关键词： 袖珍式   TYPE-C   信号甄别   BGO晶体   低功耗  

摘要： 采用一体化理念设计了一款袖珍式伽马辐射仪,外壳采用ABS(苯乙烯、丁二烯、丙烯腈三元共聚物树脂)加PC(聚碳酸酯)材料组成,整机轻盈便携,通过TYPE-C标准接口兼顾数据通信和充电功能。介绍了仪器探测器选型和设计、主控系统设计和外围功能模块设计。通过高精度高阻抗运放和极零相消电路增强了信号输入响应,提高了信噪比。采用单节26650型钴酸锂电池为系统供电,通过设计高精度电压检测电路和延迟保护电路,实现电池充电回路或放电回路的正常运转,使得仪器可以连续工作48 h。仪器采用BGO晶体+SiPM组合作为辐射探测器,具有体积小、功耗低和探测效率高的特点,可应用于多个领域辐射探测。通过用计量站标准体源模型标定,仪器主要技术指标完全符合JJG(军工)29—2012检定规程要求。

关键词： 泄漏电流检测   不停电   低功耗   可穿戴  

摘要： 针对电力行业中不停电作业人员安全性需求,设计出一种可穿戴式不停电作业人员足底泄漏电流监测装置。系统以低功耗STM32L151C8T6芯片为核心,制作低电阻柔性塑料作为足底导电电极,实现对泄漏电流的实时采集与监测,集成人体体表电场预警芯片,完成对作业人员体表电场的预警,并使用ZigBee通信模块将电流与电场报警信号传输至作业现场数据中心。实现了对不停电作业人体泄漏电流及体表电场的同步监测,模块体积小、重量轻、可穿戴于鞋垫足弓处。性能测试结果表明:所设计的系统可实现对于1~20 mA工频电流的有效测量,测量误差较小,有望广泛应用于不停电作业领域。

关键词： 低功耗有损网络   RPL   路由协议   收敛时间   控制开销  

摘要： 低功耗有损网络路由协议(Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks,RPL)在路由构建阶段的收敛时间过长,控制消息在根节点附近汇集,导致近根节点发生拥塞。提出一种RPL路由协议的组网优化算法,其中包括“跨节点聚合DAO”和“自适应DAO定时器”两个机制。机制一通过跨节点聚合直接子节点的DAO(Destination Advertisement Object)消息,降低向根节点发送的DAO消息数量,同时,减少路由构建的收敛时间,机制二通过自适应的DAO定时器控制等待聚合的时间,在不增加额外时间的情况下,降低路由构建初期父节点的切换产生的网络的不稳定性。实验结果表明,优化后的RPL路由协议存储模式的路由构建过程要优于现有RPL路由协议,路由构建时间和控制开销均得到明显降低。

关键词： 门控时钟   低功耗   时钟树   物理设计  

摘要： 以TSMC 40 nm工艺为基础,使用Synopsys最新布局布线工具ICCII进行时钟树综合.首先利用传统门控时钟技术来降低时钟树动态功耗,在此基础上,提出了一种有别于传统门控时钟技术的新方法.实验结果表明,传统门控时钟方法在两种不同的场景(scenario)下分别降低动态功耗75.36 mW和136.84 mW,虽然不同scenario降低的动态功耗值不同,但是降低功耗的效果是一样的,降低幅度均为22%.新方法又可以进一步降低34.05 mW的动态功耗,降低幅度为12.5%,低功耗效果显著.

关键词： 低功耗   LoRa技术   MCU   传感器  

摘要： 无线传感器节点由于部署环境而受到严峻的供电限制,这促使其通过低功耗技术来延长使用年限。以温湿度、振动为监测对象,提出了一种能量管理与动态电压调节方法,从软件与硬件上同时降低电流的损耗,系统微控制器采用低功耗芯片STM32L475VET6及低功耗局域网LoRa技术实现远距离通信,主控制器多种模式唤醒工作,系统长周期保持睡眠模式,通过实验测量监测节点在空闲待机模式下仅消耗21.85μA。解决了不稳定监测与长周期监测节点的问题,对于物联网监测具有实际的应用价值。

关键词： Delta-sigma调制器   DAC非线性   斩波   开关电容积分器  

摘要： 为应对集成电路工艺特征尺寸不断减小的趋势对高性能模拟电路构成的挑战,提出一种适用于数字音频系统的具有高精度、低电压、低功耗特点的开关电容delta-sigma调制器。器件采用2阶3位量化器结构,依靠运算放大器中的两级结构和Class-AB输出级提高低电压应用条件下的增益以及输出摆幅,同时降低整体电路的功耗。后端采用DWA算法模块降低多位DAC失配误差对系统系能的影响。采用0.13μm CMOS工艺实现器件的制造。经实验测试,在8kHz信号带宽范围内,调制器实现了88dB的动态范围和81dB的峰值信噪失真比,满足实际使用中的性能要求。

关键词： 物联网   STM32F103C8T6   Mqtt   温湿度采集系统   SHT30  

摘要： 为改善传统温湿度检测装置自动化水平低、人工费用高、功耗大、布置装置自由度低等问题,提出了基于物联网的低功耗温湿度采集系统:下位机系统检测并且发送温湿度数据,用Mqtt协议将温湿度数据上传至百度智能云物联网服务器;上位机系统通过云透传技术接受百度智能云物联网服务器的数据,使用Qt绘制界面,在手机APP以及电脑UI界面显示数据折线图。测试结果显示:该设计方案温湿度采集精度高,系统功耗低,模块化程度较高,具有较为独特的价值。

关键词： ARM Cortex-M4   小型水利工程   遥测终端   无线传输   低功耗  

摘要： 小型水利工程因其数量多、分布广、地处偏远以及信息化建设资金投入大等原因,与大中型水利工程的信息化管理程度相比差距较大。为满足大批量小型水利工程的信息化建设,设计高性能水利遥测终端机。终端机以ARM Cortex-M4为核心,集成电源电路、串口电路、开关量输入输出电路、专用图像采集电路、A/D采集电路、通信电路等模块,不仅能稳定采集视频图像以及各类水利基础数据,而且接口丰富多样,数据传输可靠,支持低功耗运行,满足数据、图像的采集和传输要求。

关键词： 离心泵   低功耗   小流量   性能测试   低温流体  

摘要： 为满足航天和生物医疗等应用中对低功耗小型低温液体循环泵的需求,采用数值模拟和3D打印叶轮迭代优化方法设计了叶轮和诱导轮结构,研制了一款10 L/min流量、百瓦以下功率的小体积低温离心泵。搭建了一套小型低温泵闭式回路性能测试系统,完成了以液氮为介质的低温工况泵性能测试。获得了转速在4500~8000 r/min范围内的低温泵外特性曲线,研究了泵前流体压力(表压140~800 kPa)对低温泵扬程的影响规律。研究结果表明:该小型低温离心泵在小流量小扬程下运行稳定;随着流量的增加,功率先近似线性增长,而后增长速率逐渐减小;当转速增加时,功率线性增长区域的斜率变大且效率曲线开始出现峰值;转速越大,则最佳效率工况点越向大流量区域偏移,在额定转速6500 r/min时,最佳效率工况点为流量10 L/min,扬程为7.12 m;入口压力高于200 kPa时,低温泵扬程对压力变化不敏感。本文研究应可为小流量低温流体驱动应用的解决方案提供参考。

关键词： CC1310   低功耗   无线传感网络   数据采集   Sub-GHz  

摘要： 在火箭参数测量系统中,传统的传感网络使用电缆进行连接,随着测试点的增加,大量缆线的使用不仅带来了多余的负载和功耗,而且还占用了大量的舱内空间,为火箭舱内其他设备的布局和安装造成巨大的困扰。针对上述问题,提出了一种基于CC1310的无线传感网络(WSN)设计方案,实现测试系统无缆化。该设计选用通信频段低于1 GHz(Sub-GHz)的超低功耗射频芯片CC1310作为传感网络控制器,使用低功耗的K型热电偶AD8495实现温度数据的采集,使用锂电池为传感器节点供电。软件设计实现了传感器节点周期性休眠和唤醒侦听机制,主节点轮询访问传感器节点获取状态和数据的功能,完成了传感器节点低功耗设计并且数据的可靠性可以得到保证。经试验测试,该系统设计合理,具有功耗低、数据传输稳定可靠等显著特点,且系统在组网后工作状态平均能耗为88μA,可实现火箭舱内环境参数的长期测量。