低功耗范文10篇

時間:2024-01-20 08:44:35

導語:這里是公務員之家根據多年的文秘經驗,為你推薦的十篇低功耗范文,還可以咨詢客服老師獲取更多原創文章,歡迎參考。

低功耗

低功耗配電終端設計方案

摘要:目前,一二次深度融合型柱上斷路器采用的電容取電方式的取電功率有限,因此降低其配套饋線終端(FeederTer-minalUnit,FTU)的工作功耗成為一二次設備融合迫切需要解決的問題。為分析和解決上述問題,文章首先對目前常規型FTU的功耗進行測量分析,計算出各模塊的實際功耗占比,分析結果表明電源模塊和核心單元占據了終端的大部分功耗。然后從電源模塊和核心單元兩方面對原常規型FTU的設計方案進行改進,進而提出一種低功耗FTU的設計方案,并且經過理論分析認為該設計方案的工作功耗可以滿足一二次深度融合型FTU的運行條件。

關鍵詞:饋線終端;柱上斷路器;一二次設備融合;低功耗;鋰電池

隨著配電網設備的一二次融合進程逐步推進,一二次融合型柱上斷路器等新型開關設備也逐步得到推廣[1-2]。但是一二次融合型柱上斷路器普遍采用電容分壓取電方式,導致取電的輸出功率有限[3],因此也影響了配套的終端設備(FTU)的供電功率。目前各相關斷路器廠家產品電容取電功率最大約為25W,最小則為6W左右。因此為后續配網一二次設備融合進程能夠繼續推進,降低配套FTU的整機功耗以及提高取電功率必定會成為新的技術要求。

1常規型FTU功耗分析

目前,普遍掛網運行的FTU仍屬于電磁式常規型,整個終端設備主要由核心單元、線損模塊、通訊模塊、電源管理模塊及后備電源五個模塊構成,而一二次融合型終端在各模塊構成上與常規型也是相同的。對某型號常規型FTU樣機進行功耗測量分析,以交流220V供電,后備電源為鉛酸電池。其整機系統供電原理圖如圖1所示,T1、T2、T3為三個測試點,QF1~QF7為各個空開,測試時將電壓、電流探頭置于測試點T1處,將AC220V從測試點T1輸入,利用功率分析儀,分別測得總輸入功率Pin、核心單元功耗Ph、通訊模塊功耗Pt、線損模塊功耗Px、電源模塊充電功耗Pb以及電源模塊空載時功耗P0。然后將探頭移至測試點T2,再次測得Pz、Ph、Pt、Px、P0。最后將探頭移至測試點T3,再次測得電源模塊充電功耗Pb。選取圖1中T1、T2、T3三個測試點,對空開QF1~QF7(QF1、QF2各控制一路交流電源輸入,實驗中令QF2處于分狀態不變)進行分合操作,利用功耗測試儀可測得不同情況下的功耗值。記錄各次實驗數據,并可根據實驗數據計算出各模塊功耗數值,計算結果如圖2所示。根據圖2分析可知,在FTU整機工作功耗中,電源模塊給蓄電池充電功耗占比最大,其次為核心單元,因此降低FTU整機功耗應主要從這兩方面考慮。

2低功耗終端核心單元設計

查看全文

SoC低功耗管理分析論文

摘要:隨著芯片集成度的提高,對一些功能復雜的系統芯片功耗的管理,已經引起大家越來越多的重視,如何控制好SoC的功耗將成為芯片能否成功的重要因素。本文提出一種通過動態管理時鐘的策略,達到降低整個SoC芯片功耗的目的;同時,分析動態管理時鐘方案中可能會出現的一些問題,并給出解決方案。

關鍵詞:系統芯片毛刺AMBA總線時滯

引言

隨著集成電路技術的飛速發展和對消費類電子產品——特別是便攜式(移動)面向客戶的電子產品的需求,推動了SoC(SystemonChip)的飛速發展,也給人們提出了許多新的課題[1]。對于電池驅動的SoC芯片,已不能再只考慮它優化空間的兩個方面——速度(performance)和面積(cost),而必須要注意它已經表現出來的且變得越來越重要的第三個方面——功耗[1],這樣才能延長電池的壽命和電子產品的運行時間。

圖1

SoC中CMOS電路功耗有:一是靜態功耗,主要是由靜電流、漏電流等因素造成的;二是動態功耗,主要是由電路中信號變換時造成的瞬態開路電流(crowbarcurrent)和負載電流(loadcurrent)等因素造成的[2],它是SoC芯片中功耗的主要來源[3]。因此,解決好SoC中的動態功耗是降低整個SoC芯片功耗的關鍵。本文后面所提到的功耗就是指SoC芯片中的動態功耗。

查看全文

低功耗遠距離無線通信技術研究

摘要:低功耗遠距離通信技術是在物聯網飛速發展下衍生的一種新興技術,與現有的藍牙、WIFI、4G等無線技術相比,其技術性能更高,功能更加全面。基于此,本文通過對該技術的工作原理進行分析,從通信技術網絡整體結構、遠距離通信、功耗優化、網絡容量以及網絡安全機制等方面入手,詳細的論述了遠距離低功耗通信技術。

關鍵詞:低功耗;遠距離;無線通信技術

遠距離低功耗通信技術具有覆蓋面積大、低成本、低功耗、遠距離等特點,覆蓋面積大、遠距離意味著該技術能夠覆蓋的面積非常大,服務的用戶范圍也隨之拓寬。而低功耗可以最大限度的將電池壽命延長,使更換電池的周期變得更長。對于低成本來說,其內部收發器芯片能夠有效減少網絡部署的成本,這些優點使得該技術應用范圍更加廣泛。

1低功耗遠距離無線通信技術的工作原理

低功耗遠距離通信技術中最關鍵的技術是LoRa技術。LoRa技術又被人們稱為LongRang,是一種擴頻技術,它主要針對的是超遠距離、低功耗的無線通信,在接收信息過程中,其靈敏度最高可以達到-148dBm。同業內比較先進的技術相比,其接收靈敏度優化了至少20dB。同時這種調制通信技術不僅保持了調制過程中的低功耗性能,也大幅度增加了無線通信的范圍。LoRa調制對前向糾錯擴頻進行集成,通過線性寬帶調頻脈沖拓展頻譜,并在一定時間內利用調頻脈沖對其進行編碼。LoRa技術的通信原理主要是利用線性調頻,對頻譜進行擴展。實現線性調頻時,不需偽隨機碼,利用線性變化的頻率和恒定包絡調制技術對接收端設置的功率放大器進行處理,使之功耗降低。同時在線性調頻過程中對多徑衰落進行抵抗,從而方便無線接入。線性調頻將信號發出之后,其載頻上出現的信息脈沖會做線性變化,而其中的瞬時頻率也會隨著時間的變化而進行線性變化,從而將頻譜拓展,信息傳輸更加迅速。此外,拓展頻譜利用壓縮脈沖原理對匹配的濾波器進行解擴,在匹配濾波完畢后,隨之出現的是一種尖峰脈沖。當尖峰脈沖出現之后,對其能量進行捕捉,并檢測能量中的數據符號。壓縮脈沖的實現方法有三種,其一是聲波表面的色散壓縮;其二是數字頻域脈沖壓縮;其三是數字時域脈沖壓縮。在此過程中,單個基站或者是網關能夠覆蓋數百平方千米,該技術的通信距離取決于障礙物或者是周邊環境。它能夠利用鏈路預算法優化當前環境,促使無線通信更加順利的進行。

2低功耗遠距離無線通信技術

查看全文

水情數據搜集程序低功耗設計

隨著我國農業的飛速發展以及國家對農業基礎設施投資力度的逐步加強,水庫水情尤其是遠程水情的數據采集使用人工觀察記錄上報的模式已暴露出種種缺陷,越來越顯得與水庫信息化不相適應,采用遠程水情數據采集系統已經成為一種趨勢。遠程水情數據采集系統是水庫信息化系統的一個部分,其有效的實施能解決人工觀察記錄水情不連續、低效率以及人為因素的弊端,且具較高的可靠性和穩定性。由于實際使用環境的要求和現代電子系統的普遍取向,是否具備良好的低功耗設計是決定該系統能否成功應用和推廣的一個關鍵問題,因此對其研究和探討具有重要意義。

一、水情數據采集系統的基本結構

水情數據采集系統主要由TC301水位傳感器、雨量傳感器、水情采集處理終端、閘門控制系統、RS485總線、遠程傳輸介質、上位機等部分組成。系統結構圖如圖1所示。在每個數據采集單元放置一個采集終端,采集庫區水位、庫區雨量、水溫、水流等相關水情數據。采用RS485總線方式實現庫區采集終端的聯網。由于RS485通信距離可達1千米以上,所以保證了庫區現場機房機可以對分布在庫區各處的采集終端進行統一數據采集以及閘門等控制操作。在水庫樞紐管理處的機房安裝有PC機,服務器等,通過電話線和調制解調器與庫區現場機房進行數據交換,實現遠程水情數據采集和控制,并可通過寬帶接入總局機房和國家水利網等。

二、系統硬件的低功耗設計

在水情數據采集系統中,TC301水位傳感器使用自帶6V電池供電,由若干個傳感器串接起來,可以進行數據采集,處理,存儲,顯示,報警及遠程通訊等,支持RS485總線通信,其一直處于工作狀態,功耗是一定的。而采集終端工作模式是每天固定的3個時間點進行數據采集工作,與TC301傳感器及上位機進行通訊,因此采集終端的低功耗性能是決定系統能否長期使用的關鍵,因而低功耗設計主要體現在采集終端上。采集終端是典型的單片機應用系統。由于水情數據采集系統在每次采集數據時只需一定極短的時間,且每天有固定的時間點進行集采,因此在數據采集時間以外,采集終端就可以處于休眠的低功耗狀態。同時在整個系統的設定時間點,采集終端又要將每天的采集數據上報于上位機,此時系統需要較快的傳輸速率。所以所謂的低功耗其實就是采集終端在系統即沒有與傳感器進行通訊,又沒有與上位機通訊時的低功耗工作模式設計。采集終端由單片機MSP430F5148、顯示模塊、時鐘模塊、RS485通訊模塊和電源模塊等幾部分構成。采集終端原理框圖如圖2所示。MCU低功耗的芯片有很多,在此我們選用TI公司的MSP430系列中最新推出的MSP430F5148單片機,該新款是基于閃存的產品系列,是具有超低功耗性能的16位單片機。在1.8V-3.6V的工作電壓范圍內性能高達25MIPS。包含一個用于優化功耗的創新電源管理模塊。超低功耗低至:0.1ΜaRAM保持模式;2.5Μa實時時鐘模式165Μa/MIPS;工作模式在5μs之內快速從待機模式喚醒。MSP430單片機具有超低的功耗,一般就整個系列來說,具有如下的特點:(1)MSP430系列單片機的電源電壓范圍是在1.8-3.6V之間;(2)靈活的時鐘使用模式;(3)高速的運算能力,16位的RISC構架,125ns指令周期;(4)豐富的功能模塊;(5)FLASH存儲器,不需要額外的高電壓就在運行中由程序控制寫擦除;(6)快速靈活的變成方式,可以通過JTAG和BSL兩種方式向CPU內裝載程序。MSP430單片機的時鐘系統也是實現低功耗的特別之處。MSP430根據型號的不同最多可以選擇使用3個震蕩器。我們可以根據需要選擇合適的振蕩頻率,并可以在不需要時隨時關閉振蕩器,以節省功耗。這3個振蕩器分別為:(1)DCO數控RC振蕩器,它在芯片內部,不用時可以關閉;(2)LFXT1接低頻振蕩器;(3)XT2接450KHZ-8MHZ的標準晶體振蕩器。低頻振蕩器主要用來降低能量消耗,如使用電池供電的系統,高頻振蕩器用來對事件做出快速反應或者供CPU進行大量運算。MSP430的3種時鐘信號:MCLK系統主時鐘;SMCLK系統子時鐘;ACLK輔助時鐘。(1)MCLK系統主時鐘。除了CPU運算使用此時鐘以外,外圍模塊也可以使用,MCLK可以選擇任何一個振蕩器所產生的時鐘信號并進行1、2、4、8分頻作為其信號源;(2)SMCLK系統子時鐘,供外圍模塊使用;(3)ACLK輔助時鐘,供外圍模塊使用。MSP430基本上有6種工作模式,包括1種活動模式AM和5種低功耗模式LPM0~LPM4。其中AM耗電最大,LPM4耗電最省,在實時時鐘模式下,可達2.5Μa,在RAM保持模式下,為0.1Μa。另外工作電壓對功耗的影響:電壓越低功耗也越低。系統PUC復位后,MSP430進入AM狀態。在AM狀態,程序可以選擇進入任何一種低功耗模式,此時CPU停止工作,外圍電路繼續工作。然后再適當的條件下,由外圍模塊的終端使CPU退出低功耗模式,返回AM模式,再由AM模式選擇進入相應的低功耗模式,如此類推。通過軟件對內部時鐘系統的不同設置,可以控制芯片處于不同工作方式。整個時鐘系統提供豐富的軟硬件形式,已達到最低的功耗并發揮最優的系統性能。具體設計為:1.使用內部時鐘發生器無需外接任何元件;2.選擇外接晶體或陶瓷諧振器,可以獲得最低頻率和功耗;3.采用外部時鐘信號源。

三、系統軟件的低功耗設計

查看全文

可視門鈴低功耗電路設計分析

隨著安防產業的快速發展,對視頻監控設備的應用方式提出了更多要求與挑戰,低功耗的電池可視門鈴設備便是其中的代表。之前的電池可視門鈴由于電源架構設計的不合理,導致待機時間不足,嚴重影響了用戶體驗以及產品推廣。本文提出了一種全新的電池可視門鈴電源架構,大幅度的降低了系統功耗,提高了電池的放電效率,進而對設備整體的待機時間有了很大的優化。

1引言

隨著物聯網的不斷發展,對視頻監控系統的安裝靈活性要求也在不斷提高,在這種背景下,市場對低功耗監控設備的需求也越來越強烈,電池可視門鈴便是其中需求較大的一種(秦海濤,一種電池供電的低功耗無人自動監測系統設計:測控技術,2015)。電池可視門鈴目前最大的難點在于如何提高設備的待機時間,本文以此為切入點,提出了一種全新的電源設計架構,可以大幅度的提高電池可視門鈴的待機時間。

2監控系統簡述

電池可視門鈴的產品形態目前有兩種,一種是門鈴+路由器(李源,電池供電低功耗無線網絡攝像機的設計:集成電路應用,2019),另一種是門鈴+中繼器+路由器。為了更好的控制可視門鈴休眠時的功耗以及減少路由器產生的兼容性問題,本產品采用門鈴+中繼器+路由器形態。當門鈴收到喚醒命令后,門鈴將采集到的視頻信息通過無線網絡傳輸給中繼器,中繼器通過有線或無線方式連接到路由器,路由器經由有線或無線網絡將視頻信息傳輸到云平臺進行人臉識別等處理后,用戶可以通過手機APP查詢相關視頻監控信息。整個監控系統的工作原理如圖1所示。

3硬件系統

查看全文

低功耗無線收發芯片管理論文

摘要:介紹一種無線收發集成芯片CC1000的電路結構及典型的應用設計;著重說明CC1000與微控制器通信所要求的時序。

關鍵詞:無線收發可編程跳頻CC1000

引言

CC1000是根據Chipcon公司的SmartRF技術,在0.35μmCMOS工藝下制造的一種理想的超高頻單片收發通信芯片。它的工作頻帶在315、868及915MHz,但CC1000很容易通過編程使其工作在300~1000MHz范圍內。它具有低電壓(2.3~3.6V),極低的功耗,可編程輸出功率(-20~10dBm),高靈敏度(一般-109dBm),小尺寸(TSSOP-28封裝),集成了位同步器等特點。其FSK數傳可達72.8Kbps,具有250Hz步長可編程頻率能力,適用于跳頻協議;主要工作參數能通過串行總線接口編程改變,使用非常靈活。

圖1CC1000的簡化模塊圖

1電路結構

查看全文

水表集抄系統分析論文

摘要:討論了水表集抄系統低功耗設計中應考慮的各個方面并結合實踐經驗具體介紹了系統中主芯片、外圍電路和電源的解決方案以及軟件的設計思路。

關鍵詞:水表集抄系統采集終端低功耗H8/3834

隨著我國經濟的飛速發展以及水表“一戶一表”制的逐步實施,挨家挨戶人工上門抄表的模式已暴露出種種缺陷,越來越顯得與城市的現代化建設不相適應,采用集中水表抄表系統已經成為一種趨勢。水表集抄系統妥善地解決了水表抄表和水費管理問題,能夠對居民水區每戶的用水量進行集中抄錄,且具較高的可靠性和穩定性。由于實際使用環境的要求和現代電子系統的普遍取向,是否具備良好的低功耗設計是決定該系統能否成功應用和推廣的一個關鍵問題,因此對其研究和探討具有重要意義。

1水表集抄系統的基本結構

水表集抄系統主要由脈沖遠傳水表、水表采集終端、遠程抄表終端、掌上機、PC機五部分組成。系統結構圖如圖1所示。

(1)在每個單元放置一個采集終端,采集單元內居民水表的用水數據。因為采集終端和水表之間有一定距離,所以應采用具有遠傳功能的脈沖水表。

查看全文

結合射頻技術談論電子貨架標簽設計

目前,電子貨架標簽在我國仍處于發展初期,應用極少,并且多數產品還存在著信息更新的準確性差、功耗大等問題。為此,本文設計了一款電子貨架標簽,能夠提高信息更新的準確性,并有效降低其功耗。

1電子貨架標簽的總體結構

1.1標簽硬件組成

電子貨架標簽由控制單元、無線收發單元、顯示單元和電源4部分組成。控制單元采用低功耗單片機PIC16LF1934,無線收發單元采用CC2500射頻芯片,顯示單元為段式LCD,電源部分采用3V紐扣電池供電。

1.1.1控制單元控制單元選擇PIC16LF1934為控制器,它的電壓范圍為1.8V~3.6V,一方面降低了功耗;另一方面,與CC2500的工作電壓匹配,可以通過I/0口與CC2500直接相連,簡化了硬件設計。另外PIC16LF1934具有集成的LCD控制器,最多可以驅動96段的LCD,液晶可以與控制器直接相連,簡化了設計,同時能夠滿足標簽顯示要求。

1.1.2無線收發單元CC2500是一款低功耗的2.4GHz收發器,采用電池供電,簡化了因布置電源線帶來的不便,適合于標簽的使用。同時,輸出功率達+1dBm,滿足電子標簽無線通信的要求。

查看全文

無線通信技術處理技術研究

摘要:重點分析和研究無線通信技術在智能硬件中的低功耗處理方法,通過軟件處理技術來控制短距離無線通信系統在靜止狀態、空閑狀態、工作狀態、睡眠狀態等不同狀態下的功耗處理,不同狀態下的功耗降低可以使得短距離無線通信系統的整體功耗大幅降低,這點在智能可穿戴設備中尤為關鍵,功耗的降低不僅可以提高電池供電設備的續航時間,也提升用戶體驗與認同。

關鍵詞:無線通信;低功耗;休眠喚醒;智能硬件

主流的短距離無線通信技術包括Wifi、紫蜂(Zigbee)、藍牙技術(Bluetooth)、以及運行于ISM頻段的2.4GHz射頻(RF)與433MHz的RF頻段;這些無線通信技術各具優缺點,但是有一個共同的特點,既短距離無線通信部件工作時的功耗相對可穿戴設備、智能家居等智能硬件的其他部件的功耗來說是耗能最大的部分,一般來說短距離無線通信系統發射功率在20mAh上下,而智能硬件特別是可穿戴設備等除了無線通信電路外的其他電路的總功耗占比很小,也說是無線通信電路在正常工作下占用了很大的功耗。無線通信距離與發射功率息息相關,若是為了降低功耗而把發射功率降低則影響到通信距離與通信可靠性;然而在智能硬件中一般是傳感量的采集與上報,都采用定時上報方式,也就是系統大部分時間是工作在空閑狀態,故每次數據通信業務都是很短時間內完成,如果能將設備在等待時間里將無線通信部分的功耗節省下來,將大大降低智能設備的功耗。基于上述問題首先對智能硬件中的短距離無線通信電路的功耗進行分析與介紹,并給出現有技術中常用休眠方法,提出一種分時可中斷休眠的處理方法,最后通過實際產品應用驗證了該方法的可行性。

1功耗分析

如圖1所示為智能硬件的系統組成框圖,包括了傳感數據采集(傳感器)電路、主控電路、控制輸出電路、短距無線通信電路等,一般講由主控制電路定時去采集傳感器數據,并對采集到的數據分析后,通過控制輸出電路控制燈光、微型電機等設備,或者通過無線的方式上報所集的數據;因此可以將上述電路按使用時間分為長期使用、定時使用、按需使用三種,以上智能電路模塊中,主控電路可歸為長期使用的電路,參數采集電路歸為定時使用電路,而短距離無線通信電路與輸出控制電路則歸為按需使用。下面通過表1所列的數據,對在智能硬件中使用較多的幾款主流微型控制器與短距離無線通信芯片的功耗數據進行對比,通過對比可知,采用BlueTooth通信技術的系統在運行時消耗的電流近10mA,若是采用Zigbee通信技術的系統在運行時微控制器與無線通信消耗的電流則達到20mA以上;若采用WiFi通信技術的通信系統則消耗的電流更高,通常達到百毫安級;因此在智能硬件系統中特別是智能穿戴設備中,其電池容量普遍是在1000mAh以下的,即使以1000mah的電池供電,在無功耗處理的連續工作狀下,可供藍牙系統使用100小時,可供zigbee系統50小時,而可穿戴設備要求續航時間達到數天以上甚至是數月之久,顯然無法讓上述耗電電路一直工作。在智能硬件中無線通信電路成為設備能量消耗的核心,通常講在無線通信距離無法改變的情況下,僅通過選擇低功耗器件來降低硬件待機消耗[1]是無法根本解決,因此需要在軟件技術層面加以進一步優化功耗來解決。現有技術中對無線通信電路功耗處理的軟件方法分為兩種,一種是在MAC層上通過協議[2]上的優化來改善功耗,如通過CSMA載波監聽防止通信過度競爭與通信碰撞,或者減小通信包的冗余來減小能耗,受限于協議基本架構的不可變性,這種通過在網絡協議上進行優化而降低功耗的收效甚微。另一種方法是利用嵌入式系統的功率控制技術,這種方式當前最常用的方式是定時周期性休眠與喚醒策略[3],如圖2。周期性休眠喚醒圖在一個工作周期T時間內T0是深度睡眠時區,其占據整個工作周期T的80%以上,期間工作電流降低到微安級,待定時間到達后,喚醒系統進行數據采集與處理上報等工作,這個工作時間T1極短,但是工作電流達到數十毫安,待數據處理完畢,進入短暫的空閑時間T2后,系統重新進入低功耗的深度睡眠狀態。這種低功耗處理方式可以較好的處理具有一定時間周期的數據采集與上報系統中的功耗[4],這種系統一般是單向無線通信的工作系統,但是隨著用戶需求的增加以及技術發展,當今的可穿戴設備如應用于智能鞋服中的可戴設備即要求續航時間長又要求可以雙向實時無線通信,對于需要雙向無線通信的工作模式且對實時性要求較高的系統而言,周期性休眠喚醒方法顯然無法勝任更低功耗的處理要求。針對上述低功耗處理存在的問題,本文提出可中斷休眠喚醒方法,智能設備可以根據當前的硬件狀態選擇休眠的狀態,如一個穿戴在正在運動的人身體上的智能硬件,此時可根據運動狀態來啟動數據實時采集與上報的雙向通信模式,若是靜止則進入休眠狀態,若是長期靜止則進入深度休眠,而設備可以隨時由一個外部事件激活或喚醒。

2可中斷休眠喚醒

查看全文

工業遙控器

1.無線數傳模塊HAC—UP簡介

在我們所做的這款工業遙控器中,我們直接采用了深圳華奧通信技術有限公司的無線數傳模塊HAC—UP24。該無線數傳模塊基于FSK的調制方法,采用高效前向糾錯信道編碼技術,在信道誤碼率為10-2時,可得到實際誤碼率為10-5-10-6。HAC—UP具有低功耗及休眠功能。接收情況下,電流<10mA,發射電流<30mA,休眠電流<10uA,故非常適合于電池供電的產品。經實際測試,我們所開發的這款遙控器產品性能優良。

2.系統硬件組成

此款小功率遙控器有兩部分組成,其一是手持端發送器,另一是控制端接收器。手持端負責發送操作人員所發出的命令,控制端接收手持端的命令并執行相應的命令。

手持端采用電池供電,所以其功耗就顯得十分重要,是整個遙控器手持端的靈魂所在。基于此種原因,我們從硬件和軟件兩個方面實現其低功耗的要求。從器件原則上,我們一律采用低功耗的CMOS芯片,單片機采用的是低功耗的,低電壓供電的(3.6V),有完全掉電模式的,自帶看門狗電路的,自帶電壓比較器的,自帶鍵盤中斷電路的飛利浦單片機P89LPC932,低功耗的無線數傳模塊HAC-UP24以及其他一些外圍輔助電路。采用內部集成各種功能的飛利浦單片機P89LPC932可以減少電路板的面積,且有利于降低系統的功耗。系統組成框圖如下:

控制接收端與強電系統直接相掛接,因此各種干擾將會非常多,所以其可靠性與抗干擾性就顯得十分重要,它是系統能夠投入的基礎。為此,我們從硬件、軟件等方面下了大功夫。由于行車及電動葫蘆的滑行,實際供電電源會出現瞬時斷電的情況,故在電源引線上并聯了了大容量的電容進行續電,實踐證明,這一步非常重要。然后進行整流,濾波。由于工業現場的供電電源并不夠理想,干擾情況比較嚴重,故又增加了DC-->DC變換器提高電源質量。由于系統的輸出是驅動繼電器—接觸器系統,進一步控制電機的運行,因此必須進行弱電、強電系統隔離,我們采用日本惠普公司的光電耦合器TIP521-4。由于工業現場的干擾太大了,經常有脈沖干擾出現,因此不能采用使用下降沿鎖存的一系列芯片,比較74LS244。實踐證明,該類產品在使用時會出現錯誤。綜合上面所述,我們的產品結構框圖如下:

查看全文