基于STM32的便携式有毒气体检测仪设计

基于STM32设计一种便携式有毒有害气体检测仪,选用电化学原理气体传感器、低功耗高性能微控制器STM32及功能模块实现对有毒有害气体的浓度检测。文中详细介绍便携式有毒气体检测仪的工作原理,并对电化学气体传感器信号调理电路、控制电路、存储电路和功能软件进行设计。实验结果表明,所设计的气体检测仪具有体积小、功耗低、使用便捷、响应快速、检测精度高等优点,可广泛应用于有毒有害化学品的生产、贮运等各类场景。     

毒气泄漏监测器

该电路主要用来监测易燃有毒气体(如天然气、煤气、液化石油气、一氧化碳等),可广泛用于各类用户对有毒气体的泄漏监测报警。电路工作原理如图所示。它主要由气敏检测电路、反相器、显示电路、音频振荡器所组成。气敏元件QM—N5与电位器W组成     

低功耗、高性能多米诺电路电荷自补偿技术

提出了一种电荷自补偿技术来降低多米诺电路的功耗,并提高了电路的性能.采用电荷自补偿技术设计了具有不同下拉网络(PDN)和上拉网络(PUN)的多米诺电路,并分别基于65,45和32nm BSIM4 SPICE模型进行了HSPICE仿真.仿真结果表明,电荷自补偿技术在降低电路功耗的同时,提高了电路的性能.与常规多米诺电路技术相比,采用电路自补偿技术的电路的功耗延迟积(PDP)的改进率可达42.37%.此外,以45nm Zipper CMOS全加器为例重点介绍了功耗分布法,从而优化了自补偿路径,达到了功耗最小化的目的.最后,系统分析了补偿通路中晶体管宽长比,电路输入矢量等多方面因素对补偿通路的影响.     

超高频RFID标签数字电路的低功耗设计

无源标签的识别距离主要与功耗有关,因此降低标签的功耗成为设计者重点关注的目标。采用门控时钟、算法优化、行波计数器、低阈值电压以及功耗管理单元等低功耗技术,对基于ISO/IEC 18000-6C标准协议的超高频RFID标签芯片的数字电路进行功耗优化。仿真结果显示,在1.8 V工作电压下,电路功耗为12.3 μW,与优化前电路相比,功耗优化率达43.6%,有效降低了标签数字电路的功耗。     

LCD控制器中异步电路的设计

异步电路的设计能够解决功耗、系统速度、时钟偏移等问题,成为当前VLSI研究的热点.文章提出了4级灰度LCD控制器异步电路的设计方案,通过异步控制以消除无效操作从而降低功耗,经验证平均功耗仅为同步电路的23.7%：异步电路还实现了部分显示和滚屏等功能,加快了系统响应速度.     

一种高速低功耗ECL多模分频器的设计

本文介络一种高速低功耗ECL多模分频器的电路原理、电路和版图设计特点、工艺技术及研制结果。该分频器设计了0.5mA的内部开关电流和350mV的内部逻辑摆幅,输入输出均采用互补驱动。电路分频模数多,频率高,功耗低,典型功耗75mW,为相同集成度的普通ECL电路功耗的1/30～1/40。该电路广泛用于通讯、仪器仪表和频率合成器等领域。     

一种低功耗的锂离子电池保护电路的设计

设计了一种适用于CMOS工艺的锂离子电池充放电保护电路,采用工作在亚阈值区的电路结构,使电路具有超低消耗电流驱动、高精度检测电压等特点。通过取样电路、基准电路和偏置电路设计的改进,保护电路功耗较低并且在较低电压下可以正常工作。模拟结果表明,该电路实现了基本的电池保护功能并在功耗方面达到了设计的目标。     

低功耗、高性能多米诺电路电荷自补偿技术

提出了一种电荷自补偿技术来降低多米诺电路的功耗,并提高了电路的性能.采用电荷自补偿技术设计了具有不同下拉网络(PDN)和上拉网络(PUN)的多米诺电路,并分别基于65,45和32nm BSIM4 SPICE模型进行了HSPICE仿真.仿真结果表明,电荷自补偿技术在降低电路功耗的同时,提高了电路的性能.与常规多米诺电路技术相比,采用电路自补偿技术的电路的功耗延迟积(PDP)的改进率可达42.37%.此外,以45nm Zipper CMOS全加器为例重点介绍了功耗分布法,从而优化了自补偿路径,达到了功耗最小化的目的.最后,系统分析了补偿通路中晶体管宽长比,电路输入矢量等多方面因素对补偿通路的影响.     

压电振动式发电机微电源智能控制应用电路的设计

针对压电振动式发电机、微型电磁感应发电机、驻极体发电机等微型发电机的发电功率较小,常规的整流滤波、存储、稳压电路不能满足瞬时发射功率较大的负载供电需求问题,提出一种微功耗的电源智能管理电路的设计方案,从而使持续的微能源得以合理而有效的利用。其主要由整流滤波电路、MOS开关及控制电路、存能电路、辅助能量补充回路和主控制电路等构成。这里以该电路在压电振动式发电机的应用为例。实验证明该电路自身的功耗只有40μw以下,能较好地满足微功耗电子器件、传感器或间歇式较大功耗无线传感网络供电的要求。     

基于动态补偿的椭圆曲线密码低成本抗功耗攻击策略及硬件结构研究

椭圆曲线密码(ECC)芯片的抗功耗攻击能力往往以电路性能、面积或功耗为代价.该文分析了在椭圆曲线密码点乘运算中密钥猜测正确与错误时的中间数据汉明距离概率分布差异性,提出一种基于动态汉明距离调控的功耗补偿方法,利用模拟退火算法离线寻找最优的映射矩阵,最终形成椭圆曲线密码硬件电路的等概率映射补偿模型,大大降低了中间数据与功耗的相关性.同时,以该模型为指导设计了低成本的同步功耗补偿电路,在CMOS 40 nm工艺下,防护后的ECC128电路面积增加22.8％.基于Sakura-G开发板开展了测试验证,防护电路的功耗仅增加18.8％,最小泄露轨迹数大于104,抗相关功耗分析能力提升了312倍.该策略在与随机化方法防护能力相当的情况下,不损失电路性能且硬件成本小,适用于高速或资源受限的ECC电路.     

12kV户外高压SF6断路器智能监测系统的研究与开发

文章以PIC单片机为控制器,利用ZigBee技术,设计了一种12kV户外高压SF6断路器智能监测系统,实现了SF6绝缘气体的微水分含量、压力、温度综合参数在线检测与远程传输。利用C＋＋Build6开发了一通用”高压SF6断路器远程监控系统”,完成某个地域内高压SF6断路器的全天候组网监测,保障了城乡电网系统的安全运行。     

基于MAX＋PLUSⅡ的十进制计数器的设计

MAX＋PLUSⅡ软件是一种易学易用的设计开发环境,它在数字电路设计中的应用越来越广泛。基于此,首先介绍了MAX＋PLUSⅡ软件常用的设计输入方法;其次设计了十进制计数电路,并用MAX＋PLUSⅡ软件对电路进行了仿真;最后将该电路图下载到实验箱验证了其功能的正确性。     

基于CAN总线的实时数据采集串口通信的实现

介绍了一种基于CAN总线的实时数据的动态采集。下位机的程序使用Keil软件平台编写,硬件是在C8051F020单片机实验箱的基础上连接一个CAN总线的实验板。上位机的分析软件是基于Visual C++6.0开发环境,采用C++编程语言实现,运用MSComm控件实现串口通信,并且将串口采集的数据显示出来。经过实际测试,可以在PC机上动态显示实时采集的数据。     

单片机虚拟实验中仿真电路的建立方法

本文主要讨论在以教学为目的的单片机虚拟实验仿真软件设计过程中仿真电路的建立方法。提出了一种以VC＋＋为平台,完全使用仿真软件实现单片机虚拟实验教学的思想。阐述了仿真元件、元件基本操作、元件连接、电路状态跟踪的设计以及电路初始状态的计算。     

一种锂电池电量监测电路设计方法

针对常见锂电池过压过流保护、电池电量监测问题,提出一种实用的解决方案,该方案采用DS2762芯片作为核心器件,配合必须的外围器件完成对锂电池的监测,通过数据线与主控制器交换信息,为主控制器提供电池的各种状态信息。该电路方案性能优良,扩展性强,可以广泛应用于各类电子设备,完成对电池的全面监控和管理。     

便携式智能油气检测仪设计

为了防备油气浓度超标造成的安全事故,研制了便携式智能油气检测仪。采用接触燃烧式气敏传感器进行油气检测,并增加补偿元件。用电桥电路作为测量电路,用双端输入方式连接电桥与运算放大器,对所采集的信号作放大、补偿处理。采用集成电路A/D芯片进行信号A/D转换,并在LCD数字显示屏上显示油气浓度值。设计报警电路,用C＋＋语言设计软件,采用单片机进行系统控制。气敏元件的误差补偿和数字化浓度检测有创新。该检测仪适用于石油、天燃汽等储运和使用场所。     

AES算法的量子线路实现

量子信息学,是量子力学与信息科学相结合的产物,是以量子力学的态叠加原理为基础,研究信息处理的一门新兴前沿科学。在信息安全方面,量子物理学以意想不到的方式给我们带来了全新的思路和技术。文中设计了分组密码AES的量子线路模拟方案,并使用C＋＋程序语言模拟了AES的量子线路实现。     

基于PyQt无线传感器网络监控软件开发

将无线传感器网络(WSN)应用于战场感知等军事领域的研究已经广泛展开。无线传感器网络系统架构包括无线传感器网络、SINK节点和PC端监控软件。为了方便用户了解网络状态和管理网络,使用PyQt设计与实现了无线传感器网络PC端监控软件,PyQt是结合了Qt的C++跨平台程序框架和Python的踌平台解释性脚本语言。对此监控软件进行模块化独立设计,各子程序模块不集成于主程序模块,使程序的设计操作简单化。     

两种三相电路总视在功率计算公式的关系

计算三相电路总视在功率的公式有两种：S1=SA＋SB＋Sc和S2=√（P^2＋Q^2）.本文从一道三相电路总视在功率计算的选择题入手,探讨了S1和S2的关系。理论分析、计算示例和功率图都证实：当负载为对称负载时,S1=S2;当负载为阻抗角相等的非对称负载时,S1=S2;当负载为阻抗角不等的非对称负载时,S1〉S2。     

多床位心电监护仪设计与实现

为了实现对多个床位患者心电的监护,提出多床位心电监护仪设计思想,解决传统心电采集过程中对单床位患者心电的监护,实现医生集中监护病房中患者心脏跳动的目的。上位机采用Visual C＋＋6．0开发监护控制软件,采用USB2．0接口接收下位机上传的心电数据;下住机用MCS-51单片机采集患者的心电数据。