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比赛作品：基于HLW8012的功率测量板设计（含原理图、PCB源文件、源码及BOM清单等）-电路方案

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简介：
本项目提供了一种基于HLW8012芯片的高效功率测量解决方案，包括详细的原理图、PCB布局和相关代码。此外还包含了全面的物料清单（BOM），旨在为电子爱好者和工程师们在设计电力监控系统时提供便利与参考。 HLW8012功率测量电路的功能概述如下：该电路基于STM32F103C8T6芯片，通过输入捕捉接口读取HLW8012的功率数据，并将这些数据通过串口上传到PC界面进行显示。 视频演示展示了使用HLW8012实现的功率测量PCB电路板实物。此外，还提供了该电路板的原理图和PCB截图以及焊接好的实物图片展示。附件内容也包含相关资料。

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  • 比赛作品：基于HLW8012的功率测量板设计（含原理图、PCB源文件、源码及BOM清单等）-电路方案
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    本项目提供了一种基于HLW8012芯片的高效功率测量解决方案，包括详细的原理图、PCB布局和相关代码。此外还包含了全面的物料清单（BOM），旨在为电子爱好者和工程师们在设计电力监控系统时提供便利与参考。 HLW8012功率测量电路的功能概述如下：该电路基于STM32F103C8T6芯片，通过输入捕捉接口读取HLW8012的功率数据，并将这些数据通过串口上传到PC界面进行显示。 视频演示展示了使用HLW8012实现的功率测量PCB电路板实物。此外，还提供了该电路板的原理图和PCB截图以及焊接好的实物图片展示。附件内容也包含相关资料。
     
  • 频率比较器电路原理图及PCB源文件和BOM等-电路方案
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    本资源提供了一种频率比较器电路的设计资料，包括详细的原理图、PCB设计文件以及物料清单（BOM），是电子工程师进行同类项目开发的理想参考。 频率比较器是一种电路设计用于从两个输入信号的频率对比中获取一个参考电压水平。该电路由两路输入组成：一路使电容器部分放电，另一路使其充电。这样，电容上的平均电量（即所需的参考电压）会根据这两个输入信号的频率变化。 在静止状态下，通过R3和R4组成的分压器将C1充至一半电压。当其中一个信号供给晶体管T1基极时，它依据输入频率进行开关操作。电路的主要作用是产生一系列与输入信号频率相关的脉冲来控制晶体管T2的开闭状态，从而让电容C1以第一路输入信号的频率放电。 如果两个输入频率相等，则充电和放电周期相同，导致通过C1的电压等于电源电压的一半。当一个输入频率高于另一个时，通过电容器C1的实际电压会偏离4.5V：若第一个输入频率较低，则该值大于4.5V；反之则低于此值。 为了测试电路性能，我们分别将K1端口连接至5kHz信号源、K2端口连接至2.5kHz信号源，并由9伏电源供电于K3。经测量发现，在这种情况下输出电压为3.7V（小于4.5V）。当调换输入频率后即第一个输入点改为较低的频率时，测得的输出电压上升到5.3V以上。
     
  • 比赛作品：基于AD8232的心电及心率监测系统（含原理图、PCB和源码）-电路设计方案
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    本项目设计了一款基于AD8232芯片的心电及心率监测系统，提供详细电路原理图、PCB布局以及完整源代码，旨在为医疗健康领域提供准确可靠的数据支持。 AD8232单导联心率监测器设计介绍：这款低成本且高效的模拟设备能够测量心脏的心率活动。它通过绘制心电图或输出信号的方式帮助我们进行有效的监控与分析。由于ECG（心电图）通常会受到大量噪声的干扰，而AD8232则利用一个运算放大器来从PR和QT间断中提取出有用的生物电信号。 AD8232是一款专为ECG和其他生物电测量应用设计的集成信号调理模块。它能够在存在运动或远程电极放置引起的噪音情况下有效地获取、放大及过滤微弱的生物电信号，从而使得超低功耗模数转换器（ADC）或者嵌入式微控制器能够轻松采集输出信号。 AD8232心率监测传感器特性包括：工作电压为3.3V；提供模拟输出；电极断开检测功能；休眠模式控制引脚；LED指示灯以及用于生物医学垫连接的3.5mm插孔。此外，还包含原理图和PCB源文件、基于Arduino单片机测试代码及设计说明等资料。 实物图片展示：（此处省略具体图像描述） 附带内容包括AD8232心率监测传感器的详细原理图与PCB源文件以及数据手册等相关文档。
     
  • 电子计步器设计与实现，含原理图及PCB源文件、源代码和BOM清单-电路方案
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    本项目提供一款全面的电子计步器设计方案，包括详尽的原理图、PCB布局文件、配套源代码以及物料清单（BOM），旨在为工程师和技术爱好者们打造一个完整的硬件开发参考。 基于ADI ADXL362的电子计步器系统设计概述如下：采用瑞萨RL78 CPU内核的MCU R7R0C002（48引脚，最高主频为24MHz），实现了具备完整功能的电子计步器。该设备包括按键设定功能，通过四个按钮可以对计步器进行各种设置；LCD显示功能则利用MCU内置的控制器和内部升压方式展示当前时间、步行数及卡路里消耗量等信息。 此外，系统能够根据3轴MEMS加速度传感器ADXL362检测到的数据计算出实际行走的步伐，并结合用户设定的体重与步长参数来估算每日的能量消耗。内存功能则将重要的数据如步行数量保存在具有掉电保护机制的内部闪存中，确保信息的安全性。 该设计还附带了详细的硬件电路图和PCB布局文件，以及完整的物料清单（BOM）和源代码。此外，文档内容还包括对软件与硬件设计方案的具体分析讲解。另一份相关的资料则是以ADXL362三轴加速度计为基础的小米智能手环的设计分享。 以上是基于ADI ADXL362的电子计步器设计的主要概述，它展示了如何通过集成先进的传感器和微控制器来创建一个高度精确且用户友好的健康监测设备。
     
  • USB电源开关与PD控制器设计（含原理图、PCB源文件及BOM清单）- 电路方案
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    本项目提供了一种基于USB的电源控制解决方案，结合了智能电源开关和PD协议控制器的设计。包含详细的原理图、PCB布局文件以及物料清单，助力高效开发与应用。 USB电源开关及PD控制器电路功能概述： 该设计提供了一种基于TPS65982的参考方案，适用于USB Type-C 和电力输送（PD）应用中的电源管理。此设计方案能够实现多种功率分配模式以及交替模式（如DisplayPort），支持用户对现有的系统进行调试和开发。 所涉及的重要芯片包括：TPS54335A、TPS65982等。 TPS54335A芯片介绍： 该系列器件为同步转换器，工作电压范围在4.5V至28V之间。此系列产品集成了低侧开关场效应晶体管（FET），无需使用外部二极管，从而减少了组件数量。 特性USB PD 控制器包括： - 符合Type-C标准 - 拉电流和灌电流功率端口开关功能 - 过压及过流保护机制 - 数据端口多路复用能力 - USB低速端点支持
     
  • RF与微波功率检波器资料包（含原理图、PCB源文件、BOM清单及参考代码等）-电路方案
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    本资料包提供全面的RF和微波功率检波器设计资源，包括详细的原理图、PCB源文件、物料清单以及实用参考代码，助力高效电路开发。 RF频率及微波功率检波器设计概述：此设计方案基于ADL6010 RF射频与微波功率检波器，能够将交流信号转换为与其输入幅度成比例的输出电压。该输出表现为线性电压，并且其斜率以V/V rms来量化。 在大多数功率计应用中，输出电压代表了输入信号的稳定直流值。ADL6010具备提取高达40 MHz带宽内RF信号包络的能力。 实物图显示：一款12位、采样率为1 MSPS的ADC（型号为 AD7091R）对检波器输出进行取样，采集的数据经由数据处理板传输至PC机上进一步分析。该ADC内部配置了2.5V基准电压源用于设定满量程电压；若需更高的满量程电压，则可通过外部参考电压来实现。 整个系统需要校准以确保准确性：由于其输出与输入波形频率相关，因此测量调制信号时还需额外应用一个修正因子。为此提供了一款带有简易图形界面的PC软件(CN-0366评估软件)，用于执行必要的计算任务。 ADL6010检波器是一款45dB包络检波器，适用于从500 MHz到43.5 GHz的工作频段范围内使用。它的线性电压斜率大约为5.9 V/V rms，并且能够检测−30 dBm至+15 dBm或−43 dBV至+2 dBV（基于50欧姆系统）的绝对输入范围。 该检波器利用一个专有的八肖特基二极管阵列，结合创新性线性化电路来形成相对于输入均方根电压幅度的比例因子（传递增益），标称值为5.9。通过使用输出平均电容，ADL6010能够检测具有可变包络的信号；然而对于相同的输入功率水平，则需要一个校正系数以补偿因频率变化导致的输出电压差异。 公式说明了VOUT与均方根输入电压VRFIN之间的关系： \[ V_{\text{out}} = \text{slope} \times VRFin + Intercept \] 其中，Slope约等于5.9 V/V rms（在10 GHz时），Intercept则是当数据延长至Y轴的交点值。
     
  • 3GHz手持频谱分析仪设计（含原理图、PCB、源代码及BOM清单等）-电路方案
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    本项目提供一款3GHz手持频谱分析仪的设计方案，涵盖详细的原理图、PCB布局文件、源代码和物料清单。适合电子工程师和技术爱好者深入研究与实践。 3GHz手持频谱分析仪特性介绍：这款手持设备的最大工作频率可达3GHz，并配备射频探测功能（最高至6GHz）及数据记录仪功能。无需连接外部PC或其他电脑，即可用于检测或调试无线系统并提供远程操作的有线串行接口。该仪器的人机界面采用液晶屏LCD显示菜单和手动控制键。 内部结构方面，3GHz手持频谱分析仪主要包括本振（LO）、混频器及中频(IF)系统。Si4012芯片用于生成960MHz频率信号以支持射频发射，并提供双线式接口进行控制；Maxim 2680负责实现混频功能；而通过Si4431在特定范围内完成IF系统的收发任务。 此外，设备使用ADL5519功率检波器来检测短波脉冲信号，无需设定具体频率。该器件可监测高达6GHz的频率，并以20kHz采样率工作。每隔十秒记录最大输出电平及当前检测频率至SD卡槽中保存数据变化情况；同时此接口也支持更新内部固件。 供电方面，3GHz手持频谱分析仪可以使用两节AA电池或镍氢充电电池运行，或者通过适配器连接到外部电源给镍氢电池充电。
     
  • 基于AD7195的精密电子秤设计（含原理图、PCB源文件和BOM等）-电路方案
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    本项目详细介绍了一种采用AD7195芯片的高精度电子秤设计方案，包括完整的原理图、PCB布局文件及物料清单。适合于对精准测量有要求的应用场景。 AD7195是一款超低噪声、低漂移的24位Σ-Δ ADC，内置PGA（可编程增益放大器）和驱动器来实现称重传感器的交流激励功能。这款器件集成了大多数系统构建模块于单芯片中，从而简化了电子秤的设计过程。 AD7195在输出数据速率从4.7 Hz到4.8 kHz范围内均能保持稳定的性能表现，适用于低速工作的电子秤以及高速度需求的应用场景。 实际测试设置采用的是一个6线式称重传感器。除了激励、接地和两个输出连接之外，该传感器还配备了两个检测引脚。这些检测引脚分别与惠斯登电桥的高端和低端相连，在线路电阻导致压降的情况下仍能精确测量出电桥产生的电压。 此外，AD7195具备差分模拟输入功能，并接受差分基准电压。称重传感器中的SENSE线连接至AD7195的基准电压端口，构成了比率式配置方式，从而不受电源激励电压低频变化的影响，也无需使用精密的基准电压源。 对于4线式的称重传感器而言，则不存在检测引脚，在这种情况下ADC的基准电压引脚会与激励引脚EXC+和EXC-相连。然而在这种配置中由于线路电阻的存在会导致在EXC+/ EXC–引脚与SENSE+/ SENSE-之间产生压降，因此系统并非完全比率式。
     
  • 竞赛作品-门禁系统全面设计方案（含原理图、PCB源文件及源代码等）-电路解决方案
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    本项目提供了一套完整的门禁系统设计，包括详细的原理图、高质量的PCB布局以及完整的源代码。旨在为用户提供一个可靠且易于实施的安全访问控制系统方案。 门禁系统设计要求：基于ATmega328单片机进行设计，包括通话、振铃、摘机、开锁等功能，并且需要有键盘和显示电路。 设计思路： - 系统使用AD转换器（ADC）、UART通信接口、PWM信号生成以及SPI总线。 - 为满足体积要求，采用Arduino Nano作为主控板。语音采样通过驻极体麦克风完成，经过200倍前置放大后进行8位AD采样，采样率为8kHz，确保电话音质标准。 - 考虑到通信的多对一特性以及10~100m的距离需求，选择485通信方式，并设定通信速率达到512Kbps以满足语音和控制信号传输的需求。同时采用PWM进行音频播放支持。 硬件设计分析： - Arduino Nano主控板直接使用Arduino Nano版本，通过拨码开关切换485通信与下载程序的0、1脚功能。 - 整个系统由外部提供12V电源供电，用于驱动继电器和LM386功放芯片。此外，使用LM2940将电压转换为所需的5V，并且Nokia 5110显示屏直接采用Nano板上的3.3V电源供电。 - ADC键盘电路中由于Arduino接口数量有限制，因此选择ADC键盘实现按键输入功能，最多支持一次性挂载20个按键。每个分压电阻使用的是1kΩ规格的元件，并且具有良好的线性度表现。 - 485通信模块采用了两片MAX485芯片构建全双工通信架构，在实际测试中发现即使在较远距离（如10米网线）或较高波特率（2Mbps）下也能保持稳定不丢包的性能。 - 麦克风采样电路部分，使用普通驻极体麦克风作为音频采集设备，并通过LM358运算放大器进行前置放大处理后送入AD转换模块完成数字化过程。 - 功放设计采用经典方案——LM386芯片。PWM信号经过积分滤波之后再输入功放，在12V供电条件下声音质量更佳，噪音和失真现象减少至可接受范围内。 - 开锁功能通过继电器实现，并且在电路中增加9014晶体管以提供额外电流支持并用二极管吸收反向电动势防止损坏。 最终测试结果表明：系统能够在12V供电环境下清晰地完成语音通信，声音响亮并且几乎没有噪音干扰。可以灵活调整从机地址（范围为001~999），同时其他功能如开门操作和交互界面等也已基本实现。
     
  • 0.3%精度数字电桥及LCR测量设计方案（含原理图、PCB、源程序、BOM等）-电路方案
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    本项目提供了一种高精度数字电桥设计及其LCR测量解决方案，包含详尽的设计文档如原理图、PCB布局和源代码，并列出物料清单(BOM)。 数字电桥是一种能够测量电感、电容、电阻及阻抗的仪器。早期采用的是真正的电桥方法进行阻抗测量，但随着现代模拟与数字技术的进步，这种传统方式已被淘汰。尽管如此，“LCR电桥”这一术语仍然被广泛使用至今。如果该设备采用了微处理器，则被称为“LCR数字电桥”。用户通常也称这些仪器为：LCR测试仪、LCR电桥、LCR表或LCR Meter等。 这款数字电桥的设计经过了多次试验，基本确定其精度可以达到0.3%，实测误差总是小于0.2%。为了实现这一精度水平，需要进行逐档校准；如果不执行此步骤，则默认的测量精度为0.5%。要确保达到0.3%的精确度，必须对六个特定增益档位（包括20欧姆、1千欧姆、1万欧姆、十万欧姆以及三倍和九倍增益）进行幅值校准，并且至少需要在三个相位档位上进行校正：即十万欧姆档、三倍及九倍增益。 设计说明中附有源程序，同时也提供了PCB（印刷电路板）的设计文件。这些文件可以通过Sprint-Layout 5.0软件打开查看。请注意，由于作者没有实际制造和测试过该设备，因此无法保证提供的信息完全准确无误，请自行检查确认是否有任何错误或遗漏。 尽管设计说明中未提及具体的联系方式或其他链接地址，在进行电路板制作前务必仔细核对相关文件的准确性与完整性是非常重要的。