关键词： 集成电路设计   数字温度传感器   高精度   低功耗   优化线性  

摘要： 阐述无线传感网络是一种越来越受到关注的技术,它包括传感器、单片机、无线通信等,该技术目前被广泛应用于自然环境监测、医疗健康等领域并取得了较好的成效。介绍一种用于优化线性的片上数字温度传感器设计,该传感器包含环状振荡器,其输出一循环的环状振荡器信号,频率随温度而改变;还包含一个以环形振荡时钟信号输入的时间放大器,由此产生具有多个环状振荡器的时钟信号的周期长度的脉冲信号;该数字温度传感器进一步包含一个计数器,该计数器将脉冲信号与基准时钟信号一起输入,并在脉冲信号到达时对脉冲信号进行计数,直至脉冲信号终止为止,从而获得了以基准时钟时段为单位的脉冲信号长度的计数值;设计中数字温度传感器具有结构简单、面积小、功率消耗小等优点,且线性好、测量范围广、测量精度高,不需要外接晶体振动,可节约成本。

关键词： 低功耗设计   数据转换   远程控制   人机操作交互界面   独立供电  

摘要： 在煤炭开采行业内,井下的开采设备为了满足工矿自动化的需求也在快速的进行种类和数量的增加以及功能迭代。在目前阶段的井下综采控制系统内,诸多的设备需要组合为一套完整的系统,其主要包含井上的数据监控系统以及井下液压支架控制系统,井下液压支架控制系统内有成组的液压支架,另外每一组的液压支架又包含了标准型或网络型控制器,电源供给装置,各种智能传感设备,声光报警设备以及视频监控设备等,不同的设备采用的数据传输总线方案不同,有数字信号也有模拟量信号,这样要完成液压支架控制系统的数据采集,传输,计算整合,上传下发等就产生一定的困难。目前常用的单功能数据转换装置,其数据转换功能还是比较单一的,属于纯硬件转换,不能编程控制,这种转换器硬件电路部分复杂度高,功耗高。普通硬件转换器不仅仅功耗高还造成了设备布设的困难程度,为了解决上述问题本文重点论述了信号转换器的低功耗系统设计与应用,论述了信号转换器的低功耗设计方向,以及在液压支架控制系统中的信号转换功能及系统功能的分担,本文的信号转换器设计方案降低了硬件电路的复杂度和电路功耗,同时设计了可编程的低功耗动态控制算法,解决了液压支架控制系统中信号转换器高功耗的弊端,对进一步实现智能化低功耗开采具有深远意义。

关键词： 工程机械   低功耗   STM32F407ZET6   4G通信   信息化管理  

摘要： 为了对工程机械进行实时信息化监测与管理,降低运行维护费用,提高工程机械运行效率,完善企业信息化管理,设计了一种低功耗车载信息采集与预警终端。该终端以STM32F407ZET6芯片为中央处理单元,重点监测工程机械实时油位、发动机运行状态、蓄电瓶电压参数、位置信息及姿态信息,将监测的相关信息通过4G通信实时上传到工程机械物联网管理平台,平台通过对相关信息进行综合分析、评判,达到对工程机械信息化管理的目的。经过上线测试,结果表明,该终端能够达到预期目标,并且性能稳定,能够用于对工程机械的监测与管理。

关键词： 核辐射/核环境监测   仪表放大器   纹波抑制   偏移电压   可重构   自动差分对匹配   有效面积   低功耗  

摘要： 小面积、低功耗和低噪声的仪表放大器广泛应用于核辐射和核环境监测系统的模拟前端作为弱电流放大器。对此,提出了一种新的方案来实现这种高精度斩波稳定仪表放大器;具体来说,在对仪表放大器中的偏移来源的分析基础上,为了减少仪表放大器中第一级差分对的不匹配,提出了采用可重构差分对来校正不匹配。同时为了稳定和提高偏移电压的检测精度,提出了一种新的数字辅助技术——自动差分对匹配环路来检测并最小化偏移电压;采用标准180 nm CMOS工艺制作了一个完整的仪表放大器,实现了0.05 mm^(2)的有效面积,小于3.4μV的偏移电压,13.3 nV/√Hz的输入参考噪声,以及190μA的电流消耗和7.1的放大器的噪声效率因子。实验结果充分证明了所提出方案的有效性。

关键词： NoSQL   SOCKET   高密度   高并发   负载均衡   多线程   监控数据  

摘要： 针对目前大部分工矿企业都在数字化转型,数字化后的安全生产监控数据具有实时性强,数据体量庞大等特点,部分系统的数据量如钢丝绳探伤系统每秒钟高达几十万条,常用的SQL数据库已经无法胜任如此庞大的数据存储、分析任务。研究通过NoSQL数据库、负载均衡、多线程、SOCKET等技术体系,构建基于NoSQL的具备高并发、高密度数据处理能力的高密度数据采集系统;实现工矿企业安全生产相关数据的高密度接入,满足高密度数据采样周期的硬性需求。

关键词： 命名数据网   网内缓存   名称查找   多线程  

摘要： 命名数据网(named data networking,NDN)是一种以信息为中心的新型网络架构方案,网内缓存是其核心功能之一。现有缓存模块主要以应用级缓存实现为主,存在网络操作效率低、设备兼容性差、部署位置受限等问题。相比于应用级缓存模块,内核级缓存模块可以直接且广泛地部署于通用网络设备上,有助于推动网内缓存技术的规模应用以及NDN网络方案的实际部署。然而,由于NDN网内缓存机制涉及频繁的逐包缓存操作,将网内缓存功能引入内核将会影响内核处理性能。针对这一性能问题,设计并实现了一种内核级缓存方法。该方法维护一个哈希表进行缓存的精确查找,利用NDN名称的结构性,在节点间构建字典树支撑NDN缓存模糊匹配功能。提出使用细粒度的逐槽锁保护缓存查找表,原子操作保护替换队列,将缓存操作多线程并行化。在Linux内核中实现了所提的多线程缓存模块,实验结果表明,所提出的方法可以将缓存模块查找延迟降低至现有方案的一半,并且通过多线程将吞吐量提升至6.785 Mpacket/s。

关键词： 低功耗   STM32L433   通用主机  

摘要： 设计了一款低功耗便携式辐射通用主机。该设备选用STM32L433芯片和其他低功耗器件,配合嵌入式节能控制软件,实现低功耗。主机采用内置锂电池供电,USB口充电,具有按键控制、LED状态指示、蜂鸣报警、液晶显示、数据存储和数据传输等功能。主机提供外部探头电源,通过RS485协议通信,获取剂量数据,设置工作参数。

关键词： 手持终端   TOPS   运行频率   紫光   通信   模组   多媒体   低功耗  

摘要： 近日,紫光展锐联合移远通信推出搭载展锐P7885的全新5G智能模组——SG530C-CN。该模组拥有出色的算力和连接能力,并在多媒体性能与成本效益层面呈现较高水平,将广泛应用于智慧零售、娱乐/直播、手持终端、工业AI等相关应用场景。高性能低功耗,满足各种场景所需P7885是紫光展锐首款5G行业方案平台,面向垂直行业的5G应用与智能化升级需求,采用6nm EUV先进工艺、八核1+3+4三丛集CPU架构,集成Arm MaliG57四核GPU,运行频率850MHz,NPU算力达到8 TOPS。

关键词： 数据集制作   PyQt   目标检测   多线程   YOLOv5  

摘要： 目标检测数据集中的样本数量及差异性对网络检测性能具有重要影响。通过人工标注图像的方式生成数据集耗时又费力,因此设计一款目标检测数据集自动采集软件。该软件可以检测RTSP视频流、图片文件及视频文件,通过预训练好的轻量化检测网络得到目标位置类别及定位信息,生成标注文件并保存到本地。实验结果表明,该文软件在不同的平台上均可运行,其数据集采集速度相比人工标注有显著优势。

关键词： 边坡监测   4G无线网络   姿态角度传感器   物联网   低功耗  

摘要： 利用姿态角度传感器可以监测公路边坡、山体等可能会发生的塌方、滑坡、泥石流等自然灾害,也可以用来监测边坡变形。提出基于嵌入式技术、4G无线网络和三维姿态角度传感器的公路边坡监测传感系统与设计,作为边坡发生自然灾害而导致变形时的有力数据支持。设计并构建了一套完整的公路边坡监测系统,主要包括STM32单片机最小系统、姿态角度传感器、4G无线网络,锂亚电池供电等部分。为了满足系统低功耗要求,供电电池可以持续工作一年以上,利用传感器定时采集边坡角度信息,通过单片机与4G无线网络将采集到的信息进行解算,输出当前设备X、Y、Z轴的姿态角度,定时上传至阿里云服务器,通过上位机UI显示设计,可以将角度信息与电池电量准确无误地呈现出来,并对边坡稳态做出判断,完成实验对整个系统进行可行性验证。旨在利用物联网技术实现公路边坡全天侯无人监测以及远距离数据传输功能,从而保证公路的稳定通行。