下面是小编给大家带来关于智能压力传感器系统的设计,本文共5篇,一起来看看吧,希望对您有所帮助。

篇1:智能压力传感器系统的设计
本文从智能压力传感器的结构设计以及设计要点两方面出发探讨了智能压力传感器系统的设计,并对智能压力传感器未来的发展提出展望,以期为相关人员提供设计帮助与建议。
摘要:智能压力传感器的应用也在一定程度上简化了压力检测的程序,智能压力传感器将传感器检测信息的功能和微处理器的信息处理功能进行了有效的结合,具有成本低、可靠性好、实用性强等特点。
篇2:智能压力传感器系统的设计
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
一、结构设计
传感元件位于整个传感器系统之首,被监测的压力量需要通过传感元件转换为电信号才能正确进行处理,因此传感元件的好坏直接影响着传感器系统的准确运行。通常为了更好的得到信息数据会采用固态压阻式压力传感器,这种传感器体积小、精度高、灵敏度高并且具有很高的可靠性。整个固态压阻式压力传感器的核心部分是一块硅膜片,膜片周围由硅环进行固定,而膜片的两边有两个压力腔,一个是低压腔,另一个是高压腔。当膜片的两边因为存在的压力差而变形时,相应的膜片上的各点就会产生应力,从而使电阻阻值发生变化,也就会使电桥失去原有的平衡,输出相应的电压,这个电压也就反映了膜片上的压力差值。同时,在进行电阻的布置时也要根据电阻的特点进行布置,从而使电桥形成全等臂差动电桥,以提高整个压力传感系统的灵敏度。在智能压力传感器的设计中,微处理器是最核心的器件,因此在选择的时候要选择性价比高的、功能较为强大的处理器。
二、智能压力传感器设计要点
1.正确进行安装。通常智能压力传感器的损坏都是由于安装位置的不恰当引起的,如果将传感器安装在过小或不规则的孔中,就有可能会造成传感器的.震动膜受到冲击而损坏,所以要选择合适的工具加工安装孔,防止传感器在使用过程中的脱落。
2.注意误差及温度补偿。虽然智能压力传感器已经将数据误差缩小到很小了,通常情况下用来避免误差时常采用半桥差动或全桥差动的电路,以进一步缩小误差,提高输出的灵敏度。而同时全桥差动的电路也有温度补偿的作用,可以有效减小温度对于压力传感器的影响,所以得到了更广泛的应用。
三、智能压力传感器的发展方向
(1)向高智能、高精度发展。随着自动化生产技术的不断提高,对于传感器的要求也在不断提高,只有研制出高灵敏度、高精确度、高运行速度的新型压力传感器才能确保生产的高效性。
(2)向高可靠性、宽温度范围发展。目前大部分的传感器工作的温度范围都在-20℃~70℃之间,远远不能够满足工业生产的需要,因此,要开发应用温度范围更广的传感器。而传感器的可靠性也直接影响到电子设备的性能,所以研制高可靠性的智能压力传感器将是永久性的方向。
(3)向微型化发展。虽然现在的智能传感器应用的软件已经越来越小了,但是传感器控制仪器设备的体积却没有多大变化,只有将仪器的体积缩小,才能真正实现高效、广泛利用,这就要求生产企业开发使用新材料和新的生产加工技术,以实现设备的微型化,当然目前所使用硅材料制作的传感器体积已经很小了,但却并不能就此放弃对更多材料应用的探索
。(4)高智能化。现在的智能压力传感器已经将普通传感器检测信息的功能和微处理器的信息处理功能很好的结合在了一起,但就目前形势看来应用并不广泛,所以,应该进一步探讨更多的生产技术,提高设备的智能系统,降低设备的生产成本,从而真正促进智能压力传感器的应用普及。
四、结语
智能压力传感器系统相比起普通压力传感器来说有结构简单、体积小、性能稳定、可靠性高等诸多优点,也有很高的性价比。我国智能压力传感器的应用和设计并不完善,需要投入更多的精力去进行探索,只要我们敢于尝试、敢于探索,一定能发现更加利于生产的智能压力传感器系统,以推动我国工业的发展。
参考文献
[1]王泉.智能压力传感的研究与设计[J].电子质量,(2)
[2]董杰.智能压力传感系统的设计[J].可编程控制器与工厂自动化,2009(9)
[3]张文竹.基于数据融合技术的智能压力传感器研究[J].现代电子技术,(14)
篇3:智能信息管理系统设计研究论文
智能信息管理系统设计研究论文
摘要:随着互联网的快速发展和计算机技术的普及应用,智能化浪潮席卷各个领域,其中,家居智能化管理成为新的发展趋势。由于智能信息管理系统具有方便、高效、智能化等特点,对促进智能家居产业的发展产生积极的影响。通过深入分析用户的需求,构建一个以互联网为平台的智能家居信息管理系统,该系统主要由用户登录模块、视频监控模块、电气设备控制模块等组成,便于用户远程控制各种家居设施。通过一系列的系统测試方法,检验智能家居信息管理系统的稳定性,为用户的日常生活带来极大便利。
关键词:互联网平台;智能家居信息管理系统;系统测试;远程控制
引言
在社会信息化的推动下,智能家居信息管理系统促使人们的生活更加方便、快捷,各种电气设备均得到有效控制和管理。智能家居信息管理系统作为智能家居系统的重要组成部分,无疑在整个系统实施中发挥着重要的作用。因此,智能家居信息管理系统依托新技术的发展对整个智能家居系统起到举足轻重的作用。本文的研究重点是设计合理的智能家居信息管理系统,主要实现远程监控家居环境、实时传输和存储家居环境信息等操作,确保家居环境时刻处于最佳状态,确保智能家居信息管理系统更加信息化、科学化、高效化。
1智能家居信息管理系统用户需求
智能家居信息管理系统是对整个家居环境信息和设备总的控制和管理机构,包含控制电器设备、环境数据查询、视频监控等,同时,需借助B/S架构便于用户通过互联网查询数据信息并控制各种家电设施[1]。电器设备是指系统能够根据用户需求管理的各种电器设备,例如,电视机开关、换台等,同时,能够依据用户设置的信息对设备展开相关的操作,例如,定时开灯、关灯等。数据库能够存储完整的家居历史数据,便于用户实施查询数据,并对历史数据展开分析和评估,实现智能化管理设备的目的。视频监控确保用户可以实时监控室内各个角落,如果传感器发出报警信号,监控设施可展现现场视频信息,并实时传送至信息管理系统中进行保存,便于用户对家居各项风险因素展开评估[2]。
2智能家居信息管理系统各模块及实现
智能家居信息管理系统是为适应大众智能化管理需要而开发的,该系统必须对各种功能展开集中和分块处理,智能家居信息管理系统主要由用户登录模块、历史信息查询、存储模块、数据信息管理模块、视频监控模块等部分组成,其功能模块如图1所示。
2.1用户登录模块用户登录模块是整个智能信息管理系统惟一的入口,用户必须登录成功后方可使用该系统的各项功能。用户登录界面如图2所示.用户登录系统主要包括输入用户名、校验密码等操作,如果用户输入的登录名与密码不匹配或存在错误,系统会自动给予提示,允许输错次数为5次[3]。用户登录该系统后,能够随意展开数据信息查询、电气设备控制等操作。
2.2电气设备控制模块该模块的主要功能是对整个家居环境中的电气设备进行远程管理,便于用户远程控制家居内各项电气设备的正常工作,保障用户的家庭安全。电气设备控制模块有利于外出的用户获取家庭环境设备信息,实现远程监控电气设备,例如,上班匆忙忘记关灯等,即可利用远程PC机范围智能控制家居信息,远程将照明系统关闭,确保家庭和个人财产的安全[4]。同时,电气设备模块包含不同的工作模式,能够进行手动或自动控制。电气设备信息模块能够控制多种电气,从而选择最佳的控制模块。以家居环境中的空调来说,可将空调设定为自动模式,室内温度如果高于上限,空调可以自动关闭[5];若室内温度低于下限,空调可以自动接通电源,有效节省电费,也能保障家居的安全性。
2.3数据信息管理模块数据信息管理模块的主要功能是检测智能家居环境中的各项信息,检测的信息由各种传感器实现数据采集,传感器达到设定阈值,系统会发出报警信息,通过查询目前传感器信息、报警信息监测整个家居的安全,该模块的运行流程如图3所示。用户登录信息管理系统后,用鼠标单击数据信息管理模块,能够立即查找传感器的实时信息、传感器内的报警信息[6]。传感器数据信息主要划分为人体红外探测采集信息、门禁红外探测采集信息、水浸采集信息等,传感器发出报警信息就是有人或物体违反设定触动传感器,传感器将信息传递至数据信息管理模块,用户登录系统后即可查看此模块的详细信息。
2.4历史信息查询、存储模块该模块旨在把整个家居环境中的各种信息进行存储,达到实时记录家居信息,是整个智能信息管理系统最重要的部分之一。历史信息查询、存储模块主要包含历史信息分析功能、查询功能、存储功能。历史信息存储功能将智能家居中的各项数据进行收集和保存,为用户日后的查询提供充足的准备。历史信息分析功能是指对综合数据展开分析和处理,便于准确评估整个家居环境[7]。历史信息查询功能便于用户在系统中查询家居历史信息,有助于更好地管理整个智能家居环境。历史数据信息查询、存储实现流程如图4所示。用户可以将智能家居中无用或没有参考价值的信息进行删除,为整个系统的其他数据保存在有效范围内提供基本保障,具体删除代码如下:
2.5视频监控模块及实现视频显示模块主要利用B/S架构中的SDK数据包,采用插件的方式把视频显示界面嵌入到信息管理平台内,促使视频远程传递至信息管理系统上,方便用户实时查看家庭视频图像信息。视频监控模块主要包含常规视频监控、传感器报警区域视频监控两个功能,前者能够实时采集、传输室内画面,后者借助传感器报警发出传送的命令,摄像真正指向报警指定区域[8]。同时,视频监控界面配置摄像头控制模块,通过控制模块观察室内各个角落和设备的运行情况。视频模块实现流程如图5所示.
3系统测试要点
从开发软件程序角度来说,在程序开发过程中,不可避免地出现一系列的问题,为从源头上解决程序设计中存在的问题,必须针对设计的.系统展开程序测试。在系统测试过程中,最初将开发系统与实际需求展开比较,通过比较发现两者不吻合之处,并对两者出现的问题实施优化和改进,确保设计的系统各指标达到实际要求。通常情况下,软件测试方法包括静态和动态测试法,静态测试法相对简单,在不需要执行代码的环境下,只是根据用户需求、流程图检查系统是否存在不合理之处,也可对各种源代码实施考察[9]。同时,也可从语法结构、接口等方面入手,检查系统存在的问题。由此表明,静态测试只能发现软件浅层的漏洞。动态测试与上述静态测试法存在明显差别,动态测试法先要让系统运转起来,实际运动与软件相互结合,准确掌控系统哪些地方存在缺陷。必须注意,动态测试法必须执行程序代码,基于输入信号、输出结果对系统展开测试。若输出结果正确,表明系统正常运行,反之,必须对软件进行修改直至正常运行为止。在系统测试时期,重点要为整个系统设计行之有效的测试方案。模块化测试手段主要包括白盒和黑盒测试,本系统主要以白盒测试为主,并将黑盒测试当做系统测试的辅助手段。用户登录模块展开测试的过程中,可通过录入用户名、密码查看界面具体反映,掌握系统的容错、纠错能力,保障用户登录模块的稳定性。电气设备控制模块重点对家居环境中的电气设备控制、信息获取展开测试,采用模拟数据和真实事件两种方法,经过大量操作实施压力测试,保障模块可以准确、稳定地控制设备。数据信息管理模块的主要功能是传感器数据采集信息、显示信息、测试数据报警信息,使用模拟数据显示、模拟报警信息显示、触发真实传感器数据报警等手段验证模块的稳定性。视频监控模块通过实施监控视频报警区域监控测试,大量触发传感器检测视频是否正常传送,借助大量压力测试确定模块是否稳定。历史信息查询、存储模块旨在存储、分析、查询历史信息,采用模拟数据、存入真实数据确定该模块是否稳定。对模块展开压力测试和程序代码测试,明确代码的有效性,促使代码执行效率更高。通过一段时间的测试可知,在大量压力、白盒测试、黑盒测试状态下,用户登录模块、视频监控模块、电气设备控制模块均能满足用户需求,系统稳定性良好。
4结论
本次设计的系统以互联网为平台,由用户登录模块、视频监控模块、电气设备控制模块等部分组成,以期为智能家居产业的发展提供重要支撑,通过系统测试可知,整个系统的安全性、稳定性较高,在日后需要不断完善该系统的各项功能,推动智能家居行业的人性化、智能化发展。
篇4:智能无线防盗系统的设计
智能无线防盗系统由传感器、家庭智能报警器、物业管理中心接警主机及相关的控制管理软件组成。图1为家庭智能报警器方框图,图2为物业管理中心接警主机方框图。
1.1主机电路
如图1所示,主机电路由射频接收模块接收传大吃一惊器发来的报警信号,通过解码器(PT2272)解码后得到报警传感器的地址和数据类型只有主机和传感器地址相同时才能被主机接收。解码输出的数字代表传感器类型解骊输出信号进入CPU的INT1,触发中断处理程序。中断处理程序通过DTMF收发电路,拨打用户预先设好的电话号码(如手机号码,办公室号码)进行远程拨号报警;同时,启动语音电路,将预先录制好的语音信号通过电话线传给主人,实现语音提示通信功能。CPU输出警笛触发信号,经放大后推动警笛或喇叭,以驱赶和震胁盗贼。用户还可通过电话线进行远程设/布防,及输入远程控制信号,通过8路控制输出端控制有线连接的电器设备,也可通过编码电路和射频发射模块控制无线连接的电器设备。显示部分采用RT12232A图形点阵LCD模块,实现汉字显示功能;显示报警时间与报警类型。键盘可实现密码修改、语音录入和信息查看功能。
物业管理中心的接收主机具有家庭报警主机的功能外,还可以通过RS232实现与物业管理中心的通信功能,实现联网和小区控制。
1.1.1DTMF收发电路
要实现电话线远程通信,关键部分为DTMF收发电路。它将实现自动拨号、忙音识别、铃声识别、远程接键数字信号识别等功能。我们选用MT8888双音多频(DTMF)收发器,与单片机及音频放大电路组合,实现各种信号音的检测及DTMF信号的产生,并将DTMF信号送到电话线上,如图3所示。
MT8888是采用CMOS工艺生产的DTMF信号收发一体的集成电路。它的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D/A变换器,可发出16种双音多频DTMF信号。接收部分用于完成DTMF信号的妆收、分离和译码,并以4位并行二进制码的方式输出。
图3
选择中断模式时,当接收或发送了有效的音频信号后IRQ/CP脚输出低电平,产生中断信号供给CPU,在延迟控制电压的跳变缘将数据锁存至输出端;当选择呼叫过程(CP)方式时,只能接收250~550Hz的信号音,在拒收或无输入时,IRQ/CP脚输出低电平。
(1)电话信号音格式
忙音:450Hz,350ms有,350ms无。拨号音:450Hz,持续。回铃音:450Hz,1s有,4s无。
(2)信号音的判断方式
将MT8888的IRQ/CP脚连到AT89S52的T0脚,电话呼叫过程中的各种信号音经MT8888滤波限幅后得到方波,由MT8888的IRQ输出到AT89S52的T0脚,对T0脚信号记数5s。计数值位于2175~2357范围内,为拨号音;计数值位于1041~1212范围内,为忙音;计数值位于425~475范围内,为回铃音。在实际编程中,考虑到计数的误差以及程序的简化,可将范围适当放宽,但不能重叠。
(3)自动摘机
控制器与家里电话并接在一条电话线上。为了实现报警放打电话共用一条线,摘机电路按如下设置:将电话振铃信号通过光电耦合器TP521输入到AT89S52的IT脚,进行计数。接到振铃信号时,若连续振铃10次用户还没有摘机,则自动转到家庭智能报警器,CPU置P1.5脚为“1”,使继电器K1吸合,实现自动摘机功能。若在这10次振铃过程中,用户接通了电话,则控制器不响应,这样,使得控制器与电话不互相干扰。摘机后,检测MT8888输出的双音多频信号,以读出用户发来的远程信息,实现远程通信与控制功能。
图4
(4)自动报警
当接收到热释电传感器等发来的无线报警信号后,CPU立即发出报警信号,通过电话线传到远程用户。报警方式如下:用户通过面板设备10个报警电话,将它们存入24C04存储器中。当接到警情后,从第1个电话开始拨号,一直拨到第10个,来回拨3遍。如果任意一个电话回送了“#”键确认信号,即意味着报警已收到,不再继续拨号。每个号码需拨号。每个号码需拨号时间100ms,号码之间留500ms间隔。拨号时,先检测24C04中存储的电话号码。若为空,即未设此电话,跳过不拨,继续拨下一个电话号码。这样,用户可随意设置数个报警电话号码。我们规定号码长度最多不超过4位,以便存在24C04中。
1.1.2语音电路
为了便于通信,采用了语音芯片,实现语音指示和报警功能。ISD1420为单片语音记录、回放一体化芯片,记录时长为20s;可被划分为160小段,每段125ms。当REC脚为低电平时,进行录音,PLAYE或PLAYL为低时进行放音,ISD1420可进行连续录音,也可进行分段录音。
分段放音:先送停止录放音码P1.2~P1.4=000,再送放音首地址A7~A0,P1.3或P1.4为低电平(PLAYE或PLAYL)开始放音;延时进行放音,最后送停止录放音码P1.2~P1.4=000,完成本段放音。重复上述过程,可分段放出数段语音。图4为语音电路原理。
1.1.3编/解码电路
PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗、低价位、通用编解码电路。PT2262/2272最多可有12位(A0~A11)三态地址端引脚(悬空、接高电平、接低电平),任意组合可提供531441地址码。
PT2262最多可有6位(D0~D5)数据端引脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出。编码芯片PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。地址码必须与家庭控制主机内解码芯片PT2272编址相同,以区分家庭控制器;数据码可用于区分传感器类型。当有报警信号时,PT2262的14脚为低电平,使能PT2262,从17脚输出编码信号,通过射频模块发射出去。
解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码经过两次比较核对,VT脚才输出高电平,送到89S52的INT1,触发中断处理程序,以读取D0~D3的数据码,得知报警传感器状态和报警类型。图5为编/解码电路原理。
1.1.4射频发射模块与射频接收模块
射频发射模块与射频接收模块原理如图6和图7所示,工作频率为433MHz。最大传输距离可达1000m。
1.2传感器设计
1.2.1被动红外热释电传感器
人体有恒定的'体温,一般在37℃,所以会发出特定波长为10μm左右的红外线。被动式红外探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。人体发射的10μm左右的红外线,通过菲涅尔滤光片增强后,聚集到红外感应源上。红外感应源泉通常采用热释电元件。这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时将会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后产生报警信号。
图8为双元热释电红外检测元件LHI968的内部电路。它由两个双元热释电陶瓷,感应红外信号,再经场效应管放大输出。D端的电阻和S端的电容具有抗电磁干扰能力。
图7
信号从S端引出经前级放大,通过47μF电容后再次放大,与设定门限电压进行比较,获得报警输出信号。47μF电容能够除直流成分,从而消除了使用环境(阳光、灯光、火源泉等)对探测器的影响,后面再加一延时触发电路以便主人设防与撤防。现在已有专用集成芯片BISS0001实现以上功能。为了适应主人进门时撤防的需要,设计一报警延时电路。延时长度须满足:当人以1m/s的速度从探测器的正前方移动0.2m,不产生报警;但移动3m应报警,测试速度应能检测0.3~3m/s或更宽的速度范围。
1.2.2门磁传大吃一惊器
无线门磁传感器一般案卷在门内侧的上方。它由两部分组成:较小的部件为永磁体,内部有一块永久磁铁,用来产生恒定的磁场;较大的是无线门磁主体,内部有一个常开型的干簧管。当永磁体和干簧管靠得很近时(小于5mm),无线门磁传感器处于工作守候状
态;当永磁体离开干簧管一定距离后,无线门磁传感器立即发射包含地址编码和自身识别码(也就是数据码)的433MHz的高频无线电信号。主机通过识别这个无线电信号的地址码,判断是否为同一个报警系统,然后根据自身识别码(也就是数据码),确定是哪一个无线门磁报警。
2网络中心控制主机设计
网络中心控制主机设计与家庭控制器基本相同,只是加了一个RS232接口,实现与PC机相连。通过放在物管中心的PC机实现小区网络监控功能。
结语
采用现有电话网络,结合射频无线通信技术和单片机网络控制技术,使本防盗报警系统经济、可靠,组网灵活;家庭无需为传感器布线;具有广泛的市场发展前景。
篇5:基于智能客户端的ERP系统设计
基于智能客户端的ERP系统设计
智能客户端融合了C/S架构和B/S架构的优点而摈弃其缺点,为ERP系统的开发提供了一种更加有效的`解决方案.文章用实例探讨了基于智能客户端的ERP系统设计架构和相关技术.
作 者:刘建粉 张睿哲 吕海莲 Liu Jianfen Zhang Ruizhe Lu Hailian 作者单位:平项山学院,计算机科学与技术学院,河南,平项山,467000 刊 名:河南科学 ISTIC英文刊名:HENAN SCIENCES 年,卷(期):2008 26(5) 分类号:P311.5 关键词:智能客户端 客户文档为doc格式