描述该项目是由2名电子工程专业的学生完成的最终技术项目。我们必须结合项目管理原则，硬件设计，软件设计和一些机械组件。细节对于我们的最终技术项目，我们决定使用常用组件制造电动卡丁车。要求是实施项目管理原则，硬件和软件设计。该项目的构建时间约为3个月，但研究工作大约提前了4个安装。我们开始研究可能适合卡丁车的电动机。我们的目标电动机功率输出为3kW。大多数三相3kW电动机的价格约为400美元，这对于我们的预算来说太昂贵了。我们决定将汽车交流发电机转换为三相同步电动机。拿起一个约30美元。这是交流发电机的拆卸，桥式整流器和调节器的断开连接。我们还将2根导线焊接到励磁线圈电刷上。发电机涂漆并重新组装。在这里，我们使用遥控飞机电调对其进行了测试。接下来，我们尝试使用ML4425CS电机控制器构建变频驱动器。漂亮的小芯片，具有反电动势解码。这是测试电路，但不幸的是，控制器将以约100RPM的速度切换到闭环控制，这对于电动汽车应用而言并不理想。解决此问题的方法是购买打算用于电动踏板车的商用三相电动机控制器。这种特殊的控制器具有宽输入电压（48V至72V），可以连续处理1.5kW和3kW峰值。它还具有40A的电流截止值。我们使用改良的交流发电机对其进行了测试，并且效果很好。接下来，我们需要一个轻巧的电池，到目前为止，我们使用的是4块铅酸汽车电池，其质量约为80kg。他们不切实际。决定与锂聚合物电池一起使用的是，它们重量轻，容量高并且具有疯狂的放电速率。规格为：18个串联电池，66.6V，5.8Ah和145A连续放电。我们也在这个时间（项目构建大约一个月）购买了卡丁车车架.外文原文：点击进入声明：本文由Hackaday授权电路城翻译，系电路城的原创内容，转载请注明出处！

Bokra日前宣布推出号称“世界上最小的”SAMD21微控制器开发板，符合MikroBUS标准。目前最流行的微控制器之一是ATSAMD21G18A（更进一步-samd21）。它是一个功能强大的MCU，采用Cortex-M0+架构。BokraSAMD21Lite模块是世界上最小的带有该MCU的开发，采用mikroBUS格式，具有mikroBUS插槽和I2C总线。工作频率–48MHz。MCU闪存-256kB，RAM-32kB。微控制器支持多达六个串行接口（SERCOM），每个串行接口可以配置为I2C、USART、SPI或LIN从机。还提供一个USB2.0通道。微控制器包含一个12位ADC（最高350ksps）和10位DAC（最高350ksps）。尽管体积小巧，BokraSAMD21Lite还包括用于外部硬件通信的I2C和mikroBUS连接，以及单线调试（SWD）接口。该电路板采用5V输入，包括一个输出电流为500mA的MIC5528微芯片调节器、两个用户可控制的LED、一个电源LED和一个复位按钮。Bokra表示，它将该板定位为任何希望将SAMD21的微控制器添加到现有的mikroBUS、Grove或I2C项目设计中的人，以及那些刚刚起步并对mikroBUS扩展模块系列感兴趣的人。此外，它承诺与ArduinoIDE以及Microchip自己的AtmelStudio开发环境完全兼容。Bokra的Tindie商店现在可以买到这种板，价格为16美元。转载自唯样电子资讯。

视频主要内容：独立按键检测、矩阵键盘扫描检测、外部中断的原理和应用、定时器的原理和使用、串口通信原理合应用、LCD1602液晶的原理和使用、实时时钟DS1302的原理和使用、IIC总线原理和24C02的使用、液晶原理12864和使用、模块化编程方法、模块化数字温度报警器等。更多课程详情查看：https://www.moore8.com/courses/2281

智能电表的推广与使用是一项惠及百姓的民生工程，它大大改善了农村居民用电条件，提高了配电网的自动化水平，对于减少电力能源的消耗具有重大的意义。采用单片机80C51为，同时增加电能计量芯片CS5460A、LCD显示器1602、Wifi通信电路、SD存储卡等芯片，来实现电能的计量与显示、无线通信、数据存储等功能。用户可以通过电表上的按键来选择是显示用户当前用电量，还是某一时段用电量。随着计算机技术和通信技术的发展，建筑智能化程度越来越高。住宅的智能化抄表系统在建筑智能化中是必不可少的。在我国，对用户的电表仍采用人工抄表的方法。这种原始的查表方法不仅造成了人力、物力的浪费，打扰居民正常生活，而且其差，电量数据需要人为读数不能实时传输。为了从根本上解决这个问题，因此设计一种基于单片机的智能电表。电表若以单片机为主体取代传统仪器仪表的常规机械及电子线路，可以容易地将计算技术与测量控制技术结合在一起，形成智能化测量仪表。这种仪表由计量电路、微处理器、LCD显示器、实时时钟、通信接口及电源等组成，具有电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能。1智能电表的工作原理智能电表的硬件方案框图如图1所示。电能表主要由计量、电源管理、存储、显示、按键处理、脉冲输出和通信单元7个部分组成。本文的智能电表是以80C51为处理器。除此之外，加入了电能计量芯片CS5460A和LCD显示芯片1602，用于用户用电量的计量与显示。但是，由于CS5460A芯片只能测量瞬时的电量，所以，还需要采用时间芯片DS1302将时间分段，这样电表就可以通过按键，不但可以显示出用户的瞬时用电量，而且还能显示某个时段的用电量。WiFi通信电路的使用，可以实现智能电表的无线通信，这样查电表的工作人员不用再挨家挨户的登门查询，而是直接接收WiFi信号，就可以了解到用户的用电情况，比较方便、省时。对于存储模块，本文采用体积小、容量大的SD卡，相比于一般的存储模块，SD卡还可以随时拆卸、更换，既方便又实用。对于电源模块，本文采用的是外部供电方式。2智能电表的硬件设计2.1电能计量电路设计电能计量芯片采用CS5460A。其主要功能如下：具有特殊的自动引脚模式功能，能使芯片独立工作，得电时自动初始化；具有片内看门狗定时器与内部电源监视器；可以测量正反两个方向的电压瞬时值、电流瞬时值、电压有效值、电流有效值以及功率和能量；提供了外部复位引脚；双向串行接口与内部寄存器阵列可以方便地与微处理器相连接；外部时钟频率可达20MHz；具有功率方向输出指示。2.2WiFi通信模块设计电表采用WiFi无线通信的方式，WiFi通信电路使用BCM8000。WiFi通信技术具有数据传输率高、组网灵活、可移动性好等优点。WiFi通信采用的是无线网络，使智能电表的安装不受通信线路的局限性，具有安装便利的优势。WiFi通信电路与单片机80C51的连接，只需要将BCM8000的RXDH和TXDH引脚分别对应连接到80C51的TXD和RXD引脚，如图3所示。3智能电表的软件设计智能电表的软件设计部分包括以下的几个部分：电能计量芯片CS5460A的数据传输、液晶显示器1602显示子程序、键功能处理程序、WiFi无线通信程序、时钟芯片DS1302的读/写操作程序、SD卡储存模块的软件设计。其主程序的流程图如图4所示。CS5460A软件框图如图5所示。4结论本次设计的智能电表集成了计量与显示电量、数据存储、数据通信等多种功能。经试验验证后，证实了电表性能的稳定、计算准确、误差较小、可以进行无线通信等。但是，本次设计的电表可能在故障自诊断方面有些不足，需要日后加以完善。来源：维库电子市场网

汇编语言是比C语言低级的语言，但却有很多功能和有点是高级语言不能替代的。汇编语言是直接在硬件之上工作的编程语言，是最简单最基础的一种语言，是效率最高的语言，再复杂的语言，最后编译出来还是要回归到汇编语言上，最终再到机器语言上。学习好汇编语言可以很好的理解硬件之间的互相配合工作顺序，原理，可以用机器的思维来操作语言。本课程分成17章节，从零开始带你学习汇编语言，课程以理论和实践结合为基础，逐步分解学习，学习产生疑问，实践解决疑问，力求通过本视频教程让没有基础的同学或者是没有入门的同学打好基础。更多课程详情查看：https://www.moore8.com/courses/403

本套视频是基于AVR系列制作的视频教程，有深入浅，层次分明，学会AVR中对IO的设置对于以后学习其他单片机如MSP430、STM32有很大好处。因为这些单片机不像51，IO功能简单，容易上手，它们的功能很多，要设置才可以。可以为学习后面更高级的单片机打个很好的基础。更多课程详情查看：https://www.moore8.com/courses/269

树莓派自问世以来，受众多计算机发烧友和创客的追捧，曾经一“派”难求。别看其外表“娇小”，内“心”却很强大，视频、音频等功能通通皆有，可谓是“麻雀虽小，五脏俱全”。8个电路带你试试树莓派的应用。1、树莓派智能镜子我们向您展示如何制作一个简单的覆盆子pi动力家用智能镜子。它显示的应用程序，以便您可以检查天气和当地的新闻，而你准备在早上。它也是模块化的，所以如果你喜欢的话，你可以轻松地将它移动或挂在墙上。我们已经创建了一个基本的应用程序，您可以在镜像上运行，但是如果您想编写自己的代码，则完全可以自定义。https://www.cirmall.com/circuit/80172、基于树莓派的门罗币矿机矿机占用了大量电力，并且价格高昂，基于以上两点限制了加密货币的发展。本项目旨在构建一种能耗和成本低的办法来发展加密货币，让每个人都体验一下区块链这个行业给世界带来的变化。本项目使用了UbuntuServeronaRaspberryPi2or3为操作系统，运行github上的开源挖矿程序xmrig来实现cpu挖矿。https://www.cirmall.com/circuit/133673、基于Arduino和树莓派的门禁系统设计（升级版）功能描述人由门外侧需要进入室内时，红外感应传感器检测到人体而启动相机模组拍照功能，相片上传到网络，提供给远端控制人员进行确认，并可以通过远程控制开门；人由室内出去时，不再需要进行身份确认，可有红外感应传感器检测人体后自动开门；门的开启是通过Arduino控制数字继电器来实现的（或者通过舵机的动作来模拟），相机的启动与网络功能是由树莓派实现的，远程控制人员的命令通过树莓派接收后，通知Arduino进行相应的动作。https://www.cirmall.com/circuit/40294、基于树莓派的气象站设计，好看又实用！利用树莓派做个气象站，摆着看看天气顺便还能当个装饰品。我就不吐槽气象预报了，以后靠自己，爽！这个气象台所用的源代码都是基于Python、PyGame和Pywapi的……https://www.cirmall.com/circuit/35945、基于树莓派设计的智能手机控制的互联网智能锁在这个项目中，我们将向您展示如何制作由RaspberryPi驱动的智能手机控制的互联网连接式死栓执行器，该执行器可以添加到您现有的门锁上，而无需对门进行任何修改。门锁可以由多个智能手机控制，甚至可以在有人锁定/解锁门时通知您。所有这一切都是通过一个简单的拖放式应用程序构建器完成的，这使得构建自己的物联网（IoT）应用程序变得前所未有的简单。对于一个额外令人印象深刻的门锁，我们还将向您展示如何添加一个简单的LED灯来指示门是否被锁定，以及一个按钮来手动操作锁。https://www.cirmall.com/circuit/107316、Arduino与树莓派打造Chatbot语音控制机器人手臂在网上有许多关于制作机器人手臂的项目，但他们都有类似的控制方式，我感觉缺少了一些乐趣！所以我们决定制作一个可以使用聊天机器人控制的机器人手臂。如果你说“向左移动45度”并且手臂会按照你的指令移动，那么它会有多酷！硬件设计大致基于uArm原理图。它有5度的运动。使用的伺服电机是3Mg995（金属齿轮）和2Sg90（硅齿轮）。每个伺服电机需要高达1.5A的电流，因此提供的电源应该足够。ArduinoUno与RaspberryPi一起用作控制器。Arduino的功能是持续监听来自raspberrypi的串行命令。软件部分包含Arduino代码和RaspberryPI的Python脚本。Arduino和RaspberryPi之间的连接是通过串行电缆连接的。https://www.cirmall.com/circuit/128167、【国外开源】树莓派和Intel联手打造智能停车系统使用此系统，用户将能够从任何地方轻松地使用移动或Web应用程序找到可用的停车场。我还使用英特尔爱迪生显示器，可能放置在城市或道路的几个重要位置，从那里可以找到免费停车场。系统每30秒更新一次停车数据。在这个项目中，我将向您展示如何轻松构建这样的智能系统。当然，我会使用最酷的物联网云平台ARTIKCloud平台。附件里也附上了项目的演示视频。https://www.cirmall.com/circuit/90778、基于树莓派的环保“捡垃圾”机器人小车（避障、摄像、红外、WIFI）目前这个控制平台能够识别是“垃圾”只是塑料瓶，核心是利用Arduino控制整个平台的移动。机器人小车的硬件主体是RaspberryPi（树莓派），RaspberryPi（树莓派）上的软件代码使用的是Python语言，不会这个语言没关系，能把C/C++制作的模块很轻松的联结起来。https://www.cirmall.com/circuit/943

在此视频中，我使用Arduino套件和步进电机制作了DIY3D打印机。使用此3D打印机，您可以使用计算机中的gcode文件制作任何对象。为此，您需要安装cura，xloader和pronterface软件。该项目可以用作您在ScienceFair中的大学项目。在此视频中，我介绍了用于构建自制3D打印机和完成Arduino套件构建过程的所有部件。

据麦姆斯咨询报道，8月3日，汇顶科技宣布已完成收购系统级芯片设计公司德国DreamChipTechnologiesGmbH（简称：DCT）。此举是汇顶科技为推进多元化发展战略之举，DCT拥有一支世界级的图像信号处理（ISP）研发团队，在超大规模系统级芯片（SoCs）、FPGA、嵌入式软件和系统等领域技术造诣深厚，将深化汇顶科技在智能终端、汽车电子、图像处理等领域的技术创新及应用落地。DCT是一家德国的无晶圆厂半导体技术公司，在大型ASIC、SoCs、FPGA、嵌入式软件和系统领域具有雄厚的技术开发实力，主要产品应用于汽车视觉系统，服务包括汽车、广播、消费电子、工业和医疗等行业的众多客户。此次收购，将构建更为全面和综合的汇顶科技全球研发体系，并加速和扩宽智能移动终端领域的产品开发。强大的开发团队以及超过25年的设计经验，让DCT在图像信号处理、设备互联和自主系统领域构建了强大的竞争优势。凭借活体指纹检测、屏下光学指纹识别等技术，汇顶科技的产品已经应用在诸多国内外知名终端品牌产品中，也使汇顶科技成功走进大众的视野。另外，汇顶科技的车规级解决方案也已收获现代、领克等多家知名汽车品牌的规模商用，这也彰显了汇顶科技在汽车应用市场的实力。“对DCT而言，这是历史性的一步。”DCTCEOPeterSchaper表示，“背靠汇顶科技的强力支撑，DCT将具备与全球客户开展全面ASIC业务的能力，为前景广阔、需要强大算力的先进驾驶辅助系统提供从卓越的芯片设计、到高品质供应链交付的端到端解决方案，为全球消费者带来更舒适的驾乘体验。”转载自MEMS。

四轴飞行器是微型飞行器的其中一种，相对于固定翼飞行器，它的方向控制灵活、抗干扰能力强、飞行稳定，能够携带一定的负载和有悬停功能，因此能够很好地进行空中拍摄、监视、侦查等功能，在军事和民用上具备广泛的运用前景。四轴飞行器关键技术在于控制策略。由于智能控制算法在运行复杂的浮点型运算以及矩阵运算时，微处理器计算能力受限，难以达到飞行控制实时性的要求；而PID控制简单，易于实现，且技术成熟，因此目前主流的控制策略主要是围绕传统的PID控制展开。1四轴飞行器的结构与基本飞行原理四轴飞行器结构主要由主控板和呈十字交叉结构的4个电子调速器、电机、旋浆组成，电机由电子调速器控制，主控板主要负责解算当前飞行姿态、控制电调等功能。以十字飞行模式为例，l号旋翼为头，1、3号旋翼逆时针旋转，2、4号旋翼顺时针旋转，如图1所示。参照飞行状态表1变化电机转速，由于四个电机转速不同，使其与水平面倾斜一定角度，如图l所示。四个电机产生的合力分解为向上的升力与前向分力。当重力与升力相等时，前向分力驱动四轴飞行器向倾斜角度的方向水平飞行。空间三轴角度欧拉角分为仰俯角、横滚角、航向角：倾斜角是仰俯角时，向前、向后飞行；倾斜角是横滚角时，向左、向右飞行；而倾斜航向角时，向左、右旋转运动，左(右)旋转是由于顺时针两电机产生的反扭矩之和与逆时针两电机产生的反扭矩之和不等，即不能相互抵消，机身便在反扭矩作用下绕z轴自旋转。2姿态解算四轴飞行器运用姿态解算计算出空间三轴欧拉角。结构框架如图2所示，陀螺仪采样三轴角速度值，加速度传感器采样三轴加速度值，而磁力传感器采样得到三轴地磁场值，将陀螺仪、加速度传感器、磁力传感器采样后的数据进行标定、滤波、校正后得到三轴欧拉角度，其中陀螺仪和加速度传感器选用MPU6050芯片，磁力传感器选用HMC5883L芯片，采用IIC总线与主控板通信。由于传感器存在器件误差，因此在使用前需要标定。陀螺仪在静止时，角速度为0；但实际情况由于器件误差并不为0，因此可在静止时采样500次数据，再求平均，得出偏移量，标定陀螺仪数据；加速度传感器可依据在静止时，三轴重力加速度平方和的开方为重力加速度的标定方程，利用二乘法求出标定偏移值和误差值进行标定。而磁力传感器校正，可将器件静置于桌面旋转一周找出值和值，通过电子罗盘校正计算公式计算出标定偏移值和误差值。由于陀螺仪长时间采集角速度会有飘移，因此需要使用加速度传感器的值与磁力传感器的值进行校正。将加速度的测量矢量和磁场的测量矢量与参考矢量做叉积后相加式(1)中：ex、ey、ez为两叉积之和，ax、ay、az为加速度的测量矢量，mx、my、mz为磁场的测量矢量，axref、ayref、azref为加速度的参考矢量，mxref、myref、mzref为磁场的参考矢量，参考矢量是通过实时四元数值与本次测量值计算出来。再将叉积修正角速度漂移值：式(2)中ωx(t)、ωy(t)、ωz(t)为角速度，kpex(t)为比例项修正，为积分修正项。将校正后的角速度通过二阶毕卡算法转化为四元数，公式如式(3)。3高度计算高度计算是通过气压传感器采集的大气压值计算出来，将气压传感器采集值进行校正后，在通过温度二阶补偿，得到准确的大气压值，经过气压转换为高度公式式(6)中Altitude为计算出来的实际高度，CurrentPressure为当前气压值，StartPressure为起飞之前气压值。气压传感器选用MS5611芯片，其中集成了温度传感器和气压传感器，采用IIC总线与主控板通信。4PID控制4．1双闭环PID控制当四轴飞行器正常飞行时，突遇外力(风等)或磁场干扰，使加速度传感器或磁力传感器采集数据失真，造成姿态解算出来的欧拉角错误，只用角度单环情况下，使系统很难稳定运行，因此可以加入角速度作为内环，角速度由陀螺仪采集数据输出，采集值一般不存在受外界影响情况，抗干扰能力强，并且角速度变化灵敏，当受外界干扰时，回复迅速；同理，高度环中气压传感器同样也会受到外界干扰，引入z轴加速度环可有效避免外界干扰造成的影响，增强了系统的鲁棒性。四轴飞行器双闭环PID控制，如图3、图4所示。角度作为外环，角速度作为内环，进行姿态PID控制；当需要定高时，高度作为外环，z轴加速度作为内环，进行高度PID控制。其中，PID输出为油门值，油门给定电子调速器值，电子调速器控制电机使空间三轴欧拉角和高度变化。PID控制算法采用位置式数字PID控制：基于公式(8)，姿态PID控制算法式(9)为角度环PID计算公式，(10)为角速度环PID计算公式。AngelPIDOut(t)为角度环PID输出，AngelRatePIDOut(t)为角速度环PID输出，e(t)=期望角度一实际角度，e＇(t)=AngelPIDOut(t)-实际角速度。同理高度PID控制算法：式(11)为高度环PID计算公式，公式(12)为加速度环PID计算公式，AltitudePIDOut(t)为高度环PID输出，AcceleratePIDOut(t)为加速度环PID输出。e(t)=期望高度一实际高度，e＇(t)=AltitudePIDOut(t)-(z轴加速度-重力加速度值)。4．2油门输出计算PID输出值先经过限幅处理，再输出给油门，防止某些时刻输出油门值过大，造成过冲，使系统难以稳定，公式如下AngelOut=AngelPIDOut(t)(限制范围-100到100)(13)AltitudeOut=AcceleratePIDOut(t)(限制范围-10到10)(14)式中AngelOut。为欧拉角输出值，AltitudeOut为高度输出值。经过十字飞行模式油门输出公式，计算出4个电机输出油门式(15)中throttlelOut到throttle4Out为油门1到油门4输出值，依据公式(13)输出的AngelOut分为三轴角度：pitchOut为仰俯角输出值，rollOut为横滚角输出值，yawOut为航向角输出值。4．3油门补偿以十字飞行模式为例，PID控制条件为线性环境，而给出的油门值与转速的关系为非线性，且两对向电机再同一油门下转速存在差异。运用光电传感器测出不同油门量对应的转速，通过matlab软件绘制出该曲线，其中一对向电机油门与转速的关系如图5所示，两电机在相同油门下转速存在差异且不平行，因此将油门曲线分段，并通过计算公式补偿油门值=α(实际油门值-β)(16)进行油门补偿，式(16)中α、β为补偿偏移系数，得出曲线如图5(b)所示。5测试

描述Hackaday最近举办了一次电路雕塑比赛，其中裸线形成电路而不是电路板。Tindie提供了一个促销赠品，形式为简单的焊接套件：Tindie吉祥物的头部上有一个小的印刷电路板（PCB），加上两个眼睛自闪烁的LED，电源开关，一个电池（带托盘）和一个插针将完成的徽章固定在翻领上。在标准TindiePCB磁头的基础上，进行了特别版的KISSTindies，这是一组四个Tindie磁头，每个磁头均带有KISS乐队的著名舞台妆容。Tindie眨眼背后的艺术家实际上用身体和仪器吸引了整个乐队，但PCB只带了头部。该项目旨在将这些头的主体由裸露的铜线制成，并形成可为闪烁的LED供电的备用电池座。现在是时候用一些图像来结束KISSTindies线形练习项目，以促进繁荣。这是乐队一起在舞台上：这张照片的早期版本是将Catman的鼓设置成裸铜丝形式。效果很好，但我记得在舞台表演中看到的大多数鼓组在面向观众的低音鼓表面都有乐队徽标或其他标志。我急忙将另一个自闪烁的LED焊接到我的鼓组上，使它可以从鼓内的纽扣电池中获取能量。称其为“电池持有人”将很慷慨，这比这简单得多。然后，我打印了一个Tindie徽标，按比例缩放以适合我的小鼓。没什么，只是普通办公室打印机上的标准激光打印机。然后，我找出了鼓的直径，并用刀切了一个小圆圈。老式的白色胶水能很好地将它附着到铜线上，这足以使鼓组比仅仅是裸线更加有趣。黑色纸板箱盖用作舞台，4xAA电池托盘用作鼓手的高架平台。我观看了一些YouTube视频，大致了解了Demon，Spaceman和Starchild相对的位置，而Catman是鼓手。它可能不是代表性的样本，但希望它消除了以下风险：“他们永远不会那样做。”随着电池安装在每个人，它的时间为灯光，相机，行动！这只是在手机相机上拍摄的简单短片，在手机内置的稳定装置的帮助下，我可以用裸手连续平稳地向后拉动作。我有一个上述YouTube视频正在播放背景音乐。我想开始播放有关鼓徽标的视频，但是这样做需要将手机放在我想让Demon站立的地方。经过一些令人不满意的测试后，我决定在手机移开后再添加Demon中景。它解决了我的位置问题，并为镜头增添了一点动感。电池电量当我开始KISSTindie负责人项目时，主要目标是并且仍然是用铜线形成形状的练习。将这些铜线体纯粹用于装饰性装饰，没有功能电路。达到这个目标后，我改变了对电路失灵的想法。我至少应该试一下。将自闪烁的LED焊接到每个PCB上的指定插槽中很简单。下一个挑战是为这些LED提供电源。原来的电池座插槽不再可用–我已经使用这些接触垫将铜线体连接到这些PCB头。从好的方面来看，这意味着线材已经准备好用作接地平面。另一个主要的焊点是用于固定的针脚，可让我们将TindieBlinky固定在衣服上。我已将LED的正极脚焊接到该垫子上，并用长直线焊接成三脚架，以帮助KISSTindie站起来。我想也许我可以放下一些铜箔胶带，而我的人物可以从胶带上汲取能量。但是，一旦将电线焊接好，我就不喜欢它使我的KISSTindies看起来像是一根心智控制电缆伸出头后部的方式。（请参阅这篇文章底部的图片左侧。）这意味着计划的另一次更改：给他们每个硬币用弯曲铜线制成的纽扣电池座。线形纽扣电池盒导线环紧紧围绕着纽扣电池的正极，将负极推向KISSTindie的铜线框主体。这样就完成了电路，纽扣电池是每个KISSTindie的可见心脏。现在，为了站立，将一个短环焊接到脚上。这就完成了一个自给自足的KISSTindie形象，它可以独立站立，如下图右侧所示。我发现这比从左侧看到的Tindie头后部的电线更好。鼓组现在，四个KISSTindiePCB头具有铜线主体，但是只有三个具有其仪器。他们不能像这样巡回演出–鼓手需要一套鼓！除了开玩笑，铜线框架鼓组将是使用铜线创建三维形状的第一步。我曾考虑过要在三个维度上创建乐队成员的身体，但如此复杂的形状却超出了我目前的技能水平-在两个维度上进行制作都具有挑战性。但也许鼓组更简单的圆柱几何形状在我的范围之内。或者至少是一个简单的鼓组漫画，因为我所知道的一切都来自阅读Wikipedia的15分钟。在视觉上占主导地位的最大鼓称为低音鼓，因此我开始制作圆柱体以获得尺寸感。我选择了使用3D打印的30mm直径圆柱体定型的尺寸。廷迪鼓手低音鼓一旦选择了适合低音鼓尺寸的尺寸，我便开始尝试工作台上的每个圆形物件，以查看它们的直径对其他鼓的效果如何。608轴承的外径似乎有点太大，但是亚C镍镉电池的直径几乎是正确的。其他鼓组件稍后进行一些导线弯曲和焊接时，我们模糊地估计了一个鼓手套件，它是由一个不懂鼓手的人制造的。但这很重要-我们的KISSTindie鼓手Catman现在有了鼓组。KISSTindie负责人项目的第四名也是最后一名成员是Catman。与Starchild，Spaceman或Demon不同，Catman是鼓手，没有吉他。由于没有斧头，这使得人物本身更容易。唯一复杂的项目就是他的翻领，翻领需要锐利的弯曲，而我在铜线中无法做到。但是无论如何，这都是一个简化的近似值。希望足够好。将其焊接在一起有点棘手，但是当我开始在Spaceman上使用磁带之后，我的熟练程度现在足以让我处理它，因为我知道该如何解决。有了胸部细节，鼓手的其余部分都非常简单。其实太简单了。我不满意让鼓手站着，拿着一对鼓槌……但稍后再说。现在，我已经采用了四个KISSTindie头，并使用现有的参考艺术品，给了它们简化的铜线主体。在这里，它们覆盖在我的参考表的顶部。外文原文：点击查看声明：本文由Hackaday授权电路城翻译，系电路城的原创内容，转载请注明出处！

智慧灌溉运用物联网、大数据、云计算与传感器技术相结合的方式对农业生产中的环境温度、湿度、光照强度、土壤墒情等参数进行实时监控，系统通过分析处理传感器数据信息，达到所设阈值或认为干预操作，作为灌溉设备运行的控制条件，实现智能化灌溉。1、基于Arduino智能节水灌溉项目，原理+PCB图+源码等开源Atmel成立于1984年，总部位于加利福尼亚州何塞市，其产品线有非易失性内存、MCU、照汽车和通用市场，其中MCU是主打产品，而且一直保持着强劲的增长势头，被广泛应用于各类电子设备以及连接装置、物联网安全等领域，尤其是其AVR系列的单片机更是引领了这个时代的软硬件开源热潮，以下电路就是一个基于AVR微控制器的节水灌溉系统，通过低成本、高效稳定的AVR微控制器，在硬件系统尽量简洁化的同时，不但节省项目成本，更是方面工程师入手开发，类推相似的农业灌溉、物联网节水等领域。项目链接：https://www.cirmall.com/circuit/39662、51单片机智能浇花浇水系统花卉灌溉土壤湿度检测(原理图+pcb+源码+技术文档)产品功能描述：本系统由STC89C52单片机、4位共阳数码管显示、ADC0832采样、水泵控制、土壤湿度传感器、按键及电源组成。1、数码管实时显示土壤湿度传感器测到的湿度。2、按键说明：减键、加键、设置键。可以用按键设置，设置湿度的上、下限值,并具有掉电保存，保存在单片机的内部，上电无需重新设置。3、当湿低于下限值时，自动打开水泵进行抽水自动灌溉，当湿高于上限值时，断开水泵停止灌溉，4、当湿度处于上下限之间时处于，手动模式，按减键手动打开水泵，可以按加键手动关闭水泵。项目链接：https://www.cirmall.com/circuit/176333、基于NXPJN5169ZigBee智能农业灌溉系统本方案主要介绍NXPZigBee模块在农业灌溉方面的应用。使用ZigBee无线模块结合传感器来采集空气温湿度、土壤湿度、土壤温度、光照度等信息，经中心站数据分析处理透过网络、ZigBee无线模块控制电磁给水阀进行有效的定量滴灌、微喷灌、脉冲式微喷灌、小管出流微灌等灌溉方式。让少量的水资源更直接到达植物根区，有限防止水资源的浪费，实现更精准的、高效的农业灌溉。项目链接：https://www.cirmall.com/circuit/177144、基于51单片机的智能农田自动灌溉系统设计一个低成本，易安装的农田自动灌溉系统，该系统包括土壤温湿度检测单元、显示模块、控制单元和无线传输模块以及LabVIEW上位机界面。要求具有以下功能：1.建立传感器无线网络对田地进行实时监控，掌握田地湿度、温度等情况；2.通过移动通信网络将每个田块墒情数据传输到种植户，通过上位机实时监控。技术指标：1.具有无线传输功能2.湿度测量：范围0%～99%精度±0.5%3.温度测量：范围0℃～100℃精度±0.2℃4.湿度阈值：上下限可调，单次改变0.1%5.采集间隔：可设置2秒至10分钟可设项目链接：https://www.cirmall.com/circuit/54995、农业智能化设计——智能农田监测灌溉控制系统（硬件+源代码+论文）智能农田监测灌溉控制系统是以STM32F4Discovery作为主控核心，通过上、下位机的系统工作，而达到对农田的监测与控制，以此实现农业的智能化管理，达到节水灌溉的目的。系统通过使用GSM/GPRS模块来给用户提供远距离短消息查询服务，实现远距离的对农田信息进行监测。项目链接：https://www.cirmall.com/circuit/6156、基于STM32设计的智能灌溉系统的电路方案（原理图+源码+教程）STM32智能灌溉系统，可实现两路自动控制浇水，以及手机蓝牙APP控制浇水，在OLED显示屏上实时显示土壤湿度以及温湿度，电机状态等参数，并且通过按键可以调节单次的浇水时间以及浇水的阈值。项目链接：https://www.cirmall.com/circuit/164787、51单片机智能大棚浇花花盆浇水灌溉补光风扇散热（pcb+源码+电路图+参考文档）产品功能描述：本系统由STC89C52单片机、LCD1602液晶显示、光照检测、土壤湿度传感器、A/D采样PCF8591、风扇控制、继电器控制、补光灯、补温灯、按键及电源组成。1、通过光敏电阻检测光照强度，然后A/D模块PCF8591处理后，将光照值实时显示在液晶上，按键可以设置光照阈值。当光照低于设定的阈值，高亮LED灯亮进行补光，否则关闭。2、通过DS18B20检测温度值，实时显示在1602液晶上，可以通过按键设定温度阈值，当温度低于设定值时，补温灯打开，否则关闭；当温度超过设定值时，风扇旋转。3、通过土壤湿度传感器检测土壤的湿度，将湿度值显示在液晶上，按键设置湿度阈值，当土壤湿度小于设定的阈值，继电器打开，继电器可以外接水泵；否则继电器不动作。项目链接：https://www.cirmall.com/circuit/179388、STM32单片机远程浇花花盆GSM短信浇水补光灌溉系统（源码+电路图+论文）产品功能描述：本系统由STM32F103C8T6单片机、温湿度传感器DHT11、LCD1602液晶显示、继电器控制、GSM模块SIM800、高亮LED灯、光照检测及电源组成。1、检测花盆湿度、温度和光照状态值，并显示；参数显示通过LCD1602液晶显示，2、远程控制，通过GSM短信远程浇水和补光灯控制。发送信息：“jiaoshui”，继电器打开（可外接水泵表示浇水），设备收到后，解析并返回jiaoshui_ok，约30s后关闭。发送信息：“buguang”，强制补光，设备收到后，解析并返回buguagn_ok，约30s后关闭。发送信息：“get”，返回液晶显示内容即温湿度内容，可远程查看数据。3、正常情况下，湿度低于35自动浇水、光照较暗自动补光。4、GSM上电有几秒初始化，系统供电电源至少要支持5V/2A。5、光敏传感器可以通过传感器上的电位器调节检测的灵敏度。项目链接：https://www.cirmall.com/circuit/17704来源：电路城

随着物联网和软件技术的快速发展，轻松便捷的煮饭方式越来越受人们青睐，智能、环保、节能型高端电饭锅将会成为未来备受瞩目的商品，特别是可远程控制的全自动智能电饭锅将会成为未来发展的方向。目前国内外对智能家居的技术研究较多，多数是用无线数据传输技术实现，但系统设计成本高。而对电饭锅的全自动化技术研究则少之有少，没有引起人们的重视。本文改造了传统的电饭锅，设计了可全自动化控制的电饭锅，并采用GPRS模块，普通手机等简单、廉价的设备开发出了一款可靠性较好的远程电饭锅控制系统，能使电饭锅及时、适量、准确的为人们做饭。1系统的硬件构成及原理系统总体框图如图1所示，设计采用的是模块化的设计思想，有利于系统的组装和调试，缩短开发周期。由于电饭锅信息传输的数据量少，时效性要求不是很高，因此系统主要采用基于GSM网络提供的短信业务。它的原理如下：手机通过GPRS网络发送控制短信到GSM模块中，单片机通过读GSM模块取得控制命令字并解析得到明确的命令信息，控制继电器动作，完成对电饭锅的控制并以短消息的形式将命令执行情况通过GSM模块反馈到用户的手机上。2系统的各硬件实现本系统主要由全自动电饭锅和智能控制电路系统组成。全自动电饭锅在传统电饭锅的基础上添加机械装置改造而成，智能控制电路系统则由电源模块、GSM模块、单片机模块、状态检测和控制模块四个主要部分组成。2.1全自动电饭锅的设计传统的电饭锅无论是保温自动式、定时保温式、还是新型的微电脑控制式，在实时方面已得到长足的发展，但仍然存在明显的缺陷与不足，如定时时间过长会影响饭的口感等，有效地解决目前电饭锅存在的各种缺陷，是创新与发展的方向。其中电饭锅的全自动化和远程智能控制是未来电饭锅技术发展的一个方向，要实现电饭锅全自动控制，全自动电饭锅是前提，本文结合全自动洗衣机的设计思想，在传统电饭锅的基础上，通过增加适当的机械装置，设计出来的全自动电饭锅如图2所示。设计包括储米、取米、淘米、放米以及加水装置。顶端漏斗为储米装置，直径25cm，高12cm，可性存放约5kg大米。取米装置由储米漏斗底端的电磁铁实现，电磁铁选用直流电磁铁HCNE1-1039，由于卡槽采用倾斜设计，减小了米粒的摩擦阻力。淘米装置由洗米电机和淘米漏斗构成，其中洗米电机选用TN-40.180/HC685G100618.放米装置由电磁铁和档杆构成，电磁铁同样选用HCNE1-1039，档杆由可逆电机控制，可以升降，采用行程开关限位，实现电饭锅锅盖的开闭。加水装置由电磁阀和进水管构成，电磁阀选用2W160-15.总的机械动作有储米、取米、淘米、放米以及加水等，单片机接收到控制命令后通过I/O输出高低电平控制继电器来实现。2.2智能控制电路系统的设计2.2.1电源模块设计GTM900C在上电启动，登陆GPRS网络，发送数据等过程中，通常有较高的电流消耗[3]，达2A，故电源芯片必须满足至少2A的电流供给。电源电路主要由MIC29302-BT组成，其芯片产生3.8V电压，给单片机和GTM900C模块供电，如图3所示，该电路基本能满足条件。另外1脚是使能端，可接到单片机端口使在不进行联网时芯片不工作，降低功耗。2.2.2单片机模块设计系统MCU选用美国德州仪器公司生产的MSP430系列单片机MSP430F149.它是一款低电压(1.8~3.6V)，高性能16位单片机，其中断源多，可以任意嵌套，使用时很灵活。此单片机还具有低功耗空闲和掉电模式，支持软件设置睡眠和唤醒，能满足本系统需求。2.3GSM模块设计出于制作成本和兼容性的考虑，系统采用华为公司的GTM900C芯片，由于单片机的I/O口逻辑电平为3.6V，与GTM900C的I/O口2.85V的逻辑电平相差不大，所以无需电平转换就能进行硬件对接。GSM模块和单片机的连接较简单，将两者串口接好，在单片机端将串口参数设置好即可发送相应的AT指令对模块进行操作。GSM模块与单片机的连接情况如图4所示。通信速率为9600Kb/s，采用8位异步通信方式。系统上电以后，单片机启动GTM900C，查询SIM卡状态，再控制GTM900C完成模块初始化单片机进入睡眠状态。当有新短消息到达时，由GTM900C模块向单片机发送指令唤醒，单片机读取短信内容并解码，I/O口输出高低电平，控制继电器动作，完成对电饭锅的控制，处理完毕后用指令将短信从SIM卡中删除，然后重复上述过程。2.4状态检测与控制模块设计本模块主要包括状态检测电路和智能控制电路，状态检测电路主要是采集电饭锅的故障信息与完成状态信息，分别有“开始煮饭”，“煮饭结束”，“出现故障”等，各模块采集的数据通过统一的SPI总线传输给单片机，由单片机根据各状态数据编码后经GPRS网络发送至手机中。智能控制模块包括机械控制和煮饭控制两部分。机械控制主要通过单片机的I/O口输出高低电平控制继电器来实现，系统选用HF32FA/005-HS型继电器，单片机与固态继电器的接口如图5所示，图中驱动电路是为了提高单片机驱动能力和抗干扰能力。煮饭控制主要是实现电饭锅的煮饭方式的选择，包括“精煮”，“快煮”，“稀饭”，“蒸煮”，“粥”等方式，本系统以“美的FD302”智能电饭锅的控制电路和加热电路为基础，外加继电器实现煮饭方式的选择，单片机由相应的I/O口输出高低电平控制相应继电器接通，短时间后，继电器断开，以实现电饭锅煮饭方式选择的全自动按键功能。3系统的软件设计软件设计主要任务是编写应用程序，本系统的应用程序重点是单片机的程序，其实现的主要功能包括以下几方面：(1)对GSM模块的初始化；(2)智能控制；(3)数据通信。GSM模块是系统中关键的部件之一，因此对它的初始化操作必须十分仔细[6].单片机通过串口向GTM900C模块写入相应的AT设置命令，进行初始化，使模块成功粘附在GPRS网络上，获得网络运行商分配的动态IP地址，与目的终端建立连接。GTM900C的初始化主要包括如下指令：(1)ATE，关闭回显；(2)AT+CPIN，检查SIM是否正常；(3)AT+CGREG设置模块注册提示；(4)AT+CREG测试联网情况等。除此之外程序还包括CPU的初始化、来短信检测、外部电源掉电检测等，软件系统在初始化CPU时加入了看门狗程序[7]，能够在系统出现问题时自动复位。图6是主程序的流程图。4系统测试全自动电饭锅远程智能控制系统硬件和软件设计完成后，需要对系统进行测试，以验证设计方案的有效性。系统上电后，GPRS网络指示灯突然熄灭，模块自动关机，后在供电电压输出端接电容去纹波后，模块正常工作。用SocketTool软件对无线模块进行调试，GPRS能顺利接通并返回正确的数据。选用酷派8050手机编辑设置米量和煮饭方式的信息“300g，快煮”并发送。单片机收到指令后，完成取米、淘米、放米、加水及煮饭的全部流程，并把煮饭状态反馈给手机。经过4次测试，煮饭煮完成后，手机分别在7s，9s，11s，10s内收到反馈信息，能基本满足要求。系统对米量和水量的计量是根据所选择的煮饭方式并通过单片机对电磁铁和电磁阀定时控制实现的，测试过程中设置米量300~500g，间隔50g，“快煮”方式，水量设定为米量的1.8倍，即米量为300g时，水量为540mL，依此类推，米量和水量各测试3次，测试值和设定值如表1所示。从表1可看出，米量、水量的设定值与测试值比较接近，说明利用定时控制进行计量基本准确。通过对电饭锅远程控制系统的多次实验，系统均能按要求完成所有动作，而且米量、水量的计量也是较为准确的，说明该系统远程通信良好，电饭锅工作稳定，计量准确。从实验结果来看，本文设计的全自动电饭锅远程控制系统的方案是可行的。米量和水量的计量采用单片机定时控制替代了复杂的流量控制装置，使得操作更简单，提高了系统的稳定性，同时也使得系统成本更低。5结语本文所介绍的一种应用于家庭，使用普通手机对电饭锅进行远程全自动智能控制的系统的设计方案，系统用GTM900C发送和接收短信，用单片机MSP430F149控制电饭锅工作，无需其他设备，用户使用普通手机即可方便发送中文指令短信远程遥控电饭锅，并能及时地以短信的形式收到电饭锅对用户指令执行情况的反馈信息。该系统已应用在“电饭锅节能与远程控制技术研究及开发”项目中。如用RF芯片进行扩展，则可使全部家用电器接入因特网络，实现家居的智能化，应用非常广泛。来源：维库电子市场网

电压是电子与电力系统中基本的测量元素之一，快速准确地获取电压值一直是数据采集与电子测量仪器研究的重要内容之一。传统的指针式电压表具有低、可视距离近、功能单一等缺陷，已不适应高速信息化的发展需要。目前市场上广泛使用的数字电压表智能化程度低，测量电压时需手动切换量程，当量程选择不当时会出现测量下降、乃至烧坏电压表的极端情况；而高的全量程无档数字电压表一般都采用了DSP、FPGA或CPLD等复杂电路系统，硬件和软件实现成本较高。为此，笔者设计研制出了一种以单片机为控制主体的智能交流直流电压数据采集系统，具有体积小、高、结构简单、使用与读数方便、性价比高、适应范围宽等优点，有效地弥补了上述各种电压表系统的缺点和弊端。1系统总体方案该电压数据采集系统主要由电压衰减器、量程转换及放大电路、AC/DC转换电路、A/D转换电路、主控单片机STC89C52以及LCD显示电路等5个部分组成，其原理框图如图1所示。电压衰减器和放大器将待测模拟信号电压值转换到AC/DC变换器的输入电压范围内，直流电压经衰减放大后不需作AC/DC转换；量程转换电路根据输入到A/D转换器的模拟直流电压大小，由单片机判断后控制继电器对衰减放大电路作相应的调整，确保选择出量程；A/D转换由单片机启动，在软件中对采集到的数据作数字滤波、标度变换和系统误差校准等处理后，根据电压类型标志位在LCD上显示测量值和电压类型。2系统硬件设计2．1电压衰减、放大和量程转换电路电压衰减放大和量程转换电路如图2所示。电阻R1～R5构成衰减系数分别为1、10、100、1000、10000的分压器，将被测输入电压Uin衰减至0～200mV范围内并送至后端电路放大、AC/DC转换(直流电压不需转换)、A/D转换以及由单片机进行采集、处理与显示。为了降低测量误差，分压电阻R1～R5均选用误差为±0．5％的精密金属膜电阻。量程的选择由单片机的P1．0～P1．4口线经反相器74HC04反相后控制SPRAGUE公司的高耐压、大电流达林顿晶体管集成电路ULN2003的输入端1B～5B，从而驱动电磁继电器K1～K5的触点开关吸合或断开来实现。交流电压与直流电压共用同一转换量程，K1～K5被独立吸合时对应的量程依次为200mV、2V、20V、200V、1000V(AC750V)。若被测电压高于单片机设定的量程，单片机控制相应的继电器线圈接通对信号进行衰减，反之则放大，以保证输入至AC/DC转换器和A/D转换器的信号不超过它们的工作电压范围。因被测电压未知，为避免电路被烧坏，初始量程应设定为量程。ULN2003芯片内部二极管负极公共端COM接至负载电源+5V，对各继电器线圈起反向续流作用。加入反相器74HC04的目的是防止单片机系统通电或复位时，输入高压不经分压直接进入后级弱电系统导致烧毁电路的情况。运放U3接成电压跟随器形式，起隔离前后通道的作用，并降低输出阻抗、提高带负载能力。其中，R6、R7为限流电阻，防止因量程切换至各量程时造成过大的电流；D1、D2为双向限幅二极管，起过压保护作用。运放A4和电阻R8、R9、R10连接成同相比例电路，将衰减成0～200mV范围内的信号放大1O倍送给后面的AC/DC转换器AD637J(标称满量程为2V)进行交流/直流转换f直流不需转换)。2．2AC/DC转换电路AC/DC转换电路如图3所示，由两片单通道单刀双掷(SPDT)模拟开关MAX14763完成交流/直流电压通道的切换功能，一片高性能真有效值TRMS(TrueRootMeanSquare)转换器AD637K完成交直流电压转换功能。图3AC/DC转换电路图MAX14763是+3．0V～+5．5V单电源供电器件，允许通过超出其电源电压摆幅的±25V范围内的双极性信号。导通电阻和导通漏电流值分别为2Q、±100nA，较低的导通电阻和较宽频带(一3dB带宽为1O0MHz)使得其非常适合于数字和模拟信号切换场合的应用。当拨动开关S1闭合时，MAX14763的SEL端为低电平、C0M端连接至A1，接通交流电压通道，对输入交流电压进行AC/DC转换；反之则接通直流电压通道，让直流输入电压直接进入后级电路。AD637K是一款完整的高、单芯片均方根直流(RMS-DC)转换器，可计算任何复杂输入波形的真有效值TRMS而不必考虑波形参数及失真度的大小，并提供等效直流输出电压。即：T为测量时间，VIN(t)为输入信号波形。可见，波形的真均方根值与信号功率直接相关，因此比平均整流信号更为有用。AD637K的准确度为±(0．25mV+0．05％RDG)．允许测量有效值200mV、频率达600kHz的输入信号以及有效值1V以上、频率达8MHz的输入信号。AD637K的满量程范围是有效值7V，由于有效值2V满量程范围能够为峰值输入(高波峰因素信号)提供更大的动态余量，所以衰减放大电路输出信号U1应控制在此范围内。电路中平均电容C1用来设置均值时间，同时决定低频、输出纹波大小和稳定时间。电位器RW1和RW2分别用来对输出调零和调幅，以使输出更准确。2．3A/D转换电路A/D转换电路如图4所示，其中运放U8和电阻R14～R16构成同相放大电路，对前端输出的直流电压U2f≤2v)2倍放大，将输入电压Uin的测量分辨率提高了一倍。MAX187是串行12位逐次逼近式A/D转换芯片，采用单+5V电源工作，内部含有片内时钟和采样/保持器，采样速率达75kHz。其通过高速3线串行接口与单片机的I/O口线P2．0～P2．2进行连接，接口与SPI、QSPI和Microwire总线协议兼容。SHDN接高电平，REF端对地接4．7F的电容，这是其使用内部4．096V基准电压方式，AIN端输入模拟信号的电压在0～4．096V范围内。2．4LCD显示电路本系统采用NOKIA公司生产的5ll0液晶显示器(LCD)模块作为显示单元，完成显示当前电压值与电压类型(交流或直流)的功能，电路如图5所示。NOKIA5110与单片机只有5根信号线连接，接口电路简单。它的通信协议是一个没有MISO只有MOSI的SPI协议，传输速率高达4Mb/s，可全速写入显示数据而无等待时间，可以采用单片机软件程序模拟。SPI接15写数据/命令时序(传送1B)如图6所示。3系统软件设计3．1系统软件总体流程系统软件总体流程图如图7所示，为便于程序的移植、调用和调试，采用了模块化程序设计思想对不同特定功能的模块分别进行编程。单片机上电先进行程序初始化，完成对K1～K5继电器、MAX187和NOKIA5110的硬件设置，以及单片机内部系统中断和系统变量的初始化。接着选择量程(将PI．4～P1．0口线状态置为011l1)，启动A/D转换对待测信号进行采样和作数据处理计算，并判断量程是否合适。超量程阈值和欠量程阈值分别取为4000和400，对应ADC输入电压分别为4V和0．4V。若当前量程合适，则对处理后的数字量作标度变换和误差校准后得到被测电压值，并在LCD上显示电压类型、有效值和单位等信息。反之，则进行量程切换，找到一个新的量程，下次测量就在新选择的量程下进行。在判决时，若量程为档时仍为欠量程，则维持原量程不变化；若量程为档时仍为超量程，则必须采取相应的过载处置措施。3．2采样数据的数字滤波对A/D采样后数据进行处理时，先后运用了程序判断滤波法和滑动平均滤波法，前者用来剔除掉因随机干扰、误检测或系统不稳定等偶然因素引起的尖脉冲干扰信号，后者用以抑制数据中可能出现的周期性干扰成分如无线电波引起的高频干扰。程序判断滤波算法是根据实践经验判断，确定出相邻采样允许的偏差值DT(这里取值为8)，当每次检测到新值时判断：如果本次值与前次值之差的小于或等于DT，则本次采样值有效；相反则放弃本次值，取前次值代替本次值。如下式所示：在排除脉冲干扰后，利用滑动平均滤波算法对数据作进一步处理。其把连续N个采样值(这里，N=10)看成一个长度为N的队列，每采样到一个新值放入队尾，并扔掉原来队首的一个数据，然后对队列中的N个数据作算术平均运算，获得新的滤波结果此数据用来阈值甄别和作标度变换。3．3系统误差的校准算法由于系统电路的基准误差、放大器的零点漂移与偏移、增益误差和非线性等非理想特性会引起系统误差，为了提高测量，采取了以下算法进行误差校准和补偿。设等测量得到组电压样本数据(Xi，Yi)，其中：i=l，…，M，Xi和Yi分别为标度变换后电压值(测量值)和实际值(由高电压基准源产生)。利用二乘法把测j导数据作Y=aX+b线性拟合，根据样本数据偏差的加权平方和原则，得系数a、b的数学表达式如下：将各校正点数据(Xi，Yi)(这里M取值为6)代入上两式得到系数a、b的值，并存人单片机的内存单元中。在正式测量时，根据测量值和误差校正方程Y=aX+b求出校正值Y，从而消除系统误差。由于量程不同时系统误差也不一样，因此需要在各量程分别进行上面的处理，以获得不同量程的校准效果。4主要技术指标系统主要技术指标如下：(1)量程：200mV、2V、20V、200V、1000V(AC750V)；(2)分辨率：50txV、0．5mV、5mV、50mV、0．5V(对应各量程)；(3)准确度：200mV档：0．005％×读数+0．0025％×满度(DC)、0．05％×读数+0．05％×满度(AC)；其他档：0．005％×读数+0．001％×满度(DC)、0．05％X读数+0．025％X满度(AC)；(4)工作电源：DC±5V。本文设计实现了一种基于单片机的具有量程自动转换功能的交直流电压数据采集系统，测量电压动态范围宽，为高电压数据采集和智能电压表的研究提供了一种性价比较高的解决方案。实际运行结果表明：该系统高、误差小、灵敏度高、工作稳定、性能可靠，可以广泛应用于电力系统、计量检测、国防工业、家用电器、科技与工业生产、铁路设备等需要电压测量与获取的各个领域。此外，设计时采用的一些硬件和软件设计方法和思路，也为同类数据采集系统和智能仪器仪表的设计与研制提供了参考。来源：维库电子市场网

针对现有DSP自举模块普遍存在程序代码更新不便的缺陷，提出了一种可便捷高效地在线更新用户应用程序代码的DSP自举模块。该模块由基于LabVIEW的图形用户界面（GUI）软件与C8051F340单片机构成。GUI软件完成DSP应用程序代码的格式转换，并通过驱动USB将转换完成的程序代码传送给C8051F340。C8051F340通过其片上USB外设接收DSP程序代码并存储于片上FLASH中，同时借助标准串行总线控制DSP完成应用程序代码的自举操作。该模块采用在线方式，可一键实现DSP应用程序代码的更新升级与自举操作。TMS320VC54x系列DSP作为一种低功耗高速处理器在消费电子、通信等领域应用广泛[1-2]。通常为实现DSP程序代码的高速运行，一般需要将DSP的应用程序代码存储于DSP片内RAM中运行，但TMS320VC54x处理器是RAM型器件，掉电后DSP不能保存任何用户应用程序代码。因此，基于该型DSP的电子系统通常需要设计自举模块。所谓“自举”是指：DSP芯片内的程序引导装载器（Bootloader）自动地将DSP应用程序代码从DSP外部非掉电易失存储器加载到片内RAM中，脱离仿真器模式独立运行的过程。TMS320VC54x系列DSP有两类自举方式：基于静态存储器（如：EEPROM、FLASH）的自举方式和基于处理器的自举方式。基于静态存储器的DSP自举方式[3-4]使用外扩的静态存储器存储DSP程序代码，由于该方式无需外加控制器干预，因此具有电路简单等优点。基于处理器的DSP自举方式[5-6]，利用单片机存储DSP程序代码并控制DSP完成自举，具有可有效控制DSP自举时机，可灵活选择自举通信接口等优势。然而，无论哪类自举方式，要更新DSP应用程序代码都需要先将DSP开发软件CCS编译产生的.out程序代码文件通过一系列的格式转换，生成DSP自举所需的程序代码格式，并将得到的代码移植到DSP应用系统片外扩展的静态存储器或单片机中存储。显然，传统DSP自举模块的上述程序代码更新操作非常麻烦。为此本文提出一种便捷高效的DSP自举模块。借助该模块，用户无需熟悉DSP自举设计过程，便可一键实现DSP程序代码的更新升级与自举操作。1方案设计DSP开发软件CCS编译生成的.out文件不能直接用来自举，需要将其进行一系列繁琐的格式转换得到合适的格式并移植到DSP的外部存储器进行自举[7]。为解决该问题，本模块通过基于LabVIEW的GUI软件完成上述转换并控制代码移植到外部存储器。如图1所示。GUI软件首先将.out文件转换为.hex格式，并将得到的.hex文件转换为方便DSP自举的.dat格式。之后GUI通过USB将数据传送给C8051F340单片机完成DSP程序更新。C8051F340是一款可提供USB功能并具有较大FLASH存储空间的混合信号微控制器。本模块使用其片上FLASH作为DSP的外部存储器，可省去外扩存储设备，节约成本，简化电路。自举开始时，单片机将FLASH中的代码数据通过标准串行自举方式传送给DSP，控制DSP的自举。标准串行自举与其他自举模式相比，占用DSP硬件资源少、电路简单。通过本模块，开发者可在PC机上实现一键完成DSP代码更新。2硬件设计本模块使用C8051F340的片上FLASH作为DSP的外部存储器。C8051F340通过标准串行接口与DSP通信，通过USB与处理代码格式转换的GUI软件通信。如图2所示，虚线框1为3线制的标准串行总线，负责数据的传输。虚线框2为复位与握手信号。DSP的bootloader通过拉低XF引脚通知单片机DSP已准备好接收数据；而单片机通过P1.3引脚拉低ˉRS来复位DSP。C8051F340与PC机通过USB连接。如图2所示，VBUS为USB电缆VBUS引线的感应输入端，当该引脚出现5V高电平信号时，表示该设备已经和主机连接好。D+、D-为USB的差分信号线，D+信号线接1.5k的上拉电阻R1使USB设备工作于高速。电容C1、C3为15pF的滤波电容。为了消除差模干扰，两信号线连接大小为33pF的电容C2。REGIN为C8051F340片内电压调节器的输入端。VDD为C8051F340片内电压调节的3.3V输出端。通过将REGIN和VDD短接，C8051F340被配置为USB固件自供电，片内稳压器禁止的工作模式。另外C8051F340电路模块中，通过C2调试接口（包括C2CK时钟信号和C2D双向数据信号）连接JTAG对单片机程序进行烧写和调试。3软件设计本系统主要通过GUI软件完成DSP用户应用代码的格式转换和调用USB主机API控制USB传输数据；通过C8051F340程序调用USB器件API接收数据存入片内FLASH中并通过标准串行通信控制DSP的自举。下面分别介绍各软件设计的功能和具体流程。3.1基于LabVIEW的GUI程序设计LabVIEW开发的程序一般由一个或多个VI组成，所有VI都可分为前面板和框图两部分。前面板是VI的交互界面，用户输入数据通过前面板传递给框图，计算和分析结果在前面板上以不同方式显示出来。图3为本模块的GUI前面板。如图所示前面板分为“输入配置区”和“状态显示区”。通过在前面板的“输入配置区”设置文件路径进行DSP代码文件的二次更新。“状态显示区”可实时显示USB连接状况、文件转换信息、自举代码文件内容等详细信息。框图是图形化的程序代码，主要完成两个任务：调用USB主机的API函数控制USB数据传输和控制代码文件格式转换。借助SiliconLaboratories公司为USB驱动程序开发提供的USBXpress，可以简便的实现在PC机上通过GUI软件与作为USB器件的C8051F340单片机的USB通信。USBXpress提供了10个USB主机API函数，通过LabVIEW中的CLF（调用库函数节点）调用USBXpress提供的USB主机API函数，便可访问USB底层硬件。图4为本设计LabVIEW上位机程序调用API的框图。图中VI作用分别是获取USB器件编号、获取USB器件序列码、设置USB读写延时、打开USB器件、向USB器件写数据块、关闭USB器件。在成功调用SI_Open()函数打开USB器件，并通过“filepathcontrol.vi”控件获取待转换文件的具体路径后，GUI软件对定位的代码文件开始进行转换。如图5框图程序所示：首先通过“Exec.vi”（“执行系统命令”VI）调用CCS软件环境提供的DOS批处理文件Hex500.exe软件（与自举文件位于同一个目录）将.out文件转换为.hex文件。Hex500.exe在DOS环境下运行需要输入大量转换配置文件，因此GUI需同时调用用来集中描述文件转换所需参数信息的.cmd文件。.cmd文件内容及注释如下：bootloader.out//待转化的程序文件-obootloader.hex//输出文件名-mapbootloader.map//生成存储器映像文件-boot//生成加载表-I//输出文件为IntelHex文件格式-e_c_int00//程序入口地址-memwidth16//标系统的存储器为16位-romwidth16//存储器芯片的位宽为16位-bootorgSERIAL//行装载之后通过“Exec.vi”函数调用hex-to-dat.exe软件将.hex格式转换为.dat格式。终在文件格式转换完毕之后提取代码并转换为数组，在循环中调用SI_Open()函数以每次512字节的速度将数据写入USB器件，直到所有文件传输完毕，关闭USB。3.2C8051F340程序设计C8051F340通过USB从GUI软件接收DSP程序代码并存储到片内FLASH中，之后通过标准串行接口将代码传送给DSP进行自举。C8051F340程序主要包括初始化函数、自举函数、USB驱动函数、擦写FLASH函数几个部分。图6为C8051F340程序的流程图。3.2.1初始化程序程序初始化部分主要包括USB设备初始化和C8051F340单片机初始化。USB初始化通过调用USBXpress提供的10个USB器件API函数实现，包括调用USB_Clock_Start()函数初始化USB总线时钟、调用USB_Init()函数使能USB总线、调用USB_Init_Enable()函数使能API中断；C8051F340单片机初始化中将单片机时钟设为48MHZ以满足USB全速工作方式的需要、配置单片机输出端口为推挽输出、开启外部中断0并通过配置寄存器“IT01CF=0x07”将P0.7配置为INT0的中断触发端口引脚，监视DSP所给自举信号。3.2.2自举函数DSP启动速度比C8051F340快，因此自举之前需先复位DSP并初始化SPI接口，等待DSP的XF引脚触发INT0中断后启动自举操作。本程序使用16位标准串行方式对DSP自举。通信时序如图7所示，BFSR0脉冲之后可传输一个16位的数据，传输的每个16位数据之间需至少保证40个DSP时钟周期的延时时间。且单片机时钟频率(BCLKR0)不可超过DSP时钟频率的1/2。标准串行自举代码如下所示，程序中将BFSR0拉高后，传输一个字节的数据，并通过调用延时函数Delaynum(20)延时20微秒来满足传输两数据间CPU时钟间隔的要求，程序中w为当前传输的由四个ASCⅡ字符转换而来的16位无符号整形变量。BCLKR0=1;Delaynum(20);BCLKR0=0;BFSR0=1;Delaynum(20);BCLKR0=1;Delaynum(20);BCLKR0=0;Delaynum(20);for(i=0;i{BDR0=(w&(0x8000>>i))>0;BCLKR0=1;

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细节我喜欢做饭，而且厨房里总是有计时器的。有时候，粗略看一下时钟就足够了，而其他时候，您可以使用标准的鸡蛋计时器来处理这种情况。但是，在某些情况下，它们都不做，因为您对经过的时间而不是倒数感兴趣，egg计时器就没用了，但是最近的时钟不够精确，无法满足您自己的需求-否则您就可以做到这一点记住最初检查时实际上又是几点。现在是您只想向Alexa尖叫以启动计时器的时刻，因为您处在一种本来应该考虑但未曾想到的情况下，而现在油已经在冒烟，水被完美地调温了，或者所需的任何设备已在运行。你需要一个时钟开始滴答现在。好吧，我没有Alexa可以大喊大叫，而且手机上的秒表（如果我旁边有它的话）也不是一个很好的选择，因为厨房的手指与电容式触摸屏不太兼容，在这个特别热的时刻，事情可能会变得混乱或花费太多时间。因此，我常常最终希望自己拥有一台可以开始随机计数经过时间的设备，这将需要几乎零交互。好吧，我发现自己处于这种情况的次数太多了，因此cook'oo时钟诞生了：它的秘密？磁铁！有实际的开关可以切换。取而代之的是，任何导电表面都将占据这一部分，而普通厨房中有很多导电表面：刀具，餐具，锅碗瓢盆，奶酪刨丝器，器具等。但是，不是冰箱或其他带涂层的金属表面-这使它们成为实际存放设备的理想场所（例如，在门上，而不是在冰箱中)。要启动时钟，只需将其敲打在您选择的表面上，这只需要一只半自由的手，大约需要两秒钟的时间-如果您练习目标并将其扔出去并使磁铁发挥其魔力，则需要一秒。时钟在滴答一旦电路闭合，纽扣电池将为ATtiny85供电，启动其硬件计时器，并设置将显示经过时间的OLED。硬件计时器每秒引起一次中断以更新时间和显示，这实际上是控制器CPU所需的全部工作。因此，在下一秒的剩余时间内（直到下一个中​​断），它只会进入空闲睡眠模式并等待下一个中断。如果您想重新启动计时器，您当然可以将其从水面移除并重新安装，但是为了使其更容易使用，有一个按钮也可以将其放下-另外，它将保留最后经过的时间并显示它也一样权力斗争当然，使用微薄的纽扣电池作为电源需要考虑一些功耗问题。1)该设备以1.0MHz的频率运行（具有默认/8时钟预分频比的8.0MHz晶体-我可以使用8.0MHz，并且以后的目标是1.024MHz，更容易获得8.192MHz晶体）。这是功耗和显示更新的平滑度之间的良好折衷2)0.96英寸128x64OLED，这似乎是最省电的解决方案3)通过睡眠模式而不是延迟来使CPU空闲，这虽然不多，但是感觉很好。更深的睡眠模式将不再具有计时器功能/在计时器中断时唤醒设备，因此这是没有选择的4)固件支持节能模式，以在定义的分钟数后使用掉电睡眠模式（请参阅下文）最大的消费者肯定是OLED，但这还不错。在3.0V时，一些测量在初始计数模式下平均大约为6.5mA，如果还显示先前的计数时间，则大约多出1mA。更多的测量和测试表明，该器件仍可在1.3V电压下工作，但这绝对是极限。但是，我可以从电池垃圾袋中挖出一堆硬币电池，其他设备认为它们已经没电了，并可以在时钟中成功使用它们。借助1000uF的电容，显示器在较弱的电池上也不会太费力。（以上演示视频中使用的电池显示为〜2.1V）有趣的是，所有这些都是常规的ATtiny85，而不是低功率的AtTiny85V，后者将2.7V作为最低工作极限。掉电睡眠一天，我醒来，发现吉他盒闩锁上的计时器正时。我一定是在前一天晚上把它放在那里而忘记了。尽管这是一个很好的长期测试，但它也让我认为自动关机可能是个好主意。因此，现在有一个选项可以编译固件，并进行额外的检查，以在定义的分钟数后关闭设备电源。当然，它还可以包括几秒钟，但请继续。另外，比较分钟需要最少的检查量，因此，tadaa。外文原文：点击进入声明：本文由Hackaday授权电路城翻译，系电路城的原创内容，转载请注明出处！

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中国北京，2020年7月28日–ImaginationTechnologies宣布推出基于其EnsigmaWi-Fi技术的最新知识产权（IP）产品IMGiEW410。为满足中低端市场的需求，Imagination在其最新发布的IMGiEW400基础上又开发了iEW410，旨在满足入门级物联网（IoT）、可穿戴设备和可听戴设备等成本敏感型应用的通信要求。iEW410基于最新的IEEE802.11axWi-Fi标准，可通过如下一系列新功能提供更强大的性能、吞吐量和节能性：以20MHz频宽运行：支持低数据速率应用，以节省电池电量目标唤醒时间（TWT）技术：延长深度休眠时间，显著改善电流消耗并延长电池续航时间正交频分复用多址（OFDMA）技术：支持对带宽进行分段，从而高效地传输数据，降低功耗，同时提高性能和数据吞吐量BSSColoring技术：增强高密度环境中的性能，提高数据吞吐量双子载波调制（DCM）技术：针对低数据速率提高了性能可选的上层MAC，可用于卸载主处理器的工作量，以降低系统总功耗可选的电源管理单元（PMU），支持针对低功耗进行了优化的2.7-4.5V直流电源ImaginationTechnologies中国区业务拓展经理黄音表示：我们专门针对成本敏感型市场开发了这款IP，同时并没有牺牲其各项性能优势，它依然是物联网、可听戴和可穿戴设备的理想选择。相反，我们创造了一种技术，即占用最小的面积，但仍可为客户提供11ax/Wi-Fi6的所有优势。iEW410现在已可提供授权。其主要功能包括：完整的2.4GHz低功耗Wi-Fi解决方案经过硅验证的设计，裸片面积为5.65mm2（包括模拟焊盘），采用台积电（TSMC）的40纳米LP工艺休眠控制器可确保降低整个系统级功耗可选的集成电源管理单元（PMU）针对QFN封装进行了设计可选的UMAC,用于卸载主处理器的处理任务，从而最小化功耗以及对主处理器的需求

https://cirmall-video.eefcdn.com/Raspberry%20Pi%204%20GameBoy%E5%BC%80%E6%9C%BA%E5%8F%8A%E7%94%B5%E6%B1%A0%E6%B5%8B%E8%AF%95.mp4这个GameBoy可以播放DreamcastN64PSP等-RaspberryPi4GameboyPiBoyDMGExperimentPiPiBoyDMG太神奇了！由Pi4提供支持的IPS3.5英寸屏幕，甚至为RaspberryPi4配备了内置冷却风扇！如果您曾经想在Gameboy上玩N64DreamcastPS1PSPNeo.GeoSega创世纪SNES等游戏，那么这可能就是您的最佳选择！在此视频中，我们将介绍HDMI输出和外部控制器的支持，此外，我还有Tim进行了一些电池寿命测试。

这辆清华大学研制的无人自行车可以实时感知周围环境，在跟随前方试验人员的同时自动进行避障操作。绕开障碍物装上芯片后，自行车可以根据语音指令、视觉感知的反馈产生实时信号，从而对电机进行控制，以达到保持平衡，改变行进状态。S形路线这辆自行车能够实现自动行驶，是因为科学家团队在自行车里内部装了一款名叫“天机”（Tianjic）的人工通用智能芯片。这是一款中国自主研制的芯片，更是全球首款异构融合类脑芯片。天机芯测试板机芯片内部存储带宽达到了610GB/s。在300MHz的主频下，利用人工神经网络(ANN)，该芯片的算力可达1.28TOPS/W，而利用脉冲神经网络(SNN)则可达到650GSOPS/W的算力。8月1日，这款由清华大学类脑计算研究中心施路平教授带领团队研制出的芯片，登上了最新一期全球顶尖期刊《自然》杂志（Nature）的封面！据Nature报道，当前人工智能芯片发展有两大主流方向，一种是以神经科学为基础，试图建构模拟大脑的电路；另一种以计算机科学为基础，通过计算机来执行机器学习算法。但“天机芯”与以往的研究不同。施路平教授表示，“我们做的是类脑（研究），是借鉴脑科学的基本原理，凝练出一些指导计算架构发展的新规律。””天机芯”能将两种运作方式集合在一个混合平台中。它具有多个功能核心，可轻松实现重新配置，使其能同时运行机器学习算法和大多数神经网络模型。而研究人员将芯片安装到无人自行车，足以证明该芯片的强大功能和潜力。这款无人自行车能自我平衡，具有声控功能，可探测并避开障碍物。这都是“天机”芯片能同时处理多种算法和模型的强大功能。通过搭载强大的天机芯片，多个专用网络和多样化的算法与模型，研究人员成功让无人驾驶自行车实现了诸多功能，如：语音识别、目标锁定、障碍辨别和自主决策等。这辆自动驾驶自行车搭载的主要部件包括：天机芯、各类传感器、驱动系统本文转载自大鱼机器人

一正文1前言前年，当我购买自己的台笔记本电脑时，也算是煞费苦心，终于选中了一款自己觉得还可以，而且比较主流的机器。可是一年后当我再次踏入电脑商城时，忽然发现通过一年来对笔记本电脑的使用，我非但没有更加熟悉笔记本，反而变得更生疏了。酷睿的处理器已经不再是宣传的卖点，DDRII的内存也很少出现，主频高出了我的预想……所有我了解的性能参数都仿佛来到了另一个时代。我不得不感叹自己真的OUT了。记得大学节C语言课上老师说：“内存——我们心中永远的痛！”觉得很是有道理。然而，当我年前再次把目光投向电脑市场时，却发现情况似乎有了很大的改观。内存好像已经不再是很大的瓶颈。受摩尔率指导的电子产品的更新速度简直到了让我无法理解的地步。我曾看到有人说：与其说是摩尔率在起作用，倒不如说是科技进步和市场需求在起作用。不过对我来说，无论是什么在起作用，这个世界的节奏都已经快到让我很难静下来思考的速度。但是一旦静下来思考，会想到什么呢？周围所有的东西都在不停的发展。从绿皮火车到高铁，从菜价到房价，从农村到城市……虽然周围很多人都在骂骂咧咧的抱怨，但很少有人会觉得现在的日子不如一前。也就是说，无论生活、环境给了我们多大的压力，我们还是在迈着前进的步子。然而前进的路上，又有谁和我们一道风雨兼程呢？人类对于科技的应用虽然为自己开辟一条难得的前进之路，但同时也告知了我们的同伴应当何去何从。并不是所有的同伴都可以风雨同舟，因为有同伴躲在阴暗的角落里，在伺机向人类发起进攻。当然，被我们经常说道的生老病死中的病，便是在等候着专属于它的时机。而人类个体的生命大多也是在它的陪伴下，走向终点。疾病的迅速发展，不仅缘于它惊人的繁衍速度，还在于人类科学技术发展对其的指引。当我观察人类与疾病的抗争时，想到的却是，当我还是一个孩子的时候，当我想要做的是大人们所不愿接受的事情时，大人们几乎总是穷尽办法来阻止我的行动，当然更多的是呵斥。但不管怎么说，在大人们的指引之下，终我还是在向一个对的方向前进。人类与疾病之间的斗争，大人对小孩的指引，这两者在某种程度上的相似，让我萌生了一种想法：疾病是否就是那个在科技指引之下的孩子。疾病的不断发展，也从另一个角度不不断督促着人类对自身的认知。这应该就是祸福相依的一种具体表现形式吧。正如人们由表及里，有外观而内涵的认知规律一样，疾病的发展抑或说前进方向也是如此。科技的发展使得原来极其棘手的疾病失去了它原有的恐怖外衣，但随之而来的却是以前从没有出现过的难题。但无论怎样这些我们都不能回避，因为这里的每战斗都是关乎生死的抗争。所有人，正如在战火席卷的国度中的人民一样，无论愿意与否，他总会卷入与疾病抗争的之中。而我们在这场抗争中能做些什么呢？是像平民一样任人鱼肉，还是像极端的武装分子一样盲目抵抗。当然这并不是一个只有A、B选项的选择题，我们可以穷尽所能给出自己满意的答案。虽然，人类总是以自己的生生不息来证明自己的胜利。但是正如我开始所描述的情况一样，疾病的进化速度也快的惊人。有时快到，甚至不给人类以思考的机会。你会发现，过剩的不仅是CPU，还有病原体。当我很长时间之后，再次踏入医院。却发现原来可以通过注射药剂治好的病症，现在得改用输液了。这让我不得不承认，当今的世界，病菌的进步速度已经在我之上了。被世界遗弃，还是奋勇追击，这的确是一个问题。当然，面临的问题很多，但现在我又该做些什么？医学对我来说是个很遥远的，但正如距离军人这种职业很遥远的平民，在面对国家安全这种问题时总要做些什么一样，似乎大家都应该出分力，而且还应当清楚“分”是“分内”的“分”。现在，当我即将读完四年大学时，从哪里来的问题，我不必花费什么心思，但是往哪里去的问题却是不得不思考的。正如我前边所描述的，周围的一切都在发展，当然也包括老百姓的生活水平。这里我不是一个政客，我只是在描述自己的见闻。这样就会形成一个我所见闻的关系网络：科技、发展、疾病、生活、……无论是从一个即将步入职场的仪器类学生的角度，还是从一个具有社会责任心的公民的角度来看，医疗器械都将会是一个很有发展前景的行业，近来很多公司的产品动向和一些活动中的产品展示，也都肯定了这个判断的正确性。如此看来，便捷的家用医疗仪器定然会走向千家万户，事实也正是如此。由于母亲高血压的缘故，几年前，家里就购买了家用的电子血压计，以便于母亲能及时知道自己的血压状况。有段时间母亲一度想要购买一款心电图机，因为听说通过心电图可以更好的了解自己的健康情况，不过终还是因为受限于获取心电图信息那些复杂方法难以学习，而只好作罢。这样看来，一个家用holter监控器也确实有其施展的天地。总体设计方案1)心电的特点：1、微弱性。人体体表的心电信号很微弱，一般只有0.05-5mV。在测量中，对于如此微弱的信号，很难进行直接记录或处理，必须通过放大器适当放大，同时必须滤波处理。2、低频特性。人体心电信号的频谱范围在0.05-100Hz，其能量谱主要集中在0.5-35Hz，频率是比较低的。3、高阻抗特性。作为心电的信号源，人体源阻抗一般较大，可达几千欧姆至几万欧姆，这将给心电测量带来误差和失真。4、不稳定性和随机性。人体是在内部环境与外部环境相适应的条件下维持新陈代谢的，为适应外部环境的变化，人体内各种系统的活动都会在相互影响中不断调整，以便与外部环境保持平衡，同时遗传等因素也会造成人体的个体差异性，这使得人体心电信号表现出不稳定性和随机性。2)心电信号的干扰1、工频干扰。由于日常供电网络的存在，50Hz工频干扰是常见的干扰，它是心电信号主要的干扰源之一。50Hz工频干扰主要通过人体和测量系统输入导线的电容藕合，以位移电流的形式引入，其强度足以淹没心电信号。2、电极极化电压干扰。心电信号是通过紧贴在人体体表的电极提取的，而与电极接触的是电解质溶液（导电膏、汁液或组织液等），这会形成一个金属与电解质溶液的界面。由于电化学的作用，在二者之间会产生一定的电位差，称为极化电压。极化电压的幅度一般较高，在几毫伏到几百毫伏之间。当两个电极的状态不能保持对称时，极化电压就会产生干扰，特别是在电极与皮肤接触不良以致脱落的情况下更为严重，而且电极在皮肤表面的移动也会引起电位差变化。3、肌电信号干扰。肌肉的兴奋与收缩会引起生物电变化，而这些生物电将在人体表面产生一定的电位差。由于心电信号必须通过贴在人体表面的电极进行提取，因此同时肌电干扰信号也会被提取出来。肌电干扰信号是一种快速变化的电压信号，其频率范围为20-5000Hz。4、测量设备自身产生的干扰。信号处理所采用的电子设备本身也会产生噪声，这种干扰一般都是高频干扰，用低通滤波器就可滤除。5、高频电磁场干扰。随着无线电技术的发展，各种频段的无线电广播、电视发射台、通讯设备、雷达等电子设备的工作使空间存在着大量的电磁波。这些高频电磁干扰可通过测量系统与人体连接的导线引入，并引起测量结果的不稳定，严重时会使测量系统不能正常工作，必须加以消除。3)电极的选取电极是来摄取人体内各种生物电现象的金属导体，也称作导引电极。它的阻抗，极化特性、稳定性等对测量的度影响很大。1、金属平板电极。金属平板电极是测量心电图时常用的一种肢体电极，它是一块镍银合金或铜质镀银制成的凹形金属板，这种电极比较简单，其抗腐蚀性能、抗干扰和抗噪声能力较差，在微电流通过时容易产生极化，而且电位不稳定和电位随时间漂移严重，信号失真也较大缺点。2、吸附电极。吸附电极是用镀银金属或镍银合制而成，呈圆筒形，其背部有一个通气孔，与橡皮吸球相通，它是测量心电时作为胸部电极的一种常用电极。该电极不用扣带而靠吸力将电极吸附在皮肤上，易于从胸廓上一个部位换到另一部位。使用时挤压橡皮球，排出球内空气，将电极放在所需部位，然后放松橡皮球，由于球内减压，使电极吸附在皮肤上。但这种电极，由于只有圆筒底部的面积与皮肤接触（即接触面积小），从而使得它的阻抗和对皮肤的压力很大，因此，不适用于输入阻抗低的放大器和不宜作长时间监护之用。3、圆盘电极。圆盘电极多数采用银质材料，其背面有一根导线。有的电极为了减轻基线漂移及移位伪差在其凹面处镀上一层氯化银。值得注意的是，该电极在使用一段时间后必须重新镀上氯化银。4、悬浮电极。悬浮电极分为性和性使用的二种。其中性悬浮电极又叫作帽式电极，其结构是把镀氯化银或烧结的Ag-AgCI电极安装在凹槽内，它与皮肤表面有一空隙。使用时，应在凹槽内涂满导电膏，用中空的双面胶布把电极贴在皮肤上。由于导电膏的性质柔软，它粘附着皮肤，也粘附着电极，当肌肉运动时，电极导电膏和皮肤接触处不易发生变化，起到接触稳定的作用。性悬浮电极也叫作钮扣式电极，其结构是将氯化银电极固定在泡沫垫上，底部也吸附着一个涂有导电膏的泡沫塑料圆盘，使用前，圆盘周围粘有一层保护纸，封装在金属箔制成的箱袋内，用时取出，剥去保护纸，即可使用。5、软电极。为了克服由于各种硬质电极与皮肤贴附不紧密而当人体有所活动时，电极与体表之间的接触可能会改变原来的状态而引起意外的移位伪差，而生产出了软电极。一种常见的软电极是贴在胶布上的银丝网电极。使用时，只需把银丝网涂上导电膏后贴在所需的人体部位即可。另一种软电极是在13um厚的，聚脂薄膜（Mylar）上镀一层1um厚的氯化银膜而制成的。整个电极的厚度仅为15um，质地十分柔软。它适用于检测、监护早产儿心脏变化功能。6、干电极。干电极是利用固态技术，将放大器与电极组装在一起所示。使用时不必涂上导电膏而波形又不失真，但必须要一个输入阻抗很高（Zsr>109Ω）的前置放大器相匹配。出于对本设计方案的综合考虑，使用平板电极。4）总体设计方案在了解了心电信号的特点之后，综合考虑诸如：环境干扰、电极选择、心电导联体系、本设计的预期目标、以及USBStartkit&EthernerStartkit的优势，总体设计框图如下：硬件设计心电信号输入缓冲电路心电信号从人体经电极首先进入缓冲电路，包括低通滤波和电压跟随两部分。无源低通滤波的截止频率为：放大和右腿驱动电路由于心电信号具有微弱、低频、不稳定、易受干扰等特点，使得心电信号的模拟放大环节非常关键，尤其是心电前置放大器直接跟被测信号相连，其设计和选择直接影响整个测量系统的工作性能。这就要求所采用的放大器必须有低噪声、低漂移、低失调参数、高共模抑制比、高输入阻抗、非线性度小等特点。仪表放大器可以很好的满足上述要求。右腿信号采集电路专门用来消除由人体引入的共模干扰，又称右腿驱动电路。该电路一般从前级放大电路的增益调节电阻处提取反馈信号，并将反馈信号输入反向放大器的负端，放大后接到人体右腿。右腿驱动电路可等效为以人体为相加点的共模电压并联负反馈放大电路，它可以大大降低人体共模电压的影响，使共模干扰降低到1%以下，而不会损失心电信号中的有效信号。高通和低通滤波电路50Hz陷波电路

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3D指纹信息采集Android采用指纹信息作为身份识别手段的应用已经很广泛，但传统的指纹信息识别身份时存在容易被仿造的缺点。3D指纹信息不但可以进一步提高指纹识别率而且可以很好地克服该缺点。在此主要介绍利用双目视角技术采集3D指纹信息，提出了一种3D指纹信息采集的解决方案。详细介绍了以MTK平台作为控制平台，DSP芯片做算法处理的硬件设计。该设计的硬件成本低且安全性高。在C/S结构的系统设计中，通过测试该硬件方案可以直接在客户端上采集信息，便携性好。近代指纹识别系统就指纹的采集方式而言总体可分为接触式和非接触式。接触式的识别方式，如指纹锁，手续简化识别率较高，但由于模仿手指蘸墨压印的方式，得到的指纹图像容易被模仿，反侦查能力差，同时容易受手指的环境条件干扰；非接触式的指纹识别系统，可以排除手指环境及压印等外部因素，进一步提高了识别率，却有脊纹不明显而失配率高的缺点。新近提出的基于双目视角的非接触式3D指纹识别系统，解决了二维指纹图像脊纹不明显而失配率高的问题，但以计算机为处理中心，系统体积大，便携性差，硬件成本高。为了完成指纹信息库的建立及信息的网络化要求，一个完善的指纹采集系统按功能把系统划分为客户端和服务器两部分。以往的采集系统客户端大多仅仅完成信息采集任务，把采集的信息通过网络上传至服务器，由服务器完成对比算法任务后，再将信息识别的结果通过网络传递给客户端，这样的系统实时性不高，且便携性不好，客户端离开服务器后无法单独完成信息识别任务，独立性较差。本文提出了一种双目视角的非接触式3D指纹识别系统的方案，应用该方案能够很好地解决以下问题。（1）指纹信息采集采用双目视角光学采集模块，具有识别率高，不易被模仿，反侦察能力强的特点。（2）客户端采用联合MTK和DSP作为嵌入控制双，将传感器采集的指纹信息通过DSP器件做识别算法，并由MTK集成平台完成与服务器无线方式的信息传递。13D指纹信息采集原理1.13D指纹3D指纹是一种新兴的技术手段，能深刻地呈现手指上的山脊和山谷般的纹线。通常，采用非接触的工作方式采集而成，具有以下优点：（1）真实性高，排除了挤压带来的皮肤扭曲，获得的指纹自然舒展；（2）环境容限率好，各种条件的手指皮肤条件，如干湿、肮脏等，都不影响正常采样；（3）舒适程度高，非接触式模式下采样，可以实现隐秘采集指纹，抵抗反侦查的各种虚假手段成功率高；（4）兼容性好，3D指纹展平后可以兼容现有二维指纹数据库。1.2双目视角双目视角（BinocularVision）成像技术可以用于非接触3D指纹图像采集，结合现有的两种3D成像技术——多目视角（N-Views）和结构光（Structured-Light，SI）扫描，而形成的一种3D成像技术，其原理是：采用光投影的方式，在事物上投影出一定式样的结构光，形成一定角度的两台高清摄像头采集数据，经过后台处理该两组数据，还原出某一视觉范围内的3D图像。该技术采集设备数量少、结构简单、采集速度快。1.3双目视角3D指纹采集系统结构图如图1所示的双目视角3D指纹采集结构图，即为本系统的采集传感部分。为了获得高清图像，本系统中选择了OmniVision公司生产的800万像素手机摄像头模组OV8820和三星公司生产的、具有1920×1080高清分辨率的A600B投影仪。由于OV8820具有移动产业处理器接口（MobileIndustryProcessorInterface，MIPI）以及A600B具有高清晰度多媒体接口（HDMI），方便了系统的集成。2系统总体设计3D指纹识别系统采用了客户端/服务器（C/S）模式，如图2所示。服务器作为数据库管理中心，主要接收客户端的传输请求，解析指纹数据包的命令和建立数据库反馈识别结果。客户端主要包括控制单元、指纹算法实现单元和信息采集单元三部分。控制单元完成三大功能：与服务器交互进行结果反馈、控制光学采集系统获得数据、与指纹算法有效沟通处理数据；指纹算法单元则进行复杂的图像处理；信息采集单元接收控制的控制命令，瞬间实现指纹采集并传输数据。本设计以双核MTK和DSP为双控制取代以往的单一内核，功能分离、权责分明，系统的实时性、稳定性以及开放性得到大大的提高。如图2所示，MTK6577芯片内部的双核CPU可以完美地实现控制与传输功能分离，TMS320C5515型DSP分担复杂的图像处理事务。2.1MTK平台联发科技（MediaTek，MTK）平台，是一款通用的嵌入式手机开发平台；系统方案内部采用开放式的软硬件接口，具有强大的技术支持，用户可以快速地定制无线通信的应用。在本系统中，MTK平台作为控制，其功能从硬件底层来看是实现数据流的输入/输出；从3D指纹识别系统上层来看是实现双目视角的照相机驱动、结构光的产生和控制、图像数据的采集、与服务器无线传输通信等。MTK芯片的选择主要考虑了以下三个因素：（1）控制投影仪产生结构光投影，需要支持高清晰度多（HDMI）；（2）控制双摄像头采集，需要高性能高速度的MTK芯片；（3）为保证数据与服务器的实时无线传输，需快速的移动网络。在MTK公司的众多基带芯片中，MTK6577是一款高性能的双核处理器。其主频只高达1.2GHz，不仅芯片内核强大：采用CortexA9构架，二级缓存高达1MB，集成3G移动宽带连接，支持单模HSPA+网络，上传速度不低于5.6Mb/s，集成了图像信号处理器、JPEG硬件编码和解码器，可以以15f/s的速度进行800万像素图像采集等；而且外围接口丰富，具有一个高清晰度多媒体接口（HDMI）和双摄像头接口。2.2DSP功能数字信号处理器（DSP）在本系统中作为控制的附属机构，主要实现与MTK芯片之间指纹数据的输入和输出、指纹算法运行处理这两大功能。前一个功能主要是依赖于硬件外部接口间实现，而后一个功能偏向于DSP芯片内部资源。因此，在选型方面主要考虑以下因素：（1）与MTK芯片之间实现数据通信，需要专用的外部存储器接口（ExternalMemoryInterface，EMIF）；（2）为了保证实时性，专用的快速傅立叶（FastFourierTransform，FFT）运算硬件器更有利于指纹图像算法的执行。TI公司的TMS320C5515是一款高性价比的DSP芯片，专为生物模式识别应用而开发的。芯片采用定点数的TMS320C55xDSP处理器核，内部有一个紧耦合式的FFT硬件加速器，主频可高达120MHz，320KB片上RAM，外加一个EMIF接口，利于指纹识别系统的设计与开发。3系统硬件设计3.1双目视角的硬件接口MTK6577采用标准的移动应用处理器接口（MobileIndustryProcessorInterface，MIPI）协议，方便了用户开发影像方面的应用。本文所设计的系统运用了MTK6577芯片自带的高速照相机串行接口（Cameraserialinterface，CSI）与相机模块OV8820进行数据通信，并采用了串行相机控制总线（SerialCameraControlBus，SCCB）控制相机进行采集事务，如图3所示。3.2双控制协同接口设计双目视角的3D指纹识别系统采用了双的模式。考虑到指纹识别系统需要完成图像采集、处理、存储并与服务器进行传输等事务，本系统中采用了两片由Micron公司生产的SDRAM存储器MT48LC16M16A2，通过Altera公司的CPLD芯片，形成大容量双动态的数据存取方式，协同双控制的工作事务，如图4所示。MT48LC16M16A2存储器片是一款具有256MB的大容量，位宽为16b，4个大小为4MB大小的存储Bank，不但片内Bank间可以实现乒乓式数据存取，而且片间的乒乓式数据存取，极大方便指纹采集与处理、暂存与传输等事务交替运行。4系统软件设计整个基于双目视角的3D指纹采集系统软件的设计主要包括客户端模块、服务器端模块和C/S结构下的协同开发三部分，系统软件框架如图5所示。4.1客户端模块设计客户端模块基于Android平台进行开发的。在Android平台的应用层、应用框架层、组件库层和虚拟机等应用框架的基础上，开发了3D指纹采集系统的指纹算法、图像采集等应用层的程序；在Android平台的Linux内核层经过可裁剪处理，改进双摄像头、增加结构光协同事务等硬件驱动。客户端模块工作时，会请求与服务器连接，然后开启多任务多线程，监测采集事务，进行存储，指纹数据处理后，启动通信线程，发送至服务器，等待服务器匹配响应命令。4.2服务器端模块设计服务器端模块设计基于Java语言进行开发的，功能的实现采用报文侦听方式。如图5所示，当服务器启动时，首先加入到一个组播地址中，然后初始化Socket，并对规定的端口进行侦听。在客户端与服务器端连接请求并双方握手成功后，即进入等待请求解析命令等状态，可以接收客户端面的指纹数据，响应客户端的指纹匹配任务，根据匹配结果反馈给客户端。

描述我设计了具有8个电磁铁，6个钕磁铁，3d打印转子和定子外壳的步进电机。具体来说，这是一种永磁步进电机，能够实现15度全步和7.5度半步。步进电机有很多不同的类型，但是它们的大多数工作与我在此设计的非常相似。这是一个教育性的展示，可以向其他人展示步进电机如何工作。我将其设计为在5-12VDC电源上运行，因此可以与大多数USB电源一起使用。组件：数量组件名称6×1/4“钕1个×608zz轴承1个×0.315mm电磁线直径并不严格。8×8d2-3/8“钉子只要使用合适的指甲，这些都不重要。1个×ArduinoUno或其他微控制器4×晶体管您可以使用任何需要的晶体管或MOSFET，只要确保它们可以处理电动机将消耗的电流即可。仔细阅读数据表以获取特定建议。在5v的矿山电机上，它消耗约1安培的电流，而在12v的情况下，它需要约3安培的电流。1个×3D打印八边形定子1个×3D打印十二边形转子1个×胶1个×电工胶带1个×罗盘制作说明第一步：打印八边形定子和十二边形转子。您可以在此处下载3d打印文件。第二步：用指南针确定磁铁的磁极，然后将磁极的北极朝外粘起来。如果您的磁铁足够坚固，则某些智能手机上的指南针会向您显示磁铁的极性。第三步：将轴承压入定子，然后将转子压入轴承。令我惊讶的是，轴承压力机在定子中的安装情况如何。在进行3D打印时，孔往往要向内收缩并且最终比预期的要小，因此我通常会稍微加大尺寸。第四步：将9根电线切成25英尺长，并用钻头将其缠绕。使用指南针和电池确定所需的配置，以使您的钉子头部成为南极。使用标记器或热缩管标记电磁体的负极。用胶带将电磁铁的各部分包裹起来，使它们与定子壳体接触。这有两个目的。它牢固地将电磁体固定在适当的位置，并使外壳免受线圈可能产生的任何热量的影响。我使用的5V电源的线圈对消耗大约1安培的电流。我选择的晶体管可以使用12V电源处理，线圈从中汲取大约3安培的电流。高电压电源的问题是，如果我让它运行一会儿，线圈就会开始变热。注意：我将其设计为在5-12VDC电源上运行。如果您决定偏离常规，请使用欧姆定律确定所需的线圈尺寸。V=I*R请记住，线圈上的绕组越少，电阻将越低。如果不小心，线圈将消耗比电源或晶体管无法承受的电流更多的电流，并且会发生不良情况。第五步：将电磁体推入定子，直到它们与钕磁铁之间的距离约为1/4英寸。您可以根据需要将电磁体滑入和滑出，但我不希望它们过紧，因为钉子会更快地被磁化。那是使用钉子的弊端，一旦它们被磁化，电动机仍然可以工作，但是效率会降低，如果周围有焊条的话，焊条是一个很好的选择。第六步：串联连接成对的线圈并连接它们，以使电磁铁的所有南极都朝内。我在原理图中使用的电阻是一个1k电阻。这样做的目的是防止数字引脚在断开位置时“浮空”到高电平。同样，请确保使用能够承受线圈所需电流的晶体管。请注意，没有二极管可以防止线圈反电动势。我不需要它们，因为反电动势在5V时会很低，而我选择了可​​以处理8A和40V的强壮晶体管。值得一提的是，通常应在晶体管的基极使用限流电阻，但在这种情况下，arduino数字引脚无法提供足够的电流来损坏晶体管。声明：本文由Hackaday授权电路城翻译，系电路城的原创内容，转载请注明出处！

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在单CPU系统(UP)、多CPU系统(SMP)中编写驱动程序的差别在于怎么保护临界资源，这需要同步与互斥，就是“我等你用完厕所，我再用厕所”。怎么实现同步与互斥?上锁。内核中有多种锁:原地打转的spinlock、会休眠的semaphore,mutex等等。怎么使用它们?它们的实现原理是怎样的?用7个视频来深入探讨。更多课程详情查看：https://www.moore8.com/courses/3022

在此视频中，我们看了来自HArdkernle的全新OdroidN2+，也称为ODROIDN2Plus单板计算机。这东西是一台基于ARM的计算机的绝对野兽，它由6核AMLOGICS922XRevC提供支持，时钟频率为2.4GHZ，并由4GBLPDDR4ram支持。他们声称在某些任务中它的速度比RaspberryPi4快4倍，经过一些测试，我实际上相信它。在此视频中，我对N2+进行了概述，并按照规格进行了测试，并测试了一些4k视频播放本机android游戏，例如Minecraft，最后测试了一些我们最喜欢的模拟器，例如RedreamforDreamcastPPSSPPforPSP，甚至DolphinforGamecube！

在此视频中，我们将介绍基于RaspberryPi4的基于Android10的全新发行版AndroidTV！这个版本有点特殊，因为它实际上具有硬件加速功能，因此依赖于OpenGL的游戏和应用程序可以与此版本一起使用！

基于英飞凌XMC1200MCU的智能照明解决方案。MCU可助力实现LED照明智能化。LED照明系统商可依托内建BCCU功能的MCU,大幅缩短开发出智能高功率LED灯泡的上市时间，并协助终端使用者达成轻松且精准调光的目的，同时避免闪烁的问题。英飞凌XMC1200作为上述特性的单芯片解决方案，可以节省大量的CPU开销，大幅降低软件开发的时间，有效的减少人为导致的软件错误风险。同时XMC1200系列MCU具有高性能、大容量、高可靠性的特点，可以将智能照明广泛的应用于生活、工业的各个方面。达成灯泡控制调变，LED开关切换速度成关键。调变指的是能够快速开关LED,若切换速度够快，人眼便无法辨识，看到的亮度将取决于LED开启的平均时间。最常见的调变方式为脉冲宽度调变（PWM）和脉冲密度调变（PDM）（图2）。其中，PDM能在对等的系统频率下达到更高的分辨率，电磁干扰（EMI）特性更佳，且因为本身切换速率高，因此不容易发生闪烁。图1-大约25%亮度下的PWM和PDM调变户外型LED灯泡的控制装置内包含电源供应器和驱动器。其中，标准电源供应器的重要器件包括桥接整流器、功率因子校正器（PFC）及半桥谐振（LLC）谐振转换器的降压转换器（图1）。图2-四信道LED照明引擎范例LED电流透过线性或切换式LED驱动器，固定为仔细选定的值，选定的LED电流则取决于系统器件和所需的最高亮度，如350毫安培（mA）或700毫安培。一般街灯的LED都以相同的电流驱动，建筑照明经常使用的多色灯泡，则可能使用完全不同的LED通道电流。调光时，通常是透过通讯，如数字可寻址照明接口（DALI）或传感器输入（如环境光源）触发；灯泡的亮度和/或颜色则是透过调变驱动器的输入（EnableInput）加以控制。产业界所开发适用于LED照明的微控制器（MCU）包含亮度及色彩控制单元（BCCU），能在最多九个信道上产生PDM讯号。高功率调光灯泡的特殊挑战在于LED驱动器需要最短的停留时间，LED驱动器EnableInput的调变讯号必须在最短的时间间隔内保持恒定。从经验法则得知，功率越高需要的最短停留时间就越长，只有这样才能保持稳定且准确的LED电流。但在高分辨率和高比特率下，尤其是在低亮度的情况下，调变讯号却可能违反此要求。目前产业界开发适用于LED照明的MCU可适时稍微重新排列调变讯号内的脉冲，自动解决此问题。脉冲会在分组电路内重新分组（图3），产生新的脉冲，拥有所需的最短宽度并兼顾分辨率，同时又能保持不闪烁。图3-未分组PDM与已分组PDM范例比较另一项需求则是将电源供应器的负载变动降到最低（使负载变流畅），尤其LLC谐振转换器对于高负载变动极为敏感。BCCU内的分组电路能够在不同的相对信道调变讯号间加入相移，确保讯号在不同的时间点变更状态。图4-系统架构图方案特色●隔离的DALI调光界面●温度检测●周围环境的亮度检测●433MHz射频控制方式方案照片来源：维库电子市场网

近两年来，在公共场合常常能见到一种叫做体感车（或者叫平衡电动车）的代步工具，由于其便捷灵活，使得其颇为流行，并被称为“最后一公里神器”.其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，也就是车辆本身的自动平衡能力。以内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的姿势状态，透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后，驱动马达来做到平衡的效果。下文采用AVRAtmega16芯片作为主控制芯片，设计制作了两轮的自平衡电动车。文中分析了测量角度和角速度传感器的选择，通过Atmega16单片机多路信号AD采集陀螺仪和加速度计的信号，经过Kalman滤波算法计算动态的角度和角速度，通过LCD1602显示角速度和角度的值、转向值。利用PID控制算法控制自平衡车的平衡状态，使车体在平衡位置稳定。利用大功率MOS管设计驱动电路，通过单片机有效地控制电机的转速、电机的转向，从而有效地控制自平衡车的前进、后退及转弯功能。我们来看看具体的设计细节吧。1研究意义随着科学技术水平的不断进步，交通工具正朝着小型、节能、环保的方向发展，“电动车”正是在这个背景下孕育而生并为人们所熟识。据不完全统计，我国的电动车保有量已超过1.2亿辆，是增长速度最快的交通工具。随着石油储量的不断减少和人们环保意识的增强，“电动车”无疑将成为未来交通工具的主力军。就目前而言，电动车的种类主要有电动自行车、电动摩托车和电动汽车。由于电动机制造水平的提高，尤其是大功率直流无刷电动机制造工艺的成熟，带动了电动自行车和电动摩托车行业的飞速发展。同时，人们也根据两轮自平衡机器人工作原理，设计出了一些新式电动车--两轮自平衡电动车。它是一种新型的交通工具，它一改电动自行车和摩托车车轮前后排列方式，而是采用两轮并排固定的方式，这种结构将给人们带来一种全新的驾驭感受。两轮自平衡电动车仅靠两个轮子支撑车体，采用蓄电池提供动力，由电动机驱动，采用微处理器、姿态感知系统、控制算法及车体机械装置共同协调控制车体的平衡，仅靠人体重心的改变便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等功能。两轮自平衡车主要是绿色环保。电动车使用电池作为动力能源，并可以反复充电使用，大大减少了对环境的污染。转弯半径为零，在小空间范围内可以灵活运动。无刹车系统，由CPU自动给出正反转力矩，从而达到快速稳定的刹车效果。控制极其方便，前进后退自如。两轮自平衡电动车是一个高度不稳定的系统，其动力学方程是一多变量、严重不稳定、耦合、时变、参数不确定性的非线性高阶方程，加上运动学方程中的非完整性约束，要求完成的控制任务也具有多重性，因此，两轮自平衡电动车作为一个具体的复杂系统，给控制理论提出了很大的挑战，是检验各种控制方法处理能力的典型装置。两轮自平衡电动车作为一种研究装置，可进行不确定性系统控制、非线性系统控制、自适应控制、智能控制等研究。2系统总体设计方案两轮自平衡自动车采用AVRAtmega16芯片作为主控制芯片，选择外部16MHz晶振，使用JTAG仿真器进行实时仿真与调试；采用LCD1602显示转弯角度传感器测量的动态角度和角速度，为了让调试的过程中更加直观。动态角度和角速度的测量通过陀螺仪测量角速度，三轴加速度计测量角度。由于平衡车是运动的，所以三轴加速度计测量的角度里面参杂动态角度，最终通过卡尔曼硬件融合电路精确地测量出动态的角度和角速度。转向模块采用高精度电位器，当手把向右偏转时，两轮车向右转，当手把向左偏转时两轮自平衡车向左转弯，可以实现原地转弯。电机采用直流减速电机，主要是因为直流减速电机能耗低、性能优越、减速机效率高达95%以上，而且振动小、噪音低、节能高、选用优质段钢材料，钢性铸铁箱体，齿轮表面经过高频热处理。节省空间，可靠耐用，承受过载能力高，经过精密加工，确保定位精度，扭矩大。电机驱动模块采用大功率MOS管，由于电机的功率大，需要的电流大。电机的转动通过PID控制算法，实现两轮车的自平衡状态。系统简易硬件结构框图如图1所示。图1系统简易硬件结构框图2.1车模直立控制方案两轮白平衡车的直立是通过负反馈来实现的，但是两轮自平衡车的直立相对木棒的直立是相对简单的，木棒的直立是二维的而自平衡车有两个轮子着地且直立是一维的。所以通过控制轮子的转动，抵消倾斜的趋势便可以很好地保持车体直立。两轮自平衡车模型如图2所示。图2两轮自平衡车模型图两轮自平衡车之所以在不加外力的情况下不能够直立，是因为车体的偏转方向和受力方向是在同一方向，所以车体会加速倒下，如果要车体直立不倒下那就需要添加外力作用才能够保持平衡状态，这个外力就是车轮对地的摩擦力。由于电机在转动时给地面一个摩擦力，根据牛顿第三定律，地面给车体一个与相对运动方向相反的作用力，这样才会不至于让车体加速倒下。图3受力分析图两轮自平衡车的受力分析：2.2车模行走控制方案两轮自平衡车的速度是通过车轮的速度实现的。车轮的速度通过直流电机经过减速箱，增大扭矩。利用直流电机驱动器控制电机的正反转和PWM调速系统控制两轮自平衡车的平稳运行。然后通过电机的加速度控制车体的平衡，通过电机的恒定速度和静止状态控制车体的匀速运动和静止状态。在运行的过程中当人体的倾角增大时车轮的加速随之增大以控制车体的平衡，当车体恢复平衡时，以恒定的速度匀速前进。当转把转动时可实现自动复位功能，在转把的轴径方向安装一个大强度的弹簧，使转把在转动的过程中自动恢复原位，实现了灵活转弯的效果，如果转把的偏向角足够大可以实现原地转弯，使两轮车的运行更加灵活，方便在狭小的地方使用。转把示意图如图4所示。图4转把示意图转把的方向和偏向角是通过高精度电位器检测的，在转把的固定轴上安装个角度传感器，实现角度的测量。3程序流程图为了便于程序的开发和以后的使用与维护，全部程序采用模块化结构，即由一个主程序和若干个子程序模块构成。主程序首先完成初始化工作，包括定时器初始化、LCD1602液晶模块初始化、定时器中断初始化、系统时钟初始化、其他参数的初始化等。然后启动定时器进行定时，开中断允许单片机响应内部中断请求。定时器中断流程图如图6所示。各程序功能模块包括LCD1602液晶显示、电机驱动、动态角度测量、转向、欠压报警等。主程序流程图如图5所示。图5主程序流程图图6定时器中断流程图整个系统软件采用模块化结构。软件系统包括：主程序负责显示。车体直立模块用定时器1中断完成，每进入一次中断完成一次PID算法控制车体平衡，在车体保持平衡状态的情况下通过采集转把数据实现转弯功能。4总结本系统采用ATMEGA16控制芯片简化了系统的硬件结构，提高了系统的可靠性和实时性。利用MMA7260和ENC-03MB可以精确地测量出车体的动态角度和角速度，采用大功率MOS管和板桥驱动芯片可以很好地去除MOS管的发热问题，减少能量的损耗。本电动车采用锂电池供电既节能又环保，本设计的两轮自平衡电动车可以在狭小的环境中行走自如，使出行带来方便。本系统对实际工程应用有一定的指导意义。来源：维库电子市场网

在工程的实际应用中，PID控制算法是最为广泛应用的一种算法，实际中分为PI和PD控制。而PID控制器就是系统误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制。其中控制点目前包含三种比较简单的PID控制算法，分别是：增量式算法，位置式算法，微分先行。课程主要针对这三种算法进行详细讲解，从控制原理入手，分别介绍了PID的原理，公式推导及实际应用，最后结合基于STM32的温控板做演练。学习本课程不仅能透彻理解控制原理，PID实现方法，还将帮助你更好的了解基于STM32的温度控制、流量及电机控制。更多课程详情查看：https://www.moore8.com/courses/1216

随着半导体材料的发展，碳化硅（SiC）在功率半导体中的应用越来越广泛。SiC是第三代半导体材料代表之一。是目前综合性能最好、商品化程度最高、技术最成熟的第三代半导体材料，跟传统半导体材料Si相比，SiC有更低的阻抗，可以带来更小尺寸的产品设计和更高的效率；有更高的频率，能让被动元器件做得更小；能在更高温度下运行，也就意味着冷却系统设计可以更简单。作为功率半导体领导厂商，英飞凌推出了一款应用SiC的电源评估板EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC。该评估板采用CCM模式，具有PFC功能，并且可以整流和逆变双向工作。EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC功率电路采用CoolSiCMOSFET和CoolMOS构成的图腾柱拓扑结构，提高了工作能力，降低了拓扑结构的复杂度，降低了冷却系统的要求，使得最高功率可以达到3300W，效率可以达到99%，功率密度73w/in3。评测视频EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC开箱电源评估板EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC外包装为Infineon统一的塑料包装盒，外表面贴含有电源评估板简要信息的贴纸。包装盒内部为加工过的黑色减震海绵，用来放置评估板主体、控制板和物料盒。内部附有评估板出厂检测报告和安全说明。评估板主要性能参数：相关资料对于EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC，Infineon在其官网上提供了非常详细的资料，包括电源板及其主要元器件的数据手册，产品介绍和应用说明。其中电源评估板的应用说明中包含电路原理图和BOM（物料清单）。硬件介绍EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC评估板的长X宽X高为208mmX89mmX40mm，从图中可以看出比一个计算器大不了太多。因为该评估板的最大额定输出功率为3.3kw，所以它的功率密度是相当高的。EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC评估板主要分四大部分，交流输入（输出），图腾柱功率电路，直流输出（输入），控制及辅助电路。交流输入（输出）电路具体布局如下图，其中，NTC电阻起的作用是用来抑制浪涌电流。输入（输出）电路如下图所示，图腾柱拓扑的功率电路与散热系统紧密的的耦合在一起，可以减少整体的体积，也可以提高系统散热性能。图腾柱功率电路及散热系统直流输出（输入）电路很简单，一目了然，由端子和滤波电路构成。控制电路及辅助电路主要包括三部分。工作模式选择开关，可以通过拨动开关的位置选择电源评估板是工作在整流模式还是逆变模式；控制板上有XMC微控制器，作为评估板的控制核心；辅助电源板则给控制板、驱动、继电器和风扇提供电源。该评估板的核心元器件是IMZA65R048M1和IPW60R017C7。两者与扼流圈构成了图腾柱拓扑的功率电路。其中IMZA65R048M1为SiCMOS，采用TO-247封装。具有SiC的通常优点，宽禁带，耐压高，损耗小，热特性好。其Kelvin源引脚，提高了大电流下的开关性能。IMZA65R048M1适用于具有连续硬交换的拓扑，可以提高系统可靠性，提高效率，减小系统尺寸，提高功率密度。封装形式和内部结构见下图。IMZA65R048M1关键参数见下表IMZA65R048M1电气性能见下表IPW60R017C7具有很多优点，导通电阻很低，所以导通损耗低；其dv/dt的耐用性提高到120V/ns，可实现更快的切换，从而提高效率；EOS和Qg较低，可以在不损失效率的情况下提高开关频率，实现更高的系统效率；小封装，可以提高功率密度。IPW60R017C7适用于硬开关和软开关。封装形式和内部结构见下图。IMZA65R048M1关键参数见下表IMZA65R048M1电气性能见下表评估板工作流程上图所示为评估板EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC的功能模块图，图腾柱PFC转换器前面的二极管桥是启动或浪涌条件下的电流路径，在稳态转换器运行期间，它不是电流路径的一部分。可以通过连接到XMC的开关来选择功率流方向。当开关选择PFC端时，评估板为正向功率流或PFC操作模式。交流电从左侧交流端进入，经过图腾柱拓扑，转换成直流电。当开关选择INV端时，评估板为反向功率流或逆变器操作。直流电从右侧直流端进入，经过图腾柱拓扑，转换为交流电。由于实验条件所限，后面的上电测试，只选择PFC操作模式。应该注意的是，在应用程序启动之前选择操作模式，在操作期间无法更改操作模式。电源评估板上电测试：本次测试所需条件如下：电源评估板EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC；220V单相交流电源；示波器一台；电流探头一组；高压隔离探头一组；万用表四台；负载电阻若干。仪器设备负载电阻实验环境的建立：实验环境的搭建，如上图所示。评估板EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC交流端接220V单相交流电源，串联电流表A1测输入电流,并联电压表V1测输入电压。评估板直流端接电阻负载，串联电流表A2测输出电流，并联电压表V2测输出电压。另外，在输入端用接示波器的电流卡钳A3测输入电流波形，用接示波器的高压隔离探头V3测输入电压波形。测试内容有两部分，一部分是观察PFC工作后的波形，另一部分是测试评估板EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC的效率。波形对比：评估板上电实测，开始启动时PFC功能并没有打开，二极管整流桥起作用，此时截取一张非PFC校正的电压电流波形，作为参照。如下图所示，电流波形畸变严重，含有大量的高次谐波，电能损耗很大，对电网也是严重污染。上电后约1~2秒钟，评估板进行PFC校正操作，经过PFC校正的电压电流波形，如下图所示。虽然测试波形的正弦度相对差些，不过电压电流波形的相位对应还是比较整齐的。可以看出，校正前后波形对比非常明显。效率测试：效率测试时，通过调节负载电阻阻值，来调节输出功率。在这个过程中，从对应的万用表上读出输入电压、输入电流、输出电压、输出电流，并做记录，整理。由于实验条件所限，效率实测功率范围大约定在1.2KW~2.1KW。具体数据见下表：单相工频市电带载测试表从上表可以看出，输入电压随负载的增大而减小，输出电压非常稳定，均为396V，效率都在98%以上，并且实测部分的最高效率达到99%。由于测试条件不同，测试结果会实际存在偏差。但整体测试的结果与厂家测试结果接近。从表中数据可以得出该电源板工作效率是相当高的。小结通过对评估板EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC的测评，可以得出一个结论，EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC凝聚了Infineon的先进技术，是一个很高效率和很高功率密度的产品。在追求效率、功率密度、开发成本的众多应用领域，EVAL_3K3W_TP_PFC_SIC大有可为，一定能为客户带来显著的效益。电路城原创内容，未经授权，不得转载。

鱼类的游动具有高效性、机动性以及低噪性等优点。因此，仿生机器鱼的研究己成为机器人研究领域的热点。随着仿生机器鱼研究的不断深入，仿生机器鱼在水下搜救、水质检测以及海洋资源勘探等领域发挥着重要的作用。近年来，机器鱼也成为国内国际高校机器人比赛项目之一。本文就是针对在国际水中机器人大赛的大平台上的三关节机器鱼而设计的一套双关节机器鱼控制系统。本机器鱼控制系统具有体积小、成本低、微功耗等优点，可以方便地运用到类似的机器鱼产品中。1机器鱼控制系统设计方案机器鱼控制系统总体结构如图1所示。系统主要分为指令发送端和指令执行端，两部分均以CC1110无线单片机作为核心控制器，负责指令的发送、接收、数据处理，进而控制机器鱼的相关执行机构工作。指令发送端的指令来自上位机，USB串口转换电路将USB接口模拟成串口，实现上位机与CC1110的串口通信。电源模块完成电压的变换，为相关电路提供各种合适的工作电压。存储器模块存储机器鱼的相关信息。舵机驱动模块为执行机构舵机提供合适的控制信号。图1机器鱼控制系统总体结构图2机器鱼控制系统硬件设计2.1USB串口转换电路CH341T是一款USB总线转接芯片，通过简单的接线即可实现USB接口和串口之间的转换，此时无需改动上位机与下位机的程序，通过USB接口即可实现上位机与下位机的串行通信。USB串口转换电路原理图如图2所示。图2USB串口转换电路在本设计电路中，将CH341T芯片的SDA和SCL引脚悬空，此时芯片功能为USB转异步串口，模拟计算机串口；CH341T芯片的TXD和RXD两个引脚分别连接到CC1110无线单片机的RX（P0.2）和TX（P0.3）两个引脚；TEN#引脚为串口发送使能端，接地使CH341T能发送数据。CH341T芯片的地要和CC1110无线单片机的地相连。CH341T不需外接电源，直接由上位机通过USB口提供+5V电源。2.2DC-DC电压变换电路指令发送端由USB提供5V电压，指令执行端由电池提供5V直流电压。电池提供的5V直流电压可以直接为舵机驱动芯片以及舵机供电。而系统内部CC1110无线单片机正常工作电压范围是2.0~3.6V，存储器芯片24AA01正常工作电压范围是1.7~5.5V,这里可以将二者的工作电压选择为3.3V.为此，专门设计了一个DC-DC电压变换电路，将5V直流电压变换为3.3V直流电压后再提供给CC1110无线单片机和24AA01芯片，以保证系统的正常工作。这里采用AMS公司生产的AMS1117芯片设计了电压变换电路，具体的DC-DC电压变换电路如图3所示。图3DC-DC电压变换电路在电压输入端接有22μF电解电容及电压输出端接有47μF电解电容，以保证输出电压的稳定。2.3CC1110无线收发电路在机器鱼控制系统中，机器鱼指令的发送、接收以及指令解析执行是系统的关键部分。而现有的无线收发系统很多都是采用单片机和RF收发模块组成，这样整个控制电路的体积较大，将会使机器鱼的体积变大。为了将机器鱼体积做小以及将功耗降低，这里采用TI公司生产的一种低成本、低功耗的CC1110无线单片机作为指令收发执行的核心器件。CC1110无线收发电路如图4所示。图4CC1110无线收发电路在无线收发电路中，电容C1-C6为电源去耦电容；电阻R2和电容C18构成上电复位电路；电容C7、C9以及电感L1、L2构成BALUN阻抗匹配电路，将输出阻抗转换为50Ω标准天线阻抗；Y1、C13以及C14构成CC1110高速时钟源；Y2、C15以及C16构成CC1110低速时钟源：JATG接口用于在线调试与下载程序；PWM01（P1.0）和PWM02（P1.1）接舵机驱动电路的输入；RX（P0.2）和TX（P0.3）接USB串口转换电路，用于串口通信；2401_WP（P0.4）、2401_SCL（P0.5）以及2401_SDA（P0.6）接存储器模块，控制存储器的读写。2.4舵机驱动电路在机器鱼控制系统中，我们利用舵机的摆动来模拟机器鱼的游动。而无线单片机产生的PWM信号不足以驱动舵机，为保证舵机正常工作，要专门设计一个舵机驱动电路。舵机驱动电路采用了NXPSemiconductors公司生产的74AHCT1G04芯片，舵机驱动电路原理图如图5所示。图5舵机驱动电路2.5存储器电路在机器鱼初始化阶段以及在机器鱼控制过程中需要存储一些参数，因此要有专门的存储模块。由于参数的数据量比较小，这里采用Microchip公司生产的I2C接口的24AA01存储芯片，存储器电路原理图如图6所示。图6存储器电路3机器鱼控制系统软件设计在机器鱼控制系统中软件设计采用模块化设计，主要包括串口通信程序、无线通信程序、存储器读写程序以及舵机驱动程序。3.1串口通信程序设计串口通信程序完成CC1110无线单片机与上位机PC的串行通信。串口接收数据采用中断的方式，串口发送数据采用查询的方式。串口收发程序流程图如图7所示。图7串口收发程序流程图在硬件设计中采用了CH341T串口转换电路模拟串口，为了配合硬件的使用，需要在上位机中安装驱动程序，驱动程序可以从南京沁恒电子有限公司网站上下载。3.2无线通信程序设计在设计无线通信程序前，需要配置CC1110的高频部分，以确定无线收发器的收发频率、发送功率、传输速率以及调制方式等。由于CC1110高频配置较为复杂，这里可以采用TI公司的SmartRFStudio软件来进行配置。通过设置寄存器FREQ2、FREQ1和FREQ0将CC1110的收发频率选择在433MHz频段；通过设置PATABLE0将CC1110的发送功率设置为10dBm，这样可以提高发射距离；由于该控制系统的指令数据量较小，可以选择较低的传输速率，不仅可以提高传输距离，而且可以降低能耗；调制方式选择2-FSK方式。无线通信程序包括无线发送程序和无线接收程序两部分。无线发送程序将待发送的数据通过无线的方式发送出去，无线接收程序可以接收同频率的发射机发送的数据。无线通信程序流程图如图8所示。图8无线通信程序流程图3.3指令发送端主程序设计在机器鱼控制系统的指令发送端，实现的功能包括串口收发数据和无线收发数据。指令发送端主程序流程图如图9所示。图9指令发送端主程序流程图指令数据无线发送以后，指令发送端开始等待接收指令执行端反馈的数据。指令发送端接收到反馈数据后调用串口发送程序将反馈数据发回到PC，将反馈数据与指令数据比对，如果反馈数据与发送数据一致，则认为指令数据发送成功，否则重新发送指令数据。如果长时间没有接收到反馈数据，则重新发送指令数据。3.4指令执行端主程序设计在机器鱼控制系统指令执行端，主要包含指令数据的接收、指令数据的反馈发送、存储器的读写以及舵机的控制等。其中，舵机的控制是最为关键的部分。在控制舵机前要先对指令数据进行解析，计算出舵机的控制量。由于舵机采用级联的方式来模仿鱼体的摆动，因此舵机间关节的运动规律可以采用以下数学模型：式中，Ka为振幅系数，Ki为偏斜系数，f为摆动频率，φi为关节滞后角，Aimax为关节摆动幅度，t为时间。以上参数即为舵机的主要控制参数。在程序设计过程中，一般取Ka≤0.5，Ki、f、φi以及Aimax四个参数根据具体的速度指令和方向指令来计算出相应的控制量。指令执行端主程序流程图如图10所示。

OdroidC4和RaspberryPi4并驾齐驱，包括规格，CPU基准，GIMP过滤器测试，驱动器（hdparm）测试和YouTube播放。测试在Ubuntu20.04（两块板上均为64位）以及UbuntuMATE和RaspberryPiOS上进行。

近年来，随着高层建筑数量的与日俱增，电梯的需求量也在增加。现阶段我们广泛使用的电梯都是基于LED点阵列的显示系统，显示状态信息比较简单，显示方式比较单调。此外，现在的一些电梯里的广告机，虽然改善了电梯轿内的乘坐环境，良好的广告效果也给商家带来了不小的经济效益。但是这种显示装置没有和电梯控制系统融为一体，只是单纯的视频播放而已。为了使显示和电梯控制系统相融合，打造舒适的乘坐环境，针对现有的电梯系统提出一种由单片机完成不同厂商适配、由ARM/X86统一显示的双核处理方法。该方法中ARM/X86处理器专注于统一通用格式电梯状态信息解码、楼层图片切换或视频播放，从而提高整个系统的实时性与可靠性。针对不同厂商的电梯通信协议，只需要更改单片机的编解码程序便可使整个系统重新工作。RaspberryPi（中文名为“树莓派”）是一款由英国的树莓派基金会所开发，以低价硬件及自由软件为学生计算机编程教育而设计的卡片式电脑。其配备一枚700MHz博通出产的ARM架构BCM2835处理器，256MB内存（B型已升级到512MB内存）的微型电脑主板。RaspberryPi以SD卡为内存硬盘，主板周围有两个USB接口和一个网口，可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口。以上部件全部整合在一张仅比信用卡稍大的主板上，具备所有PC的基本功能。其操作系统采用开源的Linux系统，比如Debian、ArchLinux,自带的Iceweasel、KOffice等软件能够满足基本的网络浏览、文字处理以及计算机学习的需要。Qt是一个1991年由奇趣科技开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。Qt具有优良的跨平台特性，Qt支持下列操作系统：MicrosoftWindows95/98、MicrosoftWindowsNT、Linux、Solaris、SunOS、HP-UX、DigitalUNIX（OSF/1、Tru64）、FreeBSD、BSD/OS,SCO、AIX、OS390、QNX等等。1系统整体设计1.1系统框架本系统的硬件部分主要由接口转接板和显示板组成，系统框图如图1所示。图1系统框图1.2子系统功能介绍1.2.1接口转接板接收RS-485/CAN总线上的电梯通信协议，并完成协议的解析；承载温度传感设备和挂在I2C总线上的时钟电路，供显示板读取温度和时间信息，完成用户按键的检测与编码。1.2.2显示板接收接口转接板译码后的电梯数据；读取温度和时间信息；实现界面应用程序。2接口转接板子系统设计接口转接板子系统硬件主要包括ATmega8单片机、DS18B20温度传感器、PCF8563时钟芯片、MAX485芯片等。其接口转接板框图如图2所示。图2接口转接板框图电梯的通信协议有多种，本文以NICE3000通信协议为例实现本系统。2.1NICE3000通信协议的通信设定通信方式：RS-485标准、异步、半双工。数据格式：1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验位。通信波特率：9600bps。通信地址定义：广播地址为0,外接节点地址为1~31（外招板拨码开关确定），地址同时也表示外招所在楼层；显示板只是接收显示，地址设定为0（拨码），无需通信回复。数据校验：采用两位异或校验。数据帧分类：共有两种形式，其中广播帧用于外招显示内容的信息，不需要返回帧，另外还有一种是普通帧，主要完成主控制板与外招之间的控制信息交换。2.2帧格式数据帧采用固定长度，5个字节，结构为帧头、用户数据、帧尾。帧头：包括1个字节地址，即主控制板发送给外招的标识，从机（外招）根据帧头判断本机是否响应当前通信。如果地址是广播地址，则从机接收信息，但是不用返回。用户数据包括：数据2个字节，根据发送方向（主到从或是从到主）以及帧形式定义不同的用户数据。帧尾：包括2个字节校验数据，先发低位，后发高位。电梯系统接收到的数据帧不能直接显示，需要根据数据帧格式，对数据进行校验，然后解析，最后提取有用的数据给显示系统进行显示。本系统的操作如下：3显示板子系统设计对于彩屏电梯显示系统而言，液晶屏的显示效果对客户的影响是至关重要的。因此，应用层的程序开发相当重要。考虑到图形界面控件的丰富程度、漂亮程度以及开源免费的持续升级等因素，选择了QTE/Qt5图形开发平台。显示板子系统的架构如图3所示。图3子系统的架构图3.1Qt的移植3.1.1Qt的移植条件QtforEmbeddedLinux是用于嵌入式Linux所支持设备的领先应用程序架构。Qt可以在任何支持Linux的平台上运行，创建具有独特用户体验的具备高效内存效率的设备和应用程序。Qt的移植需要满足以下几个基本条件：①开发环境：Linux内核2.4或更高；GCC版本3.3或更高；用于MIPS,其GCC版本3.4或更高。②占用存储空间：存储空间取决于配置，压缩后为1.7~4.1MB;未压缩为3.6-9.0MB。③硬件平台：易于载入任何支持带C++编译器和帧缓冲器驱动Linux驱动的处理器；支持ARM、x86、MIPS、PowerPC。④RaspberryPi（B型）满足以上条件，故可以进行Qt5的移植。3.1.2Qt5的移植准备在做Qt5移植之前首先做以下移植准备：①建立一个文件夹/home/opt来存放编译所需的源码和文件。②下载RaspbianWheezy镜像，本文采用2012-07-15-wheezy-raspbian.img。③下载工具链，本文采用gcc-4.7-linaro-rpi-gnueabihf。④下载交叉编译工具，本文采用cross-compile-tools。⑤下载Qt5源码。⑥下载qtjsbackend库的应用补丁。然后建立文件夹mnt/rasp-pi-rootfs,将RaspbianWheezy镜像挂载到此文件夹下，并进入Qt5源码文件夹执行初始化代码init-repository。3.1.3Qt5的编译