電氣自動化開題報告

時間：2025-02-25 14:19:49 藹媚開題報告我要投稿

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電氣自動化開題報告（精選5篇）

　　在生活中，報告十分的重要，不同種類的報告具有不同的用途。那么你真正懂得怎么寫好報告嗎？下面是小編整理的電氣自動化開題報告，歡迎閱讀與收藏。

電氣自動化開題報告（精選5篇）

　　電氣自動化開題報告 1

　　1.本課題的研究意義本課題的研究意義

　　1.1本課題的研究意義

　　電氣設備檢修是消除設備缺陷通過檢修達到以下目的：消除設備缺陷，排除隱患，保持和恢復設備銘牌出力，提高和保持設備最高效率，電氣檢修及一般安全要求提高設備健康水平，確保設備安全運行的重要措施。使設備安全運行，延長設備使用年限提高設備利用率。開展電氣設備狀態(tài)檢修有重要的意義，可以歸納為以下幾點：被監(jiān)測設備全過程受控.沒有死區(qū);適時維修可避免過剩維修，節(jié)約維修資金;適時維修可避免維修不足，可避免設備帶病工作，減少事故的發(fā)生，減少經濟損失;診斷出設備較精確的剩余壽命，合理使用設備，避免設備浪費或設備壽命不足發(fā)生事故造成損失。

　　2.電氣設備實施狀態(tài)檢修的發(fā)展前景

　　定期維修與狀態(tài)維修是當前世界范圍內廣泛采用的兩種維修制度，定期維修制度缺點較多，逐漸顯示老化過時;狀態(tài)維修優(yōu)點突出，經濟效益和社會效益顯著。目前工業(yè)先進國家均采用狀態(tài)維修制度，實施設備狀態(tài)檢修既是技術方面的發(fā)展進步，也是對現(xiàn)行檢修管理體制的改革，是一項復雜的系統(tǒng)工程，我國現(xiàn)在正由定期維修制度逐步向狀態(tài)維修制度過渡。

　�、俣ㄆ诰S修制度貫徹“預防為主”的原則，“到期必修，修必修好”，曾經起到良好的作用。但由于維修盲目性難于克服，每年造成人力、財力、物力浪費巨大且在年檢大修中，容易造成事故，降低可靠率和經濟效益。

　　②狀態(tài)維修制度根據(jù)電氣設備的運行狀況、實行“該修必修，修必修好”，克服了定期維修制度的不足，優(yōu)點顯著，勞動生產率與供電可靠率，經濟效益與社會效益等均有明顯提高。工業(yè)先進的國家已普遍實施。

　�、垭S著微電子技術的發(fā)展和微機的廣泛應用，監(jiān)測手段不斷增多，性能日益完善，為我國下一步更廣泛地推行狀態(tài)維修制度創(chuàng)造了十分有利的條件。建議有關部門有計劃、有步驟地積極試點，總結經驗，逐步推廣。

　�、軤顟B(tài)維修是一項復雜而細致的工作，需要對設備歷年的運行記錄、檢修臺帳進行整理統(tǒng)計、分析摸底，同時進行必要的組織準備，做好相應的思想工作，爭取少走或不走彎路而達到預期目的。

　　3 新技術在電氣設備狀態(tài)檢修中的應用

　　3.1 發(fā)電機、變壓器的檢修狀態(tài)檢修(cBM)也可稱為預知維修(PM)，是以獲取設備運行的特征量為基礎，結合設備的歷史運行狀況和檢修情況以及現(xiàn)在的運行狀態(tài)，從而查明故障(隱患或缺陷)性質、位置和嚴重程度�！安粩嚯姾蛶ж摵伞被思夹g正是基于以稽核到設備運行的特征量為基礎，并采用專業(yè)的測試軟件系統(tǒng)，來完成準確的預知性稽核設備(電氣保護系統(tǒng))運行數(shù)據(jù)。實現(xiàn)了從停電對設備健康狀態(tài)進行診斷到不停電設備健康狀態(tài)進行實時或定時診斷、評估和剩余壽命預測這項技術上的變革，是對狀態(tài)檢修理念的一種新突破。此技術能夠完整的查驗到當前保護系統(tǒng)元器件運行的主要數(shù)據(jù)、隱患內容等各項指標。并針對元器件運行的情況，了解到元器件參數(shù)是否出現(xiàn)異常，元器件是否發(fā)生實質性故障或出現(xiàn)某些異常征兆，用戶可根據(jù)這種數(shù)據(jù)進行糾正或維修，減少成本、時間、人力的各種非必要支出。新投入使用的變壓器和運行5年后的主要廠、站用變壓器及運行或試驗中發(fā)生特殊情況的變壓器都要進行吊芯檢查或檢修。吊芯檢修是將變壓器的鐵芯從油箱中吊出或將變壓器的鐘罩吊開露出鐵芯，然后根據(jù)技術標準要求，對各個部件進行檢查、測量、試驗，對各部位進行清洗并處理有關缺陷。

　　由于吊芯檢修要起吊鐵芯或鐘罩，為防止起吊過程中的傷人或碰壞變壓器部件，變壓器吊芯時應采取以下安全措施：吊芯應選擇在良好天氣進行，并且工作場所無灰煙、塵土、水氣，相對濕度不大于75%。變壓器鐵芯在空氣中停留時間應盡量縮短。如果空氣相對濕度大于75%，應使鐵芯溫度(按變壓器油上層油溫計算)比空氣溫度高10℃以上，或者保持室內溫度比大氣溫度高lOT;，且鐵芯溫度不低于室內溫度。只有在這種情況下吊芯，才能避免芯子受潮;起吊前，必須詳細檢查起吊鋼絲繩的強度和掛鉤的可靠性，以免發(fā)生起吊過程中的斷繩事故。起吊所使用的器具不準超載。

　�、偌t外線點溫計。紅外線點溫計，是一種手持的，可以方便靈活操作的測量儀器，它可以直觀迅速的進行故障發(fā)熱的檢測，這種方式幾乎適用于所有的電氣設備，對電氣設備的表面測溫和故障發(fā)熱檢測準確，操作簡單。

　�、诩t外線熱像儀。紅外線熱像儀不僅可以在電氣設備正常的`運行狀況下使用，也可以在停機檢修過程中進行熱像分析及檢測。在正常的運行下，發(fā)電機、斷路器、CT、母線及連接、工廠電纜、工廠電容器等設備的檢測中都非常適用，還可以輔助進行發(fā)電機定子鐵損試驗和發(fā)電機轉子護環(huán)的拆裝工作在停機檢修中也適用，紅外線熱像儀可以起到一定的輔助作用。 ③超聲波流量探測儀。這個儀器一般用在停機檢修中，也可以用于在線測量發(fā)電機定子進(出)水總管的流量、在停機檢修中，可以測定發(fā)電機電子線棒的流量，斷路器附屬系統(tǒng)的冷卻水流量及大型變壓器循環(huán)油系統(tǒng)的流量等。 ④發(fā)電機在線綜合分析專家系統(tǒng)。發(fā)電機在線綜合分析專家系統(tǒng)可以綜合發(fā)電機的各種工況參數(shù)，例如對溫度、電壓、電流、振動、勵磁、絕緣、壽命等進行分析，并對照專家系統(tǒng)給出結論和處理意見。

　　3.2 注意事項在發(fā)電機(調相機)的斷路器及滅磁開關都己斷開，但轉子仍在轉動的情況下，禁止在發(fā)電機(調相機)回路上工作，以防止因轉子的剩磁在定子繞組中感應電壓觸電。在特殊情況下需要在轉動著的發(fā)電機(調相機)回路上工作時，必須先切斷勵磁回路，投入自動滅磁裝置，將定子出線與中性點一起短路接地。在裝拆短路接地線時，應戴絕緣手套，穿絕緣靴或站在絕緣墊上，并戴護目鏡。填寫小修記錄。小修記錄包括廠(站)名、變壓器編號、銘牌、小修項目、更換部件及檢修日期、環(huán)境溫度、器溫等，并注明檢修人員。對檢修后變壓器上部各放氣堵應充分放氣，包括散熱器或冷卻器、套管、升高座及氣體繼電器等處。檸松放氣堵放氣，當冒油時快速擰緊。變壓器上部不應遺留工具等。在退出檢修現(xiàn)場前，應檢查變壓器的所有蝶門、截門是否處在應處的位.

　　4 結語

　　通過設備狀態(tài)檢修管理促進設備管理水平提高，是工廠系統(tǒng)設備管理中的一種重要方法，隨著設備管理容量的變大，促進了設備管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系統(tǒng)為狀態(tài)檢修管理服務，是迫切需要解決的新問題只要我們不斷改進和創(chuàng)新，不斷推進設備狀態(tài)檢修管理，完善和提高設備管理水平才能達到提高電網設備運行可靠性，提高電網的電能質量及減少電網損耗的目的。

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　　電氣自動化開題報告 2

　　摘要：電氣自動化是電氣工程中的一個分支，全稱為電氣工程及其自動化，其在各個行業(yè)都有著非常廣泛的應用。本文筆者結合自身工作實踐經驗，從電氣工程與電氣自動化設計原則與設計特點、電氣自動化應用的構成形式、電氣自動化在電氣工程中的應用以及電氣工程中自動化技術的應用優(yōu)勢等方面對電氣自動化在電氣工程中的應用進行了探討，希望對相關從業(yè)人員具有借鑒意義。

　　關鍵詞：電氣自動化電氣工程應用

　　前言：電氣自動化技術作為一項知識密集型技術，其需要工程師有著較高的技術水平。不斷地從電氣系統(tǒng)的實際應用出發(fā)，深入研究電氣自動化裝置，熟悉其構成，在遵守規(guī)程的基礎上，不斷地完善該自動化裝置的圖紙，讓系統(tǒng)更加的嚴密、富有邏輯性。同時，還要加強實際應用中對該裝置運行規(guī)律的進一步探索和經驗積累，讓電氣自動化更加完善、更加成熟。

　　1 電氣工程與電氣自動化設計原則與設計特點

　　1.1 電氣工程中電氣自動化應用的設計原則

　　首先最大程度滿足生產產品和工藝在電氣自動化的要求，這是電氣自動化設計的總原則。其次電氣自動化設計需要妥善處理好電氣與機械之間的關系，這就是電氣自動化設計的目標，即實現(xiàn)自動化設計的要求。再者設計中要正確選用電子設備，盡可能保證自動化設計的美觀與質量可靠，操作簡單安全。

　　1.2 電氣自動化的設計特點

　　電氣自動化設計的原則在于經濟實用，更好的服務于人們的生活以及各個行業(yè)領域的生產。那么自動化設計的特點在于通過電子設備的相應連接，實現(xiàn)相關功能的自動化。通過微型計算機的連接，實現(xiàn)控制與管理的智能化與人性化，為現(xiàn)代化的生活創(chuàng)造便利。

　　2 電氣自動化應用的構成形式

　　2.1 電氣自動化系統(tǒng)的構成

　　一般的電氣自動化系統(tǒng)包括以下幾個方面，首先是傳輸信號的接收部分，通過相應的簡單操作來實現(xiàn)電氣設備信號的輸入;其次為設備的信號處理部分，對于相應的傳輸信號進行處理;最后為電氣設備的信號輸出部分，用作輸出處理信號。

　　2.2 電氣自動化系統(tǒng)中微型計算機的導入

　　微型計算機導入自動化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化記錄與分析自動化系統(tǒng)的運轉反饋，并根據(jù)相應的運行趨勢進行判定其誤差與內部發(fā)展情況。此外，計算機的應用越來越廣泛，基本應用于各個領域之中，在電氣自動化系統(tǒng)中也不例外，同過微型計算機的引入，使得電氣自動化系統(tǒng)的控制更加的智能化與人性化，更加適應于電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展。

　　3 電氣自動化在電氣工程中的應用

　　3.1 電氣自動化電網調度的應用

　　電氣工程中電網調度是指通過電網調度的服務器以及相應的電氣自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)電網的調度自動化。這種自動化系統(tǒng)設計的主要功能有，首先通過對于電網運行中的經濟調度實現(xiàn)電網的安全穩(wěn)定運行;其次通過對于相應的電力生產過程數(shù)據(jù)的監(jiān)測、分析，實現(xiàn)電力系統(tǒng)負荷的自動預測;另外通過相關數(shù)據(jù)的顯示，可以迅速有效的確定電網系統(tǒng)的故障點，使得排除故障的過程更加的有效率。

　　3.2 電氣自動化在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)的`應用

　　發(fā)電廠的分散監(jiān)控系統(tǒng)通過以太網、過程控制單元以及相應的數(shù)據(jù)通訊網來實現(xiàn)，在實際運行中，發(fā)電廠的發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)一般使用分層結構布置。其中，發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中過程控制單元是指實際運行生產中的單元，通過監(jiān)控生產單元的熱電阻、脈沖量等信號，通過對相應單元的實時監(jiān)控，對于所監(jiān)測信號的及時處理，對于一些相應的數(shù)據(jù)進行及時處理，最終實現(xiàn)整個發(fā)電廠生產過程的檢測與控制。

　　3.3 電氣自動化在變電站中的應用

　　變電站中自動化技術的應用主要是指通過變電站中通過結合應用信息處理技術與自動化控制技術以及相關的傳輸技術，通過計算機裝置的引入，形成的變電站的運行管理的自動化系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的主要特點在于：通過微機化的設備來取代之前的電磁時設備;以智能化的操作界面代替原來的實時人工操作;以高效安全的生產理念取代原有的不發(fā)達的生產狀況。變電站中電氣自動化系統(tǒng)主要包括自動測量裝置、自動監(jiān)控設備、以及簡單的開關操作設備，通過電氣自動化的加入，也使得變電站的發(fā)展更趨向于綜合自動化方向。

　　3.4 電氣自動化在繼電保護中的應用

　　對于繼電保護裝置而言，其主要功能就是當電氣系統(tǒng)發(fā)生了故障或者出現(xiàn)了過載、短路等情況時，可以在第一時間傳遞出警示的信號，并能夠快速的切斷線路連接的裝置。眾所周知，傳統(tǒng)的繼電保護裝置較為容易發(fā)生拒動以及誤動等故障，而利用繼電自動化裝置則可以進行實時監(jiān)測，有效地控制好電氣系統(tǒng)各設備的運行參數(shù)。同時，其還可以進行遠程控制，可以實現(xiàn)長時間的帶電工作。通常情況下，繼電保護裝置可以有效地檢測到電氣系統(tǒng)中全部線路或者某些電氣設備中可能會出現(xiàn)的異�；蛘吖收系葐栴}。同時，其還可以對電氣系統(tǒng)中某些相對特定的范圍內部分電氣設備或者線路進行實時的監(jiān)測，一旦監(jiān)測到范圍內有電氣設備或者線路有故障或者異常情況的出現(xiàn)，繼電保護自動化裝置就可以在第一時間做出連續(xù)的解救反應。

　　如某電氣設備或者線路出現(xiàn)過載或者短路等問題，繼電保護自動化裝置能夠立刻切斷和它相連接的線路，進而通過傳遞危險信號的方式來上報此故障。但是，因為繼電保護裝置的主要作用是在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮預防的功效，所以，其能夠真正直接發(fā)揮功效的機會和條件并不多。而對于繼電保護自動化裝置的運行特點，其主要有誤動和拒動兩種故障方式。

　　對于誤動而言，其主要指的是在電氣系統(tǒng)沒有發(fā)生異常或者故障時，繼電保護自動化裝置卻發(fā)出錯位的信號或者錯誤的動作;而對于拒動而言，其是繼電保護自動化裝置在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)異�；蛘吖收蠒r，沒有在第一時間發(fā)現(xiàn)該故障或者異常情況，無法有效的處理故障或者異常，起不到其應該發(fā)揮的功效。另外，相比較與傳統(tǒng)的繼電保護裝置，繼電保護自動化裝置能夠對于特定的電氣設備或者線路進行較長時間的帶電實時監(jiān)測，能夠對于其所監(jiān)測到的電氣設備運行參數(shù)作控制。

　　4 電氣工程中自動化技術的應用優(yōu)勢

　　4.1 電氣自動化的監(jiān)測優(yōu)勢一般的電氣設備如變壓器、斷路器等等都需要進行實時的監(jiān)測，以對于一些臨時發(fā)生的故障進行及時的調整與排除，通過電氣自動化設備就可以實現(xiàn)這種實時監(jiān)測的要求。通過對于電氣設備的一些關鍵參數(shù)進行監(jiān)測，通過相應的反饋進行監(jiān)視，可以迅速的判斷出設備的故障原因并進行及時措施的采取。

　　4.2 電氣自動化有助于實現(xiàn)電氣工程設備的智能化現(xiàn)代化生活所需要的是一種現(xiàn)代化的管理方式，隨著電氣自動化系統(tǒng)的廣泛應用于各個行業(yè)領域，對于人們生活的智能化管理、對于工業(yè)生產的自動化運行提供了便利。人們也對于這種智能化與人性化的管理模式越來越習慣。由于電氣系統(tǒng)中對于微型計算機的完美結合，實現(xiàn)了生活生產的智能化，因此電氣自動化在電氣工程中尤其得天獨厚的優(yōu)勢。

　　5 結語

　　綜上所述，電氣工程是一個國家現(xiàn)代化文明發(fā)展水平的重要標志，而電氣自動化水平則是現(xiàn)代化生活生產水平的重要體現(xiàn)，不但支撐著現(xiàn)代電氣工程的發(fā)展，更是一切工業(yè)發(fā)展的前提與原動力。正因如此，近些年來，電氣工程中電氣自動化的應用也有了十分迅速的發(fā)展，并廣泛應用于各個行業(yè)領域之中。

　　參考文獻

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　　電氣自動化開題報告 3

　　一、本課題的研究目的和意義

　�。ㄒ唬┠康�

　　系統(tǒng)是國民經濟建設的重要基礎，強大的監(jiān)控系統(tǒng)對于保證整個的穩(wěn)定運行意義重大、在電網監(jiān)控系統(tǒng)中圖形工具的使用已經很普遍、但大多數(shù)系統(tǒng)圖形工具設計構架陳舊、操作復雜，不利于用戶二次開發(fā)。組態(tài)是一種成熟的軟件產品，主要用于現(xiàn)場的檢測，數(shù)據(jù)采集等。它的優(yōu)點是功能強大，易于二次組態(tài)開發(fā)，性能穩(wěn)定。組態(tài)圖形工具大大提高了電網監(jiān)控系統(tǒng)圖形工具的適應性和二次開發(fā)能力。

　　（二）意義

　　保障安全、清潔、高效、可持續(xù)的能源和電力供應，積極發(fā)展智能電網已成為世界電力發(fā)展的新趨勢。對變電站安全設施設備運行安全和電力公司內部治安管理日益收到重視，從而對電力公司安全技術防范的要求也越來越高。

　　二、本課題的主要研究內容（提綱）

　　檢測軟件系統(tǒng)主要設計了以下幾部分：

　　1、電網主接線畫面

　　2、曲線系統(tǒng)：由實時曲線、歷史曲線、榜圖表示

　　3、報警系統(tǒng)

　　4、報表系統(tǒng)

　　三、文獻綜述（國內外研究情況及其發(fā)展）

　　隨著我國店里系統(tǒng)網絡大規(guī)模改造，電網的規(guī)范飛速發(fā)展，為了滿足店里網的安全性、穩(wěn)定性、高效性，對電力監(jiān)控系統(tǒng)要求其監(jiān)測軟件能夠綜合監(jiān)控整個電網的運行情況，監(jiān)控一次設備的工作狀況，實現(xiàn)報表自動生成，以及實時數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢、事故分析、報表打印功能等。電力調動系統(tǒng)逐漸發(fā)展到有計算機技術加入后，監(jiān)測系統(tǒng)也逐漸結構化，出現(xiàn)了與之相適應的電力監(jiān)測軟件。

　　四、擬解決的關鍵問題

　�。�1）根據(jù)店里系統(tǒng)相關知識了解電網的配置以及接線方法。

　　（2）熟悉組態(tài)軟件的相關應用以及通信協(xié)議。

　�。�3）按照相關協(xié)議將組態(tài)軟件恰當?shù)腵運用到電網監(jiān)控系統(tǒng)中。

　�。�4）查閱資料詳細了解系統(tǒng)軟硬件結合的事先方法。

　�。�5）具體理清監(jiān)控的實現(xiàn)方法。

　　五、研究思路和方法

　�。�1）分析電網監(jiān)控的特定需求，給出軟件的總體結構方案。

　　（2）通信功能是組態(tài)軟件的基礎，查閱資料詳細得出通信模塊設計的思路。

　�。�3）設計組態(tài)畫面，完成對電網電壓、電流、功率等的監(jiān)控。

　　（4）實現(xiàn)系統(tǒng)故障報警、實時數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)跟蹤功能。

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　　電氣自動化開題報告 4

　　一、選題的背景與意義：

　　大家所謂的2.4G技術，其頻段處于2.405GHz-2.485GHz(科學、醫(yī)藥、農業(yè))之間。所以簡稱為2.4G無線技術。這個頻段里是國際規(guī)定的免費頻段，是不需要向國際相關組織繳納任何費用的。這就為2.4G無線技術可發(fā)展性提供了必要的有利條件。而且2.4G無線技術不同于之前的27MHz無線技術，它的工作方式是全雙工模式，在抗干擾性能上要比27MHz有著絕對的優(yōu)勢。這個優(yōu)勢決定了它的超強抗干擾性以及最大可達10米的傳輸距離。此外2.4G無線技術還擁有理論上2M的數(shù)據(jù)傳輸速率，比藍牙的1M理論傳輸速率提高了一倍。這就為以后的應用層提高了可靠的保障。綜合2.4G、藍牙以及27MHz這三種常用的無線傳輸技術，2.4G有著自己獨到的優(yōu)勢所在。相比藍牙它的產品制造成本更低，提供的數(shù)據(jù)傳輸速率更高。相比同樣免費的27MHz無線技術它的抗干擾性、最大傳輸距離以及功耗都遠遠超出。

　　2.4G無線鍵鼠套裝已經出現(xiàn)有一段時間了，而且一直穩(wěn)定占據(jù)著中低端無線鍵鼠的市場。藍牙目前還是被作為高端無線技術應用在鍵鼠之上。市場份額相對較少但是卻不可或缺，因為藍牙有本身相對開放的連接協(xié)議。而不是2.4G無線的.通過兌碼實現(xiàn)的點對點連接。不過，因為鍵鼠的身份比較特殊，一臺電腦一套鍵鼠已經足以應付。不像PSP或是手機那樣本身就是一個載體可以利用藍牙的點對面功能收發(fā)數(shù)據(jù)，這就決定了2.4G無線技術在鍵鼠產品上是未來的發(fā)展趨勢所在。

　　既然是未來的發(fā)展趨勢，被用戶廣泛應用是時間遲早的問題。講究便攜、抗干擾、以及傳輸距離的HTPC用戶恰好和2.4G無線技術的諸多特點相融合。如今很多知名的鍵鼠廠商已經把未來的無線技術產品發(fā)展方向對準了2.4G。有了大的廠商帶動，相信越來越多的用戶會對2.4G無線鍵鼠產品產生濃厚的興趣。

　　通過我們一直以來對市場中大部分品牌的資料收集，基本目前市場中的2.4G無線鍵鼠產品所用到的無線收發(fā)模塊都是NRF24L01芯片，此款芯片出自挪威著名IC芯片公司Nordic。

　　nRF24L01是單片射頻收發(fā)芯片，工作于2.4～2.5 GHz ISM頻段。工作電壓為1.9～3.6 V，有多達125個頻道可供選擇。可通過SPI寫入數(shù)據(jù)，最高可達10 Mb/s，數(shù)據(jù)傳輸率最快可達2 Mb/s，并且有自動應答和自動再發(fā)射功能。和上一代nRF2401相比，nRF24L01數(shù)據(jù)傳輸率更快，數(shù)據(jù)寫入速度更高，內嵌的功能更完備。芯片能耗非常低，以-6 dBm的功率發(fā)射時，工作電流只有9 mA，接收時工作電流只有12.3 mA，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設計更方便。這就不難發(fā)現(xiàn)為什么絕大部分甚至微軟、羅技這樣的知名鍵鼠企業(yè)都普遍采用NRF24L01芯片作為收發(fā)芯片的原因。

　　二、研究的基本內容與擬解決的主要問題：

　　LT8900是一款高集成度的2.4GHZ的無線收發(fā)芯片，片上集成發(fā)射機，接收機，頻率綜合器，GFSK調制解調器。發(fā)射機支持功率可調，接收機采用數(shù)字擴展通信機制，在復雜環(huán)境和強干擾條件下，可以達到優(yōu)良的收發(fā)性能。外圍電路簡單，只需搭配MCU以及少數(shù)外圍被動器件。LT8900傳輸GFSK信號，發(fā)射功率約為2dBm，最大可以到6dBm。接收機采用低中頻結構，接收靈敏度可以達到-87dBm。數(shù)字信道能量檢測可以隨時監(jiān)控信道質量。

　　片上的發(fā)射接收FIFO寄存器可以和MCU進行通信，存儲數(shù)據(jù)，然后以1Mbps數(shù)據(jù)率在空中傳輸。它內置了CRC，F(xiàn)EC，auto-ack和重傳機制，可以大大簡化系統(tǒng)設計并優(yōu)化性能。

　　數(shù)字基帶支持4線SPI和2線I2C接口，此外還有Reset，Pkt_flag,Fifo_flag三個數(shù)字接口。

　　為了提高電池使用壽命，芯片在各個環(huán)節(jié)都降低功耗，芯片最低工作電壓可以到2.2V，在保持寄存器值條件下，最低電流為1uA。

　　芯片有QFN24 4x4mm和SSOP16封裝，都符合RoHS標準。

　　模塊必須用信號調制才能正常工作，常見的固定碼編碼器件如PT2262/2272，只要直接連接即可，非常簡單，因為是專用編碼芯片，所以效果很好傳輸距離很遠。

　　模塊配合來實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊時有一定的技巧：

　　1、合理的通訊速率

　　數(shù)據(jù)模塊的最大傳輸數(shù)據(jù)速率為9.6KBs，一般控制在2.5k左右，過高的數(shù)據(jù)速率會降低接收靈敏度及增大誤碼率甚至根本無法工作。

　　2、合理的信息碼格式

　　單片機和模塊工作時，通常自己定義傳輸協(xié)議，不論用何種調制方式，所要傳遞的信息碼格式都很重要，它將直接影響到數(shù)據(jù)的可靠收發(fā)。

　　3、單片機對接收模塊的干擾

　　單片機模擬2262時一般都很正常，然而單片機模擬2272解碼時通常會發(fā)現(xiàn)遙控距離縮短很多，這是因為單片機的時鐘頻率的倍頻都會對接收模塊產生干擾，51系列的單片機電磁干擾比較大，2051稍微小一些，PIC系列的比較小，我們需要采用一些抗干擾措施來減小干擾。比如單片機和遙控接收電路分別用兩個5伏電源供電，將接收板單獨用一個78L05供電，單片機的時鐘區(qū)遠離接收模塊，降低單片機的工作頻率，中間加入屏蔽等。

　　接收模塊和51系列單片機接口時最好做一個隔離電路，能較好地遏制單片機對接收模塊的電磁干擾。

　　接收模塊工作時一般輸出的是高電平脈沖，不是直流電平，所以不能用萬用表測試，調試時可用一個發(fā)光二極管串接一個3K的電阻來監(jiān)測模塊的輸出狀態(tài)。

　　無線數(shù)據(jù)模塊和PT2262/PT2272等專用編解碼芯片使用時，連接很簡單只要直接連接即可，傳輸距離比較理想，一般能達到600米以上，如果和單片機或者微機配合使用時，會受到單片機或者微機的時鐘干擾，造成傳輸距離明顯下降，一般實用距離在200米以內。

　　三、研究的方法與技術路線：

　　1.查閱資料，在圖書館和網上查閱相關資料，了解本課題所涉及的相關內容，記錄有用的文獻資料。

　　2.運用軟件Protel繪制電路圖，運用keil uvision進行程序的設計。

　　3.使用電烙鐵和焊錫進行實物焊接。

　　4.給模塊接上直流穩(wěn)壓電源進行調試，因為本課題所做模塊為遙控器的主要組成部分，所以信號輸入是使用開發(fā)板進行模擬信號輸入，信號接收裝置接收信號并顯示，以此判斷此模塊是否實現(xiàn)功能。

　　四、研究的總體安排與進度：

　　1.20XX年3月14日，開題答辯

　　2.20XX年3月15日至20XX年4月15日，確定畢業(yè)設計大綱，完成畢業(yè)設計初稿。

　　3.20XX年4月16日至20XX年4月25日，畢業(yè)設計中期檢查。

　　4.20XX年4月26日至20XX年5月17日，畢業(yè)設計答辯準備。

　　5.20XX年5月18日之后，畢業(yè)設計答辯

　　五、主要參考文獻：

　　[1]夏華，無線通信模塊設計與物聯(lián)網應用開發(fā)，電子工業(yè)出版社,2011.06

　　[2]杜思深主編，無線數(shù)據(jù)通信技術，電子工業(yè)出版社,2011

　　[3]孫學康,劉勇，無線傳輸與接入技術，人民郵電出版社，2010.07

　　[4]普羅科斯，數(shù)字通信(第5版)，電子工業(yè)出版社，2011.06

　　電氣自動化開題報告 5

　　1 課題設計的目的和意義

　　傳統(tǒng)的數(shù)字電壓計設計通常以大規(guī)模ASIC(專用集成電路)為核心器件，并輔以少量中規(guī)模集成電路及顯示器件構成。ASIC完成從模擬量的輸入到數(shù)字量的輸出，是數(shù)字電壓表的心臟。這種電壓計的設計簡單、精確度高，但是這種設計方法由于采用了ASIC器件使得它欠缺靈活性，其系統(tǒng)功能固定，難以更新擴展。后來發(fā)展起來的用微處理器(單片機)控制通用A/D轉換器件的數(shù)字電壓計的設計的靈活性明顯提高，系統(tǒng)功能的擴展變得簡單，但是由于微處理器的引腳數(shù)量有限，其控制轉換速度和靈活性還是不能滿足日益發(fā)展的電子工業(yè)的需求。而應用EDA(電子設計自動化)技術及FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)，其集成度高、速度快、性能十分可靠、用戶可自由編程且編程語言通俗易懂、系統(tǒng)功能擴展非常方便。采用FPGA芯片控制通用A/D轉換器可使速度、靈活性大大優(yōu)于由微處理器和通用A/D轉換器構成的數(shù)字電壓計。

　　數(shù)字電壓計的高速發(fā)展，使它已成為實現(xiàn)測量自動化、提高工作效率不可缺少的儀表，數(shù)字化是當前計量儀器發(fā)展的主要方向之一，數(shù)字電壓計已經進入了精密標準測量領域。這個課題的目的和意義在于使自己掌握對數(shù)字電壓表的理解，自己動手設計數(shù)字電壓計并進行系統(tǒng)仿真。

　　現(xiàn)代電子設計技術的核心為EDA技術。EDA技術就是依靠功能強大的計算機，在EDA工具軟件平臺上，對以硬件描述語言VHDL為系統(tǒng)邏輯描述手段完成的設計文件，自動的完成邏輯編譯，邏輯化簡，邏輯分割，邏輯綜合，結構綜合，以及邏輯優(yōu)化和仿真測試，直至顯示既定的電子線路系統(tǒng)功能。

　　2 課題設計的主要內容

　　2.1 數(shù)字電壓計

　　采用EDA(電子設計自動化)技術和FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)芯片設計數(shù)字電壓計。整個設計采用VHDL語言，由ADC0809轉換控制模塊、數(shù)據(jù)轉換模塊、譯碼模塊和顯示模塊組成。并在MAX+PLUS Ⅱ下進行軟件編程實現(xiàn)正確的工作時序后，將編譯結果下載到FPGA芯片上生成SoC(片上系統(tǒng))。

　　2.2 FPGA

　　現(xiàn)場可編程門陣列FPGA是一種新型的高密度PLD，采用CMOS-SRAM工藝制作。FPGA的結構一般分為三部分：可編程邏輯塊，可編程I/O模塊和可編程內部連線。配置數(shù)據(jù)可以存儲在計算機上，設計人員可以控制加載過程，在現(xiàn)場修改器件的邏輯功能，即所謂現(xiàn)場可編程。

　　2.3 ADC0809轉換器

　　ADC0809是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進行模數(shù)轉換的器件。其內部有一個8通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的.一個進行A/D轉換。

　　2.4 VHDL語言程序

　　VHDL主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結構，行為，功能和接口。VHDL的程序結構特點是將一項工程設計，或稱設計實體(可以是一個元件，一個電路模塊或一個系統(tǒng))分成外部(或稱可視部分)和內部(或稱不可視部分)，即涉及實體的內部功能和算法完成部分。

　　狀態(tài)機是一類很重要的時序電路，是許多數(shù)字電路的核心部件。除了輸入信號、輸出信號外，狀態(tài)機還包括一組寄存器，它用于記憶狀態(tài)機的內部狀態(tài)。狀態(tài)機寄存器的下一個狀態(tài)及輸出，不僅同輸入信號有關，而且還于寄存器當前狀態(tài)有關。

　　3 設計方案

　　3.1 硬件設計部分

　　3.1.1 硬件電路設計

　　硬件電路包括模數(shù)轉換電路，控制電路和顯示電路。

　　3.1.2 FPGA功能模塊設計

　　(1)A/D轉換的控制模塊設計

　　采用Altera公司EP1K30TC144-3 FPGA芯片作為系統(tǒng)的核心器件，負責ADC0809的A/D轉換的啟動、地址鎖存、輸入通道選擇、數(shù)據(jù)讀取。主要采用VHDL的多進程狀態(tài)機完成。

　　(2)數(shù)據(jù)轉換模塊設計

　　本設計采用5 V參考電壓，測量范圍為0～5 V，由于轉換器為8位，則電壓的最小分辨率為0.02V，通過編寫查表程序，對電壓進行BCD編碼，將8位二進制數(shù)轉換為BCD碼。

　　(3) 顯示模塊設計

　　本模塊的任務是把數(shù)據(jù)處理模塊處理得到的BCD碼轉換成能被顯示器識別的字型編碼。8位二進制數(shù)轉換成BCD碼后為12位，因此需3個七段顯示器顯示結果。為了節(jié)省資源，采用掃描方式控制顯示器的顯示，掃描時鐘由CLK提供，其頻率應大于100 Hz，否則會有閃爍現(xiàn)象。

　　3.2 軟件測試部分

　　選EP1K30TC144-3為目標器件并進行引腳鎖定后，將程序下載到目標配置器件。先對ADC0809進行初始化，改變其模擬通道輸入電壓。采樣電路對電壓進行采樣后，F(xiàn)PGA控制ADC0809對信號進行模數(shù)轉化，然后將二進制數(shù)轉換為BCD碼，最后通過譯碼程序將結果顯示在七段顯示器上。在實驗過程中，需要反復的調試每個模塊的功能，使的整個系統(tǒng)完成正確的測量和顯示電壓功能。

　　4 實施計劃

　　(1)1-4周查閱資料，撰寫開題報告，翻譯外文資料。

　　(2)4周開題報告答辯。

　　(3)5-10周進行畢業(yè)設計的理論研究、方案設計、軟硬件設計、工藝設計、實驗測試等。

　　(4)11周中期檢查

　　(5)11-13周撰寫畢業(yè)設計論文并完成初槁

　　(6)14-15周指導教師檢查、批改論文;學生修改論文，定稿。

　　(7)15周畢業(yè)設計答辯資格審查。

　　(8)16周畢業(yè)設計答辯。

　　5 主要參考文獻

　　[1] 謝淑如.Protel PCB 99 SE電路板設計.北京：清華大學出版社，2001.

　　[2] 褚振勇.FPGA設計及應用.西安：西安電子科技大學出版社，2003.