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要模块，接口控设计中，所有电路控制功能，都是通过来实现的。

具体设计原理见图。

图原理图本课题选用的芯片是基于工艺的，工艺的芯片具有很好的性价比，同时器件密度较高，缺点是掉电后配置信息将丢失，具体使用时需要外加专用配置芯片，每次上电都需要将配置信息加载到配置芯片中，配置数据正确时系统才能工作，芯片有专用的配置引脚，设计为何种模式由管脚的电平信号决定。

本系统设计过程中根据器件具有的配置模式，优先选择了和主动串行配置两种配置下载模式。

主动串行配置方式通过增强型配置器件串行的将数据下载到中，该方式由器件引导配置操作过程，它控制着外部存储器和初始化过程，系列配置器件专供模式，目前只支持系列，本设计选用配置芯片是，该芯片的存储容量是，能够满足设计需求，器件处于主动地位，配置芯片处于从属地位。

工作时配置数据通过引脚送入，配置信息输入引脚和引脚，配置数据被同步在输入上，个时钟周期传送位数据。

在系统设计中，通过接口把编译和调试成功的程序下载到配置芯片里面，这样每次给系统上电时，芯片可以自动实现复位配置和初始化的过程，实现配置芯片内部的数据传输给图是配置模式的电路图。

图配置模式的电路图方式是最常用的配置模式，该模式不受引脚电平的影响，是个工业标准，中文称连接测试组，主要用于芯片测试等功能，符合联合边界扫描测试协议四，接口支持在系统编程，易于程序调试，设计中使用下载电缆来完成硬件版和仿真器的连接。

图是配置模块电路设计，其中引脚是测试模式选择，为测试时钟输入，为测试数据输入，而为测试数据输出。

图配置模块电路设计接口电路设计接口电路主要完成的工作是把前端采集变换后的数字量，数据缓存在中，通过总线传送给计算机。

本设计中接口电路设计采用公司的芯片，该芯片内置了个增强型控制器，主要用于接收转换器传送的采集数据并按规约传送给主机。

芯片的正常工作电压是，这与的管脚电压值样，因此，的供电采用数据采集板的供电电源。

的数据传输分为手动和自动两种。

所谓手动就是固件程序进行控制数据传输的多少与时间。

而自动传输则不参与干预。

数据经端点缓冲区输入芯片，也可经端点缓冲区从芯片输出。

的端点缓冲区被分为大小两组。

和属于小端点，他们是字节端点，只能被访问，不能够直接与外部逻辑连接。

，属于大端点，芯片为他们提供了倍，倍或倍缓冲区。

其中和是最灵活的端点，他们的大小字节或字节和缓冲的深度都是可以变换的。

芯片的结构。

图结构框图电源设计电源性能的好坏关系到整个采集系统的成败。

因此设计系统的供电部分起到关键作用。

而且转换部分还分为模拟电压和数字电压。

设计系统中运放转换和等芯片分别需要几种供电电源，其中需要电压，需要和电压。

主控芯片需要和的工作电压。

系统对电源电路要求严格，综合考虑后电路设计时选用了高频电源转换模块，和，下面重点介绍。

系列开关稳压集成电路是公司生产的具有恒流输出电压可调的集成稳压模块，该芯片内部集成了个固定的振荡器，只须极少外围器件便可构成种高效的稳压电路，可大大减小散热片的体积，在本系统设计中无需散热片即可满足正常工作芯片内部具有完善的保护电路功能，如电流限制和热关断功能等同时芯片可提供外部输出控制端口在三端稳压集成电路领域具有广泛的应用。

系统采用和的外部电源，高频电源模块提供输入到正负电压输出，满足运放的供电要求。

同时选用了开关稳压集成芯片，它利用的电源来产生模拟电源提供给转换芯片。

芯片稳压电源，作用是输入电压转电压输出。

进而提供给和转换芯片，电源电路原理图如图图电源电路抗干扰设计在整个数据采集系统的设计过程中，为了完成相应的功能，实际设计中用到的有模拟器件和数字芯片，同时整个电路中既有模拟电路也有数字电路，由于它们各有不同的特性，因此电路中必然有干扰。

而且电路中系统的工作频率很高，这很容易产生高频干扰和电磁干扰。

因此在设计过程中要考虑很多因素的影响，为了提高系统的稳定性，抗干扰措施必不可少。

在设计本系统时我的处理方法集中在以下两个方面。

印制电路板走线设计方面高速电路系统中，对于模拟电路和数字电路共存的情形，在设计时，相应的器件布局在对应的电路部分，也就是把模拟电路和数字电路分别走线，地线要尽可能的加粗，地线的宽度最好在以上，因为加粗导线能够降低导线线路阻抗，从而弱化干扰。

同时将电路中没有占用的面积铺满地，元器件的摆放要尽量依据输入输出关系就近放置，使元器件相互之间的走线尽可能的缩短，布线时还要相似功能的走线长度相等且平行。

这样就使整个印制电路板上的模拟地线电势几乎相等，同时使线路板上的地线阻抗较小，整个就有很稳定的零电平点，从而可以抑制高频干扰。

电路设计方面系统采用的是的晶体芯片，在电路中让晶体距离主控芯片很近，同时晶体下没有布置信号线，把地线铺满时钟线的下面，这样能够降低时钟线对其它信号线的干扰，尤其是降低对差分信号线的干扰效果更佳在供电电源引脚周围，不可避免的会产生电流噪声，依据电子元器件特点和电路设计经验，采用滤波旁路电容来滤除，即应用瓷片电容和胆电容并联的形式，来实现旁路滤波。

而且，数字电路和模拟电路混合设计过程中，数字部分会对模拟部分产生干扰，设计中应用的解决办法是，对于电源来说，用电感将电源隔离开对于接地，先铺满地线，再用磁珠接在电源上，进行共地处理，这样很好的解决了电磁干扰。

图采集实物按照设计理论和思路，绘制焊接和制作完成的采集系统的硬件实物分为两个部分。

个是数据采集电路板，另个是接口电路板，数据采集电路和接口电路的实物分别如图和所示。

图实物系统软件设计高速数据采集系统的软件设计工作包括内部模块的时序逻辑控制部分应用软件编写上位机界面以及在环境下编写单片机的固件程序，其中内部模块是用语言实现的使用的是语言即图形化编程原理，由美国公司研发。

下面分别给予介绍。

设计内部的存储模块负责在的与采集芯片之间的数据传输与控制。

而接口模块则根据中的数据状态标志，把缓存的数字信号通过传给计算机。

也就是说产生数据采集信号调理和所需的全部控制信号。

实现对传输数据的缓存存储读入写出控制时钟信号以及对的控制等功能模块。

在本文设计的数据采集系统中，内部被划分为四个主制转置。

采用了模用性，可拆卸性。

图可移式联轴器的选择德州学院机电工程系届机械设计制造及其自动化毕业论文发电机的基本原理图发电机的定子和外壳发电机的工作原理如下发电机通常由定子转子端盖电刷机座及轴承等部件构成。

定子由机座定子铁芯线包绕组以及固定这些部分的其他结构件组成。

图发电机的转子转子由转子铁芯转子磁极滑环风扇及转轴等部件组成。

通过轴承机座及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，通过滑环通入定励磁电流，使转子成为个旋转磁场，定子线圈做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线德州学院机电工程系届机械设计制造及其自动化毕业论文端子引出，接在回路中，便产生了电流。

本文中是跑步机在正常工作运转后，启动自发电系统。

跑步机的前轴通过联轴器与发电机的转轴相连接，从而带动转子磁极，绕线包绕组转动，切割磁感线，达到发电的目的。

发电后，通过导线，充电器，蓄电池，逆变器，最终形成回路，产生电流。

逆变器的基本原理逆变器是把直流电能转变成交流电。

它由逆变桥控制逻辑和滤波电路组成。

广泛适用于各种家电。

逆变器也称逆变电源，是将直流电能转变成交流电能的变流装置，是发电设备中个重要部件。

图逆变器的原理图跑步机的日常使用在确认安装好跑步机后，才能通电源。

将电源线插头插入带有安全接地的电源插座中，电动跑步机的电源线是专用的，若电德州学院机电工程系届机械设计制造及其自动化毕业论文源线发生损坏，请尽快与厂家联系。

跑步机为室内健身器材，请勿室外使用，若阳台使用，务必防雨防暴晒。

摆放场所要干净平整，注意防潮，注意勿将跑步机放置厚地毯类物品上，以免影响跑步机底遮板空气流通。

锻炼时不能穿太长，太宽松的衣服，以免衣服挂到跑步机上造成安全事故。

建议穿有胶底的跑步鞋或健身鞋锻炼。

展望与总结自发电跑步机是在普通电动跑步机的基础上的次技术性变革。

它在普通电动跑步机的基础上加上发电机，蓄电池，充电器等。

使人们在锻炼身体的同时，能节约电能，而且响应了国家关于低碳，环保，绿色等理念。

而且在跑步机上加上发电装置后，让人们在日常生活中不仅锻炼了身体，同时将身体消耗的能量通过发电设备转化为储存在蓄电池里的化学能，再通过导线形成闭合回路，释放电能，可以再次加以利用。

它不耗煤，石油，天然气等传统化石能源，充分挖掘利用人们健身运动时产生的由人体机能转化来的可再生的自然人力资源，具有健身强身，储能节能，绿色环保等多重功能。

随着健身家庭和全民健身的普及，它将有巨大的市场前景和可观的经济效益及社会效益。

该自发电跑步机虽然在技术上比较新，但毕竟新事物有其两面性。

与传统跑步机相比，制作成本肯定要高。

很多家庭在考虑到性价比的基础上，可能不会选择该跑步机。

而且自发电跑步机在普通跑步机的基础上加了发电机，用户们可能会担心有没有可能漏电的问题。

德州学院机电工程系届机械设计制造及其自动化毕业论文参考文献孙桓，陈作模。

机械原理北京高等教育出版社，曹惟庆，徐曾荫机构设计北京机械工业出版社，钱寿铨，白喜林机械设计基础北京机械工业出要模块，接口控设计中，所有电路控制功能，都是通过来实现的。

具体设计原理见图。

图原理图本课题选用的芯片是基于工艺的，工艺的芯片具有很好的性价比，同时器件密度较高，缺点是掉电后配置信息将丢失，具体使用时需要外加专用配置芯片，每次上电都需要将配置信息加载到配置芯片中，配置数据正确时系统才能工作，芯片有专用的配置引脚，设计为何种模式由管脚的电平信号决定。

本系统设计过程中根据器件具有的配置模式，优先选择了和主动串行配置两种配置下载模式。

主动串行配置方式通过增强型配置器件串行的将数据下载到中，该方式由器件引导配置操作过程，它控制着外部存储器和初始化过程，系列配置器件专供模式，目前只支持系列，本设计选用配置芯片是，该芯片的存储容量是，能够满足设计需求，器件处于主动地位，配置芯片处于从属地位。

工作时配置数据通过引脚送入，配置信息输入引脚和引脚，配置数据被同步在输入上，个时钟周期传送位数据。

在系统设计中，通过接口把编译和调试成功的程序下载到配置芯片里面，这样每次给系统上电时，芯片可以自动实现复位配置和初始化的过程，实现配置芯片内部的数据传输给图是配置模式的电路图。

图配置模式的电路图方式是最常用的配置模式，该模式不受引脚电平的影响，是个工业标准，中文称连接测试组，主要用于芯片测试等功能，符合联合边界扫描测试协议四，接口支持在系统编程，易于程序调试，设计中使用下载电缆来完成硬件版和仿真器的连接。

图是配置模块电路设计，其中引脚是测试模式选择，为测试时钟输入，为测试数据输入，而为测试数据输出。

图配置模块电路设计接口电路设计接口电路主要完成的工作是把前端采集变换后的数字量，数据缓存在中，通过总线传送给计算机。

本设计中接口电路设计采用公司的芯片，该芯片内置了个增强型控制器，主要用于接收转换器传送的采集数据并按规约传送给主机。

芯片的正常工作电压是，这与的管脚电压值样，因此，的供电采用数据采集板的供电电源。

的数据传输分为手动和自动两种。

所谓手动就是固件程序进行控制数据传输的多少与时间。

而自动传输则不参与干预。

数据经端点缓冲区输入芯片，也可经端点缓冲区从芯片输出。

的端点缓冲区被分为大小两组。

和属于小端点，他们是字节端点，只能被访问，不能够直接与外部逻辑连接。

，属于大端点，芯片为他们提供了倍，倍或倍缓冲区。

其中和是最灵活的端点，他们的大小字节或字节和缓冲的深度都是可以变换的。

芯片的结构。

图结构框图电源设计电源性能的好坏关系到整个采集系统的成败。

因此设计系统的供电部分起到关键作用。

而且转换部分还分为模拟电压和数字电压。

设计系统中运放转换和等芯片分别需要几种供电电源，其中需要电压，需要和电压。

主控芯片需要和的工作电压。

系统对电源电路要求严格，综合考虑后电路设计时选用了高频电源转换模块，和，下面重点介绍。

系列开关稳压集成电路是公司生产的具有恒流输出电压可调的集成稳压模块，该芯片内部集成了个固定的振荡器，只须极少外围器件便可构成种高效的稳压电路，可大大减小散热片的体积，在本系统设计中无需散热片即可满