基于NoRTOS框架的蓝牙信标设计与开发

蓝牙信标作为识别系统的重要组成部分,目前在众多领域被广泛应用,降低信标运行功耗有利于提高整个识别系统效益.文章通过硬件底层驱动中无线电操作命令,设计了一种基于NoRTOS框架的蓝牙信标,并与传统带有蓝牙协议栈的信标进行对比.测试与对比结果表明,设计的信标通信有效可靠、功耗比传统方式更低.     

基于MAX11068芯片的锂离子电池管理系统的设计

锂离子电池的发展有助于缓解能源短缺,降低环境和空气污染问题。针对目前锂离子动力电池的发展,提出了一种基于MAX11068芯片的锂离子电池管理系统的设计方案。系统按模块可以分为电压采集和均衡模块,MCU及外围模块,温度采集模块,电流采集模块,通信模块。该锂离子电池管理系统的设计方案具体分析了各个模块的设计功能,单体电池间的均衡原理,实现了对锂离子电池的电压、电流等信息的实时监测,系统测试结果表明整个电池可以高效可靠的运行。     

采用振动能量技术的稳压电源设计

为了解决无线终端等低功耗嵌入式设备的供电问题,提出了一种采用振动能量采集芯片的稳压电源设计方案.介绍了振动能量采集器的工作原理,给出了稳压电源电路设计方案,分析了能量转换的工作过程,并根据振动采集的特点和负载供电的需求,选择合适的无源器件参数.最后给出了仿真数据,结果表明:该振动能量稳压电源转换效率高,输出电压纹波和噪声低,能够为适用负载提供可靠供电.     

基于蓝牙的手持GPS接收器的设计

GPS蓝牙接收器是一种便携式、电池供电的手持设备,采用蓝牙接口,通过无线技术将GPS信号提供给具有蓝牙接口的显示装置,能够为用户提供定位和导航信息.文章根据手持GPS蓝牙接收器的特点,进行系统设计,从硬件、软件两方面进行论述,提出了一种实现方案, 实验的结果说明设计方案是可行的,具有成本低,产品体积小,性能稳定,易生产和便于改进等主要特点,可满足用户的需要,有一定的发展空间.     

基于I2C总线的电池管理系统通信方法

电池管理系统作为新能源汽车的一项关键技术在能量管理方面有着十分重要的作用。为了解决电池管理系统中主控制器与芯片的通信问题,本文提出了一种使用三极管等半导体元件设计出的电平迁移电路模块,并用双线级联的电平迁移电路,实现各个芯片端口的信息交互。该模块无需采用隔离电路,就能实现不同电压芯片间的多主通信,实验结果表明,电路工作正常,实现了预期效果。     

光伏与市电联合供电系统的能量管理控制

选择市电作为补充能源,提出一种由太阳能光伏与市电联合的供电系统．该系统由太阳能电池、市电、DC—DC变换器和功率因数校正变换器组成,针对系统中存在两个供电电源问题,制定了合理的能量管理控制方案保证两个电源能协调工作,根据太阳能电池和负载的工作状态,确定控制系统合适的工作模式,以此来控制系统能量流,实验结果验证了所提出的能量管理控制方案的有效性.     

太阳能电池充电转换模块

为了提高太阳能电池能量利用率,改善光伏发电系统的工作性能,提出了一种新型太阳能电池充电的电路拓扑方案。该方案在太阳能电池和蓄电池之间增加充电传导模块,采用动态电压调节方式实现蓄电池的常规充电和倍压充电,解决了弱光照时太阳能电池能量流失问题。通过制做实验样机进行测试,结果表明,模块具有完善的充电控制特性和低压工作性能,静态工作电流小于20μA,传送效率高达98%,是一款高效实用的充电控制模块。     

基于振动数据采集及无线传输的电机监测系统

针对电机状态监控效率低下的问题,设计了一种基于振动数据采集及无线传输的电机监测系统.该系统以低功耗STM32为主控芯片,搭配加速度传感器和无线蓝牙模块,实现了高精度振动数据的采集,并对数据进一步滤波、分解、推算及校准等处理,最后使用蓝牙将数据传输至手机.结果表明,设计的电机监测系统具有准确率高、传输速度快等优点.     

胶囊内窥镜磁跟踪系统体内装置的能量管理

为了解决磁跟踪系统体内装置的能量供应问题,研究了一种低功耗、高效、智能化的能量管理方法.主要包括主控制器、升压电路、非接触式开关、电源路由器和负电荷泵.随着纽扣电池电量的消耗,升压电路由主控制器智能化选通,当电池电压大于3.3V时关断,小于或等于3.3V时开启,由此减小了升压芯片在前期的能量损耗.另外,主控制器进一步控制电源路由器,根据体内装置的工作状态,按照需要选通后级电路.经实验验证,能量管理模块可延长纽扣电池的工作时间,最大程度地降低了无效能量损耗,满足磁跟踪系统完成消化道检查所需的时间要求.     

双向、数字化的微型无线内窥镜胶囊内数模混合电路设计

为保证无线内窥胶囊在电池供电情况下,能实现全消化道检查,提出了一种微型胶囊内的单片低功耗数模混合集成电路的设计。该单片系统主要包括图像采集、图像压缩,存储器和无线收发模块等。数字部分的低功耗设计能比无能量管理策略设计方法要节约36%的功耗,数字电路部分的功能和能量管理策略通过了验证,模拟射频电路部分的主要指标已通过仿真验证,整个数模混合芯片已采用0.18μm的CM O S工艺流片。     

蓄电池的建模与能量管理研究

在分析常用电池模型的基础上,利用实验建模和电路等效建模相结合的方法改进了传统的蓄电池模型,改进的电池模型对蓄电池荷电状态(SOC)的实时计算更加方便;依据电池的荷电状态参数提出了一种基于分组的蓄电池组能量管理方法.试验结果表明改进的电池模型使得电池荷电状态的计算有较好的精确性;分组系统在能量管理策略上优于未分组系统,能在一定程度上延长蓄电池的使用寿命.     

基于蚁群算法的支持向量机室内蓝牙标定定位

针对不同型号的智能手机之间存在硬件差异,导致在使用不同的智能手机进行室内定位时,采集同一蓝牙信号强度观测值存在偏差而影响定位精度的问题,提出了一种基于蚁群算法的支持向量机室内定位蓝牙标定方法.由于支持向量机参数的选取对其预测精度影响较大,因此利用蚁群算法避免人为盲目地选择支持向量机的参数,优化模型并提高预测精度.实验结果表明:基于蚁群算法的支持向量机室内定位蓝牙标定方法相比标定前的精度提高了37.3%,可以有效地进行室内定位.     

一种针对异构设备和环境变化的室内定位算法

针对基于蓝牙指纹的室内定位中存在设备异构性和蓝牙信标节点发生变化的问题,提出一种针对异构设备和环境变化的室内定位算法.首先,利用普氏分析法对接收到的信号强度进行标准化处理,使用核极限学习机(kernel extreme learning machine, KELM)对标准化的指纹库建模,减少用户移动终端差异导致的信号强度差异;其次,当接入点(access point, AP)信号发生变化时,利用高斯过程回归重新校准该接入点信号,更新指纹库,消除接入点因信号衰弱、位置移动或环境变化导致的定位误差.测试分析结果表明：该算法能有效克服异构设备产生的影响,并更好地适应环境变化.     

一种基于智能手机的动态血压监测仪设计与实现

以嵌入式STM 32芯片为核心,设计了一种人体血压动态监测仪.设备包括采集电路、驱动电路、显示电路、蓝牙、微信小程序等模块,可通过智能手机上的微信小程序界面实时显示人体心率、舒张压和收缩压等数据,实现对血压敏感人群血压状态的动态监测和历史数据查询.     

电动汽车的多模式复合电源能量管理自适应优化

为提高电动汽车的多模式复合电源系统效率,提出一种能量管理自适应优化方法。对多模式复合电源工作模式进行分析,设计超级电容自适应参考电压。建立复合电源系统效率优化目标函数,并结合电池荷电状态和超级电容电压设计电池输出功率补偿规则和能量管理自适应优化方法。搭建多模式复合电源系统仿真模型和测试平台进行测试。测试结果表明:在UDDS和NEDC路况下,与滞环控制相比,采用能量管理自适应优化的多模式复合电源系统效率分别提高1.13%和1.02%。采用能量管理自适应优化的多模式复合电源不仅能自适应选择工作模式和完成电池输出功率补偿,而且避免了电池输出功率突然增大,保证了电池安全。     

基于蓝牙与PDA的便携式土壤电导率测试仪开发

开发了一种具有无线通讯功能的便携式土壤电导率测试仪.测试仪采用"电流-电压四端法"设计方案,包括传感器电极、控制电路和基于蓝牙与PDA的无线通讯系统3部分.传感器电极由4个不锈钢探针组成,外侧电极用于向土壤中输入交流恒流激励信号,内侧电极用于检测与土壤电导率密切相关的电压降.控制电路采用AT89S52单片机作为主控芯片,包括作为输入激励的交流恒流源电路和信号采集与处理电路,交流恒流源电路可以输出10μA~1 mA电流,电流变化幅度小于1.5%;信号采集与处理电路具有将检测到的信号整流放大后进行A/D转换、计算、显示的功能,以及接收GPS数据和U盘存储等功能.无线通讯系统将数据通过蓝牙传给PDA,在PDA上可实现数据的接收与显示、文本文件存储和测量结果的实时图形化显示等.室内及室外试验结果表明,在保持土壤质量含水量在15%左右条件下仪器输出可以有效地反映土壤电导率水平.     

ADS8344芯片在船载气象观测设备中的应用

在海洋和大气观测领域,对温湿度等气象参数的观精度要求越来越严格。文章设计和实现了一种基于ADS8344芯片的用于实时观测温湿度数据的数据采集模块。该模块采用基于AVR单片机的嵌入式系统集成设计方案,通过ADS8344芯片实现温湿度传感器的信号采集,为船载气象观测设备测量本点的气象信息。     

支持蓝牙上传功能的汽车行驶记录仪设计

根据行驶记录仪的国家标准GB/T 19056-2003,并应用蓝牙技术,设计了一种基于飞思卡尔MC9S12XS128MAL芯片的支持蓝牙上传功能的汽车行驶记录仪.本文阐述了系统总体设计方案及其相应的软硬件设计.硬件设计部分,本文叙述了各模块设计方案;软件部分,本文给出主机系统的整体处理流程及其子处理流程.最后本文描述了蓝牙上传功能的实现方法.     

智能车追寻信标灯过程的图像处理

针对自动化系统中的信标定位技术，提出了一种基于图像进行信标定位的方法，并将其应用于智能车竞赛中.综合考虑真实环境的情况，利用中值滤波算法、动态求阈值算法、交换帧丢弃算法、改进型连通域算法和改进型畸变还原算法等多种算法处理线阵CCD和CMOS摄像头采集的图像，研究该方法的误判率.经实验测试和竞赛中的应用检验，该方法能实现智能车在高速行驶时对信标灯目标的追寻，在强光(约200 lx)、弱光(约75 lx)环境下测试1 000次的误判率分别为1.4%和3.2%.研究结果对解决准确定位信标问题具有重要意义.     

基于ARM处理器的ULP与LTE网关系统设计

 针对移动通信与蓝牙网络异构壁垒,设计一种以ARM 处理器为核心的ULP/LTE 网关系统。网关主控采用ARM9 控制板,通过串口分别连接LTE 的中兴EM3760 以及ULP 的芯片CC2540,并设计该芯片外围电路,在主控芯片中移植μC/OS-II操作系统,以实现网络数据帧协议转换。测试结果表明,该网关系统实现了ULP 与LTE 两种异构网络之间的数据协议转换,且在实际应用中性能良好,可将ULP 蓝牙网络节点采集数据通过LTE 网络快速地传输至云端。