基于无线通信网络技术的机器人巡检远程监控系统

该文提出一种基于无线通信网络技术的机器人巡检远程监控系统,监控输电线路故障。系统的硬件设计包括主控模块设计、无线通信网络设计、驱动器接口电路设计、远程监控模块设计;系统软件设计主要是在远程监控模块利用增量式PID控制算法控制机器人巡检驱动,实现机器人巡检远程监控。实验结果表明,该系统可控制巡检机器人巡检输电线路、监测输电线路故障状态,可监测不同风速下线路风偏角变化情况,且该系统具备较好的信息传输能力和运行可靠性。     

基于LoRa技术的温室群远程监控系统的设计

针对现有温室监控系统存在距离短、布线难、能耗大、可靠性差且多个温室不能同时监控的问题,设计一种基于LoRa技术的温室群远程监控系统.选择以STM32F103C8T6处理器、SX1278无线芯片和DHT11温湿度等传感器组成精简的低功耗节点硬件电路,采用定时收发的方式设计自组网协议,结合节点、网关和上位机软件设计,实现温室群(各温室间直线距离在2 KM范围内)中各环境因子的远程监控,通过实验验证了系统的连通性、实时性、可靠性和可操作性.     

基于单片机的汽车远程监测车载终端硬件设计

以基于ARM Cortex-M3内核的STM32F103C8T6作为主控芯片,构建了一个汽车远程监测系统车载采集终端,终端硬件由OBD接口电路、MCU系统电路、通信接口电路和电源电路等部分组成,系统将嵌入式技术、GPRS技术及Internet技术三者结合,对汽车进行故障预警、故障诊断与监控管理。实验测试结果表明其效果良好。     

防腐电源智能监控节点的设计

介绍了一种防腐电源智能监控节点的设计方法及相关的硬件电路,用以实现野外防腐电源的无人化监控与检测。研究了系统硬件结构、信号调理电路以及有关芯片与微处理器的接口电路,阐述了监控软件的设计思路。试验表明,该系统结构简单、成本低廉、性能可靠,能满足工业现场的需要。     

基于单片机的远程智能监控系统

基于单片机的远程智能监控系统,主控芯片选用AT89S52单片机,它连接家用传感器,包括人体红外传感器、火焰传感器、温湿度传感器等多种传感器,通过无线通信设备对家庭状态信息进行实时的监测.本文通过硬件与软件系统设计相结合,从而完成对家庭设备状态实现远程智能监控.     

基于MSP430F149的水质监测数据采集系统设计

针对当前水质环境监测中存在的布线难、覆盖范围低、成本高等问题,设计了一种基于MSP430F149的水质监测数据采集系统。该系统以MSP430F149为主控芯片,硬件系统由MSP430F149控制电路、串口无线通信电路、传感器电路、调理电路、电源电路等构成。其中,调理电路采用四级放大电路用于对传感器采集信号的滤波与放大;RS-232与SIM900A以串口无线通信方式,实现水质环境因子温度、pH值和浑浊度的远程实时监测;电源电路由太阳能光伏板、锂电池、继电器、稳压芯片等组成,可实现太阳能光伏供电与锂电池供电这两种模式的自动双向切换。Multisim仿真及实测试验表明,在两种模式下均可产生稳定的±5 V电压。系统上位机采用LaBVIEW设计,具有界面友好、功能完备和操作简单等特点。在实验室对系统进行模拟试验和数据分析。结果表明,采集数据波动在可接受范围内,具有一定的参考价值。     

LoRa低功耗农业传感终端的设计与研发

针对精细农业生产环境监测场景多、供电难等问题,研发一款锂电池供电低功耗数据采集终端,可集成各类RS485传感器。选用集成主控MCU和LoRa射频的物联网芯片XC30,使用磁保持继电器按需为传感器供电,优化二级降压稳压电路,以此来进行有效的硬件设计。在软件方面,应用LoRa下行消息加载传感器指令,实现通用终端的485传感器的动态接入功能;优化LoRa无线参数：扩频因子SF和发送功率TP;设置终端工作时序流程：休眠、预热、发送和接收四个阶段;分别测量计算传感器、主控和射频在各阶段的功耗,综合计算出终端理论工作时长。在丘陵果园非视距场景下进行实验,终端的丢包率低于5%,信号强度RSSI均值大于-100dbm,持续工作时长约100天,可满足农业生产数据采集的需求。     

基于ARM的远程视频监控系统设计

着眼视频监控网络化发展需求,开发了一种基于ARM的远程视频监控系统;系统的硬件以ARM S3C2440嵌入式芯片为核心,设计了硬件系统的电源、以太网接口、JTAG接口、数据存储等主要模块的电路结构;系统的软件以Linux为操作系统,利用Vide-o4Linux完成视频图像的采集,采用JPEG图像压缩技术实现视频的压缩处理,并用实时传输协议RTP实现对视频图像的封装和网络传输、控制;测试结果表明,该视频监控系统硬件结构小、功耗低、占用资源少,启动时间仅需20ms,网络实时视频图像传输速率达到25～30fps,实现了远程视频图像的实时网络化传输,具有一定的实用价值。     

基于蓝牙4.2的传感器通用接口研究与探索

针对物联网中传感器种类繁多、接口不一致的现状,设计了一种新型的无线传感器通用接口。该接口由信号处理电路、蓝牙芯片、电源和无线射频电路组成,具有体积小、即插即用、功耗低等特点。接口所采样的信号通过蓝牙传输给数据采集器或云服务器,并实时在界面上显示。该通用接口可在工业现场、智能家居、楼宇监控等场合下用于电流、电压、开关量与串口形式传感器信号的处理。并给出了通用接口的设计方案。测试结果表明,该接口可以有效处理传感器信号,达到了预期目标。     

LoRa射频芯片的无线激光甲烷传感器设计

为解决目前煤矿无线甲烷传感器在实际应用中存在的功耗高、通信距离近、响应速度慢以及精度低等诸多问题,本文基于LoRa通信技术,以ARM主控制器STM8L151C8T6和LoRa射频芯片SX1268为核心,设计了一种无线激光甲烷传感器.重点介绍了传感器的工作原理及低功耗的实现方案,给出了硬件电路设计和软件程序流程.经实验验...     

水质监测无线传感器网络节点双电源设计

针对电池供电的传感器网络节点电能受限问题,设计实现了一种新型的结合太阳能电池和锂电池供电的节点双电源供电系统。设计采用IAP15F2K612S2低功耗芯片和太阳能板、锂电池;通过软件优化节点供电,采用BQ24650电源管理芯片实现对锂电池的充电控制,以单片机IAP15F2K612S2为微处理器,监测锂电池的电压放电情况,放电控制电路经过DC/DC转换模块向负载供电。测试结果显示：采用双电源供电的节点工作周期长于单电源节点,且系统能稳定输出水质监测节点需要±12,±5,3.3 V的电压要求,实现了预期设计目标。     

无线传感器网络节点太阳能供电系统设计

ZigBee无线传感器网络节点太阳能供电系统由太阳能电池板、充电控制电路和锂电池组成,采集光能并将其转换为电能存储在锂电池中。通过锂电池充电管理芯片CN3063组成充电控制电路对锂电池进行充电管理。利用超低功耗锂电池电压检测芯片CN301组成放电保护电路,最大限度地延长锂电池的寿命。由于电源能量来自太阳能,因此非常适合野外布置的ZigBee无线传感器网络数据采集节点使用。     

基于SmartMesh IP技术的无线围岩移动传感器设计

为了解决基于RS-485总线通信的围岩移动传感器在工作面回采过程中线缆容易被扯断,离层数据无法可靠、实时上传的问题,以及现有无线顶板安全监控系统节点数量少、功耗高、实用性差的问题,创新性地提出了一种采用SmartMeshIP无线通信技术的,具有低功耗、自组网特点的无线围岩移动传感器设计方案。对电池电压采集电路、数码管显示电路、光控及遥控电路、元件信号处理电路、报警电路、无线组网模块接口电路六部分硬件电路,及各部分电路低功耗实现方法、电池电量计算与选型以及传感器的软件流程进行了研究。现场应用表明,该传感器无线自组网数据传输稳定可靠,运行功耗低,能够保证在不换电池的情况下工作1年以上。该研究对煤矿安全监测智慧化发展进行了有益的探索。     

基于无线通信和传感器的动力电池在线监测系统设计

组成动力电池组的单体电池不能保证各项性能完全一致,致使电池组安全运作留下隐患。为给动力电池组提供安全可靠的工作环境,实时掌握电池组工作状况,延长电池组使用寿命,设计一种基于无线通信和传感器的动力电池在线监测系统。系统利用传感器、STC12C5A62S2单片机、无线通信技术、MATLAB编辑软件进行电气量采集、数据控制处理、无线传输和显示界面设计,实现动态监测电池组的主要参数有单体电池电压和电流、电池组总电压和总电流、温度。经反复实验验证监测系统精度可高达0.2%且运行平稳可靠,可完成对动力电池组实时状态判读,出现异常状况作出在线维护指令。     

基于无线传感器网络的氯气监测系统设计

基于433 MHz的无线自组网监测系统,设计了恒电位电解式氯气传感器的信号调理电路、信号采集和处理电路、电源管理模块、人机交互界面,搭建了基于星状拓扑的通信平台。解决了无线模块中电池欠电状态对监测带来盲点的问题,完成了环境中氯气含量的实时监测系统软硬件设计。该系统运行稳定,易于扩展,具有广阔的应用前景。     

远程分布式温湿度实时监测系统设计

针对自动化监测领域对无线通信技术的需求,提出一种基于ZigBee、GSM和PSTN的远程分布式温湿度实时监测系统设计方案;采用AT89S52单片机,IP-Link 1221-2034无线模块,DS18B20和DHT11等单总线温湿度传感器构建ZigBee无线传感器网络;以ARM7芯片LPC2114为核心,利用GSM模块TC35i或者嵌入式Modem,将ZigBee无线传感器网络监测的温湿度数据通过GSM网络或者PSTN网络传输给远程手机或计算机终端;系统具有硬件成本低廉、软硬件扩展性强、适用性广、人机交互界面友好和使用方便等优点,有一定的实用价值。     

大型装备状态监测无线传感器网络的研究

为解决复杂工业环境下无线传感器网络的长距离可靠通信问题,对射频接收电路进行了优化设计.采用动静态分配的多信道方法提出并实现了一种实用的通信协议,还研究了装备状态监测用传感接口的设计方法.通过实际测试,表明所研制的传感器网络实时性和抗干扰性明显提高,能满足大型装备的现场监测要求.     

基于MSP430微处理器的低功耗无线传感器网络节点设计

针对目前温度、湿度等数据采集监测系统功耗大、应用场合有限等缺陷．设计一种基于MSP430系列微处理器的低功耗无线传感器节点。硬件设计基于Moteiv方案,采用超低功耗单片机MSP430F1611作为数据处理芯片,以CC2420无线射频芯片作为收发芯片,并拥有JTAG以及其他扩展接口。通过合理设计电路来降低设备功耗,提高设备的能量利用率,从而达到提高无线传感器网络的稳定性和可靠性,延长网络生命周期的目的。     

基于嵌入式操作系统的无线电力监测系统设计

为了对各个用电设备或用电用户的电力使用情况进行精细化监测,从而对电力评估、管理起到基础性作用,设计了一种基于Contiki嵌入式操作系统的无线电力监测系统,以6LoWPAN作为无线通信协议;该系统由终端节点、路由节点、接入节点、GPRS模块及计算机数据中心构成;介绍了基于TV3154、TA5212及信号调理滤波网络、ADE7653电力测量、MSP430F1611主控及CC2420射频的终端节点、接入节点硬件设计方法;介绍了基于Contiki,结合6LoWPAN无线协议及I²C、UART等串口通信协议的终端节点、接入节点软件设计方法;实验结果表明,系统对电压、电流、功率的测量误差均保持在2% 以内,能够实现组网,两个节点之间的无线通信距离可达80 m。     

ZigBee与μIP的嵌入式网络监控系统设计

针对传统远程通信方式在嵌入式监控系统中的低速、传输距离短、布线复杂等问题,提出了一种基于ZigBee与μIP协议栈的嵌入式网络监控系统。选用STM32F103C6作为监控系统下位机的主控芯片,与ENC28J60以太网控制器通过SPI接口相连,在μIP协议栈的基础上实现下位机与远程监控主机的网络通信功能,并在ZigBee协议栈的基础上通过CC2530芯片组建无线传感器网络,通过串口与主控芯片通信。