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帶Arduino兼容模擬接口的靈活、低功耗、4通道熱電偶系統(tǒng)[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

圖1所示電路是一種靈活的集成式4通道熱電偶測(cè)量系統(tǒng)，基于Arduino兼容EVAL-ADICUP360平臺(tái)，包含ADuCM360低功耗精密模擬微控制器。ADuCM360具有ARM Cortex?-M3處理器內(nèi)核、多種外設(shè)和精密模擬功能，包括雙通道24位Σ-Δ型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、多路復(fù)用器、可編程增益放大器(PGA)以及基準(zhǔn)電壓源。

發(fā)表于：5/16/2017

基于攝像頭的輸電線無人機(jī)自主巡線方案設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][智能電網(wǎng)]

為滿足輸電線的巡檢需求，提高輸電線巡檢效率、安全性以及自動(dòng)化程度，提出了一種基于攝像頭的輸電線無人機(jī)自主巡線方案。無人機(jī)采用STM32F407為主控制芯片，用黑白攝像頭采集輸電線與背景的灰度圖像信息，然后依次對(duì)圖像進(jìn)行二值化、中值濾波和輸電線提取處理，規(guī)劃無人機(jī)的巡線路徑。此外，無人機(jī)還搭配433 MHz無線通信模塊，用戶可以通過無線手柄遠(yuǎn)距離遙控。仿真實(shí)驗(yàn)表明，此方案能有效地實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自主巡線飛行，為無人機(jī)搭載可見光視頻采集、紫外成像等裝置及進(jìn)行輸電線航拍巡檢搭建了良好的平臺(tái)。

發(fā)表于：5/16/2017

基于6LoWPAN的分布式橋梁索力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

橋梁整體安全性能的一個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)是斜拉索當(dāng)前的索力值。研制了基于6LoWPAN的分布式無線索力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，首先介紹系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，分別給出了系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)傳輸策略，然后進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)試與實(shí)際拉索測(cè)試實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行分布式遠(yuǎn)程索力監(jiān)測(cè)，為橋梁遠(yuǎn)程、長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)提供了一種便捷高效的測(cè)試系統(tǒng)及方法，應(yīng)用前景廣闊。

發(fā)表于：5/16/2017

電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)挖掘研究[測(cè)試測(cè)量][智能電網(wǎng)]

近年來，隨著電力用戶信息采集系統(tǒng)功能應(yīng)用不斷完善，對(duì)用電信息大數(shù)據(jù)挖掘更加深入。電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是獲取電能表運(yùn)行狀態(tài)的重要手段之一，其數(shù)據(jù)覆蓋范圍廣、周期性強(qiáng)，能夠較為準(zhǔn)確地反映出電能表誤差、用戶負(fù)荷、運(yùn)行環(huán)境等。因此，有必要將電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)納入電力大數(shù)據(jù)挖掘來源。初步探討了電能表現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)挖掘策略，有利于更加準(zhǔn)確地分析電能表運(yùn)行狀態(tài)和用戶用電行為，充分發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)在電能表運(yùn)維管理工作中的作用。

發(fā)表于：5/15/2017

一種船用雷達(dá)模擬器控制板的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

針對(duì)船用導(dǎo)航雷達(dá)模擬訓(xùn)練的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一款能夠控制雷達(dá)模擬器軟件的控制板。此板可完成大多數(shù)型號(hào)的船用雷達(dá)訓(xùn)練，并能提供接近真機(jī)的操作體驗(yàn)，易便攜；硬件電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用，利用單片機(jī)控制能力強(qiáng)的特點(diǎn)，結(jié)合按鍵、電位器、與門和USB串口等電路，把各種模擬信號(hào)處理成電腦能識(shí)別的二進(jìn)制代碼，直接控制電腦模擬器軟件的各種功能實(shí)現(xiàn)；軟件設(shè)計(jì)靈活且升級(jí)方便，可根據(jù)雷達(dá)型號(hào)的不同，對(duì)各種按鍵和電位器的功能重新進(jìn)行軟件設(shè)置，編譯過的軟件通過USB串口直接下載到單片機(jī)。

發(fā)表于：5/15/2017

一種彩色FDM型3D打印機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[嵌入式技術(shù)][工業(yè)自動(dòng)化]

設(shè)計(jì)了一種可以打印彩色三維模型的3D打印機(jī)。傳統(tǒng)FDM型桌面3D打印機(jī)只能打印單色，因此在開源FDM型3D打印機(jī)的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)組合了打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)打印材料的混合，借助Bresenham直線算法設(shè)計(jì)了彩色打印機(jī)的控制軟件，并增加了Gcode指令。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種設(shè)計(jì)可以保證打印不同顏色的3D模型，并且與原來相同類型的單色3D打印機(jī)相比，提高了打印速度。

發(fā)表于：5/12/2017

腹腔鏡持鏡臂運(yùn)動(dòng)控制器的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[嵌入式技術(shù)][醫(yī)療電子]

在自主研發(fā)的腹腔鏡持鏡臂樣機(jī)的基礎(chǔ)上，針對(duì)微創(chuàng)手術(shù)的實(shí)際需求，利用DSP在數(shù)字信號(hào)處理方面的優(yōu)勢(shì)以及CPLD在構(gòu)建邏輯功能方面的靈活性，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于DSP+CPLD平臺(tái)的硬件系統(tǒng)。利用CPLD模塊產(chǎn)生控制機(jī)械臂電機(jī)運(yùn)動(dòng)的PWM波形，并作了相應(yīng)的信號(hào)優(yōu)化處理，在CPLD內(nèi)部設(shè)計(jì)了碼盤信號(hào)采集模塊、電機(jī)抱閘控制與限位開關(guān)保護(hù)模塊。采用訪問外部寄存器方式實(shí)現(xiàn)了DSP和CPLD的數(shù)據(jù)傳輸，最終實(shí)現(xiàn)持鏡臂的速度控制和位置控制，并且可以滿足運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性要求。

發(fā)表于：5/12/2017

ITECH 微電網(wǎng)測(cè)試解決方案[電源技術(shù)][智能電網(wǎng)]

當(dāng)今社會(huì)，環(huán)境保護(hù)和能源枯竭已經(jīng)成為了全球共同的重要課題，新能源的運(yùn)用也成了當(dāng)下之急，微電網(wǎng)以其接在用戶側(cè)，成本低、電壓低以及污染小等特點(diǎn)而開始被大家所重視。2017年4月，F(xiàn)acebook和微軟就先搭了一個(gè)微電網(wǎng)融資加速平臺(tái)“MIA”，旨在促進(jìn)全球能源服務(wù)水平低下地區(qū)的可再生能源微電網(wǎng)投資。中國(guó)發(fā)改委也正式指出未來五年國(guó)內(nèi)微電網(wǎng)工程將建設(shè)逾300座，項(xiàng)目投資將達(dá)到5億元。中國(guó)首個(gè)微電網(wǎng)也于近日得售電許可，說明我國(guó)微電網(wǎng)也正逐步進(jìn)入越來越廣泛的應(yīng)用階段。

發(fā)表于：5/11/2017

體外反搏裝置充排氣時(shí)間自動(dòng)優(yōu)化算法與實(shí)現(xiàn)[嵌入式技術(shù)][醫(yī)療電子]

針對(duì)體外反搏裝置充排氣時(shí)間準(zhǔn)確性及自動(dòng)化程度差的缺陷，提出了一種體外反搏裝置充排氣時(shí)間自動(dòng)優(yōu)化方法。開發(fā)了顳脈波的采集和處理電路，并根據(jù)采集的顳脈波在反搏前后的特征點(diǎn)，設(shè)計(jì)了顳脈波特征點(diǎn)的搜索算法。根據(jù)搜索的特征點(diǎn)，給出了體外反搏裝置充排氣時(shí)間自動(dòng)調(diào)節(jié)算法，實(shí)現(xiàn)了體外反搏裝置充排氣時(shí)間自動(dòng)調(diào)節(jié)，獲得了最佳的反搏效果，大大提高了體外反搏裝置的自動(dòng)性、安全性和有效性，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景和參考價(jià)值。

發(fā)表于：5/11/2017

基于機(jī)器視覺的智能導(dǎo)盲眼鏡設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][醫(yī)療電子]

提出一種基于機(jī)器視覺的智能導(dǎo)盲眼鏡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。采用三星公司Cortex-A8架構(gòu)的 S5PV210作為中央處理器，搭載Linux系統(tǒng)，配備雙目采集、GPS定位、語音播報(bào)、GSM短信、語音通話、無線傳輸六大核心功能模塊搭建智能導(dǎo)盲眼鏡系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法在遠(yuǎn)程云服務(wù)器上完成了對(duì)目標(biāo)場(chǎng)景的智能識(shí)別，最后以語音的形式實(shí)時(shí)對(duì)盲人的行走作出準(zhǔn)確引導(dǎo)。系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表明，該智能導(dǎo)盲眼鏡系統(tǒng)在測(cè)試環(huán)境下不僅能對(duì)盲人出行正確導(dǎo)航，還具有一定的目標(biāo)識(shí)別能力，能幫助盲人進(jìn)行簡(jiǎn)易物品歸類。該系統(tǒng)還兼有GPS定位、語音通話、GSM短信等多項(xiàng)輔助功能。

發(fā)表于：5/11/2017

一種10 bit 200 MS/s分段式電流舵DAC設(shè)計(jì)[模擬設(shè)計(jì)][其他]

基于TSMC 0.18 μm CMOS工藝，設(shè)計(jì)一種10 bit采樣率為200 MS/s的DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）。為了提高DAC的整體性能，電路主體采用了分段式電流舵結(jié)構(gòu)，高6位為溫度計(jì)碼，低4位為二進(jìn)制碼。電流源開關(guān)單元采用了cascode結(jié)構(gòu)（共源共柵）和差分輸出結(jié)構(gòu)。另外，采用了一種低交叉點(diǎn)開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路來提高DAC的動(dòng)態(tài)性能。電路仿真結(jié)果顯示，在1.8 V電源供電下，DAC的微分非線性誤差（DNL）和積分非線性誤差（INL）的最大值為0.05 LSB和0.2 LSB。在輸出信號(hào)頻率為0.976 MHz時(shí)，DAC的無雜動(dòng)態(tài)范圍（SFDR）為81.53 dB。

發(fā)表于：5/10/2017

帶溫度補(bǔ)償和AGC功能的10 Gb/s跨阻放大器設(shè)計(jì)[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

基于0.18 μm BiCMOS工藝設(shè)計(jì)了一個(gè)工作速率為10 Gb/s的跨阻放大器。為了解決溫度變化對(duì)放大器性能的影響，引入了與溫度變化有關(guān)聯(lián)的電流（溫度電流），從而鎖存成與溫度有關(guān)聯(lián)的電壓給跨阻放大器供電，使得放大器增益在頻帶內(nèi)平坦和帶寬變化減小。為了擴(kuò)大輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，引入了可變MOS電阻來實(shí)現(xiàn)AGC功能，使得放大器可以工作在較大的輸入功率。為了提高增益，引入了兩級(jí)差分放大電路，同時(shí)采用電容簡(jiǎn)并的方法來進(jìn)一步擴(kuò)展帶寬。版圖后仿真結(jié)果表明，跨阻放大器電路差分跨阻增益為9 kΩ，-3 dB帶寬為8.7 GHz，等效輸入電流噪聲為17 pA/√Hz，靈敏度為-20 dBm，輸入飽和光電流為2 mA，功耗為66 mW，電源噪聲抑制比為-16 dB，放大器核心電路版圖面積為94 mm×63 mm，整體版圖面積為937 mm×828 mm，滿足商業(yè)應(yīng)用的要求。

發(fā)表于：5/10/2017

基于能量攻擊的FPGA克隆技術(shù)研究[可編程邏輯][信息安全]

針對(duì)FPGA克隆技術(shù)展開研究，指出其關(guān)鍵問題在于對(duì)加密密鑰的攻擊，并以Xilinx公司7系列FPGA為列，討論了采用AES-256 CBC模式解密條件下的攻擊點(diǎn)函數(shù)選擇方法，通過單比特功耗模型實(shí)施差分能量攻擊，成功恢復(fù)了256 bit密鑰。同時(shí)，針對(duì)不可直接代入密鑰檢驗(yàn)正確性的問題，設(shè)計(jì)了一種基于DPA攻擊相關(guān)系數(shù)極性的檢驗(yàn)方法，避免了密鑰錯(cuò)誤引起FPGA錯(cuò)誤配置，實(shí)驗(yàn)表明，該方法能夠有效消除相關(guān)系數(shù)的“假峰”現(xiàn)象。

發(fā)表于：5/9/2017

基于LUT的高速低硬件開銷SHA-3算法設(shè)計(jì)[嵌入式技術(shù)][數(shù)據(jù)中心]

通過對(duì)SHA-3算法和查找表（Look-Up-Table，LUT)方法的研究，提出一種高速低硬件開銷SHA-3算法設(shè)計(jì)方案。首先，該方案利用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)SHA-3算法核心置換函數(shù)的輪運(yùn)算，并結(jié)合LUT方法處理每輪運(yùn)算的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；然后，采用硬件模塊并行處理和存儲(chǔ)單元共用的方式，提高SHA-3算法的速度、降低硬件開銷。最后，在SMIC 65 nm CMOS工藝下設(shè)計(jì)SHA-3算法，DC綜合后電路面積為65 833 μm2，在1.2 V電壓下最高工作頻率可達(dá)到150 MHz，功耗為2.5 mW。

發(fā)表于：5/9/2017

SM4算法在粗粒度陣列平臺(tái)的并行化映射[可編程邏輯][數(shù)據(jù)中心]

粗粒度可重構(gòu)密碼陣列提供了大量并行的密碼硬件資源，是針對(duì)多種分組密碼算法硬件快速實(shí)現(xiàn)而設(shè)計(jì)的加速平臺(tái)。該平臺(tái)以提升性能和資源效率為目標(biāo)對(duì)SM4算法進(jìn)行了映射。在直接映射方案的基礎(chǔ)上，使用合并操作和任務(wù)并行的思路提出了3種改進(jìn)方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)方案不同程度地發(fā)揮了陣列運(yùn)算資源優(yōu)勢(shì)，吞吐率和資源使用效率有了大幅度提升。

發(fā)表于：5/8/2017