炮口感应装定引信电路低功耗设计

在分析炮口感应装定电子时间引信工作原理的基础上,结合炮口感应装定引信电路的工作特点,应用单片机对引信电路进行低功耗设计.采用低压供电、间断供电、独立高低频时钟在线切换,以及软件设计技术等方法来降低引信电路的总功耗.根据引信电路各模块的工作电流、电压及工作时间,估算整个系统的总功耗.结果证明该文方法满足引信电路的功耗设计要求.     

基于STM32的家用甲醛检测仪的设计

甲醛是室内空气污染最主要的污染源,目前市面上甲醛检测仪存在检测周期长、操作复杂、成本高等不足.为此,设计了一款适合家用的甲醛检测仪,以满足居民对室内空气质量检测的需求.该设计基于低功耗的主控芯片STM32微控制器,利用传感器检测技术对室内的温度、湿度和甲醛浓度进行实时检测和显示.当室内空气中的甲醛含量达到警戒值时会触发报警,同时将检测到的数据通过无线模块发送至智能终端.该检测仪具有操作方便、实时检测、功耗低等优点.     

基于MSP430F149单片机的便携式数据采集仪

设计了以MSP430F149为核心的便携式数据采集仪.系统采用MCP6S28增益可编程放大器,不仅减少了元件的数量而且降低了系统功耗;采用无线收发方式实现了数据的实时传输,并配有大容量存储器,方便野外作业;采用了图形液晶显示设计,实现了系统的菜单化管理.整个系统具有体积小、功耗低、采集速度快的特点,使其非常适合于电池供电和空间受限的工作环境.     

基于MSP430F247的电力线覆冰检测仪设计

针对国内使用电力线覆盖冰检测仪的情况和当前存在的问题,采用以形成覆冰的必要气象参数为参量,经典覆冰厚度计算公式为基础,通过数学推导,建立覆冰厚度估算的数学模型;利用软传感技术,实现覆冰厚度的检测.同时,设计了以微功耗单片机MSP430F247为核心的电力线覆冰监测仪,介绍了系统组成框图、部分硬件电路和软件流程图.     

典型低功耗无线智能设备的一般功耗模型

低功耗无线智能设备数量正在急剧增长,研究其功耗影响规律有助于优化设备的电源模块,还能为自供电设备提供基本的设计指导.开发了一种典型无线低功耗蓝牙设备,根据无线设备的工作特征定义了无线数据吞吐率及工作占空比两个基本参数,建立了基于上述基本参数的一般功耗模型.通过所搭建的功耗测试平台测量了上述蓝牙设备在不同工作条件下的平均功耗值,实验结果验证了理论模型.研究结果在低功耗无线设备的功耗分析和优化方面有一定的指导意义.     

一种低功耗升压电路的研究与设计

目的 为了解决工业生产和日常生活中电池供电的便携式产品的电池使用寿命短、功耗高等问题.方法 采用DC-DC型升压转换电路实现电池低压供电.结果 实验数据表明,利用美信公司DC-DC转换芯片MAX859搭建的升压电路,电池能够在较低电压下正常使用.结论 利用DC-DC升压转换电路,能够有效降低系统功耗,延长电池使用寿命,可以推广应用于众多电池供电的产品中.     

MOA泄漏电流无线采集系统的低功耗设计

设计了一种低功耗的MOA(氧化锌避雷器)泄漏电流的无线采集系统.电源电路采用二极管和电容进行设计,省去了传统采用LDO(低压差线性稳压器)设计的静态电流功耗;处理器和无线收发芯片分别采用休眠与WOR(电磁波唤醒)的工作方式来进一步降低系统功耗.最后经测试得:系统平均功耗约为1mW,经计算在3.6V,19A·h的电池供电下,该系统能够连续运行7～8a,完全满足MOA泄漏电流无线采集系统的低功耗要求.     

无线传感器网络节点及其功耗测量平台设计

针对青海高寒地区的特殊环境,为了更好地解决无线传感器网络节点的供电和续航问题,利用低功耗技术、太阳能光伏发电和混合储能系统,设计了一个光伏供电的无线传感器网络节点系统。其次,通过对无线传感器网络节点的功耗特点分析,基于微弱信号检测技术,设计了无线传感器网络节点功耗测量平台,并对所设计节点的工作、空闲和睡眠3个模式进行功耗测量分析实验。结果表明:无线通信模块的功耗最多,根据对所设计节点的功耗测量试验数据分析,验证了功耗测量平台的有效性和准确性。     

基于MSP430的智能就地显示涡街流量计

该系统是以MSP430F247单片机为核心。涡街流量计传感器输出信号经放大滤波后输入比较电路,得到脉冲信号,单片机对此脉冲信号进行测频,得到相应流体的瞬时流量,并将其显示。该系统功耗低,可以直接由两节干电池供电运行,还有节电和自检功能。     

应用于可穿戴脉搏血氧检测的G_m-C低通滤波器

为了解决可穿戴脉搏血氧检测芯片滤波器面积大、功耗高的问题,改进设计了一个三阶巴特沃斯G_mC低通滤波器.线性跨导器采用源极负反馈结构来增大线性范围,并且输入管工作在亚阈值区降低了功耗,然后通过密勒效应放大电容来减小面积;同时,该滤波器通过开关电容调谐电路调制滤波器的截止频率,降低工艺偏差.仿真结果表明:在SMIC 0.18μm CMOS工艺,1.8V电源电压供电下,该低通滤波器的截止频率为7.9Hz,面积为0.14mm~2,功耗为6.7μW,相比其他的设计方案,在功耗和面积上都有大幅优化.     

基于停车位检测的无线传感器节点低功耗设计

在无线传感网应用中,由于节点电池供电而且更换困难,功耗设计成为最关注的问题之一.从硬件与软件两个方面论述了传感器节点低功耗设计,硬件部分主要是从芯片选择和电路设计等方面实现;软件部分主要包括功耗模式控制、通信协议设计等方面降低空闲传输.设计了基于STM8L151Kx单片机与SI4432无线模块的无线传感器节点.实际测试表明,在停车场动态车位管理系统的应用场合表现出良好的性能.     

CSP多核处理器芯片的低功耗设计

提出了3种高主频多核处理器CSP芯片的功耗优化技术,即电源域间隔关断技术、流量感知的动态频率调节技术和层次式门控时钟技术.结果表明,3种优化技术对降低芯片功耗的作用均非常有效,能够不同程度地降低芯片的总功耗.其中,电源域间隔关断技术能够解决静态漏流功耗,流量感知的动态频率调节技术和层次式门控时钟技术能够控制动态功耗.     

电荷泵锁相环系统级功耗估计

功耗问题是制约集成电路设计的一个重要因素.分析了CMOS集成电路中功耗的来源,集成电路设计中功耗设计的目的,估算方法和功耗模型.研究模拟集成电路的特点和相应的功耗估计方法.针对采用环形振荡器的电荷泵锁相环,研究电荷泵锁相环的组成,各模块的工作原理及对功耗的贡献,提出了电荷泵锁相环系统级功耗估计模型.与实际测量结果相比,相对误差小于22%.该模型易于植入集成电路设计工具,可以对锁相环系统级设计提供功耗方面的参考,提高集成电路的设计质量.     

嵌入式EPIRB检测仪的GUI设计

以EPIRB检测仪图形用户界面为研究目标,设计满足要求的用户界面.在分析目前主流嵌入式GUI基础上,结合EPIRB检测仪应用需求,提出了基于Qt/Embedded的GUI设计方案.在系统规划中,利用了Qt良好的跨平台特性,充分考虑到使用的便捷性与交互性,完成了对检测仪的人机接口界面的设计及实现工作,满足了实际需求.     

比例变量泵系统参数的最佳匹配

由电液比例换向阀和轴向变量泵组成的比例变量泵系统是一种新型液压动力机构。由于它具有一系列优越性能,近年来得到迅速发展和应用,但是,此种机构的动力学分析和设计计算方法,目前尚处于研究之中。本文从实际出发,以负载曲线和比例阀空载流量为条件,导出以功耗最小为指标的系统参数:A(变量油缸活塞有效面积)与Q_m(比例换向阀空载流量)最佳匹配计算公式。分析了系统中压力和流量的关系,考虑了油液的泄漏和压缩性的影响,建立了系统的动力学方程。然后,利用位置精度求出开环增益,以实现控制线路的优化设计。     

基于MMAS的NoC低功耗映射

随着芯片集成度的提高,网络通信流量与通信功耗也随之递增.片上网络在设计阶段就要考虑到通信功耗问题,因此提出一种可以降低通信功耗的映射方法,该方法是一种改进的最大最小蚁群算法,通过优化权重系数、状态转移规则以及信息素更新来提高算法的性能.实验表明,该方法能加速搜索进化过程,避免搜索的停滞,具有较好的收敛性,能有效的降低系统的映射功耗.     

自供电式热能检测系统的设计

本文以基于自供电的热能检测系统为研究对象，提出热能检测的自供电模式，在节能的同时进而实现了能源的有效利用。设计了以Atmeage16为中央处理器的低功耗外围电路，包括升压和稳压电路、电源电压检测电路、流量检测电路、LCD显示电路等。     

基于功耗约束的电容交叉耦合低噪声放大器

本文在TSMC0.18μm CMOS工艺下,采用差分电路结构,通过功耗约束的噪声优化方法设计了一个2GHz下的CMOS无线射频接收模块低噪声放大器。本文使用限定功耗的噪声优化方法设计放大器的器件参数,并且在电感负反馈cascode LNA的基础上引入一对交叉耦合的电容,消除了寄生电容的影响。通过EAD工具ADS2009软件对电路进行仿真,仿真结果表明本文所设计的低噪声放大器在1.8V供电下的主要参数为23.23dB的增益、0.778dB的噪声指数及11.5mw的功率消耗。     

多级雾化旋转填料床中变转速下的功耗实验研究

实验测试了多级雾化旋转填料床在不同的气、液流量和转速下对功耗的影响,对实验结果进行了分析,结果表明,多级雾化旋转床的功耗随气体流量增大的趋势很缓慢;随液流量的增大而成直线增大;随转速的增大成二次曲线增加.     

智能化微生物发酵乙醇浓度在线检测仪的研制

乙醇浓度是微生物发酵过程中重要的过程参数,直接影响着发酵过程的控制和优化.基于半导体材料的气敏效应,提出了一种生物发酵过程中乙醇浓度在线检测方法.该方法利用系统辨识建立乙醇浓度的在线测量模型,以微控制器为核心的嵌入式系统完成信号采集、数据分析与处理;在此基础上研制了乙醇浓度在线检测仪,给出了在线检测仪的系统组成框图以及系统的硬件设计和软件设计.实验与分析表明,所设计的乙醇浓度检测仪能够在线检测发酵过程中的乙醇浓度,所测乙醇溶液体积百分比范围为0.00-8.00%,具有较高的检测精度,绝对误差小于0.1%,重复性好,能够很好地满足微生物发酵工业应用需求.