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低成本

  • 集成温度传感器的分类和应用

    一、传感器的定义信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展,都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强,作为信息采集系统的前端单元,传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件,作为系统中的一个结构组成,其重要性变得越来越明显。最广义地来说,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为:“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。传感器系统的原则框图示于图1-1,进入传感器的信号幅度是很小的,而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程,首先要将信号整形成具有最佳特性的波形,有时还需要将信号线性化,该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下,这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号,并输入到微处理器。德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的,即直接感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理解,传感器还包含了信号成形器的电路部分。传感器系统的性能主要取决于传感器,传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器:有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种,不需要外接的能源或激励源(参阅图1-2(a))。有源(a)和无源(b)传感器的信号流程无源传感器不能直接转换能量形式,但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体,而它们的状态可以是静态的,也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的,也可以是化学性质的。按照其工作原理,传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量,然后将此电信号分离出来,送入传感器系统加以评测或标示。各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象,也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加,其包含的处理过程日益完善。常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟: 光敏传感器——视觉;声敏传感器——听觉;气敏传感器——嗅觉;化学传感器——味觉;压敏、温敏、流体传感器——触觉。与当代的传感器相比,人类的感觉能力好得多,但也有一些传感器比人的感觉功能优越,例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射,感觉不到电磁场、无色无味的气体等。对传感器设定了许多技术要求,有一些是对所有类型传感器都适用的,也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是: 高灵敏度,抗干扰的稳定性(对噪声不敏感),线性,容易调节(校准简易),高精度,高可靠性,无迟滞性,工作寿命长(耐用性) ,可重复性,抗老化,高响应速率,抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力 ,选择性,安全性(传感器应是无污染的),互换性 低成本 ,宽测量范围,小尺寸、重量轻和高强度,宽工作温度范围 。二、传感器的分类可以用不同的观点对传感器进行分类:它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应);它们的用途;它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。根据传感器工作原理,可分为物理传感器和化学传感器二大类:传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。有些传感器既不能划分到物理类,也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多,例如可靠性问题,规模生产的可能性,价格问题等,解决了这类难题,化学传感器的应用将会有巨大增长。常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。按照其用途,传感器可分类为: 压力敏和力敏传感器 ,位置传感器 , 液面传感器 能耗传感器 ,速度传感器 ,热敏传感器,加速度传感器,射线辐射传感器 ,振动传感器,湿敏传感器 ,磁敏传感器,气敏传感器,真空度传感器,生物传感器等。以其输出信号为标准可将传感器分为: 模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。

    标签: 集成 温度传感器 分类

    上传时间: 2013-10-11

    上传用户:zhangdebiao

  • 嵌入式系统设计师教程

    嵌入式系统是一种应用范围非常广泛的系统。可以说除了桌面计算机和服务器外所有计算设备都属于嵌入式系统,例如从便携式音乐播放器到航天飞机上的实时系统控制都属于嵌入式系统。 大多数商用的嵌入式系统都设计成专用任务的低成本的产品。大多数的嵌入式系统都具有实时性的要求。有些功能需要非常快的主频,但其他大多数功能并不需要高速的处理能力。这些系统通过特定的器件和软件来满足实时性的要求。 简单地通过速度和成本来定义嵌入式系统是困难的,但对于大批量的产品而言,成本常常对系统设计起决定作用。通常,一个嵌入式系统的很多部分相对系统主要功能来说需要较低的性能,因此嵌入式系统和通用PC相比,能够使用一个满足辅助功能的合适的CPU,从而简化了系统设计,降低了成本。例如,数字电视的机顶盒需要处理每秒以百万兆位计的连续数据,但这些数据处理大部分是由定制的硬件来实现的,如解析、管理和编解码多个频道的数字影像。 对于大批量生产的嵌入式系统,如便携式音乐播放器或手机等,降低成本就成为最主要的问题。这些系统通常只具有几个芯片:一个高度集成的CPU,一个定制的芯片用于控制其他所有的功能,还有一个存储芯片。在这种设计中,每部分都设计成使用最小的系统功耗。 对于小批量的嵌入式应用,为了降低开发成本,常常使用PC体系结构,通过限制程序的执行时间或用一个实时操作系统来替换原先的操作系统。在这种情况下,可以使用一个或多个高性能的CPU来替换特殊用途的硬件。 嵌入式系统的软件通常运行在有限的硬件资源上:没有硬盘、操作系统、键盘或屏幕。软件一般都没有文件系统,如果有的话,也会采用Flash驱动器。如果有人机交互接口的话,也是一个小键盘或液晶显示器。硬件是计算机的物理部分,和存储在硬件中的计算机软件程序和数据区分开来。 嵌入到机械中的嵌入式系统需要长期无故障连续运行,因此它的软件需要比PC中的软件更加仔细地开发和更加严格地测试。 那么,到底什么是嵌入式系统呢? 根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义,嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”(原文为devices used to control,monitor,or assist the operation of equipment,machinery or plants)。这主要是从应用上加以定义的,从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。 目前国内一个普遍被认同的定义是:以应用为中心、以计算机技术为基础,软件     硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 可以这样认为,嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。 本书是按照人事部、信息产业部全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试要求编写,内容紧扣《嵌入式系统设计考试大钢》。全书共六章,分别对嵌入式系统基础知识、嵌入式微处理器与接口设计、嵌入式软件与操作系统、嵌入式软件程序设计、嵌入式系统设计与维护等知识进行了详细的讲解。最后介绍了一个典型的嵌入式系统设计案例。 本书内容丰富,结构合理,概念清晰。既可作为全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试中嵌入式系统设计师级别的考试用书,供有关考生学习使用,也可作为本科生嵌入式系统相关课程教材或培训书使用。

    标签: 嵌入式 系统设计师 教程

    上传时间: 2013-10-29

    上传用户:dongqiangqiang

  • 基于STM32的mp3播放器的设计

    Cortex-M3 是ARM 公司为要求高性能(1.25 Dhrystone MIPS/MHz)、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的内核。STM32 系列产品得益于Cortex-M3 在架构上进行的多项改进,包括提升性能的同时又提高了代码密度的Thumb-2 指令集和大幅度提高中断响应的紧耦合嵌套向量中断控制器,所有新功能都同时具有业界最优的功耗水平。本系统是基于Cortex-M3 内核的STM32 微控制器的mp3 播放器,在硬件方面主要有VS1053硬件音频解码器和12864 点阵液晶屏,在软件方面主要有VS1053 的驱动,SD 卡工作在SPI 模式下的读写驱动,FAT 文件系统的移植,12864 液晶的驱动,嵌入式操作系统ucOSii 的移植以及嵌入式图形管理器ucGUI 的移植。整个设计过程包括电子系统的设计技术及调试技术,包括需求分析,原理图的绘制,pcb 板的绘制,制版,器件采购,安装,焊接,硬件调试,软件模块编写,软件模块测试,系统整体测试等整个开发调试过程。

    标签: STM mp3 32 播放器

    上传时间: 2013-11-19

    上传用户:shaoyun666

  • 基于2.4 G技术的LED路灯无线控制设计

    主要分析了2.4 G无线技术及在LED路灯系统中的应用,设计了一种基于2.4 G技术的LED路灯远程控制系统,设计构建底层为路灯控制节点,中间为路由模块,顶层计算机控制终端的系统。旨在提供一种基于2.4 G无线技术的城市路灯照明系统解决方案,设计低成本、高效能、全自动化的城市照明系统。为实现路灯照明系统科学高效的控制和资源整合,实时了解整个城市的照明情况,提供了一种新的方法。

    标签: 2.4 LED 路灯 无线

    上传时间: 2013-10-09

    上传用户:水中浮云

  • SimpleLink Wi-Fi CC3000

    SimpleLinkTM CC3000 Wi-Fi 是一款自成一体的无线解决方案,可大幅简化因特网连接的实施过程。SimpleLink Wi-Fi 能够最大限度地降低对主机微控制器 (MCU) 软件的要求,适用于集成了任何低成本/低功耗 MCU 的嵌入式应用。

    标签: SimpleLink Wi-Fi 3000 CC

    上传时间: 2013-11-12

    上传用户:taozhengxin

  • 展讯低成本1GHz智能手机方案中文PDF

    目录 一、Smart Phone Market Share     1.1、中国智能手机销售量与变化状况     1.2、智能手机操作系统份额走势 1.3、智能手机销售价格走势 二、展讯智能手机方案 三、TI 无线充电方案 四、Freescale G+M二合一 Sensor 五、NXP NFC 六、TI 五合一   无线芯片 展讯智能手机方案框图

    标签: 1GHz 展讯 智能手机

    上传时间: 2014-12-30

    上传用户:blacklee

  • 有源RFID局域定位系统设计

    提出了一种基于PIC16F877A微控制器和CC2500射频收发器芯片的低功耗、低成本RFID(Radio Frequency Identification, 无线射频识别)局域定位系统设计方法,介绍了系统的定位工作原理、主要硬件电路模块及定位算法的设计和实现。采用基于序列号对时隙数运算的排序算法有效解决了多标签识别碰撞的问题,基于射频辐射强度(Received Signal Strength Indication, RSSI)和圆周定位算法实现了基于RFID多标签系统的平面定位。实验测试表明,这种射频定位方法能够实现一定精度下的无线局域定位的功能。

    标签: RFID 有源 局域 定位

    上传时间: 2013-11-06

    上传用户:weareno2

  • 基于PLC与GPRS、ZigBee的路灯无线控制系统

    基于PLC与无线通讯模块相结合的路灯控制方案,采用了组态软件、PLC控制模块、单片机采集模块、GRPS通信模块、ZigBee无线模块等技术,灵活控制路灯的工作状态,为路灯照明系统提供稳定、可靠、低成本的实施方案,不仅大大节约了铺设通信电缆的费用,而且达到了节能的目的。

    标签: ZigBee GPRS PLC 路灯

    上传时间: 2014-04-24

    上传用户:Breathe0125

  • 基于SX1233的无线手持终端的设计

    为了实现嵌入式手持终端系统的功耗低、体积小、性能稳定的需求,以TI公司的MSP430F449的16位低功耗微控制器为中央处理单元,Semtech公司的SX1233为射频收发单元,设计了一种能广泛应用于餐饮、物流、无线抄表等领域的低成本、超低功耗的无线手持终端设备。分析了系统的功耗和编程特点,给出了系统软件的设计方案。实测结果表明,所设计的无线手持终端设备性能稳定、灵活可调,达到了设计要求。

    标签: 1233 SX 无线手持终端

    上传时间: 2013-10-18

    上传用户:SimonQQ

  • 智能天线技术在基站中的应用

    为了能够满足基站易于选址、优质快速的建站要求和易维护、低成本、高可靠的运行要求,本文对以方舱来实现一体化结构基站做出一番探讨。从系统设计的观点阐述了移动通信高性能基站天线设计的几个关键问题,介绍了智能天线技术在基站中的应用,并且用HFSS软件仿真了一种新型的对称阵子天线,该天线驻波比小于2的带宽可以达到60%,具有良好的宽频带特性。 Abstract:  In order to meet the station construction requirement of easy site selection and fast base station, and meet the operational requirement of easy maintenance, low cost and high reliability, this paper discussed the unified architecture base station using shelter. Several key problems of high performance mobile communication base station antenna were illustrated from the view of system design, the application of smart antenna in base station was also introduced. And a novel dipole antenna was simulated by using HFSS, the VSWR of the antenna is less than 2, and the bandwidth was reach to 60%. So it has good broadband properties.

    标签: 智能天线 基站 中的应用

    上传时间: 2013-11-20

    上传用户:linlin