关键词： 煤矿井下人员定位   便携式读卡器   UWB   RT-Thread   低功耗  

摘要： 针对传统的矿用便携式读卡器存在功耗高、携带不便等问题,设计了一种基于UWB与RT-Thread的低功耗便携式读卡器,用于在发生紧急情况对佩戴定位卡的人员进行搜救及日常对人员位置快速、准确读取和定位。UWB技术具有高精度定位和高速数据传输特性,使得RT-Thread操作系统实时获取和处理读卡器采集的数据,提高读卡器的数据处理速度和定位精度,满足矿井环境下对读卡器的实时性和可靠性的要求。RT-Thread操作系统具有轻量级、可裁剪的特性,通过结合UWB技术,根据实际需求对RT-Thread操作系统进行裁剪和优化,降低系统功耗,进一步提高读卡器的能效。测试结果表明:低功耗便携式读卡器能准确读取人员位置信息,在静止状态下位置误差最大值为0.22 m,符合煤矿实际应用需求。该设计对于煤矿灾后的科学救援行动及日常系统维护工作具有实际应用价值。

关键词： Java语言   多线程   无线发送   ModBus通讯协议   状态监测  

摘要： 本设计为自主开发的设备在线状态监测技术,并在齐鲁分公司得到广泛应用。本设计的硬件部分包括无线发送、无线接收模块,数据采集及上位机监测软件为自主独立开发的软件系统,采用Java编程语言进行开发,代码量在1500行。在软件系统的设计中,采用多线程技术,实现多源数据的采集及分发的并行操作,并在软件中采用了基于多线程的软件看门狗技术,在线程出现问题时,能及时重启线程,达到可靠运行的目的。本系统由于为自主开发设计,具有控制操作灵活、贴近生产实际、投资成本低、运行安全可靠的效果。

关键词： 多线程   内存安全   动态分析   源代码插桩  

摘要： 随着软件结构越来越复杂以及其要求更高级别的并发量,出现了越来越多的多线程程序,同时C语言程序缺乏检测其内存安全的能力,进而导致C语言实现的程序可能会存在较多的隐藏漏洞,因此对多线程C程序的内存安全检测尤为的重要。较为前沿且可靠的检测内存安全的技术主要为动态分析技术,且现在对于多线程C程序内存安全检测的工具不是特别完善,错误检测不完全,性能不是很高。因此提出了基于指针的动态分析技术,同时结合无锁技术、源代码插桩技术实现了工具Movec来对多线程C程序的内存安全性进行检测,并且选取专业测试集来进行实验,验证了本工具对于多线程C程序检测内存安全是有效的,检测的错误更多且性能较为优秀。

关键词： 避雷器   雷电流   单片微型计算机   ZigBee无线通信  

摘要： 避雷器雷电流参数监测有助于避雷器性能及雷电特性研究。针对现有监测装置精度低或采样率要求高、可用电源供能功率低的问题,本文基于单片微型计算机(MCU)设计了避雷器雷电流监测系统。设计满足雷电流10~100kA幅值及1kHz~1MHz频带的罗氏线圈传感器,及降低MCU采样率要求无源峰值保持电路;以嵌合ZigBee无线通信的MCU及铁电存储器为核心,设计了满足雷电流幅值、极性、时间参数测量的微机系统,系统功耗仅为mW级,并实现了数据无线通信。冲击电流发生器试验验证了10kA~30kA雷电流下系统雷电流幅值测量误差小于3%。

关键词： stm32L051C8T6   低功耗   高精度体温监测   无线传输   智能语音播报  

摘要： 文章设计了以STM32L051C8T6单片机为核心的低功耗高精度智能体温无线检测系统,实现了高精度的体温监测、人性化智能语音播报、稳定的无线传输、低功耗电源管理等功能。该系统传输稳定,抗干扰能力强,续航持久,低辐射,为父母照顾生病发烧的婴幼儿提供了便利。本系统落实科技改变生活,顺应时代发展,解决千万父母的疑难问题。

关键词： 局域世界   无线传感器网络   容错机制   能量消耗   多跳通信  

摘要： 针对成簇阶段因缺少容错性而无法保证数据可靠性的问题,提出基于局域世界的无线传感器网络容错分簇算法。以局域世界的社团理论和符号网络结构平衡理论为根本,构建由多个簇组成的局域世界下无线传感器网络拓扑结构。融入势博弈和最优刚性子图的概念,根据集聚系数较小边的所在位置,优化网络拓扑结构。以优先级理念与带宽预留技术为支撑,设计容错机制。将节点与簇的剩余能量作为簇头选择依据,采用低功耗自适应集簇分层型协议获取容错分簇簇头,实现无线传感器网络容错分簇。经实验检验,所提算法能够有效解决节点失效过早、失效速率过快等问题,容错分簇后减少死亡节点与节点能耗,增加运行周期,加强吞吐能力。

关键词： 风光互补   永磁直驱   MPPT追踪   低功耗  

摘要： 水利输水工程中采用风光互补直流供电的闸门测控系统已在国内诸多输水工程项目中开展了试验性应用,系统采用直流直驱方式进行闸阀门监控,系统配备视频监控、水情、水力监测、信息化传输等功能的系统化输水测控方案已得到较为成熟的应用,并具备推广应用条件,系统的新能源供电和直流直驱闸门测控方案可有效解决水利工程存在的市电供应成本高、安全环保成本大、管理维护困难等突出问题,为有效推进水利信息化建设提供了基础保障,对智慧水利建设提供了技术支撑,为分析风光互补供电的直流闸门测控系统特征,在工程实际项目中进行针对性地系统设备选型,通过实际系统工程建设、试验运行,表明风光互补供电的闸门测控系统可实现稳定运行要求,在特定环境和设计配置使用条件下有必要进行针对性设计选型。

关键词： 阻抗谱   频率响应分析   无运放Δ-Σ调制器   CMOS工艺   低功耗  

摘要： 为了实现待测阻抗实部与虚部的提取,设计了一款基于0.18μm CMOS工艺的阻抗谱测量电路,其通过频率响应分析法在数字域中进行累乘与累加的操作,从而得到阻抗谱。该阻抗谱测量电路由Δ-Σ调制器和数字抽取滤波器等电路组成。相较于传统阻抗谱检测电路而言,该电路采用无运放Δ-Σ调制器结构,能对电流信号进行直接转换,减少了一个跨阻放大器(TIA)和一个跨导放大器(OTA),极大程度地减小了芯片的功耗和面积。仿真结果表明,在2 MHz的采样时钟下,2 kHz的带宽内,调制器的信噪失真比(SNDR)达到66.5 dB,有效位数(ENOB)达到10.75 bit,当电源电压为1.8 V时,电路功耗低至140μW。电路的阻抗谱输出与电流呈现良好线性关系。

关键词： 频率合成器   低功耗   超宽带   锁相环  

摘要： 传统的频率合成器设计难以兼顾小型化、低功耗、超宽带且低相位噪声的集成需求,因此研究频率合成器的设计原理,详细剖析频率合成器的关键电路设计方法。实验结果表明,所提出的频率合成器不仅成功覆盖了Ka频段,而且在100 Hz偏移下展现出的相位噪声水平优于-76 dBc·Hz^(-1),加之操作过程中的动态功耗被控制在不超过5 W的范围内,符合设计需求。

关键词： NMOS   BICMOS OTA   BJT Push-Pull   前馈电容  

摘要： 针对无片外电容LDO瞬态响应问题,提出了一种基于Miller BICMOS OTA结构的N型功率管LDO。BJT Push-Pull作为电路的中间级,具有低功耗、高增益、高摆率的特点。输出扰动通过电容耦合至中间级,形成了一条快速反馈环路,拓展了反馈环路带宽,提高了负载瞬态响应速度。因为输出级为源随器,系统整体为两级运放结构,仅需通过密勒电容进行补偿,就可以获得良好的稳定性。电路基于Hynix 180 nm BCD工艺设计,仿真结果显示,系统静态电流约为10μA,增益约为102 dB,带宽约为800 kHz,相位裕度约为61°,其中反馈环路带宽约为30 MHz。当输入电压为5 V,不接片外电容,负载电容为5 pF,输出电流从20 mA切换到200μA用时300 ps时,系统响应时间约为420 ps,过冲电压约为253 mV。