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Amphenol / SSI Technologies 通用液位超聲波傳感器
Amphenol/SSI Technologies通用液位超聲波傳感器（GPLUS）提供緊湊、具有成本效益的連續液位監測解決方案。這些堅固的傳感器由聚苯硫醚（PPS）塑料制成，兼容各種化學品和溫度。這些模塊使用超聲波技術，結合板載熱敏電阻進行溫度補償，提供比其他低成本傳感技術更精確的傳感器。Amphenol/SSI Technologies GPLUS傳感器包括簡單的模擬輸出、診斷和程控流體平均濾波器。這些功能加上簡單的扭鎖安裝，可為液位測量應用（如冷卻液、燃料、食品和飲料液位等）提供理想的解決方案。
特性
● 緊湊型超聲波液位傳感器
● 連續液位輸出
● 標準扭鎖式安裝，帶O型圈
● 標準外殼采用PPS塑料制成，可兼容250多種化學品
● 比其他技術更精確
● 使用板載熱敏電阻對溫度變化液位進行補償
● 經濟高效的解決方案
應用
● 冷卻劑液位
● 燃料電池
● 化學品
● 水
● 泵
● 小罐流體處理
● 食品和飲料
規范
● 5V輸入電壓
● 0.5V至4V輸出
● 15mm至221mm的的流體高度液位范圍
● <0.5mm的液位分辨率
● ±2mm的液位精度（15mm至100mm），±2%的刻度精度（100mm至221mm）
● -35°C至+121°C的標準工作溫度范圍
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基于GD32E503的直流數控電源——兆易創新代理商永芯易
隨著人工智能、電子信息、物聯網產業、電源技術的快速發展，開關電源在各個領域越來越起到至關重要的作用也對電源提出了更高的要求，使得電源朝著重量輕、體積小、高頻化、高效率的方向發展，傳統的模擬控制電源已不能滿足這些新興技術應用的需求，采用數字控制技術來提高電源的性能己成為高性能電源的一大發展方向。本作品設計的數控源分為MCU控制模塊、DC-DC模塊和快充模塊三個部分。其中控制模塊采用兆易創新的GD32E503為主控MCU，外設有電源模塊、旋轉編碼器按鍵模塊、顯示模塊、ADC采樣模塊、Wi-Fi模塊、USB轉串口模塊、SD存儲模塊、四腳按鍵模塊等組成。DC-DC模塊輸出電壓0-30V和輸出電流0-5A可調?？斐淠K支持多種快充協議、可對手機、電腦等電子產品進行快速充電。軟件方面采用KEIL集成開發環境，上位機采用QT集成開發環境，采用模塊化編程，實現了上位機通過串口實時檢測數控源輸出電壓電流值，并通過上位機可以設定電壓電流值。本作品設計的數控源具有恒壓、恒流輸出，輸出電壓范圍在0-30V，輸出電流在0-5A，輸出電壓精度為0.01V，輸出電流精度為0.003A。該數控源具有可調精度高、紋波小、體積小、反應靈敏、工作穩定等優勢，具有廣闊的市場應用前景。作品創新1、本直流數控電源可以恒壓、恒流輸出，紋波小；輸出電壓值0~30V，輸出電流值0~5A，電壓精度0.01V，電流精度0.003A，功率最大可達150W。2、采用補償算法精確控制DAC輸出以及中位值濾波算法對ADC芯片采到的數據進行濾波計算處理，減小誤差。3、本作品所有主控芯片均采用國產芯片，PCB硬件設計也采用了國產立創EDA，做到了百分之百國產化替代，大大縮減了成本，并且本作品體積小、方便攜帶。4、增加快充、物聯網、存儲功能。支持全協議快充；并可以通過手機遠程監控電源運行狀態；還可將設備數據運行日志存到文件系統SD卡中，方便后期運營維護。作品設計整體設計分為硬件設計和軟件設計，硬件設計主要分為MCU控制板模塊、DC-DC模塊和快充模塊三個部分，軟件設計分為邏輯代碼的設計和上位機設計，其中邏輯代碼的開發環境為KEIL5，上位機采用QT編寫。MCU控制板模塊采用兆易創新GD32E503VET6為主控芯片，采用四層板布局設計。外設有單片機電源模塊、ADC采樣模塊、旋轉編碼器按鍵模塊、顯示模塊、USB轉串口模塊、Wi-Fi模塊、SD存儲模塊、四腳按鍵模塊等。MCU通過SPI協議控制ADC采樣模塊對DC-DC模塊進行實時采樣，將其采到的電壓轉化為輸出電壓并顯示在屏幕上。當用戶按下設定鍵時，通過外部中斷觸發進入設定電壓電流功能選項，用戶使用旋轉編碼器設定電壓電流值，旋轉編碼器設定好預置電壓、電流之后，通過程序進行計算，將計算得到的數字值賦值給DAC寄存器，DAC輸出兩路電壓來控制DC-DC模塊的電壓電流輸出?！到y框圖軟件部分采用KEIL5開發環境，首先對硬件進行初始化設定，當外設初始化完成后，進入while循環，通過按鍵外部中斷來判斷所處的狀態，當按鍵沒有按下時進行溫濕度刷新、ADC采樣濾波顯示、串口打印輸出、寫入SD、將數據上傳至阿里云平臺等，當按鍵按下時，進入旋轉編碼器設定狀態，可以進行電壓電流值設定，當再次按下按鍵時，退出設置功能并通過兩路DAC輸出相應的電壓來進行控制。上位機采用QT開發環境，上位機可以與GD32單片機進行交互，單片機將電壓、電流等信息通過串口發送給上位機，上位機進行接收并實時繪制動態波形?！骺爻绦蛄鞒虉D最終可以實現輸入220V 50Hz交流電，輸出為0-30V、0-5A可調。并通過Wi-Fi模塊將采集的電壓、電流、溫度等信息傳至阿里云平臺，通過云端實時檢測設備運行狀態。測試分析▲實物展示▲性能測試▲快充測試★獲獎評語★該作品使用GD32E503VET6作為主控芯片，實現了直流數控源控制板的設計、制作及測試。該數控源具有可調精度高、 紋波小、體積小、反應靈敏、工作穩定等優勢。同時增加了快充接口，支持各種快充協議，以及具備云平臺數據監控功能，具有廣闊的市場應用前景。
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爆款拆解：智能馬桶蓋——揭秘舒適便利背后電子元器件的功勞
十幾年前出現過中國旅客去日本旅游排隊買智能馬桶蓋的新聞，當時剛看到新聞的時候還覺得奇怪，一個馬桶蓋有什么好買的。而現在，大家在體驗到了智能馬桶蓋的舒適和便利后，智能馬桶成了越來越多人家衛生間的標配。智能馬桶蓋可以在不需要更換馬桶主體的前提下更換馬桶蓋進行安裝，普通馬桶可以在更換完馬桶蓋后變成智能馬桶，維修、替換起來都很便捷。對于智能馬桶蓋的使用，相信大家都比較熟悉。而今天帶大家看看智能馬桶蓋的內部結構與電路。本期拆解的對象是國內知名智能馬桶蓋廠家的西屋智能馬桶蓋WHJ-1900B15。這款智能馬桶蓋不但價格親民而且功能齊全，即熱恒溫、座圈感應、噴頭自清潔、兒童座圈、兒童老人清洗等等一應俱全。開箱馬桶蓋使用藍白色硬質紙盒包裝，箱體正面印有馬桶蓋外形圖片，拆開包裝，首先看到的是智能馬桶蓋的主體，產品還附贈了兒童座圈，隨機還有一本安裝使用說明書和一本產品保修書。除了主體機身外商家還贈送了進水口過濾器、進水口水管、水管轉接頭以及一對固定螺絲和墊片。首先我們來看看智能馬桶蓋的外觀。智能馬桶蓋通體由亮白色ABS塑料制成，翻開上蓋，有明顯阻尼感，上蓋上貼印使用提示、產品信息以及水效標識。座圈上貼有感應位置貼標，座圈下方周邊貼有4個硅膠墊片，座圈轉動軸上也安裝有阻尼器，翻起后緩慢下落。兒童座圈可以直接放置在原有座圈上，裝卸起來很方便。側方是控制面板，面板上的功能包括電源控制、清洗位置前后調節、清洗強度有3檔可調、水溫、座溫及風溫有高中低3檔可調，最后方是兒童、清潔、節能快捷按鈕。根據印制內容，使用者可以方面得調節對應功能。翻過機身，可以看到出風口和清洗噴頭隱藏在座圈后方，入水口在機體一側，另一側則是電源線，電源線插頭集成了漏電保護開關。位于機體后方的安裝卡口可以根據不同尺寸馬桶進行調節。拆解主機后蓋上使用螺絲固定，使用螺絲刀將4個固定螺絲取下，可以比較輕松的將后蓋取下。打開后蓋我們可以看到馬桶蓋和座圈連接旋轉的部分有2個阻尼器。座圈加熱器、以及入座感應傳感器，通過接線接入控制主板。使用螺絲刀拆卸下按鍵及顯示面板的4顆固定螺絲，我們可以看到內部還有一個盒體，繼續拆卸下內部盒體上的4顆螺絲后可以將面板和下層板分離。按鍵面板主板使用透明有機硅膠灌封，使用了1顆寬體SOP的MCU進行按鍵檢測、LED控制。按鍵面板主板通過1根排線連接到主控板上進行供電和通訊。水路方面，進水口管道經過一個電子水閥進入水箱，水箱上安裝有加熱器、溫度傳感器以及水位器，一路用于噴頭沖洗，另一路加熱的水經由調流閥進入沖洗噴頭，再經由噴嘴馬達加壓進行沖洗。暖風風機位于主控板下方，其加熱及電機控制接線通過接頭接入主板。智能馬桶電路為了保證防水性能，主控板上使用透明有機硅膠灌封，四周依次排列有供電、傳感器、通訊及控制不同顏色的接插口?？刂浦靼灏垂δ芊诸惪煞譃殡娫措娐?、按鍵輸入及顯示、座溫控制、暖風控制、水路控制這5部分。首先我們看看電源電路，電源輸入接口位于電路板右下側，火線后串接1個保險絲，再向后火線與零線之間并聯一個壓敏電路及安規電容，再經由鎮流橋、AC\DC電源芯片、變壓器、大電容等器件將高壓交流電轉換成低壓直流電。一部分直接給后端做驅動電源、一路再經由1個LDO芯片給主控芯片供電。按鍵輸入及顯示部分，黃色的接口接入的是按鍵輸入、顯示電路，主控通過通訊接口與按鍵輸入、顯示板交互數據，設置用戶按鍵配置及參數顯示。電路板中部還有1個蜂鳴器，用于用戶控制響應提示。座溫控制部分，內部深綠色的接口接入的是環境溫傳感器，藍色接口接入的是座溫傳感器。主控通過檢測外界環境溫度及座溫傳感器對座溫加熱器進行回環控制。座圈加熱器由光耦隔離、使用了1個功率較小的雙向可控硅進行驅動控制。暖風控制部分，主控通過光耦控制雙向可控硅驅動溫風加熱器，另一路通過三極管驅動暖風風機吹出熱風進行烘干。水路控制部分，紅色接口接入的是浮球水位開關，用來檢測水箱水位，主控通過控制主閥驅動進行水箱水位控制。藍色和紫色接口分別是進水溫度及出水溫傳感器，用于對水溫做控制和調節，水加熱驅動部分由于功率較大使用了光耦控制雙向可控硅的方式驅動。主控通過噴嘴電機控制調節噴嘴位置、通過調流閥驅動對水壓進行控制，從而實現臀洗的功能。而整個智能馬桶電路中最為重要的元件是位于主控板中間的MCU，控制如此之多的電機、加熱器及傳感器的檢測，不但需要大量的IO腳、ADC輸入還需要很強的抗干擾能力。透過有機硅膠可以看到主控芯片上絲印有100GEA的字樣。通過查詢絲印可以查詢到這是1顆瑞薩電子生產的R5F100GEAFB芯片。值得注意的一點，通過觀察電路板布線我們可以看到整個電路板上MCU IO腳走線十分規整，這要得益于R5F100GEAFB靈活的IO復用功能。R5F100GEAFB屬于瑞薩電子RL78/G13系列16位單片機，在性能和低功耗上都有出色表現。在32MHz運行下算力可以達到43.2DMIPS的高新能。CPU耗電僅有66uA/MHz，待機情況下只有230nA。RL78/G13框圖看下R5F100GEAFB具體資源，64K Flash 4K Data Flash, 4K RAM, LQFP48封裝，可用IO數量44個。內置的片內高速振蕩器最高可達32MHz，通過OSC精度校正寄存器可以將時鐘修調到±1%的精度，所以可以直接使用內部時鐘進行串口通訊，這也是我們在電路板上沒有看到使用外部晶體振蕩器的原因。MCU內置了程序FLASH、SRAM以及數據FLASH，程序運行和數據存儲可以同時進行。內置的數據FLASH和EEPROM模擬器相比減少了等待時間，以1字節為單位讀寫，可以通過庫進行操作，不需要外部的EEPROM不但提高了數據的安全性還降低了系統成本。在安全上，MCU還提供了RAM奇偶校驗、ADC自我檢測、時鐘監控以及存儲CRC。這些大大地提高了芯片的安全和穩定性。內置的安全功能支持家用電器安全標準（IEC/UL 60730），這讓MCU用于從家用、消費電器到工業設備各種應用。MCU內置支持DMA、中斷、時鐘產生器、PORT、LVD，同時還有硬件乘除法器和MAC，不但為CPU減輕了負擔還加快了運算速度。MCU還可以通過單線串口進行調試。MCU擁有10位10通道ADC、內置參考源和溫度傳感器。定時器方面，MCU內置了8通道的16位定時器、12位間隔計時器、1個看門狗定時器以及1個RTC定時器。MCU還提供了豐富的通訊接口，可根據選擇配置出3個I2C主機接口、3個SPI接口以及3個UART接口(其中UART2可配置為Lin通訊接口)，另外還提供1個多主機I2C接口，可以適用各種需要與外設通訊的應用。芯片還提供了多種低功耗模式，支持RTC和DMA的HALT模式、支持串口和ADC的SNOOZE模式以及SRAM保持的STOP模式，可以根據不同的低功耗場景進行選擇。小結相信通過本次對西屋智能馬桶蓋的拆解可以讓大家更加了解其內部接口和電路設計，不得不說，從很多方面都可以看到結構工程師和電子工程師的精心設計。在電路方面我覺得主控板上選用的瑞薩電子這款MCU十分的得當，外圍簡單、安全可靠、功能適用，好的設計可見一斑。
哦! 它是空的。