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摘要: 简介: 本文就是从物联网的角度出发提出一种以GSM 无线网络为基础, 通过温度传感器, 将用户手机、汽车空调组合成一个小型物联网的应用设计。
随着无线通信、信息传感技术的迅猛发展和日渐成熟, 通过信息传感微控制器和网络将物品联接成物联网, 以实现物品的自动识别、定位、跟踪、继电器和管理为目标的服务已成为可能。现代汽车中的空调一般是利用手工进行控制的,空调只有等到司机进入驾驶室才能开启或关闭,这就使得在炎热的夏天或寒冷的冬天, 刚进入车内时由于空调没有开启,人会感觉到异常的燥热或寒冷,因此设计和制造出能监控车内温度并根据监测到的温度情况来进行提前远程控制开启车内空调系统的设备便提到人们日常生活的议事日程上来,本设计就是为满足这一要求而提出来的。
温度采集模块
系统中的温度采集模块采用DALLAS 公司生产的高精度、高可靠性的DS18B20 温度传感器, 它具有体积小、硬件开销低、抗干扰能力强、精度高的特点, 采用单总线数据通信, 全数字温度转换及输出, 最高12 位分辨率,精度可达±0.5℃, 检测温度范围为-55℃~+125℃, 因此它能满足本系统的设计要求。DS18B20 与微控制器的连接电路见图2 所示。
图2 STC89C52RC 微控制器模块和DS18B20 的连接
继电器开关控制模块
继电器开关模块由TLP521 -4 、ULN2803 和SRD -12VDC 及三极管构成, 由微控制器输出的信号经过三极管构成的开关电路送往TLP521 -4 光耦芯片再通过ULN2803 达林顿管的放大后用来驱动SRD-12DC 继电器, 进而达到控制空调的各种开关的作用, 继电器开关控制模块与微控制器的电路连接图如图3 所示。
图3 继电器控制模块
TC35I 模块
TC35I 模块是Simens 推出的一款双频900/1800 MHz高度集成的GSM 模块。它设计小巧、功耗很低, 可以为很多通信应用提供经济高效的解决方案。它支持EGS900 和GSM1800 双频, 数据传输的内容支持语音、数据、短消息和传真服务, 通信接口采用RS232( 指令和数据的双向传送),供电电源采用单电源3.3 V~5.5 V 的电压, 适用的范围包括: 便携电脑的低功耗通信设备、遥测遥感、远程信息处理和通信等工业领域。本系统中TC35I 与微控制器的电路连接图如图4 所示。
图4 TC35I 模块电路连接图
电源模块
系统电源模块采用了LM78L05 和LM2941S 两控制器将外部12 V 的直流供电电压转换为系统所需要的5 V和4.2 V 的电压, DS18B20连接 如图5 所示。
图5 电源连接
本文就是从物联网的角度出发提出一种以GSM 无线网络为基础, 通过温度传感器, 将用户手机、汽车空调组合成一个小型物联网的应用设计。专为基础的设备汽车空调温度控制系统设计方法, 经实际的制作和调试验证, 该系统能够稳定、可靠地运行, 该系统还具有扩展方便、无线传输距离远,可广泛应用于远距离控制领域。
该文讲述了二极管正向浪涌电流测试的基本要求和标准测试方法,针对标准测试方法存在的不足,设计实现了采用信号控制、电容储能和大功率场效应管晶体管电流驱动的电路解决方案,简洁而又高效地实现了二极管正向浪涌电流的测试。
正弦半波脉冲电流的产生
二极管的规格繁多,常见的额定通态电流从数百毫安到数百安培甚至更高,IFSM测试需要的峰值脉冲电流要求达到数十倍的额定通态电流值。标准的测试方法是采用大容量工频变压器,截取市电交流波形来产生时间常数为10ms、导通角为0°~180°的正弦半波脉冲,如图1。
图1 正向浪涌电流测试电路
用这种方法产生几百上千安培的正弦脉冲电流,所用到的变压器体积重量都非常可观,安装与使用十分不便。一些国外公司的产品对浪涌冲击电流波形有特殊要求,比如要求在正向整流电流的基础上再加一个时间常数为10ms或8.3ms、导通角为0°~180°的正弦半波脉冲电流,或者要求施加连续两个时间常数为10ms或8.3ms、导通角为0°~180°的正弦半波脉冲电流等。显然再采用市电截取的方法,已经很难满足不同器件的测试要求了。
设计思路
大功率场效应管晶体管是一类标准的电压控制电流器件,在VDMOS管的线性工作区内,漏极电流受栅极电压控制:IDS=GFS*VGS[2]。给栅极施加所需要的电压波形,在漏极就会输出相应的电流波形。因此,选用大功率VDMOS管适合用于实现所需的浪涌电流波形,电路形式如图2所示。
图2 VDMOS电流驱动电路
运放组成基本的反向运算电路,驱动VDMOS管的栅极,漏源电流通过VDMOS管源极取样电阻,加到运放反向输入端,与输入波形相加形成反馈,运放输出电压控制VDMOS管的栅极电压VGS,进而控制漏极输出电流IDS[3]。这个IDS就是施加给待测二极管(DUT)的正向浪涌电流。
单只VDMOS管的功率和电流放大能力是有限的,无法达到上千安培的输出电流能力,采用多只并联的方式可以解决这个问题,以达到所需要的峰值电流。常见的连接方法如图3所示。
图3 VDMOS并联方式
本测试方案采用了成熟的电路控制技术,简洁而有效地实现了各种浪涌冲击测试的要求。使用的都是常规易得的元器件,组建的装置体积小重量轻,可以很方便地安装在普通仪器箱中,成为一件标准测试仪器。具有使用灵活、易操作,测试精准度高,安全可靠等特点。
型号 | 厂商 | 价格 |
---|---|---|
EPCOS | 爱普科斯 | / |
STM32F103RCT6 | ST | ¥461.23 |
STM32F103C8T6 | ST | ¥84 |
STM32F103VET6 | ST | ¥426.57 |
STM32F103RET6 | ST | ¥780.82 |
STM8S003F3P6 | ST | ¥10.62 |
STM32F103VCT6 | ST | ¥275.84 |
STM32F103CBT6 | ST | ¥130.66 |
STM32F030C8T6 | ST | ¥18.11 |
N76E003AT20 | NUVOTON | ¥9.67 |