老人跌倒报警系统设计

该设计主要由三轴加速度传感器、主控芯片,GSM模块板和Lora无线模块组成,通过传感器传回的数据,主控芯片执行跌倒检测算法,当算法判定老人跌倒后实现拨打指定报警电话,并且无线模块发送报警指令到接收端,实现2种互补报警方式.经实验验证,该设计对常见跌倒情况的检测准确率达到93%以上,能够满足实际应用需求.     

双悬梁光纤布拉格光栅低频加速度传感器

为了实现光纤布拉格光栅（FHG）加速度信号的准确测量,提出了一种新颖的双悬梁FBG加速度传感器。设计了传感器的结构及封装方法,理论分析了传感器的工作原理。实验研究了传感器的线性响应、温度响应、共振频率和方向抗干扰特性,结果表明,传感器的加速度响应灵敏度为7．81pm／m／s2,相对误差为2．62％,加速度与波长具有较好...     

一种基于0.18μm CMOS工艺的智能传感器网络节点设计与实现

针对当前无线监测网络节点存在无线通信距离小、数据传输周期短等问题,设计并实现了一种基于0.18 μm CMOS工艺的智能传感器网络节点.该无线传感器网络节点由无线传感器模块、CC2430处理器模块、无线通信模块以及电源模块构成.其中,CC2430处理器模块采用0.18 μm CMOS工艺控制电流损耗和模式变换时间,提高电源的运行周期,并采用0.18 μm CMOS工艺中低噪声放大器和UQ下变频对天线采集的射频信号进行操作,获取2.4 GHz的数据扩频,增强CC2420的无线通信抗干扰性能.设计了无线传感器网络节点中的SHTIO温湿度传感器、MS5534B集成压阻式压力传感器和ADXL202E双轴加速度传感器,并给出节点软件的结构和主程序流程.实验检测结果表明,设计的无线传感器网络具备较优的运行性能,丢包率较低,通信距离与运行周期明显优于传统方法.     

双光栅π相位差温度不敏感加速度传感技术研究

提出了一种基于π相位温度不敏感的双光纤布拉格光栅加速度传感技术,并设计了双光栅加速度传感器,对该传感器的温度特性和加速度对中心波长的响应进行了研究。给出了该传感器的结构及封装方法。从理论上分析了基于π相位温度不敏感的双光纤布拉格光栅加速度传感原理,分析了温度和加速度对波长的响应关系,推导了该光栅加速度传感器的响应灵敏度的解析表达式。通过实验分析双光栅的加速度响应和平坦区。实验结果表明,在温度比较宽的范围内,可实现温度不敏感加速度的准确测量,加速度响应灵敏度为15.52 pm/(m.s-2),实验值与理论值的相对误差为3.06%,加速度与波长具有较好的线性关系,线性度为99.8%,在小于共振频率的低频段具有较好的平坦区。表明该双光纤布拉格光栅加速度传感器具有温度不敏感特性,能实现低频加速度的准确测量。     

基于单片机的无线传感网络通信模块设计与实现

采用单片机进行无线传感网络通信模块设计,提高无线传感网络通信的保真性和稳定性,文章设计的无线传感网络通信系统主要包括了传感器模块电路设计、无线传感网络通信的时钟电路模块设计、晶振电路设计、AD电路设计以及单片机的JTAG电路设计等。建立嵌入式STM32开发环境实现硬件电路集成设计,首先进行了无线传感网络通信模块的总体设计描述,进行通信模块技术指标分析,采用单片机作为核心处理芯片,进行无线传感网络通信的模块化设计。系统调试结果表明,采用该设计的通信模块进行无线传感器网络通信的稳定性较好,通信误码率降低,电路系统的可靠性较高。     

基于无线控制的多参数冲击波存储测试系统

针对大威力武器、弹药等研制与试验过程中对毁伤程度进行评估的需求,介绍了一种基于无线控制的通用型多参数测试系统,可分别对弹药爆炸时的压力、温度、爆炸时刻以及加速度的测量。它由传感器与模拟适配模块、电源管理模块、采集编码与存储以及无线通讯模块组成。通过靶场实测试验数据表明：该系统运行稳定可靠,能有效捕获多种参量,并能实现无线控制与数据传输。     

基于MSP430的无线传感器节点动态功率管理研究

针对无线传感器网络节点低功耗设计问题,介绍无线传感器节点组成及其能耗,分析动态功率管理原理及其算法,研究混合自动控制并对其进行改进。改进的混合自动控制算法通过对环境变量的变化值划分来控制无线收发模块的收发频率,能减少收发次数,降低系统功耗。最后介绍了在MSP430,nRF905和SCA3000组成的无线加速度传感器系统中对倾斜角测量时改进的混合自动控制算法的应用。     

基于柔性铰链结构的高灵敏度低频光纤光栅加速度传感器

设计了一种基于柔性铰链结构的光纤光栅加速度传感器,进行了结构理论分析,并构建有限元模型仿真分析了传感器的加速度传感特性。基于F-P滤波器构建了具有温度自补偿功能的光纤光栅加速度检测系统,并通过增加反馈控制电路,对F-P滤波器进行反馈控制,实现了系统的零点自温度补偿。对系统的特性进行了实验测试,结果表明:系统对加速度的连续激励信号和冲击激励信号均有良好的动态响应,系统的固有频率为380.0 Hz,动态响应范围可达65.6 dB,频率响应范围为10.0 ~240.0 Hz,灵敏度为236 pm/g,所设计的加速度传感器具有较强的横向抗扰能力,干扰方向灵敏度仅为工作方向灵敏度的3.5%。     

谐振式声表面波加速度传感器特性研究

利用压电石英晶体设计并制作了一种谐振器型声表面波加速度传感器,并对其性能进行了测试和分析,特别是针对谐振式传感器的特点进行了动态性能的研究。有针对性地设计了频压转换电路,组建了动态测试系统,对该系统的适用性进行了分析和实验测试,结果表明该系统适合于待测试加速度传感器的动态性能测试,利用该系统对传感器的动态性能进行了实际测试。测试结果和进一步的理论分析表明,声表面波加速度传感器具有很高的灵敏度,其动态响应主要决定于机械结构,而与敏感机理关系不大。     

基于单膜片FBG的加速度传感器优化设计

提出了一种基于单膜片全粘封装的光纤布拉格光 栅(FBG)加速度传感模型。首先,理论分 析了其传感原理,并优化了最佳加速度灵敏度,深入分析和讨论了该模型的加速度灵敏度的 频率响应。然后,基于该模型设计了 FBG加速度传感器,实验研究了加速度的幅频响应特性、谐振频率和加速度的线性响应。结 果表明:在小于共振频率的低频段 具有较好的平坦区,加速度与波长具有较好的线性关系,线性度为99.8%,加速度响应灵敏度为36.6pm/G,实验值与理论值得的 相对误差为3.68%;实验研究了传感器的横向抗干扰能力,交叉灵敏 度小于1.3%,表明基于该模型的FBG加速度传 感器具有较好的响应特性。     

波前曲率传感器的测量软件设计

波前曲率传感器是一类重要的波前测量装置。针对波前曲率传感器,在Visual Studio 2013平台下,基于OpenCV库函数和MFC库函数,利用C++语言开发了通用性较强的波前测量软件,实现了基于拉普拉斯算子本征模式法的波前在线测量和离线数据处理等功能。在此基础上,搭建了光栅型波前曲率传感器实验装置对该软件模块进行测试。通过与MATLAB波前复原结果进行对比,验证了该波前复原软件模块的准确性。模块化设计方法使得该软件模块具有良好的通用性和拓展性。     

基于振弦式传感器的频率检测模块设计

设计了一种能够实时测量振弦式传感器工作频率的检测模块,很好地实现了振弦式传感器工作过程中输出的微弱感应电信号的放大与检测。与同类的振弦式频率检测仪器相比,该模块具有结构简单、成本低、扩展性好等优点,并且通过实验测量证明该频率检测模块具有很好的测量精度、分辨率和很高的稳定性。     

无线传感器网络节点的设计

无线传感器网络是一种以无中心节点的全分布系统。通过随机投放的方式,众多传感器节点被密集部署于监控区域。这些传感器节点集成有传感器、数据处理单元和通信模块,它们通过无线信道相连,自组织地构成网络系统。传感器节点借助于其内置的形式多样的传感器,测量所在周边环境中的相关信号,传感器节点间具有良好的协作能力,通过局部的数据交换来完成全局任务。     

一种家用无线防盗系统的实现

为了能实现家用无线防盗的目的,设计了一种基于Zigbee技术和红外探测技术的家用无线防盗报警系统。系统总体主要由传感器节点模块、协调器节点模块和报警模块构成。选用CC2430作为主控芯片,对硬件系统中的传感器节点模块、协调器节点模块和报警模块进行了设计,并给出了协调器模块和传感器模块的程序流程图。试验结果表明,系统运行稳定可靠,安装方便,功耗低,具有较高实用价值。     

基于MSP430F2132的温差式原油流量传感器设计

设计了基于热力学吸热定律的温差式流量传感器.通过标定试验确定流量与温差的关系后,现场只需测量加热装置前后的温度,即可由单片机MSP430F2132计算得到流量.利用无线模块,实现数据的短距离无线传输.在保证测量精度的同时,降低了流量传感器的成本.     

一种基于无线传感器网络的兔舍环境信息采集节点设计

本文设计了一款适合兔舍环境信息采集的无线传感器网络（wireless sensor network,WS N）节点。节点以MSP430F149为核心,nRF905作为无线射频通信芯片,ME4-NH3氨气浓度传感器、DHT22空气温、湿度传感器及其外围电路作为传感器模块,并以该硬件平台为基础编写了通信协议和节点应用程序。测试节点在空旷环境下通信距离为198m,节点休眠电流仅为2.50μA。在广东省云浮县骏威种兔养殖基地进行了组网试验,结果表明：网络丢包率为1.37%,能够满足兔舍氨气浓度信息采集的应用要求。     

基于ANT协议的智能家居网络系统设计

分析了智能家居环境中无线通信的特点,从网络自组织性、抗干扰性、稳定性等方面提出了对无线通信协议的要求.根据ANT协议简单高效、组网灵活、易于改进的特点,以ANT协议为基础,结合无线传感器网络技术,设计一种包含智能接入、动态路由、自适应跳频技术的无线网络系统.通过真实场景实验,结果表明该网络系统有效地解决了家居智能接入、家庭网络安全性、稳定性的问题,提高了网络的抗干扰能力,其作为家庭无线网络具有一定的可行性.     

无源无线声表面波压力传感器研究

无源无线传感器可对快速移动或旋转等环境下的物体进行参数测量,具有无源无线等优势。为此,采用声表面波(SAW)技术和无线射频技术研究实现了一种结构简单的无源无线声表面压力传感器。基于CC1101无线射频模块实现对SAW压力传感器感知信息的无线接收。推导出CC1101射频收发模块的阻抗匹配网络的传递函数,通过MATLAB和Multism软件进行分析和仿真,确定了匹配网络的元件参数,使射频模块工作频率可调;设计并实现了传感器样机。试验结果表明,该无源无线SAW压力传感器具有精度高,稳定性好的特点,为其工程化提供了依据。     

基于ZigBee的油井数据传输系统研究与设计

为实现油井抽油机参数实时监控,利用ZigBee无线数据传输,实现数据的采集、存储、显示控制系统。系统以ZigBee模块为核心,前端采用压力传感器、温度传感器、电流传感器进行测量,得到的数据通过ZigBee模块以无线局域网的方式输出。接收端为手持设备,通过ZigBee模块接收并显示。该系统工作稳定,使用方便,为掌握抽油机生产状况提供极大的帮助。     

智能家居系统中无线传感器网络的设计

介绍了ZigBee无线传感器网络,将ZigBee技术应用到智能家居系统中。提出了一种以ZigBee技术为基础的智能家居系统设计方案。阐述了无线传感器网络的总体构成,以CC2430无线芯片为核心,选取了合适的ZigBee模块进行了硬件电路设计。研究并分析了ZigBee技术。设计并实现了串口收发程序,传感器程序,以及节点间的无线通信程序,并根据ZigBee协议,使节点组成树状网络,最终实现系统的监测与控制。结果表明,本系统运行稳定,达到了设计目的,有着广泛的应用前景。