低功耗数据采集系统

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基于MEMS技术的低功耗数据采集终端设计与实现

基于MEMS技术的低功耗数据采集终端设计与实现

基于MEMS技术的低功耗数据采集终端设计与实现随着物联网的快速发展,对于数据的采集和传输需求不断增加。

而传统的数据采集终端往往存在功耗过高的问题,不适应长时间连续工作的需求。

为解决这一问题,基于MEMS技术的低功耗数据采集终端应运而生。

本文将讨论该终端的设计原理、实现方法及其在实际应用中的优势。

首先,我们需要明确MEMS技术即微机电系统技术,是一种将微米或纳米级的机械元件与电子电路集成在一起的技术。

它的核心是通过微纳米加工工艺,在芯片上制造出小型化、高性能的传感器和执行器。

这种技术的特点是功耗低、集成度高、体积小、性能优良。

基于MEMS技术的低功耗数据采集终端正是利用了这些特点。

该终端的设计原理是利用MEMS传感器感知环境中的物理量,并将其转换为电信号,最后传送到其他设备进行处理。

在传感器选择上,应考虑功耗低、精度高、可靠性好的因素。

例如,利用MEMS加速度传感器可以实现对物体的加速度进行测量,而MEMS压力传感器可以感测气体或流体中的压力变化。

通过引入多个传感器,可以实现对多种物理量的测量,从而满足不同应用场景的需求。

在实现方法上,首先需要设计一个低功耗的电路系统。

该电路系统应具备自动休眠、自动唤醒的功能,以实现对于非工作状态下的功耗控制。

通过合理的电源管理设计,可以在不影响数据采集效果的前提下,大幅度降低终端的功耗。

另外,为了进一步提高终端的功耗效率,可以引入能量回收技术。

该技术可以通过收集和利用环境中的能量,例如光能、热能等,为终端供电。

这种设计方式可以减少对传统电池的依赖,延长终端的工作时间。

同时,还可以通过降低对外部供电的需求,减少对电池的充电次数,从而节约能源。

基于MEMS技术的低功耗数据采集终端在实际应用中具有多种优势。

首先是体积小、重量轻,便于携带和安装。

其次,功耗低,可以满足长时间连续工作的需求,特别适用于对数据采集时效性和实时性要求较高的场景。

此外,MEMS传感器具有灵敏度高、稳定性好的特点,可以提供精确的数据,满足工艺、医疗、环境等领域对于数据的高要求。

基于低功耗设计的多通道数据采集与传输系统

基于低功耗设计的多通道数据采集与传输系统
支 持 电路 ( 电平 转 换 电路 、 / C转 换 器 ) 并 须 如 DC D , 仔 细考 虑诸 如信 噪 比等细 节 问题 。
se p sae t eee ti u r n sls h n 5 le t t ,h lc rcc re ti e st a A.
电 流 小 于 5“ A。
1 C MOS集 成 电路 功 耗 分 析 与 计 算
C MOS集成 电路 的功 耗 由 3部 分 组 成 : 漏 电 泄 流 ; 路 电 流 ; 载 的 充 、 电 电 流 。 一 般 认 为 短 负 放 C MO S电路 的功 耗主 要 来 自电容 负 载 的 充 、 电 电 放
率 、 电方式 配置 以及 优化 软件设 计 等方 面 出发 , 供 讨 论 了降低 功耗 的方 法 。
频率 、 电方式 配置 以及优 化软 件设 计等 方 面 出发 , 供
讨 论 了低 功耗 系统设计 时应 考虑 的一 些 降低 功耗 的 问题 、 方法 。 实际测试 结果表 明 : 系统设计 双通 道 本 三磁 头 系统正 常 工 作 功 率 4 mW , 机 状 态 下 工作 待
cn u o s mpto sgn i n De i
MA ~y a ,UN Ch n Xi u n S a g—g o uz ( . c o l fElcr ia gn e ig, u a iest , u a 3 0 2, hia 2 Na a iest fE gn e ig 1 S h o e tac l o En ie rn W h n Unv riy W h n 4 0 7 C n ; . v l Un v riyo n ie rn .
业 上采取 的措 施 主要包 括 以下几 个 方面 [ : 1 ]

基于MSP430的低功耗水中低频信号采集系统

基于MSP430的低功耗水中低频信号采集系统
Ab t a t sr c :A a a a q iii n a d me r y t m sd sg e o n e wa e x r me l w r q e c i — d t c u st n mo y s s e wa e in d f r u d r t r e t e o f e u n y sg o n lb s d O S 4 0 1 1 n l s e r .S m ek y t c n q e fl w os ,o p we , u o s v n n a a e n M P 3 F 6 1 a d fa h m mo y o e e h i u so o n ie lw o r a t - a i g a d ma s so a ewe e i lm e t d i h n e wa e e t s t rg r mp e n e n t e u d r t rt s .Th x e i n a e u t y s a t il h we h tt i e e p rme t l s lsb e r ss o d t a h s r a
s se i ce il n eibe y tm s rdbea dr l l. a Ke rs ywo d :M S 4 0 1 1 ; xrm elw r q e c in ld t c ust n;ls mo y P 3 F 6 1 e te o fe u n y sg a ; aaa q iio fa hme r i
图 1 系 统 原 理 框 图
1 1 微 处 理器 .
1 系统 硬 件 设 计
信号数据采集 系统 主要 由传感器、 信号调理
收稿 日期 :0 80 —5 2 0 —60 修 回 日期 :0 80—8 2 0—70

低功耗压力采集系统设计

低功耗压力采集系统设计

DOI:10.19551/ki.issn1672-9129.2021.03.068低功耗压力采集系统设计秦允振(上海控宇自动化仪表有限公司㊀201107)摘要:本文介绍了一款采用电池供电的低功耗压力采集设备㊂文章从硬件设计和软件设计分别进行产品介绍㊂硬件设计介绍了,根据产品需求选择硬件主控芯片设计低功耗的硬件电路,低功耗芯片选择STM32L151㊂软件介绍了,使用芯片低功耗控制单元实现休眠模式下保持通讯模块运行㊂软件设计对硬件模块电路控制流程的优化,进程调度中控制硬件模块保持休眠或唤醒㊂使用实时操作系统控制业务流程,在读取压力数据时如何采集压力使功耗电流才能更小㊂用最短时间完成上传数据到服务器的任务,完成任务关闭外设电路使系统进入休眠状态㊂本方案是在硬件和软件配合下完成低功耗压力采集㊂关键词:实时操作系统;STM32L151;休眠模式;进程调度中图分类号:TH812㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-9129(2021)03-0067-02㊀㊀1㊀引言在日常生活中每个家庭都用到燃气,燃气通过管道输送时,安全是不可忽略的一部分㊂需要一台设备对燃气管道的压力实时跟踪检测,对检查的压力情况及时上报到后台服务器或向后台服务器发送报警事件㊂因为,根据国家规定燃气管道附近不能有电线,电线需要和管道留一个安全距离,所以燃气管道的压力检测设备是不能用电线供电的,这样只能用电池供电㊂电池供电设备需要尽量节省功耗㊂综合上述条件,低功耗压力采集设备在燃气运输中不可缺少的㊂根据产品现实应用场景,查找市场低功耗产品分析学习,最终选择高性能超低功耗ARM处理器STM32L151,这款处理器专门用于超低功耗设备,提供了5种时钟源用于在各种功耗模式切换[5]㊂通讯模块选用4G通讯模块(EC20),这款通讯模块市场使用比较多相对比较稳定㊂软件操作系统选择比较精简的实时操作系统FreeRTOS[1],此操作系统代码容易修改维护,进程控制方便㊂有利于优化软件代码流程,做到及时响应事件,快速的完成数据采集和保存,数据上传到服务器㊂使设备用最短时间处理完任务,进入休眠状态做到低功耗㊂2㊀原理与设计2.1硬件设计㊂在电子产品上,硬件设计是基础㊂对于低功耗硬件设计需要更多注意电源电路模块设计,做到每量数据下,人脸识别方法的训练,提升识别率,人脸算法的性能和人脸数据库总量成反比㊂所以人脸识别技术提高的关键在于对外界影响因素的调整能力,只有不断的改善,才能适应外界因素的影响㊂4㊀人脸识别技术在微卡口监控中的应用微卡口是智慧公安建设的一部分,也是智慧型社区防范保障体系的一部分,主要包括小区出入口㊁医院出入口㊁银行出入口㊁校园出入口等区域,监控内容主要包括人脸识别㊁车牌识别㊁实时监控录像等㊂前端人脸识别摄像机具有深度学习算法,机器自身提取目标特征,可形成深层可供学习的人脸图像,支持人脸跟踪,多帧识别,自动筛选,减少重复抓拍,支持人脸瞳距20像素以上的人脸检测;后端采用超脑一体机,集IPC接入㊁存储㊁控制㊁智能分析于一体,实现精准人脸㊁人体㊁车辆识别分析,最终输出结构化数据加人脸图片㊂当前微卡口监控人脸识别技术应用最主要实现的功能是以人搜人以及1:N人脸比对㊂以人搜人主要是在本地或检索记录中上传一张人脸识别照片,进行人体以图搜图,检索结果按相似度高低进行排序;人脸比对主要是根据实时人脸分析结果,与50万在逃库及吸毒库进行结构化1:N模式进行人脸比对,达到或超过预设阈值的,进行报警联动,同时在控制中心或前端支持报警展现㊂人脸识别监控主要由前端人脸识别摄像机㊁传输设备㊁存储设备㊁人脸检测㊁识别㊁跟踪㊁比对等处理分析模块组成;具体工作流程为人脸识别摄像机输出人脸抓拍图片至超脑进行结构化处理,与数据库内人脸布控数据进行智能分析比对,出现警情后进行数据上传,并在显示终端展现报警的动态人脸图片;在这个过程中,人脸识别是核心,主要包括图像摄录㊁人脸检测㊁人脸定位㊁人脸识别㊁人脸结构化处理㊁人脸分析比对等几个过程㊂人脸识别技术极大提高了视频监控的清晰度和辨别度,这对人脸的识别和排查有着巨大帮助㊂在公安人员进行办案的过程中,人脸识别技术无疑节省了大量的人力和物力,技术人员无须从海量的数据库中一一对比,通过人脸识别技术即可立即分析出人物特征㊂这对我国的社会安全发展起到了很大的促进作用㊂在视频监控的动态视频中,技术人员研发了每一帧画面中提取出人类的面部特征的技术,从提取的人脸信息与数据库中的信息进行对比可以达到事半功倍的效果㊂5㊀人脸识别发展趋势随着生物特征识别技术发展,近几年人脸识别技术也进入爆发模式,尤其商业应用价值越来越高,市场行业应用越来越广泛㊂人脸识别技术是未来安防行业的重大支撑,从安防行业前端设备来说,近年科技人员研究出一种红外线人脸识别技术,通过红外线人脸识别技术,不管是在哪种光线条件下都能提取到比较清晰的面部图像㊂红外线人脸识别技术是传统人脸识别技术的一个实质性突破,在未来的几年中有望大幅应用到人脸识别智能监控系统㊂从算法上来看,当前3D立体人脸识别算法已经对2D 算法缺陷做了补充,对于人脸旋转㊁遮挡㊁相似度等难点,也有一定的应对措施;通过与大数据的结合,深度学习量的扩大,进一步提升了人脸识别的精确度㊂比如通过人脸识别技术使得公安历史照片数据再度存储利用,形成人脸大数据库,能够大大提升公安信息化的管理和统筹,以及历史案件的破获率㊂当前,人脸识别也有自身的使用范围和局限性,为此基于人脸识别的多生物特征融合识别模式将是未来高精度识别系统的首要选择,也是未来身份鉴别领域的发展趋势㊂人脸识别可视化程度高,可以作为基本配置,包括融合指纹㊁掌纹㊁虹膜㊁视网膜㊁声纹㊁手血管㊁步态等方式的深度融合㊂人脸识别与第三方认证的结合也将成为人脸识别发展的重大趋势,第三方认证最常见的有RFID智能卡㊁USB加密秘钥等方式㊂RFID卡也可以实现无感识别,只需授权并与人脸绑定即可实现安全管理和认证;USB加密秘钥一般是重要终端登录的安全验证方式㊂6㊀结束语总的来说,人脸识别技术是近几年来一项新兴技术,虽然起步的时间较晚,但智能监控中的人脸识别系统已经取得了广泛的应用,并得到了市场的认可,也进入到我们生活的方方面面㊂未来将是人脸识别为主的多生物态组合㊁多模式融合的发展趋势,先进的人脸识别系统为我们的生活带来极大的便利的同时,也会越来越安全,让我们生活的环境越来越安全,让生活更美好㊂参考文献:[1]柳莲花,邹香玲.探究智能视频监控系统中人脸检测与识别技术的应用和相关问题[J].中国安防技术,2018 (21):25.[2]李建勇,周祥彬.探究人脸识别技术在智能视频监控系统中的应用与改进措施[J].中国安防,2019(4):50.㊃76㊃个元器件没有多余的耗电电流㊂为了使硬件没有多余电流,硬件设计上对每个硬件模块添加了电源控制电路,使软件通过GPIO[2]可以控制硬件模块上电工作情况㊂即在系统进入休眠时,软件控制MCU休眠前,通过GPIO先对外设硬件电路下电㊂这样确保系统休眠后,外设硬件处于掉电状态㊂硬件控制电路的主要设计如下:(1)低功耗控制电路设计㊂本设计低功耗硬件电路,根据低功耗MCU[2](STM32L151[4,5])低功耗属性针对控制引脚合理分配㊂主要思路是对外部设备(如4G通讯模块),添加了电源控制电路,用于在不传输数据的时候把4G模块断电,对于LCD显示模块去掉了背光显示电路㊂对于需要休眠时运行的外部电路,配置到可以在低功耗休眠时也能工作的GPIO上,如休眠抓log端口可以配置成低功耗usart㊂(2)通讯电路设计㊂通讯电路是功耗比较大模块㊂在设计低功耗电路时,经过反复改版才完成对通讯模块降低功耗,最终满足的产品的需求㊂通讯模块降低功耗是技术难点,因为通讯电路主要是无线通讯4G电路[5],4G模块电路就涉及到射频电路[6],射频的发射与接收是非常耗电的㊂而且数据发送接收对信号要求比较高,如果设计不好信号会影响比较大㊂信号不好传输数据的时候耗时会比较大,或者传输数据连接不到服务器,导致数据需要重新上传,这样更增加了功耗㊂为了降低功耗4G通讯模块采用MCU的低功耗UART[3]进行通讯,这样在MCU低功耗状态也能保持数据传输㊂2.2软件设计㊂软件设计采用分任务控制方法,分别创建三个进程:休眠任务进程;UI刷新进程;数据上传4G 进程㊂(1)功耗控制方法㊂软件控制功耗的思路是在设备运行时尽量使任务都处于休眠状态㊂任务处于休眠就是把任务唤醒时间缩短,即对每个任务处理数据时做优化㊂对于压力读取,模块发送数据等高功耗操作,系统会退出低功耗模式,进入高速运行模式,使工作尽快处理完毕㊂如果处理进程需要等待某个事件或延迟等待,任务会自动进入休眠,等待事件到后,自动唤醒任务继续处理㊂(2)压力采集㊂压力采集使用PM100-L数字压力传感器㊂这种传感器具有定时自动捕获压力的功能,并且在待机时功耗在1uA㊂软件通过IIC总线读取压力,因为IIC是高频时钟总线所以读取压力数据时,系统必须退出休眠状态,这样会增加功耗㊂为了避免功耗增加功耗,读取压力的操作并没有单独放入定时器中断进行,而是放在UI刷新进程里执行压力读取㊂这样设计有助减少系统唤醒次数,从而降低功耗的作用㊂(3)数据上传㊂压力数据上传使用4G通讯模块发送数据时的功耗比较大,所以对4G模块的操作做了单独优化处理㊂首先,在数据不上传时模块要处于断电关机状态使功耗最小㊂其次,每数据传输时对于传输的数据流程进行优化㊂在4G模块在初始化时,需要等待一段时间,这段时间的功耗比较大,而且模块处于初始化状态,程序不能对其操作,所以程序对这段流程做了优化㊂在模块开机后,保持模块供电,然后系统进入休眠㊂等待10秒后模块准备就绪后,系统退出休眠模式,进行上传数据,这样做到细节上降低功耗㊂3㊀实验及数据分析通过上述硬件和软件配合设计,再根据产品需求定义,最终选定设备的处理流程为:每2秒唤醒一次系统,在系统唤醒时,做读取压力值,刷新系统时间,检测上报数据等操作㊂设备以这个处理流程,用3.3V电池供电㊂在供电总电路上串联一个60Ω电阻,用示波器在电阻两端测量电压变化㊂得出如下波形图:通过测量得出图2,图3,图2得出系统2秒唤醒一次,每次唤醒很短时间系统恢复休眠㊂图3得出每次唤醒时间大概是25ms,唤醒后60Ω电阻电压约等于330mv㊂根据欧姆定律,得出电流:I=U/R=330mv/60Ω=5.5mA 即得出在系统唤醒工作时,电流约为5.5mA㊂得出系统工作的平均电流:i=5.5mA/(2000ms/ 25ms)=68uA即出系统的平均工作电流68uA㊂验证压力数据上传的时间在如下日志中㊂日志是包含了4G模块的信息,从StartReport开始代表4G模块开始上电㊂然后等待大约8秒以后,模块上电完成回复了(RDY OK[7])代表就绪㊂下面是模块找SIM卡(CPIN:READY OK[7])和找移动网络用了两秒时间㊂找到移动网络后,软件开始连接后台服务器,(+QIOPEN:1,0[7])代表设备和后台服务器连接建立完成了㊂到最后发送数据完成总共耗时13秒㊂因为模块上电时间固定是8秒,这个耗时是模块从断电到上电必须的,系统在此时间进行休眠等待㊂数据实际上传数据时间是5秒,这个时间满足产品需求上传数据后快速进入休眠状态㊂4㊀结论本系统设计利用了模块化设计理论,用软件对硬件电路分模块进行管理,对产品功耗实现了有效控制㊂软件通过控制MCU的各种工作模式相互切换,使MCU工作在低功耗㊂软件控制开关电路实现对硬件模块使用时进行供电,不用时断电㊂在进程调度上做细节优化,做到各个功能操作并行处理,完成了尽量少占用MCU资源,使整体设备功耗更低㊂当然对于功耗设计本产品还是有不足的地方,后续可以对于压力采集算法进行待优化比如采用DMA直传的形式㊂另外对于通讯模块选型,可以查找选择一个低功耗的通讯模块㊂最后希望在追求低功耗设备产品设计上,本文的设计思路和方法可以供相关产品借鉴参考㊂参考文献:[1]刘火良㊁杨森,FreeRTOS内核实现与应用开发实战指南:基于STM32[M],北京:机械工业出版社,2019. [2]王永虹㊁徐炜㊁郝立平,STM32系列ARM Cortex-M3微控制器原理与实践[M],北京航空航天大学出版社,2008.[3]张健㊁刘永民,嵌入式系统低功耗电路设计[J],光电技术应用,2005,20(6):1.[4]STMicroelectronics,‘RM0038_STM32L100xx, STM32L151xx,STM32L152xx和STM32L162xx单片机参考手册“[S],https://.[5]STMicroelectronics,‘DS8928_STM32L162VC, STM32L162RC单片机的数据手册“[S],https://www.stmcu. .[6]Quectel,‘Quectel-EC20-R2.0-硬件设计手册-V1.2“[S],https:///cn.[7]Quectel,‘Quectel_EC20_R2.0_AT_Commands_Manu-al_V1.1“[S],https:///cn.㊃86㊃。

基于Zigbee的低功耗数据采集系统设计

基于Zigbee的低功耗数据采集系统设计

密级一般分类号TP393硕士学位论文作者:杨朋伟指导教师:侯宏录教授申请学位学科:2009年4月20日XI’ANTECHNOLOGICAL UNIVERSITY基于Zigbee的低功耗数据采集系统设计测试计量技术及仪器题目:基于Zigbee的低功耗数据采集系统设计学科:测试计量技术及仪器研究生签字:指导教师签字:摘要Zigbee无线传感器网络技术是一种全新的短距离无线通信技术,广泛应用于智能控制、无线监控及环境监测等领域。

目前,对于Zigbee无线传感器网络技术的应用还存在诸多问题,本文重点对无线传感器网络时间同步算法、低功耗系统设计开展深入研究。

1.对Zigbee无线传感器网络时间同步算法进行了全面分析研究,从降低同步开销和关键路径长度的角度出发,提出了两种应用于不同环境下的时间同步算法。

1)当网络规模较小时,采用二层拓扑结构的Zigbee时间同步算法,该算法通过构造二层拓扑结构和时延估计的方法实现了ms级的时间同步精度.降低了时间同步开销;2)当网络规模较大时,采用多跳传感器网络时间同步算法,该算法通过构造较优拓扑结构和累计时延估计的办法降低了时间同步开销及关键路径长度。

2.通过对Zigbee协议栈的研究及分析,从低功耗设计的角度出发,完成了Zigbee低功耗无线数据采集及传输系统设计。

主要内容包括如下几个方面:1)完成了Zigbee无线网络节点的电路设计及相关应用电路设计,在此基础上,应用IAR7.20H开发平台完成了Zigbee无线网络节点的功能软件设计。

2)使用TI公司的CC2430芯片完成了Zigbee节点点对点无线通信的设计及Zigbee 简单网络节点通信设计。

3)完成了多路传感器数据采集接口的设计及Zigbee无线网络监控管理软件设计。

4)研究了无线网络节点功能软件的低功耗设计方法。

5)搭建了Zigbee低功耗无线数据采集及传输系统,对其进行了调试和实验,结果表明该系统在70m范围内工作稳定,误码率较低,时间同步精度较高,能够满足工业环境下的参数远程监控。

低功耗远程数据采集模块的设计与实现

低功耗远程数据采集模块的设计与实现

低功耗远程数据采集模块的设计与实现阮健俊;陈源;李斌【摘要】Aiming at a series of problems existing in sewage flow measurement, e. g. , dispersion of measurement points, the long-distance between measurement site and the monitoring & control center, traffic inconvenience, high cost man labor and low efficient maintenance, etc. , the remote monitoring and control device of sewage flow measurement based on GPRS communication technology is designed. The SIM900 GPRS module is adopted to connect the device and GPRS network, with the low power consumption MSP430 as the control core, on the basis of low power consumption standby and low cost transmission, the centralized control of dispersing devices and acquisition of measurement data are implemented. In addition, by using various communication interfaces, such as RS-232, RS-485, frequency signal, analog signal (4-20 mA) , the communication compatibility between monitoring and control system and the flowmeter typical to the sewage flow measurement is implemented. The experiment shows that the device features high stability, good endurable capability and low cost, and it offers a new running and management mode to the domestic users of sewage flowmeters, and possesses outstanding economic benefit as well as the values of promotion and applications.%针对污水流量测量存在测量点分散、测量现场与监控中心距离远、测量现场地处偏远交通不便、人工维护成本高以及效率低等一系列问题,设计了一套基于GPRS通信技术的污水流量计远程监控装置.该装置通过SIM900GPRS模块连接到GPRS网络,采用超低功耗MSP430为控制核心,在低功耗待机和低成本传输基础上,实现对分散设备的集中控制和计量数据的采集功能.同时,通过RS-232、RS-485、频率信号、模拟4~20 mA等多种通信接口,实现与污水流量测量特有流量计的通信兼容.试验表明,该装置的监控性能稳定、续航能力优良、成本低廉,为国内污水流量计用户提供了一种新的运行和管理模式,具有明显的经济效益和推广应用价值.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2012(033)011【总页数】3页(P45-47)【关键词】流量测量;GPRS;远程数据采集;低功耗;MSP430;频率信号【作者】阮健俊;陈源;李斌【作者单位】上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海200072【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言节能减排、重视发展与自然环境的协调已成为当下社会和工业发展的重要议题。

基于无线传感网的多功能低功耗数据采集平台设计

基于无线传感网的多功能低功耗数据采集平台设计

0 引 言
近年 来 , 随着传感 网技术 的快速 发展 , 如何 实现
对监 测对 象 的远程 数据采 集 和实 时监控成 为 了一个 研究 和 开发热 点 。无线 数据采 集 和监测 系统在 智能
集平 台 , 用 Zg e 通信 标准 来 实 现各 采 集点 和管 利 iB e
理 终端 的无线 传输 。在该 平 台 的实 现过 程 中 , 点 重 考 虑节 点 的多功能化 、 功耗 特性 , 低 以及管 理终 端软 件 对 网络 的管理 和配置 。
1 系统 结 构
系统 由采 集 网络 和 监 控软 件 组成 , 系统 结 构 如
。在 上 述 应用 中, 统 的 很多 功能 系
Y h—u , N S uqn C E i eg WE i, A G Z a, n U Z i o WA h —i , H N Z — n , IBn HU N h o u g f j
( h 8 hR sa hIstt o E C, i guWu i 105 hn ) T e eer tue f T J n s x 24 3 ,C ia 5t c ni C a
第 2期
21 0 2年 4月
国鼋; 鼍 纠. f 唧宪限.瓤 簪
J u lo AEI o ma fC T
V0 . 17 No. 2 Apr 2 2 . 01
基 于 无 线 传 感 网 的 多 功 能 低 功 耗 数 据 采 集 _ 口 l 计 平 台 沮.I T Z, . ,l S
Ab t a t s r c :Fo h ee t fhg o ta d wi n o lx t fwie ewo k,a lw o r a d w r ls rt e d f cs o ih c s n r g c mp e i o r d n t r i y o p we n ee s i d t c u sto y tm a e n Z g e tc n l g n aa a q ii n s se b s d o i Be e h oo y a d MC1 2 i 3 2X s d sg e . e s se i o o e f i e in d Th y tm s c mp s d o d t c u sto o e ,o ig no e c o d n tr n d n n trn ot r . e s se sr cu e i n aa a q iiin n d s rut d s, o r i ao o e a d mo i i g s fwa e T y tm tu t r s i— n o h to u e n a d r e in,s f r o c ata e ea o ae n d ti.Th e tn e u ts o h aa r d c d a d h r wa ed sg o wa ef w h r r lb rt d i eal t l et si g rs l h wst e d t a q iiin n d a h d a t g flw— o rc n u to n h oe s se S o c u st o eh s te a v na e o o p we o s mp in a d te wh l y tm a c mmu i aer l l . o n nc t e i y b a

超低功耗,18位高精度心电图(ECG)数据采集系统

超低功耗,18位高精度心电图(ECG)数据采集系统

U16 REF3330
1 OUT IN 2 GND
3
VDD CS 1u
CONV J1
+
V Vin_sh
RD2 1M
CF5 1u
图 2: 完整的离散低功耗 ECG DAQ
2.1 ECG 测量的背景
ECG 是将离子极化 / 去极化从心脏肌肉活动转换为一个可测量的电信号,可检测此电信号并可被用来确定 正常与有问题心脏波标志之间的关系。 为此,测量必须是精确且稳定耐用的。 虽然整个 ECG 字段包括 一个很多不同参考配置测量值的总和(也就是胸导联,威尔逊中心电极,导联 l,导联 ll,导联 lll), 这个设计只关注 LEAD I 测量,它是左臂 (LA) 和右臂 (RA) 之间形成的电势。 ECG 信号相对于右腿基准 导联的差分信号,通常在 100µVpp – 2mVpp 的范围内,并且包括高达 200Hz 的谐波;因此,小信号必须 被过滤、缓冲以及放大,这样,一个洁净的信号可被 ADC 数字化。
RG2 10k
RG1 10k
3 ++ 4-
2
U1A OPA333
1
RLP1 10k
43 ++
5
Riso1 1k
1
U2A OPA333
VDD
RF1 30k RF2 30k
2
4-
RLP2 10k
1
3 ++
5
U1B OPA333
VDD
CLP 50n
+
Vin Sample -
VDD
3 ++ 4-
5
U2B OPA333
Gain tage
3
+

低功耗数据采集装置的设计

低功耗数据采集装置的设计

Th v l p e t f e - a e m a s u c a a e e t y tm eDe eo m n W b b s d Hu n Re o r eM n g m n se o a S
W ANG a ・ i g Ch o yn
ABS TRACT: o gw t h e eo me to ec mp trn t r e h iu sa d te d tb s e h iu s te h ma Aln i ted v lp n ft o ue ewok tc nq e n h aa aetc nq e , h u n h h r suc n g me t a e o h mp ra t a f h nep ie Sifr t e n g me tAd pigB Ssr cu e eo rema a e n sb c metei otn r o ee trrs ’ omai d ma a e n . o t / tu t r h pt t n z n ta sp p lrc re t . h e - a e u nr su c n g me tsse d v lp d b u ig e tr r e’ nen l h t o ua u rnl teW b b sd h ma eo rema a e n y tm e eo e y b sn n e i i y p s sitr a n t r xen l e efaue f h o ewoke tr ai s h trso ec mmo ai ,h u me tbly a dtesc r y ec z t e t n ly tea g na it, n e u i , t. t i h t KEY ORDS h ma su c n g me t ytm; e c nq e B S e tr r eifr t ain W : u nr o rema a e n se W bt h iu ; / ; n e i o mai t e s e p s n z o

用超低功耗MSP430单片机设计数据采集系统

用超低功耗MSP430单片机设计数据采集系统

同 地 空 内 一 址 间 。
数 据 采 集 系统 硬 件
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M P 01 仅 有 7 内 指 使 起 非 方 。 S 3 4 仅 2 核 令, 用 来 常 便 4F 9 条
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基于CC2430的低功耗智能家居数据采集系统

基于CC2430的低功耗智能家居数据采集系统
c mp tr T e e p rme tp o e a e s se C e l e d sg o lw t h 0 % o e d t c u a e a c p a e a d o ue. h x e i n rv s t tt y t m a r ai e in g a i te 1 0 h h n z h f h aa a c r t c e t t n t r
郑 毅 1,刘润 华 , 2
( 东营 市技 师 学 院 山 东 东 营 27 9 ; . 国石 油 大 学 信 息 与 控 制 工 程 学 院 ,山 东 青 岛 2 6 5 ) 5 0 1 2中 6 5 5
摘 要 :为 解 决 家居 环境 中数 据 实 时监 测 的 问题 , 计 了以 C 2 3 设 C 4 0作 为控 制核 心 的 超低 功耗 智 能 家居 数 据 采 集 系统 。 无 线 传 感 器采 集 家居 环 境 中的 温度 、 度 、 氧 化 碳 浓 度 、 照 强 度 等 数 据 , 过 Zg e 湿 二 光 通 i e协 议 组 建 星 状 无 线 局 域 网 实 B 现 与上 位 机 的通 信 。 上 位机 中 实 现 图 形化 界 面 显 示 和数 据 入 库 存 储 。 经 实验 证 明 , 系统 可 实现 设 计 目标 , 据 准 在 该 数 确 接 收 率 为 10 , 常 工 作 时 间 超 过 6个 月 , 够 实时 采 集 家居 环 境 中 的 各 项 参 数 , 家居 环 境 的 智 能 化 改 造提 供 0% 正 能 为
了一 个 切 实 可行 的方 法 。
关键词 : i e; C40 Zg e C 2 3 ;智 能 家居 ; 线 传 感 器 ; 功 耗 B 无 低
中图 分 类 号 : P 7 T 24

水情数据采集系统的低功耗电子设计

水情数据采集系统的低功耗电子设计

存 储 , 显 示 , 报 警 及 远 程 通 讯 机 ,该 新 款 是 基 于 闪 存 的产 品系 等 ,支 持R 4 5 S 8 总线 通信 ,其 一直 列 ,是 具 有 超 低 功 耗 性 能 的 1 位 6 处 于 工 作 状 态 ,功 耗 是 一 定 的 。 单 片 机 。 在 1 8 一 . V 工 作 电 .V36 的











竣 廑 __ (J ( (
水 情数 据 采 集系 统 宥 低 功 耗 电子设 计
航 天恒星空间技术应用有 限公 司 董 向辉
【 摘要 】讨论 了水 库水 情数据采 集低 功耗设计 中应考虑 的各个方 面并结合实践经验具体介绍 了系统 中主芯片、外 围电路 和电源 的解决方案 以及软件的设计 思路 。 【 关键 词】水情数据采 集系统;低功耗 ;MS 4 0 P 3
个 震荡器 。我们 可 以根据 需要选 择 电最 大 ,L M 耗 电最 省 ,在 实 时 设 计 。 由 主程 序 和 中 断 服 务 程 序 P4
合 适 的振 荡频率 ,并可 以在不 需要 时钟模 式 下 ,可 达2 5 ,在 R M 组 成 。使 用C 言进 行 设 计编 程 。 . Ma A 语 时随时关 闭振荡 器 ,以节 省功耗 。 保 持 模 式 下 ,为 0 1 。 另 外 工 主程 序设 计框 图如 图3 示 。 . Ma 所
信 距 离可 达 1 米 以上 ,所 以保 证 处 于 休 眠 的低 功 耗 状 态 。 同时 在 千
低 效 率 以及 人 为 因素 的弊 端 , 且 了 库 区 现 场 机 房 机 可 以对 分 布 在 整 个 系 统 的设 定 时 间 点 ,采 集 终 具较 高 的 可 靠 性 和 稳 定 性 。 由于 库 区 各 处 的采 集 终 端 进 行 统 一 数 端 又 要 将 每 天 的采 集 数 据 上 报 于 实 际 使 用 环 境 的要 求 和 现 代 电子 据 采 集 以及 闸 门等 控 制 操 作 。在 上 位 机 ,此 时系 统 需 要 较 快 的传 系 统 的 普 遍 取 向 ,是 否 具 备 良好 水 库 枢 纽 管 理 处 的机 房 安装 有 P 输 速 率 。所 以所 谓 的 低 功 耗 其 实 C 的低 功 耗 设 计 是 决 定 该 系 统 能 否 机 , 服 务 器 等 ,通 过 电话 线 和 调 就 是 采 集 终 端 在 系 统 即 没 有 与 传 成 功 应 用 和 推 广 的 一 个 关 键 问 制 解 调 器 与 库 区现 场 机 房 进 行 数 感 器 进 行 通 讯 ,又 没 有 与 上 位 机 题 , 因 此 对 其 研 究 和 探 讨 具 有 重 据 交 换 ,实 现 远 程 水 情 数 据 采 集 通讯 时 的低 功耗 工作 模式 设计 。

凌阳SPCE061A嵌入式数据采集系统的低功耗设计

凌阳SPCE061A嵌入式数据采集系统的低功耗设计
第 21 卷 第 1 期
2006 年 3 月
河北工业大学成人教育学院学报 Jour al of Adult Education School of Hebei University of Technology n
Vol . 2 1 Nቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ. 1
M a r . 20 0 6
凌阳 SPCE061A 嵌人式数据采集
系统 的低功耗设计
李 琦 ’高军萍 .
( 河北工业大学信息工程学院 天津 300130 )
摘 要:对在主从分布式数据采集系 统里, 以嵌入式技术开发的凌阳SPCE061A 数据采集从机 系 统中 无效功耗的产生进行量化分析, 一种在嵌入式实时操作系统 wC/ OS 一I 下利用相 提出 I 关函数 OSTaskIdleHook( ) , 结合硬件CPU 特定的由 软件激发的工作方式, 开启或关闭微处理器
ADTask ) 和SCommTask( ) , 其中ADTask ) 任务完成对A/ D 通道的模拟量数据的采集;SCommTask ) 任 务实现对串行口的读写操作, 这样基本形成了一个满足一定实时特性的数据采集、 处理、 传输系统, 将此 系统作为从机, 应用到分布式数据采集系统中, 可以通过串行口与主机进行通信, 从而实现数据的采集、 传输功能。 这一系统的运行过程中, 主机对从机进行控制, 作周期循环的数据采集。从机完成一次对模拟通道 的数据采集、 处理、 存储、 传输之后, 等到下一次接受主机控制再次进行数据采集, 两次操作之间的时间 间隔与从机的数目N 有很大的关系, 如果从机数 目 较多, 则时间间隔就会很长。在这一时间间隔内, 如 果让从机的CPU 进人休眠状态, 可以极大地降低功耗。 将系统运行中所有时间上的有效操作和无效操作采用时域占空比来量化描述, 可以定义有效操作

一种基于AD7795模数转换器的低功耗PT100温度采集系统设计

一种基于AD7795模数转换器的低功耗PT100温度采集系统设计

一种基于AD7795模数转换器的低功耗PT100温度采集系统设计DI Caiyun【摘要】为了提高工业应用中PT100温度采集精度和降低功耗,开发了一款以内部定时器来实现温度信号的定时采集,利用NB-IoT通信模块进行无线传输的温度采集系统.该系统在每次转换数据之前都需先对其实施复位,并保持500μs后再对AD7795进行初始化.通过每次数据采集与存储完成后便转为休眠状态的方式实现低功耗设计.选择测试温度范围是-50~150℃测试发现,每次温度数据采集曲线均具有良好的重合度,系统可以实现良好的稳定性.与实际测量温度的绝对误差最大值是0.034℃,完全满足系统的温度精度要求.【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】4页(P97-100)【关键词】温度采集;四线制铂电阻连接;AD7795;低功耗【作者】DI Caiyun【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TP216.20 引言目前,温度传感器已被广泛应用到各类温度监测系统中,包括实时探测供电设备的状态、温室大棚的环境状况、养殖区温度变化、仓库温度监控等。

现阶段,可以将温度监测分成如下3种形式:一是人工进行监测,该方法因为需要监测者手持测温设备进行温度探测与查看,同时手动记录测试得到的温度值,需要耗费较多的时间与人力,而且实际测量误差也比较大,无法实现实时探测温度的要求;二是通过有线传输的方式进行温度监控,该方法需要为监测系统布设大量传输线路,不利于监测设备的转移,遇到恶劣的监测环境会导致测试结果的精度明显降低;三是使用无线温度传感器进行温度监测,该方法测试过程较为方便,设备可以灵活放置,能够达到实时监控的目的。

在实际应用中,因为温度采集过程的环境通常都很复杂,此时选择无线探测方式可以极大简化测试过程。

为了进一步提高温度探测精度,应选择性能稳定、精度高以及温度响应速度快的PT100铂电阻作为温度传感器。

基于PIC单片机的低功耗温度采集系统

基于PIC单片机的低功耗温度采集系统

A 50是 常 用 的 T I 温 度/ D9 /( 电流 ) 变换 器 , 一 个 是 二端器件 , 本低 。它 以电流为 输 出来指 示 温度 , 成 使
用 时不需要 考虑 传输 线上 的 电压 信 号损失 和 噪声 干 扰, 具有很高的测量精 度 , 广泛应用 于远 距离测温 、 远
距 离 控 温 和 多 点 测 温 等控 制 系统 中 。
21 0 0年 6月
农 机 化 研 究
第 6期
将 A 5 0放入 0C的 冰水 混合 溶 液 中 , D9  ̄ A1同相输 入端 的 电压 应 为 2 7 V, . 3 同样 使 A 2的输 出 电 压 也 为
2 7 V, . 3 因此 A1与 A 2两 输 出端 之 间 的 电 压 2 7 . 3—
的 同相 输 入 端 输 入 一 个 恒 定 的 电 压 ( 12 5 , 如 . 3 V) 然 后 将 此 电 压放 大 到 2 7 V。这 样 , .3 A1与 A 2输 出端 之
间 的 电 压 即 为转 换 成 的摄 氏温标 。
图 1 温度采集 系统原理框 图
收 稿 日期 :2 0 0 2 0 9— 9— 2 基 金 项 目 :国 家 自然 科 学 基 金 项 目( 0 7 0 2 ; 5 8 9 7 ) 国家 科 技 支 撑 计 划 项 目 ( 0 6 AD 1 0 ;国 家 “ 6 2 0 B 1 B 4) 8 3计 划 ” 目( 0 6 A10 0 ) 项 20 A 0 2 9
D转 换 器 , 现 温度 信 号 的采 集 处 理 和存 储 , 进 串 口通 信 技 术 , 现 了单 片机 与上 位 机 的 串 E通 信 。 实 引 实 l 关 键 词 :数 据 采 集 ;PC1 F 4单 片 机 ;AD 9 I 67 5 0;低 功 耗

基于低功耗设计的无线传感器网络数据采集终端

基于低功耗设计的无线传感器网络数据采集终端

基于低功耗设计的无线传感器网络数据采集终端无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)是由大量的分布式传感器节点组成的网络,能够监测和采集环境中各种参数,并将数据传输到中央数据处理节点。

在WSN中,数据采集终端是一个重要的组成部分,它负责收集、处理和发送传感器节点采集到的数据。

基于低功耗设计的无线传感器网络数据采集终端具有很多优势和挑战。

首先,低功耗设计能够延长终端的电池寿命,减少更换电池的频率,提高系统的可靠性。

其次,低功耗设计可以减少终端的体积和重量,增加其便携性和灵活性。

此外,低功耗设计还能减少终端的热量产生,降低散热成本,提高系统的稳定性。

在基于低功耗设计的无线传感器网络数据采集终端中,有几个关键的技术需要考虑。

首先是功耗优化技术。

为了降低终端的功耗,可以采取多种措施。

例如,采用低功耗的处理器和电源管理芯片,优化软件算法和数据处理流程,降低终端的运行频率和电压。

此外,还可以利用睡眠模式和唤醒机制,根据传感器的采样频率和数据传输需求,在不使用时将终端切换到省电模式,以延长电池寿命。

其次是数据压缩和聚合技术。

传感器节点采集到的数据通常是海量且冗余的,传输这些数据将消耗大量的能量和带宽资源。

因此,可以使用数据压缩技术将数据压缩为更小的体积,从而降低数据传输的功耗。

此外,通过聚合相邻传感器节点采集的重复数据,可以进一步减少数据量,降低数据传输的能量消耗。

第三是无线通信技术和协议选择。

在无线传感器网络数据采集终端中,无线通信模块起着关键的作用。

选择合适的无线通信技术和协议能够提高终端的传输效率和可靠性,减少能量消耗。

比较常用的无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee和LoRa等。

选择合适的技术取决于应用场景和需求,需要权衡终端的功耗、传输距离、数据速率和网络容量等因素。

最后是安全与隐私保护。

无线传感器网络通常用于监测和采集敏感数据,如环境监测、医疗监测等。

因此,保护数据的安全和隐私至关重要。

低功耗IEPE传感器数据采集系统的设计与实现

低功耗IEPE传感器数据采集系统的设计与实现

低功耗IEPE传感器数据采集系统的设计与实现童一飞;王红亮【摘要】针对IEPE传感器数据采集系统中传感器输出的信号动态范围大、幅值较高,不宜进行直接采集的问题,并且为提高数据采集的精度,降低功耗,设计了IEPE传感器数据采集系统.设计采用了低功耗可程控前端信号调理电路,高精度模数转换电路及微功耗电源电路,大大提高了数据采集系统的精度,降低了其电路的功率损耗.整个数据采集系统以FPGA为主控芯片,操作方便,工作稳定,经实验验证和分析,能广泛应用于相关工程领域.【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2019(056)005【总页数】5页(P101-104,118)【关键词】IEPE传感器;FPGA;数据采集系统;低功耗;高精度【作者】童一飞;王红亮【作者单位】中北大学电子测试技术国家重点实验室,太原030051;中北大学电子测试技术国家重点实验室,太原030051【正文语种】中文【中图分类】TM93;TN950 引言近年来,IEPE(集成电路式压电传感器)传感器由于其具有结构简单、动态范围宽、灵敏度高、工作可靠等一系列优点,被广泛应用到航天航空、工业监测、桥梁建筑等领域的振动冲击测量上[1-3]。

但是因IEPE传感器内部的电荷放大部分,使得其输出信号动态范围大、幅值较高,不适宜直接采集,所以为提高信号采集的精度,设计了参数可程控的前端信号调理电路和高精度模数转换电路。

在手持式设备、便携医疗仪器以及野外测试仪器等领域中存在长时间使用蓄电池提供电源的情况,如何设计具有低功耗和高精度性能的数据采集系统是不可忽视的核心问题[4-6]。

目前市场上针对这种数据采集系统主要以单片机为主控芯片,但是已经不能满足系统对于数据处理速度的实时性、连续性要求越来越高的需求,同时也无法兼顾对于功耗和精度两个重要技术指标的要求[7-10]。

设计了一种低功耗高精度数据采集系统,同时满足了对于功耗和精度的技术指标的要求,并且使用FPGA为主控芯片,具有更多的IO口方便连接外设,而且可靠性更高,区别于传统使用单片机为主控芯片的数据采集系统具备处理复杂情况的能力。

基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计

基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计

基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计一、概述随着物联网技术的快速发展,无线通信技术在数据采集领域的应用日益广泛。

ZigBee作为一种低功耗、低成本、短距离无线通信技术,在智能家居、工业自动化、环境监测等领域具有广泛的应用前景。

基于CC2530的ZigBee数据采集系统,充分利用了ZigBee技术的优势,实现了高效、稳定的数据采集与传输功能。

本系统以CC2530芯片为核心,构建了一个完整的ZigBee无线通信网络。

CC2530芯片是德州仪器(TI)公司推出的一款基于8051内核的无线单片机,具有高性能、低功耗的特点。

通过CC2530芯片,系统可以实现数据的采集、处理、传输以及网络管理等功能。

在数据采集方面,系统通过外接传感器实现对温度、湿度、光照等环境参数的实时监测。

传感器采集到的数据经过CC2530芯片处理后,通过ZigBee网络传输至协调器节点,再由协调器节点将数据上传至上位机或云端服务器进行进一步的分析和处理。

本系统还具备网络管理功能,可以对ZigBee网络进行配置、监控和维护。

通过上位机软件,用户可以实时查看网络状态、节点信息以及采集到的数据,并进行相应的操作和管理。

基于CC2530的ZigBee数据采集系统以其高效、稳定、低功耗的特点,在物联网领域具有广泛的应用价值。

本文将对系统的硬件设计、软件编程以及实现过程进行详细阐述,为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

1. ZigBee技术概述《基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计》文章“ ZigBee技术概述”段落内容ZigBee技术是一种专为短距离、低速率无线通信设计的协议,它基于IEEE 4标准,具有低功耗、低成本、高可靠性及高安全性等特点。

该技术最初被称为“HomeRF Lite”和“FireFly”,后统一命名为ZigBee,其命名灵感来源于蜜蜂通过Z字形飞行交流食物源信息的自然现象。

ZigBee技术广泛应用于智能家居、工业自动化、农业智能化等领域,在这些领域中,ZigBee技术以其独特的优势,为数据采集和传输提供了高效的解决方案。

一种新的超低功耗轮胎监控数据采集系统设计

一种新的超低功耗轮胎监控数据采集系统设计
s i g n e d . T h e c o l l e c t o r u s e s MS P 4 3 0 F 1 4 9 a s MCU a n d AT A 5 7 4 9 a s w i r e l e s s t r a n s mi s s i o n mo d u l e , t h e wa k e - u p
c i r c u i t o f t h e c o l l e c t o r i s g i v e n . F i n a l l y , t h e s o f t wa r e p r o c e s s e s o f d a t a s y s t e m a r e g i v e n b y i n t e r r u p t . T h e w a k e — u p
目前 , 汽车 已经 成 为 社会 生 活 中不 可 或 缺 的必 需 品之 一 , 如 何 防止爆 胎 已经 成 为安 全 驾 驶 的一个 重 要 研 究课 题 。汽 车 轮 胎 压 力 监 控 系 统 ( T P MS , t i r e p r e s . s u r e m o n i t o r i n g s y s t e m) 在 汽车 行驶 过 程 中对 汽车 轮
算法 通过 无线 射频 方 式 发 送 到位 于 驾驶 室 的上 位 机 ;
最后上位机的控制 系统对采集数据进行相应 的处理 , 并在液晶显示屏进行显示 , 如果轮胎压力 和温度 出现 异常情况则进行相应 的声光报警 』 。 1 . 2 数据 采 集器设 计 方案 数据采集器是直接式 T P M S的核心部分 , 会受到 安装位置等因素的影响 , 其是否能满足超低功耗 的要 求是系统成功运用的关键 。本文设计的数据采集器在 功能上主要 由信号传感器 电路、 中断信号 电路 、 M C U 控制电路和射频发送 电路组成。数据采集器首先将压

离线式超低功耗压力数据采集系统

离线式超低功耗压力数据采集系统

离线式超低功耗压力数据采集系统
张建利;卢振
【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》
【年(卷),期】2003(035)007
【摘要】针对建筑环境和市政工程领域的压力测量周期长、作用半径大、现场无电源等特点,提出一套离线式超低功耗压力数据采集系统,由超低功耗的压力数据采集仪、掌上电脑和PC机组成.系统硬件采用超低功耗的方法进行设计,选择超低功耗的器件,电源采用按需供给的管理方式.实测压力数据采集仪平均工作电流为379 μA,12 Ah的锂电池供电可连续工作3.6 a;开发了掌上电脑及上位机软件,掌上电脑可与采集仪通讯,实现离线采集数据和数据处理.应用此离线式系统采集压力数据可节省大量的人力、物力.
【总页数】4页(P853-855,878)
【作者】张建利;卢振
【作者单位】哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090;哈尔滨工业大学,市政环境工程学院,黑龙江,哈尔滨,150090
【正文语种】中文
【中图分类】TU831
【相关文献】
1.超低功耗数据采集系统的设计 [J], 胡迎春;苏燕辰;张晶
2.一种新的超低功耗轮胎监控数据采集系统设计 [J], 潘萍;童成义;马振中;易素红
3.用超低功耗MSP430单片机设计数据采集系统 [J], 沈宝利
4.基于M-BUS的超低功耗数据采集系统 [J], 刘立群;孙志毅
5.基于XLP技术的超低功耗数据采集系统设计 [J], 李闯泽;姚金杰;王黎明;张回园因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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适合高温环境的16位、600 kSPS低功耗数据采集
系统
电路功能与优势
越来越多的应用要求数据采集系统必须在极高环境温度下可靠地工作,例如井下油气钻探、航空和汽车应用等。

图1所示电路是一个16位、600 kSPS逐次逼近型模数转换器(ADC)系统,其所用器件的额定温度、特性测试温度和性能保证温度为175°C。

很多此类恶劣环境应用都采用电池供电,因此该信号链针对低功耗而设计,同时仍然保持高性能。

AD7981 ADC需要2.4 V至5.1 V的外部基准电压源,本应用选择的基准电压源为微功耗2.5 V精密基准源ADR225,后者也通过了高温工作认证,并具有非常低的静态电流(210°C时最大值为60 μA)。

本电路使用低功耗(600 kSPS时为4.65 μA)、耐高温PulSAR ADC AD7981,它直接从耐高温、低功耗运算放大器AD8634驱动。

本设计中的所有IC封装都是专门针对高温环境而设计,包括单金属线焊。

此外,本设计说明了无源元件、印刷电路板(PCB)材料和建构技术的选择,以使其能在极端温度下工作,并且提供了完整的设计支持包,包括物料清单、原理图、装配和布局文件。

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