无线智能终端

2024-10-15

无线智能终端(精选12篇)

无线智能终端 篇1

门铃, 可以说是城镇居民中, 家家户户较常使用的-种小型电子产品。早期的门铃都是有线的, 现在大都是无线的。其功能单-, 只是用于在室外向室内进行呼叫。为扩大其功能, 这里提出的这种无线智能防盗门铃, 它除能呼叫之外, 还具有对所在房间进行防盜报警和监听等功能。另外普通无线门钤是由室内主机和门口室外机两部分组成, 而无线防盜门铃除室内主机和室外机之外, 增加一个无线门磁开关, 由三部分组成。其室內主机与普通门铃主机也有很大不同, 它实际上是-台无线防盗报警系统的主机, 增加门铃呼叫功能。这台主机与室内固定电话线路相连接, 以实现防盗报警。其门口室外机上有门铃呼叫按键, 用于门铃呼叫;此外还有数字键盘, 用于对室内主机进行“设防”或“撤防”等操作。实际上也可以设计成将门口室外机分成室外机和室内遙控盒两部分, 这时的室外机就只需-个呼叫按键, 跟普通无线门铃的室外机基本相同。而室内遙控盒可通过其数字鍵盘, 对主机进行“设防”或“撤防”等操作。因篇幅有限, 以下仅对前-种设计的硬件电路和软件逻辑流程进行论述。

(一) 硬件电路

1. 室内主机

其硬件电路原理框图如图 (-) 所示。从图中可看出, 它是由两大部分所组成, -部分类似于单片机控制的电话机, 其中包括桥式电路、双音多频解码器、双音多频编码器和放大隔离电路、以及存储器等;另-部分是为其具有门铃呼叫和防盗报警等功能而设计的, 它包括无线接收电路及其解码器、振铃检测、监听电路、门铃电路以及不间断电源等。图中的电子开关用于室内电话机与室内主机之间的切换。其简要工作过程如下。

通常在室内主机没有接收到有用信号情况下, 电子开关指向上 (正常状态) , 这时电话外线与电话机接通, 与室内主机切断, 电话机可正常使用;当室内主机接收到有用信号并需切换电子开关时, 就会控制电子开关指向下 (防盗状态) , 使电话外线与电话机切断, 与室内主机接通, 以便进行防盗报警和其它方面的处理。室内主机可接收到的有用信号有以下几种:

(1) 呼叫

室内主机可接收到门口室外机发出的门铃呼叫无线信号, 并接通门铃电路, 使其产生门铃呼叫。

(2) 设防

主机可接收到门口室外机发出的设防无线信号, 并在其标志上“设防”。

(3) 撤防

主机同样也可接收到门口室外机的撤防无线信号, 并在其标志上“撤防”。

(4) 报警

主机可接收无线门磁开关所发出的无线报警信号, 如果是在设防状态, 则会控制电子开关指向下 (防盜状态) , 同时从存储器里取出房主事先存入的报警电话号码或手机号码, 经双音多频编码器, 放大隔离电路和桥式电路等, 从电话外线传送到房主的电话机或手机, 进行报警。

(5) 监听

当有外线电话呼叫室内电话机时, 电话机的铃声通过振铃检测电路会被室内主机所接收, 并对铃声进行计数, 计数值可事先设定, 例如设定为八次, 则在八次响铃之前提起电话机, 就可以对外正常通话;八次响铃之后, 电子开关就会被控制指向下 (防盗状态) , 这时, 如果从外线输入某设定密码和-些不同的控制代码, 经桥式电路和双音多频解码器后, 都会被单片机所接收, 是监听代码, 则接通监听电路, 外线电话机或手机就可对室内进行监听 (接到报警时也可立即进行监听) 。

(6) 远距离设防

当房主外出在外, 需对未设防的主机设防时, 在拔打室内电话机听到八次响铃后, 立即输入密码和设防代码等, 即可进行“设防”。

(7) 远距离撤防

用同样方法输入密码和撤防代码等, 即可进行“撤防”。

2. 无线门磁开关

其作用是当它被移动时, 会立即发出无线报警信号。示意框图如图 (二) 所示。它是由无线发射电路、编码器、磁控开关和永磁体两个部件组成。通常是将电路部分安装在门框边上, 永磁体安装在门扇上, 并使它们紧密相贴近, 这时磁控开关闭合, 电路不工作;当门被打开时, 永磁体离开, 磁控开关被打开, 触发了无线发射电路, 使其将编码器事先已设置好的地址码和报警代码发射出去, 被主机上的无线接收电路和解码器接收到之后, 如果其地址码与解码器的地址码相同, 解码器就会解出其报警代码送给单片机, 由它去进行报警处理。

3. 室外机

它用于门铃呼叫以及设防和撤防等。其示意框图如图 (三) 所示。它由单片机、存储器、数字键盘、无线发射电路和门铃按键等所组成。在存储器里, 存有该套系统的地址码、呼叫代码、设防和撤防代码、以及由用户存入的密码等。在室外机的面板上, 有数字键盘和门铃按键, 用户要对室内呼叫时, 只需按-次门铃按键;要设防, 需连续两次按键盘上的星号键;要撤防, 必需先輸入密码再按井号键。这时单片机就会从存储器里取出地址码, 以及呼叫或设防或撤防的代码, 从无线发射电路发送出去, 被室内主机无线接收电路接收到之后, 如果地址码相同, 就会被解码器解出各自相应的代码, 分别去进行呼叫或设防或撤防。

(二) 软件设计

室内主机软件流程图如图 (四) 所示。程序开始先初始化处理后, 就要对有关的输入端进行检测。从图 (一) 中可看出, 图中共有三组输入端, 即无线接收与解码器输入端、振鈴检测输入端和双音多频解码器输入端。其中双音多频输入端只在振铃检测到八次之后, 电子开关指向下 (防盗状态) 时, 单片机才对其进行读入, 因此平常只需对前两组输入端进行巡回检测。

当检测到有无线接收解码器输入时, 就读取操作代码, 是呼叫代码就接通门铃电路进行呼叫;是设防或撤防代码, 就分別设置“设防”或“撤防”标志, 然后程序返回初始检测状态;若是报警代码, 则进行报警处理;若都不是, 就转向检测有无振铃信号?

当检测到有振铃信号时, 就对铃声进行计数, 若计数不到八次就中断 (例如室内有人提起电话机) , 则程序返回初始状态;若计数已满八次, 则控制电子开关指向下 (防盗状态) , 从双音多频解码器输入端, 去读取从外线电路传输过耒的有关数据, 再根据读取的密码是否正确和不同的操作代码, 分別进行远程监听、远程设防或撤防等操作。

(三) 结论

从以上论述中可看出, 这种无线防盗门铃的硬件电路和软件设计都不复杂, 组成结构也较简单, 只有室内主机, 门口室外机和无线门磁开关三个部件, 故产品的成本较低, 安装使用也较方便。虽然其价格会比普通无线门铃贵, 但它除当门铃使用外, 还具有防盜报警和监听等功能, 达到-机多用的目的, 因此具有较高的使用价值。

参考文献

[1]窦振中.PIC系列单片机原理和程序设计[M].北京航空航天大学出版社, 1998.10.

[2]武汉力源单片机技术研究所.COMS串行EEPROM原理及应用[M].武汉力源单片机技术研究所出版, 1995.3.

[3]许元兴.脉冲/双音频兼容电话机的使用与维修[M].北京:人民邮电出版社, 1996, 8 (5) .

[4]余小平, 奚大顺.电子系统设计[M].北京航空航天大学出版社, 2007.3.

[5]王毓银.脉冲与数字电路[M].北京:高等教育出版社, 1985.

无线智能终端 篇2

摘要:系统地介绍智能无线防盗系统的基本原理、组成框图,详细地描述电话网络的接收方法;论述热释电红外传感器、语音等电路,给出部分基本电路和软件流程。

关键词:无线防盗 报警 热释电红外传感器

随着国家智能化小区建设的推广,防盗系统已成为智能小区的必需设备。本文利用单片机控制技术和无线网络技术,开发一种具有联网功能的智能无线防盗系统,并开发相关的传感器。采用无线数据传输方式,不需重新布线,特别适用于已装修用户及布线不方便的场合。

无线智能终端 篇3

移动互联网时代的来临,越来越多的人开始习惯使用智能手机、平板电脑等设备通过网络观看视频或转发微博。智能终端的普及,虽然让用户的视野更广阔,娱乐更加丰富多彩,但巨大的信息量,也让电子产品的存储空间逐渐不够用。

尽管各大厂商在存储技术上不断突飞猛进,但存储空间加大的同时产品价格也在成倍提升。有没有一种方法既可以让用户拥有足够的存储空间,又不花过多的钱更换产品呢?日前落幕的台北电脑展给出了答案——无线存储设备。据了解,用户只要通过一部具备无线WiFi功能的智能手机或是平板,就可以访问、上传、编辑、远程播放无线存储产品上的文档、图片、音乐、电影等文件。

解决了智能移动终端空间问题的无线存储设备,一下成为业界的香饽饽,引得无数科技企业纷纷推出与之相关的产品。在这个蓝海市场上,谁会成为行业大战中的胜利者?

无线存储走红

哪里有抱怨,哪里便有商机。马云赴香港出席青年创业论坛时,曾这样总结他的创业心得:“这个世界机会太多了,你就看看每天互联网上抱怨的事情那么多,这些都是机会。你加入抱怨永远没有机会。你要将别人的抱怨、投诉、仇恨、不靠谱的地方变成你的机会。”

无线存储的走红,就是企业从用户的抱怨中产生的灵感。随着移动智能终端的普及,它已成为生活、工作中不可分割的一部分。但数据的传送和存储变得令人纠结,一根数据线只能连接一台设备……最后的结局是,背包中总是塞满各种各样长长短短纠缠在一起的数据线和其他附件设备。

爱国者副总裁郭宏志告诉《IT时代周刊》:无线存储的前景非常好。它既是对有线移动硬盘的一次技术升级,把有线的移动存储变成无线,让用户使用更方便,又可以帮助平板、智能手机解决内存空间不足的问题。

在移动智能终端未普及之前,数据来源无非数码相机拍照、摄像机摄像,以及从互联网下载内容,在笔记本上创建和产生。而现在手机和PAD成为数据的来源。大家经常用的手机拍照、手机摄像,内容是通过手机和PAD产生的。

但问题由此产生。因为PAD和手机的容量都是有限的,需要将内容转移。另外,越来越多搭载Win8系统的超极本和PAD,因为体积更轻薄,同时要求整机功耗更低,大都采用了SSD固态硬盘作为存储介质。但SSD固态硬盘价格昂贵,大多内置容量为64GB、128G,有的电脑甚至为32GB。这样的存储容量显然无法满足用户的需求,所以一定需要外接扩容的设备。

在这样的情况下,无线存储呼之欲出。在郭宏志看来:“无线存储设备是最好的智能终端时代最好的存储产品,它可以很好地支持手机、PAD、超极本。它为用户解决面临的实际问题,带来更好的使用体验。”

据了解,无线存储的最大特点是能基于WiFi热点来实现传输、分享甚至编辑文件,让我们在移动互联网时代轻松实现移动存储。它不但可以实现U盘、移动硬盘的扩展分享,操作方便而且简单,更重要的是还能实现无线路由器桥接,有效解决平板电脑、智能手机内置存储容量不足等问题。

无线存储设备的便捷,让电商网站也为之疯狂。据了解,京东商城为了满足用户的购买欲望,曾特意针对苹果、安卓手机、平板等智能终端推出了无线存储产品,举行过一次无线存储设备的促销活动,结果大受欢迎。

争夺战打响

无线存储被市场接受,意味着一场新的战争开始。

《IT时代周刊》在采访中发现,无线存储设备的走红,已吸引来希捷、西部数码等传统存储巨头的注意,同时国内老牌存储企业爱国者以及Echoii、酷络(KULUO)等市场新贵也纷纷进入其中,迫不及待地想在这个新的蓝海市场上获得一份蛋糕。

事实上,为了在无线存储设备大卖前抢占时间优势,无数企业纷纷涌入这一市场。“一次技术创新引发了一场科技革命,一场科技革命推动了一个时代发展。我们不是苹果,但我们的存在会让苹果产品更加耀眼。”日前,投身于无线产品市场的Echoii公司在发布自己的迷你无线存储器时,曾如此为自己的产品打气。

今年4月,西迈科技(香港)旗下专注于无线移动分享设备的酷络(KULUO)亦宣布投入千万元,联合韩国三星、苹果手机软件开发方,攻克软件应用、硬件配置等难题,全力研发新型无线存储产品。

与这些市场新贵相比,老牌硬盘及存储解决方案提供商希捷早在2011年年底,便推出了一款移动无线存储产品。据悉,这款产品能帮助用户从Windows PC或Mac OS X电脑轻松获取内容。

而爱国者切入这一市场只比希捷稍晚,于2012年9月推出无线存储产品,其中最让市场感兴趣的是融合了无线存储功能、无线路由器功能、充电宝的功能和自建WiFi热点,能形成内部局域网功能的无线存储设备PB716和PB72。

郭宏志告诉《IT时代周刊》,移动互联网时代,手机和PAD使用的频率和时间越来越高,成为主要的互联网终端。现在,手机和PAD屏幕尺寸更大,处理器性能更高,存储、电量等方面都是急需解决的问题。

但更主要的是,无线存储是未来的发展趋势之一。与个人云存储相比,无线存储依旧有自己的优势。目前,国外有微软SkyDrive、苹果iCloud、亚马逊CloudDrive等网盘产品,国内有百度云、新浪微盘、华为网盘、金山快盘、115网盘和360云盘等。

虽然云存储被叫嚷了很久,开始从传统存储供应商手中不断攻城略地,但似乎也只是一直处于“预热”的状态。市场研究机构Gartner预测,到2016年将有36%的数字内容存储至云端,2015年个人云服务将被广泛使用,但在2014年将云服务用做主要存储手段的消费者不足10%。

个人云存储止步的原因,在于它本身面临着巨大的挑战,短期内难以成为消费市场上的主流。目前,网络黑客攻击日益增多,云服务成为主要目标。糟糕的是很多开发者并不采用正确的加密协议,导致在短期内个人云服务面临的安全风险并不会消失。

市场已经成熟,竞争还会远吗?相信对处于产业链条上的存储企业来说,这一个新兴的市场无论是谁都不会放弃。

无线智能水表系统 篇4

随着电子应用技术及信息产业的飞速发展, 智能建筑和智能小区越来越多, 采用传统的计量技术和抄表方式已无法满足国家节能减耗的需求。目前国内水表抄表系统的现状主要有以下三种方式:一是传统的人工抄表收费方式, 每户安装普通机械计量仪表, 有管理人员按固定时间进行上门抄收。二是智能卡式收费方式, 每户安装具有智能卡接口的计量仪表, 通过智能卡作为传输介质, 在用户和管理部门之间传输信息, 实现计量仪表的抄收以及缴费工作。三是自动抄表收费方式, 每户安装具有通讯能力的计量仪表, 通过有线网络系统自动完成用户计量仪表的数据抄收, 再通过金融网点方式以自动或人工方式完成缴费。

本文选用JN5148作为系统主控芯片, 集成了32位处理器和2.4G的无线收发器, 采用Zigbee无线技术实现采集器与集中器间数据通信, 再通过GPRS网络实现集中器与抄表中心的数据传输。本系统实现了远程抄表, 节省人力资源, 传输的数据量大、速度快, 智能化程度高。

1 系统设计

无线智能水表系统是由无线智能水表和集中器构成。每个水表具备无线传输功能, 200个以内的水表配一个集中器, 由集中器定期自动抄表。集中器上带有GPRS无线模块把数据传输到主站管理计算机, 然后再通过金融网点完成缴费。

1.1 无线智能水表模块的设计

无线智能水表是由主控芯片、输入采集模块、阀门控制电路、显示部分和通信接口电路等构成。

1.1.1 主控芯片的设计

无线智能水表的主控芯片采用NXP公司生产的JN5148。它是超低功耗、高性能的无线芯片, 是第三代2.4G IEEE802.15.4无线SOC, 全面支持Zigbee Pro。包括一个超低功耗的32位精简指令集的MCU、128kB字节的ROM、128kB字节的RAM、12位精度的数/模转换器和模/数转换器。

JN5148包括微处理器部分和RF收发器。它是整个智能水表的核心, 担负着信息判断、识别、运算和处理等工作。

1.1.2 输入采集模块的设计

本系统采用“管道式超声波流量计”, 利用“时差法”来测量流速, 无运动部件。与传统的机械式、电磁式流量仪表相比, 在流量测量上有很多优势, 真正实现了无机械传动, 非接触式, 寿命长、精度高、使用便捷、易于数字化管理, 尤其是对介质、温度、导电率和污染物都不敏感等等。

管道式超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累计系统三部分构成。JN5148的IO口采集超声波传感器输出的脉冲, 然后根据水管直径、传感器安装角度计算出超声波在顺流向和逆流向的水中传输的时间差, 就可以计算出水的流量。

在使用过程中, 超声波流量计输送介质是液体水, 流量计的引压管容易产生积液, 当温度较低时会出现冻堵现象。因此要在气温低时对引压管进行加电伴热或吹扫。对流量计的探头也要定期进行清理, 以免出现不定期报警 (建议一年一次) 。

1.1.3 显示部分的设计

本系统采用低功耗的LCD显示, 它与主控制器JN5148通过SPI口通信。作为智能水表的输出接口, 主要作用是输出水表的各种运行状态及相关数据, 还具备对用户的提示功能。LCD平时处于静态显示状态, 显示表中的剩余金额、水表状态 (阀门、电池) 信息, 当用户充值或用水量变化时, 动态刷新水表的剩余金额。

1.1.4 电源管理部分的设计

根据智能水表的相关标准, 对小口径水表的电池的使用寿命要求大于7年。因此, 所使用的电池具有容量大、寿命长的特点。普通的电池一般容量小、自放电率高不能满足寿命要求。本系统采用功率型的锂-亚硫酰氯电池作为供电电源, 具有容量大、自放电率低、瞬间放电电流高等特点。

1.2 集中器的设计

集中器采用JN5148作为主芯片, JN5148内置的UART口与西门子公司的GPRS无线模块MC55i通信, 实现接收从数据服务中心发过来各种指令并加以筛选、判别, 将有效指令发送到相应的表具中, 同时接收表具发送过来的数据并发送给数据服务中心的功能。一加电便自动运行, 搜索GPRS网络, 向中心进行注册并连接。

集中器内还存储与数据中心联网的各种参数, 如:中心的IP地址、服务端口等。如果没有数据传输时可以进入休眠状态, 一旦有数据需要发送或收到中心呼叫 (通过短信或电路) 时便从新登陆数据服务中心, 进行数据传输。GSM短信作为备用通道, 一旦GPRS网络出现故障, 立即启动GSM短信通道和数据服务中心进行通信。

水表数据采集位于居民小区的信息中心, 居民用户的用水数据由表首先通过局域zigbee无线接口连接到位于小区信息中心的集中器, 然后集中器对数据进行处理、协议封装后发送到GPRS网络传送至管理部门数据中心的抄表系统, 实现表数据和数据中心系统的实时在线连接。

结论

采用JN5148作为无线智能水表的主控芯片, 实现超低功耗的同时, 其唯一的时间传输特性大大提高了测量精度, 对水表数据进行快速、准确的统计和整理。随着Zigbee无线组网技术和GPRS网络应用的普及, 无线智能水表系统必将有一个广阔的市场前景。

摘要:为了满足智能建筑和智能小区的需求, 自来水管理部门正逐步改变传统的人工入户手工抄表的方式, 广泛采用无线自动抄表技术, 推动了水费管理的智能化、网络化和信息化。针对传统抄表技术存在的低效、易错的缺陷, 本文提出了一种选用JN5148作为主控芯片, 集成了32位的处理器和2.4G的无线收发器, 将Zigbee无线通信技术、GPRS网络与水表计量自动化结合起来的无线智能水表系统。该系统具有无需网络布线、快速组网、协议简单、传输可靠、耗电量低和运行成本低等优势。

关键词:自动抄表,水表,JN5148,Zigbee,GPRS

参考文献

[1]李红卫, 玄惠萍.自动抄水表系统现状及发展动向.中国计量.2001.2:20-21.

[2]GB/T778.1~3-2007《饮用冷水水表和热水水表》.北京:中国标准出版社, 2008.

[3]LPC1111/12/13/14.32-bit ARM CortexM0 microcontroller;Rev.01—16 April 2010 Product data sheet from NXP semicon-ductor.

[4]UM10398 LPC111x User manual Rev.00.12—30 March 2010 from NXP semiconductor

[5]曹镇, 曹长修, 唐小军.基于ZigBee技术的无线抄表系统设计与应用[J].2006.2:p.45一4

无线智能终端 篇5

【摘要】电力设备在正常工作时都会产生发热现象,线路、设备等的连接处此种现象会更加明显,长期如此会加速电力设备线路等的老化,引起电力设备的绝缘性 能下降,加之外界环境对电力设备的负面影响,更会使老化现象加剧,严重的可能引起重大的电力事故,造成难以弥补的人员伤害或重大的经济损失。以往的电力设 备的温度检测是靠工作人员定期完成的,费时费力,工作效率极低,而且不能及时发现潜藏的隐患,有些电力设备的焊点与接头位于不便触及的里端,这又给检测人 员带来了极大的不便。为解决上述问题,电力设备的智能无线温度监测系统应运而生。

【关键词】电力设备;智能化;无线技术;温度;数据收集

1、智能无线温度监测系统的工作原理

智能无线温度监测系统被设定成三个子系统,分别是采集系统、汇总系统、监测系统。三个子系统通力协调工作,实现了电力设备温度的实时、准确、便捷的智能无线监测。

智能无线温度监测系统的三个子系统间的连接方式是不同的,无线通信方式是应用于采集系统和汇总系统之间,而通信线缆则是使用在汇总系统与监测 系统之间,即一个无形,另一个有形。对应部位的热感应元件将其所监测到的温度信息通过无线通信设备传输到汇总系统的总站,总站将会对收集到的所有温度信息 进行分类整理、分析并处理,再将处理完毕的数据信息传输到监测系统的监测计算机上。同时,调节端监测计算机也将收到同样的数据信息。监测计算机对接收到的 数据信息进行二次处理分析,当处理所得数据结果超高设定的极限值时,监测计算机就会发出警示信号。每个总站可以管理数百个子站,信息量的采集将是非常巨大 的。

2、智能无线温度监测系统的组成

2.1采集系统

通过将热敏电阻、传感器等热感应元件安装在容易因工作而产生不正常散热的`部位,实时的对温度数据进行测量与采集工作,并将采集到的信息发送出去。交流电作为长期供能电源及太阳能电池板作为的后备电源(确保突然断电后的数据持续收集的)是采集系统的正常工作的依靠。

2.2汇总系统

信息汇总系统主要由无线接收装置构成,在收集到采集系统所传递而来的数据信息后,再传递给总站,总站接收到分站的温度数据之后,继而再将其传递给当地监视系统,与此同时还将温度数据传递给调节终端。实时温度变化同样被调节终端监视,如此便避免了无人监测的情况。

2.3监测系统

监测系统又可以细分为站级监测系统和调节端监测系统。用于监测系统的计算机直接接受总站所传递的温度信息等数据,并与总站是直接通信的关系。 监测计算机对总站所传递来的数据信息进行汇总、整理、分析后,存储于特定的数据存储库(可以对数据库进行灵活改动,比如扩容)。监测计算机可以对数据信息 进行报表统计,准确记录处于何时、何地、何种状况下的温度情况。同时,监测计算机在温度越过某一设定极限值时会有警示信号出现。监测计算机的另一个便捷之 处在于,可以根据需要进行任何时间段的任何部件的温度查询。调节端监测系统的数据信息传输用到的是汇集系统的通讯管理器,通过数据传输线缆直接传输到 PCM设备之中,在经过线缆转送给调节端,经PCM的数据信息还可以作为存储资料被下载到调节端监测计算机。

3、智能无线温度监测系统的特点

3.1免于布置排线

因为采用了无线传输设备,所以不用布置排线,热感应元件的安装更方便。

3.2免于经常的维护

智能无线温度监测系统都是整体化设计,所以免于维护。

3.3节能

智能无线温度监测系统的各个部分均采用节能、低功率消耗设置,同时应用太阳能电池板更是绿色节能。

3.4警示系统更完善

当温度过高时,总站智能终端电源,后台监控系统能够及时发出警报。

3.5稳定性更高

智能无线温度监测系统中的设备均有坚实的外壳保护,同时又有静电保护。数据在传递过程中安全、稳定,能够抵抗外界的干扰。

3.6具有较好的兼容性

能够应用更多的应用软件和控制系统。

4、智能无线温度监测系统与传统监测间的对比

4.1智能无线温度监测系统由于装有位于各个需要测量的部位的热感应元件的帮助,这使得数据的采集与监测具有了实时性、连续性和准确性的优 点,通过对每年、月、日甚至每小时的温度数据的变化情况,总结出电力设备不同部位的相应温度的变化规律,确定出其温度规律的峰值,有效的对电力设备的工作 稳定性就行预见性分析,消除潜在的威胁。而传统的电力设备温度的监测是依靠监测人员定期的监测与测量才能得出的,传统的电力设备温度的监测耗费大量的人力 物力,由于人类生理的局限性,所测得的数据存在不确定误差,甚至会出现错误,而且潜在的故障威胁不能及时发现并作出应有的处理,致使出现不必要的人员或财 力的损失。

4.2智能无线温度监测系统对数据的处理速度以及对故障的预见性分析是人类所不能比拟的,其所存储的数据信息能够被极其方便的调阅,对数据信 息的存储量也是相当的巨大。而传统的监测数据信息要进行存储就需要建立专门的存档管理机构,而且常年所存储的信息量是无妨想象的,要对某段数据进行查阅也 是极为不便的,费时费力,极不现实,而智能无线温度监测系统则解决了上述所存在的所有问题。

4.3智能无线温度监测系统的应用软件简单,操作方便,减少人员培训上岗时间。而传统的监测测量则需要专门的工作人员进行培训。

5、智能无线温度监测系统的后台监控功能

5.1热感应元器件所监测的部位的温度能够实时的传递给监控计算机并于显示屏上呈现出来,出现警示温度时的时间及故障位置都会以数据的形式保存起来,保存期限可长达数年。

5.2可设置警示音的类型,如可以以真人语音的形式播报出来或者以文字警示的方式显示到屏幕上。

5.3监测计算机所监测到数据信息可以以年、月、日等为单位用线性图或者表格的形式一目了然的展现出来,也可以直接抽查或打印出来。

5.4当智能无线温度监测系统中的任何部件出现问题时(如电源故障、信号传输中断等),都会有警示出现,及时警示给工作人员。

5.5都可以实现对监测位置的编码、命名处理,方便系统化管理。

6、智能无线温度监测系统国内外现状

在国外许多国家,智能无线温度监测技术的发展极为迅速,它被广泛应用到了人们生活中的吃穿住行。当传统的监测方式产生多年后,智能无线温度监 测系统在万众期待中登上了历史舞台,监测技术从此掀开了新的一页。现今已经不仅仅局限于电力设备的维护方面了,精密生产线、医疗系统、农业方面都已成熟融 合。智能无线温度监测系统在电力方面的应用,也是国外首创的。

在中国国内,智能无线温度监测技术的起步就相对较晚了,但凭借着多年的不懈努力终于成功由实验走到了实验。智能无线温度监测技术的应用范围之 广已不用过多阐述,将其应用在监测温度的设备上已是非常常见的了。智能无线温度监测技术最突出的优点就在于不需要布线,用智能无线温度监测技术监测温度还 突出了其准确简洁的优势。目前,智能无线温度监测技术仍在朝着攻克减小功耗、增加传输距离的技术难题努力。

【参考文献】

[1]高人伯.数据仓库和数据开采相结合的决策支持新技术.计算机世界.

[2]任玉珑,王建,牟刚.基于CA模型的电力设备全寿命周期成本研究.工业工程与管理,,(5):56-70.

[3]赵新民.智能仪器原理及设计.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1990.

[4]吴正毅.测试技术与测试信号处理.北京:清华大学出版社,1988.

[5]陈焕生.温度测试技术及仪表.北京:水利电力出版社,1987.

[6]王建民,曲云霞.机电工程测试与信号分析.北京:中国计量出版社,.

捷波朗 搏驰 无线智能运动耳机 篇6

日前,来自丹麦的Jabra捷波朗在北京召开新品发布会,正式发布了全球首款入耳式心率监测智能运动耳机Jabra Sport Pulse Wireless捷波朗 搏驰 无线,同时发布的还有下一代蓝牙耳机Jabra Stealth 捷波朗 超凡3,Jabra Strom 捷波朗 弦月3 和针对年轻消费者的无线音乐耳机Jabra Move Wireless捷波朗 沐舞 无线。

Jabra Sport Pulse Wireless 捷波朗 搏驰 无线智能运动耳机是全球首款集成心率监测器的智能运动耳机,其心率监测准确度可以达到医用级水平。与此同时,Jabra捷波朗为这款耳机专门开发了Jabra Sport Life应用程序,使用者可以通过简单的操作达到计划训练,分析训练以及语音指导的目的,结合Dolby 杜比音效增强技术,这款耳机为使用者提供的是All-in-one一体式的运动解决方案。

本次发布会还发布了无线立体声音乐耳机Jabra Move Wireless捷波朗 沐舞 无线,这款耳机主打年轻时尚和初次使用无线音乐耳机的用户,三款街拍必备颜色成为时尚博主轻松选择,简单操作为初次尝试无线耳机产品的用户提供入门级操作。

无线智能灌溉系统设计 篇7

国内园林、草坪、农田、大棚等的灌溉主要还是以传统的人工灌溉为主,灌溉方法有多种,如滴灌、盘灌、沟灌、喷灌等[1]。传统的灌溉方法存在的缺点主要为:人员活动容易破坏和影响作物的生长;人工灌溉不容易准确控制,容易过量灌溉或者灌溉不充分;很难提取作物生长环境的相关信息;成本比较高。传统灌溉方法不但可能影响作物的生长,而且容易造成水资源的浪费。为了改进传统的灌溉方法,提高水利资源的利用率[2],本文设计了基于ZigBee无线传感器网络和GPRS的智能灌溉系统,系统不但可以准确获取作物生长环境信息,还可以根据所获取的生长信息对作物进行更精确、更合理的灌溉,避免人工灌溉所存在的灌溉过量或者不足。该系统可以降低作物生长过程中所需要投入的人工成本,可以广泛应用于大棚种植、草坪、园林等的灌溉,可以根据灌溉面积自由增减灌溉节点,新增加的节点可以自动搜寻并加入ZigBee网络,系统维护方便。

1 ZigBee基本知识

ZigBee技术是一种集短距离、低复杂度、低数据传输率、低功耗、低成本等特点于一身的双向无线通信技术,是基于IEEE802.15.4无线通信标准研制开发出来的有关组网、安全和应用方面的无线通信技术。它具有3个通信频段,分别是868MHz,915MNz和2.4GHz。868MHz频段的主要使用范围是在欧洲,915MNz频段主要是在澳大利亚和美国等北美国家使用,而2.4GHz频段是可以在全球免费使用的。在本系统中,所用的频段是2.4GHz,其通信速率可以达到250kbit/s。在IEEE802.15.4中定义有两种器件,它们分别是全功能器件和简化功能器件,符号分别是FFD和RFD。在无线传感器网络中,FFD可以用来作为无线传感器网络的协调器或者网络路由器,而RFD只能作为无线传感器网络的终端节点,它不具有路由器和协调器的功能[3,4]。

2 灌溉系统的整体结构

基于ZigBee协议的无线传感器网络的组网方式主要可以分为星形网络、树状网络和网状网络。在本系统的设计中,传感器节点的处理器选择TI公司的CC2430无线单片机,为了适合不同面积的灌溉区域,使系统可以自由扩展,网络拓扑结构选择树状网络,传感器节点既可以作为终端节点又可以作为路由器。灌溉现场无线传感器网络的控制中心是协调器。协调器对整个无线传感器网络进行组网并为无线传感器网络中的传感器节点分别分配一个唯一的16位网络地址,协调器与其它节点是根据网络地址来进行通信的[5,6]。

基于ZigBee协议的无线传感器均匀分布在需要灌溉的现场,整个无线传感器网络包含多个终端节点和一个负责数据传输和处理的中心处理器—协调器,以及与中心处理器通过基于RS232协议进行通信的GPRS模块。中心处理器和GPRS模块共同组成农田现场灌溉系统的控制中心(下称中心处理器)。在管理员的工作室内,放置1台安装了基于Visual C++开发环境编写的带有数据库的服务器控制软件的计算机,通过该软件可以实时地接收农田中各个节点所在位置的土壤湿度、空气温度、喷水装置的开关状态等信息,并负责作为客户端控制软件和控制现场中心处理器之间进行通信的中转站,对数据进行传输和存储。系统的整体结构图如图1所示。

整个系统的总体设计可以分成两大部分:基于ZigBee协议的近距离无线传感器网络的硬件和软件设计;服务器端和客户端计算机控制软件的开发。

3 硬件设计

3.1 中心处理器硬件设计

中心处理器是整个ZigBee无线传感器网络的控制中心,对于ZigBee网络来说它是网络协调器,对于整个控制系统,它是控制对象的网关。中心处理器的组成部分主要包括CC2430单片机、GPRS模块SIM300、控制键盘、LCD显示屏和电源模块等。CC2430与SIM300之间的通信是基于RS232协议的串口通信,CC2430的P0.2和P0.3分别作为串口通信的RX和TX,在与SIM300的连接时必须交叉连接,也就是接收方的RX与发送方的TX连接。用户可以通过中心处理器的控制键盘直接对ZigBee网络中的节点进行控制,LCD与控制键盘相结合可以查询各个节点的详细信息,包括节点的16位网络地址、温度值、湿度值和灌溉喷头阀门的开关状态。SIM300在系统中起到中间件的作用,它使得整个ZigBee网络在整个互联网中成为一台具有IP地址的“计算机”,可以与远程的服务器进行基于TCP/IP的网络通信。中心处理器的结构图如图2所示。GPRS模块之所以选择SIM300模块,是因为该模块内嵌了TCP/IP协议栈,不需要我们对它进行TCP/IP的代码编写,直接使用标准AT指令就可以对它进行初始化和数据的传输,可以节约开发时间。

3.2 传感器节点硬件设计

无线传感器网络的传感器节点是分布在灌溉现场的硬件设备,主要的部件是湿度传感器、温度传感器、CC2430无线单片机、灌溉用的喷水装置及其控制电路等。这些喷水装置的开关可以通过远程服务器控制软件、客户端控制软件或者在管理现场通过中心处理器的键盘进行控制。传感器节点的主要功能是实时地对温湿度进行采集和处理,再把处理后的土壤湿度值、空气温度值及灌溉喷头阀门的状态通过无线射频的方式发送给本地的中心处理器;另一方面,控制单元也接受本地的中心处理器所发送过来的控制指令,对指令进行判断并处理灌溉喷头。无线传感器终端节点的结构图如图3所示。P0.0及P0.1是作为A/D的采集端口,P1.3控制电磁阀控制电路的继电器实现对灌溉喷头的开与关操作。

4 软件设计

对于该系统,软件设计部分可以分成两大块,分别是无线传感器网络协调器与传感器节点的基于ZigBee协议的程序设计;基于Visual C++开发环境的可视化编程,也就是服务器控制软件和客户端控制软件的设计编写。

4.1 中心处理器程序设计

无线传感器网络的协议栈使用的是TI公司的Z-Stack,本系统运用Z-Stack里面的例程SimpleApp来进行开发,使用现有的例程来开发程序可以节约很多时间和人力成本。其中,终端节点使用SimpleSensor文件编写,而协调器使用SimpleCollector文件编写。要做的工作主要是在应用层里面根据所设计的硬件要求对SimpleSensor.c,SimpleCollector.c,sapi.c,sapi.h和SimpleApp.h进行相关程序的编写。由于在同一个协议栈中,sapi.c,sapi.h和SimpleApp.h这3个文件是由协调器和传感器节点共用的,所以要对协调器和终端节点的应用程序区分清楚,在只有协调器用到的地方、或只有终端节点用到的地方,要使用条件编译指令对协议栈进行编程。例如,在本工程程序中,协调器会用到串口通信,那么可以在sapi.c文件中的初始化函数void SAPI_Init( byte task_id )中加一段条件编译程序:

#ifdef XIETIAOQI

uartConfig.configured

= TRUE;

uartConfig.baudRate

= HAL_UART_BR_115200;

uartConfig.flowControl

= HAL_UART_FLOW_OFF;

uartConfig.flowControlThreshold

= SERIAL_PORT_THRESH;

uartConfig.rx.maxBufSize

= SERIAL_PORT_RX_MAX;

uartConfig.tx.maxBufSize

= SERIAL_PORT_TX_MAX;

uartConfig.idleTimeout

= SERIAL_PORT_IDLE;

uartConfig.intEnable

= TRUE;

uartConfig.callBackFunc

= rxCB;

HalUARTOpen( HAL_UART_PORT_0,&uartConfig );

#endif

这样,就只有协调器可以使用串口通信,而终端节点是用不到的。使用条件编译可以避免协调器和传感器节点程序在编译的时候产生编译错误或运行的过程中产生预想不到的后果。其它串口相关的常量定义也用条件编译指令在sapi.h中进行编写。由于串口只有协调器会使用到,所以串口通信的回调函数rxCB( )可以放在SimpleCollector.c文件中定义。在SimpleCollector.c文件中,各个函数或者变量的定义就不再需要用条件编译指令来区分了。

在控制现场,协调器是整个控制现场的控制核心,如果协调器不能正常工作的话,那么整个系统将没法工作,所以协调器的程序设计要考虑到的因素比较多,也要全面,既要顾及到控制现场的终端节点的控制,也要顾及到数据的处理等等。协调器的程序执行流程图如图4所示。

受移动网络影响,GPRS的网络通信存在延时,GPRS发送数据给远程的服务器时,有可能多次发送的数据在服务器端是集中在同一时间接收;从服务器发送过来的数据也可能集中在同一时间被GPRS所接受。为了解决这个问题,使数据准确被接收,减少数据的误处理和对ZigBee网络节点的误控制,必须对收发的数据定义相应的数据格式。协调器打包后的数据格式如图5所示,帧头和帧尾都是3个相同的字节0xaa。远程服务器发送给ZigBee网络的控制指令的数据帧格式如图6所示。帧头和帧尾都是0xff,控制指令包含2个字节的节点网络地址和1个字节的实际控制指令,0x00和0x01分别表示关闭和打开对于节点的灌溉喷头。

图5 发送给服务器的数据帧

Fig.5 The data frame sent to the server

图6 发送给ZigBee网络的控制指令

Fig.6 The control command sent to the ZigBee network

4.2 传感器节点的程序设计

传感器节点是整个系统的“神经末梢”,它实时地采集土壤湿度、空气温度和电磁阀开关状态,并每隔30s时间把采集的数据通过无线的方式传输给中心处理器。传感器随时等待接收中心处理器发送过来的控制指令,接收到控制指令时就按照要求控制灌溉装置的电磁阀。传感器程序 运行的流程图如图7所示。

4.3 服务器控制软件设计

服务器控制软件和客户端控制软件是基于Visual C++ 6.0开发环境所设计开发的。服务器的主要功能是把控制现场发送过来的数据帧进行解析,然后存进数据库并显示在软件的控制界面,服务器控制软件可以根据时间、节点序号或节点地址等信息查询相关节点的历史数据和当前数据,方便管理人员分析。如果有客户端控制软件连接在服务器上,那么服务器还要把所接受的数据帧发送给客户端计算机。在编写服务器控制软件的时候,定义了一个链表指针用于存放GPRS的套接字和其他客户端计算机的套接字,链表如图8所示。

在链表中,定义GPRS的套接字存放在第一个位置,其他的位置存放客户端控制软件的套接字。系统正常运行的时候,服务器控制软件接收到第1个套接字发送过来的数据后,按照前面的过程处理后把数据帧发送给除了GPRS之外的其他客户端;当服务器接收到链表第2个或者第2个指针之后的客户端所发送过来的控制指令时,服务器控制软件直接把该控制指令转发给链表中第1个客户端,也就是发送给控制现场的GPRS,GPRS通过RS232传输给ZigBee网络协调器,由协调器对该指令进行相应的操作。服务器控制软件的流程图如图9所示。

整个控制软件系统是以服务器控制软件为中心,控制现场和客户端控制软件之间的通信要经过服务器中转,所以控制软件系统中,服务器控制软件起到核心的作用,设计开发的时候要考虑到的方面很多,各种性能指标的要求也比较高。

5 结束语

在当前全球水资源越来越紧张,节约水资源不断被提倡的时代,这样的灌溉系统将会为节约水资源、节约人力成本和精确监控作物的生长环境等起到很大的作用。农业生产实现无人化、智能化将是农业发展的一个趋势。将来的农业生产将会是一个个集智能化、机械化、网络化于一身的复杂、高效及节约资源的农业生产控制系统。这样的控制系统对灌溉管理人员的素质要求也会越来越高。

参考文献

[1]任振江.园林树木的灌溉方法及灌溉水源[J].河北林业科技,2010(1):49-50.

[2]冯友兵,张荣标,沈敏.面向精确灌溉的无线传感器网络构建[J].农业机械学报,2009(1):56-59.

[3]金纯,罗祖秋,罗凤,等.ZigBee技术基础及案例分析[M].北京:国防工业出版社,2008:2-4.

[4]高守玮,吴灿阳.ZigBee技术实践教程—基于CC2430/31的无线传感器网络解决方案[M].北京:北京航空航天大学出版社,2009:48-49.

[5]ZigBee Alliance.ZigBee Specification-2006[S].

无线智能终端 篇8

1 医用无线终端的现有方案

1.1 MCA方案

MCA是英文mobileclini cal assis tan t (移动临床助理)的缩写,MCA方案以Intel为基础构架,属于医用专业的便携式电脑,主要应用于医疗业务中,具体包括RFID的标签阅读、临床记录与拍照、用药管理以及临床医嘱等。MCA方案具有性能稳定、便捷、待机时间长、设计人性化、防水等优势,但同时也具有价格昂贵、没有匹配的医疗系统与键盘功能等劣势,所以在医院的信息系统中一般不能直接使用。

1.2 EDA与PDA方案

EDA为企业服务,是英文enterprisedigitalassis tan t(企业数据助理) 的缩写,PDA为个人服务,是英文per son aldigitalassis tan t(个人数据助理)的缩写。EDA与PDA都具有方便携带、质量适中、可以摄影、扫描等功能,与PDA相比,EDA具有较强的处理效率、安全性、专业性与稳定性,因此,为了满足医疗业务的多样性与复杂性,EDA方案在医用的范围更广泛。但同时,两种方案都存在诸多缺陷,如解析度差、屏幕小、需使用触控笔等,因而无法实现护理操作的简单化。

1.3 无线查房车方案

在结构上,无线查房车主要包括活动车架、UPS、集成计算机、伸缩抽屉、伸缩键盘与鼠标、显示器等。医生的查房车会配置放病例的支架,护理的查房车则配置了污物桶、药盒抽屉与器械抽屉。无线查房车的内置电脑一般使用W ind ows的操作系统,与医院的信息系统可以通用,因此,此方案具有上手容易、系统延续性较好等优势,在各大医院中被广泛使用。同时,无线查房车也具有内置电脑维修困难、体积过大、电池损耗严重等劣势。

1.4 便携式电脑查房车方案

与传统的无线查房车相比,此方案具有结构简单、价格优惠、维护成本低等一系列优势,不仅用便携式电脑替换了原来的集成电脑,更有效改善了查房车的移动性与尺寸。

1.5 平板电脑

1)W ind ows方案

“平板电脑”的概念最早由微软创始人比尔·盖茨提出,但早期所使用的x86 版本中的W ind ows系统,具有待机时间短、耗能高、笨重。需使用点触笔等一系列劣势,没有将计算机的操作性与便携性充分体现出来,因而不被市场认可。随着微软系统的不断发展,现如今设计的W ind ows8 操作系统在待机时间与质量上有了十分明显的进步,并在国内许多医院中广泛使用,因而W ind ows方案在程序上具有超强的移植性。

2)Android方案

Android将Linux作为开发源代码的基础,最开始主要应用于手机中,随着开发与改良不断深入,涉及的领域也逐渐扩宽,现如今,Android系统的平板电脑已成为是i Pad的竞争者。在Android中利用了ARM的构架,使平板电脑在结构上更加轻薄,具有显著的便携性,同时Android系统的平板电脑也采用了开放性极强的开发环境与操作系统,在价格上也更具优势。另外,随着开发厂商的不断增多,使得Android系统的平板电脑在选择类型上也不断增多。与此同时,开发商也有针对性的开发了Android方案的医院信息系统。

3)i Pad方案

2010年,苹果公司推出了平板电脑—— i Pad ,被定位于便携电脑与智能手机之间。 i Pad具有便携性强、待机时间长、全屏触摸、速度快等优势,因而深受人们的喜爱,医疗领域在医疗与护理业务上也尝试使用i Pad ,国外的一些国家,i Pad被逐渐应用于各种各样的医疗现场,如家庭医疗、说明患者病情、手术等。与此同时,也出现了一些与医疗相匹配的应有程序,包括游览与检索医疗图像等。

2 对比医用无线终端的现有方案

2.1 操作性

便携式电脑查房车所采用的医院信息系统与台式电脑相同,并保留了鼠标与键盘的功能,使医护人员更容易适应与操作;EDA与MCA的界面十分有限,其输入方式为触控笔,因而操作性不强;平板电脑虽然尺寸有限,但质量与性能特别高,图像在屏幕上显示的效果非常好,其输入方式为手写触控,完全符合人们的操作习惯与使用需求,因而平板电脑具备较强的可操作性。

2.2 便携性与移动性

一般来说,医用无线终端设备是传统台式电脑的功能补充和延伸,其优势主要表现为较强的移动性与便携性。随着无线网络的普及,医护人员在查房诊断或记录病例的过程中,能够全面、准确、及时地掌握患者信息,并与患者进行有效的沟通与交流。便携式电脑查房车过于笨重,移动性较差;MCA、EDA以及平板电脑都可以随时携带,具有较强的移动性与便携式。

2.3 系统性能

MCA、移动查房车以及便携式查房车均采用了通用性高的W ind ows操作系统与性能极高的Intel处理器,因此,以上三种方案都具备较强的系统性能与程序移植性。 W ind ows平板电脑同时采用了ARM与Intel两种处理器,不仅系统性能得到保证,在程序移植方面也具有极强的优势;EDA与PDA由于采用了W ind ows Mobile操作系统与主频性能较低的Intel处理器,系统性能相较于其他方案来说比较低,同时,程序与需要另外开发,因而程序的移植性能也较差;Android平板电脑与i Pad均采用了ARM构架,不仅能充分保证其系统性能,还能使程序得以流畅运行,但其程序与医疗机构的信息系统不相同,也需要进行重新开发。

3 讨论

就目前而言,许多医院应用的无线终端方案为EDA、便携式电脑查房车与无线查房车。其中,查房车在移动性方面较弱,主要适用于医生工作站的移动系统;EDA具有较强的移动性与便携性,可广泛应用于临床护理系统与通用条码管理系统,包括物资管理、输液管理以及药物管理等,并且应用于医疗和护理之间的无线终端设备无法替换。MCA与EDA是结合医疗与护理的实际需求而专门设计的移动设备,但二者都需要使用触控笔,不仅操作不方便,价格也十分昂贵,因而并没有被广泛使用。平板电脑的价格较低,操作性极强,并能满足物资与药物管理、医疗以及护理等方面的不同需求,因而被广泛应用于医疗机构中。与此同时,平板电脑还有多种系统的选择,且各有优势,都能满足医疗机构中不同的应用需求,Android平台还具有一致性,能使医院实现无线管理系统之间的互用。

4 结束语

智能液晶无线测视力仪 篇9

一、功能及指标

本项目主要是制作一个可以无线向电脑传输采集数据的液晶无线测视力仪器。分为四个部分组成:射频采集IC卡信息部分, 无线测试手柄部分, 17寸液晶屏, 电脑显示。

硬件设计部分如图所示:

二、实现原理

该产品用51单片机进行3部分的通信与数据采集。

1. 用户的IC卡储存数据, 通过IC卡读写器与电脑进行通信, 电脑接收数据后通过蓝牙模块对与STC10F08XE单片机相连的蓝牙模块进行通信。单片机进行判断后驱动VGA模块, 对液晶屏上显示的测试字母大小进行初始化。

2. 手柄部分由SCT89C52单片机, 按钮与NRF905无线模块组成, 用户按动按钮, 发动信息, 相应的STC10F08XE单片机与NRF905相连, 进行信息接收与判断。

3. 测试结束后, 显示器清屏, 通过蓝牙发送数据到电脑。电脑将数据进行分析判断。

4. 测试者再次在IC卡读写器上刷卡记录测试数据, 即完成视力检测。

三、软件流程

按照初始化数值, 液晶屏开始显示相应大小的字符。用户用手柄发送上下左右的信息, 每次判断按两遍, 传输给单片机, 单片机判断正确与否。首先判断是否有判断正确过的信息, 若无, 则一直放大。若有, 正确时, 字符减小0.1度的大小, 若错误, 继续显示原大小, 若同一等级字符错误超过两次, 则放大字符。若再错误两次, 则停止测量, 输出最终值。

四、模块分述

1. 控制部分

控制部分的主体是51单片机。在单片机选择方面, 手柄部分我们使用的型号STC89C52.主控部分我们选择STC10F08XE单片机。STC89C52单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器, 具有8K在系统可编程Flash存储器。STC10F08XE单片机指令代码完全兼容传统8051, 但速度快8-12倍。本系统中运用STC89C52单片机连接NRF905模块以及四个按钮作为手柄控制。主动单片机连接VGA模块以及NRF905模块, 分别与控制手柄和电脑进行通信以及负责VGA图像的显示程序。经过测试, 速度已经能够满足需求, 精度同时也能保障。

2. VGA模块

VGA640480是一块用于普通单片机控制VGA显示器显示各种图形的控制板。采用8位并行总线进行图像图形数据传送。可以写入某点的坐标值以及颜色值在液晶屏上得到显示, 通过各种函数就可以实现画线, 绘制图片等功能。本装置就是通过VGA模块再根据手势传回来的信息判断, 显示不同大小的图像。

3. 蓝牙模块

本装置运用了一对蓝牙以及一个usb转ttl转接板, 主蓝牙连接TTL转接板后通过USB连接电脑, 从蓝牙连接STC10F08XE单片机, 进行电脑与单片机之间的数据传输。

4. NRF905无线模块

NRF905无线模块在433Mhz开放ISM频段免许可证使用, 接收发送功能合一, 收发完成会自动发送中断标志。内置SPI接口, 也可通过I/O口模拟SPI实现。最高SPI时钟可达10M, IO口可接5V电平。它采用高精度10ppm晶振及品牌TDK阻容元件, 性能更优, 工作更稳定。它的发射速率为5 0 Kbps, 外置433MHz天线, 空旷通讯距离可达200-300米, 室内通信3-6层可实现可靠通信, 抗干扰性能强

5. IC卡读卡器

读写卡器功能:采用的读写卡器带有蜂鸣器和8位LED显示, 读写器和射频卡之间的数据传输采用加密算法, 同时卡和设备双向验证, 通信错误自动侦测。能防冲突, 可同时处理多张射频卡, 具有完整的读写卡功能并且能通过485口可实现多机通信。

6. 液晶显示屏

本液晶屏屏幕大小为17寸, 具有VGA接线, 电源线等。VGA接口与VGA模块上的接口相配。并且可以根据不同的需求对液晶屏进行调换。本设计支持15寸至22寸的液晶显示屏。

五、结束语

本装置的最大亮点是能够无线将测试数据传输给电脑, 也可以进行无线联网, 多个设备工作, 因此有更高的适用性, 能支持多台设备同时工作。同时我们的液晶屏可以支持15到22寸的液晶屏, 以适应不同的场合需求。装置显示字符方向随机, 也能能够从一定程度上防止作弊现象。并且测试的距离能够在一定精度范围内根据用户需求修改, 能够节省设备安放以及用户测量的空间。并且经过我们测试, 装备精度可以达到百分之九十五以上。数据传输回电脑后, 后期可以建设一个网站, 对数据进行分析, 向用户人性化地发送保健信息等。

参考文献

[1]李荣正《PIC单片机在视力测试仪中应用》上海, 上海工程技术大学学报, 2003年03期

[2]张亚平, 贺占庄《基于FPGA的VGA显示模块设计》陕西, 计算机技术与发展, 2007年06期

[3]李蕾, 张福勇《单片机电子视力计的研制》天津医疗卫生装备, 2004年06期

[4]封士玉《智能视力表的研制》中国医疗设备, 2009年02期

[5]陈松《基于单片机的蓝牙应用系统的设计》辽宁, 辽东学院学报 (自然科学版) , 2008年04期

语音无线遥控智能小车设计 篇10

语音控制智能小车的设计方案主要采用语音识别[1]控制模块通过无线传输信号来控制小车的运动, 同时检测小车周围的环境, 采集相关信息。与大多数“智能小车”一样, 这里主要使用的是8位高性能51单片机来进行控制, 然而也很容易被16或32位系列的嵌入式[2]单片机代替控制。本文设计融合了电脑软件、无线通信、语音识别、电机驱动、红外光避障和温度采集等技术, 具有了语音识别系统的特点。传统的小车都是使用遥控器进行控制, 基本上没有使用语音来进行控制, 本设计也算是一次新的尝试。随着社会的不断发展, 人们可能会在小车的控制上有更新的设计思想。原来的红外无线遥控[3]技术不但受到距离的限制, 而且也远没语音控制更方便和智能, 无线通信使小车具备远程操控的能力, 这是红外通信望尘莫及的。此外, 本方案小车控制采用了红外避障模块, 可以自动躲避前方障碍物, 调整运动路线, 使用的51单片机具有极丰富的外设扩展, 这为以后小车功能升级和扩展奠定了很好的基础。

1总体设计方案

语音识别控制智能小车设计方案需要达到的目的是使用语音识别控制模块, 通过无线传输模块与小车控制端进行远距离通信, 使用红外避障[4]模块来躲避障碍物, 从而灵活控制小车的运动轨迹, 并采集小车的速度和温度, 时刻监测小车周围的环境。总体设计方案如图1所示。

1. 1硬件系统设计

硬件设计部分就是整个设计的外观, 所有功能的实现都要靠硬件展现在我们的面前, 它主要由电源模块、小车系统控制模块、电机驱动[5]模块、语音识别控制模块、无线发送与接收模块、红外避障模块和温度采集模块等构成。

1. 1. 1电源模块

采用4支1. 5 V电池单电源供电, 但6 V的电压太小不能同时给单片机与电机供电。然而可以利用驱动板的电源输出功能代替电池供电, 减少6 V的不稳定性和不安全性。

1. 1. 2系统控制模块

系统板的主 控制器采 用的是STC公司的STC89C52单片机, 它的内部资源比ATMEL公司的单片机要丰富的多, 采取5 V供电, 晶振可选择并支持80 M晶振, 核心芯片内部结构包括512 B的SDRAM、8 K的Flash只读存储器可重复擦写1 000次、1 K的EEPROM、6个中断源、2个基本定时器和32个普通输入输出I / O口等。

1. 1. 3无线发送与接收模块

无线发送与接收模块采用台湾普城公司生产的一款通用的编/解码集成芯片PT2262 /2272。它有很多用途, 比如在无线电通信设备中, 这款芯片常用作地址编码的识别。PT2262 /2272芯片一共可提供531 441个地址码选择, 就因为它具有可达到12位的地址管脚, 并且PT2262提供了6位数据端管脚, 芯片的第17脚是用来将设定的地址码和数据码以串行方式从此口输出, 可用于无线电[6]遥控发射电路。用户可以在PCB板上直接将地址引脚与L或H相连, 从而实现地址设置。PT2262与PT2272地址设置要完全一样。

1. 1. 4语音识别控制模块

本模块是用来将语音识别模块接收的语音信号通过STC10L08XE单片机的I/O口发送出去[7,8]。当外界传来语音信号时, 语音模块通过咪头接收到语音信息, 将其传给语音芯片LD3320进行处理, 将识别后的信号传给单片机, 单片机再将其通过I/O口输出, 只要输出端接上相应的硬件就可以达到驱动效果。语音识别模块如图2所示。

1. 2软件系统设计

系统主程序如图3所示。

1. 3扩展说明

本设计除了已达到的效果外, 后期经过进一步改进, 应该还可以添加可行的如下功能: 1通过测速模块采集小车的转速并显示在液晶显示屏上[9];2采用温度采集模块可以时刻监控周围环境的温度; 3利用超声波[10]模块进行测距。

2方案难点及关键技术

方案难点如下:

1小车的长时间运动需要消耗电能, 经常需要给电池充电, 没有达到要求的电压时还会出现不正常问题;

2语音识别技术还没有达到很成熟的地步, 很难排除环境干扰等因素, 有时会出现失控的局面。

关键技术如下:

1提供合适且稳定的电源给系统供电, 让其正常工作;

2了解语音信号的识别原理和过程[11];

3普通模式和口令模式2种语音识别模式的区别, 各自的作用和好处;

4掌握远距离信号传输的无线通信技术。

3系统仿真与结果分析

3. 1小车整体外观

语音无线遥控智能小车整体外观如图4和图5所示, 系统由小车底板和硬件模块组成, 小车控制电路放在小车上。小车控制器主要包括电机控制、红外避障、单片机核心板、无线发送与接收、语音识别控制和电源模块等部分组成。

3. 2系统调试

3. 2. 1硬件调试

按照仿真成功的电路图组装系统。1先是视检, 检查焊接好的系统板中是否存在明显的虚焊或漏焊情况; 2用万用表的欧姆档, 测各个主要连接中是否有虚焊或短路的情况; 3在给系统加电时, 如果发现电源输出的电压明显偏低或不正常时, 要立刻断电检查电路中是否有短路情况; 4在系统中各模块的供电正常和电路中不存在短路时, 再测试各个模块的功能是否能实现, 最后把各个调试正常的模块连接起来, 组成一个完整的系统, 等待软件的测试。

3. 2. 2软件调试

软件调试主要是在硬件调试完成后, 编写代码来测试各个功能模块能否与单片机进行正常通信, 最后检测整个系统是否能够正常工作。

3. 3测试结果分析

实物调试步骤如下:

1首先采用应答式训练, 每条指令的训练次数为2次, 每一条命令的训练过程都是一样的, 以“前进”为例说明: 步骤1: 小车提示“前进”; 步骤2: 告诉小车“前进”; 步骤3: 小车提示“请再说一遍” ( 重复训练提示音) ; 步骤4: 再次告诉小车“前进” ( 重复训练一次) 。这是一个完整的训练过程, 如果训练成功, 小车会自动进入下一条指令的训练, 并会提示下一条指令对应的动作; 如果没有训练成功, 小车会提示“说什么暗语呀”或者“没有听到任何声音”等信息, 需要重复上述的4个步骤, 直到成功为止。整个训练过程依次为: 前进—后退—左拐—右拐—停下。

2采用口令式直接对小车说前进, 或者倒车、左拐和右拐等, 小车如果识别出指令会有一个回应信号, 告之它要执行的动作, 然后执行该动作。如果想要小车执行其他动作, 直接告诉小车将要执行动作对应的指令即可。

通过与其他同类型的设计分析比较, 具有以下优势:

1目前玩具正向着智能化、人性化和廉价化的方向发展, 此款语音无线遥控智能小车符合玩具小车的发展趋势, 整个硬件电路大概在200元左右, 如果批量生产, 成本可降至60元左右, 和市场上的遥控小车相比, 具有很大的市场潜力, 它不仅可以应用于玩具市场, 对汽车自动行驶性能的研究也有很大的帮助;

2和SPCE061A单片机相比, 更适合升级和再度开发, 主要由单片机和语音识别芯片模块组成, 可以灵活选型, 满足市场要求;

3加了无线通信模块后, 可以让通信距离大幅度提高, 使控制变得更加自由。

4结束语

通过反复 调试, 实现了控 制电路以STC89C52RC单片机为核心, 语音识别模块和小车驱动模块的连接, 小车预想的功能, 完成了系统的架构。方案的意义在于将语音识别技术、无线通信技术和单片机技术有效结合, 突出体现了语音识别系统的含义, 未来必将广泛应用于社会生活和生产中。方案的应用领域主要有车载语音系统和电话语音识别声讯系统等。

参考文献

[1]孙恒, 李春.嵌入式语音识别系统的研究[J].计算机与现代化, 2003 (6) :20-23.

[2]怯肇乾.嵌入式系统硬件体系设计[M].北京:航空航天大学出版社, 2007.

[3]王利红.基于红外传感智能巡线机器人研究与设计[J].微计算机信息, 2008 (29) :160-161.

[4]杨永辉.智能小车的多传感器数据融合[J].现代电子技术, 2005 (6) :3-6.

[5]张立.电动小车的循迹[J].电子世界, 2004 (6) :45-48.

[6]侯天星, 李学华.基于nRF2401的无线数据传输系统[J].中国农学通报, 2009 (5) :258-263.

[7]张震宇, 王华.基于凌阳单片机的语音识别技术及应用[J].微计算机信息, 2007 (23) :2-8.

[8]徐文娟, 张晓云.多通道同步语音数据采集系统设计分析[J].无线电工程, 2012, 42 (6) :19-21.

[9]汤莉莉, 黄伟, 王春波, 等.基于Cortex-M3单片机的Wi Fi物联网小车的设计[J].无线电工程, 2014, 44 (4) :58-61.

[10]徐科军.传感器与检测技术[M].北京:电子工业出版社, 2007.

无线遥控多功能智能汽车坐垫 篇11

1.通风制冷功能。在炎热的夏天,即使开着空调,背部还是感到不透气,容易出汗,无线遥控智能汽车坐垫的通风制冷功能,可以瞬间散热,迅速吹走背部臀部热气,时刻保持干爽舒适,当您长时间坐着开车,背部和臀部长期与座椅接触,容易出汗,汗水与热量无法排出,会引起痔疮、前列腺炎、湿疹和妇科疾病等。本坐垫采用德国进口风机专利气流循环技术,吹气抽气同时运行,内置5个风机,即开即凉!坐垫皮革打孔吹风透气,背部内置两个0.5安培的风机,底部内置两个0.3安培的风机,透气板能让风更均匀地吹到每个角落。

2.加热功能。无线遥控,未上车,先加热,15秒速热,这个冬天不再寒冷!无线遥控智能汽车坐垫采用微电脑智能调控,冷暖按摩功能三合一,四季通用,采用纳米金属发热丝,导热速度最快,消耗电能最少,15秒速热,2分钟可达45℃,座垫均匀散发暖气,恒温保暖。

3.震动按摩功能。让您立刻拥有百万豪车等级功能,有三个模式,连续按摩键即可切换模式,腰背按摩驱赶疲劳,边加热边按摩,让您温暖舒适,在寒冷冬天,长时间驾车,腰背难免会酸痛,血液循环变差,酸痛感会更加明显,加热与按摩可以明显加速血液循环和舒缓腰部疲劳,开车的您需要一个贴心的坐垫,为您的健康加加油!

座垫采用耐磨PU皮制作,硅胶防滑底,重量3公斤左右,尺寸158厘米×55厘米,四种颜色:红黑色、米色、棕色、棕拼黑任选,产品电压12伏,邮购价格598元一个(包邮快递),全套包括后座1580元(9公斤左右,后座为普通座垫,前面两个独立遥控,各配遥控钥匙),非人为损坏,质量保修一年!

邮购地址:江西省南昌市蓼洲街2号附1号农村百事通读者服务部

邮编:300009

智能手机牵引无线网络时代 篇12

何谓智能手机?它是类似个人电脑的手机, 具有独立的操作系统, 可以由用户自行安装软件包括游戏等第三方服务商提供的程序, 通过此类程序能不断扩充手机的功能, 并可通过移动通信网络实现无线网络接入。因此有人大胆出言, 智能手机浪潮不仅有可能终结PC时代, 甚或终结平板电脑时代, 听来简直难以令人置信!苹果公司红得发紫, 如今市值已突被5000亿美元, 现金比美国政府还多, 可谓富可敌国。它的拳头产品正是自己不断创新以i Phone为代表的智能手机和以i Pad为代表的平板电脑, 两大产品都在勇猛发展, 下一代i Pad—“The new i Pad”3月出售, 新一代智能手机—i Phone 5也将于近期推出, 但仔细观看苹果公司的营收, 智能手机无疑更胜一筹, 占有更大的比重。业界人士认为, 苹果公司可能会让不同更新版本的i Phone和i Pad继续渗透市场一段时间, 但未来苹果还有三星等其他厂商很有可能会推出智能手机和平板电脑相整合的所谓“Phone Pad”或“Smart Pad”产品, 有说三星新推的Galaxy Note手机, 便号称既是智能手机也是平板电脑, 它釆用Android 2.3操作系统, 功能涵盖记事本、游戏机、数码相机、录像机、音乐播放及联网等, 那消费者何必再去单独购买平板电脑呢。此外, 还说智能手机将是裸视3D发展的绝佳平台, 从而掀起裸视3D风潮, 智能手机还可能是移动游戏机的终结者, 等等。

据报道, 今年3月, 我国手机用户数量已超过10亿, 人口普及率达75%, 但还低于世界的近80%, 且2014年可望达到全球平均每人一部的水平。可见, 手机已成现代人们生活的必需品, 没有了它就会十分不方便, 国外有关调查说, 大多数人出门必带手机, 其比例甚至超过了必带钱的人。2011年, 世界手机出货量比上年增长14%, 达15.5亿部, 当年智能手机更激增62%, 达4.9亿部, 不过仍仅占全部手机的31%, 功能手机还占大多数, 但智能手机未来会以更快的速度发展, 预计2015年将达近10.3亿部, 所占比重提高到54.4%, 首次超过功能手机。智能手机又分高端和低端两种, 主要是软硬件配置有别, 价廉 (100美元以下) 是低端智能手机的最大特色, 例如抢得先机、广销世界各地的三星低端智能手机即配有3G单芯片和免费下载的操作系统, 主要是Android系统, 藉此打开中、印、南亚、非洲等新兴经济市场, 这是智能手机走向大众化的关键。据IHS i Suppli公司报道, 2010~15年间低端智能手机出货量将以年均115%的高速度成长, 而中高端机则为16%, 略逊一筹。低端智能手机将成智能手机市场主流, 引导市场发展, 国内外许多厂商都在争先恐后地进军这一市场, 以便分得一杯羹。

智能手机还正驱动电子基础器件的前进, 世界手机采用的半导体早已超过550亿美元, 约占总半导体市场的18%, 预计2015年可望增长到800亿美元, 且一代代智能手机争相采用最先进的半导体技术, 无疑未来几年内将成为拉抬半导体业前进的最有力引擎。尽管平板电视仍是平板显示器市场的主力, 但在智能手机和平板电脑的快速增长下, 大型面板有逐渐向中小型转变之势, 夏普、三星、LG、奇美、友达等各大公司纷纷向中小型面板业务倾斜, 加大了开发和生产力度。智能手机还是匡扶先进面板—AMOLED (有源矩阵发光二极管) 发展的先导和主力, 该面板2011年营收即达到169%的爆发性成长, 计约34亿美元, 出货量9000万片, 三星强势出头, 其他厂商也紧随不舍, 正逐渐拉高产量。由于AMOLED不采用玻璃, 以可弯曲塑料为基板, 从此手机将不怕摔撞, 且可任意弯曲, 达到轻巧、超薄、折叠等前所未有的优良特性。

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