智能照明的概念崛起，让LED照明灯更受宠。智能照明系统的基本原理是用户对终端模块（包括移动终端）下指令，通过电子感应将信号传递给控制中心软件，借助控制器调节电路的电压和电流幅度，从而对光源强度、色彩等进行调控。整个系统可分为智能照明控制系统、数字可寻址LED驱动、灯具和光源几项产品。一个典型的智能照明系统是完成从数据指令从输入端到输出端的传递。用户可以通过多种输入方式（控制软件、传感器、智能插座等）将数据传输到主控制器（网关），之后由主控制器通过ZigBee等网络协议实现对输出端（LED筒灯、LED面板灯）的控制。LED照明灯具与传统的照明灯具最大的区别，LED照明灯具是一个完全的电子产品，而传统的照明灯具仅是一个电器产品。因此LED灯具可以很方便地与各种类型的传感器关联，从而实现光控、红外控制等多种自动控制功能。如LED路灯的自动开关，用一个光敏传感器就可简单实现；社区夜间走道和庭院照明，可以用红外传感器采集人类活动信息，自动开闭照明灯具。LED照明灯具开关自动控制传感器作为信号采集和机电转换的器件，其机电技术都已相当成熟，近几年MEMS技术兴起又将传感器技术向小型化、智能化、多功能化、低成本化大踏步迈进。光敏传感器、红外传感器等各种类型的传感器都可与LED照明灯具组成一个智能控制系统，传感器将采集来的各种物理量信号转换成电信号，可以经由集成电路化的AD转换器、MCU、DA转换器对所采集的信号进行智能化处理，从而控制LED照明灯具开启和关闭。人类可以籍此在MCU上设定各种控制要求，控制LED灯的开关时间、亮度、显色、多彩变幻，从而达到省电节能的目标。目前的集成电路制造技术已经可以将AD、DA、MCU集成在一个5X5mm或更小的封装内，安装在灯具内既不占面积而且十分方便。光敏传感器与LED灯具组合风光电LED路灯是一种高度智能化和无人值守的道路照明灯具，利用风力、阳光发电，用蓄电池储能，因此能源的自动管理是十分重要的。光敏传感器是比较理想的因天亮、天暗（日出、日落）时照度变化而能控制电路自动开关的电子传感器。光敏传感器的光敏电阻板对光线的明暗亮度十分敏感。光敏传感器，可根据天气、时间段和地区自动控制商场LED照明灯具开闭。在明亮的白天通过减少其输出功率来降低耗电量，与使用荧光灯时相比，店铺面积为200m2的便利店最大可降低53%的耗电量。寿命也长达约510万小时。一般情况下，LED照明灯具的寿命为4万小时左右；发光的颜色也可采用RGB多彩变幻的方式，使商场灯光更多彩，气氛更活跃；与配套使用＄荧光体的原蓝色LED相比，配套使用红、绿、蓝三色荧光体的紫色LED的演色性更高。红外传感器与LED灯具组合红外传感器是靠探测人体发射的红外线而工作的。主要原理是：人体发射的10um左右的红外线通过菲涅尔滤光透镜增强后到热释电元件PIR上，当人活动时红外辐射的发射位置就会发生变化，该元件就会失去电荷平衡，发生热释电效应向外释放电荷，红外传感器（PIR）将透过菲涅尔滤光透镜的红外辐射能量的变化转换成电信号，即热电转换。在被动红外探测器的探测区内无人体移动时，红外感应器感应到的只是背景温度，当人体进人探测区，通过菲涅尔透镜，热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异，信号被采集后与系统中已存在的探测数据进行比较以判断是否真的有人等红外线源进入探测区域。被动式红外传感器有三个关键性的元件：菲涅尔滤光透镜，热释电红外传感器（PIR）和匹配低噪放大器。菲涅尔透镜有两个作用：一是聚焦作用，即将热释红外信号折射在PIR上：二是将探测区内分为若干个明区和暗区，使进入探测区的移动物体（人）能以温度变化的形式在PIR上产生变化的热释红外信号。一般还会匹配低噪放大器，当探测器上的环境温度上升，尤其是接近人体正常体温（37℃）时，传感器的灵敏度下降，经由它对增益进行补偿，增加其灵敏度。输出信号可用来驱动电子开关，实现LED照明电路的开关控制。一款E27标准螺口灯头的灯具，它的电源适用范围是AC180V-250V（50/60Hz），红外传感器检测范围大约在3M-15M，它的标准产品IFS-Bulb3W灯具达80lm，5W灯具达140lm。在LED光源模块的中央部分嵌入红外线传感器。一旦红外传感器检测到人的体温，LED电灯泡将会在50秒内自动开启与关闭。适用于任何一种室内应用，如走廊、储藏室、楼梯和大厅入口处。与红外传感器应用相仿的超声波传感器近年在自动探测移动物体中得到更多的应用。超声波传感器主要利用多普勒原理，通过晶振向外发射超过人体能感知的高频超声波，一般典型的选用25~40kHz波，然后控制模块检测反射回来波的频率，如果区域内有物体运动，反射波频率就会有轻微的波动，即多普勒效应，以此来判断照明区域的物体移动，从而达到控制开关的目的。图8是超声波传感器和微处理器组合的应用方案。超声波的纵向振荡特性，可以在气体、液体及固体中传播且其传播速度不同；它还有折射和反射现象，在空气中传播其频率较低，衰减较快，而在固体、液体中则衰减较小，传播较远。超声波传感器正是利用超声波的这些特性。超声波传感器有敏感范围大，无视觉盲区，不受障碍物干扰等特点，这项技术已经在商业和安全领域被使用25年多了，已经被证明是检测小物体运动最有效的方法。因此与LED灯具组成系统可灵敏控制开关。由于超声波传感器灵敏度高，空气振动、通风采暖制冷系统及周围邻近空间的运动都会引起超声波传感器产生误触发，所以超声波传感器需要及时校准。表1是关于红外PIR传感器和超声波传感器的性能比较。温度传感器做LED灯具的过温保护温度传感器NTC做LED灯具的过温保护被比较早的广泛应用。LED灯具如采用大功率LED光源，就必须采用多翼的铝散热器，由于室内照明用的LED灯具本身空间很小，散热问题到目前还是最大的技术瓶颈之一。LED灯具散热不爽的话，会导致LED光源因过热而早期光衰。LED灯具开启后热量还会因热空气自动上升而向灯头富集，影响电源的寿命。因此在设计LED灯具时可以在铝散热器靠近LED光源方紧贴一个NTC，以便实时采集灯具的温度，当灯杯铝散热器温度升高时可利用此电路自动降低恒流源输出电流，使灯具降温；当灯杯铝散热器温度升高到限用设定值时自动关断LED电源，实现灯具过温保护，当温度降低后，自动再将灯开启。结语正因为LED灯具是一个完整的电子产品，随着LED灯具结构多样化、应用扩大化，随着LED照明灯具设计的更多的创意、创新，将有更多的传感器被结合应用在LED照明和亮化工程的系统中去。一个智能化的LED照明新时代正在到来，人类的照明生活将越来越亮堂和舒适。来源：维库电子市场网

据麦姆斯咨询报道，日本佳能（Canon）公司近日宣布开发出了世界上第一款具有信号放大像素的100万像素单光子雪崩二极管（SPAD）图像传感器。SPAD图像传感器可以在极短的时间内捕捉并成像静态图像和动态视频，是2D相机等应用的理想选择。同时，SPAD图像传感器能够捕捉与被摄体之间的距离信息作为成像数据，因此，SAPD传感器在3D成像领域也有巨大的应用潜力。佳能100万像素SPAD图像传感器（原型）SPAD传感器能够探测最微弱的光，可达光子量级水平的能量。这主要归功于电子在高压加速到高速时产生的雪崩效应。即在雪崩光电二极管的p-n结上施加一个非常高的反向偏压，使结区产生很强的电场，当光照射到p-n结时所激发的光生载流子进入结区后，在强电场中会受到加速而获得足够的动能，在高速运动中与晶格发生碰撞，使晶格中的原子发生电离。通过碰撞电离产生的电子空穴对称为二次电子空穴对。新产生的电子空穴对在强电场下又被加速，获得足够的能量再次与晶格碰撞，产生新的电子空穴对，这个过程不断往复，使p-n结内载流子迅速增加，电流随之急剧增多，这种现象成为雪崩效应。这种从单光子产生载流子倍增效应的能力，在图像捕捉时可以提供更高的灵敏度，和更高的距离测量精度。佳能100万像素时间门控SPAD图像传感器架构，芯片显微图和像素阵列放大视图这款SPAD图像传感器由佳能和瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）联合开发，克服了长期以来的高像素数难题。通过应用新的电路技术，这款SPAD图像传感器采用了一种被称为光子计数的方法实现了100万像素的数字图像分辨率。此外，该传感器还采用了全局快门，可以同时控制每个像素的曝光。曝光时间缩短至3.8纳秒，从而实现清晰无失真的图像捕捉。此外，该传感器能够支持高达每秒24000帧（FPS）1位输出，从而能够在极短的时间内实现快速运动的慢动作捕捉。得益于其对整个事件或场景的精细细节捕捉能力，这项技术具有广泛的用途和应用潜力，例如对化学反应进行清晰、安全、持续的反应分析，探测雷击等自然现象，物体坠落，冲击损伤，以及其它肉眼无法精确观察的事件等。这款100万像素SPAD传感器还具有高达100皮秒的时间分辨率，使其能够以超高精度探测光子到达像素的精确时间。利用该特性，这款SPAD传感器能够实现精确的飞行时间距离测量。更重要的是，借助100万像素的高分辨率和高速图像捕捉，它还能够在多个对象重叠的情况下，精确地进行3D距离测量，非常适用于自动驾驶汽车、扩展现实（xR——增强现实AR、混合现实MR、虚拟现实VR）等设备的3D环境感知应用。佳能公司开发的这款SPAD图像传感器，使深度信息捕捉3D相机达到了100万像素的分辨率，有望使这类可以充当高性能机器人“眼睛”的3D相机迅速扩大应用。展望未来，佳能将继续推进其创新的图像传感器技术，进一步拓展机器视觉能力，通过高精度的信息捕捉推动科学和工业的发展，为尚未探索的领域发展作出贡献。SPAD传感器SPAD传感器是一种特殊配置的传感器，在其每个像素内放置了一个二极管。每一个二极管在接收到一个入射的光子时，都能将这个光子转变成载流子的“雪崩效应”，从而产生一个大的电脉冲信号。这种从单光子产生雪崩倍增效应的能力，在图像捕捉时可以提供更高的灵敏度，和更高的距离测量精度。CMOS传感器和SPAD传感器的像素结构对比SPAD传感器根据其计数的脉冲数输出信号。尽管SPAD传感器能够探测单个光子，但其每个像素都需要自己的存储器或计数器，并且单个光子产生雪崩倍增效应需要高电压，因此需要具有足够绝缘能力的耐高压结构。这些要求不可避免地导致了更大的像素，因此，小型化和高像素数迄今一直难以实现。不过，近年三维堆叠技术有了长足的发展，这重新振兴了该领域的研发工作。近年来，SPAD传感器已经在现有的各种器件和设备中获得了广泛应用。例如，智能手机利用SPAD的接近传感器可以确定设备与周围物体之间的距离；而在医学领域，SPAD传感器还被用于辐射检测以诊断早期癌症，如正电子发射断层扫描（PET）。业界对SPAD传感器在更广泛技术领域的应用寄予厚望，包括自动驾驶激光雷达（LiDAR）传感器、扩展现实（xR）设备、机器人视觉和监控、空间探索、生物成像、光通信和量子计算等。光子计数在物理学中，光子计数是指光学传感器对光的最小单位——光子进行计数，从而确定信号光的强度和时间分布等参数信息。传统的光电探测器通过电流和电压检测模拟信号。而光子计数方法是将光信号视为离散的数字信号。将光视为数字信号，可以消除电子噪声的干扰，实现对微弱信号的高精度检测。此外，结合专用的处理电路，光子计数不仅可以精确地检测光子数量，而且还可以精确的检测光子的探测时间。传统光电探测器与光子计数原理飞行时间（ToF）测量飞行时间（ToF）测量是一种用于确定传感器与另一物体之间距离的方法。而距离的测量，基于光源以光速发射的光从目标物体反射并返回传感器的时间计算而来。由于光的传播速度非常快，因此利用ToF方法的距离计算必须在1纳秒到1皮秒的范围内进行，从而需要能够精确实现这种高速响应的光学传感器。佳能公司开发的这款SPAD传感器具有高达100皮秒的时间分辨率，能够以超高精度确定光子到达像素的精确时间。利用该SPAD图像传感器进行ToF测量时，可以通过光源发射脉冲光照射到物体并返回到传感器的时间确定传感器和物体之间的物理距离。其高达100皮秒的时间分辨率，使该传感器能够精确的进行飞行时间距离测量。这款SPAD图像传感器可以很容易地集成进入各种设备，即使在完全黑暗环境中也可以非常精确地测量深度信息。这种特性使其在自动驾驶汽车和xR等类似设备的3D环境感知应用中极具前景。飞行时间（ToF）测量原理转载自MEMS。

TIDA-00484TI设计采用德州仪器(TI)的纳米级功耗系统定时器、升压转换器、SimpleLink™超低功耗低于1GHz无线微控制器(MCU)平台以及湿度感应技术来展示如何以超低功耗方法驱动传感器终端节点，从而实现超长的电池寿命。此TI设计包括系统设计技术、详细测试结果以及有关设计起步并加快进度的信息。►产品实体图►展示版照片►方案方块图►核心技术优势使用超低功耗系统定时器来驱动系统，因此可通过CR2032纽扣电池实现10年以上的电池使用寿命可配置的系统唤醒间隔极低的关闭状态电流（270nA，持续59.97秒）由于处理器工作电流和无线电发射电流较低，因此可实现超低的开启状态电流（3.376mA，持续30ms）±3%的相对湿度精度±0.2°C的温度精度►方案规格SCC1310SimpleLink™Sub-1GHz超低功耗无线微控制器HDC1000低功耗温度和湿度数位传感器HDC1008集成型低功耗湿度和温度数字传感器HDC1050具有温度传感器的低功耗、高精度数位湿度传感器TPD1E10B06采用0402封装的单通道ESD，具有10pF电容和6V击穿电压TPL5110TPL5110具有MOS驱动器和MSFET上电的超低功耗系统定时器TPL5111TPL5111用于电源门控的毫微功耗系统定时器TPS22860超低泄漏电流负载开关TPS61291具有旁路操作的低Iq升压转换器来源于大大通。

ZTS6538是一款高质量、低成本、低功耗的数字输出顶部端口全方位MEMS麦克风。ZTS6538由一个微机械麦克风元件和一个前置放大器组成。ZTS6538具有较高的信噪比和平坦的宽带频率响应，7KHz范围内有±2dB的带宽。灵敏度是指在小于±1dB的窄窗口中的单音分布，从而产生具有高清晰度的自然声音。由于内置滤波器，ZTS6538对电磁干扰具有很高的抗扰度。性能参数：●信噪比：61dBA●灵敏度：-26±1dB●工作电压：1.65~3.6V●尺寸：2.75*1.85*0.9mm●出音方式：Top-Ported敏感度测试曲线：转载自大大通。

1测定仪的组成原理1.1设备简单、操作快速，适合在农村基层普遍使用，因此在多种土壤肥料养分测定方法之中选择了光电比色法。测土施肥的主要工作就是要弄清土壤中N,P,K的丰缺情况，化肥鉴别主要是对大量施用的N,P,K肥进行鉴别。另外，有机质对作物的影响也十分重要，所以有机质也选为测定对象。为了满足测土配方施肥的要求，故测定仪的项目确定为：土壤及有机肥料中的水解氮、硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾、有机质、pH值、复（混）合肥料中尿素、铵态氮、硝态氮、有效磷、有效钾、过磷酸钙、钙镁磷肥、磷矿粉等磷肥中有效磷、各种钾肥中的有效钾。1.2测定仪的组成原理在进行土壤肥料养分速测仪的设计时，除了考虑测量精度之外，还从其性能价格比、操作简便及快速等几个方面进行了考虑。为了使仪器适合农村基层使用且具有高可靠性和非常方便的维修性，采用集成电子技术设计整个电路。1.2.1整机系统设计为了满足土壤肥料养分速测的要求，整个系统由对数放大与处理系统、电源稳压供给系统、A/D转换系统和液晶显示系统等构成。其原理是首先光电传感器获取照射在传感器上的光强信号并将该信号进行对数运算和放大，然后将对数放大后的信号送给A/D转换、经A/D转换后变成数字信号由液晶显示器显示。1.2.2光电传感器根据测试要求，所选择的传感器适应光谱范围为380~730nm,峰值波长λ=（550±20）nm,短路电流Isc=0.4uA.当光强透过滤光片和待测溶液后在传感器上感应出电流信号，将该信号输给对数运算放大器。1.2.3液晶显示系统显示器采用3位半LCD显示器件。尽管LED显示器价格适宜，但其耗电非常大，用电池供电几乎不可能，除此之外，数码管在太阳光线下显示清晰度不够，读数困难，故没有选择LED显示器。1.2.4电源稳压供给系统为了实现交直流两用，首先将交流电整流滤波和稳压成6V直流电，然后通过滤波电路形成稳定的6V电压；另一方面是直接使用6V直流电。►产品实体图►展示版照片►方案方块图►核心技术优势为了满足土壤肥料养分速测的要求，整个系统由对数放大与处理系统、电源稳压供给系统、A/D转换系统和液晶显示系统等构成。其原理是首先光电传感器获取照射在传感器上的光强信号并将该信号进行对数运算和放大，然后将对数放大后的信号送给A/D转换、经A/D转换后变成数字信号由液晶显示器显示。6V直流电经转换开关后分2路向系统供电，其中一路再进一步稳压成3V直流电供系统光源用，另一路6V直接给主机供电。据朗伯比耳定律ln（Io/It）=KCL,待测液的浓度与电流比值的对数成正比，首先将Io/It检测出来，然后取其对数。为此设计有对数放大与数据处理系统。现在加入蓝牙模块后可以把数据直接传递到手机上使用者更方便更及时的了解数据，并进行数据分析►方案规格采用Microchip的16bit产品pic24FJ64GA004作为主控采用Microchip公司的MCP4911作为信号标定采用Microcihp公司的MCP1700作为MCU，运放供电采用Microchip公司的MCP6002作为信号跟随，放大处理电路采用Microchip公司的BM77模块做为蓝牙无线数据传输来源于大大通。

许多工业自动化、楼宇自动化和IoT系统所需的无线传感器终端节点不断增多。不过，系统会因为增加多个无线传感器终端节点受到限制。其中一个主要限制是功率，传感器终端节点一般由电池供电，供电时间从几个月到几年时间不等，具体取决于终端节点的功耗。更换电池将导致极高的系统成本，因为每个终端节点都需要定期手动更换电池。因此此设计的最大目的将是延长电池寿命并且大大降低其更换人工成本。►产品实体图►展示版照片►方案方块图►核心技术优势①使用超低功耗系统定时器来驱动系统，因此可通过CR2032钮扣电池实现10年以上的电池使用寿命②可设定的系统唤醒间隔③极低的关闭状态电流（183nA，持续59.97秒）④其主芯片的功耗和其无线电发射电流较低，因此可实现超低的开启状态电流（4.04mA，持续30ms）⑤±3%的相对湿度精度与±0.2°C的温度精度►方案规格①采用TI的SimpleLink超低功耗无限MCU平台兼具低功耗特点与无线和MCU功能②采用TI毫微功耗系统定时器实现超长的电池寿命，因为其功耗远低于微控制器内部定时器的功耗，可通过定时器引脚中断唤醒处于睡眠模式的MCU，也可以完全关断整个/部分系统的电源。③实现极长的电池使用寿命：标准CR2032锂离子钮扣电池的使用寿命长达10年以上来源于大大通。

气体超声流量计价格昂贵，且大部分为进口的流量计，如何正确地使用与维护是计量管理中的一项重要内容。文章通过对气体超声流量计的安装环境中的温度、振动、噪声，管道配置中的双向流测量场合、直管段长度及台阶、凸入物、内表面的要求、温度计的安装，整流器的使用及流量计的安装，现场使用维护及管理、测量不确定度的分析四个方面进行了探讨，诣在为用好这种新型流量计，确保其计量准确性、可靠性起到借鉴作用。1.环境（1）环境温度根据AGA.NO.9号报告的要求及现有材料、设备的加工制造水平，本标准对气体超声流量计提出了-25℃~+55℃的使用环境温度要求。在某些特殊情况下，为预防外界环境温度对测量结果造成的附加影响，建议对仪表及其上下游的测量管加装遮雨防晒设施或者采取必要的隔热保温措施。（2）振动超声流量计虽然在出厂前都经过了严格的机械振动试验，但是作为一种精密的测量仪表，使用时应远离或消除振动源。（3）电气噪声超声流量计作为一种以微电技术为基础的高精度测量设备，在设计和安装时有可能由于疏忽将其置于电磁场合电子干扰环境之中，仪表测量的准确性及工作的可靠性就可能因此受到影响。2.配置（1）对双向流测量场合的管道配置所谓“双向流测量”就是指使用同一套流量计实现被测介质正输和反输时的流量测量。也就是说，这个时期正输时的仪表上游就是下个时期返输时的仪表下游。地下储气库或者目前大中型城市通常用作调峰手段的储气罐就需要这种具有双向测量功能的计量仪表。这正是超声流量计独到的特点。因此，当超声流量计应用于双向流测量场合就必须将其“下游”按“上游”的要求进行同等对待，这是实现超声流量计双向、等精度测量的重要前提。（2）直管段长度要求为了降低不良流态对测量结果的影响，在流量计上下游安装一定长度的直管段就是一种常见的基本手段。从准确计量的角度来看，上下游直管段长度越长改善流量计测量性能的效果就越明显。但是，测量现场往往由于受场地征用（特别是海上作业平台）、材料供应以及建设施工成本等诸多客观因素的限制，又期望该长度越短越好。因此，兼顾这两方面的愿望并提出最低限度的直管段长度要求也是GB/T18604-2001标准的主要任务之一。在该种流量计直管段的配置长度上，AGA.NO.9号报告提出：“尽管制造商推荐的安装作法不尽一致，但一般都要求流量计的上游至少需要5~10D的直管段、下游至少需要3D直管段。”为了体现标准具有可操作性这一特点，根据上述标准或报告的建议，结合国内生产现场的实际情况，同时参考了部分超声流量计生产厂商的意见，在标准中尝试性地给出了一个有关超声流量计上下游直管段长度配置的技术规定或要求，即：在不需安装整流器的情况下，多声道超声流量计上游的最短直管段长度应为10D,下游最短直管段长度应为5D;如果使用整流器，则整流器的安装位置及相应的配管长度应咨询生产厂商。（3）对直管段的质量要求台阶及凸入物：在超声流量计上下游所要求的最短直管段长度范围内（测量管）出现的任何台阶及其它凸入物都将引起被测介质流态的改变，从而增大流量测量的不确定度。但事实上，只要对所用配管进行认真选择，或者采取对管道内壁进行适当镗制，或者根据现场的管道条件对制造厂商提出所用超声流量计必须达到的内径要求等手段，就可以避免各连接点台阶的出现，从而实现直管段与超声流量计之间的等径连接或良好匹配；另外，在施工组装过程中，采取将连接的内壁焊缝打磨平整或适当扩大法兰连接的垫片内圈直径等措施也可以避免凸入物及其它扰动性杂物障碍。因此，对台阶及凸入物的限制既是必要的，也是可行的。②内表面：如果在流量计本体内部及其测量管内壁存在着锈蚀、油污或硫化铁粉等其它附属物，一方面可能会改变测量管道的实际内径，另一方面又可能会增大测量管内壁的平均粗糙度，其次也可能会导致声波（脉冲信号）在表体内壁反射时出现发散和衰减现象。所有这些因素都有可能对测量结果造成严重的影响（ISO/WD17089认为，由此造成的测量偏差有可能超过1%），因此对表体及测量管内表面提出要求和限制也是实现准确计量的基本前提之一。（4）温度计安装温度计的安装应主要考虑如下三点：①感温元件应有足够的长度，以保证被测介质与测温元件之间有充分的接触面积；②对流态造成的影响尽可能地小；③在正常的测量过程中不会因气流冲刷等原因引起感温元件的折断或其它机械损伤。（5）声学噪声干扰超声流量计是一种以声学原理为基础的测量仪表，因此现有的超声流量计对于噪声，特别是对于被测介质内部由于高速度、大压差等减压设备造成的超高频噪声，尤为敏感，从而影响到该种流量计的正常运行，为了确保超声流量计的正常工作，最为有效的方法就是远离噪声源或咨询制造厂家。（6）整流器的作用一般来说，安装整流器可以在一定程度上改善超声流量计上下游的测量条件，因此也有助于提高测量结果的准确性，尤其是对单声道超声流量计而言，其效果可能会更为明显。但是，如果整流器造型不当，加工质量不高，或者安装及使用维护不妥，又有可能增大测量偏差而造成事与愿违的后果。因此，在超声流量计应用现场的设计及安装过程中，必须具体问题具体分析。也就是说，应当针对所选流量计的种类、上游流态的畸变形式、严重程度以及对流量测量准确性要求的高低来决定是否安装那种形式的整流器。（7）流量计的安装方式从理论上讲，气体超声流量计可以采用水平、垂直和倾斜等任意安装方式，并且可以沿表体管道边轴线作任意旋转。但是，在实际的安装过程中应当主要考虑到以下3个方面的因素：①流量计（特别是其中的超声换能器）是否便于检测和维修；②超声换能器是否易受气流中杂质和积液的影响；③时至目前，任意安装方式是否可实现严格意义上的完全等精度测量尚未得到充分的实验验证。因此，GB/T18604-2001用气体超声流量计测量天然气流量标准推荐采用水平安装这种常规方式。3.使用、维护及管理（1）关于定期检测定期检测是提前预防和及时消除仪表故障的有效手段。如果定期检测的周期定得太长，那么有些问题就有可能得不到及时发现和处理；如果该周期定得过短，会增加工作量也有可能破坏部分机械及电子元件的原始性能（如密封性），因此，应根据具体情况来确定合理的定期检测的周期。至于定期检测的内容及方法则应根据GB/T18604-2001用气体超声流量计测量天然气流量这个标准中第8.3~9.2款的要求进行。部分生产现场由于难以将流量计从工艺管线上进行拆、装，对这种情况下的零流量测试检查，可以在完全关断上下游阀门的情况下进行。但是又必须同时保证：①所用阀门必须具备灵活的启闭特性和良好的关断性能。关断后的上下游阀门之间不得出现任何内漏和外漏现象；②为避免表体及管道内部流体的对流现象发生，介质温度与环境温度之差不宜过大，否则应采取隔热或保温措施；③在整修测试过程中，压力及温度应当保持稳定，并且其测量相对不确定度应当控制在urel（p）≤0.1%、urel（t）≤0.2%；④附近管道由于气体流动或其它机械振动对零流量测试检查所带来的负面影响应尽可能控制在较小的范围。（2）检测报告现场检查或测试的最终目的是要让超声流量计的管理者或使用者对该种设备的运行情况及性能有一个全过程、全方位的全面了解和认识。因此根据现场检查测试的具体情况出具正式的书面报告也就很有必要。报告的具体格式和内容一方面可参考GB/T18604-2001用气体超声流量计测量天然气流量这个标准第9.2款的要求，另一方面也可根据实际情况自行设计或作适当增删。以上材料结合GB/T18604用气体超声流量计测量天然气流量中对气体超声流量计的安装环境、管理配置、现场使用维护及管理等方面的一些看法，以便今后在天然气计量方面提供点有用的建议。来源：维库电子市场网

据麦姆斯咨询报道，全球领先的半导体解决方案供应商瑞萨电子集团（TSE：6723）近日宣布推出无磁铁IPS2200电感式位置传感器。IPS2200具有高精度、高速度，并可完全免疫杂散磁场干扰，能够在超薄、轻巧的产品外形中实现与电机的高效集成，是广泛适用于各种工业、医疗和机器人应用中的绝对位置传感器。该传感器能够帮助客户经济高效地针对其应用定制传感器设计，并最大限度提升传感器精度。瑞萨电子汽车传感器事业部副总裁ChristianWolf表示：“随着对高精度、高效率和低成本的要求不断增加，电感式位置传感正在改变工业电机换相领域的格局，特别是满足了多极对电机和离轴应用的要求。我们很高兴借助IPS2200为客户提供从概念到PCB布局的解决方案，使他们能够自主设计旋转变压器替代方案，并为工业、机器人、消费和医疗应用实现更轻便、性能更佳的电机。展望未来，瑞萨还将探索电感式传感器在汽车领域的应用。”IPS2200围绕电机而设计，使客户将扇区的数量与电机极对数相匹配，从而最大程度提高精度，同时适应离轴（穿轴和侧轴）与轴端布置。与传统旋转变压器相比，无磁铁的IPS2200的厚度可薄至十分之一，重量可轻至百分之一，且电转速高达250krpm。该传感器的轻薄外形和完全杂散磁场免疫使电机集成化更加容易，并为客户提供自主制造旋转变压器替代方案所需的标准材料，从而降低BOM成本。与旋转变压器或基于磁性的解决方案相比，IPS2200通过四线或六线连接，即可实现最高10倍的速度和极低的延迟。IPS2200的关键特性包括：●符合工业标准，可在恶劣环境和-40°C至+125°C的环境温度下稳定运行●接口：正/余弦单端或差分●电源电压：3.3V±10％或5.0V±10％●转速：最高250,000rpm（电周期）●传输延迟：可编程，●正/余弦增益失调和偏移补偿●过压、反极性与短路保护●数字编程接口：I2C或SPI此外，瑞萨还提供用于创建定制传感元件的现成工具，以及可在约30分钟内实现线圈优化设置的定制工具。IPS2200是瑞萨电子面向工业市场的首款位置传感器，融入了公司用于工业电机换向的强大产品组合，包括微控制器、电源管理和驱动器。转载自MEMS。

描述该系统旨在检测面部并确定人员是否戴着口罩。使用以上数据，我们可以决定是否允许相关人员进入市场或市场等公共场所。该项目可用于医院，市场，公交车站，饭店和其他需要监视的公共场所。该项目由一个摄像头组成，该摄像头将捕获进入公共场所的人的图像，并使用面部特征检测该人是否戴着口罩。细节我们为什么要建造这个？“预防胜于治疗”是防止COVID-19传播并保护人类的有效措施之一。许多研究人员和医生正在为电晕进行药物治疗和疫苗接种。当人们咳嗽或接触生病的人然后面对我们的脸（即揉眼睛或鼻子）时，COVID-19主要通过飞沫感染传播。持续的大流行表明它具有更大的传染性，并且传播迅速。根据感染的传播情况，我们有两种情况：快速传播和缓慢传播。快速流行病将是可怕的，将导致许多生命的死亡。它的发生是由于感染速度很快，因为没有任何措施可以降低感染速度。这是因为，如果感染人数过多，医疗保健系统将无法处理它。我们将缺少资源，例如医务人员或呼吸机等设备。为了避免上述情况，我们需要尽我们所能将其转变为缓慢的大流行病。大流行只能通过正确的应对措施来减缓，主要是在早期阶段。在这个阶段，每个生病的人都可以得到治疗，医院被洪水淹没也没有紧急点。在这种大流行中，我们需要设计疫苗的行为。即“未感染”和“未感染他人”。我们最好的办法是用肥皂或洗手液洗手。接下来最好的事情是社会隔离。为避免被感染或传播，在出门时，尤其是在市场或医院等公共场所，必须戴上口罩。为了测试实时场景，我们将其部署在其中一个房间中，以测试它的使用可能性，并且结果是肯定的。硬件构建步骤1：NVIDIAJetsonNano入门NVIDIA®JetsonNano™开发人员工具包是一台功能强大的小型计算机，可让您并行运行多个神经网络，以用于图像分类，对象检测，分段和语音处理等应用。全部都在一个易于使用的平台上，该平台的功耗仅为5瓦。规范-开发人员套件I/OUSB4个USB3.0，USB2.0Micro-B相机接头1个MIPICSI-2DPHY通道连接性千兆以太网，M.2密钥E存储microSD（不包括在内）显示HDMI2.0和eDP1.4其他GPIO，I2C，I2S，SPI，UART您还需要：microSD记忆卡（最低32GBUHS-I）具有2.1mmDC桶形连接器的5V4A电源2针跳线USB电缆（Micro-B到Type-A）USB相机/Pi相机仅在限定时间内，将JetsonNanoDeveloper套件带回家仅需$89。步骤2：将NVIDIA映像刻录到SD卡对于JetsonNano，我们至少需要至少32GB的SD卡。从NVIDIADLIAIJetsonNanoSD卡映像v1.1.1下载映像使用SD协会的SD记忆卡格式化器格式化microSD卡，完成后断开连接下载并安装Etcher。将SD卡读卡器与内部SD卡连接。打开Etcher，然后从硬盘驱动器中选择要写入SD卡的JetsonNanoDeveloperKitSD卡映像.img或.zip文件。选择要写入图像的SD卡。查看您的选择，然后点击“Flash！”开始将数据写入SD卡我们可以通过两种方法访问NVIDIAJetsonNano。直接连接显示器，鼠标和键盘无头模式对于无头模式，我们需要USB电缆连接PC和JetsonNano。请注意，USB电缆应提供数据传输。步骤3：登录JupyterLab服务器打开以下链接地址：192.168.55.1:8888在JetsonNano上运行的JupyterLab服务器将在第一次打开时显示登录提示。输入密码：dlinano，然后单击登录按钮。现在，我们已经登录到JupyterLab服务器。步骤4：框图和组件整体连接如下所示。

本文提出了一种低功耗能量采集传感器的实现方案。当传感器需要发送大量数据或执行连续测量时，能量采集供电的无线传感器更为适合。采用能量采集供电的传感器可在数年内完全免维护，而电池供电的传感器在几个月内就会耗尽电量。智能环境代表了家庭自动化和楼宇自动化的未来。各种传感器、控制器和执行器分布在整个环境中，并发挥多种作用。这种分布也带来了一些技术挑战。例如，每个传感器都需要有自己的电源。监视电池的低电量状态是一项标准操作。但是，更换电池需要人工辅助。本文提出了一种低功耗能量采集传感器的实现方案。当传感器需要发送大量数据或执行连续测量时，能量采集供电的无线传感器更为适合。采用能量采集供电的传感器可在数年内完全免维护，而电池供电的传感器在几个月内就会耗尽电量。如今的无线传感器实现方案五花八门。但是，此类系统的总成本不仅仅取决于硬件。实施不同行业标准的成本也会增加总成本。这不仅包括附加的软硬件要求，还包括不甚明显的项目，如认证（例如ZigBee®和Bluetooth®4.0），甚至可能涉及版税。本文提出了一些简单的低功耗能量采集技术，可用于实现免维护的无线传感器。此外，本文还将展示如何在提供稳固性能的同时保持较低的总成本，特别是在经济高效的无线网络领域。能量采集原理能量采集系统的基本原理是存储能量（无论是使用镍氢电池之类的可充电电池还是使用超级电容）供将来需要时使用。除此之外，能量采集无线传感器基本上与电池供电的传感器相同。主要的区别在于（非充电式）电池供电的无线传感器设计为使用电池工作特定一段时间。能量采集传感器节点的优势是，可以无限采集能量供将来使用。通常情况下，它能够采集的能量非常有限（受价格和/或物理尺寸限制）。因此，必须对无线发送器和传感器本身的能源使用加以平衡，以减少对采集能量的使用。不同的能量采集设备目前，市场上有多种不同的能量采集设备可选。最常用的设备为太阳能电池板。它有着不同的尺寸，从串联和/或并联多个太阳能电池的大型电池板，到用于手持式计算器或玩具的超小型电池。另一种类型的设备是RF采集设备。此设备使用天线接收无线电波，然后将其转换为电能。这是一种非常特别的能量采集设备，因为它需要高RF能量。机电能量采集设备通常在电感线圈附近使用磁性运动部件。热电能量采集设备可通过温度梯度产生少量电能。这类热能设备依赖于塞贝克效应。是否实施无线标准当添加无线功能时，一些缺乏经验的用户往往只会想到实施RF行业标准，如ZigBee或Bluetooth.但是，根据实际的应用需求，实施特定标准可能是实际要求，也可能不是。一般来说，仅当最终产品必须与市场上的现有产品兼容时，才需要实施特定标准。选择使产品与其他产品（由其他公司销售）兼容，实际上是一个更复杂的商业决策。需要权衡是否提供兼容性。此外，在一些情况下必须提供兼容性（如用于手机的无线耳机），而另外一些情况下无法添加兼容性或者添加成本过高（如简单的IR遥控）。实施标准的额外成本很多时候，当考虑实施特定RF标准时，设计人员仅看到总体硬件成本。这通常是考虑硬件解决方案时的主要出发点。任何RF发送器（正式名称为“有意辐射体”）都需要认证。非RF发送器仍需要FCC或CE认证。但是，其认证操作相对比较简单且便宜。对于任何无线传感器来说，FCC认证都是不可避免的。因此，当比较不同的解决方案时，将不考虑这部分成本。根据实施的无线标准，总实施成本可能远超最初预期的成本。实施特定标准的成本不仅仅是软硬件成本。通常包括组成员资格（年费）、标准合规性测试、特定配置文件测试和特定硬件嗅探工具等项目。ZigBee认证的成本约为3000美元，而这只是认证本身的费用。但实际上，在申请认证之前，还需要执行一些特定的预测试并评估设备是否能通过认证。专用测试设备的租金为每月750美元。初看之下，这些额外成本可能不是很高。但是，多次采用特定标准需要支付会员费用。还可能需要支付版税（每芯片）。RF标准认证成本将始终转换为额外的成本和延期，直到产品发布。硬件本身的单位成本通常在1至1.5美元（1万件）范围内。仅生产少量产品时，上述所有成本都将影响单位总成本。如果我们仅考虑10,000美元的FCC认证成本，那么单位价格实际将翻一倍。RF标准认证的成本（认证成本本身、预测试和RF测试设备）可以很容易超过10,000美元。最低硬件要求特定的无线标准需要使用专用芯片（如IEEE802.15.4）。但是，如果您只需要进行单向通信，那么简单的ISM频段发送器就完美适合应用。但是，能量采集无线传感器节点还有一些最低要求。建议采用高数据速率。一般来说，数据速率越高，需要的功率就越多。但总数据包长度会小很多，因此能量消耗会降低。可以使用ASK（OOK）或FSK调制。ASK调制（和OOK）的能量消耗较低，因为在工作的某些时期RF功率较低（OOK甚至具有完全不消耗RF功率的时期）。ASK的总平均电流消耗会更低。不过，FSK仍为首选，因为它可以达到更高的数据速率。例如，Microchip的具有集成发送器的PIC12LF1840T48AMCU在OOK模式下支持10kbps,而在FSK模式下支持100kbps.在这种情况下，使用FSK调制时，数据发送可以快10倍。此外，从RF接收器的角度看，接收器接收和解码FSK信号的效果要比ASK调制的RF好得多，尤其是在较高数据速率的情况下。优化功耗无线能量采集传感器在工作时需要尽可能减少功耗。这可以通过仔细地对设备的工作周期与低功耗关断模式进行平衡来实现。根据应用本身的响应时间，传感器需要频繁或偶尔发送测量的传感器信息。两个工作周期之间的时间间隔越长，平均功耗越低，实际使用的能量就越少。传感器可能还需要在两次无线电传输之间捕捉多个数据采样。根据捕捉的实际物理信息，可消耗或多或少的电流。典型示例包括运放和桥式称重传感器，它们在工作时需要相当大的电流（相对于发送RF数据时的电流消耗）。对于实际的无线RF发送配置，需要特别注意。幅值或频率调制、信息的发送速率（比特率和/或频率偏差）以及天线的RF输出功率等参数都对总功耗有很大影响。工作时间越短，平均功耗越低--这一经验法则在这里同样适用。系统需要经过精心设计，以消除所有不必要的功耗，例如避免LED始终点亮。处理器必须尽可能长地处于低功耗状态。板上的所有其他器件在未使用时都必须处于低功耗待机模式。建议的示例PIC12LF1840T48A器件上的RF发送器提供了最高为200kHz的频率偏差。这可实现最大为100Kbps的比特率。如果我们使用由一个16位前导码、一个16位同步模式和一个32位有效负载组成的小数据包，只需要640?s即可发送一个完整的数据包。已知能量的度量单位称为焦耳（J），并且：1J=1W*1s=1V*1A*1s我们可以使用以下公式轻松计算发送一个数据包所消耗的能量：E=10.5mA*640μsà10.5mA*3.0v*640μs=31.5mW*640μs=20.16μJ对于我们的PIC12LF1840T48A设计示例，我们知道晶振起振时间典型值为650μs,并且晶振起振时消耗的电流约为5mA。因此起振功耗为：E1=5mA*3.0v*650μs=9.75μJ我们的示例中使用的实际数据传输包含16位前导符（101010…）、16位同步模式和32位数据。如果选择100Kbps的比特率，则传输周期为640μs。对于868MHzFSK调制下的+0dBRF传输，消耗的电流为12mA。E2=12mA*3v*640μs=23.04μJ如果我们使用简单的10Kbps传输，那么所用能量为：E2=7.5mA*3v*6.40ms=144μJ这种对比只是为了说明使用高数据速率的重要性。发送最后一个数据位后，PIC12F1840T48A发送器将自动超时并恢复至低功耗关断状态。此超时周期的最小值为2ms。增加的能耗为：E3=12mA*3v*2ms=72μJ因此，发送一个数据包的总能耗为：E=E1+E2+E3=9.75μJ+23.04μJ+72μJ=104.79μJ不过，电流输出为4.5μA/3V的微型太阳能电池需要工作多少秒才能获得仅够一次数据发送的能量。例如，使用可产生3V/6mA（最佳情况为3V/40μA）的低成本太阳能电池，产生的功率仅为：3v*40μA=140μW现在我们可以计算出采集到足够进行一次数据发送的能量所需的时间：T=104.79μJ/140μW=0.74s这意味着，传感器单元在连续的两次数据发送之间必须等待不到一秒的时间。此外，还必须注意，上述计算公式适用于太阳能电池无限拥有持续光源的情况。当然，这在大多数情况下是不可能实现的，因为主要能量是白天才有的自然光。在这种情况下，必须对计算进行扩展，以考虑到能量采集系统需要在白天存储能量供没有自然光的夜晚使用。此外，本示例中未计算实际传感器测量所需的能量。可能的实现选项根据实际的系统要求，实现能量采集功能时有多种能量存储方案可选。其中包括：-将能量采集到超级电容中。-可充电电池。镍氢可充电电池可直接通过太阳能电池进行涓流充电。无需任何充电稳压器。另外，镍氢可充电电池的成本非常低。来源：维库电子市场网

这是电子系统设计的项目。我计划设计一种可跟踪单个人类运动的旋转相机。我们使用ESP32CAM通过Wi-Fi芯片将图片传输到笔记本电脑。ESP32CAM是一个Web服务器，该网页是一个客户端。连接时，JavaScript使用Tensorflow.js中的PoseNet算法跟踪人体的关键点。该页面将伺服电机的角度返回给ESP32。该网页包含两个主要功能。姿势跟踪器和姿势评估。姿势跟踪器用于跟踪人脸或人体。您可以使用它自己制作视频，甚至可以将其转到相机上。我使用了哪些组件？它由三个主要组件组成：ESPCAM，MiniPan-TiltKit和FTDI。ESPCAM是功能丰富的MCU。它集成了WIFI和蓝牙。相机型号为OV2640。FTDI为ESP32CAM供电，并发送和接收数据。迷你锅具套件具有两个伺服电机。它可以水平旋转180°，垂直旋转150°。角度指令由ESP32MCU芯片提供。总价格约为30美元。如何追踪人体姿势？有很多方法可以处理人体姿势估计。现在这是一个热门话题。在此项目中，我将PoseNet与tensorflow.js一起使用。它可以直接使用JavaScript处理图像。它给出了17个自信分和关键点的位置。置信度得分用于评估我们对这一点的信任程度。人体骨骼可以在网页中实时绘制。伺服电机如何旋转？在画布中检测到位置后，我们应该返回命令以将脸部或身体置于中间。我测试了不同的跟踪方式，例如使用平均位置或实时位置。鲁棒性不好，并且总是有延迟的跟踪。最后，我使用画布大小和角度的关系。例如，我们跟踪鼻子，画布的宽度为640，整个宽度的角度约为50度。我们可以派生一个将鼻子位置校正到320的函数。如何评估人体姿势？有多种评估人体姿势的方法，例如深度网络。我使用传统方式。在检测画布中的位置后，我们测试腿或手臂的位置和角度。例如，手腕位置高于眼睛，脚踝距离大于肩膀距离。最终，这是我设计的网页的视频：组件1个×ESP32CAM1个×对外直接投资1个×迷你云台套件声明：本文系电路城独家所有，转载请注明出处！

近日，复旦大学信息学院光科学与工程系吴翔教授与南京大学现代工程与应用科学学院姜校顺教授合作团队研发了一种新型双曲面鼓型微腔（hyperboloid-drummicrodisk,HDmicrodisk）激光生物传感器。这种传感器可以实现超低浓度（~ag/mL，10-18g/mL量级）和超大动态范围（14个数量级）的生物分子特异性检测，在临床医学、疾病诊断以及药物筛选等领域具有广阔的应用前景。相关成果以“Hyperboloid-DrumMicrodiskLaserBiosensorsforUltrasensitiveDetectionofHumanIgG”为题于6月8日在线发表在国际知名期刊《Small》上。论文第一作者是复旦大学博士研究生郭志和和南京大学博士研究生覃迎春，通讯作者是复旦大学吴翔教授和南京大学姜校顺教授。目前，高传染性疾病时常在密集人群中爆发，而对生物病毒标志物的快速、准确地检测，可以为疾病的预防、诊断和及时治疗提供重要的依据，从而有效地控制危险传染病的传播活动。然而目前市面上的检测仪器大多存在设备庞大、价格昂贵且检测时间过长等问题，极大地制约这些技术在疾病早期检测和诊断中的推广。近来，无标记光学生物传感器由于其可在生物分析物的自然状态下进行检测，且具有非侵害性、高灵敏度、实时检测等优点而受到广泛的关注。在众多光学结构中，光学回音壁模式（whisperinggallerymode，WGM）微腔是一种非常合适的传感元件。WGM微腔在束缚光场至微米量级的同时，保持很高的品质因子（Q），能极大地增强光与物质相互作用，实现痕量物质的探测。目前WGM微腔传感器分为无源和有源传感器两类。有源WGM微腔传感器可以同时对信号进行远程激励，探测和收集，无需光学耦合器件来传导光信号，具有无源微腔传感器所不具备的优点。然而，有源WGM微腔传感器大多由掺染料的有机聚合物材料光刻而成，不可避免地由于制备工艺而导致微腔表面粗糙，降低Q值，提高激光阈值；而较大的泵浦功率会带来明显的热作用，加快染料漂白速度，降低微腔的稳定性，从而限制了有源微腔传感器的探测精度。超灵敏双曲面鼓形微腔激光生物传感器示意图及与不同光学生物传感器对比针对上述问题，合作团队以高Q值二氧化硅微盘腔为骨架、以掺罗丹明B的光刻胶（SU-8）为增益介质，制备出复合型双曲面鼓型微腔激光器。由于SU-8胶体在固化时的表面张力作用，形成了光滑的微腔表面，保证微腔的高Q值（>105），降低了激光产生的阈值，从而有效地减小了泵浦光的热作用和染料漂白对传感的影响；另一方面，带有楔角的微腔形貌会进一步压缩回音壁光学模式的模场，增大光与物质相互作用，从而提高传感器的灵敏度。项目团队利用双曲面鼓型微腔激光器进行无标记的生物分子检测，在磷酸盐缓冲液（phosphatebuffersaline,PBS）下实现对牛血清白蛋白（bovineserumalbumin,BSA）非特异性检测和人免疫球蛋白（immunoglobulinG,IgG）的特异性检测；在此基础上，团队进一步演示在复杂的环境下（人工血清），该生物传感器对人IgG的特异性检测能力。目前，传感器非特异性检测BSA的探测极限达到4.5agmL-1(0.07aM)，对人IgG特异性检测的探测极限为9agmL-1（0.06aM），动态测量范围为14个数量级，达到无标记光学生物分子特异性检测的国际领先水平。该研究工作得到了科技部国家重点技术研发计划专项、国家自然科学基金优秀青年项目、上海市科委基础研究项目和科技部973项目资助。转载自MEMS。

现在智能手机的拍照功能已经成为了众多智能手机厂商之间竞争的焦点。围绕着如何提升智能手机的拍照效果的问题，各大厂商一方面是通过不断提高摄像头的像素，而另一方面则是通过增加不同类型的多摄像头的组合来提升拍照的质量。但是，提升摄像头的像素则意味着图像传感器的尺寸会越来越大，再加上多摄像头的加入，特别是尺寸巨大的支持光学变焦的潜望式模组的加入，则对轻薄化趋势之下越来越拥挤的手机内部空间带来极大的挑战。近日，手机摄像头模组大厂欧菲光宣布，已成功研发出目前最薄的潜望式连续变焦模组，厚度仅5.9毫米。据悉，经过一年多的全力攻关，由欧菲光中央研究院精密摄像头技术分院独立研发、设计、制作的业界首款超薄潜望式连续变焦模组完成首样Demo演示，正式面世。据介绍，欧菲光中央研究院精密摄像头技术分院研发的高倍焦段间连续光学变焦超薄模组，模组尺寸仅有5.9毫米，创造了目前行业模组厚度新低，在手机内部堆叠、布局不变的前提下，搭载此款模组的手机厚度将进一步降低。此外，在模组超薄化的同时，该款模组的镜头由“1GMO6P”3个群组构成，等效焦距达到85~170毫米，光圈3.1~5.1。这样的镜头组搭配，可以由一个模组实现高倍连续变焦和实时对焦，并且实现在3~7倍的焦段内保持2倍以上的高倍率连续变焦解析能力和高画质能力。同时，使用长轴压电马达技术，有效提升lens在驱动器内驱动的平稳性、反复性和精度，在长焦段内、长行程的情况下，可以让lens在驱动器内移动的更加精准、更加迅速。作为目前手机摄像头先进技术之一，潜望式摄像头拥有以往镜头不可比拟的优势，它方便、小巧，可以让手机外形的工业设计更加漂亮；它的成像特点可以让中央和边缘的锐度差别不大，因此让画面的细腻度得到很好的平衡。但目前的定焦潜望式镜头又会存在一些不足，诸如变焦速度不够迅速、变焦过程画像卡顿等。此次由欧菲光中央研究院精密摄像头技术分院倾力打造的这款摄像头模组，比之现有已出的产品，在倍率和尺寸，真正意义上实现了高倍连续变焦和超薄化。同时，经过开发研究，目前项目团队还可独立设计、制作3-5倍、5-8倍、3.5-9.5倍等不同焦段、不同倍率的潜望式连续光学变焦模组，满足不同客户需求。欧菲光表示，潜望式连续光学变焦模组的面世，不仅开创了国内乃至整个行业的先河，更是手机镜头行业又一次质的飞跃。转载自芯智讯。

在过去的九年中，CMOS图像传感器（CIS）连续九次创下了销售记录，但是最近的ICInsights报告认为，这一情况将会在2020年结束，受疫情影响，CMOS图像传感器的销售额将会下降4%。据ICInsights发布的《2020O-S-DReport—AMarketAnalysisandForecastforOptoelectronics,Sensors/Actuators,andDiscretes》报告显示，预计2020年受疫情影响，CMOS图像传感器的销量将会出现十年来的首次下滑，但是明年将会出现反弹，甚至出现创纪录的新高。报告指出，受智能手机等应用等刺激，CMOS图像传感器是过去十年增长最快的半导体产品类别，数据显示，从2010年到2019年，CMOS图像传感器销售额翻了两番，在去年达到了184亿美元。但受疫情影响，CMOS图像传感器的销售额将会在2020年下降至178亿美元，增长率变负，远不及2019年的30%。不过报告也认为，这一数值会在2021年反弹到15%，销售额达到204亿美元。此外，报告还指出，在过去的十年（2010-2019年），CMOS图像传感器的销售额从2010年的45亿美元，增长到2019年的184亿美元。复合增年长率(CAGR)为16.9%，远胜其他半导体产品种类：微处理器销售额年复合增长率为5.9%，NAND闪存的增长率为7.8%，非光学传感器的增长率为10%，整个半导体市场的年增长率为3.7%，只有压力传感器的复合年增长率能勉强追平CMOS图像传感器。报告还指出，在本世纪初的十到十五年间，CMOS图像传感器的增长主要由智能手机所推动，但是随着智能手机市场饱和，这一增长趋势正在放缓，而嵌入式数字成像系统的发展将掀起新一轮的增长，包括用于汽车安全的摄像头、ADAS、机器视觉、医疗应用、人脸识别等，最为重要的是，越来越多的高分辨率CMOS图像传感器也将被用于智能手机中。转载自mems。

2014年9月9日，在万众瞩目的iPhone6发布会上，苹果公布了他们的一款智能手表APPLEWATCH。这款智能手表拥有蓝宝石屏幕，有接打电话、Siri语音、收发信息等功能，它被苹果公司首席执行官库克定义为“一款革命性的产品”。能打电话，能收信息，这样一个功能齐全的手表，戴着一定很炫酷。等一下，这不就是一个手机么？除了这些功能，难道就没有其他值得大家去关心的、有实用价值的功能么？APPLEWATCH当然不只是一个手表与手机的结合体，它还是一个智能手环，现在市面上智能手环的功能比如健康追踪、运动监测等，它都有。话说，智能手环是什么？智能手环智能手环是一种穿戴式智能设备，很多正在减肥和喜欢健身的人都很青睐智能手环。智能手环可以记录日常生活中的锻炼、睡眠和饮食的实时数据，并将这些数据与手机上的软件设备同步，起到通过数据指导健康生活的作用，对于一些身患疾病的人来说，智能手环也能帮助他们及时地了解身体情况，甚至可以利用智能手环和软件，把自己的信息提交给医院的医生们。除了搭载了更多的硬件和功能之外，APPLEWATCH的健康监测和市面上其他品牌的智能手环基本一致，所以APPLEWATCH也算是智能手环。智能手环是如何测试人体健康数据的秘密藏在手环内的加速计、陀螺仪、罗盘以及各种传感器里能够监测人体的一些数据，还能够为人指定饮食锻炼计划，智能手环的确让不少人心动了。但是这么小的一个手环，既不用抽血，也不需要在身上其他部位贴上电极什么的，它究竟是如何做到监控人体的呢？某款智能手环生产厂家的赵先生在接受采访时告诉我们，现在的智能手环内部装备了各种各样的传感器，很多智能手机上也有传感器，比如最基本的加速传感器、距离感应器、晴雨表/气压传感器等。智能手环上就有专门监控心率、血氧、皮肤温度的传感器。这些传感器能够保证在不伤害人体的前提下进行信息的采集和检测，比如测血压心率，它的数据是通过测试皮肤血液分布变化得来的。APPLEWATCH在发布时大力宣传过的监测心率功能也是利用了新的技术，依靠手表背面覆盖区域，有一个处于蓝宝石晶面保护下的特制感应器，它使用红外线和可见LED以及感光器来检测用户的心率状况。除了人体内部，在运动监测时，智能手环中的加速计、陀螺仪、罗盘和压力传感器等，通过监测手臂震动、摆动的幅度来判断使用者的活动情况。相对于身体健康的检测，现有的智能手环在运动监测上的技术已经比较成熟，因此监测性能还是有保证的，而且发展到已经能够做到根据体重、运动时间和运动速度得出人体消耗的卡路里的一个大概数值。智能手环还可以记录使用者的睡眠状态。利用传感器等装置检测人体睡眠时的细微动作，分析人在睡眠时的状态。通过这些传感器，智能手环可以很好地收集人体相关信息。但只是收集还不够，赵先生告诉我们，采集了人体各种数据之后，智能手环的任务就基本达成了，剩下的工作交由和手环同步的手机软件来完成，它们提供最后的检测结果。以APPLEWATCH为例，它拥有10个左右传感器，传感器采集的信息交给苹果的HealthKit应用或兼容的专用软件，软件对采集到的数据进行分析，最后给用户提供有用的建议。智能手环必备功能：健康追踪和运动监测相信很多人都很希望自己能够拥有一位完全属于自己的私人医生，每天都能够给自己做一个检查，每次快吃多的时候告诉你快肥死了。这个愿望是好的，可就算是自己的老妈，也很难做到如此无微不至。赵先生认为，智能手环正在试图完成大家的梦想，高血压或者糖尿病患者都希望能够监控自己的身体状况，减肥和失眠人群也希望有一个帮手，能够保证自己在吃饭和睡觉时，可以提供科学的建议与警告。以现在的技术发展而言，除了智能手环或者其他的可穿戴设备之外，暂时还很难做到以上几点，就算做到了，也要牺牲其他的一些东西。毕竟糖尿病患者不会带血糖仪去逛街，减肥的人也不会在包里放上一个称体重的仪器，而小巧方便的智能手环则可以无视大部分环境因素，给对身体健康有要求的人一个可以监控自己身体的办法，这就是智能手环和类似的设备被设计出来的意义。赵先生还表示，随着智能手环的发展，各种功能已经被集成到了手环当中，健康追踪和运动监测已经成为了智能手环的标志性功能，虽然在睡眠测定等问题上还有争议，但总的来说实用性是可以保证的。他还打趣地说，就算是不信任手环的人，把这样一个漂亮的手环戴上，心情也会好一些。其实，如果他们想起这个漂亮手环的价格的话，心情是好不起来的。生活细节全得听它的任何的设备和技术都无法避免缺陷和问题。网络上就曾有用户反应某品牌的智能手环出现不能充电的状况，当时的调查结果说这是由于手环的设计缺陷造成的。除了这点，之前提到过的睡眠测定也是一个很大的争议，睡眠深度一般是以身体活动减少和感觉灵敏度降低作为衡量指标，目前的智能手环对于睡眠深度的精确测量还是比较困难的，这些都是智能手环这类装备需要克服的技术问题。智能手环还有两个缺点给人带来诸多不便。首先，智能手环不能随意摘除，甚至连洗澡、睡觉的时候都要带着，否则它的功能无法体现出来。这样的设备可能会完全占据使用者的一部分空间，相信大部分人不喜欢这一点，尤其是那些觉得自己女朋友很烦的人，因为这个手环可比女朋友厉害多了。第二，手环和软件会通过监测，从而给用户指定专门的活动与饮食计划，用户既然购买了这个产品，就应当按照它的方式调整自己的生活，尤其是运动。这个特点将手环和人的关系，从技术问题上升到了哲学层面。一个手环在给人下达计划和指令，但是这些指令的执行与否完全依赖于人的自觉性，结果会怎样？你懂的。以智能手环和可穿戴设备现有的技术来说，还无法解决这两个问题。不知道将来会不会有更好的解决办法，其实现在，解决办法也不是没有。别买就是了。智能手环的未来曾经有这么一种说法，手机智能化的目的，是要改变手机在人类日常生活中所扮演的角色。原本的手机，是负责收发信息的快递员和接线员，智能手机来临后，手机转职成为了私人秘书，负责处理资料和提供信息。智能手环和其他可穿戴设备的出现，似乎预示着手机会和智能手环一起，再次改变自己的角色，实时检测人体情况、给予健康建议和规划，这些早已超出了“秘书”的职责范围，可以说智能手环及其功能正在进一步地扩展智能手机的功能，以后的手机和手环，或许会合二为一，就像APPLEWATCH不只拥有智能手环的功能一样，这两者的功能可以整合起来，完成智能手机之后的再一次角色转变。对于人类的健康而言，可穿戴设备的发展目标，必然是尽可能地替代原有的、效率相对低下的健康监测方式。如今，我们早已拥有了手表式血压计，智能手表又给我们带来了一系列的监测方法，而将来，当智能手环和其他设备的监测功能真正做到准确及时之后，我们又会给它们增加哪些功能呢？“主人，预计半小时后您会拉肚子，请暂时不要出门。”来源：维库电子市场网

美国研究人员开发了一种基于石墨烯的电化学传感器，能够比标准的实验室测试更快地检测食物中的组胺（过敏原）和毒素。研究小组使用气溶胶喷射印刷技术制造了这种传感器，通过软件控制按需更改图案几何形状的能力允许快速制作原型并有效优化传感器布局。美国西北大学的资深作者马克·赫萨姆教授说：“我们开发了一种可气喷的可印刷石墨烯油墨，能够有效探索不同的设备设计，这对优化传感器响应至关重要。”作为一种添加剂制造方法，气溶胶喷射打印传感器只在需要的地方沉积材料，从而将浪费降到最低，具有成本低、制作简单和便携的特点。这可能有助于将其用于需要对食品样品进行持续现场监测以确定和保持产品质量的地方。爱荷华州立大学的资深作者卡门·戈麦斯教授说：“气溶胶喷射打印技术是研制这种传感器的基础。石墨烯等碳纳米材料具有高导电性、比表面积和生物相容性等独特的材料特性，可以显著改善电化学传感器的性能。但是，由于现场电化学传感器通常是一次性的，因此它们需要能够适应低成本、高通量和可扩展制造的材料，气溶胶喷射印刷是最好的选择。”该团队在柔性基板上创建了高分辨率的叉指式电极（IDE），通过将单克隆抗体与通过CO2热退火工艺在石墨烯表面上产生的氧部分共价连接，将其转换为组胺传感器。然后，他们在缓冲溶液（PBS）和鱼汤中测试了传感器，看看它们在检测组胺方面的效果如何。合著者、爱荷华州立大学的KshamaParate说：“我们发现石墨烯生物传感器可以检测PBS和鱼汤中的组胺，其毒性相关范围分别为6.25至100ppm（ppm）和6.25至200ppm，相似的检测限值分别为2.52和3.41ppm。这些传感器的结果是显著的，因为鱼肉中的组胺含量超过50ppm会对健康造成不良影响，包括严重的过敏反应，如可可碱食物中毒。值得注意的是，传感器还显示了33分钟的快速响应时间，而无需对鱼样进行预标记和预处理，这比同等的实验室测试要快得多。”研究人员还发现，这种生物传感器的灵敏度并没有受到食品样品中常见的用作阻滞剂的大蛋白分子的非特异性吸附的显著影响。爱荷华州立大学的资深作者JonathanClaussen博士说：“这种生物传感器可用于食品加工设施、进出口港口和超市，在这些地方需要对食品样品进行持续的现场监测。这种现场检测将消除送检食品样品进行实验室检测的需要，这需要额外的处理步骤，增加了组胺分析的时间和成本，从而增加了食源性疾病和食品浪费的风险。”同时，它也可能用于其他需要快速监测目标分子的生物传感应用，因为使用开发的免疫传感协议消除了样品预处理。它除了能感应小的过敏原分子如组胺外，还可用于检测细胞和蛋白质生物标记物等多种靶点。通过将固定在传感器平台上的抗体转换为一种特定于检测合适生物目标物种的抗体，传感器可以进一步满足特定应用的需要。例如食物病原体（沙门氏菌）、致命的人类疾病（癌症、艾滋病毒）或动植物疾病（禽流感）等。转载自MEMS。

6月10日，半导体解决方案供应商瑞萨电子宣布：进一步整合中国、中国台湾和亚太地区渠道合作伙伴，以调整公司市场战略。因此，瑞萨电子将终止与大联大世平集团（WPI）的分销关系，并与文晔科技（WTMicroelectronics）达成了新的战略合作。瑞萨电子方面表示：“我们非常赞赏并感谢WPI在战略合作关系中做出的工作和努力，展望未来，瑞萨将在亚太地区把精力主要集中在三大分销商：安富利（Avnet）、富昌电子（FutureElectronics）和文晔科技。”文晔科技董事长兼CEOEricCheng表示：“很高兴瑞萨电子能够成为我们的主要业务合作伙伴之一。瑞萨电子拥有广泛的产品线，包括微控制器、微处理器、SoC、模拟、电源，以及成功产品组合参考设计解决方案。瑞萨领先的高度差异化产品与生态系统合作伙伴解决方案，使我们能够填补更多市场空白，满足客户在市场及应用中的需求。”瑞萨电子高级副总裁ChrisAllexandre表示：“瑞萨电子全球分销网络不断精简，使我们能够专注于更少更精的分销合作伙伴，如文晔科技，以支持瑞萨的增长战略。我们不断发展的渠道转型战略及更有针对性的关注领域使瑞萨能够在大众市场赢得更广泛的客户群，并投入更多资源以创造更多需求。同时通过精简计算/服务器领域的产品分销渠道，我们将能够为亚洲地区客户提供更高水平的服务。”转载自半导体行业圈。

集微网消息（文/图图）近日，西安电子科技大学朱樟明、杨银堂教授研究团队针对国家重大工程、航空航天、无人系统、消费电子等应用对远距离三维感知的需求，发布了dToFSPAD激光雷达传感器芯片。（SPAD激光雷达样机，图片来源：西安电子科技大学）西安电子科技大学官方消息显示，单芯片上集成了核心感光器件SPAD整理及精准测距电路、多种测距精度优化和抗背景光干扰算法等功能，在200mW功耗下可以实现12-15米的远距离高精度探测，是目前报道中最远的dToFSPAD探测距离。同时，该芯片也是国内首个没有国外相关人员参与的情形下，实现了dToFSPAD激光雷达传感器的全流程突破。此外，团队技术负责人刘马良教授表示，整个dToFSPAD激光雷达传感器芯片立足国内自主可控工艺。2020年第四季度，还将推出QVGA分辨率的dToFSPAD激光雷达传感器芯片。未来将向市场提供包括传感器芯片、激光器驱动芯片、自动化标定系统及三维图像算法的一站式解决方案。据了解，高性能全集成激光雷达芯片已获得了2017年第三届全国“互联网+”大赛金奖、2019年陕西省科技工作者创新创业大赛金奖，已经孵化了宁波芯辉科技有限公司，并获得了千万级天使投资。转载自集微网。

ShockBIT是一次性附着在使用者手腕上的电子设备将监视手的运动，当手的位置接近面部(肩部以上)时，将向该手腕或振动刺激发出一个小的无害的电脉冲(不超过1秒)。这种电脉冲或小振动的目的是要悄悄地提醒用户，他们的手离脸部很近。ShockBIT是为易于使用的用户体验而设计的，它可以轻松地提醒用户不要不必要地触摸他们的嘴、鼻子和眼睛。什么是ShockBIT：ShockBIT由一个硅带口袋里装着电子元件。电子产品很简单微控制器,硬币电池,扣子、低功率加速度计一定要检测到董事会的反转，并且Boost控制器带着铜电极或振动电机与使用者皮肤接触。设计:我们的设备将降低感染率，提供公民的意识以外，他们的家庭，不触摸他们的脸。世卫组织2月份的一份报告预测，中国85%的病例可能是无证的，它通过表面和个人互动传播到临床环境之外。即使是定期消毒，也能使近15%的病原体留在表面；因此，建议人们洗手，不要碰脸。即使对受过训练的人员来说，人们至少每小时不自觉地触摸他们的脸12到20次。这导致感染率(Ro)在2.4至4之间，这意味着一名感染者将传染给约3人。截至2020年4月21日，美国328.2多万人中约有80万人(1/400)感染；如果病毒每感染2.75人，美国将在一周内面临与纽约相当的人口比例(3.75/400)。社会距离已经证明是有效的降低感染率，但这给我们一个很短的时间窗口准备。尽管社会距离遥远，但在美国75%的县都发现了这种病毒，许多病例出现在过去2-3周内。近20%的美国县报告的病例超过100例。PPE和呼吸机的制造/分发可能仍不足以在我们的时限内作出反应，而这些解决方案只集中于感染生命周期的结束。如果一个人在处于危险环境(购物、医生、煤气)时能避免不由自主地触摸他们的脸，那么当与社会距离和定期洗手相结合时，Ro值就会降低。在1.5-2范围内的ROI值将显著推迟新冠肺炎的扩散，提供数周至数月的额外准备时间。额外的时间也使住院病人有时间恢复和免费的床位和资源。目前，超过95%的美国人口仍未受到感染。如果死亡率保持在80/百万的较低水平，这将导致近2.5万人死亡，但这一比率被美国尚未受到严重打击的地区所扭曲。纽约的死亡率是5.52亿/百万，这意味着如果我们在任何地方都遇到纽约，就会有18万人在美国死亡。当旅行和商业限制解除时，保持适当的卫生习惯将变得越来越重要，以防止在尚未受到影响的地区迅速蔓延。向基本工人提供帮助也有助于保护他们。放慢Ro速度是我们实现这一目标的最佳机会，我们的设备是目前唯一一种可以立即大规模生产的设计，可以在人们日常生活中遇到新冠肺炎时在前线与新冠肺炎见面。组件量组件名称2×100K0402电阻器3×10k0402电阻器1×齐纳二极管Sod1231×B130LAW分立半导体/二极管和整流器1×LPS3010-223MRB22uH电感1×BAT-HLD-012-THM电池保持器1×CR1220电池及电池附件/电池2×FDY101PZ分立半导体/二极管-晶体管模块1×LIS2DH12TR半导体和集成电路/MISC。半导体与集成电路1×MT36081×XC6206P331MR-G电源管理集成电路/线性电压调节器和LDO2×电极2×1K0402电阻器1×39k0402电阻器2×47k0402电阻器1×MF-PSMF035X-2熔断器和附件/PTC可重置熔断器3×100nF0402电容器1×10uF0402电容器3×1UF0402电容器2×22uF0603电容器Rev4测试vidoeShockBitRev3测试加速度计

我喜欢增加运动量。我一次大约做10个俯卧撑，但有时我会感到疲倦，并且没有保持正确的姿势，因此我不记得自己正确的做了多少个。所以我做了一个计数器来帮忙。我选择arduino作为控制电路，使用超声波传感器确定人体上下7段显示器显示结果的次数。下次可以重置计数器。

2005年左右，我工作的公司(NortekBV)推出了一种测量河流流量的系统：Qliner。这是一艘小型双体船，配备了一个基于多普勒的流速计，可以测量整个深度的河流流量。你得用绳子或长棍把它固定好。几年后，我们把设计卖给了德国公司OTTGmbH，后者至今仍在生产。同时，我们还有一些不再使用的双体船，我一直认为把其中的一艘变成一艘遥控船会很好。几周前，我遇到了低成本的推进器设计：https://www.instructables.com/id/ROV-Thruster-105-Lbs-From-DT700-Brushless-Motor/并决定这些是这个项目的理想选择。所以现在我终于开始了。这个想法是把这艘船改造成一种完全自主的交通工具，它可以绘制一张湖泊或河流的测深图。想一想这样的事情：自治水面船(ASV)，由海福尔公司开发：https://www.seafloorsystems.com/uau-usv或者这个，由CHCNAV：http://www.chcnav.com/index.php/product/pros?cid=1&ctype=5这艘船将由两个推进器驱动。Arduino或RaspberryPI将用于控制它，辅助电子罗盘和全球定位系统。虽然我第一次考虑创建自己的控制软件，但它可能不值得，因为阿杜皮洛特项目已经在这方面做了很好的工作。甚至还有一个特别的船型剖面，这使得它的实现变得非常简单。而且，和以往一样，当你开始研究这些事情的时候，你已经做过这样的事情：啊，好吧，算了吧。反正我也要这么做..。组件2×DT700无刷发动机2×DT700电机用ROV推力器三维ABS打印喷嘴1×q型班轮船小双体船，由聚酯制成。2×™无刷轿车ESC30Aw/反向无刷电机的反相电子速度控制器遥控整个‘自治’的事情还在未来，但我想我还得继续。在尝试使用一些“远程NRF24收音机”创建自己的遥控器失败后，我放弃了，只是买了一个带有6通道接收器的完整遥控器。HotRC的HT6A看起来不错(便宜.)选择。这是一个便宜的遥控器，预先配置用于模型飞机。这意味着分配给特定通道的控件和每个通道的输出范围是不同的。速度控制通道(Nr.3)输出的PWM信号精确1000到2000US，但方向通道的跨度只有1200到1800US，可能是控制舵伺服的最佳选择。这艘船只有两个推进器，没有舵。所以所有的转向都必须通过改变推进器的速度来完成。举个例子，如果我们继续前进，想要向左一点转向，左边的推进器必须减速。但对于一个急转弯，左推进器最终甚至不得不反向运行。一个复杂的数学问题，所以我把这个留给了我在大学学数学的女儿.她提出了一个合理的简单的关系，速度和方向，可以用来控制电机。当然，这需要一些中间处理，所以我添加了一个ArduinoProMicro以将RCPWM信号转换成适当的推进器信号。尽管所有的数字似乎都是正确的，但船的反应却是不可预测的。只有全速的前方似乎工作良好，但打破和逆转是行不通的，或非常缓慢。在检查和重新检查代码之后，我终于在ESC的用户指南中找到了答案。默认情况下，ESC有一些在RC汽车中使用的行为，但对船只没有好处。幸运的是，我用“编程卡”购买了ESCs，这使得编程变得很容易。首先，我必须改变这种破坏行为。默认情况下，如果突然将马达拉向相反，系统就会使马达停止运转。但我想让它倒转，不能停下来。其次，我将最大反向功率设置为100%，而不是标准的25%。后来我发现这实际上被称为“打滑转向”，并得到了ArduPilot的支持(https://ardupilot.org/rover/docs/rover-motor-and-servo-configuration.html#skid-steering)也是。这方面的代码非常接近我们得出的结果。(寻找空载AP_MotorsUGV：：输出_SKID_转向()；函数在ArduPilotRover代码中。推进器组件：终于有了美好的一天，还有一些空闲时间，这样我就可以把推进器装到船上了。我用了一些不锈钢M6螺纹杆和一些DIN钢轨。DINRails很棒。它很便宜，有安装孔，而且由于形状很硬。我在M6杆上保持了足够的长度，如果需要的话，我可以在以后调整推进器的深度。一旦所有的螺母都收紧，整个建筑就变得相当僵化，所以看起来这是可行的。唯一让我担心的是，金属在侧面突出，它肯定会收集杂草和藻类。远程控制并不是什么新鲜事，许多所需的电子设备和控制器都是可以广泛使用的。但是，如果你不是一个遥控车辆(RC-)爱好者，许多词和缩写使用在霍比国王RC网页并不是立即明显。首先，我需要一些东西来控制推进器的速度和方向。电机被称为“无刷电机”，需要特殊的驱动电子设备.这被称为ESC或‘电子速度控制器’。然后我发现在订购了我的第一双ESC后，并不是所有的ESC都支持改变方向。如果你用它来驱动飞机或直升机，那就有意义了。因此，我订购了第二对(更昂贵)“与反向”。™无刷轿车ESC30Aw/反向规格：输入电压：2-3S锂电池/4~9Ni-xx康特。目前：30ABEC输出：2A/5V(线性)现在，就像我说的，我是RC的新手，所以首先我不知道2-3是什么意思。这似乎是串联标准3.7V锂电池数目。所以“3s”是11.1V。接下来是BEC输出。BEC代表电池消去器电路。这不是一个设备，积极破坏你的电池，但只是一个车载调节器，提供一个受管制的5V直流电源，为你的外部电子，所以你不需要一个额外的电源或电池。太棒了。不幸的是，用户手册在这个单元的编程方面非常广泛，但对于连接的细节却不是很详细。用于控制ESC的触点被简单地标记为“接收器”。可能对任何人来说都很明显，除了我。现在我认为红线和黑线是BEC(5V)输出，白线可能携带伺服信号。使用一个旧的PC电源，可以提供12V在8A和一个Arduino微型，我只是连接一个快速测试设置。“伺服”库用于产生伺服兼容信号。一个电表连接到模拟输入端，这样我就可以改变伺服信号。以一台电动机和一个电位器作为速度调节器的测试装置这是测试草图：intYaxisInput=A2;//selecttheinputpinforthepotentiometerintXaxisInput=A3;intXValue,YValue;intMotor1=9;intMotor2=10;#includeServoESC;//createservoobjecttocontroltheESCvoidsetup(){pinMode(YaxisInput,INPUT);pinMode(XaxisInput,INPUT);ESC.attach(Motor1,1000,2000);//(pin,minpulsewidth,maxpulsewidthinmicroseconds)}voidloop(){XValue=analogRead(XaxisInput);YValue=analogRead(YaxisInput);XValue=map(XValue,0,1023,0,180);ESC.write(XValue);Serial.print(XValue);Serial.print(",");Serial.println(YValue);delay(10);}这很管用。在应用电源，并打开ESC，它会产生一些‘嘟嘟’使用摩托本身，这使我开始害怕。但是蜂鸣声表明ESC检测到了中立节气门信号(来自Arduino的伺服输出)和功率。在那之后，移动电表控制电机的速度和方向很好。只有当控制器从一边移动到另一边太快时，电机的反转才会非常快，电源才会关闭。可能反向电流对电源保护来说太大了。

引言儿童和狗能够毫不费力地辨别方向以及控制体操动作。有些人认为这就像“小孩游戏”一样简单，直到他们试图使机器人模仿这种本领。人类定向系统的复杂性不可思议，当我们在地面上时其表现非常出色。相反，在飞机上时，我们则处于一种不熟悉的三维环境下，再加上缺少视觉定向参考，就难以或不可能管理空间（距离）方位。5%至10%的一般航空事故与空间定向障碍有关，其中90%是致命的（参考文献1）。微机电系统（MEMS）惯性传感器的设计在本质上对运动非常敏感，可有效检测和处理线性加速、磁航向、海拔和角速率信息。为充分利用惯性传感器的性能潜力，设计者必须熟悉总体机械系统，密切关注应用中的运动源和谐振。本文介绍了MEMS惯性传感器（例如陀螺仪和加速计）如何帮助人或机器克服空间定向障碍。文章介绍了外力和运动对系统工作的影响，以及元件布局和安装条件（空间关系）对MEMS惯性传感器性能的直接影响。系统配置各有不同（例如电路板尺寸、材质、安装方法），设计者需要根据具体应用设计特定的方案。文章还介绍了如何检测并减少错误的惯性信号。对于实际环境中出现有害的移动信号和系统共振的情况，文章给出增强传感器系统工作的实用建议。人类的平衡本文首先从讨论平衡开始，以人类耳朵为例。图1中的耳蜗是听觉器官。耳膜通过我们身体中一些最小的骨骼振动耳蜗。耳蜗长有毫毛或纤毛，并且充满液体。当耳蜗移动时，液体由于惯性的原因并不移动。纤毛感测这种运动差异，并将神经脉冲传输至我们的脑部，表现为声音。图1.人体平衡和听力是内耳中复杂平衡器官的一部分人耳也包含用于平衡的运动检测系统。三个半规管的作用类似于相互垂直的陀螺仪，感测并将脉冲信号送至脑部，表示人的平衡状态。不幸的是，我们感测运动的方式存在局限性。如果运动小于2度每秒时，我们将感测不到；如果稳定运动的时间超过20至25秒，我们则会停止感测运动。这种人类局限性会引起错乱。在内耳中存在其他两个感觉器官：椭圆囊感测线性加速度，球囊感测重力。耳朵中的全部5个感觉器官向脑部传送身体方位和运动信息，帮助我们平衡。这和眼睛一起，帮助我们维持平衡，并且在头部运动或身体旋转时使我们的眼睛盯住目标。飞机中的飞行员与空间定向飞行员都知道不要靠直觉（即不依赖于内部感观）飞行，而是要依赖于飞行仪表。这非常难以掌握，尤其在紧急和恐慌的情况下。根据美国联邦航空管理局（FAA）的信息，飞行员受一种称为“墓地盘旋”的常见错觉影响。这与有意识或无意识长时间倾斜转弯后恢复水平飞行有关。例如，当飞行员开始倾斜向左转弯时，最初会感觉到在相同方向的转弯；如果继续向左转弯（约20秒或更长），飞行员就会觉得飞机不再向左转弯。此时，如果飞行员试图将机翼调整水平，这一动作将会使其感觉到飞机正在向相反的方向（向右）转弯和倾斜。如果飞行员相信向右转弯的错觉（会非常强烈），他将试图纠正右转的感觉，从而重新进入最初的左转。不幸的是，发生这一切时，飞机仍在左转，并正在下降。正在转弯时拉起控制杆并增加动力不是一个好主意--只能使飞机更向左转。如果飞行员没有认识到错觉，未能使机翼水平，飞机将继续左转并降低高度，直到撞击地面（参考文献2）。问题是MEMS陀螺仪和加速计能够帮助飞行员克服空间定向障碍吗？MEMS惯性传感器是解决之道人体会受到欺骗，并且在有些情况下必须依赖于外部帮助才能实现良好平衡。由于人体容易受空间定向障碍的影响，MEMS惯性传感器提供了一套解决方案。可利用安装正确的惯性传感器建立惯性坐标系参考，帮助用于判断方向和/或运动。利用这些器件可避免错误感观隐患。为确保惯性传感器工作的可靠性，必须将其正确安装和定向。对于装配惯性传感器，有一套良好的设计实践，只要应用得当，可形成高性能系统。装配MEMS惯性传感器的实用方法从一开始就理解基本原理至关重要：发生振动时，惯性传感器在PCB上的位置可能是首先要考虑的事项。因此，惯性传感器如何安装、安装条件，以及其放置位置/方向，均会影响总体机械系统特性。简而言之，如果设计考虑不周，发生运动时惯性信号性能将下降。注意：也强烈建议分析总机械系统及其对惯性传感器性能的影响。布置事项首先从方向开始。相对于一定的基准（常以选定的PCB侧面为参考）放置惯性传感器，并在贴装回流焊接过程中保证定位不变是一项极具挑战性的工作。此外，每级装配（传感器到封装、封装到PCB、PCB到外壳等）都会增加安装误差。由于传感器装配方位（相对于惯性坐标系）决定系统精度，所以此时必须将所有误差降至最小。图2所示为方位不正确引起的误差。软件可校准装配误差，但如果不限制误差源，高阶误差会降低传感器性能。图2.惯性传感器装配误差示意。图片：Juansempere,en.wikipedia热机械应力是一种潜在误差源，可在惯性传感器上形成热梯度，引起封装应力；以及在PCB上形成热梯度，将应力传递至惯性传感器。这两种热效应有时难以区分，有些情况下则两者均有。结果造成封装应力，可引起偏差（及偏移）和灵敏度性能误差。发热量较大的器件应远离惯性传感器，但在实际的紧凑的PCB设计中，有时难以满足这一要求。无论如何，必须尽一切努力使惯性传感器远离热源，将温度梯度降至最小。装配事项贴装元件时要求了解和应用适合特定回流焊的最佳温度。由于这些操作通常侧重于焊接强度、可靠性和产量（即成本），有时会忽略惯性传感器需要特殊考虑的事项。例如，非最优化的冷却阶段会对惯性传感器封装形成残余应力，从而导致性能下降，造成超出指标的偏差和缩放因子。PCB的保形涂层常用于防止电路受潮、化学污染（例如盐）以及其他破坏性影响。不建议惯性传感器器件采用保形涂层。涂层会改变传感器的机械条件，影响总机械系统特征。而且难以控制保形涂层的应用（即黏度、干燥厚度）。机械系统事项外部运动源（例如惯性信号、冲击、振动）会意外激励PCB产生谐振，在最坏的工作条件下，可能发生惯性信号实际是系统谐振引起的假象的情况。这些错误的信号作为噪声，掩盖惯性信号（例如移动和/或振动）。当发生谐振条件时，惯性传感器相对于PCB上波谷、波节、波峰的位置会造成信号检测性能下降。图3所示为惯性传感器在PCB上的两种布置方法，标出了主要的谐振模式。左下方位置的传感器位于节区（蓝绿色）。相对于PCB右上方的传感器，该位置的谐振相关角速率减小。第二个惯性传感器位于节区与波谷（以深蓝色表示）斜面之间的边缘处。该传感器处于不平衡位置，在谐振条件下更容易发生加速度和角速率信号畸变。图3.PCB谐振及惯性传感器布置模拟。下方节区内传感器位置的谐振相关角速率信号被衰减。上方的第二个传感器处于不平衡位置，更容易发生加速度和角速率信号畸变。感谢FEKO提供PCB图像，版权归其所有。尽管有很多技术可用于减轻PCB谐振（例如电路板强化、系统阻尼、振动隔离），但仍需对总机械系统进行全面分析。应执行有限元分析（FEA），以识别所有潜在谐振模式及其相关的频率和品质因数。然后即可实施好的设计技巧，增强性能。结论本文回顾了运动，理解了MEMS惯性传感器对于帮助克服空间定向障碍的重要性。本文也讨论了不好或不理想的布置、安装条件及系统谐振对MEMS惯性传感器性能的不利影响。遵循正确的设计考虑事项，完全可“绕开”这些“困难重重”的事件，实现MEMS惯性传感器应有的性能。来源：维库电子市场网

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此设计方案主要目的是使用日光能量收集的超低功耗和可再生的方法应用于环境监控且具有极长的备用电池寿命。此设计使用德州仪器(TI)的超低功耗收集器电源管理；低于1GHz的SimpleLink™超低功耗无线微控制器(MCU)平台以及环境光线、湿度和温度感应技术，在能量收集电路处于活动状态的同时实现连续监控，并在用备用电池供电运行时中断监控。►产品实体图►展示版照片►方案方块图►核心技术优势①在照度水平足够高时可完全依赖太阳能运行(连续模式)②支持由室内照度级别触发中断模式③在中断模式下具有长的备用电池寿命(高达10年)④感应投射到建筑物内的自然环境光线以便精确控制键植物的照明系统.⑤除了环境光线外，还经控温度与相对湿度►方案规格①此设计方案展示超低功耗的环境传感器并收集环境光源来延长电池的使用寿命②其主要搭配TIultra-lowpowersub-1GHzwirelessmicrocontroller(MCU)platform/ambientlight/humidity以及temperaturesensingtechnologies来完成此平台③为了达到长时间的环境监控，在环境光源充足时使用energyharvestingcircuit来提供电力，或者使用备用电池供电来保持运作③TI提供完整的软硬件开发信息，可加速客户开发其终端产品来源于大大通。

此外，基于微控制器的实施方案无法处理超过一个马达，严重限制了其达到高性能(在取样时间小于10μs和开关频率高于100kHz下达到数万RPM)的能力。图1总结了现今使用微控制器的马达控制工程师所面对的大多数挑战，以及SmartFusion2SoCFPGAs-based解决方案为设计工程师带来的价值。使用美高森美SmartFusion2SoCFPGA，用户可以选择各种替代方案：1.具有严格中断屏蔽控制的纯软件解决方案2.分区的硬件和软件解决方案，硬件用于处理马达控制算法的关键部分3.确保更快的速度和确定性实施的纯硬件解决方案所有这些选项都是可调节的，用于控制单一或多个(最多六个)马达，在极小密度和小占位面积器件中采用多种算法。现今可以使用的算法包括：PMSM/BLDC的无传感器FOC、使用霍尔的FOC、使用编码器的FOC、用于感应马达的VFD。对于纯硬件实施方案，用户可通过LiberoSoC获得完整的IP模块组合，涵盖Clarke和InverseClarke、Park和InversePark以及先进的PI控制器。此外，也提供转子位置GUI控制，用于马达配置以达到单一马达30KRPM，或者配置六个马达，使用时分多路复用算法在单一设备中并行运行。该GUI还可以显示来自FPGA器件的实时信号，这对于调试是非常有用的。总括而言，美高森美坚固耐用的SoCSmartFusion2和Igloo2FPGA器件具有较大的密度，允许设计人员在ASSP、CPLD或其它分立器件中结合马达控制实施方案和附加功能。这种高集成度进一步节省了BoM成本、减小了电路板空间、提升了系统的总体可靠性，并且简化了采购过程。图中文字：速度参考、PI-速度控制器、PI-Iq控制器、IPark转变、SVPWM、PWM单元、逆变器Vdc、速度动作、速度计算、PI-Id控制器、角度估计、Park转变、Clarke转变、电流测量

健康永远是一个备受大众关注的话题，而今年又一次成为了人们关注的焦点风口浪尖。现在人们缺乏运动，很多人却全然不知自己处在亚健康状态。如何才能即及时又方便地知道自己的健康状态呢？健康腕带无疑是一个很好的选择。而市面上的腕带设备品类繁多、良莠不齐，很多产品测量不准，最后也只被能当成玩具使用。作为研发人员，如果想从零开发功能完备的健康腕带，难度大、时间长。怎么能快速地开发一套测量准确的健康腕带呢？让我们一起来看看美信最近推出的MAXREFDES103参考设计可以给我们带来什么样的惊喜吧！开箱MAXREFDEF103参考设计方案装使用简洁的白色纸壳作为包装，一张打印了产品简介的标签贴在盒子的正面，简洁明快，直奔主题。打开外包装后可以看到一张泡棉保护着器件。拆开包袋装，我们拿到了以下器件：1个MAXREFDES103腕带1个MAXDAP连接器1根Type-CUSB数据线2根MicroUSB数据线1张备用的遮光贴纸MAXREFDES103简介MAXREFDES103为腕戴式可穿戴设备，适用于健康检测应用，具备高灵敏度和算法处理功能。该健康传感器腕带平台包括外壳和生物传感器集，带有嵌入式算法，适用于心率和血氧的测量，依靠传感器集中器MAX32664C来自于模拟前端(AFE)MAX86141的PPG信号。产品可通过Bluetooth®将结果或原始数据传输到Android®app或PCGUI上，用于用户后续的演示、评估和定制开发。特性•光电容积脉搏波描记法(PPG)•基于腕带的嵌入式心率、血氧饱和度(SpO2)算法•心率变异性（HRV）、呼吸频率、睡眠质量算法•可穿戴健康腕带规格•MAX32664传感器集中器•MAX86141PPG模拟前端•三轴加速度计•Windows®和Android图形用户界面硬件描述拆开MAXREFDES103腕带，可以看到产品内部整体由控制板和传感器板两块电路板组成，之间由一根FPC排线连接，上下排布，安装在壳体内部。先看看控制主板部分，主板通过TYPECUSB接口连接上位机，MAX14689EWL+T单刀双开模拟开关用于切换USB的调试和数据模式。MAX20303BEWN+提供整个方案电路的电源管理功能。MAX32630作为主控芯片，进行数据通讯、收集、处理及存储。板载64MB的FLASHMX25U51245GZ4I54用于离线数据的存储。6轴加速度、陀螺仪BMi160用于采集运动数据。内置CC2564的PAN1326BBLE蓝牙模块与外部应用进行通讯。再看看传感器电路板部分，3轴加速度传感器KX122-1037、光学数据采集MAX86141通过SPI接口与传感器集中器MAX32664GWEZ+连接，同时MAX32664GWEZ+与主控制板通过I2C接口连接。通过下面的系统框图，我们可以更直观地观看MAXREFDES103的硬件结构。通过上面的介绍我们可以看到，美信在整个方案的核心部分都使用了自己的芯片，如电源管理芯片MAX20303、主控MAX32630、集成了算法的传感集中器MAX32664、光学脉搏血氧和心率传感器MAX86141、四路单刀双掷开关MAX4740，其他传感器和存储器则选取了各家优势的芯片。下面我们来看下整个方案使用的几颗核心芯片吧。MAX20303MAX20303是用于超低功耗可穿戴应用的可编程电源解决方案。MAX20303不但可提高效率，而且占位尺寸极小，可大大减小设计尺寸。MAX20303借助一组灵活的功率优化稳压器，可实现高集成度，从而打造全面优化的电源架构。每个稳压器的静态电流专门设置为1μA（典型值），从而延长始终要处于工作状态的应用的电池寿命。MAX20303的特性如下：•延长电池充电间隔，延长电池使用时间•2个Micro-IQ降压稳压器（每个稳压器的IQ均小于1μA（典型值））•220mA输出•Buck1：0.8V至2.375V（25mV步进）•Buck2：0.8V至3.95V（50mV步进）•Micro-IQLVLDO/负载开关（1μAIQ（典型值））•1.0V至2.0V输入电压•50mA输出•0.5V至1.95V输出（25mV步进）•Micro-IQLDO/负载开关（1μAIQ（典型值））•输入电压范围：1.71V至5.5V•100mA输出•0.9V至4V（100mV步进）•Micro-IQ降压-升压稳压器（1.3μAIQ（典型值））•250mW输出•2.5V至5V（100mV步进）•易于实现的Li+电池充电•较宽的快速充电电流范围：5mA至500mA•智能电源选择器•28V/-5.5V容限输入•可编程JEITA电流/电压分布•高度集成，最大限度减小解决方案的占位面积•安全输出LDO•存在CHGIN时为15mA•5V或3.3V•触觉驱动器•具有快速启动和中断功能的ERM/LRA驱动器•自动共振跟踪（仅限LRA）•支持多种显示设置•Micro-IQ升压稳压器（2.4μAIQ（典型值））•300mW输出•5V至20V（250mV步进）•3通道灌电流•可耐受20V的电压•可编程范围：0.6mA-30mA•优化系统控制•上电/复位控制器•可编程按钮控制器•可编程电源排序•工厂货架模式•片上电压监测器多路复用器和模数转换器(ADC)MAX20303的典型应用框图如下：可以说，MAX20303考虑了穿戴设备电源管理的各种情况，从一开始就是为了可穿戴设备而生。MAX32630MAX32630是一颗基于Cortex-M4F的微控制器，它非常适合用于可穿戴医疗和健身设备。该MCU采用工作频率高达96MHz的内部振荡器。该器件还具有低功耗4MHz振荡器系统时钟选项，用于持续监控应用，在LP0模式下的待机电流只有600nA。MAX32630主要特性如下：•用于可穿戴设备的高效微控制器•内部振荡器，工作频率可达96MHz•可选低功耗4MHz振荡器的系统时钟，用于应用的持续监控•2MB闪存•512KBSRAM•8KB指令缓存•1.2V内核电源电压•1.8V-3.3VI/O•可选3.3V±5%的USB支持电压•电源管理方案最大程度延长了电池使用寿命•从缓存执行的106μA/MHz工作电流•可唤醒至96MHz时钟或4MHz时钟•600nA低功耗模式(LP0)电流，已启用RTC•3.5μW超低功耗数据保持睡眠模式(LP1)，5μs快速唤醒时间，频率96MHz•最优外设组合，提高平台扩展性•SPIX现场执行(XIP)引擎，实现了内存扩展，占位最小•3个SPI主器件，1个SPI从器件•4个UART•3个I2C主器件，1个I2C从器件•1线主器件•全速USB2.0引擎，带内部收发器•16个PWM引擎•6个32位计时器和3个看门计时器•多达66个通用I/O引脚•1个10位Δ-ΣADC，工作频率为7.8ksps•CMOS级32kHzRTC输出MAX32630系统框图如下：作为腕带的主控MCU，MAX32630的功耗低，接口多，胜任各种运算和逻辑处理。MAX32664MAX32664为传感器集中器，带有适合可穿戴设备的嵌入式固件和算法。器件无缝支持客户所需的传感器功能，包括与Maxim的光学传感器方案通信，以及为外部提供原始或计算得到的数据。在实现以上功能的同时，保证系统总功耗在控制范围之内。MAX32664版本A支持MAX30101/MAX30102高灵敏度脉搏血氧仪和心率传感器，适用于基于手指的可穿戴健康应用。MAX32664版本B支持MAX86140/MAX86141，适用于基于腕戴的监测。传感器集中器接口提供可连接到微控制器主机的快速模式、I2C从机接口。还有一个I2C接口专用于与传感器通信。微小尺寸(1.6mmx1.6mm、16焊球WLP封装)，允许集成到极小体积的应用设备。MAX32664主要特性如下：•生物识别传感器集中器应用算法支持更快上市时间•脉搏心率•脉搏血氧饱和度(SpO2)•血压趋势•提供原始和计算得到的数据•优化的尺寸和性能•1个从机I2C接口，用于与主机控制器通信•1个主机I2C接口，用于与传感器通信•32.768kHzRTC•FIFO提供最低程度的主机处理器介入•安全、经过认证的固件升级MAX32664系统框图如下：MAX86141MAX86140为超低功耗、全集成、光学数据采集系统。在发送器侧，MAX86140有3个可编程高电流LED驱动器，可配置驱动多达6个LED。两片MAX86140器件以主-从模式工作时，LED驱动器可驱动多达12个LED。在接收器侧，MAX86140有一个低噪声信号调理模拟前端(AFE)，包括一个19位ADC、一个业界领先的环境光抵消(ALC)电路，以及栅栏检测和更换算法。MAX86140拥有较低功耗、紧凑的尺寸、使用简单灵活以及业界领先的环境光抑制能力，器件可应用于较宽范围的各种光检测应用，例如脉搏血氧和心率检测。MAX86140工作在1.8V的主电源电压，和3.1至5.5V的LED驱动器电源电压。器件支持标准SPI兼容接口和全自主操作。器件具有128字节的内置FIFO。MAX86140采用小尺寸晶圆级封装(WLP)(2.048mmx1.848mm)，焊球间距为0.4mm。MAX86141主要特性如下：•完备的单通道、光学数据采集系统•内置算法进加强环境光抑制功能•结构针对透射、反射心率和SpO2的监测进行优化•较低暗电流噪声：•凭借多种采样模式和片上平均功能，可实现更低的有效暗电流噪声•高分辨率、19位积分ADC•3个低噪声、8位LED电流DAC•具有优异的动态范围：>90dB•凭借多种采样模式和片上功能，对于SpO2，动态范围可扩展至>104dB；对于HRM，动态范围可扩展至>110dB。•优异的环境光检测和抑制能力•环境光检测器电流>100μA•环境光抑制：>70dB@120Hz•使人体可穿戴设备以极低功耗工作•低功耗操作，光学读数通道的典型功耗μA@25sps•较短照射积分周期：14.8μs、29.4μs、58.7μs、117.3μs•较低关断电流：20μW（典型值）•微小、2.048x1.848mm、5x40.4mm的焊球间距封装•-40°C至+85°C工作温度范围MAX86141系统框图如下：应用程序演示MAXREFDES103可以搭配PC端的MaximDeviceStudio或Android的MaximHealthSensorPlatformApp进行操作。相关应用可以在美信的官方网站对应的产品页下载。完成安装后，在PC端打开MaximDeviceStudio，因为MAXREFDES103使用的PAN1326B使用的是BLE协议栈，WIN10可以直接使用BLE进行连接。WIN7及之前的WINDOWS版本并没有集成BLE协议栈，所以无法使用蓝牙直接连接腕带，但可以使用USB进行连接。这里使用了WIN10版本的系统，选择WindowsBLE点击“Scan”，可以看到搜到了几个蓝牙设备，选中HSP2SPO2设备进行连接。连接完成后，可以看到腕带的主控、传感器集中器以及算法的版本信息，如果随机的软件版本过低的话可以使用MAXDAP连接器连接腕带和电脑对其进行升级。点击LaunchTool可进入操作界面。算法模式下腕带将传感器采集的数据上传到上位机，我们可以直观的看到光学传感器测得的红外、红光、绿光的计数，和X、Y、Z轴的运动数据，并且可以直观地观察传感器数据的变化曲线。省电模式下，腕带将处理好的数据上传到上位机，这里我们可以看到最终的心率、心率可信度、血氧饱和度，血氧饱和度可信度、步数、能量消耗等结果。安卓系统下的MaximHealthSensorPlatformApp相比较Windows系统下的GUI软件，更加面向终端用户，通过算法也具备了很多基础功能以外的功能。打开软件，等手机蓝牙扫描到腕带设备之后，点击设备名称进行选中。目录中包含多个功能选项，点击对应图标即可进入对应的测试。心率变化功能给出了心率测量的各种参数。脉搏、血氧在同一个窗体中显示，更直观。应用还对测量时测试环境进行监测，以对数据可信度进行评估。睡眠质量通过检测睡眠时候手臂动作和心率、血氧，将处理后的数据以曲线的方式呈现出来。APP通过心率变化波动来测算紧张程度，这也是一个有趣的功能。除此之外APP还提供了运动训练的功能，可以通过动态测试来记录运动状况从而达到了解、提升身体状态的目的。总结美信的这一款MAXREFDES103让我们对健康腕带设备设计有了一个整体的认知。应用软件方面，各种数据的处理算法向我们呈现了一个健康腕带产品生态下的丰富功能。电路方面，主控板和传感器板分离的结构化电路设计，让客户未来设计的定制更具灵活性。值得一提的是，美信集成了优秀算法的传感器集中让整个传感器的数据采集和处理变得十分简便，大大降低了腕带产品的开发难度。这样的集算法和功能为一体的芯片，一定是日息万变的应用开发市场所真正需要的东西。版权声明：本文系电路城原创评测，转载请注明出处

解决方案多而杂WSN推广门坎大WSN（无线传感器网络）近几年来陆续应用在各种领域，如军事国防、科学领域、环境监测、交通运输、仓储物流、医疗照护、农业防治、智慧建筑、石油天然气、桥梁河川、航天飞行等等。透过布建多个传感器节点，将感测与搜集到数据，透过无线方式传送到中控计算机，以做为搜集、分析、预警、防害等目的。早期工业用WSN由于没有共同的系统规格，在节点部署与系统设计上，必须耗费不少时间，动辄耗费长达几年的时间来测试、校正、改善，造成WSN推行上的阻碍。由于WSN的节点组件主要是MEMS（微机电系统）传感器，搭配RF（无线射频）通讯芯片、处理器（通常是用MCU微控制器）、电力（电池、电源、太阳能等）所组成，在软件/固件设计上加入自主与智能功能（可调节式路由、智能搜集、容错等）。为让WSN的运作更有效率，不少芯片厂、网通厂、系统方案厂相继投入开发新一代的WSN硬件组件，以及相关的产品解决方案，提供简易安装、适应各种恶劣环境、超长时间感测、精准感测、各种节电模式、数据安全等的特色，来吸引客户导入使用，以节省测试与部署的时间。WSN传感器繁多多采用子板设计目前许多传感器，大多采用微机电（MEMS）组件来设计。而WSN所用到的传感器种类可说是包罗万象，如动力/惯性运动类（加速器、陀螺仪、LVDT,线性变化差动变压器），压力类（压力计、血压计），磁力类（磁力计）、光学类（环境光传感器、油压传感器、光伏传感器），化学类，气体类（一氧化碳、二氧化碳、空气、氧气、氢气、甲烷等检测器），热能类（热度计）。还有像是流体类（流动计），定位类（GPS卫星导航、LVDT、编码器），视觉类（相机），射频类（强度检测器、RSSI,接收信号强度指示器等），旋转类（磁力计、编码器），以及湿度类（湿度计），高度类（气压计），色彩类（色度计），体积类（差分干涉仪、雷射干涉仪），数量类（光学检视仪等）等等。此外，在计算机内也使用到不少传感器，像是内容类（主板温度）、识别类（指纹识别器）、活动类（超频检测等）。WSN的开发板在系统设计上具备扩充能力，可以透过子板（Daughterboard）方式，连接上述各式传感器以扩充其感测功能；当感测需求有所变更时，只须更换子板即可。力求整体低功耗WSN节点产品方案WSN的传感器节点需要低功耗设计，其网络传输规范主要基于IEEE802.15.4,基于此底层标准规范的无线传输协议中，有ZigBee、6LoWPAN等。而WSN的数据搜集网关，则可采用计算机使用的Wi-Fi、蓝牙、行动网络等协议，将数据传到中央主机。因此系统芯片厂针对WSN的特性，推出了WSN专用的RF芯片，亦有整合RF功能的SoC（系统单芯片），具备小尺寸、低功耗的特性；另也推出WSN的开发模块，可连接传感器子板的解决方案。这些厂商包括Atmel、ST（意法半导体）、SiliconLabs（芯科实验室）、LinearTechnology（凌力尔特）、NXP（恩智浦）、Libelium、DIGI、ROHM等。例如ST推出的STM32WMCU家族，便是基于IEEE802.15.4的SoC,采用ARMCortex-M324MHz处理器，内建64~128KB闪存，与8KSRAM.支持ZigBee与6LoWPAN协议，并具备AES-128硬件加密功能，以保障数据传输安全。Atmel推出的Xplained系列硬件开发评估平台，就有搭配自家32-bitARMCortex-M0+48MHz（ATSAMR21系列，提供64K~256KB的闪存，具备硬件触控功能），或更低耗电的8-bitAVRMCU的选择（具-40°C~+125°C的宽温环境），无线通信方面则支持802.15.4与ZigBee等应用。而SiliconLabs推出的EmberZigBee开发工具，则采用EM35x系列SoC.其EM351/EM357高效能系列，内建32-bitARMCortex-M3处理器，运作频率为6、12、24MHz,含128~192KB闪存，具备读取保护、12KBRAM、具AES-128硬件加密功能。适合应用在智能能源采集、建筑或家庭自动化控制、安全监测、与WSN应用。其他WSN产品应用与解决方案LinearTechnology以自家在能源采集的研发经验，推出工业领域WSN专用的DustNetworks产品解决方案─SmartMeshIP和SmartMeshWirelessHART的产品，前者包括LTC5800/5900/5901-IPM等传感器节点产品（基于6LoWPAN与802.15.4e技术规范），而后者包括LTC5800/5900/5901/5902-WHM等产品（基于IEC62591WirelessHART规范）。处理器采用32位ARMCortex-M3架构，具AES-128硬件加密功能，执行其Dust的嵌入式SmartMeshIP网络软件，具有智能网络分析功能，能让每个节点互相连接。此外，具备低于50uA的超低耗电量，若搭配能源采集模块，各传感器节点即可取得能源来供电，以延长电池的使用寿命，甚至免换电池。适合应用在数据中心、工业自动化、再生能源、远距监控、交通运输等领域。监测WSN网络质量的OpenSniffer组成架构另外，像SEWIO的OpenSniffer则是一种WSN网络流量与质量监测产品。其原理是透过网络封包的嗅探方式，经远程计算机连接至该装置，取得WSN网络运作的状况；可安装在有传感器网络的室内环境中，来检测WSN的运作是否正常，有无遭受到其他讯号干扰或黑客攻击。以802.15.4ZigBee协议为主的WSN与后端中央系统与云端的连接图其支持IEEE802.15.4、ZigBee、6LoWPAN等Mesh网络架构之封包嗅探，且多达31个无线频道，适合全世界的无线传输环境使用。该产品以体积轻巧且省电为主打要求，重量130g,体积101x72mm,耗电量仅250mA.在设定上，只须网络浏览器、Wireless（网络封包分析软件）即可，提供客户诊断WSN环境之用。RFID在WSN的应用RFID（RadioFrequencyIDentification;无线射频识别）系统，目前被广泛应用在生活上。其原理主要是由电子卷标（Tag）、读取器（Reader）组成，当卡片阅读机与RFIDTag在近距离感应之后，搭配后台应用系统（Application），即可快速识别其ID,并做为各种应用。像是物流管理、各场所的门禁卡、悠游卡、电子票券、动物芯片、以及高速公路电子收费（eTag）等等，这些大多采用被动式RFID技术，标签不须内建电池，只须在设定距离内与读取器感应到，即可通电并进行数据读取与运算。至于主动式RFID技术，则是标签本身具备电池，感应距离长，内存较大且可擦写，可主动检测周遭的RFID卡片阅读机，将数据传过去。由于主动式RFID能在周围形成有效的活动区域，因此应用范围更广泛。例如应用在室内定位上，在GPS接收不到的室内场所，提供定位需求。若在室内环境密集部署各种RFID的卡片阅读机、识别机，即可发挥在人员定位、车辆管控、物品追踪等应用。不过，主动式RFID其标签体积比较大，电池有寿命限制，且成本也较高。目前RFID大多仅有单纯的识别，并没有内建任何传感器。除非特殊应用（例如血袋的RFID标签，就内建可随时检测温度的温度计），而也有厂商开发出以RFID为基础的WSN传感器网络，采用1对1的感应方式，应用在非环境感测的管控场所，如公司、工厂、医院等等。亦有学者提出RFID+WSN的Hybrid（混合型）整合方案，在同样必须布下天罗地网的WSN传感器节点或传感器网关中，也内建RFID读取器，这样就不用部署两次。除了可以进行环境感测之用，也能同时管控人员或物品出入，一举两得。来源：电子维库网

当我发现我的孩子们每天都在测量身高时，我想到了制造这种设备的想法。要找出身高，您所要做的就是站在设备下方，并发出声音，表明您的身高已被测量。它很容易构建，仅包含以下几个组件：ArduinoNanoHCSR04超声波传感器液晶显示器蜂鸣器电池现在让我们解释一下它是如何工作的：首先，我们需要在双面胶的帮助下将设备安装到一定的高度，该高度在代码中已预先定义，并在图片上标有字母H。当有人站在设备下方时，传感器会测量距离D。接下来，代码将计算出距离HD，该距离实际上代表了设备H1下人员的身高，并将此值显示在LCD上。库“LcdBarGraph”有助于绘制水平条形图，其中条形的长度与提供的值成比例。当设备下面没有人时，计算出的值为零，因为在这种情况下，H=D，HD为零。该设备安装在合适的盒子中，液晶显示器位于正面，超声波传感器位于底部。

据外媒报道，日前，一款试验性太阳镜问世，它可以监测用户的健康状况、让他们控制游戏并根据自己的需求将其转换成太阳镜。据悉这款眼镜原型由来自韩国高丽大学KU-KIST融合科学与技术研究生院的Suk-WonHwang副教授领导的团队开发。这种“电子眼镜”采用3D打印框架，在佩戴者的耳朵和眼睛附近植入了柔性电极。前者的传感器相当于脑电图(EEG)，用于监测大脑的电活动，后者的功能则相当于眼电图(EOG)，用于跟踪眼球运动。这两种数据都是通过眼镜的无线传输来处理。在实验室测试中，EEG成功地记录下了志愿者的阿尔法节律，反过来又监测了他们的健康状况。EOG的数据则让参与者只需移动他们的眼睛就可以玩一个堆砖的电子游戏。可以想象，这样的功能可能会在计算机的免提控制或为残疾人设计的辅助技术中得到应用。另外，这款电子眼镜的一条镜腿上还有一个紫外线传感器，它可以用来测量入射紫外线的强度。当阳光足够明亮时，传感器会触发镜片内部的防紫外线凝胶使镜片变暗，从而暂时将眼镜变成太阳镜。最后，研究人员还在同一条镜腿上安装了一个加速计以此作为光传感器。它能跟踪用户的姿势和步态并能在他们发生跌倒的时候检测到。这意味着，这种眼镜可以用于虚拟现实系统或拿来监视老年人等人，一旦发现事故就能自动发送警报。转载自中文业界资讯站。

自iPhone7取消3.5mm耳机孔以后，蓝牙耳机市场迎来了迅猛发展。无论是传统蓝牙耳机，还是近两年备受市场和用户推崇的颈挂式蓝牙耳机，以及TWS真无线蓝牙耳机，如今已经占据了绝对的市场份额。而这当中，最受消费者关注的无疑就是TWS真无线耳机了。目前市场中，具有代表性的无线耳机硬件架构如图一所示，跟普通的运动耳机相比，它使用了两颗振动传感器：普通加速度传感器，用来检测双击/是否佩戴等功能；骨振动传感器，用来检测讲话时声带的振动，采集更加准确的语音信息，辅助降噪算法，用来提供更高质量的上行语音信号。工作原理：耳机接收语音时，传统的接收方式是：声音通过空气传到Mic，这种方式下Mic会收到空中的语音信息和所有的环境噪声，极大地影响了上行语音质量。意法半导体的骨振动提供了另外一种思路，振动传感器只采集声带的振动信息，并将其转换成音频信号。这样的好处是耳机接收到的两路用户声音信息（一路经过空气传播，一路经过骨振动传播），通过骨振动传来的声音没有空气中传播的环境噪音，通过比对后分析出环境噪声并衰减，用以达到比较好的语音通话效果。骨振动传感器型号LIS25BATR基本性能•±3.85gfullscale•TDMTime-DivisionMultiplexingslaveinterface•Lownoise:1mgrmsmax(X-axis,Y-axis,FS=±3.85g,BW=2340Hz)•Signalbandwidth2340Hz•High,flatbandwidth•16-bitdataoutput•Supplyvoltage:1.71to1.99V•Smallandthinnestformfactor:LGA-142.5x2.5x0.86mmpackage来源于大大通。

高通公司邀请媒体参加了内部说明会，谈谈VR的发展方向。高通表示，VR仍然是一个正在进行中的工作，并且有望在未来取代智能手机。目前，自Oppo、松下等公司相关头显产品，将在未来12个月内的设备浪潮中充当5G连接的手机配件。目前，VR产品主要是连接到PC的头显，或者像OculusQuest这样的独立头显。但很有可能VR和AR的真正命运是与手机并驾齐驱，插入或连接起来作为身临其境的附加组件。这就是高通的计划，正在与一系列合作伙伴合作，制作该公司所谓的"XR观影器"，从今年开始，将与一定范围内与搭载高通处理器的手机配合使用。高通表示，尽管全球范围内出现的新冠疫情导致研发放缓，但合作伙伴们仍将在今年晚些时候发布相关硬件。高通在去年首次宣布了制造手机连接的AR和VR头显计划，同时，高通还为独立的头显提供了更高功率的骁龙XR2芯片，这些芯片最终可能会成为未来超越FacebookOculusQuest之外的产品。高通表示，外挂式头显不会使用XR2芯片，相反，预计会采用像该公司之前的XR1那样的低成本组件，它们通过USB-C与经过高通认证的骁龙855或865手机连接。高通公司表示，在未来1-4年内，这些观影器将走向无线化，使用6GHz的Wi-Fi。目前来看，与手机配合使用的外挂式头显可能是目前最有可能实现5GVR/AR的路径，而独立式头显的5G附加组件会增加额外的成本，并可能会消耗电池寿命。高通向CNET证实，大部分XR合作伙伴为2020年做好准备，硬件也将在12个月的时间内推出。VR/AR耳机的合作伙伴由已知和未知的厂商组成。松下、Pico、VLAVR、OPPO、3Glasses、iQiYiYi、Nreal和ShadowCreator。与这些耳机配合使用的手机将包括华硕、OnePlus、Oppo、黑鲨、vivo、Smartisan、vivo和中兴的机型。自去年年底以来，新的VR硬件还没有出现，但即将到来的外挂式观影器可能会让VR的价格下降，并最终与手机应用更好地配合，这也是目前像OculusQuest这样的独立VR并不擅长的。转载自中文业界资讯站。

挖孔屏成为当前全面屏的主流形态，在这种背景下，行业期待屏下摄像头能够量产商用。5月24日消息，业内人士@摩卡透露，华为有可能是第一家首发屏下摄像头技术的厂商。之前有爆料指出，屏下摄像头会在今年下半年量产商用，目前不少品牌已经展示过屏下摄像头样机，比如OPPO、小米、vivo等等，屏下摄像头呼之欲出。屏下摄像头实现最重要的一步是“透明的屏幕”，这块屏幕具有低反射和高透光的特性。其前置摄像头区域透明，不拍照的时候可以正常显示屏幕内容，拍照时则变成透明玻璃，以便光线进入实现自拍。不仅如此，厂商还会从传感器和成像算法入手，提升传感器对于光线的敏感度以及图像算法的后期修正，确保屏下摄像头的自拍能够达到较为理想的效果。目前行业正在积极推进屏下摄像头的量产商用，最快有可能会在下半年见到成品，我们拭目以待。转载自中文业界资讯站。

一、项目设计背景及概述1、开发目的众所周知，我国人口众多，医疗资源稀缺，医院时常人满为患。输液作为一种重要的治疗手段，其受众面是非常之广，几乎每个人都有在医院挂水的经历。然而进入信息时代的今天，输液器却仍然保留着最原始的功能，缺乏智能化或信息化的控制手段，这也是导致医院注射室秩序混乱，护士疲于奔命，患者苦不堪言的最直接原因。目前医院所使用的悬挂式输液器虽然有控制流速的装置，但无法得知输液剩余时间，且缺乏输液完毕后的报警系统，使患者不能合理安排注射时间，且注射完毕后不得不大声呼喊护士，这样做既造成了注射室的喧哗，影响了其他患者的休息，亦耗费了患者的体力。2、功能特性本小组设计的输液器不但可以实时调整患者输液的流速，而且可以以剩余时间的方式，形象直观地指出患者的输液进度，并且在输液即将完毕后自动发出提示。3、创新性及实用性本装置的创新之处在于，比较以往传统的输液装置只具备输液功能和简单的调速功能，本装置赋予了其监测时间和结束报警的功能，使得患者可以根据自己的意愿精确设定输液时间，做到与其他事宜的无缝衔接，合理安排手头工作。举个例子来说，就如同于我们平时下载电影，如果只知道下载速度而不知道下载剩余时间，就会显得很被动，无法统筹控制和管理各下载任务，无法合理安排其他事务。而正因为有了剩余时间，使得我们可以精确安排下载流程，合理调配各项活动。对医院而言，本装置也可使医务工作者及时获知患者输液信息以便补液和结束输液，做到有条不紊，秩序井然，最终提高效率。本装置的实用性在于，无需对传统输液器进行改装加工，只需在顶部挂钩处添加本装置即可。此外其结构简单，易于安装，使用方便。二、项目设计原理1、总体设计原理由物理知识可知，悬挂着的输液瓶主要受到两个力：一个是竖直向下的重力G，另一个是竖直向上的拉力F。由于F=G，故输液瓶静止与空中。另外输液瓶中的液体：(1-1)(1-2)(1-3)由以上三式，可得：(1-4)由于为常数，故：(1-5)其中K为常数，可知输液瓶受到的拉力F与瓶中液体体积V成线性关系。那么通过测量拉力F，即可得到体积V。基于以上的推论，本系统通过测量一段短时间内输液瓶受到拉力的变化量，并与此时受到的拉力F做一下运算即可得到输液结束所需的时间t：(1-6)注：F为除去输液瓶毛重后液体所受的拉力2、硬件设计原理硬件上的设计难点在于液体重量的获取。针对此问题，我们采用了高精度的3kg拉力(如图2-1所示)，此传感器是桥式压力传感器。图2-1拉力传感器电阻桥式压力传感器的工作原理如下所述：将应变片黏贴到受力的力敏型弹性元件上，当弹性元器件受力产生变形时，应变片产生相应的变化，进而使电阻阻值发生变化，有力引起的阻值变化转换为的变化，通过测量输出电压的数值再通过相应的计算即可得出测量的物体的重量。其内部如图2-2所示。图2-2拉力传感器内部电路尽管此传感器的精度较高，但其输出的电压仍然很低，的AD口不能检测出来。我们采用的方案的是：采用专用的传感器检测芯片HX711。HX711是一款专为高精度电子秤而设计的24位转换器芯片。与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压、片内时钟等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机成本，提高了整机的性能和可靠性。该芯片与后端MCU芯片的接口和编程非常简单，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取通道A或通道B，与其内部的低可编程放大器相连。通道A的可编程增益为128或64，对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV或±40mV。通道B则为固定的64增益，用于系统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D转换器提供电源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。从传感器输出的电压经过HX711的128倍放大后，由其24位AD采样后得到的数值已能够满足此项目的需求。由于此传感器的精度较高，其对电源的要求而随之提高，为了满足其对供电的需求。我们使用了5V线性稳压器使供电电源更加稳定，纹波更小。以上就是硬件设计原理的介绍，详细的硬件设计将在后面的硬件设计中论述。3、软件设计原理本项目软件部分的设计难点在于如何准确地获取输液的重量，如何抵抗外部的干扰。依据总体设计原理里提及的输液剩余时间的获取，软件程序将获取的总重量减去称重传感器毛重及输液瓶重量后即为输液的重量，再通过每1s的采样获取输液重量的变化，即可计算出剩余时间。但实际中并不完全是这样的。由于在实际中输液的速度极慢，碍于传感器的精度有限，在1s的采样内，采集到的输液重量几乎不变，无法进行剩余时间的预测。为了克服这种情况，我们参照光电器里的T测量转速的办法，通过测量在第n个1s内输液重量改变1个单位，再将n乘以1s采样周期内改变1个单位所算得的剩余时间，这才得到输液剩余时间。由于输液瓶并不是静止不动的，每时每刻它都受到各种力的作用。这会对我们重力的测量带来各种干扰。为了尽量降低这种干扰的影响，我们的软件程序中对运算得到的重量变化率进行了简单的一阶，这能有效地降低高频干扰的影响。不过，这样依然不够的，如输液瓶遭到人为施加的晃动时，剩余时间会突变得非常严重的。故我们的程序中，通过每三个变化周期里其剩余时间变化一致时才认为采集到的数据为正确的数据。通过这种办法，能够很好解决外部大的干扰带来的影响。在此，我们只是介绍了软件设计中所用到的重要技术，详细的软件设计将在后面的软件设计中论述。三、项目设计1、硬件设计图3-1硬件总体框图简要说明一下，我们采用的供电方案是：由220V市电经电源得到5-12V，然后经过LM2940-5.0线性稳压芯片得到5V，再给单片机、传感器、显示屏和无线模块供电。由于拉力传感器受压后输出值改变量小，故需要经过放大电路后再送到单片机的AD口进行模数转换以得到足够的精度。而由于HX711芯片内部已自带128倍可编程放大器，故不需要在外部电路多加放大电路。由于医院的输液室不算宽广，而且输液悬挂点较多。针对这种情况，无线模块使用Zigbee是最合适的。但手头上暂无Zigbee，只有以前用过的XL02-232AP1。故无线模块暂定于XL02-232AP1。为了开发的方便，LCD显示屏暂时利用手头上已有的128*640.96寸黄蓝双色显示屏。以下是系统的硬件原理图：图3-2系统硬件原理图由于时间紧急，我们并没有打样。我们利用以前用过的旧板上通过飞线，搭建最小系统。实物图如下所示：图3-3最小系统实物图配上各种模块后的实物图如下所示：图3-4总的实物图2、软件设计软件设计主要分为两个部分：上位机和下位机。下位机的工作主要是在规定的采样周期内采集输液的重量，经过算法计算得到输液剩余时间，然后通过O显示及通过无线模块发送到上位机。而上位机的工作主要是收集下位机发送的数据，将数据分类并排序，最后在界面上显示出来。2.1下位机软件设计下位机的程序先经过各方面的初始化(包括定时器、串口、称重传感器的去皮等)，然后等待1s采样时间的到来。当1s采样周期到来时，单片机通过HX711采集输液的重量，对于真实的数据进行处理，不符合的抛弃。以下是其程序流程图：图3-5下位机程序框图2.2上位机程序设计上位机经过初始化，打开特定通讯端口，创建连接后，就等待着下位机发送数据。当上位机收到数据后，判断数据是否符合通讯协议的规定(通讯协议为：A5+ID+AA+剩余时间)，符合进行排序并显示;上位机经过初始化，打开特定通讯端口，创建连接后，就等待着下位机发送数据。当上位机收到数据后，判断数据是否符合通讯协议的规定(通讯协议为：A5+ID+AA+剩余时间)，符合进行排序并显示;不符合则抛弃。其软件流程图如下所示：图3-6上位机软件流程图四、测试结果我们的程序调试完毕后，用医用输液瓶进行测量，测量的结果如下表所示：表4-1实验测量结果从上表上的数据可以看出，在短时间内的误差几乎为0，而在较长时间上有所不足，在我们的实验上误差最大为15.7%，但其实际上偏差的分钟数并不算很多(最多为11分钟)，这在实际使用当中依然能让人接受。五、总结本方案是以深联华单片机芯片为核心，通过相应的传感器和无线模块，将病人当前输液时间信息实时的反馈给院方和病人的一个效率解决方案。针对当前医院输液混乱的现实情况，本着以病人为核心，以医院工作效率为重点而提出的这个输液时间监控解决方案解决了输液时间这个长期存在但并未正确解决的问题，使医院输液秩序得到有效的维护，并解决了病人在无法获知时间的焦急感。而且在实际测量中，其结果能让人满意。本方案设计产品精巧，有效，成本低廉，同时后期可扩展的可能性大，可大面积的在医院推广使用。转载自——维库电子市场网

近年来随着传感器技术和信息处理技术的快速发展，工程应用中对传感器的测量精度、数据传输距离和信息处理能力都提出了更高的要求。为了克服普通力敏、光敏传感器抗干扰能力差、传输距离短、调零难、测量节点无法直接与上位机通信等缺点，本文设计了一种以FreescaleMC9S08SH4单片机和AD7705为核心构成的智能传感器系统，在普通传感器上增加了软件调零、浮点数据处理、自动补偿、与上位机双向通讯、标准化数字输出等功能，可以很方便地实现上位机对数据的实时采集和处理，并具有测量精度高、结构紧凑、抗干扰能力强等特点。1、系统组成智能传感器系统由信号调理电路、A/D转换电路、主控电路、调零电路、RS-485通信电路和电源电路等模块组成。其中信号调理模块负责对传感器输出的mV级差分信号进行调理和放大；A/D转换模块将信号调理模块输出的模拟信号转换为数字信号供MCU处理；调零模块可以在任意时刻将当前的输入值设置为参考零点；RS-485通信模块实现主控电路与上位机之间的通信；电源模块为主控电路、传感器、信号调理模块和RS-485通信模块提供电源。系统结构如图1所示。2、功能模块设计2.1信号调理和A/D转换模块传感器的输出信号一般为mV级的差分信号，传统的信号调理电路是在A/D转换前加一级或多级高精度的放大电路，这样不但增加了成本，电路也较为复杂。而AD7705具有完整的模拟前端，内置增益可编程放大器（PGA）和可编程数字滤波器，能直接对传感器输出的mV级信号进行调理、滤波、放大和A/D转换，然后串行输出，无需使用外部仪表放大器，极大地简化了电路设计。AD7705的A/D转换功能也很强，其采用的Σ-Δ转换技术最高可实现16位无误码传输。在本次设计中，AD7705的两个全差分模拟输入通道可以同时满足两路传感器输出信号的输入，通过软件编程可以方便地对信号增益、极性、输入通道、数据输出更新率和数字滤波器进行设置。AD7705电路模块如图2所示。其中，传感器输出信号直接接入AD7705的差分模拟输入通道AIN1端。2.2主控模块智能传感器系统的主控MCU选用的是MC9S08SH4，属于Freescale公司S08系列8位单片机，具有体积小、速度快，片上资源丰富、数据处理能力强等特点。其最大时钟频率为20MHz，片上资源包括4KBFlash、512BRAM、8路键盘中断、SCI接口、SPI接口、IIC总线等模块，采用TSSOP16封装，尺寸很小，非常适用于本系统。为了尽量减小电路板面积，本次设计中MC9S08SH4的编程接口没有使用标准的6芯BDM接口，而采用自定义的4芯接口，最小系统如图3所示。2.3调零模块调零模块有两个作用，一是在每次测量前让传感器归零，二是在测量过程中即时设置参考零点。传统的机械调零方法是在电路中增加一个电位器，利用改变分压值的方法进行调零。这种方法调节速度很慢，准确性也比较差。本设计中采用的是软件调零方法，首先利用键盘中断采集传感器零输入时的A/D转换结果作为参考零点，并存放到一个全局变量中；以后每次A/D转换的值都与全局变量中的参考零点相比较，即可得到校正后的结果。软件调零方法准确度高、调节速度非常快，特别适用于在测量过程中即时设置参考零点。2.4RS-485通信模块系统与上位机之间的通信采用RS-485通信协议。在实际应用中，一台上位机需要拖挂多个传感器，并且对传输距离有较高的要求。RS-485串行总线接口采用平衡发送和差分接收的方式进行数据通信，较RS-232提高了抗共模干扰能力和传输距离；并且RS-485总线能用于多个带有RS-485接口的设备互连，实现数据的高速远距离传送。本系统中采用的RS-485通信芯片为MAX1487，输入口DI和输出口RO分别和MC9S08SH4的串行数据发送端TXD和串行数据接收端RXD相连。读写使能端连接在一起，由MC9S08SH4的PTA1引脚控制。当PTA1输出高电平时，传感器系统向上位机发送数据；当PTA1输出低电平时，传感器系统从上位机接收数据，如图4所示。2.5电源模块电源模块采用24V直流输入，除了为传感器预留24V、12V供电接口外，还为AD7705、MAX1487、MC9S08SH4提供5V工作电压。为使系统结构紧凑、体积小，电源模块中使用的稳压芯片为小电流的78L12、78L05和LM1117（SOT-223封装）各一片。经现场测试后发现，由于系统功率很小，所以电源模块发热量并不大，能够保证长时间稳定工作。3、软件设计软件设计部分主要包括MC9S08SH4初始化、A/D转换结果的中值滤波和均值滤波、设置参考零点进行数据校正、数据的浮点化处理、校对数据帧格式、通过SCI模块和RS-485通信模块将数据帧发送到上位机。具体流程如图5所示。上位机软件采用LabVIEW结合SQL编写，通过串口和RS485通信协议对智能传感器系统的运行状态进行监控，必要时上位机软件可以重新设置数字传感器的通信地址、A/D转换位数、数据帧格式和串口波特率等参数，并将采集到的运行数据存储在数据库中，便于日后分析整理。本设计实现的基于FreescaleMC9S08SH4和AD7705的智能传感器系统，充分利用MC9S08SH4体积小、速度快，片上资源丰富、数据处理能力强等特点，结合AD7705内置的信号处理电路和高精度？撞-？驻A/D转换器，在普通传感器上增加了软件调零、浮点数据处理、多点测量、RS-485双向通信、标准化数字输出等功能，克服了普通力敏、光敏传感器数据传输距离短、零点调节困难、测量节点无法直接与上位机通信、抗干扰能力差等缺点。经现场测试，该系统具有体积小、测量精度高、运行稳定可靠等优点。转载自——维库电子市场网

传统的拉线式位移传感器采用电位器式位移传感器，它通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出。普通直线电位器和圆形电位器都可分别用作直线位移和角位移传感器。但是，为实现测量位移目的而设计的电位器，要求在位移变化和电阻变化之间有一个确定关系。电位器式位移传感器的可动电刷与被测物体相连，物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。阻值的变化量反映了位移的量值，阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。通常在电位器上通以电源电压，把电阻变化转换为电压输出。传统的拉线式位移传感器由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯变化，其输出特性亦呈阶梯形。如果这种位移传感器在伺服系统中用作位移反馈元件的时，则过大的阶跃电压会引起系统振荡。因此在电位器的制作中应尽量减小每匝的电阻值。同时，电位器式传感器的另一个主要缺点是易磨损、分辨力差、阻值偏低、高频特性差，从而导致测量精度的下降。它的优点是：结构简单，输出信号大，使用方便，价格低廉。基于磁敏角度技术的拉线式位移传感器以磁场为传输载体，将位移变换转换为磁场角度位移，同时，通过通信接口将位移信号返回给应用系统。1总体设计方案基于磁敏角度技术的拉线式位移传感器的功能是将拉线的机械位移换成可以计量、记录或传送的电信号，主要由自动回复弹簧、轮毂、磁铁以及数据处理单元等部分构成，结构如图1所示。由图1可以看出，该基于磁敏角度技术的拉线式位移传感器主要由6部分组成，改变传统的拉线式位移传感器接触式、易磨损、高频特性差等缺点，基于磁敏角度技术的拉线式位移传感器以磁场为媒介，将机械位移变化转化为磁场角度变化，一方面解决传统拉线位移传感器的接触方式，另一方面减少了磨损、提高了系统高频特性，从而确保位移检测精度。数据处理运算器，用于对接收到的磁敏角度信号通过数学模型运算为拉线的位移信号。通信接口，通过通信接口与应用系统的设备进行通信，接收来自应用系统设备的命令并将采集到的位移信号反馈给应用系统。从而提高了数据采集精度、稳定性和可靠性，降低了位移传感器的应用门槛。各个部件功能描述如下：（1）拉线的钢绳缠绕在轮毂上，轮毂与一个磁铁连接在一起，当拉线产生位移的时候，带动轮毂的转动，轮毂的转动造成与轮毂的轴连接的磁铁转动，从而磁铁的磁场产生一个变化的角度。拉线运动发生的时候，自动回复弹簧确保拉线具备一定的张力，确保拉线的位移与磁敏角度的比例关系。（2）磁敏角度感应器与磁铁安装在同一中心轴，用来感应磁铁角度的变化，选用一种微处理器，该处理器读取磁敏角度信息，并通过建立数学模型，将磁敏角度运算为拉线的位移。（3）通讯接口，微处理器通过通信接口接收来自应用系统的命令并将位移信息通过通信接口返回给应用系统。2硬件接口电路设计数据处理单元由磁敏角度感应器、微处理器单元、通信接口以及输出模块，具体的功能框如图2所示。通过分析图2，磁敏角度感应器选用MLX90316，它将拉线位移所导致的磁铁磁场转动的角度转换为磁敏角度。微处理器单元选用32位嵌入式ARM用于对接收到的磁敏角度数据进行处理，完成磁敏角度数据的接收，由于接收到的是磁场转换的角度，所以通过建立数学模型，结合轮毂的直径等因素，将磁敏角度换算为拉线的位移。因此，为了能够快速地实现数据的接收和模型的建立，此处选用LPC2136作为数据处理单元。输入、输出控制模块负责各种对外接口的处理，如通过通信接口接收来自应用系统的命令，向应用系统返回采集的位移结果，以便能够将微处理器单元能够执行应用系统的命令并将采集结果通过接口安全可靠地发送到应用设备，主要包含1路的RS485和4～20mA的电流输出。2．1磁敏角度接收接口MLX90316是一种线性霍尔芯片，采用了平面霍尔传感技术的单片集成传感芯片，该芯片可以用来测量与芯片表面共面的磁通密度，可以得到从0～360°的旋转位置值，通过多种模式输出准确度很高的线性绝对位置信号，并且成本低廉、安装简便。MLX90316芯片前端是采用Triaxis霍尔技术的传感器。由霍尔传感器得到的二路正交的模拟信号经过放大处理后，经过14位微分型A／D转换器进入芯片微处理器（DSP），再经过16位DSP处理之后的数字信号分3路输出。MLX90316输出具有12位角度分辨率，10位角度精度，并且在一定程度上可以避免外围温度变化对输出精度的影响。MLX90316具有3种输出：由12位D／A转换为模拟量输出；频率为100～1000Hz的PWM输出；数字模式下利用串行通信协议输出（SPI）。由于串行通信的输出信号直接来自于MLX90316的内部DSP输出，SPI输出模式更稳定，误差更小，并且具有更高的抗干扰能力。在本设计中，选用SPI接口，具体的硬件接口连接电路如图3所示。在图3中，MLX90316的SPI三根线与ARMLPC2136的SPl0口连接。SPI（SerialProtocolInterIace）总线接口是一种同步串行外设接口。这是一个4根信号线的串行接口协议，包括主、从两种模式。这4根信号线分别是：时钟线（SCK）、数据输入线（MISO）、数据输出线（MOSI）和从设备使能线（SS）。转载自——维库电子市场网

DSP是基于可编程超大规模集成电路和计算机技术发展起来的一门重要技术，DSP芯片的快速数据采集与处理功能以及片上集成的各种功能模块为DSP应用于各种场合提供了极大的方便。而CMOS图像传感器与CCD相比，由于CMOS图像传感器能将时序处理电路和图像信号的前端放大与数字化部分集成于一个芯片内，因而其发展一直受到业界的高度重视。现在，随着技术与工艺的发展，CMOS图像传感器不仅在噪声上得到了有效改善，而且分辨率也得到了明显提高。CMOS图像传感器将以其低廉的价格、实用的图像质量、高集成度和相对较少的功耗在视频采集领域得到广泛的应用。为此，本文提出了一种基于DSP和CMOS图像传感器，同时由复杂可编程逻辑控制芯片CPLD控制的实时图像采集系统的实现方案。1硬件设计图1所示是该图像采集系统的电路结构框图。由图1可见，该图像采集系统主要由OV6630图像传感芯片、CPLD控制模块、SRAM数据存储器、FLASH程序存储器、DSP信号处理器等几部分组成。其图像采集芯片用美国OmniVision公司开发的彩色CMOS图像传感器OV6630，该芯片与传统的CCD传感器相比，其最明显的优势是集成度高，功耗小，生产成本低，容易与其它芯片整合。该芯片将CMOS光感应核与外围支持电路集成在一起。由于其运用了专有的传感器技术，因而能够消除普通的光电干扰。该芯片的像素阵列为352&mes;288，即101376像素，还有4行、4列可供选择。图像数据的输出有多种格式（YCrCb4：2：2，GRB4：2：2和RGB原始数据输出格式），本系统选用8通道Y输出RGB原始数据输出格式，以及逐行扫描的工作方式。其输出格式为：奇数扫描行BGBG……偶数扫描行GRGR……根据人眼对彩色响应带宽不高的大面积着色特点，每个象素没有必要同时输出3种颜色。因此，数据采样时，奇数扫描行的第1，2，3，4，…象素分别采样和输出B，G，B，G，…数据；偶数扫描行的第1，2，3，4，…象素分别采样和输出G，R，G，R，…数据。在实际处理时，每个象素的R，G，B信号由象素本身输出的某一种颜色信号和相邻象素输出的其他颜色信号构成。这种采样方式在基本不降低图像质量的同时，可以将采样频率降低60％以上。系统中的核心处理芯片选用公司的加强型定点DSP芯片TMS320VC5410A，该DSP的工作频率可达160MHz，内部有64KBRAM空间可以灵活的映射为数据或程序存储空间。由于DSP的内部存储空间有限，所以，本设计在外部扩展了一大小为1MB的SRAM数据存储器CY7C1021和256K的FLASH程序存储器SST39VF400A。控制芯片CPLD选用Altera公司的MAX7000系列芯片EPM7128SLC84-15。该芯片包含84个I／O管脚、128个宏单元，每16个宏单元可组成一个逻辑阵列块，工作电压为5.0V。该芯片在系统中处于总体时序控制地位，既用于给图像传感器芯片提供控制信号。也用于SRAM和FLASH的片选和读写控制，同时还负责LCD的显示控制。2软件设计当系统配置完毕以后，便可以进行图像数据的采集与处理。在采集图像的过程中，最主要的工作是判别一帧图像数据的开始和结束的时刻。在仔细研究了OV6630输出的同步信号（VSYNC是垂直同步信号、HREF是水平同步信号、PCLK是输出数据同步信号）的基础上。笔者用VHDL语言实现了采集过程起始点的精确控制。图2所示为图像采集期间三个同步信号与数据信号的时序关系图。图2中，每一个帧同步信号VSYNC周期包含288个水平同步信号HREF脉冲，而每一个HREF周期包含352个PCLK时钟脉冲，每一个PCLK时钟可输出一个RGB像素的视频数据。通过监测系统中的垂直同步信号VSYNC的变化，即可得知新的一帧图像是否开始，一帧图像开始后，仅当HREF为高且PCLK输出下降沿时，才能输出一个有效的像素值。VSYNC的上升沿表示一帧新的图像的到来，下降沿则表示一帧图像数据采集开始（CMOS图像传感器是按列采集图像的）。HREF是水平同步信号，其上升沿表示一列图像数据的开始。PCLK是输出数据同步信号。只有当HREF为高电平时，才能开始有效的采集数据，PCLK下降沿的到来表明数据的产生，PCLK每出现一个下降沿可传输一位数据。HREF为高电平期间，共可传输352位数据。在一帧图像中，即VSYNC为低电平期间，HREF将出现288次高电平。而当下一个VSYNC信号的上升沿到来时，即表明分辨率为352&mes;288的图像采集过程的结束。CPLD控制的实现过程首先是按顺序检测VSYNC和CHSYNC信号是否有效，这时要注意防止毛刺信号的干扰。由于毛刺信号时间很短，设计时可采用设标志位的方法，即当检测到信号的有效沿后（对于VSYNC是上升沿，而对于CHSYNC是下降沿），可在等待一定时间后再次检测信号，看其是否仍然有效，如果有效，则说明信号是正确的。由于系统中的像素数据是按PCLK时钟输出的，所以，可用来存储图像的SRAM使能信号CE。另外，其读写信号也是由CPLD产生的。因此，读信号RE只要在CPLD写操作中置“1”即可。由于在数据输出时，PCLK的上升沿信号比较稳定，而RAM可在WR上升沿将数据写入，因此，可以在HREF有效后（HREF=1）采用PCLK作为写信号RW。由于图像像素点的个数已知，即数据个数已知，故在计数完毕后，CPLD将发出计数完毕信号。而DSP在接收到中止信号后，即可开始读取RAM中的数据，并对数据进行压缩和相应的处理，然后把数据放到LCD液晶屏的数据总线，最后将采集到的图像在液晶屏上显示出来。图3为图像采集系统的软件流程图。3结束语本系统采用DSP和CPLD的综合方案来将图像的采集和数据的处理分而治之。实验结果表明，该系统图像清晰，且能满足实时显示的要求，可广泛应用在网络视频和工业自动监测等方面。转载自——维库电子市场网