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應用領域

單片機在工業無線網絡中的具體應用

　如同今天的許多通用單片機(MCU)已經把USB、CAN和以太網作為標準外設集成在芯片內部一樣，越來越多的無線網絡芯片和無線網絡解決方案也在向集成SoC 方向發展，比如第一代產品，Nordic公司nRF905，Chipcon公司cc1010 他們集成了8051兼容的單片機.這些無線單片機適合一般的點對點和點對多點的私有網絡應用，如單一產品的遙控器和抄表裝置等。無線通訊技術給智能裝置的互連互通提供了便捷的途徑，工業無線網絡作為面向工業和家庭自動化的網絡技術也正在向著智能，標準和節能方向發展。　　目前在工業控制和消費電子領域使用的無線網絡技術有ZigBee、無線局域網(Wi-Fi)、藍牙(Blutooth)、GPRS通用分組無線業務、 ISM、IrDA等，未來還能有3G、超寬頻(UWB)、無線USB、Wimax等。當然還有大量的私有和專用無線網絡在工業控制和消費電子裝置中使用，其中ZigBee、GPRS是在目前在國內工業控制中討論和使用比較多的兩種，藍牙和無線局域網是在消費電子產品如手機、耳機、打印機、照相機和家庭中小企業網絡中廣泛使用的無線協議(個別工業產品也有應用，如無線視頻監控和汽車音響系統)，當然私有無線網絡技術和產品在工業也有很多的應用。　　ZigBee是一個低功耗、短距離和低速的無線網絡技術，工作在2.4GHz國際免執照的頻率，在IEEE標準上它和無線局域網、藍牙同屬802家族中的無線個人區域網絡， ZigBee是有兩部分組成，物理和鏈路層符合IEEE802.15.4，網絡和應用層符合ZigBee聯盟的規范。ZigBee聯盟是在2002年成立的非盈利組織，有包括TI、霍尼威爾、華為在內兩百多家成員， ZigBee聯盟致力推廣兼容802.15.4和ZigBee協議的平臺，制定網絡層和應用架構的公共規范，希望在樓宇自動化、居家控制、家用電器、工業自動控制和電腦外設等多方面普及ZigBee標準。　　GPRS是在現有的GSM 網絡發展出來的分組數據承載業務，它工作在標準的GSM頻率，由于是一個分組交換系統，它適合工業上的突發，少量的數據傳輸，還因為GSM網絡覆蓋廣泛，永遠在線的特點，GPRS特點適合工業控制中的遠程監控和測量系統。在工業控制應用中GPRS 芯片一般是以無線數傳模塊形式出現的，它通過RS232全雙工接口和單片機連接，軟件上這些模塊都內置了GPRS，PPP和TCP/IP協議，單片機側通過AT指令集向模塊發出測試，連接和數據收發指令，GPRS模塊通過中國移動cmnet進入互聯網和其他終端或者服務器通訊。目前市場常見的模塊有西門子G24TC45、TC35i，飛思卡爾G24，索愛GR47/48，還有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模塊WMP50/100。GPRS模塊有區分自帶TCP/IP協議和不帶協議兩種，一般來講，如果是單片機側有嵌入式操作系統和TCP/IP協議支持的話或者應用的要求只是收發短信和語音功能的話，可以選擇不帶協議的模塊。　　先進的SoC技術正在無線應用領域發揮重要的作用。德州儀器收購了Chipcon公司以后發布的CC2430 是市場上首款SoC的ZigBee單片機，見圖1，它把協議棧z-stack集成在芯片內部的閃存里面，具有穩定可靠的CC2420收發器，增強性的8051內核，8KRAM，外設有I/O 口，ADC，SPI，UART 和AES128 安全協處理器，三個版本分別是32/64/128K的閃存，以128K為例，扣除基本z-stack協議還有3/4的空間留給應用代碼，即使完整的ZigBee協議，還有近1/2的空間留給應用代碼，這樣的無線單片機除了處理通訊協議外，還可以完成一些監控和顯示任務。這樣無線單片機都支持通過SPI或者UART與通用單片機或者嵌入式CPU結合。 2008年4月發表CC2480新一代單片ZibBee認證處理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗單片機結合的例子。圖1 CC2430應用電路　　工業控制領域的另一個芯片巨頭——飛思卡爾的單片ZigBee處理器MC1321X的方案也非常類似，集成了HC08單片機核心， 16/32/64K 閃存，外設有GPIO， I2C和ADC，軟件是Beestack 協議，只是最多4K RAM 對于更多的任務顯得小了些。但是憑借32位單片機Coldfire和系統軟件方面經驗和優勢，飛思卡爾在滿足用戶應用的彈性需求方面作的更有特色，它率先能夠提供從低-中-高各個層面的解決方案，見圖2。

標簽： 單片機工業無線網絡

上傳時間： 2013-11-02

上傳用戶：momofiona
atmega8原理與應用手冊

atmega8原理與及應用手冊,ATmega8 是ATMEL公司在2002年第一季度推出的一款新型AVR高檔單片機。在AVR家族中，ATmega8是一種非常特殊的單片機，它的芯片內部集成了較大容量的存儲器和豐富強大的硬件接口電路，具備AVR高檔單片機MEGE系列的全部性能和特點。但由于采用了小引腳封裝（為DIP 28和TQFP/MLF32），所以其價格僅與低檔單片機相當，再加上AVR單片機的系統內可編程特性，使得無需購買昂貴的仿真器和編程器也可進行單片機嵌入式系統的設計和開發，同時也為單片機的初學者提供了非常方便和簡捷的學習開發環境。 ATmega8的這些特點，使其成為一款具有極高性能價格比的單片機，深受廣大單片機用戶的喜愛，在產品應用市場上極具競爭力，被很多家用電器廠商和儀器儀表行業看中，從而使ATmega8迅速進入大批量的應用領域。 ATmega系列單片機屬于AVR中的高檔產品，它承襲了AT90所具有的特點，并在AT90（如 AT9058515、AT9058535）的基礎上，增加了更多的接口功能，而且在省電性能。穩定性、抗干擾性以及靈活性方面考慮得更加周全和完善。 ATmega8 是一款采用低功耗CMOS工藝生產的基于AVR RISC結構的8位單片機。AVR單片機的核心是將32個工作寄存器和豐富的指令集聯結在一起，所有的工作寄存器都與ALU（算術邏輯單元）直接相連，實現了在一個時鐘周期內執行的一條指令同時訪問（讀寫）兩個獨立寄存器的操作。這種結構提高了代碼效率，使得大部分指令的執行時間僅為一個時鐘周期。因此， ATmega8可以達到接近1MIPS/MHz的性能，運行速度比普通CISC單片機高出10倍。

標簽： atmega8 應用手冊

上傳時間： 2013-11-08

上傳用戶：朗朗乾坤
MATLAB在FPGA中的應用電子書

MATLAB及其在FPGA中的應用（第2版）本書緊密結合作者在MATIAB和FPGA應用領域中的實際經驗，講述了MATIAB的基本使用方法及其在FPGA設計中的應用。書中略去對MATIAB和FPGA的一般性介紹，以大量設計實例為切入點，將MATIAB強大的數值計算和算法仿真功能與當今電子設計領域快速發展的FPGA設計技術相結合，重點講述了FPGA設計中的MATLAB聯合仿真問題，最后以三個大型設計實例結束全書的討論。目錄

標簽： MATLAB FPGA 中的應用電子書

上傳時間： 2013-11-15

上傳用戶：雨出驚人love
RFID技術在物流行業中的應用框架研究

RFID技術與EPC標準相結合，能夠自動識別目標對象并獲取相關數據，便于通過互聯網實現物流跟蹤和實時監控。分析了RFID技術在物流行業的發展和應用前景，通過對現代物流應用及特點進行剖析，提出面向物流應用的分層RFID應用框架，可以為不同的應用領域提供集成平臺與解決方案，該框架具有通用性。

標簽： RFID 物流行業中的應用

上傳時間： 2013-10-23

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無線傳感技術應用與挑戰

無線傳感器應用領域面對的挑戰

標簽： 無線傳感技術應用

上傳時間： 2013-10-13

上傳用戶：yanyueshen
Xtrinsic傳感技術第3部分：磁傳感器與eCompass應用

課程將討論MAG3110 3軸磁力傳感器在移動應用領域的使用情況。您將學習磁傳感器的主要規范及向移動設備添加eCompass解決方案通常會遇到的挑戰。與會者將有機會使用 MAG3110+MMA8451傳感器工具箱在現場實踐評估。

標簽： Xtrinsic eCompass 傳感技術分

上傳時間： 2013-11-03

上傳用戶：tyler
集成溫度傳感器的分類和應用

一、傳感器的定義信息處理技術取得的進展以及微處理器和計算機技術的高速發展，都需要在傳感器的開發方面有相應的進展。微處理器現在已經在測量和控制系統中得到了廣泛的應用。隨著這些系統能力的增強，作為信息采集系統的前端單元，傳感器的作用越來越重要。傳感器已成為自動化系統和機器人技術中的關鍵部件，作為系統中的一個結構組成，其重要性變得越來越明顯。最廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學量轉變成便于利用的電信號的器件。國際電工委員會(IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為：“傳感器是測量系統中的一種前置部件，它將輸入變量轉換成可供測量的信號”。按照Gopel等的說法是：“傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件”，而“傳感器系統則是組合有某種信息處理(模擬或數字)能力的傳感器”。傳感器是傳感器系統的一個組成部分，它是被測量信號輸入的第一道關口。傳感器系統的原則框圖示于圖1-1，進入傳感器的信號幅度是很小的，而且混雜有干擾信號和噪聲。為了方便隨后的處理過程，首先要將信號整形成具有最佳特性的波形，有時還需要將信號線性化，該工作是由放大器、濾波器以及其他一些模擬電路完成的。在某些情況下，這些電路的一部分是和傳感器部件直接相鄰的。成形后的信號隨后轉換成數字信號，并輸入到微處理器。德國和俄羅斯學者認為傳感器應是由二部分組成的，即直接感知被測量信號的敏感元件部分和初始處理信號的電路部分。按這種理解，傳感器還包含了信號成形器的電路部分。傳感器系統的性能主要取決于傳感器，傳感器把某種形式的能量轉換成另一種形式的能量。有兩類傳感器：有源的和無源的。有源傳感器能將一種能量形式直接轉變成另一種，不需要外接的能源或激勵源(參閱圖1-2(a))。有源(a)和無源(b)傳感器的信號流程無源傳感器不能直接轉換能量形式，但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能傳感器承擔將某個對象或過程的特定特性轉換成數量的工作。其“對象”可以是固體、液體或氣體，而它們的狀態可以是靜態的，也可以是動態(即過程)的。對象特性被轉換量化后可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質的，也可以是化學性質的。按照其工作原理，傳感器將對象特性或狀態參數轉換成可測定的電學量，然后將此電信號分離出來，送入傳感器系統加以評測或標示。各種物理效應和工作機理被用于制作不同功能的傳感器。傳感器可以直接接觸被測量對象，也可以不接觸。用于傳感器的工作機制和效應類型不斷增加，其包含的處理過程日益完善。常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬：光敏傳感器——視覺；聲敏傳感器——聽覺；氣敏傳感器——嗅覺；化學傳感器——味覺；壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺。與當代的傳感器相比，人類的感覺能力好得多，但也有一些傳感器比人的感覺功能優越，例如人類沒有能力感知紫外或紅外線輻射，感覺不到電磁場、無色無味的氣體等。對傳感器設定了許多技術要求，有一些是對所有類型傳感器都適用的，也有只對特定類型傳感器適用的特殊要求。針對傳感器的工作原理和結構在不同場合均需要的基本要求是：高靈敏度，抗干擾的穩定性(對噪聲不敏感)，線性，容易調節(校準簡易)，高精度，高可靠性，無遲滯性，工作壽命長(耐用性) ，可重復性，抗老化，高響應速率，抗環境影響(熱、振動、酸、堿、空氣、水、塵埃)的能力，選擇性，安全性(傳感器應是無污染的)，互換性低成本，寬測量范圍，小尺寸、重量輕和高強度，寬工作溫度范圍。二、傳感器的分類可以用不同的觀點對傳感器進行分類：它們的轉換原理(傳感器工作的基本物理或化學效應)；它們的用途；它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。根據傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學傳感器二大類：傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應，諸如壓電效應，磁致伸縮現象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。化學傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學類。大多數傳感器是以物理原理為基礎運作的。化學傳感器技術問題較多，例如可靠性問題，規模生產的可能性，價格問題等，解決了這類難題，化學傳感器的應用將會有巨大增長。常見傳感器的應用領域和工作原理列于表1.1。按照其用途，傳感器可分類為：壓力敏和力敏傳感器，位置傳感器，液面傳感器能耗傳感器，速度傳感器，熱敏傳感器，加速度傳感器，射線輻射傳感器，振動傳感器，濕敏傳感器，磁敏傳感器，氣敏傳感器，真空度傳感器，生物傳感器等。以其輸出信號為標準可將傳感器分為：模擬傳感器——將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。數字傳感器——將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉換)。膺數字傳感器——將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。開關傳感器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時，傳感器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。

標簽： 集成溫度傳感器分類

上傳時間： 2013-10-11

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MATLAB在FPGA中的應用電子書

MATLAB及其在FPGA中的應用（第2版）本書緊密結合作者在MATIAB和FPGA應用領域中的實際經驗，講述了MATIAB的基本使用方法及其在FPGA設計中的應用。書中略去對MATIAB和FPGA的一般性介紹，以大量設計實例為切入點，將MATIAB強大的數值計算和算法仿真功能與當今電子設計領域快速發展的FPGA設計技術相結合，重點講述了FPGA設計中的MATLAB聯合仿真問題，最后以三個大型設計實例結束全書的討論。目錄

標簽： MATLAB FPGA 中的應用電子書

上傳時間： 2013-11-15

上傳用戶：清風冷雨
激光三維成像技術及其主要應用

闡述了目前三維成像在其常見應用領域中的研究，主要致力于研究高分辨率三維成像系統。三維激光成像是一項可以應用于探測隱藏目標、地形測繪、構建虛擬環境、城市建模、目標識別等領域中的技術。在區域成像技術中，除了如立體視覺和結構化燈光等更常規的技術，實時三維傳感也具有現實可操作性。當前三維激光成像技術已經發展到有能力提供厘米級波長的高分辨率三維成像，這將給許多領域提供方便，包括法律的實施和法醫調查。與CCD和紅外技術等傳統的被動成像系統相比，激光成像技術不僅能提供強度和范圍信息，還能穿透植被和窗戶等特定情景元素。這意味著激光三維成像系統在目標識別與辨認等方面具備新的潛力。結果表明，激光三維成像系統可以在許多情況下得到應用。

標簽： 激光三維成像

上傳時間： 2013-10-31

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徠卡測量系統應用文集--TCA2003

TCA2003是徠卡測量系統于1998年推出市場的世界上第一臺帶有目標自動照準功能(Automatic Target Recognition)的全自動全站儀，又被稱作“測量機器人”，其代表世界大地測量儀器領先水平的0.5"測角精度和1mm+1×10－6Dm測距精度使其成為世界各國高精度大地測量應用中的一款經典儀器。從1999年進入中國市場開始，TCA2003先后在大型水電站和水利樞紐大壩監測、地鐵隧道和基坑、核電站和大型鍋爐等工業現場高精度測量及自動化監測項目中投入使用，并收到良好的工程應用效果，尤其是其對各種惡劣環境的抵御能力和測量性能穩定性，更是得到眾多用戶的贊許。記得從頭至尾負責廣州地鐵黃沙站自動化監測項目實施的廣州亞奧公司的張總曾如此激動的評價TCA2003的穩定性和耐用性，“我們在廣州地鐵黃沙站使用的6臺TCA2003使用4年多時間性能一直都很穩定，精度保證在指標中”。此后TCA2003在浦東磁懸浮、盧浦大橋、青藏鐵路、武廣高速鐵路、國家大劇院、“鳥巢”、廣州電視臺發射塔等一批國家重大工程和特殊建筑物建設項目的高精度工程測量都有所應用。目前已經形成在礦山監測、地質災害和工程搶險監測等新興自動化測量應用領域、原有各種高精度自動化測量和工程測量應用領域百花競放的態勢。十年的市場檢驗，我們足以對一個測量儀器的品質和性能作出可靠的評價。出版此文集一方面是總結用戶的應用經驗，另一方面也希望能給徠卡TCA2003用戶提供參考借鑒。

標簽： 2003 TCA 測量系統應用

上傳時間： 2013-11-03

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