Altium发布最新版Altium Designer
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Altium发布了其新一代电子设计解决方案AltiumDesigner的最新版本Winter09。Altium持续在市场上推出一系列设计新概念和新技术，开发先进技术，帮助电子产品设计人员更快更好地将设计转化为产品。在最新版本Winter09中，原来已有的三维PCB设计功能被提升到了一个更高速的新境界。新功能可以让工程师管理从产品设计到制造的过程转换，尝试新的设计技术并得以深度挖掘可编程器件的潜力。新增加的应用控制面板帮助工程师解决了FPGA测试
&&&&& Altium发布了其新一代电子设计解决方案Altium Designer的最新版本Winter 09。Altium持续在市场上推出一系列设计新概念和新技术，开发先进技术，帮助电子产品设计人员更快更好地将设计转化为产品。&&&&& 在最新版本Winter 09中，原来已有的三维PCB设计功能被提升到了一个更高速的新境界。新功能可以让工程师管理从产品设计到制造的过程转换，尝试新的设计技术并得以深度挖掘可编程器件的潜力。新增加的应用控制面板帮助工程师解决了FPGA测试上的难题，并可以远程监控FPGA内的设计。新的即插即用型软件平台搭建器让系统的整合更容易，同时提供在可编程器件的“软”硬件环境里的一系列标准服务以供使用。&&&&& Altium CEO Nick Martin先生表示：“我们现在采用一年发布两个新版本的策略，这是今年的第二次发布，我们对该版本能够提供如此多新特性感到高兴。我们计划继续这样的新版本发布方式，用一系列小更新来逐渐替代每一两年发布一次大变化的方式。但是正如这次发布所展示的，这并不意味这我们会在新技术的推出上采取保守的做法。&&&&& “新的软件平台搭建器和应用控制面板就是最好的证明。这两个都代表最新电子设计技术，并将成为推动电子设计整体流程的新力量。&&&&& “我们计划将在以后的版本里不断的发展这些这新的功能，正如我们的三维PCB 设计所经历的发展道路一样。新的功能代表了新一代电子设计解决方案所必须具有的新特性。&&&&& “目前世界经济的困境让每一个公司都停下脚步，思考什么能让他们的公司和产品与众不同，从而领先市场。Altium的任务就是提供解决方案和工具并帮助工程师进行创新的产品设计。&&&&& “Altium Designer Winter 09版本里的众多新特性将极大的提高工程师的设计效率。并且我们会在以后的发布中不断的发展例如软件平台搭建器和应用控制面板等关键特性，真正将电子设计技术提升到一个新的高度。”三维PCB可视引擎性能大提升 – 更加准确和快速&&&&& 以前版本里已经提供的Altium三维PCB可视设计环境可以让工程师在设计的同时实时观看PCB设计的三维外观。通过可视环境，工程师可以直接将机械CAD信息反应在PCB设计上，帮助在元件的放置和距离上做出最优选择。&&&&& Winter 09版本优化了内存并将三维PCB可视化系统的速度提升至最高达7倍之多。&&&&& 其他方面性能的提升还包括：二维制图－速度提升3倍；二维透视－性能提升11倍；高亮和对比度调试－性能提升9倍，三维旋转－性能提升5倍。&&&&& Winter 09版本还提供了一系列目前已有的显卡的性能对比供用户参考，更好地保护用户的投资，为软件的投入提供最大的回报。这使设计人员能够更好地利用现有的计算硬件。&&&&& 优化三维PCB图形引擎至关重要，由此可以极大的提高整个软件的性能，并降低对硬件的要求，使得系统的反应速度更快，把图形延迟对设计造成的影响变得最小。增强PCB建模功能 － 真实表面处理和其他可视化功能增强&&&&& Altium在最新的版本里扩充了其实时三维PCB设计功能。最新的版本支持三维建模的纹理映射，使设计师能过对设计板和元件进行表面处理。&&&&& Altium提供增强的过孔功能，并允许在不同信号层上使用不同尺寸的焊盘。过孔的叠加可以支持更高的跟踪密度。工程师还可以通过元件焊盘来实现过孔的偏移。&&&&& 所有上述的增强型功能都提高了PCB设计的精确性，并为设计板布线和可视化提供了新的设计思路。新的交互式布线功能 － 高速绕过走线和环绕功能&&&&& Altium同时将其5月推出的交互式布线功能推向一个新的层次。新的布线引擎对差分对信号和总线的布线（多重布线，和追踪）进行了增强。新的布线引擎支持对当前路径物件的绕过，对现有布线进行环绕并生成新的路径，对路径物件（包括过孔）的推挤，和对布线路径的智能完成。新的引擎同时也保证了布线的速度和流畅性。&&&&& 这样，工程师可以在交互式布线的同时实现差分对和单闭端的管脚交换。这在FPGA器件设计的时候十分有用，因为在很多时候管脚会发生某种特殊的信号。Altium同时还通过交互式的布线引擎来自动解决布线中遇到障碍需要改变各种路径的各种情况。&&&&& 美国Encore工程咨询公司的的工程师Harry Selfridge表示：“Altium Designer新版本的板级设计和布线功能节约了很多的设计时间。特别是在设计测试设备的设计板，需要对很多管脚布线的时候特别有用。增强后的交互式布线功能至少把效率提高了10％到15％。和 Altium Designer Summer 08提供的布线增强功能一起，可以每天为我们节约60-100美金。”设计新概念 － 设计管理延伸到制造管理&&&&& Altium还新推出一项技术用于帮助工程师更好的管理从设计到制造的流程。&&&&& 当工程师准备将设计付诸实际生产时，通常会为制造环节的不同人群提供大量各类文件。通常信息主要来源于：原理图，PCB文件，原料清单，元件数据，FPGA和软件的源码及目标文件，以及设计流程报告等。对于同样的文件，有些使用者需要打印，而有些则只需要相应的PDF文档。所以生成正确的文件是一项费时费力的工作，而且随时都有没有及时更新或者发生错误的可能，这在时间和成本方面都有可能代价高昂。&&&&& Altium Designer 的这一新版本增强了对所有设计文件的版本控制。Altium采用新的技术在设计环境中创建并跟踪文件的更新记录。通过集中管理输出文件的定义和产生过程，整个输出的流程更简单顺畅了。所有的文件都可以轻易生成为各种形式，大部分是智能PDF和在线的格式。&&&&& 该功能和三维的PCB设计环境相链接，工程师可以借此在生成生产文件之前很直观地检测他们的设计，避免不必要的错误。&&&&&& 新的设计发布管理功能的向导式界面可以管理设计发布的整个流程，并可以使之向设计团队之外的相关人员开放。通过中央控制面板可以生成各类输出文件，并发送到相关人员。设计发布管理功能还可以对设计进行“快照”，便于设计师进行收回，修改和重新发布，并对所有相对应支持文件进行正确性的检查。该功能可实现设计的多次发布，并提供完整的发布历史以供追溯。&&&&& 在PCB布线阶段，Altium Designer新版本加入了针对制造的设计规则以尽量避免在生产阶段可能会出现问题。工程师得以在设计阶段就可以实时进行一系列问题的检查，避免了后期不必要的返工，可以更快速的把产品推向市场。应用控制面板 － 测试FPGA的新工具&&&&& Altium在新版本里推出了应用控制面板，以帮助解决FPGA设计中的一些问题，并可以远程的监测可编程器件内部的设计。&&&&& Altium的LiveDesign原理让工程师可以把FPGA的设计视为整个设计中一部分。新工具可以让工程师更好的模拟和探索可编程器件内部的设计。&&&&& 应用控制面板不需要Altium Designer的完全许可证就可以下载并安装，并使面板和FPGA设计进行交互，使用户能够调试或者甚至在产品发布以后增加新的功能。即插即用软件平台搭建器 － 创建软设计中基本软件平台的新方法&&&&& Altium还在Altium Designer新版本中提出了即插即用的软件平台搭建器的概念。&&&&& 通过Altium NanoBoard可重构硬件平台，工程师可以很容易地“整合”出硬件平台上所需的软件服务。这包括了电子设计中常见的设计元素：例如外设，通信模块，和支持正常工作所需要的各种驱动规则（由NanoBoard提供）。这样，基本但是必要的软件模块设计被简化成拖放预先配置软件模块到设计中，工程师得到了解放，能够真正地专注于核心的产品智能设计。软件平台搭建器提供一系列的驱动和软件规则来支持通过NanoBoard设计平台运行的外设。&&&&& Astrol Electronic AG的工程师Andreas St?ckli介绍说：“我的工作基本上是硬件设计，但是我不喜欢为元件寻找并添加驱动的工作。在使用了Altium Designer新的软件台搭建器之后，我也可以很快地完成相应的软件设计。我只花了一个下午就完成了一个新软件项目的搭建，并完成了所有相关驱动的配置。这是一个巨大的进步，因为之前这项工作需要三天。”
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基于C的高精度超声波测距系统设计
[导读]摘要：利用C单片机设计高精度非接触式的超声波测距。该系统利用4个HC-SR04超声波测距模块，四面测距，简化电路，减少了其他电路对超声波测距的干扰。在提高精度方面采用温、湿度补偿，电路使用DS18B20及湿敏
摘要：利用C单片机设计高精度非接触式的超声波测距。该系统利用4个HC-SR04超声波测距模块，四面测距，简化电路，减少了其他电路对超声波测距的干扰。在提高精度方面采用温、湿度补偿，电路使用DS18B20及湿敏电容器HS1101。系统测距范围2～400 cm，精度1 cm，并采用LCD12864显示温、湿度和四面距离。该系统具有结构简单，工作可靠，精度高的优点，实时显示四周障碍距离及温、湿度，可置于小车上，用于避障，智能导航等。
关键词：超声波测距；智能导航；C；HC-SRO4
&&& 超声波是由压电陶瓷的压电效应产生，这种压电陶瓷传感器有2块压电晶片和一块共振板，当给它的两极加频率等于晶片固有频率的脉冲信号时，压电晶片就会发生共振，并带动共振板振动，从而产生超声波。它的频率高于20 kHz，具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能的优点，且对色彩，光照度，电磁场不敏感，不易受干扰。超声波测距技术是基于无目视能力的生物(蝙蝠等)防御及捕捉猎物生存的原理，利用超声波在空气媒介中传播，碰到障碍物反射回来的时间间隔长短及被反射波的强弱判断障碍物的性质和位置的方法。它是一种非接触式检测方式，它不受光照度、电磁场、被测物色彩等因素的影响，信息处理简单，速度快，成本低。本文采用单片机模控制超声波模块发射接收，并结合温湿度补偿电路，实现高精度的四周距离检测。
1 整体方案设计
&&& 方案的主要任务是实现控制电路对四周的精确测距。通过MCU端口产生40 kHz的方波信号，发送至HC-SR04超声波测距模块的发射引脚，发射后定时器T1计数，并等待接收引脚电平变低，将定时器T1关闭，读出定时器的寄存器中的值，结合温湿度电路的采集的信号转化出实时的声速和频率，利用公式：
&&& L=TV／2
&&& 式中：L为距离；T为定时器的计数值；V为相应环境下的声音在空气中在空气中传播的速度。
2 硬件电路设计
2．1 硬件总体设计
&&& 整个系统主要由单片机控制电路，超声波测距模块，温度采集电路，湿度采集电路，LCD显示器和电源电路组成。其中单片机控制电路是用于控制超声波产生和转化外部采集数据；温度采集电路是用于采集当前外部温度，得出当前声速；湿度采集电路是用于采集当前外部湿度得出当前频率；LCD显示器是用于实时显示环境温度，湿度及电路所测四周的距离。电源电路是用于为系统各个模块提供稳定的电源，保证各部分正常工作。系统总体电路设计如图1所示。
2．2 超声波测距模块
&&& HC-SR04超声波测距模块可提供2～400 cm的非接触式距离感测功能，模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。
&&& 基本工作原理：
&&& (1)给模块的发射I／O口送入超声波信号，要求至少10&s的高电平信号，本系统提供40 kHz信号，高电平持续12．5&s。
&&& (2)有信号返回，模块的输出I／O口输出一个高电平，高电平持续时间就是超声波从发射到返回的时间。测距距离=(高电平时间&声速)／2。
&&& (3)被测物体的面积不少于0．5 m2且平面尽量要求平整，否则影响测量的结果。
2．3 温、湿度采集电路
&&& 环境温度采集部分是提高超声波测距精度的关键。采用Dallas公司的DS18B20 1-wire数字温度传感器，使用一根信号线实现信号的双向传输，接口简单，便于扩展和维护。声速和温度的关系：温度越高，声速越大。
&&& c=331．45+0．61T
&&& 式中331．45是温度在0℃度时声音在空气中的速度。就是说在地面上温度每升高1℃，声速增加约0．61 m／s。本系统就是依据这一原理提高测距精度。
&&& 环境湿度采集部分主要由湿敏电容器HS定时器TLC555和其他外围电路元件构成。湿度测量电路本质是湿敏电容器的电容值与相对湿度变化的关系构成的振荡电路。通过测量555的输出频率，即可根据频率、湿度关系算出湿度。
2．4 数据显示
&&& 数据显示部分通过C的端口P2作为与LCD12864通信的8位数据线，主要完成通信数据和实时信息的显示。
2．5 系统供电
&&& 系统正常工作需要+5 V和+3．3 V电压供电。将市电220 V／50 Hz通过9 V／10 W变压器降压变换后，经过电桥整流和滤波产生DC 9 V，通过LM7805，ASM稳压芯片输出稳定+5 V和+3．3 V给整个系统供电。由于系统正常工作下电流较大，LM7805需要加散热片，以保持系统长时间稳定工作。
3 软件设计
&&& 系统的软件部分主要完成以下功能：系统上电，初始化各模块，然后读取环境温、湿度，将测量值转化为显示。启动测距模块，读取4个方向的定时器值，系统采用先后顺序启动4个测距，将计数值都保存在定时器1上，为避免混淆，采用实时读取显示，下次测距时，只需覆盖定时器1上次的计数值。用12864显示时，由单片机根据当前温度，依据上面提到的公式转化。
&&& 基于STC89C52的高精度超声波测距系统控制过程如图2所示。
&&& 对于C构成的超声波高精度测距系统进行功能验证，系统在2～400 cm范围内，能完成对四周障碍距离数据实时测距，且测量误差小于1 cm，温湿度数据采集系统工作正常。系统人机界面友好，操作简单、可移植性好，可置于小车上用于避障或智能导航，只需外加接口，方便用于商业用途。
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