关键词： 盾构机   无线   滚刀监测   低功耗  

摘要： 文章提出了一种应用于大直径常压换刀盾构机的无线滚刀监测系统。系统采用ISM频段LoRa无线传输方案,通过终端节点采集滚刀状态参数,如温度、转速、磨损量等,无线传输至主节点,再通过线缆将数据传输到主控室。最后通过上位机软件系统进行处理,提供刀具异常诊断和报警,保障施工安全。通过低功耗设计和可靠性设计,确保终端节点能够长期可靠的工作在震动环境下。

关键词： 全CMOS   带隙基准   基准电压源   电路设计   超低能耗   Cadence仿真  

摘要： 基于SMIC 0.13μm CMOS工艺,设计一款纳瓦级功耗的全CMOS带隙基准电路。该电路由全CMOS电路实现,避免使用三极管和电阻,实现了节省芯片面积的目的。晶体管工作在三极管区和亚阈值区,大幅降低了功耗。Cadence仿真结果表明:在-20~100℃范围内,温度系数为31 ppm/℃;在电源电压1.2~3.3 V的变化范围内,电源电压漂移系数为0.42%/V。参考电源电压下,电路的电源抑制比(PSRR)达到51.7 dB@100 Hz;室温下,电路总静态电流为22.8 nA,功耗为27.4 nW@1.2 V;该电路可调节性强,适用于低功耗芯片中。

关键词： 电流基准   PTAT   CTAT   低功耗   宽电压范围  

摘要： 本文针对电流基准功耗大、电源电压范围窄的问题,设计了一款同时具备低功耗、宽电压范围、低温度系数的CMOS基准电流源.基准电流由PTAT电流和CTAT电流按一定比例系数相加产生,表现出与温度无关的特性.使用基于CMOS亚阈值特性的运放和自级联电流镜,扩大了电源电压范围,降低了电路整体功耗,提升了电路性能.电路基于XFAB 0.35μm CMOS工艺进行设计,结果表明,基准电流为5μA,在-25℃~125℃温度范围内,温漂系数为40 ppm/℃,电源电压为2.5 V^6 V,功耗为25μA.

关键词： LoRa   智能抄表系统   低功耗   长距离  

摘要： 传统抄表采用人工方式,不但所需人员多,而且工作量大,效率低下,容易出错.为了改变这种情况,自动抄表系统(AMRS)应运而生,其可以分为有线和无线两种,有线方式有RS485总线方式、M-BUS总线方式,无线方式有GPRS、ZigBee、LoRa等无线技术.基于此,笔者设计了一种基于LoRa技术的自动抄表系统,结合其长距离低功耗特点,解决了现有自动抄表系统成本高的问题.

关键词： 蓄电池监测   健康程度   低功耗广域网技术   BP神经网络算法  

摘要： 电力直流设备蓄电池是配电站房、环网柜等站用电源中直流供电系统的重要组成部分,为了实时准确获取蓄电池的运行状态,提出了一种基于低功耗广域网技术的电力直流设备蓄电池综合监测系统。首先,通过部署在直流设备蓄电池旁边的综合监测传感器,实时采集整组电池的组电压、充放电电流和电池阴极温度,并通过低功耗广域(LPWAN)通信网络,将数据传输到通信基站;其次,通信基站通过以太网或专网、公网4G通信技术,将数据传输到电力直流设备蓄电池信息综合管理平台,并运用"基于天牛须算法优化的BP神经网络算法(BAS-BP)"在线分析评估蓄电池的健康程度(SOH);最后,通过实际数据表明该系统能够快捷有效地检测早期失效电池并预测蓄电池性能变化趋势,为蓄电池的稳定安全运行护航,保证有效可靠供电。

关键词： DBPSK   超宽带   发射机   低功耗  

摘要： 基于格罗方德0.18μm CMOS工艺,提出了一种新型的低功耗OOK/DBPSK超宽带脉冲发射机。采用了简单的结构,极大减少了能量消耗。结果表明,该发射机在2 Mbit/s的数据率下,载波带宽为3~5 GHz,平均功耗仅为270μW。该发射机可支持的最高数据率为30 Mbit/s。在2~30 Mbit/s数据率下,该发射机可在100Ω负载上达到1~3.3 V的差分输出峰峰值。该发射机适用于无线局域网,并可提供精确定位支撑。

关键词： 排序   多线程   分布式计算  

摘要： 为解决传统单机排序算法无法高效排序海量数据问题,帮助学生掌握单机单线程、多线程及分布式编程的区别及特点,并能灵活选择相应技术,文章设计了单线程、多线程及分布式环境下排序对比实验。该实验对这三种编程法的执行流程、算法代价、适用场景等进行了分析研究,并根据实验结果得出:在分布式环境下,为节约集群规模,可在计算节点上采用多线程方法来有效解决海量数据的处理问题。

关键词： 信号调理   潜标系统   低功耗   相位一致性   高信噪比  

摘要： 针对现有潜标系统信号调理电路功耗高、相位一致性差以及信噪比低的问题,设计了相应的信号调理电路。该信号调理电路包含16个信号调理通道,每个通道由前置放大电路、滤波电路、后级放大缓冲电路组成。实际测试表明,每个通道功耗仅有16 mW,本底噪声有效值为2μV,各个通道之间相位差小于1°。经实际应用,电路稳定可靠,满足系统要求。

关键词： 静态随机存储器(SRAM)   低功耗   两步控制(DSC)   最小工作电压   静态功耗  

摘要： 针对低电压下静态随机存储器(SRAM)出现的读写性能损失的问题,设计了一种应用于低功耗SRAM的两步控制(DSC)的字线电压辅助电路技术,可以同时实现读和写辅助的功能,降低SRAM的最小工作电压从而降低功耗。写辅助通过字线开启前段的字线过驱(WLOD)实现,提高写数据速度和写阈值(WM);读辅助通过字线开启后段的字线欠驱(WLUD)实现,降低静态噪声,提高稳定性。通过在28 nm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺下,对256 Kbit SRAM进行前仿和后仿仿真验证,结果表明相比于传统结构,应用DSC字线电压技术的SRAM的最小工作电压降低100 mV,写时间减小10%,静态功耗降低30%,版图面积增大4%。

关键词： 心率血氧检测   体温检测   STM32F103C8T6   Android   蓝牙通讯  

摘要： 心率、血氧和体温都是人体重要的生理信息,设计出体积小和便携式的系统测量装置,将会有较大的社会和临床经济效益。尝试以STM32F103C8T6为控制器,设计一种便携监测设备。通过MAX30102、GYMCU90615模块采集心率血氧及体温数据,经蓝牙模块将数据发送到Android智能机解析显示,实现了基于Android系统的心率、血氧、体温监测系统。经测试验证,该采集系统工作稳定可靠。