時間：2022-03-31 23:08:58
引言：易發表網憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇電子設計技術論文范例。如需獲取更多原創內容，可隨時聯系我們的客服老師。
在新媒體時代的影響下，電子書籍的設計是科學技術與藝術語言相融合的產物，其在原有的文字、圖像、色彩等視覺元素設計的基礎上，融入了三維圖像、交互設計、flas、音頻、視頻等動態立體圖像表達形式，并通過音頻播放功能，把文字信息以聲音的形式有效、生動地傳遞給讀者，使書籍真正營造出視、聽、嗅、觸、味五感于一體的閱讀氛圍。對于電子書籍教學與傳統書籍相比較,對書籍設計如何體現“五感”有一個新的認識。“視”的體現：將傳統書籍版式與動態技術結合，動靜結合?！奥牎钡捏w現：在電子書籍中融入聽覺元素更好的傳達信息的同時，提高了書籍聽覺感染力。“觸”的體現，從以往傳統書籍對材料的觸覺提升到以讀者與書籍交互性設計和參與性，通過讀者對屏幕的觸摸或是鼠標的點擊、拖動，運用動態圖像使讀者體會觸覺的主動性?！靶帷迸c“味”的體現，電子書籍無法從食物的方面傳達嗅覺，只有間接的從圖像、色彩等視覺元素來刺激讀者。總之，在電子書籍的教學中要強調書籍內涵藝術化、設計風格簡約化、設計信息多元化、設計服務合理化的原則，貫穿到整個電子書籍設計的教學環節中去。
2對電子書籍設計課程教學模式的嘗試
2.1培養模式的改革電子書籍的教學中以綜合學科知識運用與新媒體技術結合的方式，改變單一教學模式，以開放式態度對待學生和教學。在電子書籍的內容采集階段，提倡凸顯個性化特征；在創意階段，鼓勵學生突破、創新；在電子書籍的制作階段，以合理化運用新媒體技術為原則，將視聽多媒體元素進行有效的編輯和安排。教師應把握學生在每一個階段的學習，以不同階段的要求對學生進行指導，不能一味追求新媒體技術帶來的全新效果，而是要本著傳統書籍技巧與電子書籍技術結合的方式，確立藝術與技術相結合的人才培養模式。
2.2電子書籍設計教學內容的設置優秀的電子書籍設計是以實用性、藝術性、文化性相結合的產物，教師在電子書籍設計的教學內容中需要注意以下幾個方面：強調版式設計：在電子書籍教學中信息傳達是電子書籍版面設計中的重點，雖然電子書籍不同于傳統書籍的紙質媒介和形態，融合了音頻視頻以及圖形圖像為一體的心得表達形式，但是它的呈現，在讀者閱讀時，仍然以圖形、文字、色彩為主要構成，所以將傳統設計元素與視頻、音頻相結合的方式來傳達信息。強調適量的設計元素，避免視覺混亂進行有序的設計，準確把握整體和部分的關系。提倡交互式設計：相較于傳統書籍，電子書籍運用交互式技術使讀者通過界面中的按鈕、圖標、菜單等交互式設置，來實現閱讀的主動性，所以引導學生通過交互式設計來增加讀者閱讀的互動性、趣味性和主動性是電子書籍設計教學的重點，但在電子書籍中交互設計應當適度、合理，帶動讀者的參與，調動讀者的閱讀積極性。鼓勵運用新技術：由于電子書籍中的媒體多元化，所以對于新技術（軟硬件）的掌握與操作尤為重要，鼓勵學生將新技術在電子書籍設計上進行運用，利用flas、視頻音頻、3D模擬虛擬空間等手法，使學生在電子書籍在個性風格和藝術表現上更為豐富，但這也是教學的難點與挑戰，需要學生指導掌握綜合知識與技術。在課題設置訓練上：以網絡上招標的電子書籍設計項目來作為學生訓練項目，如：電子雜志、電子書刊、電子報紙等，而不是局限于虛擬課題設計，提升學生的設計能力和興趣，引導學生結合市場的需求來創意，設計出優秀的電子書籍。
3教學中可能遇到的問題
關鍵詞：數字信號處理器；三電平；PWM整流器；功率因數校正
引言
三電平（ThreeLevel，TL）整流器是一種可用于高壓大功率的PWM整流器，具有功率因數接近1，且開關電壓應力比兩電平減小一半的優點。文獻[1]及[2]提到一種三電平Boost電路，用于對整流橋進行功率因數校正，但由于二極管整流電路的不可逆性，無法實現功率流的雙向流動。文獻[3]，[4]及[5]提到了幾種三電平PWM整流器，盡管實現了三電平，但開關管上電壓應力減少一半的優點沒有實現。三電平整流器盡管比兩電平整流器開關數量多，控制復雜，但?具有兩電平整流器所不具備的特點：
1）電平數的增加使之具有更小的直流側電壓脈動和更佳的動態性能，在開關頻率很低時，如300～500Hz就能滿足對電流諧波的要求；
2）電平數的增加也使電源側電流比兩電平中的電流更接近正弦，且隨著電平數的增加，正弦性越好，功率因數更高；
3）開關的增加也有利于降低開關管上的電壓壓應力，提高裝置工作的穩定性，適用于對電壓要求較高的場合。
1TL整流器工作原理
TL整流器主電路如圖1所示，由8個開關管V11～V42組成三電平橋式電路。假定u1=u2=ud/2，則每只開關管將承擔直流側電壓的一半。
以左半橋臂為例，1態時，當電流is為正值時，電流從A點流經VD11及VD12到輸出端；當is為負值時，電流從A點流經V11及V12到輸出端，因此，無論is為何值，均有uAG=uCG=＋ud/2，D1防止了電容C1被V11(VD11)短接。同理，在0態時，有uAG=0；在－1態時，有uAG=uDG=－ud/2，D2防止了電容C2被V22(VD22)短接。
右半橋臂原理類似，因此A及B端電壓波形如圖2所示，從而在交流側電壓uAB上產生五個電平：＋ud，＋ud/2，0，－ud/2，－ud。
每個半橋均有三種工作狀態，整個TL橋共有32=9個狀態。分別如下：
狀態0(1,1)開關管V11，V12，V31，V32開通，變換器交流側電壓uAB等于0，電容通過直流側負載放電，線路電流is的大小隨主電路電壓us的變化而增加或減小。
狀態1(1,0)開關管V11，V12，V32，V41開通，交流側輸入電壓uAB等于ud/2，輸入端電感電壓等于us－u1。電容C1電壓被正向(或反向)電流充電(u1<us，或放電us<u1)，C2通過直流側負載放電。
狀態2(1,－1)開關管V11，V12，V41，V42開通，輸入電壓uAB=ud，正向(或反向)電流對電容C1及C2充電(或放電)，由于輸入電感電壓反向，電流is逐漸減小。
狀態3(0,1)開關管V12，V21，V31，V32開通，交流側輸入電壓uAB等于－ud/2，輸入電感上電壓等于us＋u1。電容電壓被正向(或反向)電流充電(或放電)。
狀態4(0,0)開關管V12，V21，V32，V41開通，輸入端電壓為0，電容通過直流側負載放電，線路電流is的大小隨主電路電壓us的變化而增加或減小。
狀態5(0,－1)開關管V12，V21，V41，V42開通，交流側電壓為ud/2，正向(或反向)電流對電容C2充電(或放電)，電容C1通過負載電流放電。
狀態6(－1,1)開關管V21，V22，V31，V32開通，uAB=－ud，正向(或反向)線電流對兩個電容C1及C2充電(或放電)，由于升壓電感電壓正向，線電流將逐漸增加。
狀態7(－1,0)開關管V21，V22，V32，V41開通，交流側電壓電平為－ud/2，正向(或反向)電流對電容C2充電(或放電)，電容C1通過負載電流放電。
狀態8(－1,－1)開關管V21，V22，V41，V42開通，輸入端電壓為0，升壓電感電壓等于us，兩個電容C1及C2均通過負載電流放電。電流is根據電壓us的變化而增加(或減小)。
2硬件電路設計
從圖2可以看出，在輸入電壓頻率恒定的情況下，要在變換器交流側產生一個三電平電壓波形，輸入電壓一個周期內應定義兩個操作范圍：區域1和區域2，如圖3所示。
在區域1，電壓大于－ud/2，并且小于ud/2，在電壓uAB上產生三個電平：－ud/2，0，ud/2。同理，在區域2，電壓絕對值大于ud/2，并小于直流側電壓ud，在電壓正半周期(或負半周期)上產生兩個電平：ud/2和ud(或－ud/2和－ud)。相應電平的工作區域如表1所列。
表1相應電平的工作區域
工作區域
1
2
1
2
us>0
us<0
us>0
us<0
高電平
ud/2
ud
－ud/2
低電平
－ud/2
ud/2
－ud
為方便控制，這里定義兩個控制變量SA及SB，其中
根據表1可以設計一個開關查詢表，如表2所列，將其存儲在DSP中，當進行實時控制時，便可根據輸入電壓、電流信號，從表中查詢所需采取的開關策略。
表2查詢表
SA
SB
V11
V12
V21
V22
V31
V32
V41
V42
uAB
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
ud/2
1
－1
1
1
1
1
ud
1
1
1
1
1
－ud/2
1
1
1
1
－1
1
1
1
1
ud/2
－1
1
1
1
1
1
－ud
－1
1
1
1
1
－ud/2
－1
－1
1
1
1
1
整個控制系統以一片DSP為核心，控制框圖如圖4所示。
鎖相環電路產生一個與電源電壓同相位的單位正弦波形，ud的采樣信號通過低速電壓外環調節器進行調節，電流is的采樣信號通過高速電流內環G1進行調節，電容C1端直流電壓u1與電容C2端直流電壓u2分別通過兩個PI調節器進行調節，補償環G2用于補償兩只電容電壓的不平衡。
檢測的線電流命令is與參考電流is＊比較，產生的電流誤差信號送至電流內環G1，以跟蹤電源電流變化，產生的線電流波形將與主電壓同相位。
3軟件設計
系統采用兩個通用定時器GPT1及GPT2來產生周期性的CPU中斷，其中GPT1用于PWM信號產生、ADC采樣和高頻電流環控制(20kHz)，GPT2用于低頻電壓環的控制(10kHz)，兩者均采用連續升/降計數模式。低速電壓環的采樣時間為100μs，高速電流環采樣時間為50μs。中斷屏蔽寄存器IMR，EVIMRA和EVIMRB使GPT1在下降沿和特定周期產生中斷，GPT2則僅在下降沿產生中斷。
整個程序分為主程序模塊、初始化模塊、電流控制環計算模塊、電壓控制環計算模塊、PWM信號產生模塊等五大部份。程序流程如圖5所示。
4仿真結果及實驗
仿真參數如下：輸入電壓us交流220V，50Hz，輸出功率1kW，開關管GTO，開關頻率500Hz。整流狀態和逆變狀態下電源電壓us、電源電流is、交流側電壓uAB波形分別如圖6及圖7所示。實驗結果也證實了設計的正確性，在采用GTO管、開關頻率較低（500Hz）時，輸入側電流波形仍然非常接近正弦，裝置得到了接近1的功率因數，同時開關上的電壓應力減少了一半。
電子技術的發展，推動各行各業的發展，應用廣泛———廣播通信、網絡、航空航天、工業、交通、醫學、消費類電子領域都離不開電子技術。眾所周知的北京2008年奧運會的水立方建筑運用50萬顆LED燈構成世界上最大的半導體照明工程。學習電子技術基礎是適應時展之必須。高職教育不同于普通高等教育，它的專業設置和課程設置指導思想都是以服務為宗旨，以就業為導向。針對區域經濟發展的要求，我們進行了廣泛的市場調研，重點調研了長三角地區高職畢業生的主要就業崗位，需要具備的職業能力及從業資格證書等問題，應用電子專業的就業崗位主要有：電子產品維修工，電子產品裝配工，電子產品調試員，電子產品工藝員。通過崗位的典型工作任務，職業能力分析，歸納出職業行動領域，然后根據我系的實際教學條件，實訓條件，將職業行動領域轉化為學習領域，構建了《電路與模擬電子技術》這門課程。同時，我們制定了課程標準。
2電路與模擬電子技術課程目標
本課程的總體目標是：通過對電路原理、常用電子元器件、模擬電路及其系統的分析和設計的學習，使學生獲得電路與模擬電子技術方面的基礎知識、基礎理論和基本技能，為深入學習電子技術及其在專業中的應用打下基礎。其中包括：（1）知識目標：掌握電路基本概念、基本分析和計算方法；會計算電路主要參數；掌握電路波形圖畫法、建立電路模型的方法；會判斷器件類型、電路工作狀態；（2）能力目標：培養學生正確使用常用儀表的能力；培養學生正確選擇元器件的能力；培養學生檢索與閱讀各種電子手冊及資料的能力；培養學生識讀與分析電路的能力；培養學生安裝和焊接電路的能力；培養學生電路測試方案的設計能力和對測試數據的分析能力；培養學生排除電路故障的能力；培養學生進行簡單電路設計的能力；（3）情感目標：通過趣味案例激發學生好奇心和學習興趣；通過學習情境挖掘學生的求知欲和創造欲，樹立學生自信心。
3電路與模擬電子技術課程設計
本門課程設計的理念是：以學生職業能力的培養為最根本的出發點，理論學習以必須，夠用為度,同時進行課證融合。在課程的教學過程中采用多種教學方法和手段：傳統的教學法、直觀教學法、探究法、啟發式教學和多媒體教學手段。
4電路與模擬電子技術課程實施
在課程的實施過程中教師首先進行了學情分析：高職院校的學生學習基礎普遍較差，學習能力欠缺，急于求成，缺乏持久性。雖然學生對電類專業課入門的學習具有一定的興趣，但這種興趣不夠穩定，需要教師創設適度的情境，適時地激發。所以在教學過程中，教師要力求做到將深奧的知識淺顯化，抽象的知識形象化。課程的重點難點是半導體器件，放大電路，負反饋。教師對重點、難點的處理方法有：（1）傳統的講解法；（2）直觀式教學；（3）配合flas演示；（4）通過萬用表測試加深理解；（5）創建學習情境。例如:在半導體器件的講解部分，可采用直觀式的教學法，帶領學生認識各種不同的二極管，三極管。對于三極管的講解，配合萬用表測試加深理解。下面以一次課實驗課———三極管電流放大特性為例，來說明課堂的教學組織。三極管的電流放大特性這節內容是深入模擬電子技術部分的第一道難關。學生只有深入到心里層面去理解了這節內容，才可以舉一反三去理解后續學習的電子元器件。教師采用基于工作過程“教、學、做”一體化的教學設計，把啟發式教學貫穿整個教學過程，通過探究實驗操作和多媒體仿真，把抽象的理論知識難度降低，達到突破難點，幫助學生化難為易，讓學生輕松愉快充滿信心地完成學習。
5考核方案
課程的考核方案根據學院教務處的要求，期中成績占30%，平時成績占30%，期末成績占40%。平時成績包括：課堂考核，課后作業，單元測驗。在學期結束前另有為期一周的教學實習，教師根據維修電工的考試內容結合實際情況申報，并由系部統一采購實習耗材。實習的考核分為：優———電路功能完全實現，性能優良，工藝精美。良———電路功能基本實現，性能優良。中———電路功能基本實現，性能不夠穩定。及格———在教師輔助制作下，電路功能基本實現。不及格———電路功能未實現且學習態度有問題。
6教學評價
課程的教學評價包括：校內督導評價，同行專家評價，教師自我評價，學生評價。
7課程特色及展望
數字電視信號要求發射機功放系統必須有較好的線性，當前改善功放系統線性度比較成熟的方法是在數字激勵器中加入預校正技術和均衡技術。數字激勵器的均衡器包括線性均衡器和群時延均衡器。數字均衡器主要有兩個功能，一個功能是預校正數字I、Q基帶信號的電平（相位、頻響），另一個功能是將數字I、Q基帶信號轉換為模擬信號，同時送入調制器進行變頻轉換。均衡器補償數字電視發射機的各部分產生的線性總失真，線性失真包括相位線性失真和幅度線性失真。發射機產生線性失真的主要器件是功放系統的輸入/輸出匹配網絡和腔體及射頻濾波器。這些器件產生的頻響成為復頻響，都需要對其幅度和相位進行均衡。均衡器輸出的頻響與發射機各部分的總頻響呈復數共軛的函數轉換關系，當發射機的復頻響與均衡器產生的頻響函數相乘后，發射機的線性失真將下降至滿足標準要求的水平。理想的頻響是一個常數和頻率無關。群時延就是相位相對于頻率的失真，是指不同頻率的信號在通過整個信號帶寬范圍時產生不同的時延。理想的群時延也是一個常數和頻率無關。補償群時延失真的辦法通常是采用兩個數字均衡濾波器用于高頻和低頻補償。數字激勵器調制器的功能是把經過COFDM調制并進行數模轉換后的兩路I、Q正交信號和頻率合成器輸出的視頻載波信號進行混頻、變頻成一路射頻輸出。
二、頻率合成器
頻率合成器的主要功能為輸出調制需要的視頻載波本振信號頻率，為單頻網提供參考時間和參考頻率。載波頻率的產生通過PLL（鎖相環頻率合成器）完成。PLL回路包括一個恒溫VCXO（壓控晶體振蕩器），帶寬為10MHz。輸出的每個頻率都與10MHz基準頻率同步，10MHz基準頻率的頻率精度較高，較高的頻率精度可降低噪聲和確保短期的穩定性。5控制電路數字激勵器一般都配有可實現遠程遙控的RS232接口，同時安裝以工控機為核心的控制處理單元?？刂铺幚韱卧峁┝税l射機當前的運行狀態信息、故障報警信息、參數配置信息、發射機的開啟與關閉及歷史記錄等信息。通過操控工控機可以顯示功放系統內部各功放模塊的實時狀態，控制單元通過外接傳感器監測發射機各裝置，管理發射機的全部操作。
三、中頻自適應數字預校正技術
目前本專業師資結構是：中青年骨干教師數量偏低、高級職稱及“雙師型”教師比例偏低、實習指導教師嚴重不足、文化課教師與專業課教師比例嚴重失調等現象。
二、怎樣建設師資隊伍
1.進修學習，接受最新理念
近年來，本專業選派30多位教師到鹽南、山東、武漢、洛陽等學校培訓，教師在教學能力、職教理論、職業技能方面得到提高。
2.企業實踐，教學與實踐同步
為提高本專業教師的實踐教學能力，要求專業教師每兩年必須有兩個月到企業或生產一線實踐，了解企業的產業發展趨勢、生產組織方式、工藝流程、裝備等基本情況；了解企業文化內涵、規章制度、職業道德、崗位（工種）職責、操作規范、用人標準及其相關管理制度等具體內容；學習熟悉所教專業在生產實踐中應用的新知識、新技能、新工藝、新方法。
3.校本培訓，提升教學能力
學校聘請教育專家對本專業教師集中培訓，包括現代職業教育理念、職教動態、教學方法等。
4.專家引領，提高技術能力
聘請高校教授為本專業顧問，不定期來學校為本專業講學、指導，起到“傳、幫、帶”作用，引領專業教師發展。
三、師資隊伍建設的保障機制
1．加強領導，明確職責，為師資隊伍建設工作提供強有力的組織管理保證師資隊伍建設是一項具有全局性的系統工程，學校上下要統一思想，達成共識，在黨委的領導下，從學校發展的大局出發，充分認識師資隊伍建設在學校各項工作中的主體地位，加強有關重要政策的研究和貫徹落實，運用各種措施，加強師資隊伍建設。2．加大教師培訓力度，全面提高業務水平和業務能力企業實踐培訓：到相關企業進行現場培訓，提高實踐操作技能。職業資格培訓：鼓勵教師按照有關規定參加多項職業資格培訓，加強實踐能力，并參加職業技能鑒定，獲得高級工以上證書。3．明確“雙師型”的標準和要求，積極實施“雙師型”教師培養計劃4．大力加強專業負責人、學科帶頭人隊伍建設通過多種方式加速專業、學科帶頭人以及骨干教師的培養。在培養專業、學科帶頭人的工作中，進一步完善評選、管理制度，設立專項津貼和獎勵基金。同時充分發揮其對青年教師的指導和示范作用。5．加強學術氛圍的營造，鼓勵教師多出成果從各方面建立制度，包括建立教學成果以及科研成果獎勵制度等，鼓勵教師多出教科研成果，特別是層次較高的成果，鼓勵教師善于對教學以及科研中的問題進行總結，撰寫較高水平的論文，在較高水準的雜志上進行發表，加強教科研氛圍的營造，推動學術交流活動，提高教師的綜合素質。6．培養與引進相結合，加大人才引進力度兼職教師是職業學校教師隊伍的組成部分。要實行專兼結合、開放式的教師選聘模式，選聘具有豐富實踐經驗的專業技術人員和能工巧匠擔任兼職教師，以此來豐富實踐教學的內容。
四、師資隊伍建設成效
1.完成建設一支師德高尚、教育觀念新、改革意識強，具有較高教學水平和較強實踐能力、專兼結合的教師隊伍為目標的師資隊伍建設方案。2.開展了各項教研教改活動，選派年輕教師參加課件制作培訓、現代教育技能培訓、行為導向教學方法培訓、精評課課程開發培訓等一系列綜合能力培養的培訓，使教師形成了符合學生發展的課程觀、教學觀，全面提高教師的綜合素質。3.選派教師參加企業的專業培訓、企業實踐等活動，提高其理論和實踐專業課程體系建設與人才培養體系模式改革能力。所有參加教師都獲得培訓的相關證書及資料。4.開展教師職業教育教學能力培訓，提高專業教師的理論實踐教學能力，使大部分專業教師成為雙師素質教師，取得雙師資格證。
五、體會與思考
1.優化了本專業教師隊伍素質
職業教育的特性決定了它不僅要向學生傳遞知識，更重要的是突出培養學生的動手能力、操作能力、實踐能力，對學生的培養要以適應職業崗位需求為導向，加強實踐性教學環節，著力促進知識傳授與生產實踐的緊密結合。
2.加強了學校與社會的聯系
學校的教學活動要和社會人才需求緊密聯系，緊緊圍繞著社會人才需求培養人才，才能增強學校培養人才的針對性，更好地貫徹堅持以就業為導向的辦學思想，切實提高畢業生的就業能力。這就要求教師盡可能了解人才需求信息，調整教學活動。
關鍵詞：無線發射FSK射頻發射器nRF902
1概述
nRF902是一個單片發射器芯片，工作頻率范圍為862～870MHz的ISM頻帶。該發射器由完全集成的頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調制器組成。由于nRF902使用了晶體振蕩器和穩定的頻率合成器，因此，頻率漂移很低，完全比得上基于SAW諧振器的解決方案。nRF902的輸出功率和頻偏可通過外接電阻進行編程。電源電壓范圍為2.4～3.6V，輸出功率為10dBm，電流消耗僅9mA。待機模式時的電源電流僅為10nA。采用FSK調制時的數據速率為50kbits/s。因此，該芯片適合于報警器、自動讀表、家庭自動化、遙控、無線數字通訊應用。
2引腳功能和結構原理
nRF902采用SIOC-8封裝，各引腳功能如表1所列。
表1nRF902的引腳功能
引腳端符號功能
1XTAL晶振連接端/PWR-UP控制
2REXT功率調節/時鐘模式/ASK調制器字輸入
3XO8基準時鐘輸出（時鐘頻率1/8）
4VDD電源電壓（+3V）
5DIN數字數據輸入
6ANT2天線端
7ANT1天線端
8VSS接地端（0V）
圖1所示是nRF902的內部結構，從圖中可以看出：該芯片內含頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調制器等電路。
通過nRF902的天線輸出端可將平衡的射頻信號輸出到天線，該引腳同時必須通過直流通道連接到電源VDD，電源VDD可通過射頻扼流圈或者環路天線的中心接入。ANT1/ANT2輸出端之間的負載阻抗為200～700Ω。如果需要10dBm的輸出功率，則應使用400Ω的負載阻抗。
調制可以通過牽引晶振的電容來完成。要達到規定的頻偏，晶振的特性應滿足：并聯諧振頻率fp應等于發射中心頻率除以64，并聯等效電容Co應小于7pF，晶振等效串聯電阻ESR應小于60Ω，全部負載電容，包括印制板電容CL均應小于10pF。由于頻率調制是通過牽引晶振的負載（內部的變容二極管）完成的，而外接電阻R4將改變變容二極管的電壓，因此，改變R4的值可以改變頻偏。
將偏置電阻R2從REXT端連接到電源端VDD對可輸出功率進行調節。nRF902的工作模式可通過表2所列方法進行設置。
表2nPF902的工作模式設置
引腳
工作模式XTALREXTXO8DIN
低功耗模式（睡眠模式）GND---
時鐘模式VDDGNDVDD-
ASK模式VDDASK數據VDD或者GNDVDD
FSK模式VDDVDDVDD或者GNDFSK數據
在FSK模式時，調制數據將從DIN端輸入，這是nRF902的標準工作模式。
ASK調制可通過控制REXT端來實現。當R2連接到VDD時，芯片發射載波。當R2連接到地時，芯片內部的功率放大器關斷。這兩個狀態可用ASK系統中的邏輯“1”和邏輯“0”來表示。在ASK模式，DIN端必須連接到VDD。
時鐘模式可應用于外接微控制器的情況，nRF902可以給微控制器提供時鐘。它可在XO8端輸出基準時鐘，XO8端輸出的時鐘信號頻率是晶振頻率的1/8。如晶振頻率為13.567MHz，則XO8輸出的時鐘信號頻率為1.695MHz。
在低功耗模式（睡眠模式），芯片的電流消耗僅10nA。在沒有數據發射時，芯片可工作在低功耗模式以延長電池的使用時間。電路從低功耗模式轉換到發射模式需要5ms的時間，從時鐘模式轉換到發射模式需要50μs的時間。
圖2nRF902的應用電路
1．1PID控制原理［1，2］
常規PID控制系統原理框圖如圖1所示。
PID控制器是一種線性控制器，它根據給定值r（t）與實際輸出構成控制偏差：
將此偏差的比例（P）、積分（I）和微分（D）通過線性組合構成控制量，對被控對象進行控制。其控制規律為：
式中，Kp為比例系數，T1為積分時間常數，TD為微分時間常數。
在PID控制中，比例項用于糾正偏差，積分項用于消除系統的穩態誤差，微分項用于減小系統的超調量，增加系統穩定性。PID控制器的性能就決定于Kp、T1和TD這3個系數。如何選用這3個系數是PID控制的核心。
1．2數字PID控制算法選擇
設計和調整數字PID控制器的任務就是根據被控對象和系統要求，選擇合適的PID模型，將其進行離散化處理，編出計算機程序由微處理器實現，最后確定KP、T1、TD、和T，T為采樣周期。微處理器控制是一種采樣控制，它只能根據采樣時刻的偏差值計算控制量，因此，必須對PID模型進行離散化處理。
用矩形方法數值積分代替式（3）中的積分項，對式（3）中的導數項用后向差分逼近，經推理可得到基本PID控制的位置式算法：
式中k——采樣序號，k＝0，1，2，……
U（k）——第k次采樣時刻輸出值
E（k）——第k次采樣時輸入的偏差值
E（k－1）——第（k－1）次采樣時刻輸入的偏差值
K1——積分系數，K1＝KpT／T1
KD——微分數系，KD＝KpTD／T1
在數字控制系統中，PID控制規律是用程序來實現的，因而具有更大的靈活性。由于基本PID控制中引入了積分環節，其目的主要是為了消除靜差，提高精度。但在柴油機調速過程中，突加突減負載時，會引起轉速的較大波動，導致短時間內轉速出現較大偏差，通過PID積分運算積累，超調量過大，系統產生振蕩，嚴重影響發電機組輸出電能的品質。為避免PID控制中積分項引起的超調，提高其調節品質，擬采用積分分離法對基本PID控制進行改進，簡稱變速積分PID。變速積分PID的基本思路是設法改變積分項的累加速度，使其與偏差大小相對應，偏差越大，積分越慢；反之，則越快。
式中，A、B為積分區間。
變速積分PID算法為：
式中，U1（k）為第k次采樣時刻PID運算的積分部分輸出值。
采用變速積分PID控制，系統具有以下特點：用比例消除大偏差，用積分消除小偏差，可完全消除積分飽和現象；各參數容易整定，易實現系統穩定，而且對A、B兩參數不要求十分精確；超調量大大減小，改善了調節品質，適應性較強。
2柴油發電機組數字調速系統中PID控制參數整定［3，4］
數字PID控制參數整定的任務主要是確定數字PID的參數KP、T1、TD和T。
對于簡單控制系統，可采用理論計算方法確定這些參數。但由于柴油機調速系統的工況較為復雜，其數學模型并非十分精確，在此，采用工程整定常用的擴充臨界比例帶法，結合經驗法再對參數進行調整，得到最終的PID參數。
（1）采樣周期T的選擇
在數字控制系統中，采樣周期T是一個比較重要的因素，采樣周期的選取，應與PID參數的整定綜合考慮。
首先，采樣周期T的選取應滿足以下要求：遠小于對象擾動周期；比對象時間常數小得多；盡量縮短采樣周期，以改善調節品質。
該系統中，PID調節控制過程是在定時中斷狀態下完成的，因此，采樣周期T的大小必須保證中斷服務程序的正常運行。在不影響中斷程序運行的情況下，可取采樣周期T＝0．1τ（τ為柴油機的純滯后時間）。當中斷程序運行時間Tz大于0．1τ時，則取T＝Tz，
（2）臨界振蕩周期Ts的確定
初始確定數字PID參數時，在用上述方法確定采樣周期T的條件下，從調速系統的PID調節回路中，去掉數字控制器的微分控制作用和積分控制作用，只采用比例調節環節來確定系統的振蕩周期Ts和臨界比例系數Ks。由單片機系統自動控制比例系數KP，并逐漸增大Kp，直到系統出現持續的等幅振蕩，然后由單片機系統自動記錄并顯示調速系統發生等幅振蕩時的臨界比例度δ和相應的臨界振蕩周期Ts。
控制度就是以模擬調節器為基礎，定量衡量數字控制系統與模擬調節器對同一對象的控制效果?？刂菩Ч褪遣捎媚骋环e分準則，根據系統在規定的輸入下的輸出響應，使用該準則取最小值時的最
如前所述，采樣周期T的長短會影響系統的控制品質，同樣是最佳整定，數字控制系統的品質要低于模擬系統的控制品質。即控制度總是大于1的，且控制度越大，相應的數字控制系統品質越差。
為獲得與模擬控制器相當的品質，控制度選為1．05。不同控制度時，擴充臨界比例帶法PID參數計算公式
（4）KP、K1、KD、T的求取
根據實驗所得Ks和Ts及選定的控制度，按表1計算出數字PID參數Kp、T1、TD和T。
（5）控制效果的調節
按求得的參數值在調速控制系統中運行，并觀察控制效果。如控制效果達不到控制要求，可基于以下原則，根據經驗法對參數做適當調整。
①增大比例系數Kp，將加快系統的響應速度，但過大會使系統產生較大超調，甚至產生振蕩。
②增大積分時間T1，有利于減小超調，減少振蕩，使系統更加穩定，但會增加系統過渡過程時間。
③增大微分時間常數TD有利于加快系統的響應，使超調減小，穩定性增加，但系統對擾動的抑制能力減弱，對擾動有較敏感的響應。
基于上述原則，調整PID參數時，應先比例、后積分、再微分進行調整。
參考文獻：
［1］陶永華，尹怡欣，葛蘆生．新型PID控制及其應用［M］．機械工業出版社，1998．
［2］王福瑞．單片微機測控系統設計大全［M］．北京航空航天大學出版社，1998．
鋼鐵冶煉系統中，節能技術的問題，主要表現在方法單一上。我國鋼鐵冶煉行業運營中，節能一直是社會關注的問題，雖然鋼鐵冶煉行業積極提倡節能，但是其在實際節能中，仍舊采用的是單一的節能技術，無法在根本上降低鋼鐵冶煉的能源消耗，很難提高鋼鐵冶煉生產的效率。鋼鐵冶煉系統中，如果要引入先進的節能途徑，就要以冶煉系統的整體為主，需要消耗大量的資金，如果缺乏資金支持，鋼鐵冶煉系統的節能技術，就無法落實到位。鋼鐵冶煉行業，綜合考慮到鋼鐵利用率、節能減排指標等，已經注意到成本投入在冶煉系統節能中的重要性，關鍵問題是，社會對鋼鐵的利用率，不能為鋼鐵冶煉行業帶去足夠的資金效益，進而阻礙了節能新技術的發展，增加了鋼鐵冶煉系統的節能壓力。
2電氣工程及其自動化中存在的問題
2.1能耗大。雖然電氣工程自動化技術的出現為人類的發展進步做出了巨大貢獻，但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端，其中，擺在當前最為棘手的問題就是對于能源的消耗過大。在電氣工程自動的發展系統本身帶有復雜性，被應用的范圍逐步擴大，對于能源的需求量也與日俱增。電氣自動化是以消耗電能為主，作為當下最為先進的技術之一，對其本身最為基礎的要求就是要做到在運作過程中保證誤差小，并且準確有效，所以，就需要大批量的電氣設備共同運作，如此，對于電能的消耗可謂是不計其數，與我們國家提出的走綠色節能的可持續發展道路存在差距。2.2質量水平較低。就現階段的發展而言，電氣工程自動化技術已經得到的飛速的提升，但縱觀整體發展情況而言，其質量水平還處在發展低端。尤其是最近幾年，人們對于生活追求的品質不斷攀升，相應地也加大了對電氣自動化水平的要求，但是我國對這一領域研究的時間還不是很長，對于相應的管理流程和先進的發展模式還不能很好的予以把控，特別是在自動化工廠的生產環節，相關人員只關心結果而忽略過程中的質量問題。但是，眾所周知的是，如果電氣的生產質量得不到有效的保證，就會發生一系列的用電事故，嚴重的會造成爆炸、火災等重大安全事故出現，需要引起人們的深思。2.3集成化程度低?！☆櫭剂x，集成化的主要運作原理就是把所有需要的東西做還集合工作，上文已經提到過，雖然電氣工程自動化近年來的發展勢頭迅猛，但由于起步過晚， 雖然在努力的向集成化方面靠攏，確切的來說，現在還處于自動化階段，技術水平發展有限，集成化技術還不成熟，各個體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以，還達不到及時實現資源的有效共享，在一定程度上影響了電氣自動化功能的發揮，使電氣自動化工程技術滯后。
3對電氣自動化工程中節能設計技術
3.1減少線路傳輸產生的耗損。由于無法對線路上的電流做出改變，所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產生的耗損。所以，可以從這幾方面做起，減少導線電阻：（1）使用功率較小導線；（2）使用相對較短的導線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路，減少人員的工作量，有效減少電能耗損，同時在安裝變壓器時候與負荷中心保持較短的距離，也是減少供電的距離；（3）使用截面積大較大的導線，如果條件允許，可以選用較大截面積的導線，有效減少電阻產生的耗損。3.2無功補償。電力系統在運行的過程中，配電設備中的無功功率占有較大的容量，所以存在較為嚴重的電能耗損的情況，不僅影響到電壓，還對整個電能的質量造成不良的影響。對使用者來說，無功功率主要表現在功率低，尤其是當功率過低的時候，用戶需要向相關部門繳納一定的罰款，因此如果說能夠使用合適的無功補償設備，就可以保證功率的平衡，有效提高供電質量。工作人員在操作中要盡量減少對電能不必要的耗損，從而確保電氣工程的安全運行。如果導線受到電阻的影響，那么由電機產生的電能就不能被變壓器更好的吸收，同時沒被吸收的那些電能在電流傳輸的過程中會被釋放出來。同時由于無功功率產生了一定的作用，因此可以讓電容器和無功功率進行抵消。利用電氣相關設備在進行無功補償時候，有幾處要格外注意：（1）利用電容器在進行無功補償的時候，一定要根據電壓容量，電壓負荷，自然功率，目標功率等參數來確定電容器的容量，同時如果在無功補償的環節中發現產生了諧波，需要通過串聯定量電抗器來消除諧波；（2）以參數的物理量來確定無功的電流，功率的參數，從而有效避免投切振蕩現象。
4結束語
綜上所述，電氣自動化對于節能設計的要求是為了響應綠色生產的理念，也是為了響應可持續發展的需求，同時也是時展的必然趨勢。雖然我國現階段在電氣自動化的節能設計中取得了顯著的進步，但是隨著社會的發展，電氣自動化節能技術仍然需要進行不斷完善和發展，不斷優化配電設計，在科學利用電力資源的同時，還需要不斷提高電力系統的運行效率，并最終達到節能的目的。
作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團日照有限公司
參考文獻
[1]陸偉.電氣自動化的節能設計技術研究[J].中國高新技術企業,2015(07).
在現實當中，電氣工程及其自動化的設計應該從軟件和硬件兩方面來考慮，在一般情況下，硬件的設計要放在軟件設計的前面，根據實際電氣工程的需要，對電子元器件進行針對性選擇，第一步，應該設置一個中央服務器，將先進的計算機系統作為整個電氣工程自動化的核心；第二步，對的輔助設備進行選擇，比如控制器以及傳感器；第三步，對所有設備進行連接，組成一個完整的具有發出指令、傳達指令、接收指令以及完成指令工作程序的電氣工程自動化設備。然而在實際的電氣工程及其自動化設計時，不僅要遵循以上說的理論，還要根據實際的情況，包括環境、空間等因素，對電氣工程及其自動化的設計進行合理化更改。由于生產線是現實已經存在的，電氣自動化設計必須依靠原本的生產模型進行設計，因此，對硬件的安裝也有著相當高的要求，設備的體積不能過大，也不能過小，過大會導致空間的擁擠，過小又會影響操作，所以設計人員一定要到安裝地點進行實際的考察，然后，根據實際的數據，對設備的型號進行最終的確定。在硬件設計順利完成之后，還要設計相應的軟件系統，現進市面上，有著很多不同類型的自動化控制系統軟件。但是為了將自動化水平提升到最大化，企業都會選取優質的軟件公司，這些軟件公司將會根據企業生產情況以及硬件安裝情況對自動化軟件進行設計。
2電氣工程及其自動化的應用
2.1電氣工程及其自動化技術在變電站的應用
電力設備運行的平穩、安全以及可靠是電氣工程及其自動化技術的基本保障，所以對電力設備進行在線監控、系統保護以及調動控制等措施是必不可少的，但是由于社會經濟的不斷發展，科學技術的不斷進步，變電站的電力設備也逐漸增多，并且電力設備之間的聯通方式也越來越復雜，為了確保電網的安全運行，電業部門，投入了大量的人力物力和資金，將電氣工程自動化技術引入到了變電站的設備控制之中，應用全微機化設備代替了原有的常規電磁式設備，應用計算機光纜或者電纜作為了電力信號電纜，使得變電站控制中心對變電站設備的控制變得快速而又安全。所以電氣工程及其自動化也成為了變電站建設過程中的重要組成部分，進而保證了變電站的自動化調控模式的高效率，所以對變電站實施自動化改造是必不可少的。
2.2電氣自動化技術在電網調度中的應用
