关键词： 道钉   LoRa   低功耗   STM32   太阳能  

摘要： 针对传统道钉缺乏感知能力和交互能力差的问题,设计了一种基于LoRa的智能道钉系统,详细介绍了智能道钉和道钉网关的软硬件设计。智能道钉通过周期性采集道路温度信息,实现道路养护提示和冰冻预警,以提高道路安全性。搭建了LoRa网络环境,满足了公路环境广域覆盖、高可靠性、低功耗的网络传输需求。自定义网络通信协议,实现智能道钉与道钉网关之间的数据传输和远程控制。实验结果表明,智能道钉通信距离为500 m,实现了高效稳定的远程控制;太阳能电池供电方案满足道钉长期工作需求;智能道钉发光性能良好,适合夜间指引防护。

关键词： 低功耗   蓝牙功能   智能免维护吸湿装置   实施技术  

摘要： 文中介绍了一种基于蓝牙技术的智能化无维修式吸湿设备,并对该系统的硬件和软件进行了分析,得出了一些有益的结论。在当今世界,由于物联网的迅猛发展,家庭智能化产品正日益受到人们的关注。在家庭智能化中,智能化吸湿设备是一种非常有前途的产品。此外,随着蓝牙技术的不断完善与推广,将为新型智能吸湿器的研制与开发奠定坚实的基础。

关键词： Lora   低功耗   高可靠   压力采集传感器   无线传输  

摘要： 目前煤矿工作面大多通过在液压支架安装中继进行数据传输,但存在系统功耗高,数据传输中断、维护困难的问题。为满足系统高可靠、低功耗的要求,提出了一种基于Lora无线传感网络的低功耗采集传感器设计方案。该方案中传感器由内部一次性锂电池供电,并采用时分复用技术,每个传感器分配固定的数据传输时隙,组成总线型网络,无需专门的中继进行中继传输数据且具有低功耗、数据传输可靠性高、传输距离远的特点,从而实现真正意义上的无线传输,解决了无线压力传感器的现存问题。

关键词： 崩塌监测   STM32   超低功耗  

摘要： 针对传统崩塌监测设备实时性、功耗和精度相矛盾的问题,文章采用基于STM32和高低精度传感器相结合的方法,实现高实时性、超低功耗、高精度的崩塌灾害监测,将崩塌灾害监测分为临灾预警和趋势监测。利用低精度传感器触发模式,设备以超低功耗工作状态实现崩塌监测临灾预警功能;利用高精度传感器触发模式,设备以周期性数据采集工作状态实现崩塌趋势监测功能。试验表明,高低精度双加速度计崩塌监测传感器,超低功耗状态可达13μA,唤醒状态可达31.92μA,临灾预警可在1 s内将预警命令发出,趋势监测倾斜角度可达0.1%FS。

关键词： 航空发动机   预旋供气系统   一维设计   高温降   低功耗   性能评估  

摘要： 预旋供气系统性能优劣直接制约先进涡轮动叶冷气供给品质。本文应用功热转换理论开展涡轮高位预旋供气系统的正向设计研究,根据已知的边界条件计算出系统各特征截面的气动参数,确定各元件通流面积及其结构参数,通过一维计算结果构建三维物理模型,经转静子匹配迭代获得高性能预旋系统结构。重点开展高温降涡轮预旋供气系统的特性分析及性能评估。结果表明,在满足涡轮动叶供气流量和供气压力要求的前提下,一维设计计算和数值模拟结果的引气流量、系统温降和温降效率的相对偏差均低于1.5%,并且与对应实验结果的系统温降相对偏差小于1.5%。在设计点预旋喷嘴、接受孔和供气孔的流量系数分别为0.937、0.716和0.744;系统温降和温降效率分别达到61.53 K和80%,系统比功耗为-55.74 kW/(kg·s^(-1))。在保证涡轮动叶供气流量和供气压力的条件下,4个巡航工况点的系统温降达到了39.73~62.88 K,比功耗可达到-55.74~-16.48 kW/(kg·s^(-1))。

关键词： STM32   家居安全   智能门锁   物联网平台   低功耗  

摘要： 针对传统智能门锁的安全性与高功耗方面存在的问题,设计并开发一款基于STM32F103单片机的智能门锁。本项目可分别通过键入密码、指纹、RFID刷卡三种方式进行解锁,并且对其功耗进行了改良,使其在无人使用的时候达到低功耗。同时,本项目增加了WIFI模式进行连接阿里云从而达到物联网模式,从而监控门锁的实时状态,提高了门锁的安全性与可靠性。本项目的整体设计具有较高的完整性和实用性,不仅使门锁的安全性、便利性得到了提高,还可对门锁的实时状态进行检测,更为智能化。最后,本项目通过实物进行了实验验证,达到了预期结果。

关键词： 低功耗   数字阀   磁场耦合   动态特性   静态特性   温升  

摘要： 高速开关式数字阀是航空液压系统核心控制元件之一,直接关乎飞行器的性能与运行安全。响应时间是数字阀首要指标,通过提高激励电压可以有效改善动态特性,但容易造成过多能量消耗和温升,进而带来电磁力等多方面性能退化,甚至出现匝间击穿、烧毁等安全事故。针对以上问题提出了一种新型低功耗数字阀。在磁路中引入永磁体,利用永磁体的磁场维持工作状态,仅在启闭过程激励瞬时电压,从而降低阀的功耗,以减弱数字阀高响应与低温升之间的设计矛盾。在此基础上,分别建立了永磁体磁场和电磁场混合励磁下低功耗数字阀的理论模型和有限元模型,研究了关键参数对其电磁特性、动态特性和能耗特性影响。最后,搭建了数字阀试验台,对仿真模型及分析结果进行验证。试验表明,与搭配先进控制方法的传统数字阀相比,低功耗数字阀启闭响应时间分别缩短49.3%和35.6%,流量可控区间扩展20%。大占空比下,低功耗数字阀温升最高降低40℃,且温升不受占空比影响,低功耗数字阀对提升航空液压系统性能及安全性具重要意义。

关键词： 电刺激   集成电路(IC)   低功耗   可拓展性   多通道   电刺激器  

摘要： 设计了一种低功耗可级联拓展的电刺激芯片,该芯片主要由16个独立电刺激通道、一个全局数字控制器(GDC)及电流偏置模块组成。每个独立电刺激通道包含一个8 bit数模转换器(DAC)、一个高压刺激前端(SFE)电路以及通道本地数字控制器(LDC),能够输出脉冲幅度/宽度/相位间隔时间可独立配置的单极性双相脉冲刺激电流。GDC控制16个通道的配置和刺激使能,并有一个可进行多芯片级联拓展的控制接口。LDC和GDC共用同一组时钟/数据控制信号,节省了端口资源。提出的电路采用GF 0.18μm CMOS BCD高压工艺进行设计和制备,总面积为1.5 mm×3.1 mm。测试结果表明,在5 V/15 V/-15 V供电下,该电路的静态功耗为2.14μW,最大输出电流为1 mA,输出200μA恒定电流时顺从电压为13.5 V。

关键词： 低电压   低功耗   静态随机存取存储器(SRAM)   读写辅助电路  

摘要： 随着微处理器对低功耗与高能效需求的增长,SRAM作为其主要功耗与面积来源,优化SRAM功耗至关重要。降低电源电压是降低功耗的重要方法,但也会严重影响SRAM的读写性能。针对此问题,本文提出了一种新型读写辅助电路结构,该结构可以增强写入能力和加快位线放电速度。此电路通过在写入期间将字线电压先升至欠驱电压后升至过驱电压,以在确保稳定性的同时加强写能力;在读取时,轻微提高字线电压至高于VDD电压,从而加快位线放电速度,增大两条位线电压差值,从而提高SRAM的可靠性。仿真结果表明,提出的结构可以将最小工作电压降低至0.4V,相比未使用辅助电路的结构写能力提升一倍以上,字线打开相同的一段时间,两条位线电压差值可以增加40%以上。相比于传统结构在各自最小电压下功耗可降低20%以上,而相比于在标准电压下的传统结构,功耗可降低70%以上,且只增大3%的面积。

关键词： 传感器数据记录仪   微电子机械系统(MEMS)   小体积   高抗过载   低功耗  

摘要： 对飞行器发射航行阶段的数据测试是目前研究的重要方向。数据记录仪作为一种可装载的数据采集装置,具有重要的研究价值。针对小型飞行器的数据采集工作,提出了一种具有小体积、低功耗、高性能以及高抗过载能力的微电子机械系统(MEMS)传感器数据记录仪。它能够对三轴角速度、加速度以及磁场数据进行同步测量。数据计算和实验测试结果表明,记录仪总体积为22.4 cm^(3),工作状态下的功耗仅为0.68 W。通过抗过载工艺使系统抗过载能力达到了18000g,实现了对于小体积、低功耗和高抗过载能力的特性要求。通过Labview软件对磁场数据进行测量及误差分析,得到线性度误差最大值仅为-1.14%,满足HMC1053三轴磁传感器线性度误差优于±1.8%的指标要求,能够实现对于小型飞行器发射航行过程中的数据采集,具有很高的可行性。