沦文-智能家居安防系统设计与实现 54页摘 要 智能家居给人们生活带来便利的同时也产生了巨大的社会经济效益，但是配套的安 全防范技术一直是制约其安全性和智能化程度的关键因素。本文基于多元特征融合的身 份识别方法，结合GPS定位导航、移动物体监测、流媒体远程监控、ZigBee无线传感 网络、web Server等技术，提出了一套完整的智能家居安防系统解决方案。 传统的智能家居安防系统功能单一，智能化程度低下。本文首先提出一种基于多元 生物特征融合技术的身份识别方法，在系统兼容性和智能化程度上都有大幅提高，同时 支持各种特征任意组合形式，极大提高了系统的灵活性和普适性：引入GPS，通过自行 开发的GPS定位设备实现实时定位、轨迹回放、地图导航等功能；定点监控方面提供 流媒体实时监控、移动物体监测两套解决方案，满足了不同用户的需求；环境监测方面 引入ZigBee技术，降低了监控模块的功耗、同时支持任意布设监控模块；最后创造性 的架设Web服务器作为各个子系统的功能延伸和扩展，极大的方便了用户，提升了系 统的应用价值。 本文详细阐述了智能家居安防系统的软硬件结构框架，重点介绍了多元特征融合身 份识别方法，系统的阐述了软硬件选型、技术方案论证和各个功能模块的实现方法。最 终经过比较完备的测试，证明本系统达到了预期设计目标。 关键词：智能家居；安防系统；多生物特征识别；GPS；ZigBee
标签： 智能家居
上传时间： 2022-03-11
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单片机属于一种微控制器,在很多领域都有广泛的应用。根据地震前兆水温观测的实际工作需要,设计了一种基于单片机的温度采集与无线传输系统,系统控制内核为STC89C52,结合DS18B20单线数字温度传感器,对温度数据进行采集和传输,并通过LLED数码管实时显示。无线传输系统方面,选择ZigBee无线通讯模块,能够实现单片机和上位机PC端数据的有效传输。
上传时间： 2022-03-28
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随着智能手机屏幕越来越大，功能越来越多，耗电量越来越大，手机充电也越来越频繁。杂乱的数据线和频繁的插拔使人们对充电过程感到不胜其烦，不仅如此，频繁的插拔还容易引起手机充电接口的损坏，因此，人们需要一种更加便捷可靠的充电方法。手机无线充电技术是一种依靠空间磁场耦合将供电端的电能传输给手机电池从而对其进行充电的技术，这是一种全新的充电方法，克服了传统手机充电方法的弊端，可以使充电更加灵活、方便、安全。这种新的充电方法具有广阔的发展和应用前景，日前已受到了相关研究机构和企业的高度关注，且已有一些相关产品面市。本文通过对无线充电技术的原理、电路、通信及耦合机构等方面进行研究，设计了一种用于手机的无线充电系统。本文所做的研究工作对无线充电技术的推广和应用有一定的促进作用，能为未来无线充电系统的设计提供一些参考和借鉴本文的主要研究工作有：闸述了无线充电系统的工作原理及系统的基本结构，分析了手机无线充电系统的需求，并提出了系统的主要设计要求：设计了系统的主电路和谐振电路，完成了控制芯片的选型，并阐述了系统的控制方法和流程；为了使接收端可以将其功率需求及充电状态等信息反馈回发射端，以实现更准确的控制，设计了从接收端到发射端的单向通信信号调制电路以及相关的数据包时序、格式和编码方式等，并用 Simulink对信号调制电路进行仿真，以验证信号调制电路的调制效果；为了克服传统的绕线式稠合机构成本高、制作和装配工艺复杂、一致性不好等缺点，减轻耦合机构重量，并提高其可靠性，设计了一种PCB耦合机构：为了验证所设计的手机无线充电系统的性能，搭建了一个实验系统，实验结果表明所设计的系统满足一般的工程要求。关键词：手机无线充电，磁场耦合，单向通信，PCB耦合机构
标签： 无线充电
上传时间： 2022-03-30
上传用户：zhanglei193
论文介绍了当前流行的几种无线充电技术，并提出了一种带金属物体检测的多线圈无线充电系统的设计方案该方案采用电磁感应的技术原理，具有成本低、效率高等特点。另外，相比于其他电磁感应技术的无线充电方案，本文方案的特点是低功耗、多线圈及带金属物体检测功能硬件方面，本文提出的无线充电系统采用美国德州仪器公司的BQ500410A及BQ51013B作为发射端电路和接收端电路的主控部分，并辅以MSP430G2101实现低功耗电路为了扩大负载设备的充电面积，发射端电路采用三线圈的方案，自动选择最优的线圈来提供能量传输通道。此外，本文方案还设计了寄生金属物体检测及外来物体检测功能，避免了能量传输通道上存在的金属物体产生的涡流发热对无线充电系统的影响。软件方面，本文采用“反向散播调制技术”进行信号调制，并定义了物理层、数据链路层、逻辑层协议，规范了发射端电路与接收端电路之问数据通信。在传输功率控制方面，本文采用的是离散PID控制算法，并结合动态整流控制算法提高系统的瞬态响应速度。最后，本文测试了上述软硬件设计的主要功能，证实了本文设计方案的可行性关键词：无线充电、电磁感应、低功耗、金属物体检测、多线圈
标签： 无线充电系统
上传时间： 2022-04-02
上传用户：XuVshu
温度、湿度检测在工农业生产、医学研究等科研工作中具有非常重要的地位。温度、湿度是科研工作中相当重要的参数，如何准确地测量、并且进行数据分析、统计，对科研工作的开展和科研结果的发布有着极其重要的影响。本论文就实际工作需要，解决工作中的实际问题，希望能够利用虚拟仪器构建一套远程温、湿度控制系统。文中首先简要介绍虚拟仪器的概念、特点，概述了虚拟仪器的现状及其未来的发展，并将它与传统的仪器进行了比较，突出了虚拟仪器的优点，同时也涉及了目前应用最广泛，最具有优势的虚拟仪器编程软件LabVIEW的特点及编程方法。 为了能够构建一套稳定可靠的温、湿度控制系统，确保实验数据的准确性和统计的方便与合理，本文重点介绍利用LabVIEW语言开发出一套温、湿度控制系统，该系统以铂电阻作为温度传感器；电容式传感器作为湿度敏感元件，采用美国的NI公司的数据采集卡USB-6008采集温度、湿度信号，通过Internet网络可以实时的监测和控制温、湿度的变化，通过对采集到的数据进行分析和处理，实现数据的报表打印、数据的远程共享，温、湿度的上、下限报警等等。 利用温、湿度传感器和数据采集卡检测温室内温度和湿度参数变化，实现了实验数据的自动采集。针对温室控制过程中温度和湿度存在耦合问题，运用了模糊解耦控制。在模糊解耦控制过程中，根据长期的实践经验总结，制定出了较为合理的温湿度隶属度函数表和模糊解耦控制规则输出表。在去模糊化的过程中，为了便于软件实现，根据Mamdani型模糊推理算法用MATLAB语言编写出了模糊决策表的输出程序。采用目前国际上流行的虚拟仪器技术，进行了计算机测控系统的设计，与传统测试中采用的多参数分别用单个仪器检测、数据单独汇总处理的方式，或基于单片机的数据采集处理系统相比，虚拟仪器技术的应用大大提高了检测和控制的精度，提高了数据处理的速度，并增强了系统的通用性、可靠性、可维护性和可扩展性。采用LabVIEW虚拟仪器开发平台和模块化设计方法，实现了环境参数的实时获取、采集信息的实时显示、控制信号的准确输出及数据的自动处理，减少了人为干预，增加了测控过程的稳定性，避免人为的读数误差和计算误差。在系统试验研究阶段，对系统温湿度参数的自动采集进行试验设计和试验结果分析，从数...
上传时间： 2022-05-25
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作为一种全新的探测技术，激光雷达已广泛应用于大气、陆地、海洋探测、空中交会对接、侦察成像、化学试剂探测等领域。与传统雷达技术相比，激光雷达是一种通过发射特定波长的激光，处理并分析回波信号，实现目标探测的技术，具有高测量精度、精细的时间和空间分辨率，以及极大的探测距离等优点，目前已成为一种重要的探测手段。激光雷达探测系统需采用硬件电路实现系统的控制以及回波信号的处理、分析，从而实现目标距离、速度、姿态等参数的测量，因此研制高速、高精度、性能稳定、性价比高、保密性强的处理电路，对提升激光雷达探测系统的整体性能有着十分重要的意义。 激光雷达系统控制及信号处理电路有多种实现方案，传统的MCU实现方案较为普遍，但受线程的带宽限制，且难以提高系统的精度与复杂性；采用 FPGA、ARM或DSP实现信号处理架构，一定程度上提高了系统的带宽与复杂度，但成本较高，功耗较大，且开发周期较长。针对目前激光目标探测系统中，对系统控制复杂度，信号处理实时性，整体性能与功耗等要求，论文提出了一种基于 CPLD与MCU架构的电路改进方案。该方案采用高速并行的现场可编程PLD器件，完成相关电路的控制与回波信号的实时处理、分析；同时选用线程处理优势较强的MCU，实现相关信号的控制与高速串口的收发，完成PC软件终端的通信。 本文结合所提出的基于 CPLD与 MCU架构的硬件电路设计方案，选用了Altera的MAX II CPLD器件EPM240T100C5N，以及宏晶科技公司的增强型单片机STC12LE5A60S2，实现了激光雷达系统控制及信号处理等功能。文中详细介绍了实验系统的设备资源与硬件电路的模块化设计，完成了相关外设的驱动控制，并采用 CPLD与 MCU完成了回波信号的采集、处理与分析，最终通过与所设计PC软件终端的通信，实现与硬件电路板的实时数据上传。 目前板卡在100MHz主频下工作，可完成10kHz激光器的触发，并行实现回波信号的实时处理与分析，以及921600波特率下的高速串口通信。结合激光雷达实验系统，多次进行硬件电路的测试与实验，表明本文设计的激光雷达系统控制及信号处理硬件电路功能正常，性能稳定，且功耗低，保密性强，符合设计的需求，实验证明本文所提出方案的具有一定的可...
上传时间： 2022-05-28
上传用户：xsr1983
经济的发展与技术的进步带动着人们更加渴望高品质的生活质量，作为当今产业大热门的智能家居逐渐成为市场关注的焦点，很多科技公司纷纷开发出自己的产品。不过由于浮夸的宣传，不合理的定位和高昂的价格，导致了消费者纷纷对智能家居产品望而却步，行业呈现出叫好不叫卖的现象。鉴于此种情况，本文定位于智能家居中低端产业，开发设计出一款简单实用、价格低廉的智能家居控制网关系统，目的是在于让普通人也可以享受科技发展的成果。 该网关系统综合了电子技术、计算机技术、通信技术等多种技术，从硬件和软件两个方面对控制网关进行深入研究，最终实现对家居环境远程监测的目的。 在硬件方面，该控制网关系统采用以单片机为硬件控制平台，以供电模块、时钟模块、EEPROM模块等众多外围电路模块为辅助，结合ZigBee与WiFi无线通讯技术，完成对智能家居网关系统的搭建工作。该网关系统的单片机采用功能强大、价格低廉基于ARM32位CortexTM-M3的STM32F103RCT6，它主要负责对家居环境的任务调度，智能控制;ZigBee部分采用主芯片为CC2530的无线通信模块，该模块主要包括两个部分:协调器和终端节点，终端节点除了通信部分，还包括温湿度传感器、光线传感器、烟感传感器等部分，它负责完成对数据的采集、打包和发送工作，协调器则负责把终端节点发送的数据进行重新打包然后通过串口传送给主控模块;WiFi部分采用的是价格低廉、功能实用的ESP8266WiFi通信模块，该模块有三种工作模式:STA、AP和STA/AP，使得WiFi部分兼具连接热点和发送热点两种功能，该模块负责智能家居控制单元和外界通信的工作，它通过串口和控制单元通信，然后通过WiFi网络发送接收信息。 在软件方面，控制网关采用以Keil和IAR为开发环境，以uC/OS-Ⅱ操作系统为程序运行环境，结合C语言及少量汇编语言，共同完成系统的软件控制工作。Keil和IAR作为开发环境可以进行程序检测、烧录等辅助工作，大大减轻了工作量;uC/OS-Ⅱ操作系统短小精炼、功能强大的特点，使得硬件资源可以更加合理的利用，有助于节约成本，同时也让控制网关系统可以实时多任务执行，增强了系统功能;此外充分合理利用了网络库函数资源，大大节约了学习与开发进度。...
上传时间： 2022-05-30
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1.1课题研究背景温度是关于物体冷热程度的度量，是自然界主要的物理量之一。而温度的测量是工业、农业、国防和科研等部门最普遍的测量项目，温度测量仪现已广泛应用于农业实验室，工业，环保，卫生防疫，仓储运输，博物馆，温室等领域，因此温度测量技术的研究是一个很重要的课题。而面对一些特殊的测量对象，比如在发生故障时由于电流过大或其他原因引起温度上升而导致电器损坏的强电系统，需要监测炉内温度的的旋转炉，这些系统都不能用于有线数据传输。在某些环境恶劣的工业环境，以人工方式直接操作设置仪表温度也不现实，因此采用无线方式进行温度检测尤为必要。随着无线通讯技术的发展与广泛应用，远程传输技术正朝着低功耗、多功能化、微型化、智能化、网络化、无线化的方向发展。1.2无线传感网络技术发展及现状无线传感网络技术是传感器技术、通信技术、嵌入式技术发展的产物，它将信息采集、传输和处理集于一体，为随机性地研究数据提供了方便，无线传感网络技术正成为现代信息技术中一个热门的研究领域，受到广泛关注。多年来经过不同领域研究人员的研究，无线传感网络技术在军事领域、精细农业、安全监控、环保监测、建筑领域、医疗监护、工业监控、智能交通、物流管理、自由空间探索、智能家居等领域的应用得到了充分的肯定和展示。在目前看来能量供给、可靠性、微型化是制约传感器网络技术应用的最大问题.传感器节点通常由自身携带的电池侠电，能量有限，而且由于条件的限制，难以在使用过程中给节点更换电池，通过采用低频可以减少射频设备功耗，但频率越低对应天线尺寸越大而不便于节点微型化。能量获取与存储容量与设备体积呈正比，充足的能源与微型化设计之间的矛盾难于调和。这些技术问题还有待解决，相关的研究有待深入。而我国在这方面起步晚，无线传感网络技术方兴未艾，要想让其更好地为人们生活服务，不仅需要研究人员开展广泛的应用系统研究，更需要政府的引导，企业的积极参与。因此本课题的研究具有十分重要的意义。
上传时间： 2022-06-18
上传用户：kent
【摘要】HP3射频接收发组件比前一代提供了更完整的兼容性等改进。适用于低成本、高性能的902-928MHz频带的无线传输模拟或数字信号的收发。所有HP3系列模块都具有8位串行通信功能，目前也新增了高达100位的。引脚和封装兼容所有前几代，但其总的物理尺寸也有所减少。现存贴片式和直插式两种。理想情况下，HP3收发组件能够确定一个长达1000英尺可靠的传输模拟和数字信号的信道。如同所有的Linx模块，HP3无需调整或补充射频元件（天线除外），即使没有经验的射频工程师也能自如运用。【关键词】HP3射频收发封装一、引言随着科技的飞速发展，通信已经是最为迫切发展的热门行业。而现代通信正向着无线通信技术的方向发展。无线收发系统的设计成为了现代通信领域里的一大高端课题，无论短距离无线收发还是远距离无线收发都有待进一步发展。本收发系统有主要由TXM-900-HP3，RXM-900-HP3两芯片构成，之所以选择这两款芯片是因为它们具有较高的性能，价格低廉，而且无需复杂的外部电路应用简单等诸多优点。下面我们来一起了解一下这两款芯片，从而了解本系统。
上传时间： 2022-06-19
上传用户：wangshoupeng199
0引言随着科技的迅猛发展，高科技产品替代人力的趋势越来越明显，和生活息息相关的例子就是远程无线抄表。作为居民，家家户户都要安装的水表，人工抄表的工作量大、时效慢、不能做到即时读取和状态检测，而远程无线抄表则能够做到实时状态检测和抄收数据，不需要工作人员亲临现场进行抄收数据，因此，效率大大提高。远程抄表系统的功能是能够实时地、可靠地计量水用量和对水表实施远程抄收数据。在此背景下，本文设计了基于SX1278水表端无线抄表控制器。1硬件设计1.1控制器特性SX1278收发器主要采用 LoRa远程调制解调器[1用于长距离扩频通信，不仅抗干扰性强，而且功耗低，适用于电池待机的收发电路。当SX1278工作在LoRa模式时，能获得超过-148dBm的高灵敏度，并集成+20dBm的功率放大器，通信距 5km.SX1278频率范围137 ~ 1020MHz，带宽7.8-37.5kHz，数据传输速率180bps ~ 37.5kbps，能够检测信号强度，并对数据进行CRC校验。片上采用 8位超低功耗单片机 STMBL 151G，通过SPI接口对SX1278进行初始化，并实现计水表计数和开关阀门。1.2电路设计1.2.1接收和发送电路选择开关由于SX1278是半双工收发器，因此收发数据时要进行模式切换。图 1所示为U1模拟开关，通过CTR引脚和Vdd引脚的高低电平来选择天线连接的是接收电路还是发射电路。当 Vdd为低电平，CTRL为高电平，RF1通RFC当Vdd高电平，CTRL为低电平，RF2接通RFC
上传时间： 2022-06-19
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