基于嵌入式实时操作系统的智能矿灯设计

针对目前煤矿矿灯功能单一,无法感知井下环境参数,未能和地面构成双向实时通信网络的问题,设计了基于嵌入式实时操作系统的智能矿灯。该智能矿灯以STM32芯片为主控核心,利用温度传感器、瓦斯传感器和加速度传感器分别采集环境温度、瓦斯浓度及人员运动状态;通过NRF24L01无线通信模块读取井下定位与物资标签状态,获取人员位置与物资信息;通过WiFi将数据上传到地面服务器进行显示和存储。该智能矿灯还具有手动报警与自动报警功能,上位机可下发信息,实现井下与地面的双向通信。测试结果表明,该智能矿灯性能稳定可靠,实时性高,操作方便。     

基于LoRa与RT-Thread的多功能矿灯设计

针对目前井下矿灯存在功能单一、无线通信距离短和功耗较高等问题,基于LoRa无线通信技术和物联网操作系统RT-Thread设计了一种集井下照明、环境状态感知、人员状态监测与定位、无线通信与安全报警的多功能矿灯。该矿灯以STM32单片机作为核心,利用多种传感器实现环境温湿度、瓦斯浓度和人员运动状态信息的实时感知;利用远距离低功耗的LoRa无线通信技术,结合LoRa智能网关,与地面远程监控平台实现信息交互。该多功能矿灯还能够进行本地异常状态预警并上报远程监控平台,同时,监控平台能够下发安全预警信息,向井下工作人员及时发布工作面的安全状态。测试结果表明,该矿灯具有较高的数据采集精度、较好的无线通信性能、较低的功耗,在实现多功能的条件下,能通过多种传感器有效测量环境参数,测量误差不超过1%;通过智能网关与监控平台进行数据交互,最大丢包率不超过4%,最大时延低于100ms;当矿灯处于待机工作状态时,最低平均消耗电流小于10μA,能够有效延长矿灯使用时间。     

基于双模定位的荒野遇险人员报警终端的设计

为了解决没有移动网络信号覆盖地区的荒野工作人员遇险救援不便的问题,设计了一种基于GPS（Global Position System）/北斗卫星导航系统的野外遇险人员报警定位终端。该报警定位终端以ARM（Acorn RSIC Machine）Cortex-M4为控制核心,搭配两种不同颜色的LED报警闪烁灯和液晶显示屏幕,并在报警终端上设计了功率放大器电路,工作时报警终端上的GPS/北斗双模芯片精确定位人员位置信息,采用LoRa（Long Range）无线传输模块将荒野工作人员的安全信息发送至附近的固定基站或者基站车上,其一旦接收到报警信息,便可迅速作出响应,及时对遇险人员进行救援。同时,在基站上使用不同增益的接收天线,或者改变LoRa无线传输模块的空中速率,可以使荒野工作人员的报警信息传输距离变的更远。实验结果表明,该报警终端具有实用性强、定位精度高、便于携带、工作稳定可靠,传输距离长等优点。     

基于LM3S8962的智能氟化氢水分测量仪的研究与设计

为了实时精确地测量无水氟化氢的水分含量,设计了一种高精度的智能氟化氢水分测量仪。系统采用LM3S8962作为核心控制处理器,包含电源模块、时钟模块、激励信号模块、故障报警模块、有效值检测电路模块、A/D采样模块、触摸屏显示模块、数据存储模块、以太网接口模块,实现了测量精度高、稳定性好、人机交互友好的智能氟化氢水分测量仪。     

基于GPS/GIS/GSM的多功能报警系统设计

报警系统由移动终端和监控中心两部分组成。移动终端以SPCE061A单片机为核心,外扩了嵌入式语音识别应答模块、GSM模块、传感器模块等功能模块,使系统的报警或求助信号可以由多种方式产生,以适应不同的工作场合。多传感器信息融合技术的采用,保证了安防信息处理的快速性和正确性。移动终端将GPS接收机接收的定位信息与报警类型数据重新组合,以短信息的方式通过GSM网络发送给监控中心。监控中心从短信息中提取GPS定位信息和报警信息,定位信息与GIS系统构建的电子地图进行地图匹配,实现对移动终端的定位;同时根据报警信息查询数据库,显示该终端用户的资料及报警原因。     

精密基准电压源LM4050

LM4050是一种小尺寸封装的精密基准电压源系列。主要特点:小尺寸SOT-23-3封装(3mm×13mm);无需外接输出电容;允许电容负载;反向击穿电压有2500V、4096V、5.000V、8.192V及10.000V。该系列关键特性(以LM4050-2.5为例):输出电压允差(A级25℃)±0 1%(max);低输出噪声(10Hz～10kHz)41 μ Vrms(典型值);宽的工作电流范围60 μA～15mA,工作温度范围-40℃～ 125℃;低温度系数50ppm/℃(max)。该系列主要应用于便携式、电池供电的电子产品、数据采集系统、仪器、工业过程控制、产品测试设备等。     

煤矿井下精确定位系统研究

针对现有基于RFID,ZigBee,WiFi等技术的煤矿井下人员定位系统定位精度较低的问题,提出了融合可见光通信和惯性导航系统的煤矿井下精确定位系统。该系统以煤矿井下LED照明灯作为LED可见光定位基站,利用智能信息矿灯内置CMOS摄像头接收可见光信号进行定位,利用智能信息矿灯内置加速度传感器和陀螺仪数据进行时间积分得到井下人员运动轨迹和方向,并通过智能信息矿灯识别LED可见光定位基站的ID编码信息重新定位来修正惯性导航数据,从而实现精确定位。在煤矿井下布置8个LED可见光定位基站,通过5台智能信息矿灯以正常速度移动来测试系统定位精度,结果表明系统定位误差小于1m,满足煤矿井下人员定位精度要求。     

LM系列PLC在液压摆式剪板机中的应用

液压摆式剪扳机电气控制系统采用LM系列专用高速运动控制模块LM3106A做控制器,利用模块自带的100K高速PTO输出,驱动挡料伺服电机工作,辅以触摸屏进行设备控制和数据显示。该控制系统可以实现精确定位,保证设备运行达到好的控制效果。     

1．5V供电的音频功放LM4916

LM4916是为便携式电路设计的耳机音频放大器,在V_DD=1.5V,接成BTL单声道时输出功率可达85mW,接成立体声可输出14mW。该器件主要特点:工作电压范围0.9～2.5V(典型值为1.5V);单位增益稳定;有抑制开机、关机噪声电路;有节电关闭控制功能(低电平有效)关闭状态时耗电0.02μA;有静音模式(低电平有效);内有过热关闭保护功能。典型应用电路如图1、图2所示。     

LM317保护电路剖析

读了第4期《电子制作》李文玉、李玉玲写的"浅谈LM317的应用与保护"一文,文中重点论述了LM317应用电路的保护问题,可能作者未曾阅读过生产LM317的美国‘NATIONAL SEMICONDUCTOR公司’线性电路应用手册(LINEAR APPLICATIONS HANDBOOK)中有关LM317保护电路的文献     

基于ZigBee的智能瓦斯报警矿灯设计

针对传统瓦斯检测方法只是对矿井某些重点位置进行不间断监测的问题,设计了一种基于ZigBee的智能瓦斯报警矿灯。该矿灯作为ZigBee网络中的移动节点,采用LED光源、锂电池供电,具有瓦斯检测、无线定位、ZigBee通信、充电管理及保护等功能。测试结果表明,该矿灯的实际参数和通信功能均满足设计要求,可实现煤矿井下瓦斯检测的全方位覆盖。     

基于无线射频通信的多功能瓦斯报警矿灯的研制

针对目前瓦斯报警矿灯的报警信号不能被监控中心获取及井下固定瓦斯探头检测范围小、移动性差的问题,文章提出了一种具有瓦斯超限信号无线传输功能的多功能瓦斯报警矿灯的设计方案,详细介绍了该矿灯的硬件与软件设计,给出了无线射频通信方案及其关键技术。现场试验表明,该矿灯在井下环境的无线通信距离可达160 m,弥补了定点瓦斯监测的不足,确保了煤矿安全生产。     

LM317集成稳压器应用两例

<正> LM317单片集成稳压器是三端可调输出稳压器,输出电压能在+1.2V～+37V 范围内连续可调,最大输出电流为1.5A,稳压器芯片内部设有过流,过热保护和调整管安全工作区保护电路,有较好的电压、电流调整率。利用LM317可构成输出电压为+2.5V～+30V,最大输出电流为1.5A 可调稳压电源,如图1所示。变压器输出为18V,可变电阻在5KΩ内可调,二极管2C     

一种带定位标识卡的本质安全型矿灯设计

针对由于定位标识卡单独设计、独立供电而造成下井人员随身携带设备增加,并会引发因定位标识卡充电不及时或电池更换不及时导致定位失败的问题,设计了一种融照明与定位标识卡于一体的本质安全型矿灯,重点介绍了双向定位标识卡的设计、锂离子电池充放电管理设计和本安型保护电路的设计。该设计减少了下井人员随身携带的设备,同时,采用矿灯电池给人员定位标识卡供电,免去了人员定位标识卡更换电池的麻烦,避免了由于电池缺电而引起的漏卡现象。     

基于卡尔曼滤波和加权LM法的井下精确定位算法

针对基于UWB精确定位的井下近感检测装置定位结果易受非视距(NLOS)误差等噪声影响的问题,提出了一种基于卡尔曼滤波和加权LM法的井下精确定位算法。通过卡尔曼滤波预测过程得到标签卡坐标的先验估计值;利用几何关系计算估计坐标与各锚节点的距离,并将该距离与探测器直接测距值进行比较,根据差值分配各锚节点的测距权值;将权值矩阵和测距矩阵代入加权LM法中,得到标签卡坐标的中间结果;将中间结果作为测量值代入卡尔曼滤波更新过程中,得到标签卡的最终坐标。测试结果表明,与多边定位法相比,基于卡尔曼滤波和加权LM法的井下精确定位算法可在不影响定位速度的前提下,将定位精度提高一倍以上,有效降低了NLOS误差等噪声的干扰。     

锂电矿灯智能充电管理系统设计

针对传统的铅酸蓄电池矿灯充电完全靠人工管理而存在管理效率低、取灯和还灯用时长、充电状态无法监控、不便于查询等问题,设计了基于STM32F107的锂电矿灯智能充电管理系统,介绍了智能充电接口的软硬件设计。智能充电接口使用锂电池专用充电管理芯片BQ24272实现对充电过程的管理,具有较宽的直流输入范围,可适应各种型号的充电架,实现了矿灯在架检测、充电控制、充电信息检测、充电信息更新、故障报警、实时显示以及与上位机通信的功能。     

基于北斗定位的落水人员报警终端的设计

为了解决了海上作业人员遇险救援不便的问题,开发了一种基于北斗二代卫星导航系统的落水遇险人员报警定位终端.提出了以ARM Cortex-M3为控制核心的报警定位终端,采用无线传输模块可将海上作业人员的安全信息发送至附近搜救船舶或者海上作业平台,其一旦接收到报警信息能够对遇险者及时实施救援.实验结果表明,该终端具有成本低、定位精度高、工作稳定可靠和实用性强等优点.     

D类170W音频功放LM4651／LM4652芯片及应用

美国国家半导体公司(NSC)近期推出170W、D类音频功率放大器LM4651/LM4652芯片组,只需用很少量的元件,就可组成高效超低音放大器。一、内部结构及主要特点 LM4651是一种脉冲宽度调制(PWM)控制/驱动IC,采用28脚DIP封装。LM4651内部结构主要包含误差放大器、反馈放大器、振荡器、PWM比较器、数字逻辑与保护电路及驱动器等。     

基于Android平台的实时隐秘报警系统设计与实现

为解决现有报警方式所需报警时间长、隐秘性差、定位不准确等问题,基于广泛使用的Android操作系统,使用Java语言,设计并实现了一款实时隐秘报警系统。在手机锁屏状态下,系统可在5s内通过快速按动音量上下键至震动实现自动报警,并会将报警人信息、位置、位移和现场录音推送给最近的警局。系统具有操作方便、快速报警、安全隐秘、实时定位的特点。可以很好的解决当事人遇到突发情况时不便报警的危险处境,其录音推送、定位追踪、查看报警人信息功能可协助办案人员判断案情、实施追捕。经过严格测试,系统运行稳定,具有很高的应用价值。     

降压式电荷泵DC／DC变换器LM2788

LM2788是一种降压式电荷泵DC/DC变换器。输入2.6V～5.5V,输出1.5V、1.8V及2.0V三种(分别用后缀1.5、1.8及2.0表示)。该变换器主要特点:输出电压精度分别为:2.0V±5%、1.8V±5%、1.5V±6%;输出电流可达120mA;最高转换效率可达90%;低功耗,工作电流32μA;有关闭控制,并闭状态时耗电仅0.1μA;有过热及短路保护;8脚MSOP封装。该变换器主要用于蜂窝电话、便携式电子产品及手持式仪器、仪表等。该变换器的管脚及应用电路见附图。