基于AT89C51的自动灌溉控制器设计

农田土壤中的水分含量是决定农作物生产的关键性因素之一.农田土壤中合适的水分含量对帮助农作物的健康生长有重要意义.本文设计了一套以AT89C51为核心的农田自动灌溉控制器,主要对农田水分进行实时监测并及时灌溉.AT89C51单片机是本设计的基础,外加电源、键盘电路、土壤湿度检测电路、显示电路和输出驱动电路构成.土壤水分传...     

航天器低功耗电源控制器测控单元设计

本文针对航天器电源控制器智能化、低功耗等方面的设计需求,对电源控制器遥测遥控接口单元采用智能化控制设计,依托微处理器内部软件来执行电源系统全任务周期的控制和管理,提高电源系统的效率、可靠性、自主管理能力,并降低系统的静态功耗.     

折叠控制器的低功耗改进设计

文章提出了一种硬件开销小的降低测试功耗的折叠控制器设计方案,该设计方案在原有折叠控制器的基础上只需对其中的折叠索引计数器进行改进设计,从而得到伪单输入跳变的测试向量集,达到降低待测电路功耗的目的。     

低功耗射频唤醒无线传感器网络设计

由于传统模式下为了降低无线传感器电能损耗而使用的休眠或唤醒机制有着一定的弊端,对通讯网络的咨询反馈不及时,所以文章提出了采用基于波束供电程式来运行的无线传感器网络射频唤醒技术。低功耗的射频唤醒技术对于无线传感器网络来说,其节点经过电波的流动来收集能量,准时唤醒机体自身,最终实现成效性。根据性能分析报告发现,新型的低功耗射频唤醒无线传感程式较之传统唤醒程式来说,其节点体系具备更优的稳定性和较少的耗能,对于支持往后的生活需求以及生产运营来说都有着重大意义。     

低功耗水下探测器设计

水下探测器是海洋环境监测的重要设备,为解决传统水下无人探测器续航能力弱等问题,设计了一种新型的低功耗水下探测器。其采用新型集成式传感器,降低了传感器电路的功耗;具备多功能扩展接口,可搭载其它传感器或推进装置;搭载的能量采集模块用来获取探测器周边环境能量,可提高探测器的续航能力;主控电路采用了低功耗设计,可对不同传感器及功能模块进行单独控制,精准调控电路系统的功耗,优化供电逻辑,大大提高探测器的集成度和续航能力。     

超低功耗倾角测量仪的设计

该超低功耗倾角测量仪以TI公司的低功耗单片机MSP430G2553为控制核心,利用高精度三轴加速度传感器MMA8452测量倾角,使用低功耗段码液晶显示结果。充电装置采用TI公司的TPS61040芯片和TPS61070芯片构成两级BOOST升压电路为电容充电。主系统供电采用TI公司的TPS54331芯片构成BUCK降压电路,在轻载条件下仍具有较高电源效率。为进一步实现系统的低功耗运行,每次测量后,测量仪进入低功耗待机模式,液晶屏可保持显示上次的测量结果。该仪器实现了角度测量误差在±0.7度以内,重力加速度测量误差在±2%以内的精度。在使用2200uF电容为仪器供电时,可工作3分钟;使用100uF电容供电时工作时间可达20秒。     

催化气体传感器低功耗检测设计

本文针对现有催化传感器功耗高、稳定性差等问题,提出一种低功耗检测方法。该方法仅采用单个催化元件,无需进行配对,即可达到黑白元件组合效果,大大提高传感器成品率。通过搭建检测系统,确定该方法的检测灵敏度约为恒压检测法两倍,功耗仅为恒压检测法一半,且传感器具有较好长时间稳定性。与传统恒压检测法对比,本设计提出的低功耗检测方法灵敏度更高,输出稳定性更好,且具有更低的功耗,对于煤矿井下应用具有巨大的发展前景。     

热电式红外传感器中低功耗频域放大器的设计

CMOS低功耗、低噪声频域放大器是热电式红外传感器中的核心部分,其在5 V电源下静态电流必须小于100 μA,且对低频噪声,尤其是50 Hz噪声有较强的抑制能力.经模拟,文中设计的电路在5 V～2.5 V电源电压下均能正常工作,且在5 V下的总静态电流为82.1 μA.该电路在相对通带,即0.2 Hz～5 Hz信号,对50 Hz噪声有200倍以上的抑制能力.     

小型化低功耗多媒体传感器网络节点设计

针对无线多媒体传感器网络及其性能特点,特别是在军事上的重要应用,以及当前无线多媒体传感器网络在能量、通信、计算和存储能力等方面还有待进一步完善,其节点芯片设计、三维场景的覆盖、智能多媒体信息处理和多媒体信息安全等还存在的问题,根据实验需要,设计并实现了小型化低功耗无线多媒体传感器网络节点的硬件平台,测试结果表明该设计满足指标要求。     

基于物联网的自动灌溉系统设计与实现

随着国家经济的飞速发展和人民物质水平的提高,人们对安全、卫生、绿色蔬菜的需求尤为迫切。现有的蔬菜园大多采用人工进行控制,但是随着蔬菜品种的增多,管理程度增加,单片机作为智能物联时代的主流产品,开始受到广泛关注。通过Wi-Fi模块实现单片机与手机APP之间的通信及远程查看温湿度,并且通过物联网远程控制水泵实现灌溉控制的智能化,在一定程度上提高蔬菜的质量和产量,降低生产成本,提高生产效率。     

面向RFID标签的COMS低功耗温度传感器设计

为了最大限度地提高无线射频识别（RFID）标签的操作距离,提出了一种集成于RFID标签芯片的超低功耗高精度CMOS温度传感器。传统的温度传感器主要采用带隙电路和ADC,而此类设计会消耗大量能量导致传感器功耗较高。提出传感器电路由新型数字环形振荡器,分频器,多路复用器和10位的数字计数器组成,温度转换成数字输出是在一个采样周期期间通获得过计数振荡器的时钟边缘数量得以实现。并且为了将温度灵敏度和动态范围最大化,使用的电源电压为0.3 v。振荡器的频率可以通过电容器组和堆叠晶体管进行数字修正。由于运用了阈值电压的温度依赖关系和MOS晶体管的载流子迁移率,因此与传统温度传感器相比,提出传感器的实现更加简单。通过0.18μm CMOS测试芯片获得的测量数据表明,提出的温度传感器分辨率为0.4°C/LSB,10位数字输出,校准后的可测量温度范围从-20°C到 95°C。采样频率为10Hz时,提出的传感器的功耗仅为92nW。     

NB-IoT功控方式和低功耗技术分析

蜂窝物联网NB-IoT是目前运营商的重点建设网络,其发展前景和应用需求也在不断扩大,其中,低功耗是NB-IoT最重要的技术特点之一,是促进网络和应用发展的重要因素。本文在介绍NB-IoT网络结构、主要技术的基础上,重点介绍NB-IoT的功控方式及如何实现低功耗,并分析其中的影响因素和参数,对NB网络功控方面提出建议。     

两种低功耗新型过温保护电路的设计

电源管理芯片中过温保护电路用来检测芯片的温度。当温度过高时,过温保护电路输出保护信号,使芯片停止工作,以免温度过高而损坏芯片。为了实现上述过温保护电路功能,提出了两种新型的过温保护电路,不但能够精确地检测芯片的温度,并且功耗很低。采用0．5μm N-阱CMOS工艺的方法,进行电路设计,并使用CadenceSpectre工具进行了仿真实验验证。仿真实验结果表明两种电路仅消耗3μA的电流就能够实现精确的温度检测,其具有较强的适应性,高灵敏度和高精度的特点,应用前景比较广泛。     

基于ZigBee的远程电力抄表数据采集器设计

为设计一种安装维护方便,低功耗和数据通信可靠的数据采集终端,根据无线技术发展,提出一种基于无线传感器网络的远程电力数据采集器设计方案,AVR作为整个系统的核心控制器,负责对采集的电量数据进行处理,并进行智能控制,利用ZigBee短距离无线通信技术进行数据传输,大大减少了工程的布线复杂度,提高了数据通信的可靠性,降低了功耗。试验结果表明,终端工作可靠、正常。     

一种低功耗宽频带LDO线性稳压电路设计

设计了一种用HHNEC0.35μmBCD工艺实现的LDO线性稳压器,该LDO是一款低功耗,带宽大的低压差线性稳压器。对其结构和工作原理进行分析,讨论了关键电路的设计,模拟结果验证了设计的正确性。     

应用于2.4GHz无线传感网的低功耗共栅低噪声放大器设计

本文给出一种基于TSMC 0. 18μm RF CMOS工艺、应用于无线传感器网络2.4GHz的低功耗低噪声放大器设计。本设计采用两级级联的交叉耦合共栅结构,第一级共栅级采用电容交叉耦合技术以降低电路功耗的同时提高电路增益、降低电路噪声。第二级共栅级采用正反馈交叉耦合技术以提供一个负阻抵消负载电感的寄生电阻,提高电感等效Q值,进一步提高增益。为了达到足够的增益,作者设计了一款片上差分电感作为负载,对其进行了电磁场仿真,建立了双π模型并进行了流片验证。该低噪声放大器经过流片,测试结果显示：高增益工作情况下,其增益S21为16.8dB,低增益工作情况下为1dB。高增益工作情况下,其噪声系数为3.6dB;低增益工作情况下,电路的输入1dB压缩点为-8dBm,IIP3为2dBm。该低噪声放大器在1.8V电源电压下,工作电流约为1.2mA。     

一种集成低压低功耗电流复制电路设计

本文提出了一种集成低压低功耗电流复制电路。利用单级放大器和电压跟随器构成的负反馈回路实现对输入电压跟的跟随,利用等比例电阻实现电流的等比例复制,电路结构简单,仅由5个MOS管和2个等比例电阻构成。基于TSMC 0.18μm工艺完成电路设计,使Spectre完成电路仿真。结果表明,电路电源电压为1V时,电路静态功耗仅为1μW。在输入电流范围为0-50μA时,输出电流线性跟随输入电流,当输入电流大于3μA时,电流复制精度大于99%,电路带宽为31MHz。     

基于物联网的节水灌溉自控系统研究

为提高农田灌溉用水利用率、降低灌溉用水成本,提出一种基于无线传感器网络和Internet技术的农田自动灌溉控制方法。重点分析了传感器网络节点路由协议,实现了系统硬件与软件设计,将各种传感器构成智能化传感器网络,从而全面提升了系统的自动化与监测水平。最后分析了该网络在Internet基础上实现某农厂的农田节水灌溉自控系统的实现方法,用户使用手机或无线PDA就可以方便地进行土壤含水量的在线监测与控制,实现了灌溉自动化。应用结果表明,系统通过嵌入式控制技术完成智能化灌溉,有助于改善农业灌溉用水的利用率和灌溉系统的自动化水平普遍较低的现状,可很好地实现节水。     

多功能低功耗海洋数据采集器的设计

为了克服国内数据采集器通用性不强,论文以C8051F120为控制核心设计了通用多功能低功耗海洋数据采集器。多功能低功耗海洋数据采集器采用B1203LS非线性变压模块,降低了系统的功耗;采用了OCM12864-8液晶显示设计,实现了系统的菜单化管理;采用大容量存储器AT45DB041,可以存储大量历史数据;并提供了RS232接口可以实现远程有线或者无线传输。整个系统有体积小、功耗低、太阳能供电的特点,完全达到设计要求,有较大的实用价值和应用前景。