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深入解讀無(wú)線通信中的天線② — PCB天線設(shè)計(jì)

天線作為無(wú)線信號(hào)輻射和接收的重要器件，在無(wú)線通信中起著關(guān)鍵作用。天線究竟是如何實(shí)現(xiàn)信號(hào)從有線到無(wú)線的轉(zhuǎn)換的？如何才能設(shè)計(jì)出一款性能優(yōu)秀的天線？本系列文章帶你深入了解。PCB天線概述什么是PCB天線？顧名思義，就是在PCB上印制了一根走線，可以將其畫成直線走線，反轉(zhuǎn)的F形走線，蛇形或圓形走線等，長(zhǎng)度為四分之一波長(zhǎng)就基本可以形成天線，將電信號(hào)輻射出去或接收信號(hào)。設(shè)計(jì)指標(biāo)在上一期文章（深入解讀無(wú)線通信中的天線① — 初識(shí)天線），我們介紹了天線的幾個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)：增益、工作頻段/帶寬、駐波比/輸入阻抗。本期我們參
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如何讓自動(dòng)化領(lǐng)域的串口設(shè)備具備聯(lián)網(wǎng)能力？

如何讓自動(dòng)化領(lǐng)域的串口設(shè)備具備聯(lián)網(wǎng)能力？本文將基于EsDA平臺(tái)，帶你開發(fā)一個(gè)串口轉(zhuǎn)TCP服務(wù)器業(yè)務(wù)，快速實(shí)現(xiàn)串口聯(lián)網(wǎng)功能。引言隨著時(shí)代的發(fā)展，數(shù)據(jù)上云等需求越來(lái)越普遍。設(shè)備如何快速實(shí)現(xiàn)上云功能，成了用戶普遍的需求之一。本章將帶大家快速實(shí)現(xiàn)如何將MPC-ZC1開發(fā)板的串口數(shù)據(jù)，快速傳輸至TCP服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)上報(bào)與下發(fā)功能，工作框架如下。本文基于MPC-ZC1開發(fā)板，使用我司test.zlgcloud.com測(cè)試服務(wù)器，進(jìn)行演示。開發(fā)板通過(guò)4G無(wú)線模塊與服務(wù)器建立TCP連接，使用USB轉(zhuǎn)TTL設(shè)備將MPC-ZC
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為何總線“鐮刀”波形頻頻發(fā)生?

無(wú)論是CAN總線還是485總線，實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種異常，常因總線組網(wǎng)后，波形邊沿出現(xiàn)過(guò)緩、呈“鐮刀”狀的現(xiàn)象，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或出錯(cuò)，那么這現(xiàn)象前因后果大家是否真正的了解呢？案例一1. CAN總線異?，F(xiàn)象我司某工業(yè)機(jī)器人客戶反饋，使用SM1500的機(jī)器人控制板卡，在傳輸數(shù)據(jù)過(guò)程中出現(xiàn)丟幀的情況，如下圖1，客戶現(xiàn)場(chǎng)模擬的組網(wǎng)方式為31個(gè)節(jié)點(diǎn)的手拉手拓?fù)?，通訊波特率?50kbps。圖1 現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)環(huán)境若總線收發(fā)器在使用過(guò)程中出現(xiàn)異常，一般會(huì)先從總線波形著手去分析原因。如圖2，為客戶組網(wǎng)的簡(jiǎn)要框圖
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使用展頻技術(shù)降低輻射騷擾

在產(chǎn)品研發(fā)階段，硬件工程師通常會(huì)對(duì)產(chǎn)品做輻射騷擾測(cè)試，在輻射騷擾測(cè)試失敗的情況下，可以考慮使用展頻技術(shù)來(lái)降低輻射騷擾。結(jié)合ZLG致遠(yuǎn)電子的核心板產(chǎn)品，本文將對(duì)底板的輻射干擾超標(biāo)提供一些方法及參考。展頻技術(shù)展頻，即擴(kuò)展頻譜技術(shù)。展頻技術(shù)是常用的無(wú)線通信技術(shù)。將單點(diǎn)能量分散到頻帶內(nèi)，EMI干擾就減小了。其原理類似于圖 1 所示的例子，讓水壓（頻譜能量）一定的水從一個(gè)小孔（固定頻率）中噴出，這和讓它從淋浴噴頭的多個(gè)小孔（分散頻率）中噴出的效果是不同的。后者的水壓得到了分散，水的噴出力度（輻射噪聲）會(huì)變小很多。圖
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還在擔(dān)心溫度測(cè)量設(shè)計(jì)不可靠？這4種方法來(lái)保障

在工業(yè)應(yīng)用中，常用熱電阻測(cè)量設(shè)備的工作溫度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。若測(cè)溫系統(tǒng)異常，會(huì)直接增大工業(yè)設(shè)備損壞風(fēng)險(xiǎn)。因此，如何保障測(cè)溫系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的有效監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。熱電阻測(cè)溫具有測(cè)溫范圍大、精度高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在工業(yè)測(cè)溫中。常見(jiàn)熱電阻測(cè)溫電路的簡(jiǎn)化框圖如下圖所示：圖1 熱電阻測(cè)溫電路簡(jiǎn)化框圖測(cè)溫電路主要包括：熱電阻、信號(hào)調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），有些應(yīng)用還會(huì)加入微處理器（MCU）。測(cè)溫電路的輸出會(huì)接入后級(jí)的控制系統(tǒng)。在實(shí)際的熱電阻測(cè)溫中，諸多因素會(huì)影響到測(cè)溫系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
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不懂CAN協(xié)議？如何避免總線仲裁失??？

CAN總線是可以掛載多個(gè)控制單元，每個(gè)單元均可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，為了避免發(fā)生沖突，協(xié)議規(guī)定只有等信道空閑時(shí)刻優(yōu)先級(jí)高的單元才能占有總線并發(fā)送數(shù)據(jù)，那么CAN單元是如何判斷優(yōu)先級(jí)的呢？CAN仲裁的實(shí)現(xiàn)方式1. CANID在CAN報(bào)文中的位置每一個(gè)CAN報(bào)文的CANID有唯一標(biāo)識(shí)的11bit/29bit構(gòu)成，以標(biāo)準(zhǔn)CAN幀為例，11bitCANID在CAN幀中的位置如圖1所示。SOF之后是Identifier，各個(gè)節(jié)點(diǎn)要外發(fā)的CANID通過(guò)CANID仲裁，優(yōu)先級(jí)高的報(bào)文被優(yōu)先發(fā)送。同時(shí)，對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)優(yōu)先獲得CAN
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如何給核心板的底板設(shè)計(jì)電源？

在選型某一款核心板后，硬件工程師將會(huì)針對(duì)自己的產(chǎn)品應(yīng)用設(shè)計(jì)底板，除了外設(shè)的功能電路外，底板電源設(shè)計(jì)也是一款產(chǎn)品好壞的關(guān)鍵。結(jié)合ZLG致遠(yuǎn)電子的核心板產(chǎn)品，本文將對(duì)底板的電源設(shè)計(jì)提供一些方法及參考。確定各供電電源的電壓和電流底板的供電電源可以簡(jiǎn)單劃分為核心板的電源和其它外設(shè)的電源，如圖1所示。ZLG致遠(yuǎn)電子的核心板一般只需底板供一路電源，且一般為5V,電流則各款核心板各有不同，如M1107系列核心板要求電流為0.8A(峰值電流)。其它外設(shè)電源的電壓、電流則需要根據(jù)外設(shè)的供電需求確定，如顯示屏、攝像頭模塊、以
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嵌入式核心板開發(fā)之ESD靜電保護(hù)

在電子產(chǎn)品開發(fā)中ESD靜電防護(hù)是不可或缺的一環(huán)，下面就為大家簡(jiǎn)單介紹一下，核心板產(chǎn)品開發(fā)時(shí)有用的ESD二極管知識(shí)和技巧。ESD管的介紹ESD（Electrostatic Discharge Protection Devices），靜電保護(hù)元器件，又稱瞬態(tài)電壓抑制二極管陣列（TVS Array），是由多個(gè)TVS晶粒或二極管采用不同的布局設(shè)計(jì)成具有特定功能的多路或單路ESD保護(hù)器件，主要應(yīng)用于各類通信接口靜電保護(hù)，比如USB、HDMI、RS485、RS232、VGA、RJ11、RJ45、BNC、SIM、SD等
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RS-485自動(dòng)收發(fā)應(yīng)用異常怎么辦？

一般RS485收發(fā)器會(huì)有兩個(gè)引腳來(lái)控制數(shù)據(jù)的收發(fā)方向，如果添加外圍電路將其設(shè)計(jì)成自動(dòng)收發(fā)狀態(tài)，會(huì)有什么常見(jiàn)問(wèn)題？有沒(méi)有一款產(chǎn)品帶自動(dòng)收發(fā)功能，又可以避免這些問(wèn)題？RS485自動(dòng)收發(fā)的原理在各種通訊方式中，RS485總線是較為常見(jiàn)的一種，因其接口簡(jiǎn)單，組網(wǎng)方便等特點(diǎn)，在工業(yè)控制、儀器、儀表、多媒體網(wǎng)絡(luò)、機(jī)電一體化產(chǎn)品等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。MCU通信一般使用TTL電平，如果外接設(shè)備使用的是485電平，那么兩者是無(wú)法直連進(jìn)行通訊的，必須通過(guò)485收發(fā)器，進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。由于485通信是半雙工通信，也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)
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不懂模擬電路設(shè)計(jì)？如何完成溫度信號(hào)采集？

溫度傳感電路是許多工業(yè)系統(tǒng)的重要組成部分，在溫度傳感元件之中，金屬鉑制成的熱電阻PT100可保證長(zhǎng)期穩(wěn)定性，寬溫度范圍內(nèi)最精確。本文介紹幾種PT100采集電路方案，分析精密溫度采集電路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。常規(guī)的電路方案1. 使用ADI和TI公司的高集成ADC芯片完成采集。電路需要少量的外圍無(wú)源元件，先從ADC讀取采樣值，再在MCU中進(jìn)行查表?yè)Q算，將采樣值換算成溫度值。2. 使用國(guó)產(chǎn)的信號(hào)鏈芯片自行搭建。隨著國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)模擬信號(hào)鏈芯片的日益完善，考慮使用國(guó)產(chǎn)器件完成同等性能的電路，如圖1。這樣能降低物料供應(yīng)鏈的風(fēng)險(xiǎn)、進(jìn)
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無(wú)線通信究竟如何傳得更遠(yuǎn)？

在無(wú)線通信中，通信距離是繞不開的一個(gè)點(diǎn)。那究竟是什么影響了無(wú)線通信的距離？怎樣能讓通信距離更遠(yuǎn)一點(diǎn)呢？今天我們就用LoRa為例子，介紹從設(shè)計(jì)端和應(yīng)用端都有哪些無(wú)線通訊距離改善方案。▌原理介紹關(guān)于無(wú)線通信的距離，我們先來(lái)認(rèn)識(shí)這三個(gè)參數(shù)：信號(hào)強(qiáng)度、最小接收靈敏度、信噪比。想知道這三個(gè)參數(shù)是什么，可以先不用去背它們的定義，我們可以代入人類每天都進(jìn)行的通信活動(dòng)--聊天：● 信號(hào)強(qiáng)度就是衡量說(shuō)話的音量；● 最小接收靈敏度是衡量能聽(tīng)到多小的聲音；● 信噪比則是衡量我們?cè)谝粋€(gè)噪聲多大的環(huán)境聊天。這樣
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ZLG物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)助力傳統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)

設(shè)備賣給客戶，并不是一錘子買賣，還要對(duì)設(shè)備進(jìn)行售后維護(hù)，那么，如何通過(guò)日益發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高售后服務(wù)效率？▌問(wèn)題場(chǎng)景許多設(shè)備制造廠商業(yè)務(wù)擴(kuò)張至全國(guó)各地，甚至全球。一旦生產(chǎn)出來(lái)的設(shè)備發(fā)生故障，廠商派出工程師到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查和維修，過(guò)程中，可能出現(xiàn)工程師攜帶的配件不合適或者需要更資深的工程師才能解決，整個(gè)維護(hù)的過(guò)程耗時(shí)又費(fèi)力費(fèi)成本。因此，建立一套設(shè)備遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)方案，來(lái)解決客戶后顧之憂，顯得也越來(lái)越重要。▌方案基于ZLG物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)械制造商、電機(jī)制造商、水泵廠商等各品類設(shè)備廠商，對(duì)其生產(chǎn)
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CAN總線接口保護(hù)電路設(shè)計(jì)指南

CAN總線的應(yīng)用范圍廣，應(yīng)用環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，一些靜電、浪涌等干擾很容易耦合到總線上，并直接作用于CAN總線接口。為了滿足一些高等級(jí)EMC的要求，有必要添加額外的外圍保護(hù)電路。為什么需要保護(hù)電路一般的CAN收發(fā)器芯片ESD、浪涌防護(hù)等級(jí)較低，如SM1500隔離CAN收發(fā)器雖隔離耐壓為3500VDC，裸機(jī)情況下，CAN接口ESD可達(dá)6kV，但無(wú)法滿足常見(jiàn)的浪涌測(cè)試要求。工業(yè)產(chǎn)品對(duì)通信接口的EMC等級(jí)要求較高，許多應(yīng)用要求滿足IEC61000-4-2靜電放電4級(jí)，IEC61000-4-5 浪涌抗擾4級(jí)等要求，在此
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一招搞定以太網(wǎng)EMC設(shè)計(jì)！

產(chǎn)品EMC問(wèn)題，說(shuō)難亦難，說(shuō)易亦易。本文重點(diǎn)介紹ePort產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)的同時(shí)進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)，同步結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在新產(chǎn)品研發(fā)階段對(duì)電磁兼容考慮，避免產(chǎn)品在量產(chǎn)階段出現(xiàn)電磁干擾。傳統(tǒng)以太網(wǎng)電路現(xiàn)有以太網(wǎng)接口電路的實(shí)現(xiàn)方案是使用分立元件進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)開發(fā)，在電路板上即主控芯片、PHY芯片、網(wǎng)絡(luò)變壓器、RJ45網(wǎng)口座及外圍器件組成，電路設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)PCB布局和走線要求較高，PHY外圍器件的布局和走線決定著以太網(wǎng)的性能，不良的器件布局和信號(hào)走線將嚴(yán)重影響信號(hào)質(zhì)量，影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，也會(huì)產(chǎn)生較大的EMI輻射干擾，變
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電機(jī)制氧-如何讓電機(jī)制氧又穩(wěn)又安靜？

便攜式制氧機(jī)使用微型電機(jī)就可制氧！本文將剖析ADRC取代PID控制電機(jī)，讓便攜制氧機(jī)更平穩(wěn)更安靜。便攜制氧機(jī)，因?yàn)橐S時(shí)攜帶，所以需要微型壓縮機(jī)的速度穩(wěn)定、噪聲低、能效高。傳統(tǒng)的PID算法用在微型壓縮機(jī)上速度波動(dòng)較大、效果一般，而ADRC算法能大幅提升性能。便攜制氧機(jī)便攜制氧機(jī)是在傳統(tǒng)插電制氧機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行小型化。主要將傳統(tǒng)的基于交流異步電機(jī)的壓縮機(jī)，改為基于直流無(wú)刷電機(jī)的微型壓縮機(jī)，工作電壓在12~24V，并且使用鋰電池供電，小小一個(gè)背包在身，一般可以連續(xù)4個(gè)小時(shí)以上供氧。具體工作原理請(qǐng)看上一篇推文：《
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