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低耗精简电路电气表方案
方案介绍: 硬件设计 由于天然气是易燃混合气,并且天然气表的安装有地方限制,在天然气表的设计时必须要考虑天然气使用安全。严禁在使用过程中产生任何电火花。所以,天然气表一般采用低电压电池供电,要保证一节电池使用3年以上,需要系统功耗很低。所以,在设计时CPU可采用EFM32TG系列。EFM32TG系列可工作在1.85~3.8 V,而且耗电电流也特别小,在休眠状态下只有1个微安左右的电流。 EFM32 具有 5 种功耗模式,在 RTC及低功耗模块运行的EM2 模式下,EFM32 的功耗仅 900nA。EFM32 的 LESENSE、LEUART 以及 LETIMER 模块均为针对低功耗设计。ADC 模块在12bit,1Msps的速率下功耗低至 350μA。驱动液晶屏显示的LCD Controller 能够在低功耗模式下保持显示 8~36 段的驱动功耗也只需 0.55μA。此外EFM32TG系列还内置了3个运放,可以大大精简外部电路。 EFM32 的低功耗外设功能模块非常适合于表类方案的设计应用。在设计中,考虑到天然气是易燃混合气体,安全可靠性非常重要,因而,增加了火灾探测、漏气检测、通风控制等安全保护功能。为了提高天然气表的可靠性,满足功耗低、计量准的要求,采用模块化设计思想。 软件设计 天然气表在设计中充分考虑了低功耗情况下CPU处于休眠状态,只有在中断发生时才将它唤醒。系统中的中断源有定时器A、火灾探测信号、电压监控信号、IC卡读写操作中断信号。当中断发生后,系统立即调用中断处理程序进行处理。 计量过程:当用户用气时,流量传感器将流量信号进行差动放大、整形后送入控制器。该信号作为定时器A的输入脉冲,一有信号输入,定时器A就计~次数,当计够lO次时(1 cm3),定时器A发出一个中断信号(CCIFG0),这时,系统在不到6us时间里被唤醒,并转入计量处理中断程序进行处理。在计量处理时,还要对漏气检测接口进行扫描,看是否有漏气现象出现,如果出现,就要立即关阀通风,并报警。如果没有才能继续用气,计量。计量过程是一个比较重要的环节,该系统中,使用定时读数的方法。当没有漏气发生时,先将天然气可用量减去1 cm3,再将定时器A的中断禁止,开启基本定时器。基本定时器定时1 ms,在定时中断发生后,系统就对定时器A中的数据读一次,并将读出数据相加存人0220H单元,当0220H单元读出的数据大于1000(即1 cm3)时,就将可用量减去0220H单元读出的数据。在可用量减去10 cm3十次之后,还要对其进行显示;若可用量小于5 m3,就要显示“请充值”;若可用量小于l m3,则要显示“欠量”;若可用量为0,则关阀,且显示“欠量”。 IC卡进入读写器天线的操作范围后,读写器向控制器MCU发出中断请求。在读写操作时,需通过软件校验密码,检查卡机是否相符,如果卡片类型号、序列号都正确,且成功通过了选卡及密码验证,则可读入卡中天然气可使用量,向卡片中写入0。如IC卡操作完后,可将读人的购气数送LCD显示,并与表中可用量相加,得到新的可用量。火灾探测信号、电压监控信号都是以中断形式输人的。当有火灾发生或有欠压情况出现时,系统转入相应中断程序进行处理。有火灾发生时,立即关阀,并声光报警。有欠压情况出现时,关阀,发光报警,显示“欠压”。
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参考设计
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水监测系统方案
C级方案
主控选型:STM32F103简称外部设备方案介绍: 测距模块+摄像头模块+彩信发送模块+雨量测量模块+土壤湿度传感器+现场声光报警模块(六个模块有数据线连接或集成在一起)一、测距模块的功能(实时监测):初始化测一个距离(如:20CM)后将其保存(由按键实现确认并保存),当这个距离发生变化后,随即将变化后的距离发到彩信发送模块,同时向摄像头模块发送拍像指令;二、摄像头模块的功能:收到测距模块或彩信发送模块的指令后向进行拍像并传送到彩信发送模块。另外,在该模块设一个按键,按下后实现拍像并传送到彩信发送模块;三、彩信发送模块的功能:收到测距模块传送来的变化后的距离值和摄像头模块传来的相片后向PC端的另一个彩信接收模块发送。收到PC端的另一个彩信接收模块回复“发送成功”后停止发送,否则,隔两分钟再次进行发送,直到收到回复“发送成功”为止。同时用按键实现储存多组手机号,并将收到的变化后的距离值发至多组手机号。另外具备向摄像头模块发拍像指令。四、雨量测量模块的功能:实时监测,如果一小时内达到如下级别,就以短信形式将相应的雨量发到PC和固定手机。小雨:1h)降雨量小于10mm者。中雨:1h)降雨量10~25mm者。大雨:1)降雨量25~50mm者。暴雨:1)降雨量50~100mm者。大暴雨:1)降雨量100~200mm者。特大暴雨:1)降雨量在200mm以上者。五、土壤湿度传感器:可以没出土壤湿度,由PC端软件发出指令,将测出的数据再通过外部端彩信发送模块传回PC端软件。六、现场声光报警模块:预留接口,主要用于连接报警扩音器。由PC端软件发出指令,现场声光报警模块接收到指令后发出报警。第二部分设备(简称内部设备):彩信接收模块+PC控制系统彩信接收模块的功能: 将收到彩信发送模块发来变化后的距离值(生成TXT文本的格式)和相片传至PC控制系统,同时向彩信发送模块回复“发送成功”信息。应用场合:水纹监测、水库监测、河流监测
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6963
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高灵敏室内甲醛检测仪方案
方案介绍: 本检测仪采用32位超低功耗EFM32TG840F16 微处理器和高灵敏度甲醛传感器CH20/S-10,实现甲醛浓度的信号处理和采样,系统外接通讯接口及必要的扩展功能模块,构建智能化、多功能的检测系统。甲醛检测仪硬件主要由单片机主控系统、甲醛传感器接口、液晶显示(LCD)、功能键盘、数据存储、打印和报警输出等功能模块构成。该系统采用32 位EFM32TG840F16 单片机作为主控核心,内嵌16KB Flash 程序存储器和4KB RAM、多达160 段LCD 驱动器(最大8COM驱动、支持动画、闪烁等各种特效)、8 通道/12 位 ADC(支持硬件过采样)、2个USART(支持SPI\UART\I2S)、1个LEUART、1个LESENSE(支持阻、感、容性信号检测)、3个运放、硬件加解密AES、2个12位DAC 及大量的I/O 端口等,完全满足本甲醛检测仪的各项功能需求。 该芯片主要特点是:低电压(1.85 ~ 3.8V)、低功耗( EM2模式下仅有0.9uA)、 32 位指令、高性能(基于Cortex-M3内核),具有极低的运行功耗、快速的唤醒时间、功能强大、高抗扰(未用引脚都是和MCU内部断开的)、外设可以自主工作(主要得益于DMA和PRS外设反射系统)以及超节能(ADC:12bit,1Msps,仅需350uA;Analog Comparator:仅需100nA;LCD:本位功耗0.55uA;LEUART:9600波特率下仅需150nA;AES:128/256bit 加/解密仅需54/75个周期)、便于智能化和便携式等优点。而且齐全的配套开发工具比如开发板具有电流实时监控功能,可以定位代码位置,便于工程师及时优化代码以节能。 方案特性: 甲醛传感器接口模块 传感器接口模块由CH20/S-10 甲醛传感器、I/ V 转换器RCV420 等组成。甲醛传感器由甲醛探头和CH20 传感器构成。当室内甲醛气体被内部采样系统吸收后,产生与甲醛浓度成正比的电流值,由于单片机A/D 采样的是电压值,而被检测的是微量的电流值;因而需要将电流值放大并转换为相应的电压值。采用集成I/V 转换器RCV420,将电流值转换为对应的0 ~ 3.6V 电压, 送至 EFM32TG840F16 的A/D 转换接口ADC,实现对浓度信号的检测。单片机进行运算和处理,将处理结果及范围进行查表和分段线性化,完成传感器信号与浓度高低对应。系统中RCV420 具有精密运放和电阻网络功能,能将4 ~ 20mA 环路电流转换为 0 ~ 3.6V 电压, 在无外部调整的情况下,可用获得 86dB 的共模抑制比, 具有高性能及抗干扰能力。 数据存储与打印模块 在EFM32TG840F16 外扩展2KB 的E2PROM(也可用片内flash模拟EEPROM),通过I2C 总线与EFM32TG840F16数据口相连,用于存储采样来的甲醛浓度数据,以备打印机打印。打印机接口电路通过RS-232 串行口直接和微处理器相连,通过采用软件设定的方式打印出甲醛浓度值。 键盘与显示模块 系统外接键盘和LCD 显示设备,实现人机对话功能。键盘设置为3?3 阵列键盘,设有功能选择键、OK 键、报警确认及打印键,完成浓度显示、数据查询、打印及开关机功能。微处理器EFM32TG840F16 内含LCD 驱动电路,可驱动160 段的LCD,且超低功耗,特别适合便携式仪器仪表中使用。用户通过LCD 显示,读取检测浓度值、打印和设置相关功能等信息。 其它模块 本系统的供电电压为3V,采用两节电池供电,也可外接3V 直流电源。系统的时钟是外置晶振提供。为满足个性化需要,还增加蜂鸣器报警电路。
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参考设计
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达到毫米级分辨率的TOF光电测距模块
方案介绍: 通过对光脉冲相位差的检测,感知目标物距离,可以达到毫米级的分辨率 独有的HALIOS光电检测技术,提升了强光抗扰能力,适应室外强日光环境;温度适应能力强,漂移量较小 可靠性高:目标物的颜色、表面粗糙度和材质等对检测结果影响很小 距离远:最大可靠检测距离达到10m 规格参数: 尺寸图:
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参考设计
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分层沉降仪
C级方案
可测量不同深度土层的沉降变形情况,精度高,温度自动补偿,外套筒与孔内(岩)土层接触,沉降仪之间用推杆串联,一般可串联10个,总测试深度可根据需要串联。适用于边坡、隧道、大坝、城市地下工程等工程场地各层土体变形监测,监测不同深度处的沉降。方案图片:
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参考设计
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钢筋计
C级方案
温度自动补偿,长期稳定性特点突出,可直接与被测钢筋搭接或焊接,可给出拉力、应力大小。适用于埋设在混凝土结构的梁、柱、桩基、支撑、挡土墙、水工建筑物、衬砌等钢混结构中,监测钢筋其应力与应变。
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参考设计
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埋入式应变计
C级方案
精度高,温度自动补偿,直接埋入被测体内部。适用于埋设在混凝土结构的梁、柱、桩基、支撑、挡土墙、水工建筑物、衬砌、墩与底脚及基岩中,监测其应力与应变。
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外贴式应变计
C级方案
可预加预应力,精度高,温度自动补偿,通过铆钉外贴与被测物,适用于外贴于混凝土结构的梁、柱、桩基、支撑、挡土墙、水工建筑物、衬砌、墩与底脚及基岩表面,监测其应力与应变。
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地震数据采集仪
C级方案
地震数据采集仪是用于配合不同量程的加速度(或速度)传感器记录地震时地面运动或工程结构动力响应的一种专用数据采集仪,具有宽频带响应、大动态范围、低噪声、低功耗和可靠性高等特性。与普通数据采集仪的工作过程不同的是,其工作状态分为待机状态、触发状态、监控状态和实时传输状态。仪器启动后,完成相关的自检程序并载入预先设定的仪器与传感器参数后,自动进入待机状态,仪器对采集的数据不断进行触发判断,若满足设定的触发条件,则转入触发状态,仪器将设定的前事件时间内的数据与当前实时记录的数据保存到存储卡内,当不满足触发条件时,按照设定的后事件时间继续记录后重新返回待机状态,等待下一次触发。采用24为A/D与数字滤波器构成8通道数据采集系统核心,保证采集数据的高精度;基于TCP/IP协议的网络通信接口,可以方便地实现强震监测网络化和数据共享;基于嵌入式网页服务器,通过浏览器对仪器进行远程监控和设置;采用大容量CF卡,可长时间的存储本地数据;整个系统的软硬件采用模块化的形式进行设计与开发,便于升级和加入新功能(如地震预警、烈度计算等)。 应用场合与方案优势:今后随着国家对强震观测台网、测震台网、预警台网、烈度报台网的建设,以及高铁、电站、大坝等重大工程项目对强震观测和地震预警的要求,发展结构简单、多种通讯接口、功能强、功耗低并适用于在各种复杂环境下长期进行强震监测的新型强震动数据采集仪器具有重要的意义。
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1853
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基于NB-IOT的86盒开关型室温采集器单火线解决方案
室温采集器功能特点: 1)采用NB-IOT((窄带物联网))网络传输,资费低、安全性高 2)室温监测装置采用固定安装的形式,且为市电供电。保证测温准确性及长期供电可靠性。 3)室温监测装置采用集成开关的一体化结构,标准86盒安装方式,可直接替代热用户的现有开关安装。 4)86盒直接取电,无须外部电池供电,免去电池更换烦恼。 5)采集器只有电灯开关大小,可以实时显示温度、湿度等信息。室温采集器方案优势: 1) 安装方便:采用标准86盒规格设计,几乎家家户户都有灯开关,可方便的安装在墙壁开关位置,可本地显示温度、湿度; 2) 测温准确:固定式测温表更利于采集固定区域的温度,采用高精度温度传感器和良好的散热通风设计,使采集温度更加的精确、稳定; 3) 单火线供电:省去便捷式温度采集器易损坏、丢失和电池充电、更换的麻烦,减轻后期维护工作量; 4) 超低功耗:NB-IOT通信最低10年一度电,在节电的同时又增加了产品稳定性,产品使用寿命更长久;开关型室温采集器是一款基于86盒开关的室温采集器,采用NB-IOT通讯方式和单火线供电,数据直接上传至云平台,适用于室温采集。 开关型室温采集器一般指采取单火线接线方式的室温采集器。 无线室温采集器也是物联网的一部分,随着物联网的普及,很多小区和家庭都需要温度的实时监控。 无线智能室温采集器是基于物联网技术的实时在线温度监测系统,供热企业足不出户可以实时掌握供热区域用户室温变化情况。云计算中心系统对数据处理分析,为供热平衡调节提供精确的决策依据,并可与热网自动化控制系统构成供热闭环控制,实时调节热力、水力工况,从而降低能耗,提高用户满意率,提升企业经济和社会效益。系统可广泛应用于供热、供电等对室内温度连续监测的领域。 室温度采集器,是为采集和监测室内温度而设计的,由温度采集器和一套终端控制软件实现。摆在用户家中的温度采集器其外形有点儿像墙壁开关,可以采集整个采暖期内用户家中所有时间的供暖温度。室温度采集器上有LCD显示屏,可以显示温度、湿度。 控制中心有一套终端控制软件,可以远程采集用户室内温度,检测供热质量。这主要是为了采集整个采暖期内典型用户家中的供暖温度,也用于跟踪公司供暖系统的供暖质量,以便及时调整系统运行状况,确保所有用户室温都达标。 室温采集器无需更换电池,不需要砸墙挖洞,安装很简单,直接替换墙壁开关就行,投放安装时候可以得到居民的积极配合(一般室温采集器的安装是完全免费的,市民不需要掏一分钱)。 室温采集器具有实时采集、数据存储、数据定时上报和温湿度超限上报等功能。采集器数据通过运营商NB无线网络上传至云服务器,由服务器软件进行数据的接收、显示、统计、报表生产、曲线绘制等功能。热力公司根据采集到的数据,对供热情况有一个大致的了解,同时也可以对热力调度提供一个数据参考。 室温采集器可以将居民家里的室温通过窄带物联网每小时上传到供热监控平台,市、区供热管理部门和供热企业可以准确掌握居民家中的供热情况,第一时间发现问题,及时调整。 开关型室温采集器的采用单火线供电,无须用户安装及更换电池;采用LCD显示屏,具备显示室内温度、湿度等功能。 由于国内的墙壁开关布线都只是一根火线,如果用零火线产品,就需要重新布设零线,而开关型室温采集器,利用单火取电技术,就可以解决智能家居电子开关的“免布线”安装这个难题问题。
迅迪电子_单火线专家 专门做单火 做得更专业
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