糖尿病被列为世界三大难症之一,危害巨大。而随着人们生活方式和生活环境的改变,糖尿病患者的数量还在不断增多,且呈现年轻化的趋势。由于影响糖尿病病情的因素很多,大部分患者需要进行血糖的自我监控,以达到稳定病情和促进治疗的目的,而便携式血糖仪因其使用便捷而受到广大糖尿病患者的青睐。现有针对便携式血糖仪的研究大多是针对技术层面的,极少有人关注它的软性层面即其在人机交互性方面的发展。本文以人机交互理论为指导,从寻找和研究目标用户、发掘用户的潜在交互需求出发,系统分析和比较了现有便携式血糖仪的使用过程和使用方式,从而了解了其在使用过程中的人机交互情况,并针对现有便携式血糖仪的交互性进行了评估,总结了现有便携式血糖仪在人机交互和人机界面设计方面的优点和问题点,提出了针对便携式血糖仪的交互式设计准则以及在设计上的改进意见,同时还展望了便携式血糖仪在人机交互方面的发展趋势。2.1便携式血糖仪的分类血糖仪自1968年由汤姆·克莱曼斯发明至今,血糖仪经历了不同的技术发展阶段,出现了采血便携血糖仪、动态血糖仪、表式血糖仪等等不同原理的血糖仪,目前广大糖尿病患者大部分购买的都是便携式血糖仪。2.1.1按工作原理分类从工作原理上便携式血糖仪分为两种,一种是光电型,一种是电极型。光电血糖仪有一个光电头,但探测头暴露在空气里,很容易受到污染,影响测试结果,使用寿命比较短,一般在两年之内是比较准确的,两年后需要定期做校准;电极型的测试原理比较科学,电极口内藏,可以避免污染,并且测试的精读比较高,正常使用的情况下,不需要校准,寿命长。2.1.2按测糖方式分类目前市场上常见的血糖仪按照测糖技术可以分为电化学法测试和光反射技术测试两大类。前者是酶与葡萄糖反应产生的电子再运用电流记数设施,读取电子的数量,再转化成葡萄糖浓度读数。后者是通过酶与葡萄糖的反应产生的中间物(带颜色物质),运用检测器检测试纸反射面的反射光的强度,将这些反射光的强度,转化戏葡萄糖浓度
上传时间: 2022-06-17
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超声波测距是一种非接触式的测量方式,与其它方法相比(如电磁的或光学的方法),它不受光线、被测对象颜色的影响,对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。因此,研究超声波在高精度测距系统中的应用具有重要的现实意义。在本文中,首先阐述了超声波测距的发展及应用,超声波传感器,超声波测距的基本原理,超声波侧距系统的关键技术以及如何提高超声波测距的精度。然后设计一个小型的超声波高精度测距系统,详细论述了超声波测距系统的整体结构设计和工作原理,超声波发射与接收一体电路的实现,单片机C8051F010的特点以及单片机的外围电路和相应的集成开发环境,以及相关程序的设计。关键词:超声波,单片机,高精度测距利用超声波来实现定位是蝙蝠等生物作为防御和捕捉猎物的手段,生物体可以发射出人们不能听到的超声波(20KHz以上的声波),借助空气或其它介质传播。通过捕捉障碍物反射回来的时间间隔长短和反射回来的信号强弱来判断反射物的类型及距离的远近。超声学是近年来发展十分迅速的一门技术,人们采用仿真技能,利用超声波,已应用在很多方面。超声技术可分为检测超声和功率超声,作为检测用的超声波显然属于检测超声的范畴"。检测超声主要是利用超声的信息载体作用,即通过超声在媒质中的传播、吸收、散射、波形转换等,提取反映媒质本身特性或内部结构的信息,达到检测媒质性质、物体形状或儿何尺寸、内部缺陷或结构的目的。利用超声对目标进行检测有其独特的优点1回2:超声波在传播时,方向性强,能量易于集中,几乎沿直线传播;超声波能在各种不同媒质中传播,且可传播足够远的距离;超声波对色彩、光照度不敏感,对外界光线和电磁干扰不敏感,可以用于黑暗、有烟雾或灰尘、电磁干扰强等恶劣的环境中;超声波传感器结构简单,体积小,费用低,信息处理简单可靠,易于小型化和集成化。正因为超声波有着这些独特的优点,在国民经济和国防中越来越被人们所重视。
上传时间: 2022-06-18
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机器人是整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物,能实现环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能。机器人代表了科学技术的最高水平,在工业、农业、医学建筑业甚至军事等领域中均有重要用途]。宋健院士在国际自动控制联合会第14届大会报告中指出:“机器人学的进步和应用是20世纪自动控制最有说服力的成就,是当代最高意义上的自动化”2吗。现在,国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说,人们都可以接受这种说法,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会(Robot Institute of America,RlA)于1979年给机器人的定义:一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统]。作为机器人研究领域的一个重要分支,双足机器人(Humanoid Robot)由于其广阔的应用空间一直是研究热点之一。所谓双足机器人,又称仿人机器人,是具有人形的机器人,是关节转动灵活,控制系统复杂,能完成高难度的动作的机器人。它是机械、自动控制技术、计算机技术、人工智能、微电子学、模式识别、通讯技术、传感器技术、仿生学等多学科和技术综合的结果,代表着一个国家高科技发展水平。研制与人类特征类似,具有人类智能、灵活性,并能与人类交流,不断适应环境的双足机器人一直是人类的努力的目标]。与传统机器人相比,双足机器人具有显著的优势,比一般机器人有更大的机动性、灵活性,同时也具有更广泛的应用领域。双足机器人的出现是控制科学、传感器技术、人工智能、材料科学等学科的技术进步,以及机器人使用范围的扩大和人类日常生活需要的产物。双足机器人在工农业生产、科学探测、军事侦察、生活服务与娱乐等很多方面都有广泛的应用前景。首先双足机器人在拓展人类的认知范围上发挥着重要作用,在外层空间、深海等人类尚不能到达的环境都有双足机器人的身影;其次双足机器人已经广泛应用在恶劣、危险条件下或其它不适合人类活动的环境中。双足机器人的迅速发展和广泛应用,对人类社会的生活和生产产生了深远的影响。也正是因为双足机器人的广泛的应用背景和商业价值,所以近年来,双足机器人成为机器人研究领域内的一个热点]。
上传时间: 2022-06-18
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激光雷达(Lidar light detection and ranging,光探测和测距的缩写)是利用激光作为探测源的1种探测雷达。与常见的微波雷达所采用的波源微波相比,激光具有单色性好、相干性强、方向性好的特点,而且光波的工作波长与微波相比小3~5个数量级,因而激光雷达有极高的时空分辨力和抗干扰能力。因此,激光雷达在测距、制导、导航、测绘和大气遥感、大气探测等军用、民用领域有非常广阔的发展前景1-1由于激光雷达的波源是激光,所以其回波信号的接收是1个光电转换的过程。激光雷达工作过程中激光源与探测目标、大气的相互作用以散射和吸收为主,十几公里外的回波多则十几少则几个光子,信号非常弱,因此激光雷达微弱信号检测、放大技术是激光雷达的关键技术之.。目前,国内外在激光雷达信号前置放大领域的研究不多,往往是直接应用市场成品于不同的激光雷达,实际使用效果有好有坏。国外研制PMT前置放大器的公司有EMI,PHIL IPS SCIEN-TIFIC等公司,然而,不同的激光雷达,其回波信号和系统参数往往不一样,因此有必要根据实际的激光雷达系统参数对其前置放大器进行优化设计,这样才能更好的对激光雷达信号进行检测放大。
上传时间: 2022-06-19
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从光学设计的观点来看:CCD实际上是光电信号接收器,也是探测器、光电能景转换器和光电图象转换器。它具有许多优点,如:频谱响应波段宽,从0.4~1.1um;灵敏度高,能探测较暗的光电信号,漫低照度为0.02bx(勒克可);一个更主要的优点是,光信号可以转换成电信号,即视频信号,通过电路处理和接口,可与微机对接,可存储、记录、显示,也可打印和进行各种信息处理。也就是说,CCD与光学系统相结合的光电光学系统,再与微机对接,可以使光学图象实时接收-处理-再现。这样的装置可改作为观测仪器、探测仪器、分析仪器、保密存储和记录仪器等。正因如此,在军事、工业、农业,深学等领域得到广泛的应用.随着CCD的应用,给光学镜头的设计就提出新的要求,要求光学系统的视场越大越好,即焦距越短越好;CCD光学镜头属于小孔径镜头系列,但为了增加光能,希望光学系统的相对孔径尽可能的增大,就是说要求设计出大孔径、大视场的光学镜头.
上传时间: 2022-06-20
上传用户:qingfengchizhu
激光探测技术是激光技术的一个最重要的方面。激光由于具有高亮度和方向性、单色性好等特点,因此在国防和民用领域中正发挥着越来越重的作用。脉冲激光探测技术作为激光探测技术的一种方式,正在成为世界研究的热点。本文以激光雷达为研究背景,在通过增大接收系统口径提高回波信号信噪比的前提下,从理论和实验上研究了脉冲激光回波信号特性对探测性能的影响。在理论和设计方面,本文首先对几种激光探测技术进行深入的研究。对脉冲激光测距中回波信号进行分析,并建立信噪比测距方程,在此基础上,推导回波信号功率和系统噪声公式。定量分析了接收系统三种主要的噪声,并从接收系统出发,研究接收口径和接收视场对探测信噪比的影响,在设计上,采用大口径物镜以提高回波信号强度,采用雪崩光电二极管(APD)作为光电探测器件,通过干涉滤光片和视场光阑降低系统背景噪声以提高回波信号信噪比。前置放大电路采用跨导放大电路结构,有效地对APD所输出的微弱电流信号进行放大。在实验方面,通过大量的实验和实验数据,研究了回波信号幅值和测距误差以及测距不确定度的关系,发现回波信号幅值越大,系统的测距误差和测距不确定度越小。研究了脉冲激光回波信号的幅值和上升时间的统计分布。分析了测距系统带宽对于系统探测概率和漏测率的影响,发现过小的系统带宽会使系统探测特性发生恶化。最后,对信噪比和探测概率的关系做了实验研究。本文的研究对脉冲激光探测理论有一定的完善作用,对后续系统的研制和探测指标的改善有很好的参考价值。
上传时间: 2022-06-20
上传用户:得之我幸78
串口透传WiFi联网过程协议描述目前,在嵌入式领域,智能家居、智能工业、智能公交等等控制中,WiFi已经成为了一种普遍被采用的技术。笔者常年在嵌入式WiFi行业做一线技术开发。本文主要从协议层面描述的是一个串口WiFi模块加电到联网过程中所经历的过程。本文以SimpleWiFi的S2W-M02为例,通过Commviewforwifi抓包工具描述串口WiFi的联网过程:第一步:设备上电,WiFi模块发起扫描过程:在此过程以前,通常已经将需要连接的无线路由器的名称(ssid)和密码已经通过其他方式设置到了模块里面。比方说S2W-M02是通过web网页的方式或者AT指令的方式已经将ssid和密码设置到了模块中。模块上电后将发起扫描动作(探测请求数据帧)。通常这一过程在WiFi联网过程中称之为主动扫描(相对应的被动扫描请查阅相关文档)探测请求帧(PROBE REQ)数据协议如下:
上传时间: 2022-06-20
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论文首先研究了基于Har-like特征和Adaboost分类器的目标车辆探测算法原理和参数设置,并利用车载摄像头采集真实道路车辆图像,建立车辆样本数据库,训练车辆分类器,实现对道路车辆的探测,并对探测效果进行量化分析。针对在车辆探测过程中误检率较高、探测不连续以及检测框不稳定的现象,对基于无迹卡尔曼滤波器的车辆跟踪算法进行了研究,建立了车辆相对运动模型,对真实道路交通场景中的多目标车辆进行探测与跟踪,并对跟踪算法对探测性能提升的效果和原因进行了深入分析。在单目测距中,针对一般测距算法受车辆俯仰角和摄像头畸变影响很大的缺点,利用PreScan仿真软件,对车辆测距算法进行了改进,提山了一个同时考虑车辆俯仰角和摄像头畸变等参数的测距模型,以及一种将摄像头内参与外参分开标定的新方法,最后利用场地实验利真实道路交通场景对模型的测距精度、参数灵敏度进行量化分析。研究了仅利用图像信息估算车辆间碰撞时间的方法,利用PreScan仿真软件,对车辆碰撞时间估算算法进行了改进,建立了一个考虑车间相对加速度碰撞时间估算模型,最后,利用真实道路交通视频对算法进行验证和分析。最后,介绍了利用仿真软件辅助ADAS开发的方法,在虚拟的开发环境中建立了以真实摄像头物理参数为依据的摄像头仿真模型、交通场景,实现了对单目测距和碰撞时间估算算法的验证和改进。实验结果表明,论文中所建立的算法表现出良好的性能,所构建的基于PreScan的仿真平台能有效地提高算法的开发效率.
上传时间: 2022-06-21
上传用户:d1997wayne
本文提出了一种基于CCD的微型光谱仪的系统设计方案。该方案选用CCD为光谱测量的探测器,光学系统采用折叠Czerny-Turner结构设计,大大减少了光学系统的体积;在探测系统方面,以现场可编程逻辑门阵列(FPGA)EPW7032设计了CCD驱动和信号采集系统。在FPGA上采用了片上可编程(SOPC)技术,集成了NiosII软核UART、CPU等功能模块,整个系统只用一片FPCA资源开发了CCD驱动电路、A/D采样控制电路、USB驱动电路等模块,使整个光谱仪系统的实现了单芯片控制。完成了基于USB的微型光谱仪和PC机的通讯,并使用Labview开发了光谱采集和处理软件,实现对光谱仪的光谱数据处理、光谱谱线绘制、波长定标相关功能。最后,对本文的系统进行了相关实验,实验表明:按照该方案设计的微型光谱仪能同时对多个波长进行测量,整个光谱仪的体积重量达到了设计所要求的微型化、小型化。为了使CCD探测系统能检测到较宽的光谱范围,选择3694个像素的线阵CCD作为探测器件。采用CD专用A/D转换芯片M始X1101对CCD输出信号进行相关及模数转换处理,转换后的数字信号暂时储存在FPGA中,经处理后通过USB总线传送到上位机,由应用软件完成光谱数据进一步的分析、处理和显示。FPGA作为整个系统的核心,完成了CCD驱动时序、MAX1101采样时序和FT245BM(USB)芯片脉冲控制时序。
上传时间: 2022-06-23
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CCD( Charge Coupled Device )全称为电荷耦合器件,是70 年代发展起来的新型半导体器件。它是在MOS集成电路技术基础上发展起来的,为半导体技术应用开拓了新的领域。它具有光电转换、信息存贮和传输等功能,具有集成度高、功耗小、结构简单、寿命长、性能稳定等优点,故在固体图像传感器、信息存贮和处理等方面得到了广泛的应用。CCD图像传感器能实现信息的获取、转换和视觉功能的扩展,能给出直观、真实、多层次的内容丰富的可视图像信息,被广泛应用于军事、天文、医疗、广播、电视、传真通信以及工业检测和自动控制系统。实验室用的数码相机、光学多道分析器等仪器,都用了CCD作图象探测元件。一个完整的CCD器件由光敏单元、转移栅、移位寄存器及一些辅助输入、输出电路组成。CCD工作时,在设定的积分时间内由光敏单元对光信号进行取样,将光的强弱转换为各光敏单元的电荷多少。取样结束后各光敏元电荷由转移栅转移到移位寄存器的相应单元中。移位寄存器在驱动时钟的作用下,将信号电荷顺次转移到输出端。将输出信号接到示波器、图象显示器或其它信号存储、处理设备中,就可对信号再现或进行存储处理。由于CCD光敏元可做得很小(约10um),所以它的图象分辨率很高。
上传时间: 2022-06-23
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