基于ZigBee技术的无线温湿度传感器网络设计

介绍了一种基于ZigBee技术的无线温湿度传感器网络的设计,以CC2430单片机和数字式温湿度传感器SHT10设计出了温湿度传感器网络节点,以AT91R4008微控制器、AX88796以太网控制器芯片和CC2430无线单片机设计出了ZigBee网关。温湿度传感器节点通过射频收发器将数据发送到ZigBee网关。ZigBee网关通过以太网网络将数据传输给监测中心主机。文章讨论和提出了无线传感器节点的低功耗设计和数据通信的可靠性方法。该系统稳定性好,通信效率高,可广泛应用于工业环境温湿度监测。     

基于ZigBee通用无线传感器网络硬件平台的设计

本文基于Chipcon公司推出的高度整合的SoC芯片CC2430设计了一种通用无线传感器网络硬件平台。此平台基于低功耗、低成本的ZigBee技术，非常适于构建各种无线传感器网络的应用。     

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.     

无线网络CC2430节点的倾角传感器接口开发

源代码开放的CC2430节点标配有串口UART异步数据传输的传感器,为扩大无线传感网络的应用范围,在CC2430节点上开发了SPI接口的倾角传感器SCA100T。通过底层驱动控制编程进行时钟片选、时序和延时控制及数据转换的函数功能编程,实现了倾角数据的正确采集和传输。接口程序按其他SPI接口的传感器时序表修改后,可以推广应用。     

基于CC2430的无线传感网络中协调器的设计

在无线传感网络中,协调器的作用至关重要。设计了基于CC2430的无线传感网络协调器,并设计了无线接收数据程序及协调器与PC机的串口通信程序。该协调器能够接收无线传感器节点发送的数据,并能将数据通过RS232串口将数据送给PC机上进行显示。所设计的协调器与其他传感器节点构建的无线传感器网络可以应用于粮仓温湿度监测、矿井安全生产等诸多领域。     

基于WIA-PA的瓦斯监测传感器网络网关设计

WIA-PA标准的无线传感器网络在煤矿生产中的推广要求无线传感器网络和CAN总线进行互联,网关是关键设备。本文设计了基于WIA-PA标准以无线射频芯片CC2430为核心以STM32F107控制器的瓦斯监测传感器网络中的网关。详细介绍了网关的硬件组成和工作原理,重点讨论了软件部分的设计。实验表明该设计具有稳定性、可靠性、实时性,满足瓦斯监测传感器网络对数据透明传输的要求。     

无线传感网络中通用信号采集系统设计

无线传感网络中通用信号的庞大数量对无线传感网络中通用信号采集系统的信号失效率提出较高的要求。为此,设计信号失效率小的无线传感网络中通用信号采集系统,该系统的核心元件为CC2430,MEMS加速度传感器和网络协调器。信号识别模块中的CC2430将无线传感网络中的初始通用信号识别出来后,对其进行信号放大等操作,并传输给信号加速模块中的MEMS加速度传感器进行加速处理。经加速处理后的初始通用信号会被传输到组网传输模块,该模块中的网络协调器通过组网的方式,为通用信号提供高速传输通道。软件部分设计了网络协调器组网流程图,以及USB串行外设接口进行读/写的代码。实验结果表明,所构建的系统能够快速识别、快速传输无线传感网络中的通用信号,系统信号失效率较低。     

基于ZigBee的煤矿监控网络节点设计

针对矿用监控设备采用有线方式传输信号存在的弊端,煤矿实时监控采用基于Zigbee的无线传感器网络技术.根据无线传感器网络工作原理和节点体系架构,设计了以CC2430为核心的传感器网络节点.该节点装置能够完成瓦斯浓度监测、井下人员的实时信息采集和定位等,并详细给出了这种传感器节点的硬件设计和软件流程.     

改进的无线传感网络节点定位系统的设计与研究

由于传感器网络节点容易受到干扰,传统的无线传感器网络节点定位系统无法对预定位信息进行有效控制,定位精度和定位效率均不高,故设计定位精度和定位效率均较高的无线传感网络节点定位系统。该系统利用CC2430芯片控制全局,对复位电路、调试电路和串口电路进行重点改进。CC2430芯片利用差分控制方法对系统运行中产生的预定位信息进行控制,获取预定位物体的最终定位信息。复位电路对传入系统的预定位物体信息进行分类,将预定位信息实时传输至串口电路,其自身状态信息将传输至调试电路。调试电路对复位电路中的电流和元件能耗进行调试,保障复位电路的正常运行。串口电路通过协调器与CC2430芯片连接,实现预定位信息向CC2430芯片的高效、精准传输。软件给出系统定位函数,以及虚拟测量计算方法的定位流程图。实验结果表明所设计的系统拥有较高的定位精度和定位效率。     

基于ZigBee技术的节水灌溉系统设计

为了大范围、低成本实现智能节水灌溉,采用ZigBee无线传感器网络技术,提出了一种利用S3C2440与CC2430作为主控芯片的节水灌溉系统设计方案。系统通过CC2430的串口采集土壤湿度传感器数据,并将数据通过ZigBee无线网络上传给数据处理中心;数据处理中心由CC2430通过串口将接收到的数据传递给S3C2440,同时采用SD卡进行存储,并通过光纤以太网接口将数据进行远端传输。经过SmartRFStudio信号软件和Linux下的Hping指令测试,灌溉系统连续7天无故障运行,完全达到系统设计指标。     

基于EP9312的5种显示接口硬件构造方案

对于嵌入式系统的显示电路模块设计,要根据不同的显示屏类型来决定。对于一些可供多种产品研发的通用系统平台,要根据不同产品的需要设计成可支持多种的屏幕。文章以EP9312的系统平台为例,详细介绍了同时支持TFT、CSTN、DSTN、LVDS、VGA屏幕的显示模块的硬件设计。给出了硬件电路设计的方法及注意事项,有利于促进多种类型的屏幕在嵌入式设备中的灵活应用。显示模块在系统整合后运行稳定,经过实际测试表明,电路的设计符合了嵌入式系统的要求,满足了设计需要。目前该显示模块设计已在银税类终端产品上得到应用。     

硬件电路设计流程与方法

硬件电路是电路系统的重要组成部分,硬件电路设计是否合理直接影响电路系统的性能。本文从分析硬件电路设计的各个阶段入手,阐述了设计硬件电路的一般流程与方法,指出了其中应注意的问题及解决方法,对硬件设计具有一定的实用意义。     

VHDL语言在电路设计中的优化

VHDL设计是行为级的设计。利用VHDL设计电路是目前对于较复杂的电路系统进行设计时的最好选择,但设计中如何进行电路的简化直接关系到电路的复杂度及可靠性。VHDL语言的优化设计旨在充分利用CPLD／FPGA所提供的硬件资源,使项目设计能适配到一定规模的CPLD／FPGA芯片中,并提高系统的工作速度、降低系统功耗。优化的主要目标是减少适配所需要的宏单元数。本文分析了VHDL设计中容易引起电路复杂化的原因,提出了相应的解决方法。     

基于嵌入式Linux内核驱动的电气控制系统

在物联网环境下进行电气控制系统优化设计,提高电气自动化控制的品质和稳健性.提出一种基于嵌入式Linux内核驱动的电气控制系统设计方法,实现了水声智能传感电机的电气控制.首先进行了物联网环境下的水声智能传感电机系统的电气控制算法设计,通过基线漂移抑制,得到水声智能传感电机的电气控制内环模型参量整定模型.系统的硬件设计包括A/D采样电路、信号滤波电路、时钟控制电路、程序加载电路、接口电路等.采用嵌入式Linux内核驱动实现程序加载,实现系统的软件优化设计.仿真结果表明,该控制系统具有较好的输出匹配性能,鲁棒性较好,控制品质较高.     

光纤陀螺自动化测试系统设计

采用虚拟仪器技术,设计了一种光纤陀螺自动化测试系统,以判断其性能指标是否达到标准。阐述了测试系统的硬件单元设计和系统软件设计。其硬件单元包括信号隔离电路、存储电路、以太网模块、电源模块等,系统软件设计主要包括基于SOPC的嵌入式系统软件设计和LabWindows/CVI的上位机软件设计。该测试系统经实际运行测试,表现出良好的稳定性,完成了所有的测试功能,用户界面操作简单,测试结果准确,能够满足光纤陀螺科研生产的需求。     

混沌电路的创新综合性实验的设计与实现

本文以Lorenz混沌系统的电路实现为例阐述了电路创新综合实验的设计。Lorenz混沌系统可由乘法器及比例放大电路、积分电路等综合实现。在电路实现之前采用Matlab和PSpice两种软件从系统级和器件级两方面对该系统进行仿真。通过电路仿真结合电路实现的这种“虚-实”结合的实验方案,使学生对电路设计的过程更加熟悉,达到...     

基于FPGA的LTE-TDD接收系统设计与实现

介绍了一种基于FPGA的LTE-TDD接收系统设计与实现,采用中频带通采样技术实现LTE-TDD信号接收,可进一步提升其系统带宽.给出了基于FPGA的LTE-TDD接收系统具体设计方案,并对各部分主要电路设计进行了详细阐述,包括信号调理电路、A/D转换器电路、FPGA电路以及电源电路设计.该系统由于采用了FPGA,因此...     

强激光设施能源系统电路的容差设计与分析

系统可靠性设计使用电路容差分析技术来保证电路特性获得稳定而可靠的输出，对于稳定性和可靠性要求高的系统进行容差分析尤其必要。能源系统作为惯性约束聚变(ICF)激光装置的重要组成部分，其可靠性直接关系到激光装置的稳定运行。能源系统电路的容差设计与分析，是激光装置可靠性设计分析必不可少的工作项目之一，对提高能源系统的可靠性进而保证整个激光装置的稳定运行具有重要意义。给出了能源系统电路设计图及其规定功能，然后在对容差设计模型进行一般性描述的基础上，利用随机优化设计方法，建立了能源系统电路容差设计随机优化模型，并对模型的设计变量、随机参数、设计准则、约束条件等进行了详细说明，最后给出了计算机仿真方法求解模型的流程及模型的可行解集。     

Expediting analog design retargeting by design knowledge re-use and circuit synthesis: a practical example on a Delta-Sigma modulator

In the past decade or two, due to constant and rapid technology changes, analog design re-use or design retargeting to newer technologies has been brought to the table in order to expedite the design process and improve time-to-market. If properly conducted, analog design retargeting could significantly cut down design cycle compared to designs starting from the scratch. In this article, we present an empirical and general method for efficient analog design retargeting by design knowledge re-use and circuit synthesis (CS). The method first identifies circuit blocks that compose the source system and extracts the performance parameter specifications of each circuit block. Then, for each circuit block, it scales the values of design variables (DV) from the source design to derive an initial design in the target technology. Depending on the performance of this initial target design, a design space is defined for synthesis. Subsequently, each circuit block is automatically synthesised using state-of-art analog synthesis tools based on a combination of global and local optimisation techniques to achieve comparable performance specifications to those extracted from the source system. Finally, the overall system is composed of those synthesised circuit blocks in the target technology. We illustrate the method using a practical example of a complex Delta-Sigma modulator (DSM) circuit.