerber文件以及设计说明等相关资料。
  • STM32逆变焊机源数字
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    本项目设计了一种基于STM32微控制器的逆变焊机电源数字控制系统,实现了高效、稳定的焊接电源输出,适用于各种工业焊接需求。 前言:将直流电转换成交流的过程称为逆变;实现这种变换的装置叫作逆变器。由嵌入式微处理器控制并为焊接电弧提供能量,并具备各种焊接方法所需性能的逆变器,即为数字化逆变焊机或称数字化弧焊逆变器、 数字化逆变式弧焊电源。目前各类数字化逆变焊机已应用于多种焊接技术中,并逐渐成为更新换代的重要产品。 原理:通常采用三相交流电供电,经整流和滤波后变成直流电,再将其转换成几千到几万赫兹的中频交流电,通过中频变压器降至适合焊接所需的几十伏特交流或直流电压。整个过程借助于DSP、ARM等嵌入式微处理器完成,并具备功能丰富、产品稳定可靠、输出精确度高以及优良的焊接性能等特点。 本设计的优点:电源的发展趋势在于控制器的数字化。当前市场上的大多数数字化产品价格相对较高,而此设计方案则使用TM32系列单片机进行经济型数字化弧焊电源控制器的设计和实现。该控制器采用数字式PI方法对输出电流进行控制,并具备按键操作、液晶显示、过流保护及过热保护等功能。此外还具有良好的扩展性,可以通过修改程序来增强系统的功能。 主电路硬件设计: 1. 控制系统总方案:逆变电源是最新发展的技术之一。其核心思想在于使用电子控制系统以电流电压负反馈闭环控制为基础获得所需的外特性、调节特性和动态特性。输入输出关系为U=q*E/n,其中q=T1/(T1+T2)*100%, U代表电源的输出电压; E是逆变器的直流输入电压,n表示高频变压器的比例系数,而 q 是占空比。由于E和 n 保持不变,通过改变占空比 q 可以调节电源输出电压值。根据上述公式,我们选择定频率调脉宽的方式进行控制。 2. 电路拓扑结构:本设计采用全桥逆变主电路来实现功能需求。其工作原理为:家用交流电经过变压器降压后整流和滤波变成直流电压,并供给由功率MOS管IRF840与高频变压器组成的逆变电源,四个功率管通过控制信号交替导通,在二次侧得到交变的输出电压;随后经二极管整流成直流电并提供给负载使用。 3. MOSFET的选择:作为关键元件之一,对它的设计和选择直接影响到整个焊机的安全性和可靠性。基于输入交流220V降压为15V后经过整流滤波后的最大电压值计算得出额定电流应在8A以内;高频变压器工作频率确定在20kHz时,一次侧与二次侧的匝数比设定为20:8,则可以算出MOSFET的工作参数符合要求。因此选择IRF840作为功率管。 控制系统总体结构设计:通过ARM主控板输出PWM信号后经过光耦隔离减少干扰并增强驱动能力直接控制逆变电路中的IRF840,再经高频变压器降压整流滤波最终向负载供电。该方案使得系统响应速度快且抗干扰能力强。 硬件部分包括: 1. 主电路:由供电、电子功率和整流稳压三大部分组成; 2. 电子控制系统:为逆变主电路提供相应的开关脉冲信号以驱动其正常工作; 3. 反馈给定系统:包含检测、设定及比较放大三个环节,负责最终输出电压电流的监测以及反馈到控制器形成闭环控制。
  • STM32矩阵开关设计rar
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    本设计文档提供了一种基于STM32微控制器的矩阵式开关控制系统方案,详述了硬件架构、软件逻辑及其实现细节。 在电子工程领域,基于STM32的矩阵开关控制电路设计是一种常见的应用方式,它结合了微控制器的优势与矩阵开关的灵活性,常用于信号切换、多路输入输出控制等场景。STM32是一款由意法半导体(STMicroelectronics)推出的基于ARM Cortex-M内核的微控制器系列,具有高性能和低功耗的特点,并广泛应用于工业自动化、物联网设备及消费电子产品等多个领域。 理解STM32的基本结构非常重要。该家族包含多种不同型号,它们拥有不同的存储容量、外设接口与工作频率。例如,STM32F103系列采用Cortex-M3内核,而STM32F407则使用Cortex-M4内核,并具备浮点运算单元。这些微控制器通常配备丰富的GPIO端口,用于连接外部设备如矩阵开关。 矩阵开关(也称为交叉点开关或多路复用器)是一种能够将多个输入信号与多个输出信号进行切换的电子元件。在设计中,这种类型的开关常采用数字控制方式,并通过GPIO端口实现选通功能。通常情况下,矩阵开关具有行和列两维结构,通过选择特定的行和列组合来确定具体的通道连接。 基于STM32的矩阵开关控制系统的设计主要包括以下关键环节: 1. **硬件设计**:根据项目需求挑选合适的STM32微控制器型号,并配置相应的GPIO端口。同时需要考虑适合项目的矩阵开关类型,包括其额定电流、电压、切换速度以及通道数量等参数,还需注意抗干扰措施如滤波电路和保护电路的设计。 2. **固件开发**:使用STM32的HAL库或LL库进行编程以实现GPIO初始化、配置及控制。通常会采用状态机逻辑来管理矩阵开关的操作,通过改变行与列端口电平来切换通道,并且需要处理错误检测与异常情况。 3. **通信协议设计**:可能需要用到UART、SPI、I2C等接口与其他设备进行数据交换,接收命令或反馈信息。这要求编写相应的通讯协议栈以确保系统的稳定运行。 4. **软件开发**:上位机应用程序的设计用于发送控制指令并展示状态信息,该部分可能会涉及到GUI界面设计以便用户直观地操控矩阵开关系统。 5. **测试与调试**:硬件装配完成后需进行功能及性能的全面测试,验证所有通道是否能正确切换,并检查系统的稳定性和可靠性。可能需要使用示波器、逻辑分析仪等工具来进行详细调试工作。 6. **安全考量与优化设计**:在满足基本需求的同时还需考虑系统的安全性以及能耗问题。例如通过改进控制算法减少不必要的开关动作以降低功耗;或者安装保护电路防止过压或过流导致的设备损坏等问题发生。 总之,基于STM32的矩阵开关控制系统展示了微控制器技术的强大功能与灵活性,在信号处理、数据传输等复杂应用场合中具有广泛应用价值。通过对该技术深入研究及实践操作,可以灵活应对实际问题并提升系统效率同时降低成本。
  • STM32恒功率线.zip
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    本项目提供了一种基于STM32微控制器的恒功率无线充电解决方案,适用于各种低功耗电子设备。通过优化算法确保稳定高效的能量传输。 基于STM32的恒功率无线充电项目结合了嵌入式系统、无线充电技术和微控制器应用。STM32是由意法半导体(STMicroelectronics)生产的高性能低功耗微控制器,广泛应用于各种电子设备中。在这个项目里,STM32被用作主控芯片来实现对无线充电过程的精确控制,确保输出功率恒定。 该项目提供了完整的源代码和详细说明文档,适合毕业设计参考。这表明除了硬件设计外还包括软件开发部分,学生可以通过这个项目学习如何将STM32微控制器与无线充电技术结合,并在Windows 10或11环境下进行测试。此外,项目还包含演示图片和部署教程,帮助用户理解和实施无线充电系统。 无线充电技术近年来发展迅速,其原理主要基于电磁感应或者磁共振。在这个项目中,STM32负责处理数据采集、功率调节以及安全保护等功能。通过精确控制发射端与接收端之间的谐振频率实现高效且稳定的能量传输,并保持输出功率恒定。 开发此项目的步骤通常包括: 1. **硬件设计**:选择合适的STM32型号,外围电路的设计(如电源管理、驱动电路和无线充电模块)以及PCB布局。 2. **软件开发**:使用STM32CubeMX进行配置并生成初始化代码;编写用户应用程序以实现无线充电算法;可能需要使用HAL库或LL库来操作底层硬件接口。 3. **通信协议**:项目中可能会用到I2C、SPI或者UART等通信协议,以便于STM32与传感器或其他设备之间的交互。 4. **安全机制**:为确保系统运行的安全性,设计了温度检测和电流监控等功能以防止过充或过热等问题的发生。 5. **调试与测试**:使用如STM32CubeIDE或者Keil uVision等开发工具在Windows 10/11环境下进行程序的调试,并且需要通过实际硬件来验证功能及性能。 项目代码存储在一个Git仓库中,主要分支为“master”。用户解压后可以查看项目的具体结构、源代码配置文件以及编译脚本和文档。这使得理解和复现该项目变得更加容易。 这个项目提供了学习者一个实践STM32开发并实现恒功率无线充电系统的机会,涵盖了硬件设计、软件编程与系统集成等多个方面,对于理解无线充电技术及嵌入式系统的开发具有很高的价值。
  • NE555水位
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    本方案介绍了一种利用NE555定时器芯片设计的自动水位控制系统。通过简单的硬件配置,实现对目标容器内水位的有效监控与调控,适用于家庭、农业灌溉等多种场景。 这是一个使用NE555集成电路进行水位控制的电路设计。该系统持续监测高架水箱与地面水箱内的液面高度,并在上部储罐中的水量低于预设水平时启动水泵,当达到设定的最大水平后自动停止泵送以避免溢出。 此外,若下层容器中液体降至预先设置的低限之下,则此电路会优先处理来自顶置蓄水池传感器的信息并关闭泵机。这种机制确保了电机不会在无水状态下运行。所有这些功能都由单一NE555芯片实现控制。 储罐内部装有电极来检测液位,例如上部槽内设三个标记为A、B和C的触点;而下部容器则配备两个分别命名为D及E的传感器杆,如电路图所示。当下层水箱中水面高于两根探针时(即二者均浸没于液体),由于其导电性会使晶体管T1进入饱和状态,并使LED 1亮起。 与此同时,NE555 IC还能接收两个比较器发出的信息。最初假设高位槽为空,则A、B和C三者间无电气连接;而中间触点B经由电阻R5接地,造成引脚2电位被拉低至地势水平,触发下部比较器输出一个负向信号使引脚3的电压上升,继而通过T2管驱动继电器启动泵机工作。 一旦水面上升触及到最上方探针A,则电流将从基准杆C经电阻R7流向A后接地。由于此路径上的总阻抗较低于R7值,使得引脚6电势接近电源电压上限,触发上部比较器向计时单元发信号令其转为高状态,并导致引脚3输出下降至低点使继电器断开泵机。 然而,在水泵运行期间或之后若地面水箱液位降至低于D杆的位置,则晶体管T1将不再饱和且LED 1熄灭,触发器被置为负值。通过向引脚4施加相应电势即可立即重置计时单元至高状态,并强制引脚3输入低信号使继电器断开从而停止泵机。 此外还可以利用按钮SW 1来手动切换水泵的状态;按下SW 2则可将其关闭。电容器C 1和C 2用于抑制由于电力波动可能引发的误操作。
  • TPS23861 PSE
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    本简介介绍了一种采用TPS23861芯片设计的PSE(Power Sourcing Equipment)控制器电路方案,适用于以太网供电设备。该方案具有高效、安全的特点,并支持自动检测和适应不同类型的PD(Powered Device)。 此参考设计采用 TI TPS23861 供电设备 (PSE) 控制器来为以太网供电 (PoE) PSE 系统提供雷电浪涌保护解决方案。该方案的必要性通常取决于目标运行环境以及 PSE 的固有隔离特性,特别是在工业(如 NVR、DVR)和电信应用(例如以太网交换机、网关等)中,雷电浪涌保护是系统设计的重要考虑因素。 采用 TPS23861 实现的 4 端口自动模式 PoE PSE 解决方案具备灵活性,能够支持标准或非标准 PD 的供电需求。该解决方案通过了严格的测试:可以承受高达 6kV 共模浪涌和 4kV 差模浪涌。
  • 蓝牙线手感遥车 - 51单片机设计
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    本项目设计了一款基于STC89C52RC 51单片机的蓝牙无线控制手感遥控车,通过创新电路布局优化了车辆操控性能和响应速度。 本作品使用STC89C52RC单片机与ADXL345加速度模块制作而成。当将加速度模块固定在手上并进行动作时,如向左倾斜,则小车会左转;手右倾则小车右转;手向前或后倾斜分别使小车前进和倒退;若手保持水平不动,则小车停止所有动作。该系统的有效控制范围为10米(开阔地)。 工作原理:ADXL345加速度模块能够测量X、Y、Z三轴的加速度及倾角变化,当人手移动时会改变这些参数值。由于直接测量加速度较为复杂,因此实际操作中主要依据的是倾角数据的变化。一旦检测到某一方向上的倾角满足特定条件,则通过蓝牙模块向小车发送控制指令以实现相应的动作。 作品教程和源代码可从附件下载获取。