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  • 智慧环保新概念平台化

    智慧环保新概念平台化

    计讯智慧环保平台是新一代信息技术变革的产物,是信息资源日益成为重要生产要素和信息化向更高阶段发展的表现,是经济社会发展的新引擎。 现今,环保信息化建设进入高速发展阶段。在此轮由物联网掀起的信息浪潮下,环境信息化被赋予了新的发展定义。以物联网为契机推进环境信息化发展,是促进建设生态文明,加快实现环保历史性转变的重要举措。推进智慧环保建设,是把环保现代化推向新阶段的战略举措,也是提升环保执法能力、加快节能减排的目标、提高公共管理服务水平的战略举措。 系统组成 系统架构 基础设施层:基础设施层是计讯智慧环保平台系统运行的基础,主要有设备有接服务器设备、网络设备、前段数据采集检测设备、等软硬件基础环境建设设备。 数据层:基础设施层是智慧环保平台系统运行的基础,主要设备有接服务器设备、网络设备、前段数据采集检测设备、等软硬件基础环境建设设备。 服务层:服务层是为上层应用提供应用支撑,基于统一数据服务提供的数据交换、GIS服务、认证服务、日志管理、系统接口等,为系统提供应用支撑。 应用层:应用层就是系统内的各项应用系统,设计包含智慧环保一张图系统、环保监管预警子系统、环境风险物质监管子系统、手机APP应用子系统与环保微信公众子系统。 接入与展示层:提供PC、移动智能终端、卫星应急指挥系统及指挥拼接大屏等接入层应用的信息入口,实现拼接大屏互动与数据共享。 平台功能 1.智慧环保一张图 计讯智慧环保平台基于GIS地图实现对环境(水、气、声)、污染源企业、地质灾害点、森林覆盖率、防汛指挥图、生态资源管理等环保要素的集中可视化展示和动态化图层筛选。实现形象直观、统一可视化的分析和展现,为环境保护工作提供全面、及时和准确的信息服务。 2.环境质量一体化监测监控平台 实现对污染源企业、水质监测点、噪声监测点、水质监测点、扬尘监测点、采砂船等进行实时监测、空间分布可视化和数据维护等。 3.环境事件管理系统 环境事件实现对公众诉求的收集、管理,实现对环境事件从上报到处理的全流程监管。主要包括公众诉求、随手拍、事件管理流程等模块。 4.巡查管护管理系统 通过对日常工作中的信息(包括日常巡查数据、日常管理数据、河道信息、水质数据、任务完成情况等)进行统一的收集、管理,实现对日常巡查管护工作进行有效的监督。 5.数据分析与研判子系统 通过对系统中基础的数据(包括水质量、大气质量、事件、环境任务等数据,)进行整理分析,生成各类相关性分析图表,直观展现任务完成结果。统计分析结果可作为领导检查、指挥分析、政府报告的数据来源。 6.环境风险物质监管子系统 通过各类监测仪器采集基础数据,包括水环境数据、大气环境数据、扬尘数据、地质灾害点数据,污染源企业数据等,进行存储、整合、管理,实现灵活的调用、分析。 7.生态资源监管系统 生态资源监管系统主要包含两部分:1、生态资源监管,用于对监控区域内的水资源、生态资源、矿藏资源(如:对采砂、采矿的时间、轨迹进行监管);2、森林防火监管;该系统可以有效的对监控区域的生态资源进行实时监测,通过数据、行驶轨迹、视频以及图像形式进行展示。 8.环保监管预警子系统 计讯环保监管预警子系统主要为管理员提供监管企业或者其他监管区域配置预设报警信息,查看报警信息以及实时监控。主要实现功能包括监管资源管理、预警管理、预警设置管理、实时监控等。

    时间:2020-05-04 关键词: pc 管理系统 webgis地图

  • 智慧路侧停车管理系统的应用优势介绍

    智慧路侧停车管理系统的应用优势介绍

    城市停车难一直都是智慧城市建设中的顽疾,哪里有车位、怎么快速找车位、怎么杜绝黑收费、乱收费的现象也长久困扰着广大市民。市场的需求推动停车行业进入一个全新的时代,智慧路侧停车管理系统已经在很多地方得到应用。各地开始陆续采用新的管理模式进行车辆管理,综合智慧路侧停车管理将渗透到我们的生活中。 智慧路侧停车系统让停车变得高效、简单 自智慧路测停车系统实行以来,获得了许多市民的支持和拥护,“停车入位、停车付费、违停受罚”的理念逐渐成为社会共识。围绕路侧停车系统,可以总结出其以下几点优势: 1.以“路内+路外停车”为核心,围绕城市路侧停车资源,扩展延伸充电、立体车库、城市诱导、共享停车等服务,实现城市停车业务全覆盖。 2.结合各类技术的优势,因地制宜,打造综合解决方案,完美覆盖垂直式、倾斜式、平行式多种泊位,实现路侧停车收费管理稳定运行。 3.利用泊位运行及收费人员数据进行综合比对,建立收费管理人员能力模型,评判管理运营难度与人员能效比,监控运营漏洞,优化人员配置,压缩运营成本。 显而易见,智慧路侧停车普及到一定程度,困扰广大车主的停车难、停车收费乱问题,必将迎刃而解。有了智慧停车APP的帮助,车主找车位、缴纳停车费的过程,也变得更加简单、轻松。 高位视频设备加快推广进程,成为主流应用 细数历来专用于城市路侧停车管理的设备,其中包括POS机、咪表、车牌扫描PDA设备、地磁、视频桩等,而随着人工智能等技术获得长足发展,更加智能、更加精细的应用技术——高位视频技术出现了。 高位视频技术是继咪表、手持终端PDA、地磁、视频桩后的全新第五代智能化停车管理技术,在科技创新与实际应用效果上均有很大的提升。 与POS机、矮桩视频收费设备相比,高位视频不仅对车位的覆盖率更高,且不容易受到人为破坏,维护成本低。从识别率和智能化的角度来说,高位视频采用当前全球先进的人工智能图像识别技术,突破了路侧停车在极复杂场景下车牌识别的问题,有效避免感应不准确、无法识别收费、不能解决跨位停车等弊端,对城市景观影响降到。 目前,多地陆续开始规划高位视频设备的落地使用。比如,根据朝阳区交通委近期透露,2020年朝阳区将深化路侧停车改革,完成覆盖5983个停车位的高点视频设备安装,基本实现全覆盖。 除北京外,上海、广州、深圳、福州、郑州、成都、石家庄、邯郸、张家口等十余个城市均有商用落地,高位视频已成为路侧停车的主流技术。 结语       政策的驱动和市场的需求推动了路侧停车系统智能化升级,高位视频技术的出现也为城市综合治理提供重要的技术支撑,为广大市民出行停车提供了便捷、高效的解决方案。未来,随着人工智能、大数据、物联网等技术创新发展,智慧路侧停车系统将更加完善。

    时间:2020-04-29 关键词: 视频监控系统 管理系统 停车系统

  • 基于RFID的物联网技术在物流仓储管理系统中的应用介绍

    基于RFID的物联网技术在物流仓储管理系统中的应用介绍

    随着仓储物流快速发展,仓库管理的物品数量在不断增加、出入库的次数频繁,仓库管理作业也已十分复杂和多样化,传统的人工仓库作业模式和数据采集方式已难以满足现代化仓库管理要求。需要进行快速、准确要求。自从开始推行“带托运输”后,加快了标准化托盘的普及。RFID技术进行智能自动识别采集信息,RFID托盘物流运输开启“智慧物流”大门。 有了RFID技术的加入后,就打开了“智慧物流”的新世界大门。RFID技术和托盘的相结合,不仅方便对托盘本身的流通与使用进行实时追踪管理,如:租赁、回收、维修、保管等。另外,还实现了对托盘载货的可视化监控,从而大大促进了物流管理中信息采集的自动化水平,保证了货物在运输过程中的安全,提高了物流效率并降低成本。 什么是“带托运输”? “带托运输”是指货物按一定要求组装在一个标准托盘上组合成为一个运输单位并便于利用铲车或托盘升降机进行装卸托运和堆存的一种运输方式。“带托运输”已成为全球公认的与集装箱运输、载驳运输并驾齐驱的三种联运方式之一。有调查显示,美国80%的商品贸易由托盘运载,欧盟商品贸易由托盘运载的比例则超过80%,日本已达到77%。 目前我国标准化托盘共计3.16亿,租赁托盘1700万片,同比增长16.4%,增长速度快,增长空间广阔。广东省作为物流大省,2016年,广东省社会物流总额197324.695亿元,占全国比重8.6%;社会物流总费用为11773.95亿元,物流总费用占GDP比例14.81%。通过托盘标准化、租赁化、共享化,能够有效降低物流费用。 由此可见,托盘标准化的道路不可逆,托盘租赁的发展也在齐头并进,而托盘共享更适应时代的要求。通过盘活社会存量物流载具的方式,以共享经济为导索,连接托盘制造商、托盘租赁商、物流企业、制作商的资源,提供一个协同合作达到共赢的发展机会,在降本增效上有非常广阔的发展空间。 RFID技术赋予标准化托盘全球唯一“身份证”信息,实现托盘信息化单元的入口,大大提升了供应链的协同效率,是推进现化化供应链创新的重要技术手段。在托盘管理中,托盘可以重复使用,RFID电子标签也可被反复读写,大大降低了成本。托盘上的电子标签记载着托盘的物品编码,并且通过网络把托盘所载货物的品名、数量、体积、重量、发货地址、收货地址等相关的重要信息都存进数据库。从出发地到目的地的运输过程中,可以通过超高频RFID读写器读取RFID标签,随时检索需要的信息,并上传托盘以及所载货物到达的位置信息。 由此可以看出,通过RFID技术和托盘管理相结合,可以实现直接对货物追踪,确保货物安全,有效解决对托盘跟踪。RFID技术实现托盘定位回收、管理、结算智能化,降低经营成本;促进“互联网+”高效物流的发展;加快形成开放共享、高效便捷的智慧物流新生态。物流仓储管理系统利用RFID技术来自动采集物品的信息,将采集数据上传到后台系统,对供应链中各环节的信息进行自动识别。基于RFID的物联网将在全球物流仓储范围内从根本上改变对物品生产、运输、仓储等各环节流动监控的管理水平。

    时间:2020-04-29 关键词: RFID 物联网 管理系统

  • 如何选择合适的超市收银管理系统

    如何选择合适的超市收银管理系统

    很多商户老板对于超市收银管理系统都没有太多的了解,故此,面对各个品牌的收银系统也是一脸地懵。那,超市收银管理系统怎么选?下面给大家提几点建议: 超市收银管理系统怎么选 1、选择可试用的超市收银管理系统 市面上的收银软件无外乎三种,免费的、收费的、先试用后付费的。在这三种收银软件中,建议选择先试用后付费的。首先免费的,各项功能是否能正常使用都无法得到保障,并且一旦出现数据丢失的情况,后果是难以挽回的。而收费的收银软件,因为软件的侧重点有所不同,收费的收银软件是否适合商户的超市收银软件系统的需求,让商户优先掏钱购买,显然也是不合理的。而中仑收银系统,可以免费试用30天,然后再决定要不要续费,可以来说是非常合理的了。 2、软件可操作性强,易上手 对于收银员来说,由于其岗位流动性比较高,且普遍受教育程度较低,因此收银系统势必须易上手,可操作性强。否则就会产生不必要的培训成本,这对于小本经营的超市来说,无疑是徒增经营成本。 3、完善的售后服务 而作为收费收银系统所具备的售后服务功能,主要是帮助我们商户在使用软件的过程中,解决一些因对软件功能不熟悉或者是软件本身存在的一些小问题所导致的软件使用的问题。我们知道软件是一直在迭代和更新的,所以出现一些小问题在所难免。能够在问题出现以后,迅速反应并积极去解决,相信这样的售后服务是每个商户都希望所能拥有的。 随着网络化和智能化的趋势发展,零售行业也在不断地转型升级。许多没有安装收银系统的小超市也逐渐意识到,是时候需要借助收银系统来对超市进行管理了。而超市收银管理系统怎么选,希望这篇文章能给予一些帮助!

    时间:2020-04-26 关键词: 管理系统 超市收银台

  • 选择一款合适的超市收银管理系统软件需要注意哪些问题

    选择一款合适的超市收银管理系统软件需要注意哪些问题

    创建超市,不仅地点选择很重要,同样的软实力也很重要。那,如何挑选一款合适的超市收银管理系统软件呢?往下看便知了。 一、如何挑选一款合适的超市收银管理系统软件 一款好的超市销售管理系统,可以帮助销售部门提高工作效率,帮助超市工作人员利用计算机对超市的有关数据进行管理、输入、输出、查找等有关操作,使杂乱的超市数据能够具体化、直观化、合理化等。 二、超市收银管理系统软件必备功能有哪些 一款好的超市管理系统,必须有哪些基本功能呢? 首先,最基本的要求,需要做到支持pos前台销售,包括支持彩色pos机和黑白pos机打印。 第二,支持会员卡的管理,这包括折扣卡和储值卡的管理,其中会员卡本身支持条码卡,磁卡,ID卡,IC卡。 第三、提供商品拆分和捆绑销售。整箱商品可以拆零销售,反之亦然。 第四、支持pos58小票打印,客户显示屏,条码打印机,电子秤,条码枪。 第五、支持多种结账方式:现金,信用卡。 第六、支持连锁店管理。 第七、支持断网收银功能,各个pos端能单独收银。 第八、完整的供货商管理和客户综合管理。 第九、简单使用的库存盘点功能。 第十、支持生鲜货品的电子秤条码管理。 第十一、提供强大的条码标签,商品标价签打印功能。 第十二、支持多种刷卡设备:磁卡读写器,IC卡读卡器,ID卡读写器。 第十三、简单明了,但不失详细的销售小票打印。 如何挑选一款合适的超市收银管理系统软件? 有需求了解的朋友不妨参考一下上文所说的,希望能帮得上忙!

    时间:2020-04-26 关键词: 管理系统 超市收银台

  • 电池管理系统提供保障

    电池管理系统提供保障

    大家知道什么是电池管理系统?有什么作用?人们对生存环境的持续关注促使了清洁型能源的发展,随着清洁能源在生活中的不断普及,电动汽车呈现了快速增长的趋势,并逐渐取代现在流行的燃油车,甚至出现了一些电动货车。 纯电动和混合动力汽车市场正在快速增长,由于特斯拉等电动汽车品牌的推动,纯电动汽车(EV)和混合电动汽车(PHEV)将成为未来汽车工业的重要部分。根据GVR(Grand View Research)公司的调研,受政府退税,补贴政策的影响,到2025年,全球电动汽车市场将达到460亿美元 最近,法国宣称从2040年开始法国将全面停止出售汽油车和柴油车,此前德国也提出到2030年禁售燃油车的计划。挪威是世界上最大的石油生产国之一,为了在2025年之前禁用燃油汽车,挪威政府降低了购买电动汽车的增值税。其次,政府提出了电动汽车不收取高速公路过路费,允许使用公交车专用车道,提供免费的充电桩等政策。 此外,印度宣布到2030年市场上只能销售电动车;英国宣布从2040年开始禁止销售新的汽油车和柴油车,至少已经有10个国家宣布了燃油车禁用计划。越来越多的电动汽车推出市场,但要想打破以燃油车为主的汽车市场,动力技术还需要不断提升。作为开发设计人员,开发一个可靠的,高效的,适应性强的电池管理系统(BMS)是其中的关键。 本文将深入研究电池管理系统中的一些电力电子元件,它们是保证动力系统稳定,安全的关键部件。 •电池管理系统(BMS)-- 电动汽车和混合动力汽车的关键技术•电池管理系统可以被认为是电池组的“大脑”,主要负责确保电池在安全状态下工作。锂电池是纯电动汽车和混合动力汽车的理想储能方案,它具有轻便、高能量密度、低自放电和记忆效应等性能。 •但锂电池方案也面临一些设计问题: 1.锂电池放电产生的过热问题 2.低于容量的5%会产生容量衰减 •电池管理系统可以被认为是电池组的“大脑”,主要负责保护电池不在安全状态下工作。电动汽车的主要电能储存技术是锂离子电池。轻便、高能量密度、低自放电和记忆效应已经将该技术用于EV、PHEV的理想解决方案。然而它们面对的一个关键设计问题。 •电池类似于小型炸弹,为确保其使用者的安全和可靠,电池需要严格管理。电池的充电和放电是通过无法检测的化学反应完成的,在这个过程中,热量起着根本性的作用;众所周知,当热量增加时,导体电阻增加,反之电阻降低。 •电就像水一样,当密封起来时,它是静静的,不流动的;一旦出现一个通路,它会流过阻碍最少的路径。 •同样用水作类比,把电池的单元看作是给城市供水管网供水的蓄水池。在每个蓄水池进出口位置的调节阀用来调节水压,保证低压时可以给所有的蓄水池供水,高压时不能涨破水管。 •为了调节电池单元的能量流动,电池管理系统中,每个电池单元配有两个场效应管,分别用来做充电和放电控制开关,根据电池的荷电状态、电压和温度条件选择充电或放电。电池管理系统通过脉冲,打开和关闭这些场效应管。因此需要高隔离变压器将控制电路电源部分隔离。Pulse的ph9185.xxxnl系列具有高的绝缘特性,可以有效进行控制电路与电源部分的隔离。 •EV、PHEV汽车中电池管理系统的三种方法 •1.电压 电池管理系统是负责监测每个电池的电压状态,避免电池出现过压或欠压,造成电池出现引起热击穿失效。因此保持电池单元电压的一致性是至关重要的,电池管理系统采用均衡充电技术调整不一致的电池单元。为了实现均衡充电,BMS系统采用传感器检测每一个电池单元的电压的升降,通过采集得的电压信号判断电池电压是否在标准范围内。普思电子的PA4334系列电感,可以完成电压的采集工作。 •2.温度 电池管理系统也负责测量电池组的温度。如果检测到过热情况,BMS系统会通过停止恢复性充电或减少电池包的放电的方式将单个电池单元的温度控制在安全的操作范围。 •3.荷电状态(SoC) 电池管理系统的另一个重要的能量管理功能是确定电池的荷电状态(SOC),确保所有电池都均匀放电,并防止放电低于阈值电压,导致永久性的降低它们的容量。电池管理系统通过通讯方式接收每个电池单元剩余的电量,进行库伦计算。为保证数据的及时和准确传输,保证通讯系统的安全性和抗干扰性能电子器件是十分重要的。Pulse的HMU2102NL实现了通讯系统的安全隔离信号的抗干扰,它通过菊花链架构可以支持多组串联,实现同时监测上百个电池单元。 •锂电池储能是通过电解液,持续的将从阳极置换出的锂离子移动到阴极完成的。理想充电方式是恒流恒压充电,在充电过程中需要使用高电流电感器限制电流变化率和消除对充电电流纹波。Pulse的PA434XNL系列可实现这个功能。 •一个好的电池管理系统的价值 总的来说,电池管理系统是确保电能存储系统安全高效地运行。对EV、PHEV产业最重要的问题是证明电动汽车越来越好。 一般来说,汽车是很复杂的,有些司机并不真正了燃油汽车的工作状态。但大多司机可以轻松的了解电动汽车和插电式混合动力车的工作状态。这归功于电气工程师和设计师们通过创新力的磁性元件,有效地评估和控制每一个电池的性能和健康状况,并将这些数据整合成一个强大的电池管理系统,使电能存储系统更安全、更耐用。以上就是电池管理系统的保障解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-05 关键词: 电池 新能源汽车 管理系统

  • 创建一个集成且不显眼的糖尿病管理系统

    创建一个集成且不显眼的糖尿病管理系统

    世界卫生组织(WHO)指出,全球有4亿多人患有糖尿病,自1980年以来,糖尿病人数几乎翻了两番。在这些数字的背后,真正的悲剧是糖尿病可能导致严重的健康并发症,如失明、中风、下肢麻木和截肢、心脏病发作甚至死亡。 测量和监测是对1型糖尿病和2型糖尿病有效管理的关键。典型的和传统的测量技术都需要使用血糖仪(BGM)。市场为1型和2型糖尿病患者提供的另一种技术选择是连续血糖仪(CGMS)。连续测量的优点很多,比如使人们更多地了解人体,以及血糖如何在一段时间内随着进行各种日常活动(如体力活动、饮食甚至睡眠)而不断变化。随着持续而非离散地更多地了解人体的行为,可进行相应的治疗和改善。 由于这些仪器通常在皮下测量间质液,直到最近,还需要定期校准血液,即需要老派的戳手指。然而,随着技术的进步,一些CGM现在无需对全血进行校准。 连续血糖监测系统的微电子性质通常是相同的,仅有少数关键的例外。而且,这些设备通常是穿戴式的,因此尺寸问题意味着需要更高的集成度和有效的电源管理,以提高所用半导体器件的最佳能效水平。 除了测量和监测之外,用于胰岛素输送的技术也在推进,闭环系统将连续监测与通过所谓的人工胰腺输送胰岛素相结合。这为数以百万计的糖尿病患者带来了更好、更方便的医疗保健以及更乐观的长期前景。 测量血糖水平 传统的BGM可以在药房或任何药店连锁店购买。使用附带的刺血针装置(非常小的细针)刺破手指,流出一小滴血,把这滴血接触插入血糖仪的试纸条。 当血液样本与试纸条发生化学反应时,通常会向血液样本施加一些AC或DC激励电压或电流。结果由数据转换器读取。短暂等待微控制器完成计算后,最终的血糖水平将在屏幕上显示。 图1.简化的血糖仪(BGM)框图 更先进的血糖仪含蓝牙低功耗联接功能,用于将这些离散的血糖结果传输到智能手机,智能手机通常运行支持云联接的应用程序。结果被存储,并且家庭成员或护理人员可以立即查看或用于以后查看,以改善治疗效果。 连续血糖测量 现在,连续血糖仪(CGM)的系统架构通常将模/数(A/D)和数/模(D/A)以及输入、输出功能集成到单片硅中,通常是定制专用集成电路(ASIC)模拟前端(AFE)或专用标准产品(ASSP)。在一个小的晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)中结合1个蓝牙低功耗(BLE)和微控制单元(MCU),如RSL10,对用户而言,这有助于解决挑战,使长期穿戴的设备变得尽可能不显眼和实用。 除了电路之外,另一个影响尺寸的主要因素是所需的电池。例如,在手持式BGM中,通常使用一个或两个AA、AAA或AAAA电池。这些对于CGM而言太重且太大,因此,电池的尺寸和化学性质通常决定了纽扣电池的外形尺寸。为了切实可用,必须审慎管理系统电源。峰值电流和总电流必须最小化,因为从纽扣电池获得的最大电流远低于AA电池可提供的最大电流。另一个考虑因素是放电曲线。例如,如果使用氧化银化学电池,它们通常会产生最大1.55V的电压,使用寿命降至1.2V。如果使用二氧化锰化学电池,则额定电压为1.5V,使用寿命降至1.0V。 胰岛素输送:注射器 胰岛素以往是在需要时使用临床级注射器和针头自行注射,就像在医生办公室接受注射一样。现在有很多种胰岛素已经上市销售。快速、短、中、长效类型的胰岛素可以单独注射或根据需要混合使用。 最近,皮下注射的替代品已经进入市场。一种替代方法是喷射式注射器,其以细流将胰岛素输送并进入皮肤。另一种是注射器笔,它通过一根超细针头更自动地分配胰岛素。便利性和舒适性大大提高,同时还能减少注射恐惧感。 图2.智能注射器笔图 这些替代设备实际上更趋于机电化和“智能”,就像传统的血糖仪一样。笔的设计采用微控制器和蓝牙低功耗无线电,目的是捕捉和报告离散的注射时间、注射量等等。 胰岛素输送:泵 胰岛素泵可精确控制1型和某些2型糖尿病患者的胰岛素输送,但更常见的应用是针对1型糖尿病患者。这些泵是方案的关键部分,最终在“闭环”系统即人造胰腺中发挥作用。连续测量血糖,采用胰岛素泵接收这数据的系统,再加上适当的输送控制和算法,创建出人造胰腺,这是糖尿病管理的圣杯。 使用CGM代替多次刺手指,这是一种利用连续数据而不是几个离散数据点的更好的测量方法。同样,能消除一整天低血糖和高血糖是一种改进。所谓的人造胰腺意味着患者不再需要担心夜间低血糖、睡眠期间低血糖水平或测量、注射的频率。这可以极大地改善他们的健康、生活质量,还可能延长寿命。 图3.简化的胰岛素泵系统图 可以想象,采用自动输送胰岛素需要系统的安全性、可靠性和准确性,所以设备制造商对技术、系统和元器件供应商的选择至关重要。 构建人造胰腺 图4.人造胰腺图 虽然人造胰腺都是被戴在身上或附着在使用者的皮带上,但是它们的物理设计有很大不同,所示架构描述了最常见方案利用高度集成的定制ASIC,含所有模拟前端(AFE)模块、电源管理、MCU或控制模块以及一个集成的蓝牙低功耗无线电以帮助通信。所有系统都包括某种类型的胰岛素储存器,提供适当驱动器机制的泵或致动器系统,通过皮下针头输送胰岛素的导管或套管系统,以及各种类型的传感器(运动、压力、温度、血糖)。离散或未联接的测量系统的主要区别在于连续和闭环反馈。 除了血糖传感器以外,还可以使用几种传感器如用于人体穿戴设备的低重力加速度计和温度传感器来监测活动水平,以改进剂量算法。这些传感器持续提供有关身体运动和外部环境的信息,同时还提供有关血糖水平的连续信息。人工智能(AI)可用来预估所需的近期和中期胰岛素治疗。 大多数系统使用蓝牙低功耗与联接到云的智能手机进行通信。但是,有些人使用无外设的随身携带的Pod与单独的控制系统或有时称为“个人设备管理器”(PDM)的系统进行通信。在这些情况下,PDM用于用户交互,并可用作开环(非闭环)控制系统。PDM也是通常通过Wi-Fi或LTE提供云联接的功能。 通过云联接,护理人员可收到通知和关联。此外,通过云计算,可从大数据分析和人口管理获得更多的功能。 在某些情况下,除了IC集成以外,甚至无源器件也与高度集成的半导体ASIC集成在先进的3D混合模块中。这是尺寸、重量和性能优势的真正体现。 蓝牙低功耗无线电选择 回到对纽扣电池运行和低功耗工作的需求,诸如安森美半导体的RSL10蓝牙®5认证的无线电系统单芯片(SoC)之类的器件可提供适当的选择方案,实现与人造胰腺方案的通信。RSL10经嵌入式微处理器基准协会(EEMBC)验证,能够提供业界最低的功耗,且最近获得了用于植体/生命攸关的医疗应用的认证。它特别适用于超低功耗电池供电的设备。它使用Arm®Cortex®-M3处理器和安森美半导体的LPDSP32数字信号处理器来提供所需的强固性以支持复杂设计。板载384KB闪存和160KB RAM为用户提供灵活的编程选项。RSL10还为蓝牙低功耗协议栈提供机会,并具有开发固件空中升级(FOTA)应用程序的能力。 图5.RSL10系统框图 RSL10的一个鲜为人知的好处是,安森美半导体的蓝牙低功耗知识产权(IP)可重用于超低功耗的定制ASIC,从而满足涵盖各种传感器和传感器接口的需求。由于测量系统和胰岛素输送系统中独特的数/模(D/A)和模/数(A/D)转换很常见,因此几乎总是需要定制。例如,在胰岛素输送系统中,可能仅需要蓝牙低功耗传输,从而减少了基带RF和控制器成本。许多应用都是大体积或可能是一次性的,因此基于硅尽可能高能效以节省成本和尺寸是关键。 糖尿病分类 糖尿病有两种主要分类:1型糖尿病和2型糖尿病。1型糖尿病是由于人类免疫系统无法在胰腺中产生足够的胰岛素而导致,可通过父母遗传。产生胰岛素不足的患者通常需要注射胰岛素才能生存。2型糖尿病是其他因素导致的,例如肥胖、活动/锻炼水平低、胆固醇和血压高。2型糖尿病是由于人体无法适当使用天然产生的胰岛素而导致。

    时间:2020-02-22 关键词: 糖尿病 管理系统 who

  • 基于Disware的WSN数据管理系统设计原理

    ;;; 传感器网络数据管理系统从网络体系 ACT4088的层次上和系统功能上来说也是一种传感器网络应用系统。目前大多数传感器网络数据管理系统采取分布式查询处理方法,将部分查询处理功能放到查询相关的节点上实现,然后将查询结果发送到中心节点,并在回送过程中进行局部查询优化处理以减轻网络通信量。然而在设计应用具体化的传感器网络数据管理系统时仍存在一些挑战,如节点的存储资源有限导致无法设计复杂的通用型系统,底层通信体系和操作系统的异构性和不兼容性问题,数据管理系统应用发布的不灵活性等。;;; 采用移动Agent技术能够有效、灵活地实现传感器网络分布式数据处理功能。遁过Agent的迁移将数据查询处理“打包”带到与查询相关的具体节点上,在传感器节点上执行查询任务处理,并通过与相关节点上的Agent进行交互,实现部分聚集运算,再将运算后的结果传递到终端进行汇总处理,这样的查询Agent的代码可以根据查询任务的需要动态生成,既简单又适应应用需要,因而大大降低了对节点存储能力的要求。同时通过网内的动态分布式处有效降低了查询的数据传输流量,延长了络的生命周期。由于移动Agent可以携带查询任务处理代码动态地发布到网络节点上去执行,也便于查询处理程序的部署,也使得数据管理系统的设计可以根据用户的需求来灵活的改变。;;; 中间件技术可以为传感器网络数据管理系统提供跨操作系统的标准开发接口,既有利于数据管理系统开发的标准化,对上层应用屏蔽了底层设计的复杂性,也有利于实现数据管理系统的可移植性和系统兼容性。;;; 南京邮电大学计算机学院无线传感器网络研究中心结合移动Agent技术开发了一个移动Agent中间件DisWare,该中间件屏蔽异构操作系统TinyOS和MantisOS的差异,提供了统一的应用开发编程接口。

    时间:2019-04-18 关键词: 数据 原理 管理系统 总线与接口 disware

  • 农区灌溉管理系统解决方案-安控SCADA系统

    农区灌溉管理系统解决方案-安控SCADA系统

    一、系统概述据国家的“十一五”规划,建设社会主义新农村势在必行。农村灌区信息化建设是水利信息化建设的重要内容之一,水利部近年来也给予了高度的重视,先后制定了《全国灌区管理信息系统建设规划》等一系列标准及规范。根据规范,要求充分利用现代信息技术,深入开发和广泛利用灌区管理的信息资源,为灌区管理部门提供科学的决策依据,提升灌区管理的效能。以此为契机,从2003年起在全国范围内开展了大型灌区信息化建设试点工程,国家每年都要投入大量的建设资金。二、技术难点*环境潮湿。控制器安装现场地处灌溉区,空气潮湿,容易腐蚀设备。*供电不稳定。农用电受供电基础设施的影响,供电不稳定,对RTU要求高。*自动化基础薄弱。自动化刚进入农村市场,自动化基础薄弱,对工程实施、后续可维护性要求高。三、解决方案ECHO SCADA 5000系统是真正的分布式数据采集与监控系统。系统上每一台计算机都是一个独立的节点,每个节点独立执行系统初始分配的任务。这种结构的优点就是不会因为一个节点的离线而影响整个网络的运行。ECHO SCADA 5000系统通过客户机/服务器模式进行节点对节点的通讯,是网络上的节点共享数据。ECHO SCADA 5000系统再广域网上运行时一样,远程访问不同位置上的节点就如同访问本地局域网上的节点。1、使用产品 Super32-I。*采用先进的32位芯片,嵌入式实时多任务操作系统。 *符合IEC61131-3标准,支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种编程语言。 *支持不大于30点的I/O信号数据采集、逻辑和过程控制等功能,有多种控制器类型可选,满足用户的不同需求,也可根据用户需求对IO数量配置进行定制。 *支持Modbus RTU/ASCII/TCP 、DNP3等通信协议,具有RS232、RS485、Ethernet等通讯接口。 *电源、信号输出输入端均采取隔离保护,并与主控电路隔离。 *看门狗及数据掉电保护功能,可长期保存设定参数及历史数据。 *工业标准设计,DIN导轨安装结构,方便现场安装及内部硬件组态。 *元器件采用优秀的工业级产品,经过严格的测试和筛选。 *工作温度-40~70ºC,工作湿度5~95%RH,适应各种室外恶劣环境。2、通讯模式3、系统功能*提供多种硬件接口,通过这些接口可连接符合该接口规范的DCE设备。*DNP3协议。支持常规轮巡、应答,同时可设置为逢变自报。*防水等级达IP65。*数据采集器保存历史数据。*实时监测流量、压力、控制闸门开度。*曲线查询、报警查询、历史数据查询。*定制报表,定制输出。*多种数据接口。4、应用效果评估农业灌溉SCADA系统的运行,节约大量水资源的同时,也大大提高了农业生产效率,为社会主义新农村的建设做出了贡献。

    时间:2019-04-16 关键词: 系统 解决方案 管理系统 总线与接口 农区

  • GPRS农业排灌用电信息采集管理系统———GPRS农业排灌用电信息采集管理系统

    GPRS农业排灌用电信息采集管理系统———GPRS农业排灌用电信息采集管理系统

    概述: 为了落实国网公司“新农村、新电力、新服务”农网发展战略,国网公司确定实施新农村电气化工程,全面推进新农村电气化建设,并决定在华北地区率先建设和改造农业排灌电网,实施“井井通电、户户持卡”工程。经过近两年的系统化建设,农业排灌计量系统在农业排灌和农业生产中得到了广泛应用,为农业排灌生产带来了诸多便利。华北某市为传统农业大县,境内现有排灌机井6341眼,排灌类农业配变3238台,总容量134825kVA,承担着全市20个乡镇的农排任务。自2007年该市推广使用农业排灌计量管理系统以来,排灌机井管理得到了明显好转,不仅降低了农业排灌线损,还有效缓解了在实际操作过程中存在的供用电双方矛盾,使农业排灌机井实现了规范化、科学化、精细化管理,实现了企业经济效益和社会效益的双赢。 随着农业排灌用电管理系统建设的深入,部分先行的省市已经基本完成了排灌电网的线路改造和设备更新,“一井一表,抄表到井”的计量管理模式也已初见成效。农电的工作重心也由对农业排灌电网的建设与改造向高效规范的用电管理系统的建设转移,这对农业排灌信息化提出了更高的要求。由于各个机井分散,农业排灌用电具有点多,面广,线长的特点,同时农业排灌设备通常在环境复杂的地区安装与使用,这也给电力部门的用电信息采集与管理带来很大的困难,目前排灌计量管理系统采用手持采集器到现场挨个采集数据,再集中录入的方式,随着用户数量迅速地增加而面临诸多困难,集中表现为:1、实时性差,不能及时有效地监控现场电卡表及用电设备的使用状况。2、效率低下,农电工将现场数据采集后再集中到管理中心花费大量的人力物力。3、出错率高,由于人为因素,现场数据不仅无法及时采集分析,而且容易出错,为管理带来隐患。4、报警失实,现场用电异常或用电设备故障不能及时将报警信息发送至管理中心,为事故恢复带来很大的影响。5、防盗手段落后,无法建立远程防盗体系,现场设备遇窃无法及时预警。 为解决以上难点,厦门瑞申公司专门针对农业排灌用电系统精心研制出RS5011系列农业排灌无线用电信息采集管理终端。产品集预付费电卡表参数采集,现场环境监控,用电异常远程报警,现场开关远程分合闸控制,防盗告警,无线远程通信为一体,为农业排灌站用电信息的远程管理和决策提供了有力的技术手段。 综上所述,农网初步建成的农业排灌用电管理系统需要尽快引进用电信息远程采集管理体系,让这项利国利民的民心工程真正做到高效有序运行,并在农业排灌生产中发挥更重要的作用。系统组成: 本系统由带系统软件的主站、瑞申RS5011电力远程抄表终端、预付费电卡表组成。手持终端是本系统的补充,在系统出现意外时进行人工抄表。1、 主站:运行集中抄表系统的计算机(服务器或PC机)称为主站,主站通过GPRS网络与瑞申RS5011电力远程抄表终端连接。主站要配置一个固定的IP地址和互联网出口。2、 瑞申RS5011电力远程抄表终端:收集预付费电卡表数据传送到数据中心,它连接主站和预付费电卡表。3、 预付费电卡表:计量并显示用户的用电情况,将用电信息传输到瑞申RS5011电力远程抄表终端。这三个主要的组成部份是相互关联的主从关系。 (系统拓扑图)一、RS5011G电力远程抄表终端介绍: RS5011G GPRS电力远程抄表终端是厦门瑞申科技有限公司为实现多功能电能表的采集和远方传输控制而精心设计的工业级产品。终端由工业级手机模块和32位高速单片机系统两大部分组成。该终端利用中国移动的SMS(短信息业务)及GPRS(通用分组无线业务)技术,采用点对多点的方式实现对带通信功能的电能表的数据远程无线传输控制,通信范围广,传输稳定可靠。 终端采用国内外最先进的微电子技术、工业控制技术和嵌入式软件技术,同时,在严格遵循有关的国际标准和国家标准的基础上,充分考虑了我国电力工业用户的实际运行状况。它具有采集精度高、存储容量大、兼容性好、抗干扰能力强、安装使用方便、外形美观等特点。是配合电力系统“厂网分开、竞价上网”的商业化进程、建立电力市场计量计费系统的理想产品。经过不断的完善,广泛使用于全国的变电站、电厂和大型工业企业。产品特点 :◎采集传输控制一体化,提高了系统可靠性,有效降低成本;◎完善的GPRS通信机制,上电后自动登入GPRS网络,掉线自动重联;◎终端采用双电源设计,通信模块独立供电,确保终端不死机;◎采用超低功耗高性能的嵌入式处理器,保证电能计量精度;◎内置大容量FLASH存储器,数据自动采样存储(存储方式可设定),支持历史数据检索;◎终端电磁兼容性能优良,且具有较强的温湿度自适应能力;◎宽电压范围设计使其具有更高的可靠性,更加适应工业环境;◎异常事件主动上报,可及时发现和解决故障。不但支持GPRS网络上报后台,并支持短信方式报告指定手机;◎全新的维护概念,支持当地/远方软件的在线升级;◎支持常用电表通讯规约 ,如DL/T645-1997 、DL/T645-2007等;产品功能 :◎支持多种电源接入方式(DC5-26V、AC85V~265V);◎自动读取电表常用数据(四费率正反相有功、无功电量,瞬时功率,电压、电流、功率因数等);◎支持4路开关量输入(电表箱箱门检测报警、电源异常检测报警);◎支持远程限电拉闸控制(自带继电器控制输出接点);◎支持远程防窃电功能(选配);◎可同时接入多路485电表或多路机械式脉冲电表;◎内置时钟,精确记时;◎后备电源,断电自动保存数据;◎用电负荷可设定,支持超负荷报警;◎提供终端主动上传电表数据、事件触发上报、定时上传数据和中心远程实时召测电表数据等多种数据上报方式;◎GPRS 远程在线设置和短信息远程设置功能;◎支持终端远程进入休眠模式,并可用多种方式唤醒;◎可向用户设定的多个手机发送短信报警信息;二、系统软件: GPRS自动抄表系统的核心部分是系统软件,它遵循DL/T645部标通讯规约,并有扩展性。抄表软件系统数据库为ORACLE数据库,运行于WIN98/2000/XP、NT的操作系统,易于使用。软件所能管理的用户数量没有限制。三、系统的功能与特点:安全可靠:安全性由三方面构成: 第一,ORACLE数据库是大型的、多用户的数据库,它的安全性高,允许多用户同时使用同一数据库而不会破坏完整性,用它来做抄表系统的数据引擎可以保证数据的安全; 第二,系统对用户实现分级授权管理功能,通过检查使用者的名字和授权密码,赋予使用者相应的操作权,借鉴银行系统的密码管理模式限制无关人员改变数据库和硬件设置。第三,(一)、防火墙功能及完善的数据备份功能,防备系统受到人为的恶意攻击,数据备份功能确保在硬件系统故障时,也能随时在新的硬件设备上数据无丢失地启动抄表系统。(二)、完善的系统日志:系统日志记录了进入系统,离开系统,收费,设置硬件,改变运行参数操作等及操作者,操作时间,凡是改变数据库的操作都被记录下来。(三)、抄表速度快:抄表快、数据准确,抄表时PC机只读采集器的数据,数据传输采用1200波特率,传输速度快,并对每个数据块都有效验码,保证了传输的准确性。(四)、广播对时功能:该功能使得系统中的所有电能表的时间基准与PC机保持一致,对时成功后,由电池供电的电能表内部时钟,不再需要PC机的干预。因此,只要保证在对时时刻,PC机的时间是正确的,以后在运行的过程中,改变PC机的时钟并不会影响电能表的时间。(五)、自动抄表功能:按照设置的抄表开始时间和抄表间隔,到预定的抄表时刻,系统便会依次拨号去抄采集器或电表内的数据。对于抄不上数据,系统会自动补抄或人工发命令补抄。(六)、电量冻结功能:可以方便地定义总表,安装和删除总表,给总表分配分表。通过安装适当的总表,结合抄冻结数据功能,就可得某一特定的时刻的总表读数,各分表的读数(由此得到读数和),就可以计算出某部分电路的电能损耗,为确定电费提供依据。(七)、设备管理功能,如告警:开箱告警、停电告警、逆相告警、超温告警、过载告警、倾斜或移动报警等;控制:对欠费用户进行拉闸等。并提供停电数据保护功能,在停电48--72小时内仍可抄表和监控。本系统结合移动公司的短信平台,在告警时,可根据具体内容发短信给相关的管理人员。总结: 对于电力部门来说,农业排灌用电信息管理一直是一件非常头疼的事情,需要投入大量的人力、物力和财力。因为数量众多,地理位置分散,给工作人员带来极大的不便。利用厦门瑞申RS5011G远程抄表一体化终端进行监控、 预付费电卡表参数采集、现场环境监控、用电异常远程报警、现场开关远程分合闸控制,防盗告警,自动读取相关数据并加以分析,还可进一步进行远程控制或设备维护,可减少人力资源、缩短修护时间并节省专线建设成本。

    时间:2019-04-08 关键词: GPRS 农业 嵌入式开发 管理系统 信息采集

  • 基于AT89S51单片机的监控与管理系统的设计

    基于AT89S51单片机的监控与管理系统的设计

    1 引言在学校宿舍、课室、图书馆、商场等场所的出入口,如果采用监控与管理系统,就可以对进出的人数进行统计,可以利用录音设备或显示设备进行温馨提示的管理工作,也可以在非进入时间进行监控报警等处理。基于AT89S51单片机的监控与管理系统由于采用了单片机进行控制,大大简化了外围硬件电路的设计,系统结构简单。同时,该系统可以进行很多的扩展,如实现多机通讯,对更大的场合进行监控与管理等。2 系统硬件结构2.1结构框图图1 基于AT89S51单片机的监控与管理系统的结构框图图1所示是基于AT89S51单片机的监控与管理系统的结构框图。该系统采用了AT89S51单片机系统来控制系统的工作,采用语音专用录音芯片,同时也加上时钟芯片,这样就可以根据自己和场合的需要进行不同的录音,发出适合的报音信号,而且也可以实时显示时钟、日历等,如果选用液晶显示电路,还可以进行文字显示,用于温馨提示,消息或新闻的发布等。本处只介绍利用语音IC实现报音的提示功能。该系统由于采用了单片机的软件编程实现控制各模块电路的工作,并且可以通过键盘进行参数的设置,实现了自动控制,使得该系统变得更加完整,功能更多,同时可以进行扩展。2.2 工作原理1、 硬件组成图2 各模块单元电路该系统由AT89S51单片机最小系统电路为主要结构,利用其I/O口进行数据的采集和控制。图2是各单元电路。该电路的工作原理是:首先由无线热释电人体红外探头根据人体恒温(37℃)发出特定波长(10uM)的红外线,通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上,再经热释电元件产生一定的电荷信号并送往单片机,此时单片机马上读取当前时间,并与之前单片机设定的时间段进行比较,如果发现当前时间落在所设时间段范围内,则向录音电路芯片发出控制信号,把相应时间段的录音内容送到报音电路,然后由报音电路通过放大电路放大后驱动扬声器,发出相应的声音;若发现当前时间没有落在所设时间段范围内,则不响应该次无线热释电人体红外探头送进来的中断信号,即后面的全部工作将不再进行下去,而是等待下一个中断信号的过来。各芯片与单片机的连接如下:①语音录音芯片占单片机P0的8个I/O口及P2.0~P2.5共6个I/O口;其中单片机的P0口、P2.0和 P2.1分别与ISD2560的地址线相连,用以设置语音段的起始地址。P2.2~P2.5用以控制录放音状态。P1.7用于录音键控制。②时钟芯片占用单片机P1.0~P1.2共3个I/O口;③键盘显示电路占用单片机P1.3~P1.6共4个I/O口。④存储器E2PROM占用P2.6和P2.7共2个I/O口⑤数据采集结果为外中断输入请求信号。2.3 单元电路设计1、单片机最小系统该部分包括两部分:单片机最小系统及串行E2PROM。单片机最小系统主要以AT89S51为核心,外加上电复位电路及时钟电路组成;接入串行E2PROM主要是为了通过该E2PROM断电后继续保存系统所设定的相关参数。该电路使用的串行E2PROM是采用I2C总线接口的AT24C01,采用软件模拟的方法实现I2C总线数据的传送。2、数据采集部分为实现对人体数据的采集,该电路根据人体恒温发出特定波长的红外线信号,采用无线或有线的热释电人体红外探头,通过该探头可以将所采集回来的数据转换成一个电平信号去触发单片机,从而送出中断请求信号。由于该部分电路在本系统中只充当一个中断源使用,且不是该系统的核心电路部分,可采用一个成品的单元模块进行代替。同时,由此可知,该控制系统也可以设置采集其他类型的数据作为中断源,方便地修改为其他服务的控制。3、时钟芯片电路为了实现实时时钟功能,该电路采用了美国DALLAS公司生产的高性能、低功耗的时钟芯片DS1302以及一些外围元件组成[1],该芯片具有时钟/日历功能,电路中配备了两粒纽扣式后备电池,以保证DS1302在外电源中断后正常计时,在单片机开机后,可以通过键盘校准DS1302的时间、日历。4、语音录音芯片电路为了实现根据不同的使用场合,发出不同的报音内容,该电路采用了语音专用录音ISD2560[2],它具有抗断电、音质好,使用方便,无须专用的开发系统等优点。录音时间为60 s,能重复录放达10万次。只要通过麦克风便可向录音芯片录入你想录入的内容。5、键盘、数码管显示电路电路的键盘控制和显示电路采用zlg7289A芯片构成数码管显示电路作为显示[3]。该芯片具有SPI串行接口功能,无需外围元件可直接驱动LED,可同时驱动8位共阴式数码管(或64只独立LED)的智能显示驱动芯片,使用非常方便。zlg7289A 内部含有译码器可直接接受BCD码或16 进制码并同时具有2 种译码方式此外还具有多种控制指令如消隐﹑闪烁﹑左移﹑右移﹑段寻址等,使用非常方便。只使用单片机的4个端口。6、报音电路采用芯片ISD2560输出已经具有一定的功率,能正常驱动小的扬声器,但是为了能让报出的报音信号能更宏亮,更让人察觉,在输出已有一定的功率的情况下再加两级放大电路对输出信号进行继续放大,以驱动更大功率的扬声器,发出更加响亮的声音。3.软件设计图3 主程序流程图4时钟芯片的流程图5 中断程序流程主程序主要是用于系统开始或复位的初始化及调用各个子程序来完成对整个系统的控制,在初始化模块中除了一般的堆栈指针设置及对各个所要用到的寄存器进行赋值,还要对键盘显示控制芯片ZLG7289的复位初始化。主程序流程图见图3。图4是时钟芯片DS1302程序流程,检测工作时间是否正确,如用户有修改,则采用用户修改结果。图5是其中断服务程序流程。其主要过程是开机进行初始化后,检测热释电元件是否产生一定的电信号,然后把现在的时间和E2PROM所存储时间相比较,判断是否需要播放某一段录音的时间,如果是,则播放相应的语言,然后返回。E2PROM所存储时间,用户可以键盘进行输入设置。同时,在编程时,可以设置设计算中断的次数,从而计算进出的人数。在非开放时间,如检测到人体信号,则可以输出报警信号。4.结语本系统以AT89S51单片机为核心,以无线热释电人体红外探头信号为中断请求信号,以当前时间为标准,通过软件编程实现控制报音的目的。本系统的创新之处是系统硬件电路上比较简单,使用元件少,电路更具有可用性,性价比高,可方便安装于各种需监测和管理场所。该系统非常方便扩展,如培养摄像头启动控制等,如果要实现更大范围的检测和监控,还非常方便改装成为主—从机的多机通信形式。参考文献:[1]于复生,宋现春等,时钟芯片DS1302及其在数据记录中的应用 电子技术应用 2000年3月[2]肖海荣,王凤瑛等,基于AT89C2051和ISD2560的录放音系统设计 微计算机信息2004年第1期[3] 广州周立功单片机发展有限公司 zlg7289A 8 位LED 及8 8 键盘控制芯片选型指南/upload/eWebUpload/200703/20070312110856345.pdf

    时间:2019-03-15 关键词: 单片机 管理系统 嵌入式处理器

  • WavexRFID智能图书馆管理系统

    1、简介  LIBRATM图书馆RFID自动化系统通过将Web-base基于互联网网络技术应用与RFID技术相结合,提供了一个高效、无缝、并且不受操作系统平台限制的自助式图书馆环境。LIBRATM系统能够实时与图书馆管理系统(LMS)更新馆藏的流通数据,也能在后台LMS停止运行时离线工作。 LIBRATM系统具有良好的模块可伸缩性,可灵活应用于不同规模和预算的图书馆。 LIBRATM系统通过无线射频标签(RFID)技术带来更好的馆藏管理,从而使馆员和读者都能从中获益。 LIBRATM系统可与已有的图书馆管理系统LMS或其他图书馆自动化系统相连。它包括以下软/硬件部分。RFID标签 1、RFID电子监控防盗门(单通道或多通道) 2、自助式借阅/归还工作站(带有摄像头) 3、前台/管理员工作站(多用途) 4、盘点扫描阅读器 5、自助式还书箱 6、排序工作站 7、标签转换工作站(标签打印机) 8、管理工作站  上海希华通讯科技有限公司成立于2001年,是香港上市公司——香港通讯集团HKC(0248)在内地的全资子公司。上海希华致力于提供系统解决方案,业务涉及通讯、计算机网络、安防、企业应用软件、RFID/AIDC等领域。   香港通讯集团HKC于2007年成功并购新加坡Wavex公司。Wavex基于RFID的 LIBRATM系统被包括世界上第一家使用RFID技术的新加坡国家图书馆在内的等60多家图书馆所采用,使用该系统的图书馆共管理着每年超过4千万册图书的借阅。   上海希华全面负责 LIBRATMRFID图书馆管理系统在中国地区的推广销售和技术支持服务。 2.操作流程 图1: LIBRATM系统流程 RFID标签首先由标签排序转换工作站(标签打印机)写入图书编号,并粘贴于图书资料(可以是书籍,CD/DVD光盘,录像带或磁带等)上。在激活安全位后,这些带有RFID标签的书籍便可放在开架上流通。 在RFID图书馆中,读者可选择在前台工作站或 LIBRATM自助式借还工作站上进行借阅与归还。在自助式借还工作站,读者首先扫描借书证以进行身份认证和确认此读者是否允许借阅图书。借书卡中存有LMS流通系统中用于标志此读者的编码。之后通过将图书放置在RFID面板上完成借阅操作。 LIBRATM自助式借还系统可记录下每一次操作,并提供进行借阅操作时借书人的摄像影像,已备翻查。借书时,相关信息通过SIP2请求送至LMS。如果借阅成功,LMS将相关信息通过SIP2回送给自助式借还工作站,工作站将进行安全位解除操作并将借阅相关信息显示在屏幕上。 在LIBRA自助式借还系统上成功借阅的每本书都将被解除安全位,从而当读者带着它们经过电子监控门时它们不会触发警报。而未经借阅的书籍,由于其安全位处于激活状态,当通过电子监控门时将会触发警报,同时相关信息会显示在管理工作站上。 图书资料的归还可通过24小时不间断工作的LIBRA自动还书箱完成。其中的RFID读写器读取图书序号,并通过SIP2请求将归还信息实时送至LMS。归还的书籍将滑进书箱,在箱中等待上架前的进一步处理和排序。 馆员通过 LIBRATM排序工作站进行上架前的排序操作。由于书籍分类信息已经储存于标签中,排序操作无需连接到LMS数据库便可完成,从而变得更加迅捷。 当LMS关闭或离线时图书馆依然可以运行。 LIBRATM的离线操作会在LMS关闭时自动启动,从而避免图书馆操作的中断。所有离线操作纪录都会在LMS恢复操作时自动同步送回LMS数据库。 图书馆员藉由 LIBRATM盘点工作站在图书馆内进行盘点操作,而不影响图书馆的正常运作。盘点工作站可用于图书查找,分检等操作。采集到的数据存储与PDA中,并可无线上传至LMS后台数据库中进行汇总。3. LIBRATM标签转换工作站 LIBRATM标签转换工作站将图书上已经采用的ID或者条码信息编码为相关信息并存储在RFID标签中,使得条码和标签共存于图书上。新投入使用的标签转换工作站可以提供馆员工作进行的更为高效、便利。该工作站可以根据需要进行放置,可以书架旁或其他任何地方以减轻由于图书搬运带来的工作量,从而加快图书标签转换工作。 图2:标签转换工作站 4. LIBRATM多用途前台/馆员工作站 图3: LIBRATM多用途前台/馆员工作站和屏幕截屏前台工作站的功能: 1、借阅2、归还 3、续借 4、排序 5、安全位激活/解除 6、标签转换5. LIBRATM自助借还工作站(带摄像头)图4: LIBRATM自助借还工作站图5:自助借还工作站截屏样本 LIBRATM自助式借还工作站可让读者自行借阅和归还图书。读者只需通过友好和简单的图形界触摸显示器进行借还操作。工作站读取读者的借阅证(可以是条码卡,智能芯片卡,磁卡,非接触式卡等)认证读者的身份。LIBRA自助借还工作站可根据图书馆管理系统(LMS)需要提供虚拟键盘以便读者输入密码PIN。无需馆员的干预读者便可自行完成借还书的操作。操作结束后工作站打印出收据以便日后核对。如读者无需纸质收据,系统可将收据以电邮的形式寄到读者注册的邮箱中,还书时,读者只需将书摆放在自助借还工作站的天线板上(一次读取多本书籍)即可完成归还操作。所有交易都通过SIP2协议与图书馆管理系统(LMS)流通系统连接,完成借还操作。自助借还工作站内的摄影头提供了一种价廉但有效的安全机制,它可在读者进行借阅时拍照。 6. LIBRATM自助还书箱 图6: LIBRATM墙式自助归还口图7: LIBRATM自助箱 LIBRATM自助箱可以定制化地适应不同图书馆内部主色调及其他需求,用户还可以选择是采用嵌入式或外置式自助箱。 LIBRATM自助还书箱使读者能24x7的随时归还所借书籍。 自助式还书箱的功能(所有型号):1、实时归还,更新书籍流通状态 2、自动激活安全位 3、一次归还多本书籍(5-8本) 4、处理归还时拍取读者照片5、记录归还信息并储存于LIBRA数据库中 6、启动时进行硬件设备状态跟踪与自检 7、支持在线与离线模式 8、影音提示读者归还信息 9、打印归还收据(可选) 10、E-Mail或SMS所归还的书籍(免打印收据)(可选) 11、显示读者所归还的书籍(可选) 12、提供英语和中文,2种语言的提示和友好图形界(其他语言可选)(可选) 7. LIBRATM排序工作站 LIBRATM排序工作站主要供馆员使用将所归还的书籍排序。此工作站将在此确保这些书籍的RFID标签安全位被激活和是否已归还。如果不是,它将在此执行书籍归还操作。并且提供排序相关的信息如“索书号”、“区号”、“楼层”“书架号”等。 图8: LIBRATM排序工作站图9:自动分检系统排序工作站的功能 1.确保归还 2.确保安全位激活 3.记录排序操作并更新至LIBRA数据库 4.显示排序信息供馆员排序使用 5.启动时进行硬件设备状态跟踪与自检 6.支持在线与离线模式 7.显示并提示特殊情况,如别馆书籍 8.标签转换 9.排序信息更新 *可选项弱标签恢复–是一个修复和清除/修补RFID标签中的被破坏的数据的处理过程 8.LIBRATM.盘点工作站 图10:手持盘点机  LIBRA盘点工作站是集合了Wavex独特的手持式RFID读写器,手持式天线和PDA进行扫描书籍的序号等信息。独特设计的手持插入式天线可以插入书架上图书间隙中进行更为准确的书架图书盘点信息采集。LIBRA提供的掌上电脑使得图书馆管理工作人员能更为高效、频繁进行图书盘点工作,LIBRA掌上电脑设备能进行图书的搜索定位、归架管理及排序管理。掌上电脑中的信息能够以有线或无线的方式与PC同步。9. LIBRATMRFIDEAS防盗门 RFID电子监控门主要用于监视任何非法离开图书馆的书籍/光盘等。 图11: LIBRATMRFIDEAS防盗门RFID电子监控门的功能:1.检测安全位(EAS)激活的标签,并发出警报声,闪动警报灯 2.记录读者数量与警报数量(独立模式:液晶计数器显示,在线模式:更新至数据库并可从管理工作站生成报告) 3.可读取显示触发警报的书籍序号并更新至管理工作站 4.每日自动清零(仅对在线模式下,独立模式需要手动清零) 5.自我诊断功能 6.天线设计配合Wavex独特的Multiplexer形成XYZ多方向侦测。10. LIBRATM管理和报告工作站 LIBRA管理工作站提供对LIBRA中所有其他工作站的实时监控与管理。 LIBRA管理工作站的功能: 1、LIBRA帐户管理2、LMS设置3、工作站管理与监控 4、设置节假日与特殊节日 5、查询工作站处理的操作 6、编辑工作站广播信息与收据信息 提供的报告包括: 1借还书操作报告。包括读者ID,书ID,图书馆代码,工作站代码,时间等 2离线操作报告。只显示离线工作模式下的借还书操作。 3借还书操作汇总数量报告。显示每日/周/月借还书操作的总数 4排序报告。 5排序汇总数量报告。显示每日/周/月排序操作的总数 6尚未完全归还的分卷图书(如武侠小说)报告 7访客数量报告 8电子监控门警报数量报告 9电子监控门警报报告(显示图书序号) 10借阅读者照片报告 11工作站失败时间报告 图12:报表屏幕样例11.RFID标签 图13:RFID标签RFID标签特性 -工作在13.56MHz频率下的无源标签,接口规范符合ISO15693标准 -含EAS和AFI为防盗安全位 -标签识别号:64比特可用内存:896比特,总内存:1024比特 -工作距离最大1.2米 -防碰撞算法(同时读取多个标签时) -符合FCC47part15,ETSI300-330,ETSI300-683 -50万次读取,10万次写入,可保存10年 可锁CD/DVD光盘盒解决方案(可选):现代图书馆中CD/DVD光盘的数量日益增加,也越来越普及。这就要求图书馆必须考虑如何有效保护这些光盘同时要求能便于借阅人开启光盘盒。LIBRA的可锁CD/DVD光盘盒解决方案可以整合光盘盒系统加锁、前台工作人员手工加锁/解锁,并能系统的自动解锁,最终集成为完整的图书馆光盘盒保护与可循环使用的解决方案。LIBRA的可锁CD/DVD光盘盒解决方案可以整合光盘盒系统加锁、前台工作人员手工加锁/解锁,并能系统的自动解锁,最终集成为完整的图书馆光盘盒保护与可循环使用的解决方案。LIBRA系统中的CD/DVD光盘盒自动解锁功能是应用于自助借/还工作站,用户可以通过自助借/还工作站进行VCD/DVD光盘盒的自助借阅。需要注意特殊规则就是LIBRA系统自助借/还工作站必须在光盘盒已经完成借阅之后才可以打开光盘盒。光盘盒解锁装置安装在自助借阅工作站旁边并与之相连。 DVD/CD自助借阅自助归还图14:DVD借出过程图15:DVD归还过程 借出过程1)图14:DVD出借过程。光盘盒解锁装置安装在自助借阅工作站旁边并与之相连。 2)第一步:读者在借阅工作站上进行书和DVD的借阅 3)与通常步骤一样,用户一本一本进行借阅 4)书本的出借和解除安全位都在借阅工作站完成 5)如果是DVD,出借工作站上完成借阅操作,并记录下序列号,并不进行安全位的解除操作。 6)所借出的CD/DVD都必须是整套。如有任何CD/DVD不完整,自助借阅系统将拒绝借出。 7)第二步:出借工作站提示用户将DVD插入出借工作站旁的解锁装置 8)系统等待DVD被放入解锁装置中。解锁装置中也有一个小型的RFID读写器用于检测放入的DVD里的RFID标签 9)当检测到RFID标签时,它会检验其序号并与出借工作站中记录的序号进行核对 10)第三步:对于确认出借成功的DVD,系统会进行光盘盒解锁,同时解除其RFID标签的安全位,操作完成后将光盘盒弹出。 11)第四步:读者将其他DVD依次解锁,然后便可安全通过电子监控门。 归还过程 如图15 1)第一步:读者将DVD扔进还书箱中 2)书箱内的RFID写读器读取DVD盒和光盘上的RFID标签进行归还处理。 3)所有的RFID标签安全位将被激活。 4)如果DVD盒内的DVD缺少或不完整,自助还书系统拒绝处理该DVD的归还。 5)LIBRA系统将记录下错误交易或是为下个动作发送一个e-mail告警。 6)第二步:图书馆员确认DVD完整 7)同时读取DVD封和CD/DVD上的RFID标签进行归还和排序 8)第三步:使用手动上锁装置将DVD盒上锁后放回架上 寻址多卷DVD 1、DVD安全盒可装1-3片光盘,因此对多张DVD光盘的资料亦可处理。对超过3张光盘的资料,可使用多个安全光盘盒,LIBRA系统仍然可以处理这种情况。 2、如果用户使用自助借阅工作站借阅一套DVD有2-3个光盘盒的资料,系统可以读取所有光盘信息并将他们一次出借完成。3、或者也可交由柜台的馆员完成。馆员可帮助读者完成借阅并用手动解锁装置解锁。 上海希华通讯科技有限公司广州分公司 联系人:陈西 电话:020-87653099 手机:13925101914 电邮:cchen@hkctechnology.com.cn 网址:http://.cn

    时间:2019-01-24 关键词: 图书馆 嵌入式开发 智能 管理系统 wavexrfid

  • 基于ARM的智能实验室管理系统

    基于ARM的智能实验室管理系统

    摘 要: 给出了一种基于ARM嵌入式设备的智能实验室管理系统的实现方案。应用ARM终端与服务器连接并接入互联网,实现了实验室的智能门禁、消防报警、自动考勤、视频监控和语音对讲功能,且可以实现实验室智能网上预约与审批、实时信息公告的功能,为实验室人员管理、身份识别、预约管理、实时监控、后台信息管理提供了良好的解决方案。介绍了系统终端和服务器功能,重点阐述了该终端系统的软件实现方案和关键技术,在S3C2440芯片设备上实现并应用到实际工程中,证明了该方案的正确性和可靠性。关键词: 智能实验室管理系统;ARM;网上预约 随着高校信息化的快速发展,实验室应用互联网和信息化技术进行智能化的管理成为趋势,智能化管理可帮助解决实验室管理中需要专人值班、门禁无权限控制、不能自动考勤、信息公告实时性差等问题,可以帮助一个管理员同时实现多个实验室的管理和监控,有效提升实验室的使用效率。而目前实验室的管理主要依赖管理员日常管理中对普通门禁系统的权限更新,不能分时段控制实验室门禁,实验室使用过程中依赖学生签名等方式考勤和安排座位,不利于实验室设备的管理,而且对于自动报警、视频监控等功能完全独立,不能统一协调管理,这些因素都影响实验室的安全和使用效率[1-2]。 本文介绍了一种基于ARM嵌入式设备的智能实验室系统,该系统能够帮助管理员实现对实验室的智能管理,完成实验室的智能门禁、自动报警、考勤记录、视频监控与语音对讲等功能。另外系统与互联网系统结合,具有智能网上预约与审批、实时信息公告的功能。1 系统框架设计 智能实验室管理系统包括实验室终端、网络服务器和视频监控系统三个部分,如图1所示。实验室终端完成门禁控制、外设管理、自动考勤、消防报警功能,主要由ARM嵌入式系统组成,包括与其连接的RF卡模块、指纹识别模块、消防传感器模块。 实验室终端是本系统的核心,采用嵌入式Linux操作系统,通过ARM单板的GPIO端口和串口与外设连接,完成界面显示、识别用户身份、控制门禁、保存考勤记录、获取消防报警信息、与服务器网络交互和语音对讲等功能。通过串口分别与指纹模块和RF卡模块通信获取用户刷卡或按下指纹的信息。通过GPIO端口获取温度、红外和烟感传感器的报警信息并通过GPRS模块向管理员手机发送报警短信信息。通过按键和触摸屏接收用户的输入操作。通过显示屏显示终端信息,通过网络与服务器交互查询和获取信息。通过Linphone应用程序实现语音对讲。实验室终端框图如图2所示。2 终端的实现 实验室终端软件系统采用嵌入式Linux操作系统,基于QT-Embed软件平台进行开发。实验室终端软件实现方案如图4所示。其中:存储考勤信息的嵌入式数据库使用SQLite数据库,把软件系统划分为界面显示模块、配置管理模块、网络通信模块、外设数据管理模块、语音通话模块和主控制模块;界面显示模块使用QT-Embed提供的接口平时显示实验室公告和系统时间,当有刷卡或者指纹时显示刷卡学生的基本信息,消防报警时显示报警界面,用户设置终端时通过界面设置本机IP地址和服务器信息;配置管理模块负责本机配置信息的设置和查询接口,配置信息保存在配置文件中可以查询和修改;网络通信模块主要负责与网络服务器后台进程的通信,完成终端向服务器请求的查询刷卡与指纹信息、获取终端公告信息、发送消防报警信息、通过GPRS发送报警短信信息的功能,并解析来自网络服务器的报文信息[4-5];外设数据管理模块主要是查询和获取学生刷卡信息、指纹信息,查询可能发生的温度、红外和烟感传感器的报警信息,如果外设数据发生变化,界面显示模块和网络通信模块立即获取信息并进行处理;语音通话模块使用Linphone应用程序完成,各个实验室终端设置为自动应答方式,服务器安装的Linphone可以选择需要对讲的实验室进行语音拨号,终端自动应答完成实验室管理员与实验室人员的语音对讲,实验室终端也可以通过按键呼叫实验室管理员,实验室管理员选择应答接听[6];主控制模块主要负责终端内多个任务的资源分配和业务控制,如终端处于报警状态时不再处理学生刷卡而只处理管理员的刷卡,同一学生在5 s内只能刷卡一次等。

    时间:2019-01-11 关键词: 实验室 ARM 智能 管理系统 嵌入式处理器

  • 基于AVR的电源管理系统设计方案

    前 言 当今, 空中机器人技术在民用及国防等诸多领域中的广泛应用,已经越来越被人们所重视, 并吸引了各国专家学者的注意。小型旋翼机器人是以模型直升机为载体, 装备上传感器单元, 控制单元和伺服机构等装置以实现自主飞行。而为了提高飞机的安全性, 需要设计一套设备监测系统, 实时监测飞机的姿态信息、机载设备的状况以及电源的情况等。 该平台所使用的电源是两节锂电池串联组成的电池组, 利用锂离子电池的充放电特性, 设计了一套以mega16l 为核心的充放电管理系统。锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点, 与镍镉电池、镍氢电池不太一样的是必须考虑充电、放电时的安全性,以防止特性劣化。因此在系统运行过程中, 为了保护锂电池的安全, 设计了一套欠压保护电路, 以防止电源管理系统因过用而发生电池特性和耐久性特性劣化。 1 电源管理系统总体框架 无人机电源管理系统是飞机实现自主飞行的重要组成部分, 其大致框架如图1 所示。在该系统中, 利用AXI 公司生产的2212/ 34 型号发电机将动能转换为220V 交流电, 再经过整流稳压后输出11.6V 的直流电压, 可由该输出电压为两节锂电池充电。电源管理系统的控制器是meg a161单片机, 该控制器通过检测两节锂电池的电压大小从而控制继电器开关来对电池进行充放电管理。图1 电源管理系统框架 控制器采集到电源系统中的信息后, 通过无线传输设备将该数据实时传输给地面。地面监控平台还可以发送一些指令给mega16l, 通过控制继电器开关来控制电池充放电, 从而实现监测和控制飞机的目的。 机上电源模块由两节英特曼电池有限公司生产的锂电池组成, 电池组电量充足时电压为8?? 4V.电池的荷电量与整个供电系统的可靠性密切相关, 电池剩余电量越多, 系统的可靠性越高, 因此飞行时能实时获得电池的剩余电量, 这将大大提高飞机的可靠性。 2 电源监控系统的实现 直升机能顺利完成飞行任务, 充足的电源供应不可或缺。 由锂电池的特性可知, 在过度放电的情况下, 电解液因分解而导致电池特性劣化并造成充电次数降低。因此为了保护电池的安全, 电源系统在给控制系统供电前要经过欠压保护模块和稳压模块。为了预测电源系统中剩余的电量, 这里采用检测电源系统电压的方法, 在测得系统的电源电压后, 查找由放电曲线建立的数据库, 就能估计出电源系统中所剩余的电量。 单片机所需要的电源电压是2. 7 ~ 5.5V, 因此可为meg a16l 设计外部基准电压为2.5V, 该基准稳压电路如图2所示。所以系统要检测电池的电压, 需要将电池用电阻进行分压且最大分得的电压值不能超过2.5V.控制器测得的电压值乘上电压分压缩小的倍数后, 就能得到电源系统中的实时电压。时刻监测锂电池的用电情况, 防止电池过用现象出现, 就能达到有效使用电池容量和延长寿命的目的。图2 基准电压电路 2.1 硬件设计 2.1.1 直流无刷电机电路 无刷直流电机是由电动机主体和驱动器组成, 是一种典型的机电一体化产品。直流无刷电机与一般直流电机具有相同的工作原理和应用特性, 而其组成是不一样的, 除了电机本身外, 前者还多一个换向电路, 直流无刷电动机的电机本身是机电能量转换部分, 它除了电机电枢、永磁励磁两部分外, 还带有传感器。该发电机的部分AC-DC 电路如图3 所示。图3 无刷电机AC-DC 电路 2.1.2 充电电路 锂离子电池的充电特性和镍镉、镍氢电池的充电特性有所不同, 锂离子电池在充电时, 电池电压缓慢上升, 充电电流逐渐减小, 当电压达到4.2V 左右时, 电压基本不变, 充电电流继续减小。因此对于改型充电器可先用先恒流后恒压充电方式进行充电, 具体充电电路如图4 所示。该电路选用LM2575ADJ 组成斩波式开关稳压器, 最大充电电流为1A.图4 高效开关型恒流/ 恒压充电器部分电路 该电路工作原理如下: 当电池接入充电器后, 该电路输出恒定电流, 对电池充电。该充电器的恒流控制部分由双运放LM358 的一半、增益设定电阻R3 和R4 、电流取样电阻R5 和1. 23V 反馈基准电压源组成。刚接入电池后, 运放LM358 输出低电平, 开关稳压器LM2575-ADJ 输出电压高, 电池开始充电。当充电电流上升到1A 时, 取样电阻R5 (50m 欧) 两端压降达到50mV, 该电压经过增益为25 的运放放大后, 输出1.23V 电压, 该电压加到LM2575 的反馈端, 稳定反馈电路。 当电池电压达到8.4V 后, LM3420 开始控制LM2575ADJ 的反馈脚。LM3420 使充电器转入到恒压充电过程, 电池两端电压稳定在8?? 4V.R6 、R7 和C3 组成补偿网络, 保证充电器在恒流/ 恒压状态下稳定工作。若输入电源电压中断,二极管D2 和运放LM358 中的PNP输入级反向偏置, 从而使电池和充电电路隔离, 保证电池不会通过充电电路放电。当充电转入恒压充电状态时, 二极管D3 反向偏置, 因此运放中不会产生灌电流。 2.1.3 电源欠压保护 电源欠压保护由锂电池的电池放电特性易知, 当电池处于3.5V 时, 此时电池电量即将用完, 应及时给电池充电, 否则电池电压将急剧下降直至电池损坏。于是设计了一套欠压保护电路如图5 所示, 利用电阻分压所得和由TL431设计的基准电压比较, 将比较结果送人LM324 放大电路进而触发由三极管构成的开关系统, 从而控制负载回路的通阻。试验证明, 当系统电压达到临界危险电压7V 时, 系统的输出电流仅为4mA, 从而防止了系统锂电池过度放电现象的产生。图5 欠压保护电路 由于锂离子电池能量密度高, 因此难以确保电池的安全性。在过度充电状态下, 电池温度上升后能量将过剩, 于是电解液分解而产生气体, 因内压上升而发生自燃或破裂的危险;反之, 在过度放电状态下, 电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化, 从而降低可充电次数。该充电电路和本管理系统能有效的防治锂电池的过充和过用, 从而确保了电池的安全, 提高锂电池的使用寿命。 2. 2 软件设计 电源管理系统的软件设计主要是meg a16l 通过其8 路10位ADC 端口来检测电池的电压状态, 根据不同的情况采取相应措施。一旦出现有电池低于7.0V 的情况,单片机就将该电池切换到充电状态并保证至少有一组电池为负载供电, 且电池1 优先级别高于电池2.主要程序流程图如图6 所示, 程序处于一个无限循环, 单片机时刻监测两组电池的电压的状态并记忆当前的充电状态, 一旦放电的电池达到7V 以下, 单片机驱动继电器开关将充电回路切换到该电池并将另一组电池切换为负载回路的电源。图6 AVR 主程序流程图 程序在运行的过程当中, 每隔1 秒定时器1 产生一次中断, 通过串口接收监控平台发来的指令信息并将飞机的两组电源的实时电压状况、继电器的状态等信息通过无线射频模块发送给地面站以便地面能实时了解到飞机的供电情况。 2. 3 上位机设计 2. 3.1 无线射频模块 电源管理系统的上位机硬件方面主要由无线射频模块、电平转换电路及PC 电脑组成, 大致框图如图1 所示。因射频模块将接收出来的数据是TTL电平, 再通过max 232 电平转换将其变为RS232 电平传送给电脑, 从而实现飞机和地面的通信。 该系统之所以能实现远距离监测飞机, 主要依靠无线射频模块的远距离和高准确度等特性。其主要特点如下所示: ( 1)长距离特性: 室内/ 城市距离高达450 米; 室外可视范围: 带2.1dB 偶极天线高达11 公里, 带高增益天线可达32 公里; 接收器灵敏度为- 110dBm.( 2) 高级网络和安全: 7 个跳频信道, 每个信道可获得65k 地址, 恢复和确认机制以保证可靠分组传输; 支持对等网络结构( 没有主/ 从依赖关系) , 支持点对点、点对多和多点接入网络拓扑结构。 由此可知, XT end OEM 无线射频模块在低成本无线数据通讯解决方案中提供了最远的距离。该模块易于使用, 耗电低, 对设备间重要数据包提供了可靠的数据传送, 体积紧凑节省宝贵的电路板空间。图7 表示的是由XTend OEM 无线射频模块构成的主机间无线连接的系统框图。图7 主机间无线连接的系统框图 2.3.2 地面监控平台 监控平台是整个设备监控系统的重要组成部分, 监控平台与控制程序之间要求具有双工通信的。一方面, 飞机平台上控制器将飞机的实时信息利用数传发到地面, 另一方面, 地面站将指令发给飞机以完成所需要的任务。 地面软件基于MICroso ft 的VC+ + 6. 0 平台借助其提供的MFC 类库进行开

    时间:2019-01-10 关键词: AVR 管理系统 电源

  • 基于DSP芯片的分级分布式管理系统设计

    来源:单片机及嵌入式系统应用; 作者:刘英斐 摘要:通过一个两级分布式图像处理系统中管理计算机的实现,阐述基于DSP的控制电路的设计方法以及对两级分布式系统的协调控制;给出原理样机的调试结果和进一步的讨论。 关键词:DSP 分级分布 FIFO 中断 1 概述1.1 背景 数字信号处理器(DSP)一般是用来运行核心数据处理算法的,但在一些特殊的环境中,必须使用DSP来承担管理控制单元的核心片芯。本文给出一套分级分布式图像处理系统,其中的管理计算机的核心芯片是AD公司的浮点DSP(ADSP21020)。它不仅承担着对图像处理系统的管理控制任务,还必须实时响应执行上级1553总线的关键指令。本文重点讨论基于DSP芯片管理计算机对两级分布式系统的协调控制。 1.2 系统介绍 此套图像处理系统是一个分布式计算机系统,共由5个模块组成,包括预处理单元、海量存储器、离线数据并行处理单元、通信单元和管理计算机。其中管理计算机是这套系统的控制核心,通过RS485总线管理内部系统,并通过1553总线和上级系统通信。管理计算机对内部控制的功能分为两类:实时控制和非实时控制。实时控制针对时序要求严格且需实时响应的任务。管理计算机通过独享的RS422串行总线向CCD探测器和通信单元提供控制脉冲。非实时控制针对不求时间精确,甚至可以被其它程序中断的信号,即传送指令、数据的串行总线RS485,作为控制核心的管理计算机,通过它和其它单元交换数据,查询健康状态。 管理计算机的设计关键在于两级分布式系统间的协调,包括RS485总线与1553总线的并行管理,以及接受外部控制和管理内部单元两种工作模式的切换。两级分布式系统如图1所示。本文主要针对这一部分进行讨论。 2 管理计算机的设计2.1 管理计算机的工作分析 管理计算机有两种工作方式:①接收1553总线指令和数据;②管理控制图像处理系统内部单元。1553总线发来的信息主要包括处理任务类型、工作时间、工作次数、状态检测等。管理计算机对内管理的任务包括相关图像公用信息的传输,比如图像生成时间、地点等,以及健康状态检测。管理计算机接收1553总线指令和数据的优先级显然要高于对内部管理的工作。一般情况下,管理计算机总是处于对内部管理工作状态,因此当1553总线有命令发来时,必须中断其对内的管理工作,保存工作状态,响应上层1553总线的命令。 1553总线中断管理计算机的工作可以有两种不同的方式:精确中断和不精确中断。精确中断即是无论管理计算机正在进行什么工作,必须立刻中止。不精确中断是指必须等待管理计算机将本次通信任务执行完毕,再响应1553总线中断。考虑到1553总线发来的命令没有非常荷刻的时间要求,同时考虑到设计的复杂性,在图像处理系统中采用了第二种策略,即不精确中断。 由于设计采用不精确中断,则1553总线发来的命令得不到及时的响应,必须使用缓冲策略。这里采用具有先进先出功能的FIFO双口存储器。它可以自动接收并暂时存储来自1553总线的数据,同时管理计算机也通过FIFO向1553总线发送数据。 管理计算机单元的功能框图如图2所示。2.2 1553总线接口设计 1553总线RT板卡与管理计算机的接口通过一块共享双口FIFO缓冲存储器实现。FIFO要用CY7C439双向存储器。 1553总线接口设计如图3所示。 2.3 RS485接口设计 RS485接口由并串转换芯片TL16C550和RS485驱动接收器MAX489实现,如图4所示。 2.4 1553总线与RS485总线的协调 管理计算机的程序包括三部分:1553总线通信程序、RS485通信程序和RS485状态保存程序。它们的通信方式都是通过中断进行的。1553总线通信程序通过FIFO的中断方式实现,

    时间:2018-12-20 关键词: DSP 芯片 分布式 管理系统 嵌入式处理器

  • 基于FPGA的动力电池管理系统研究与开发

    基于FPGA的动力电池管理系统研究与开发

    摘 要: 构建了基于单片机芯片MC9S12DG128与FPGA的电池管理系统,实现了数据监测、电池均衡、安全管理、荷电状态(SOC)估计、局域网(CAN)通信等功能。详细介绍了使用该系统模块的电池包的分布式结构特点,电池管理模块的CAN总线接口及硬件和软件功能设计。关键词: 电动汽车; 电池管理系统; FPGA 车用动力电池的安全性、使用成本以及续航里程一直是影响电动汽车推广应用的主要因素。在现有电池技术的基础上,一个有效的电池管理系统能对车用动力电池进行保护、延长其使用寿命、提高续航里程并降低其使用成本,是加速电动汽车发展的一项非常关键的技术。电池管理系统的核心荷电状态SOC(State of Charge)估计则是重中之重[1]。本文利用现场可编程门阵列FPGA改进了现有的模拟多路开关采集电池信息,提高了采集速度,并扩展了采集电池的个数。1 电动汽车电池组管理系统方案 动力电池组是由400个3.2 V标称电压、容量11 A的单体锂离子电池,采用4并100串的方式组成的动力电池组。电压检测采用分布式检测法,即将电池分为几组,采用多套检测电路分时检测每4个并联单体电池。这种检测技术比较直观,为了检测每个电池的电压,需要将每个电池的电压信号引入检测设备,采用多通道切换技术,即通过开关器件把多节单体电池的电压信号切换到同一个信号处理电路。“开关切换”动态地改变了参考点,保证每次测量都是一个单体电池的端电压;而差分输入则保证了电池组与检测电路不共地,虽然没有做到全隔离,但比共地连接要安全[2]。利用CAN总线进行通信。整个电池管理系统的设计采用模块化设计思路,按功能可以分为控制电路和信号采集电路两大部分,如图1所示。1.1控制电路设计 控制电路综合采集到的电压、电流、温度信息,对电池进行SOC估算,通过CAN总线接口与上位机及整车控制系统进行通信。 MC9S12DG128属于高性能的16 bit微控制器HC12系列,中央处理单元为16 bit HCS12 CPU。具有2通道SPI,2通道SCI,一个8通道16 bit增强型捕捉定时器,一个8通道8 bit或4通道16 bit PWM,两个8通道10 bit ADC,两个MSCAN模块和一个I2C总线。另外MC9S12DG128还包括29个独立的数字I/O口,其中20个I/O口具有中断和唤醒的功能。 因此,采用MC9S12DG128芯片作为主控制器可以充分利用其片上资源丰富、采集和处理数据速度快的优点,从而可以实现复杂的算法及准确的估算SOC,有效解决基于传统单片机的电池管理系统资源有限,算法简单的问题。1.2通信接口设计 在本系统中,CAN总线智能节点电路由MC9S12DG128内置模块CAN控制模块,CAN总线驱动器PCA82C250和高速光耦6N137,可实现数据在CAN总线的通信。其设计图如2所示。 PCA82C250作为CAN协议控制器和物理总线间的接口,满足汽车中高速通信速率1 Mb/s[3]的设计要求。具有对总线提供差动发送能力,及对CAN控制器提供差动接收的能力,符合ISO11898[4]标准。PCA82C250还具有抗汽车环境中的瞬间干扰、保护总线能力,其斜率控制可降低射频干扰(RFI)。作为差分接收器,能够抗宽范围的共模干扰和电磁干扰(EMI)。1.3 均衡模块的设计 当电动车电池组由多个单体电池串联使用时,即使单节电池的性能优良,但由于配组使用的各单体电池特性不一致,会导致电池组内部各单体电池过充和过放情况的严重不一致,从而影响整个电池组的品质[5]。 为解决上述问题,典型的方法是利用发热电阻旁路分流均衡法。即为每节单体电池配备一个放电平衡电阻,当某电池电压高于其他电池超过设定值时,MCU控制的多路开关闭合,此节通过放电平衡电阻分流,使电池电压下降,如此反复循环使得电池组各单体电池能平衡充电。1.4 安全模块的设计 电动汽车动力电池组的总电压一般在300 V以上, 因此安全控制模块是必不可少的[6]。 图3所示中安全管理器主要有4个参数:BAT+、BAT-、HV+、HV-,管理着三个继电器S1、S2、S3,R为预充电电阻。此系统主要通过测量以上4个参数的变化来判断电池安全情况,通过开关继电器进行管理。利用正负母线对地的接地电阻产生的漏电流,来测量母线对地的接地电阻大小,从而判别母线的接地故障。这一技术无需在母线上叠加任何信号,对直流母线供电不会有任何不良影响,并且可以彻底根除由母线对地分布电容所引起的误判与漏判。2 SOC的预测 电池荷电状态SOC是描述电池状态的重要参数。进行SOC预测的方法主要有开路电压法、负载电压法、Ah法及直流内阻法等。如果有足够的数据,还可以用自适应的控制计算方法建立电池模型[7]。本设计以Ah法为主,配合负载电压法和内阻法对SOC进行估测。电池充放电容量与充放电电流i的关系为: 其中C0 s为标准温度下标准放电电流释放的总电量;C?驻 s为实际使用电量折合为标准温度下标准放电电流放电时的电量;K=ωi×δi为电流修正系数,ωi代表标准温度下,标准电流I放电放出的电量与不同放电电流i放电电流放出的电量之比,δi代表温度修正系数。由于电池老化对剩余容量的影响,C0 s不等于蓄电池标称容量q,它们的关系: 

    时间:2018-12-19 关键词: FPGA 嵌入式开发 管理系统 动力电池

  • 钥匙跟踪管理系统方案

    一、系统简介 Smartkey钥匙跟踪管理系统是最新开发的保安产品.该系统综合利用了当前国际最新的技术,其中包括:智能卡技术、生物认证技术、视频处理技术、无线通讯技术、网络通信技术、嵌入式高速信息处理技术、分布控制集中管理概念,及高安全型锁具等,确实全面解决了钥匙管理方面的诸多问题,真正做到了对钥匙的24 小时/365 天无人值守管理,彻底颠覆了传统钥匙管理观念与方法,引领钥匙管理的新概念,为您提高保安管理工作水平,提供了一套得心应手的工具。 本产品主要是为了管理机械锁具钥匙而设计生产的。 1.目前钥匙管理制度与方法的弊病 (1) 由于大型现代化商业建筑越来越多,这些大厦通常都有数千道各类型门,其需要管理的钥匙非常之多,靠人力已经基本上不能进行有效的管理。 (2) 即使勉强聘请专人管理,但是钥匙管理者很难熟悉所有使用者,更不用说熟悉他们的班次、有权使用的钥匙、钥匙用途等等。 (3) 目前钥匙取用记录基本上都是用纸笔,难以保存和记录清晰,而且一旦出事需要逐本逐条核查记录,很费时。 (4) 高层主管或保安经理不能实时了解钥匙去向和使用情况。 (5) 人为与人情疏忽造成的其它安全漏洞。 2. 使用本系统给用户带来的好处 (1) 本产品比目前普遍使用的钥匙箱具有坚固的箱体结构,增加了抵御人为破坏的能力。 (2) 无论是钥匙,还是箱门,在未经过合法登录之前都能够严密锁紧,不会出现忘记锁门而造成的漏洞。 (3) 提供24 小时/365 天、无人值守的严格管理,并保存全部的钥匙取用记录(包括:取用和返还时间/日期,取用钥匙编号,取用/返还者照片等)。? (4) 本产品还设计了完善的安全报警机制,无论是故障、误操作、越权操作、强行操作、暴力胁迫操作,都能够及时向有关管理部门或人员发出报警信息。 (5) 完全杜绝了内部人情漏洞。 (6) 完全杜绝了内部人为疏忽。 (7) 完全杜绝了内部管理漏洞。 (8) 管理者可以实时跟踪重要钥匙的去向。 (9) 可以根据需要随时调整管理钥匙使用权限、时间等管理方案; (10) 可以就近安装钥匙箱,节约使用者的时间。 (11) 可以集中管理分布安装于各区域钥匙箱,及调用、查询相关记录; (12) 即使出门在外,也可监视钥匙使用情况。 (13) 一但发生安全事故,非常容易的提供钥匙使用情况详细可靠信息,极大地缩小案件侦破范围。 二、基本功能 1.将需要管理的钥匙通过特殊钥匙环悬挂锁定在钥匙箱体中,并由电子机箱门锁保护,未经合法用户登录,任何人无法取用与返还钥匙; 2. 每个钥匙环可根据需要最多悬挂八把钥匙,例如:同一房间的两个门、同一机房内的相关的不同控制箱门等需要同时使用的钥匙可以穿挂在一个钥匙环上。 3. 使用者取用与返还钥匙必须通过合法登录后方可进行操作,登录可以根据用户要求配置多种方式,例如:智能卡、密码、指纹识别等。 4. 内置摄像机,可以将钥匙取用与返还者、或做其他功能操作者的头像拍下并储存在本地或上传至系统管理服务器,留待日后需要时核查。 5. 可以分别对每个使用者做操作权限管理,主要有: a) 随意设定允许使用者取用的钥匙,不可取用的钥匙不释放,使用者即使合法登录开门也无法取用。 b) 随意设定使用者每次最多取用钥匙数量,当使用者取用钥匙达到设定数量时,其他已释放钥匙自动锁回。 c) 随意设定使用者允许取用钥匙的时间,只有在设定时间段内,该使用者才被允许登录取用钥匙。 d) 随意设定使用者保留钥匙在手的时间,超过设定时间不返还钥匙,将立即报警给有关管理部门。 6. 保留所有的登录操作记录与当时操作者头像照片,以供管理者检查、打印。 7. 完善的报警机制,实时监视钥匙箱的故障、非法操作、人为破坏、等,监督使用者的钥匙使用状态,并能够及时将报警或状态信息以多种途径通知有关人员。 8. 授权用户可以通过多种方式随时了解钥匙使用的历史情况,以及了解当前钥匙的使用情况与使用者信息。 9. 本系统即可联网组成系统,也可单机独立运行。在联网系统中各个钥匙箱可以分散安装在社团或大厦各个角落,通过TCP/IP 以太网络共同结构成为一个完整的钥匙管理与跟踪系统。 应用案例 澳门塔娱乐场 新加坡樟宜监狱 新加坡美孚炼油厂 新加坡交通部 新加坡ST James Power Station 娱乐休闲广场 澳门银河娱乐集团有限公司 菲律宾电话局无人值守交换站 新加坡芭耶里芭女子中学 新加坡义顺军营 新加坡内政部 新加坡空军基地

    时间:2018-12-19 关键词: 方案 钥匙 嵌入式开发 管理系统

  • 交通灯管理系统的实现

    一.需求:交通灯管理系统的项目需求:异步随机生成按照各个路线行驶的车辆。 例如:        由南向而来去往北向的车辆 ---- 直行车辆        由西向而来去往南向的车辆 ---- 右转车辆        由东向而来去往南向的车辆 ---- 左转车辆        。。。   信号灯忽略黄灯,只考虑红灯和绿灯。        应考虑左转车辆控制信号灯,右转车辆不受信号灯控制。        具体信号灯控制逻辑与现实生活中普通交通灯控制逻辑相同,不考虑特殊情况下的控制逻辑。注: 南北向车辆与东西向车辆交替放行,同方向等待车辆应先放行直行车辆而后放行左转车辆    每辆车通过路口时间为1秒(提示:可通过线程Sleep的方式模拟)。    随机生成车辆时间间隔以及红绿灯交换时间间隔自定,可以设置。不要求实现GUI,只考虑系统逻辑实现,可通过Log方式展现程序运行结果。二,根据本题,画图进行分析:     三.面向对象的分析与设计 1、每条路线上都会出现多辆车,路线上要随机增加新的车,在灯绿期间还要每秒钟减少一辆车。 设计一个Road类来表示路线,每个Road对象代表一条路线,总共有12条路线,即系统中总共要产生12个Road实例对象。 每条路线上随机增加新的车辆,增加到一个集合中保存。 每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿,是则将本路线保存车的集合中的第一辆车移除,即表示车穿过了路口。 每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿,一个灯由绿变红时,应该将下一个方向的灯变绿。2、设计一个Lamp类来表示一个交通灯,每个交通灯都维护一个状态:亮(绿)或不亮(红),每个交通灯要有变亮和变黑的方法,并且能返回自己的亮黑状态。 总共有12条路线,所以,系统中总共要产生12个交通灯。右拐弯的路线本来不受灯的控制,但是为了让程序采用统一的处理方式,故假设出有四个右拐弯的灯,只是这些灯为常亮状态,即永远不变黑。3、除了右拐弯方向的其他8条路线的灯,它们是两两成对的,可以归为4组,所以,在编程处理时,只要从这4组中各取出一个灯,对这4个灯依次轮询变亮,与这4个灯方向对应的灯则随之一同变化,因此Lamp类中要有一个变量来记住自己相反方向的灯,在一个Lamp对象的变亮和变黑方法中,将对应方向的灯也变亮和变黑。每个灯变黑时,都伴随者下一个灯的变亮,Lamp类中还用一个变量来记住自己的下一个灯。4、无论在程序的什么地方去获得某个方向的灯时,每次获得的都是同一个实例对象,所以Lamp类改用枚举来做显然具有很大的方便性,永远都只有代表12个方向的灯的实例对象。 设计一个LampController类,它定时让当前的绿灯变红。四.代码设计Road类/* * * Road类,每个Road对象都有一个name成员变量来代表方向,有一个vehicles成员变量来代表方向上的车辆集合 * 在Road独享的构造方法中启动一个 线程没隔一个随机的时间向vechicles结合中增加一辆车(用一个 "路线名_id"形式的字符串进行表示) * 在Road对象昂的构造方法中启动一个定时器,每隔一秒检查该方向上的灯是否为绿,是则打印车辆集合和将集合中的第一辆辆车移除掉 * *//* *每个Road对象代表一条路线,总共12条路线,即系统中总共要产生12个Road实例对象 * 每条路线上随机增加新的车辆,增加到一个集合中保存。 * 每条路线每隔一秒都检测控制本路线的灯是否为绿,是则将本路线保存车的集合中的第一辆车移除掉。即表示车穿过了路口 */import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.Random;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class Road { private Listvechicles = new ArrayList(); private String name = null; //在构造函数中,传回那个方向的车,先开启一个线程池用于产生车辆,一个定时器用于观察交通灯的状态 public Road(String name) { this.name = name; //模拟车辆不断随机上路的过程, //使用线程池,通过产生单个线程的方法,创建一个线程池 ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor(); pool.execute(new Runnable(){ public void run(){ for(int i=1;i<1000;i++){ try{ Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);//随机时间 }catch(InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } vechicles.add(Road.this.name+ "_"+ i); } } }); //每隔一秒坚持对应的灯是否为绿的。是则移除一辆车, //产生一个单线程,创建定时器  ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);  timer.scheduleAtFixedRate(new Runnable(){public void run(){  //判断路上是否有车,有则进行相应的操作  if(vechicles.size()>0){  boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();  //每隔一秒让车通行,通行前要先判断灯是否为亮,亮了才能通行,即从集合中移除  if(lighted){  System.out.println(vechicles.remove(0)+ "is traversing!");  }  }  }},  1,  1,  TimeUnit.SECONDS); }}//=================================Lamp类/* * 系统中有12个方向上的灯,在程序的其他地方要根据灯的名称就可以获得对应的灯的实例对象,综合这些因素,将Lamp类用java5中的枚举形式定义更为简单。1、每个Lamp对象中的亮黑状态用lighted变量表示,选用S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象依次轮询变亮,Lamp对象中还要有一个oppositeLampName变量来表示它们相反方向的灯,再用一个nextLampName变量来表示此灯变亮后的下一个变亮的灯。这三个变量用构造方法的形式进行赋值,因为枚举元素必须在定义之后引用,所以无法再构造方法中彼此相互引用,所以,相反方向和下一个方向的灯用字符串形式表示。2、增加让Lamp变亮和变黑的方法:light和blackOut,对于S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象,这两个方法内部要让相反方向的灯随之变亮和变黑,blackOut方法还要让下一个灯变亮。3、除了S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象之外,其他方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性设置为null即可,并且S2N、S2W、E2W、E2N这四个方向上的Lamp对象的nextLampName和oppositeLampName属性必须设置为null,以便防止light和blackOut进入死循环。 * *//** * 每个Lamp元素代表一个方向上的灯,总共有12个方向,所有总共有12个Lamp元素。 * 有如下一些方向上的灯,每两个形成一组,一组灯同时变绿或变红,所以, * 程序代码只需要控制每组灯中的一个灯即可: * s2n,n2s * s2w,n2e * e2w,w2e * e2s,w2n * s2e,n2w * e2n,w2s * 上面最后两行的灯是虚拟的,由于从南向东和从西向北、以及它们的对应方向不受红绿灯的控制, * 所以,可以假想它们总是绿灯。 * * *//**/ public enum Lamp {    /*每个枚举元素各表示一个方向的控制灯*/    S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false),    /*下面元素表示与上面的元素的相反方向的灯,它们的“相反方向灯”和“下一个灯”应忽略不计!*/    N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),    /*由南向东和由西向北等右拐弯的灯不受红绿灯的控制,所以,可以假想它们总是绿灯*/    S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);     private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){        this.opposite = opposite;        this.next = next;        this.lighted = lighted;    }     /*当前灯是否为绿*/    private boolean lighted;    /*与当前灯同时为绿的对应方向*/    private String opposite;    /*当前灯变红时下一个变绿的灯*/    private String next;    //灯的判断是否亮的方法    public boolean isLighted(){        return lighted;    }     /**让这个方向的等亮起来     * 某个灯变绿时,它对应方向的灯也要变绿     */    public void light(){        this.lighted = true;        if(opposite != null){            Lamp.valueOf(opposite).light();        }        System.out.println(name() + " lamp is green,下面总共应该有6个方向能看到汽车穿过!");     }     /**     * 某个灯变红时,对应方向的灯也要变红,并且下一个方向的灯要变绿     * @return 下一个要变绿的灯     */    public Lamp blackOut(){        this.lighted = false;        if(opposite != null){            Lamp.valueOf(opposite).blackOut();        }         Lamp nextLamp= null;        if(next != null){   //当前灯变绿了,让对应的灯也变绿            nextLamp = Lamp.valueOf(next);            System.out.println("绿灯从" + name() + "-------->切换为" + next);            nextLamp.light();        }        return nextLamp;    }}//==============================================//LampController类import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;import java.util.concurrent.TimeUnit; public class LampController {    private Lamp currentLamp;     public LampController(){        //刚开始让由南向北的灯变绿;        currentLamp = Lamp.S2N;        currentLamp.light();         /*每隔10秒将当前绿灯变为红灯,并让下一个方向的灯变绿*/        ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);        timer.scheduleAtFixedRate(                new Runnable(){                    public  void run(){                        System.out.println("来啊");                        currentLamp = currentLamp.blackOut();                }                },                10,                10,                TimeUnit.SECONDS);    }}//======================================//通过for循环创建出代表12条路线的对象//接着再获得LampController对象并调用其start方法public class MainClass { public static void main(String[] args) { //产生12个方向的路线 String[] directions = new String[]{    "S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S" }; for(int i=0;i<directions.length;i++) { new Road(directions[i]); } //产生整个交通灯系统 new LampController();  // 产生整个交通灯系统 }}

    时间:2018-12-18 关键词: 管理系统 java 交通灯

  • 基于CPLD的电池管理系统双CAN控制器的设计

    摘 要:本文针对整车对电池管理系统提出双can通信的要求,设计了由cpld、tms320lf2407与sja1000构成的双can控制器。文中介绍了其硬件电路和软件流程。原文位置   关键词:混合动力电动汽车;电池管理系统;双can控制器  电池管理系统是混合动力汽车中重要的电子控制单元,具有保障电池正常、可靠和高效工作的作用,是电池与用电设备之间的桥梁。在研制以及批量生产过程中都需要对其内部控制参数进行离线或在线匹配标定,而电池管理系统需要采集和处理大量的数据,本文选用tms320lf2407作为标定用can控制器。作为电动汽车上的一个can节点,需要接收整车发来的can消息来执行对外部继电器、风扇以及电池等器件的控制命令,本文选用sja1000。  双can硬件电路和  cpld逻辑设计  双can硬件电路设计  tms320lf2407基于增强的哈佛结构,是地址线和数据线分离的微处理器,对晶振倍频后,频率高达40mhz。而sja1000的地址线和数据线复用,增加了dsp与sja1000之间读写数据的难度,这也是本系统设计的难点。常规的设计方式是在dsp与sja1000之间加一个电平转换双向缓冲驱动,其结构框图如图1所示。按这种方式设计的电路,当对sja1000进行读写操作时,先配置dsp的i/o端口,将ale拉高,锁存地址,然后通过dsp的i/o端口将和()拉低,进行读(写)数据,最后拉高()和。按此方式每次读写sja1000寄存器中的值,均需通过程序对ale、和()信号进行设置, 增加了程序源代码。如果控制器的闪存空间比较紧张,采取这种硬件连接方式显然是不可取的。而且,为使状态寄存器的状态位读写正确,can报文读写时需在程序中加一定延时,这将影响电池管理系统的实时性。     图1 一般双can控制器的硬件结构图  为了尽量减少程序源代码,节省宝贵的存储资源并提高电池管理系统的实时性,本文采用cpld连接双can控制器的接口电路,实现can报文收发。其硬件结构如图2所示。   图2 基于cpld的双can控制器硬件结构图  cpld的逻辑设计原文位置   cpld具有速度快、体积小、驱动能力强、可在线编程等优点。基于cpld的逻辑控制电路适合完成译码任务,本文选用epm7064芯片,通过译码电路的软件设计,完成sja1000输入信号的逻辑选通控制。  cpld的输入信号是dsp发送的信号,由高位地址a[15…13]、i/o空间选通引脚以及写/读信号组成。其中,地址线a13作为sja1000的地址和数据的选择线,地址线a14和a15经译码后作为片选信号。地址线a13和i/o空间选通信号产生sja1000的地址锁存信号sja_ale,地址线a13和读写信号产生sja1000的数据和地址读写信号。其cpld的输入/输出信号逻辑关系如表1所示。原文位置   双can软件程序设计  该can控制器的收发程序包括两部分:dsp的can收发程序和sja1000的can收发程序。每个can收发程序主要由三个函数组成:can初始化程序、can报文接收程序和can报文发送程序。由于dsp的can收发程序比较容易设计,只需设置can控制器寄存器中的相应位,就可实现can报文的收发。所以,本文主要介绍sja1000的can报文收发程序设计。  从表1中可以看到,sja1000的寄存器映射到dsp的i/o空间。本文选择0x8000作为sja1000地址输入端口,0xa000作为sja1000数据输入/输出端口。其程序主要由sja1000初始化、sja1000接收报文和sja1000发送报文三个子函数组成。其收发函数的流程如图3所示。     图3 sja1000发送报文程序流程图  sja1000初始化  通过向can控制器sja1000模式寄存器写0x01,让其进入复位模式,然后分别对sja1000的时钟分频寄存器、错误报警限额寄存器、中断使能寄存器、接收代码和接收屏蔽寄存器、总线时序寄存器和输出控制寄存器设置,最后向模式寄存器写0x08,进入正常工作模式。初始化程序如下:  #define sja1000_data_port porta000原文位置   ioport unsigned int porta000; //定义数据输入/输出端口  #define sja1000_address_port port8000原文位置   ioport unsigned int port8000; //定义地址输入端口  ……  sja1000_write(reg_mode, 0x01);  tempdata= sja1000_read(reg_mode);  //向模式寄存器写0x01,进入复位模式  while((tempdata & 0x01) != 0x01); //等待sja1000复位

    时间:2018-12-10 关键词: 控制器 电池 cpld 管理系统 总线与接口

  • 基于分布式IC卡的开放实验室管理系统

    基于分布式IC卡的开放实验室管理系统

    0 引 言 高等学校实验室是学生巩固所学的理论知识,培养学生动手能力、分析解决问题能力和创新思维的重要场所。近年来,随着教学改革不断向纵深发展,教学模式、教学方法和教学手段等都在发生变化,为了进一步提高学生的动手能力,为学生提供更多的动手机会,实验室逐步向学生全面开放。在开放模式下,如何对实验设备、人员等进行有效管理,是摆在我们面前的一个重要问题。建立开放实验室管理系统是解决问题的最好办法。 实验教学信息管理平台是提高教学管理的质量和效益乃至建设高水平实验教学单位的关键环节。实验教学信息处理的电脑化、网络化,也是实现学院管理现代化和信息化的重要内容。实验教学信息管理平台的建设宗旨是为实验的教与学提供最优化的实验教学资源,为实验教师提供简便有效的实验管理手段、实验数据以及实验过程的存储和监管,同时也为实验考核以及实验信息归档提供保障;为学生提供虚拟与现实相结合优化的实验环境与资源,使得学生在真实的实验环境中利用最少的时间,掌握基本的实验操作技能,并在此基础上进行创造性实验。开发基于分布式IC卡的开放实验室管理系统,使学生考勤、实验仪器设备安排和使用、门禁管理等全部由计算机完成,并可实时对实验室的使用和进入实验室的人员进行查询,可远程对系统进行维护,突破了空间和时间上的界限,大大减轻了教学管理人员的工作负担,提高了管理效率。 1 系统结构和配置 本系统基于Windows Server 2003平台,采用ASP.NET技术,实现Web服务器与数据库的连接,后台数据库为SQL Server 2005。由于实验教学部分布在两幢实验楼里,同时也为了今后的查询及系统维护的方便,系统采用B/S结构模式,即由浏览器、Web服务器、数据库服务器组成三层结构,系统的拓扑结构如图1所示。IC卡读卡器通过路由器及交换机和整个体系进行远程连接,系统中包含了一个Web服务器、一个数据库服务器和若干读卡器终端,它们通过双绞线接入各个部门楼层的交换机并实现互联。每间实验室各安装一台使用RS 485协议的IC卡读卡器,并连接成RS 485工业标准网络,再用RS 485-TCP/IP转换器转为标准的网络数据就可以同服务器通信了。 2 系统功能 本系统具有如下功能(见图2):(1)系统维护 为保证信息的准确性、可靠性以及维护数据的完整性,对整个系统用到的固定信息由最高级权限的系统管理员进行统一管理和维护。不同的单位可根据具体情况对其单位信息由院系级管理人员进行添加、删除、修改并设置相应的权限。管理员可通过互联网对设备和软件进行日常管理工作。可以对大学城发放给教师和学生的一卡通进行注册和授权,对采集信息数据进行统计及输出。(2)卡片管理 卡片管理就是对人员进行管理,IC卡由大学城一卡通中心发放,但要在本系统中注册才能使用。卡片管理完成对IC卡片进行日常的管理,如分班,换卡,补卡,注册,授权等工作,不同身份的人员具有不同的使用权限。(3)考勤与门禁管理 通常由IC卡读卡器完成,实验室管理员可刷卡并输入密码进行开门、关门操作。每个实验室都是一个考勤点,每个考勤点都安装专用一卡通读卡器,接口协议有RS 485或TCP/IP两种,读卡器的管理结构模式也有两种,一是单向感应式(即在计划课表内的上课时间),使用者在门外出示经过授权的感应卡,经读卡器识别确认合法身份后,记录为上课时间。二是双向感应式(即开放式自由选课的批准时间),使用者在门外出示经过授权的感应卡,经读卡器识别确认身份后,控制器驱动打开电锁放行,并记录进门时间。使用者离开所控房间时,在门内同样要出示经过授权的感应卡,经识别确认身份后,控制器驱动打开电锁放行,并记录出门时间,不但可以有效地防止外来人员的非法进入,而且可以查询最后一个离开课室的人和时间。专用一卡通读卡器自动记录考勤数据,定期将考勤数据通过总线传送到服务器上,也可接收来自服务器管理中心的数据。(4)综合查询 目前系统设有多级权限,角色有管理员、领导、院系级管理员、教职工、学生,系统会根据浏览者自己的权限级别用角色出现相应的浏览界面,并可查询和进行相关的操作。 对查询的数据可以进行汇总统计,与浏览权限一致。分为汇总统计和个体统计,可根据需要在不同的时间段对班级学生、教职工、实验室、实验设备进行年统计、月统计和日统计。并且可以汇总以班级为基本单位的考勤结果报表,还可生成如实验室利用率、设备或座位利用率等报表,并将报表打印输出。(5)信息发布 系统可发布一些通知和信息,也可以自动地发布课室空置的时间信息,供学生与教师进行自由预约选课。 3 方案实现的关键及要解决的问题 3.1 VPN环境的构建 虚拟专用网VPN作为一种安全而有效的商用通信技术,得到广泛的应用,它利用共享网络(如IP网络),采用加密的VPN隧道,保证了传输数据的安全性。系统服务器与IC卡读卡器终端的数据传输使用构建好的VPN隧道进行通信。3.2 Web数据库的访问技术系统采用SQL Server 2005作为后台数据库,使用的ADO数据访问对象功能强大,实现了对共享数据库的安全控制,只有经授权的用户才能使用相应的数据。ADO是开发数据库应用程序功能强大的对象方法,SQL Server 2005拥有相当完善的安全管理机制,合理地运用这两个方面,就可以开发出满足数据安全性要求的数据库应用程序。3.3 系统与IC卡采集器的接口功能 使用的IC卡采集仪用AVR单片机作为主控芯片开发,接口实现方法的主要用网络标准协议TCP/IP协议进行数据通讯,实现了接口的标准化,解决了远距离布线的问题,IC卡读卡机作为网络上的一个终端,拥有自己的IP地址,便于远端服务器对其进行单独控制。接口模块的IP地址不是每次开机后经动态分配后自动获取的,而是在每次向主控制芯片写入程序后就已经固定了,要改变它的地址只有通过重新修改程序完成;采用自定义的应用协议,使单片机编程更加简洁,IC卡的读写匹配在网络通讯过程也更加方便。3.4 安全性 在基于校园网的分布式信息管理系统中,系统的信息都存储在数据库中,因而数据库中存储着大量关键数据。同时由于数据库服务器连到了Internet上,对于数据库的破坏和窃取不仅仅来自内部,更多的是来自In-ternet上的恶意破坏和数据信息的窃取。这样就对数据库的安全性提出了更高的要求。如何保证和加强它的安全性,是每个信息系统都必须解决的重要问题。因此采用了VPN技术的安全机制,在整个程序开发中做了相应安全性功能设计,具体有:系统登录过程中用户ID及口令、用户权限的分配、用户模块的分配、对用户的所有操作进行记录等一系列的开发工作;刷卡也采用卡号及口令作为门禁。 4 结 语 实验室开放管理系统在使用过程中,优越性得到明显体现。通过先进的网络技术及时提供准确的考勤数据,能够真实地反映学生的出勤情况,反映了设备的使用情况,同时系统提供了各种条件的统计、查询和分析功能。随着计算机技术的不断发展和教学改革的不断深化,基于Web的计算机管理系统将成为Internet最有发展前景的应用之一,对推动教学改革起到了积极的作用,其社会效益和经济效益将十分可观,具有较高的实用价值和广泛的推广意义。

    时间:2018-11-02 关键词: rs ic卡 web服务器 485 管理系统 电源技术解析 vpn

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