基于MSP430健康测试仪
基于MSP430健康测试仪作品设计报告
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设计题目：基于MSP430健康测试仪
摘要：
脉搏是常见的生理现象，是心脏和血管状态等重要信息的外在反映。然而由于种种原因，中医脉象的分辨标准仍停留在主观上，因此中医脉诊的客观化成为现代中医学研究的一个重要方面。本设计研究出基于MSP430F449 超低功耗单片机的脉搏信号采集、处理系统，研究工作的主要结果和创新点可归纳如下：具体分析了脉搏信号采集电路设计原理，设计出了便于中医取脉施压的采集电路的敏感部分；根据人体脉搏信号的特点，设计出了脉搏信号采集电路，并对采集中可能引入的噪声进行了分析，根据噪声的性质采取不同的措施加以滤除，从而得到有效脉搏信号。在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器，DS18B20是解决这些问题的最有效方案，采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。
关键词：
MSP430F449、脉搏信号、温度信号、信号处理、DS18B20
目录
一、选题意义.............................................................................................................................. - 1 -
二、方案的设计比较与论证...................................................................................................... - 1 -
1．测量脉搏模块 ............................................................................................................... - 1 - 方案一.......................................................................................................................... - 1 -
方案二.......................................................................................................................... - 1 -
方案三.......................................................................................................................... - 2 - 2．测量体温模块 ............................................................................................................... - 2 - 方案一.......................................................................................................................... - 2 -
方案二.......................................................................................................................... - 2 -
方案三.......................................................................................................................... - 3 -
三、性价比评估.......................................................................................................................... - 3 -
四、电路图及有关设计文件...................................................................................................... - 4 -
1.电源模块........................................................................................................................... - 4 -
2.脉搏采集模块. .................................................................................................................. - 4 -
3．测量体温模块................................................................................................................ - 6 -
五、软件及程序流程图.............................................................................................................. - 7 -
六、调试、测试的仪器与方法.................................................................................................. - 8 -
1．脉搏测试模块................................................................................................................ - 8 - 2．体温测试模块................................................................................................................ - 9 - 七、测试数据及测量结果分析.................................................................................................. - 9 -
1．脉搏测量........................................................................................................................ - 9 - 2．体温测量...................................................................................................................... - 10 - 八、总结.................................................................................................................................... - 10 - 附录.................................................................................................................................... - 11 -
一、系统电路图........................................................................................................................ - 11 -
二、所用主要芯片及元件清单................................................................................................ - 12 -
三、应用资料及网站资源........................................................................................................ - 12 -
四、参考文献目录.................................................................................................................... - 13 - 参赛作品原创性声明................................................................................................................ - 14 -
一、选题意义：
随着我国城市人口老龄化程度的加快,随着物质生活的改善,心血管、心脏病一类疾病也在不断的增长,人们对这一类疾病的预防和诊断的需求也在增长。因此,人们希望有一种医疗仪器,能够在家里随时随地进行脉搏信号的测量,并且把
脉搏的调动次数记录下来,做大概的判断,在方便的时候到医院让医生作进一步的诊断。对于情况严重的患者或行动不便的人,希望能够利用网络通信的先进技术,立即把测量的脉搏结果以数字的形式显示出来,如果超过人体的正常脉搏跳动次数，就可以通过电话把结果尽快的告诉医生，由医生进行进步的明确诊断。
有鉴于此,根据目前的微电子、单片机和计算机技术,我们通过对现有脉搏仪器的应用状况进行了调查,利用单片机研制成功一种便携式脉搏仪,由LCD-048液晶显示器以计数的方式显示脉搏的跳动次数。是一种新颖的临床和家庭兼用的检测仪。
在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度。因此，在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案，新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。
二、方案的设计比较与论证：
1．测量脉搏模块：
脉搏仪和心率计其实是一类测试仪的两种提法，只是两种仪器所使用的采样部位不同而已。心率计取样自胸部，而脉搏仪一般取样自手腕。
脉搏信号数据采集的三种方案：
方案一：
红外光电二极管测脉搏：以红外接收二极管、红外放射二极管作为传感器，有脉搏是遮挡光线，无脉搏时透光强。当血液送到人体组织时，组织的半透明度减小；当血液流回心脏，组织的半透明度增大。这种现象在人体组织较薄的手指尖、耳垂等部位最为明显。因此，将红外发光二极管产生的红外线照射到人体的上述部位，并用装在该部位另一侧或旁边的红外光电管来检测机体组织的透明程度并把它转换成电信号。由于此信号的频率与人体每分钟的脉搏次数成正比，故只要把它转换成脉冲并进行整形、计数和显示，就能实现实时检测脉搏次数的目的。该方案由信号拾取电路、低通滤波电路、二级放大器和比较器、波形整形电路图级联而成，电路庞杂且不易调节。其能耗很大，这样就不适用于便携。红外二极管发射和接收端总是不能有效得检测出脉冲信号，我们又缺乏对红外二极发射管和红外接受管的了解，故不得不放弃此方案。
方案二：
心率传感器ZZ-9953：该传感器体积小、灵敏度高、微功耗，可直接从手腕上和身体多处拾取心率信号。
图1
管脚功能定义：1引脚：电源负极；2引脚：信号输出端；3引脚：电源正极VCC(2.5～3.5V)；该传感器可用来制造由3V电池供电的微型脉搏采集设备，利用一片六“非”门4069或40106电路组成信号成大电路。F1、R1、F2、R2、F3、R3组成的三级线性放大电路，F4、F5组成同相电路，R4、三极管BG、发光管D组成显示电路。心脏每跳动一次，发光管就闪动一下，就可以采集微弱的脉搏信号。该方案电路结构简单、低功耗、虽然易于实现，由于货源的问题，我们没有买到心率传感器ZZ-9953，所以非常遗憾放弃该方案。
方案三：
电子式脉搏仪：随着心脏的搏动，人体手腕的脉搏和颈部的搏动较为明显，我们采用由脉搏信号捡拾与输入电路、信号放大电路、信号整形与抗干扰电路和数显式电子计数器组成。信号捡拾与输入电路由驻极体传声器MIC等组成，所捡拾到的信号脉冲经R2输入信号放大器作电压幅度放大。由TI公司提供的精密放大器中，运算放大器OPA228与R5、C3组成一个积分式放大器，用来放大微弱的输入信号，该电路具有很大的放大倍数。运放OPA228与VD1、R7组成电压比较器，作为抗干扰电路，用来滤除干扰脉冲信号。输出的信号再经运算放大器OPA300时，会输出一个大而稳定的电信号，从而完成脉冲的数据采集。此电路图相对比方案一简单，易实现，容易调节且所需元器件的性价比高。
综合考虑：我们采用方案三。
2．测量体温模块：
方案一：
红外辐射式体温计：红外辐射式体温计是基于黑体辐射原理制成的，借助红外温度传感器，测量人体发出的热辐射能，经过一系列转换后，得到对应的人体温度值。红外辐射式体温计可以实现非接触、无损伤测温，但其测量结果较易受环境及人活动状态的影响，此外，还要求规范操作，测试要在一定距离范围内才能保证其有效性，价格较贵，难以普及。故我们放弃了此方案。
方案二：
HT7500高精度数字体温计。该芯片内部主要包括系统振荡器、传感器振荡电路、控制电路、计数器和比较器、定时器、倍压器、脉冲参数表及脉冲发生器、计数、比较以及LCD驱动器等电路。当温度发生变化引起热敏电阻值改变时，该值将通过传感器振荡电路转换成频率信号。脉冲发生器用于根据预先存储好的脉冲参数表来设定闸门的通断。计数器用于对该频率信号进行计数以得到被测温度数据。通过LCD驱动器可使液晶屏上显示出被测体温值。当体温越限（含超出正常体温范围、超上限、超下限.）时，利用芯片中的比较器可使LCD显示出相
应的标志符，并使蜂鸣器发出超温报警声。由于HT7500芯片的价格较高，实现的电路较为复杂，故我们放弃此方案。 方案三：
D S18B20测温原理如图3所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度，由LCD-048液晶屏直接显示出具体的数值来。
斜率累加器
预置
比较
低温度系数晶振
计数器1
=0
温度寄存器预置
高温度系数晶振
计数器 2
=0
加1
停止
LSB 置位/清除
图2
基于D S18B20测温技术相对比较成熟、普及、功能易于实现。综合考虑：我们选用方案三。
三、性价比评估：
结合上述方案论证，本设计所使用脉搏采集电路中的OPA228、OPA300较高的信噪比；较好的线性；实际电路制作选用了具有体积小、功耗低、工作电压低、可以单电源工作、廉价等优点，电路图相对简单，易实现，容易调节且所需元器件的性价比高。DS18B20温度传感器的应用也满足我们所要求的测量精度，再而基于D S18B20测温技术相对比较成熟、普及、功能易于实现。MSP430超低功耗系列单片机，体积小，重量轻，抗干扰能力强，对环境要求不高，价格适中，可靠性高，灵活性好，即使是非电子计算机专业人员，通过学习一些专业基础知识以后也能依靠自己的技术力量，来开发所希望的单片机应用系统。本文的温度控制系统，只是单片机广泛应用于各行各业中的一例，使单片机的应用更加广泛化。实际测得的脉搏波形幅值适当，便于观测，噪声较低，波形基本稳定缺点是有一定时间的延迟，受被测者自身影响大，还有待改进。电路结构紧凑，降低了传感器运算大器及主控芯片的功耗和价格。
综上所述：该健康检测仪设计在上述几个方面考虑的比较周全，性价比评估良好。
四、电路图及有关设计文件：
1.电源模块：
图3
（1）电源模块供电说明：
采用干电池进行供电，取一节9V干电池为MSP430芯片及信号采集电路供电。这样单片机芯片工作时的电压干扰不会影响到逻辑单元的工作。干电池用电池盒封装，体积和重量较小，可为信号采集电路及其他逻辑单元供电。
A点外接9V干电池，在经LM317的调整，将电压降至5V。由B点输出至脉搏采集模块给其供电。其后又经AMS1117的调整，将电压降至3.6V。由C点输出至主控芯片MSP430F449给其供电。
（2）LM317的功能说明：
LM317是可调节三端电压稳压器，在输出电压范围为1.2V至37V时能够提供超过1.5A的电流。此稳压器非常易于使用，只需要两个外部电阻来设置输出电压。此外还使用限流、热关断和安全工作区补偿使之基本能防止烧断保险丝。
（3）AMS1117的功能说明：
AMS1117是高效率的线性电源稳压器，可提供比较平稳的3.3V输出电压供外部使用。
2.脉搏采集模块.
图4
图4 为脉搏信号采集的总电路图，电路原理框图如下图所示：
放大与
滤波
模拟信号输入
脉冲信号输出
抗干扰
电路
电压比较
与整形
图5
（1）模拟信号输入：
随着心脏的搏动，人体手腕的脉搏和颈部的搏动较为明显，选用高灵敏度型驻极体传声器MIC 为输入源，将麦克（MIC ）紧贴至手腕脉搏较较明显区域采集得到输入源信号。
图6
（2）第一级放大与滤波：
由TI 公司生产的OPA228精密放大器和R5、C3并联回路组成一个积分式放大器，用来放大微弱的输入信号，该电路有很大的放大倍数。声电转换电路的技术核心要有最佳的线性度和信噪比改善。声电转换电路采用如图所示的低输入阻抗的电压放大型。麦克（MIC ）与运算放大器OPA228的反相输入端相连，运算放大器处于电压放大状态。信号由4.7μF 电容隔直流，再经RC 一阶滤波是选出频率小于Hz f 1.5910
1102.221
8
60≈?
???=
-π的脉搏信号； 放大倍数为2200倍
（3） 第二级抗干扰电路：
该电路由精密运算放大器OPA228与VD1、R2组成电压比较器，作为抗干扰电路，用来滤除干扰脉冲，电路图如下：
图7
（4）第三级电压比较与信号波形整形：
该电路由精密运算放大器OPA300与C1、RP1组成单稳态延时电路，用来对脉冲信号整形，使其符合计数器对输入信号的要求。在本电路图中的U1 为六施密特触发器CD40106。其在电子线路中有着十分广泛的应用，由于该电路有一个十分固定的接通电平和断开电平，并且这两个电平存在着一个固定的差值，成为施密特触发器的滞后特性。由于电路的这一特性，使该电路在脉冲整形电路中成为最常用的电路。除此之外，该电路还可以与外接RC元件组成单稳态触发器、多谐振荡器等。
图8
3．测量体温模块：
DS18B20 支持"一线总线"接口，测量温度范围为-55°C～+125°C，在-10～+85°C范围内，精度为±0.5°C。现场温度直接以"一线总线"的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
外部电源供电方式是DS18B20最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且也比较简单，可以开发出稳定可靠的多点体温监控系统。
图9
在外部电源供电方式下，DS18B20工作电源由VDD引脚接入，此时I/O线不需要强上拉，不存在电源电流不足的问题，可以保证转换精度，同时在总线上理论可以挂接任意多个DS18B20传感器，组成多点测温系统。注意：在外部供电的方式下，DS18B20的GND引脚不能悬空，否则不能转换温度，读取的温度总是85℃。使用外部电源供电方式，毕竟比寄生电源方式只多接一根VCC引线。在外接电源方式下，可以充分发挥DS18B20宽电源电压范围的优点，即使电源电压VCC降到3V时，依然能够保证温度量精度。
五、软件及程序流程图：
1．软件系统总结构图
N
系统初始化 开始 进入低功耗模式
按S1键 按S2键 显示时钟
体温测量
有键按下？
系统唤醒
Y
按S3键 脉搏测量
按S4键
2．脉搏捕获计数程序流程图 3．体温检测程序流程图
系统初始化N
开中断
TIMER B 捕获
有下降沿
变量value+1
定时20s 时
间到
显示测量结果
Y
N
Y
系统初始化
写C0H 指令，跳
过ROM 匹配
写44H 指令，启
动温度转换
延时等待，转换完成。
复位DS18B20
写CCH 指令，跳过ROM 匹配
写BEH 指令，读暂存器
读完温度值，转换显示
4．时钟程序流程图
Y
系统初始化
开中断
有键按下
P1中断
H +1 M+1
M >59
H our=0
Min=0
Sec=0 H >24
N
看门狗定时到S>59
S+1
S3
按下
S2按下
六、调试、测试的仪器与方法：
1．脉搏测试模块： （1）测试的仪器：
DS5022M 示波器 一台 KH1603C 数字合成信号发生器 一台 VC9807 A 数字万用表 一块
9V 直流电源 一个 （2）测试的方法：
在制作成型的PCB 板上面独特设计了两个检测点；
第一个测量点是脉搏采集电路的第三级OPA300的6脚输出；
第二个检测点位于脉搏采集电路40106的2脚输出；
用示波器观察这两点的所输出的波形，经测量验证，相对于6脚的输出2脚信号的输出平整、规则了许多。更有利于MSP430F449 65脚对其信号有效性的捕捉。
2．体温测试模块： 分步调试
（1）测试环境及工具
测试温度：32~45摄氏度。（模拟多点不同体温值环境）
测试仪器及调试软件：数字万用表，医用体温计，IAR Embedded Workbench, 串口调试助手。
测试方法：目测 （2）测试方法 使系统运行，观察系统硬件检测是否正常（包括单片机最小系统，键盘电路，显示电路，体温测试电路等）。采用温度传感器和温度计同时测量多点水温变化情况（取温度值不同的多点），目测显示电路是否正常。并记录各点温度值，与实际温度值比较，得出系统的温度指标。使用串口调试助手与单片机通讯，观察单片机与串口之间传输数据正确否。
七、测试数据及测量结果分析：
1．脉搏测量： （1）测试数据：
测试时将MIC 放于手腕处，尽量坐着测试，手臂放平，避免手的抖动和位移，以避免影响测量结果的准确性。
脉搏测试结果 被测量着 第1min 第2min 第3min 平均值 标准值
1号男性 63 67 70 67 60-100/min 2号男性 68 66 73 69 3号女性 73 76 73 74 4号女性
76
79
82
79
（2）测量结果分析：
经过上述实验结果分析，基于MSP430健康测试仪能够正常工作。判断依据
如下：
脉搏就是指浅表动脉的搏动，由心脏节律性地收缩和舒张引起主动脉中的容积和压力发生改变，从而使动脉管壁出现振动而产生的。正常人的脉搏和心跳是一致的。脉搏的频率受年龄和性别的影响，婴儿每分钟120--140次，幼儿每分钟90--100次，学龄期儿童每分钟80--90次，成年人平均每分钟70--80次，在安静状态下健康成人心率大约平均75次/分钟，范围在每分钟60--100次左右，都是正常的。另外，女性的心率较男性心率快，体力活动及精神兴奋时心跳都可增快。女性的心率较男性心率快，但任何事物都是相对的，例如经常从事重体力劳动或体育锻炼的人心率较慢，每分钟可小于60次，但这决不能说是一种病理状态，要全面考虑。运动和情绪激动时可使脉搏增快，而休息、睡眠则使脉搏减慢。临床上有许多疾病，特别是心脏病可使脉搏发生变化。因此，测量脉搏对病人来讲是一个不可缺少的检查项目。
2．体温测量
测试结果分析如下：
自检正常，各点温度显示正常，串口传输数据正确。因为芯片是塑料封装，所以对温度的感应灵敏度不是相当高，需要一个很短的时间才能达到稳定。统一调试将硬件及软件结合起来进行系统的统一调试。实现PC机与单片机通讯，两者可以实时更新显示各点体温值。
八、总结
在这次的德州仪器（TI）杯大学生模拟及模数混合电路应用设计竞赛中，我们无从下手，到查找阅读大量资料，有了一定的整体设计思路，再到在实验室里的动手实践，到最后完成设计看到整形后脉搏波形，经历了一段曲折艰辛，有苦有乐的过程。一次次的在实验室废寝忘食的奋斗一整天，一次次的出现困难显示出之前基础知识掌握的不牢固和经验的欠缺，而一次次的通过学习、动手而解决了问题的喜悦也是其他任何所不能代替的。尤其是当最后在示波器上看到脉搏波形的时候，我们怀着忐忑的心情听吉老师的评价，当吉老师用了“很好”来肯定的时候，我心中的喜悦消除了之前所有的疲倦、沮丧，感到一切的努力都是值得的。拿着自己制作的PCB电路板，我们百感交集，我们衷心地感谢吉老师让我们真正掌握了真才实学，我们会带着这种精神继续投入到各项学习和研究中去！
附录：一、系统电路图：
二、所用主要芯片及元件清单：
芯片封装形式数量备注MSP430F449 S-PQFP-G100 1 主控芯片
OPA228 DIP 2 脉搏前两级选频
放大
OPA300 SO-8 1 脉搏后级整形
LM317 TO-220 1 电源管理
AMS1117 SOT-223 1 电源管理
LCD-048 1 LCD段位液晶屏DS18B20 TO-46 1 数字温度传感器
高灵敏度驻
极体传声器
1 采集脉搏信号
三、应用资料及网站资源：
MSP430学习板实验指导书（IAR）PDF资料MSP430F44X实验箱V2.0 PDF资料MSP430x4xx Family User's Guide-slau056c PDF资料《MSP430系列16位超低功耗单片机实践与系统设计》光碟资料LSD-TEST430F44X 学习板配套光碟资料IAR_3.40A C源程序学习板配套光碟资料https://www.wendangku.net/doc/553121391.html,/
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https://www.wendangku.net/doc/553121391.html,/HOME.HTM
https://www.wendangku.net/doc/553121391.html,
https://www.wendangku.net/doc/553121391.html,/html/EDAjishu/index.html
https://www.wendangku.net/doc/553121391.html,/
四、参考文献目录：
1. 沈建华杨艳琴翟骁曙《MSP430系列16位超低功耗单片机原理应用》
清华大学出版社2004年11月第一版2. 沈建华杨艳琴翟骁曙《MSP430系列16位超低功耗单片机实践与系统设计》
清华大学出版社2004年11月第一版
3. 谭浩强著《C语言程序设计》清华大学出版社2005年7月第三版
4. 卢庆林主编《模拟电子技术》清华大学出版社2003年2月第二版
5. Thomas L.Floyd David M.Buchla 著《电子技术技术》清华大学出版社2006年5月第一版
6. 刘淑英主编《数字电子技术及应用》机械工业出版社2007年7月第一版
7. 郭强编著《液晶显示应用技术》电子工业出版社2000年3月第一版
及模数混合电路
应用设计竞赛
参赛作品原创性声明
本人郑重声明：所呈交的参赛作品报告，是本人和队友独立进行研究工作所取得结果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的作品成果，不侵犯任何第三方的知识产权或其他权利。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
参赛队员签名：蔚道刚南勇奇魏敏利
日期：2008年8月25 日
及模数混合电路应用设计竞赛
参赛队作品简介
参赛学校陕西工业职业技术学院
指导老师吉武庆
参赛队员蔚道刚南勇奇魏敏利作品题目基于MSP430健康测试仪
作品简介
（限500 字以内）
该作品是基于MSP430F449超低功耗微控制器的日常应用型健康检测实验产品。该作品由三个模块化的功能组成分别是：脉搏模拟信号采集模块、体温采集模块、时钟模块。在脉搏信号采集模块我们用到了TI公司给参赛队统一提供的OPA228、OPA300运算放大器等所组成的模拟小信号放大电路、滤波电路和电压比较电路，体温采集模块应用到了DS18B20数字温度传感器，时钟模块应用了MSP430F449的WDT定时功能模块。系统三个模块的准确度可以满足日常家庭的心律测量、体温测量、时钟功能显示。能够准确的将所测量的心律结果、体温结果的数据显示在LCD-048液晶屏上。方便快捷、造价低、易操作、工作性能稳定、低功耗是该作品的独特亮点。
作品实物照片
毕业设计——基于单片机人体反应速度测试仪
沈阳工学院 毕业设计报告题目：基于单片机人体反应速度测试仪 院系：信息与控制学院（黑三） 专业：通信工程（黑三） 班级学号： 093041 07 （黑三） 学生姓名：张三（黑三） 指导教师：（黑三） 成绩： .
2014 年 06 月 25日 摘要 本文是基于单片机人体反应速度测试描述，通过单片机测试人的反应速度。在本设计中以AT89S52单片机为核心的人体反应速度测试仪，主要通过控制测试灯的状态，在测试按键的状态来间接计算人体反应速度。正常情况下系统运行主程序一直处于空闲等待状态，知道测试者按下按键后，LED测试灯立即点亮。AT89S52单片机在LED测试灯亮的同时开始计算一个随机时间，在一段随机时间结束后，AT89S52单片机把LED 测试灯熄灭，并开始计时灯灭与测试者放开按键的时间差，此计时时间用于纪录被测试者的反应时间，并以毫秒为时间单位在4位数码管上显示。如果在LED测试灯灭之前提前放开测试按键，则显示9999作为出错信息。 设计中采用AT89S52单片机，其以高性能低价格的优势成为全球使用范围最广泛的单片机之一；显示部分采用LED数码管的显示方式，本套系统在不影响其测试性能的情况下，大大的节省了设计成本，是性价比较高的一款人体反应测试议。和其他测试仪相比具有明显的价格竞争优势；同时，本设计作品的使用方法简单，只需按下按键即可完成测试，方便测试人员的测试使用。 关键词：单片机；反应速度；AT89S52 ；LED；数码管 .
Abstract This article is based on single chip microcomputer human reaction speed tests described, through the single chip microcomputer test response speed. AT89S52 MCU as the core in the design of the human body reaction velocity tester, mainly by controlling the state of the test lamp, in the state of the test button to indirect calculation of human body reaction speed. System normal operation of the main program has been idle waiting state, know the tester after press the button, the LED test lamp light up immediately. AT89S52 single chip microcomputer in LED to test the lights at the same time began to calculate a random time, at the end of a random time, AT89S52 single chip microcomputer test the LED lights, and start timing lights and testers release button lag, this timer is used to record the subject's reaction time, and in milliseconds as the unit of time in the four digital tube display. If the LED test before the lights went out early release test button, 9999 as the error message is displayed. Design USES AT89S52 single chip microcomputer, its to high performance low price advantage to become one of the world scope the most widely used microcontroller; Display part adopts LED digital tube display, this set of system in the case of does not affect the test performance, greatly save the design cost, is the high cost performance of a human reaction test. Compared with other tester has obvious price competitive advantage; At the same time, the use of this design method is simple, just press the button to complete the test, the convenience for the tester's test. Keywords:Single chip microcomputer; Reaction Speed; AT89S52; LED; Digital tube .
基于单片机的智能小车的设计与制作
序号： 4 编码：甲4B02704B 第十一届“挑战杯” 河南省大学生课外学术科技作品竞赛 作品申报书 作品名称：基于单片机的智能小车的设计与制作 学校全称：平顶山学院 个人申报者姓名 （集体名称）：闫翔 指导老师姓名：王艳辉 类别： □自然科学类学术论文 □哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 □科技制作 小发明创造
基于单片机的智能小车的设计与制作 摘要：随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，智能技术必将迎来它的发展新时代，我们想如果能将其运用到煤矿勘测，环境信息采集等方面，将会更好地满足人们的需求。因此，我们设计了这款智能小车。该设计采用STC89C52单片机为控制核心，采用驱动芯片 L298N构成双H桥控制直流电机，利用传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，自动寻迹和寻光等功能。在软件设计方面,则分为三个模块,即数据采集模块,信号处理模块,控制器控制电机模块。其中软件系统采用C程序，整个系统的电路结构简单，容易实现，可靠性能高。此设计实现了小车的无人驾驶，通过对路面的检测，由单片机来判断控制小车，使其变得智能化，实现自动的前进，转弯，停止功能.此系统完善后可以应用到道路检测，安全巡逻中，同时，可以以此为基础，将其应用到生活或者工业制造中去，即增添我们的生活乐趣也提高了工业效率，最重要的是能降低工作中的危险性。 关键词：单片机；自动循迹；驱动电路
目录 1绪论 (4) 1.1本课题的研究的背景以及现实意义 (4) 1.2课题研究的目的和意义 (6) 1.3本设计的研究方向 (6) 2 方案设计 (7) 2.1小车车体的选用 (7) 2.2 主控芯片的选用 (7) 2.3 PWM调速系统的实现 (8) 2.4 系统原理图 (9) 3 系统的硬件设计 (11) 3.1单片机电路的设计 (11) 3.1.1单片机的功能特性描述 (11) 3.1.2晶振电路 (12) 3.1.3复位电路 (13) 3.2红外线循迹避障模块 (14) 3.2.1黑线循迹模块 (14) 3.2.2避障模块设计 (15) 3.3 声控模块 (16) 3.4 比较模块 (16) 3.5 测速模块和循光模块 (17) 3.6 电源模块 (18)
单片机原理 人体反应测速
课程设计实验报告 题目单片机的人体反应速度测试仪 课程名称单片机原理及接口技术 院部名称机电工程学院 专业电气工程及其自动化 班级电气2班 姓名许俊超 学号0922107020 指导教师高峰
金陵科技学院教务处制
摘要： 随着社会的发展，许多交通事故都是由于人们在突发情况下不能及时做出判断而导致的。因此，在面对突发事故时，人的反应快慢直接影响到事情变化的好坏。下面以AT89751单片机为核心，设计出测试人体反应速度的仪器用以测试人的反应时间，间接反映人们面对突发状况的反应能力。以AT89751单片机为核心的人体反应速度测试仪，主要控制测试灯的状态，通过测试按键的状态来间接计算人体反应速度。正常情况下系统运行主程序一直处于空闲等待状态，知道测试者按下按键后，LED测试灯立即点亮。AT89751单片机在LED测试灯亮的同时开始计算一个随机时间，在一段随机时间结束后，AT89751单片机把LED测试灯熄灭，并开始计时灯灭与测试者放开按键的时间差，此计时时间用于纪录被测试者的反应时间，并以毫秒为时间单位在4位数码管上显示。如果在LED测试灯灭之前提前放开测试按键，则显示9999作为出错信息。 关键词：AT89751 ; LED ; 数码管
目录 1 课题综述 0 1.1课题来源 0 1.2预期目标 (1) 1.3面对的问题 (1) 1.4需解决的关键技术 (1) 2系统分析 (1) 2.1涉及的基础知识 (1) 2.2总体方案 (3) 2.3功能模块框图 (4) 3 系统设计 (4) 3.1硬件连接图 (4) 3.2实现方法 (5) 3.3详细流程图 (5) 4 代码编写 (6) 4.1按键电路的实现 (6) 4.24位LED数码管显示电路的实现 (7) 4.3随机函数的实现 (7) 4.4中断程序的实现 (8) 4.5主函数的实现 (9) 4.6总程序 (10) 5 程序调试 (14) 总结 (15) 参考文献 (15) 1 课题综述 1.1 课题来源 许多交通事故都是由于人们在突发情况下不能及时做出判断而导致的。因此，在面对突发事故时，人的反应快慢直接影响到事情变化的好坏。下面以AT89751单片机为核心，设计出测试人体反应速度的仪器用以测试人的反应时间，间接反映人们面对
单片机原理与接口技术人体反应速度测试仪设计--大学毕业设计论文
学号14132201413 序号6 院信息与通 单片机原理与接口技术 实验报告 实验项目序 _____________________ 实验项目名称人体反应速度测试 姓名莫旭涛专业电子信息工稈 班级电信13-4BF完成时间2014年月10月16日
一.调试心得 这是我们第一个用C语言编写的项目实例，刚刚开始的时候，对C是有些陌生的，但是经过这么一个案例的编写，明显对C语言的操作变得熟练了。相 比起汇编来，C语言人性化许多，修改错误也比较让人习惯。在这程序的编写中， 同样遇到了许多的问题，但是只要花时间，就没有解决不了了问题。在编写这个程序的时候，首先要解决的问题是矩阵键盘和数码管的显示，这两个模块我们用得非常多，在以后对单片机的操作中也会经常用到，所以，我们最好写成模块的形式，方便以后调用。再次遇到要使用矩阵键盘和数码管的时候，就可以直接把代码复制粘贴过来使用。编写这个程序遇到的第一个疑难杂症就是游戏次数的设置，因为书上的代码是在一个while循环中进行的，所以没有游戏次数可言。每次反应速度的测试显示一个相应的值，但是我们自己写的代码中明显是要设置游戏次数的，这样才能取出平均值，让我们测量的反应时间变得更加精确。所以我们while循环中要设置一个调出循环的次数，这个次数就是我们游戏次数，在这里，要注意初值和减一所放的位置。第二个疑难是随机数的生成，因为在51单片机中是不支持对系统时间的调用，所以没有
基于单片机的智能小车开题报告
毕业设计(论文) 开题报告 设计（论文）题目：基于单片机的智能小车 学院名称：电子与信息工程学院 专业：电子与信息工程 班级：电信092班 姓名：杨介派学号09401180228 指导教师：胡劲松职称教授 定稿日期：2013 年1 月26 日
基于单片机的智能小车 1.课题研究背景和意义 智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。智能车辆是目前世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动向。随着企业生产技术的不断提高以及对自动化技术要求的不断加深，智能车辆已在许多工业部门获得了广泛的应用。无论是从科学发展、理论研究的角度，还是从汽车工业发展以及市场竞争的角度看，对智能车辆的研究都是必要的。而智能小车的研究及相关产品开发也将有利于我国在此领域技术发展与进步。因此，研制一种智能，高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。 2.国内外研究现状及发展趋势 2.1 国外智能车辆的现状研究 国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代，它的发展历程大致可以分为三个阶段： 第一阶段：20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronic 公司研究开发出了世界上第一台自主引导车系统，该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台，但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。 第二阶段：从80年代中后期，世界主要发达国家对智能车辆开展可卓有成就的研究，在欧洲，普罗米修斯项目于1986年开始了在这个领域的探索，在美洲，美国于1995年成立了国家自动高速公路系统联盟，其目标之一就是研究发展智能车辆的可行性，并促进智能车辆技术进入实用化。 第三阶段：从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模的研究阶段。最为突出的是，美国卡内基-梅陇大学机器人研究所一共完成了Navlab系列的自主车的研究，取得了显著的成就。 2.2 国内智能车辆的现状研究 国内的许多高校和科研院所都在进行ITS关键技术、设备的研究，随着ITS研究的兴起，我国已形成了一支ITS技术研究开发的专业技术队伍。交通部已将ITS研究列入“十五”科技发展计划和2010年长期规划。相信经过相关领域的共同努力，我国ITS及智能车辆的技术水平
基于STM32 智能抓物小车的设计 电子设计II课程报告
摘要 本实验主要分析把握对象的智能车基于STM32F103的设计。智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、伺服驱动电路、红外检测电路、超声波避障电路。本试验采用STM32F103微处理器作为核心芯片，速度和转向的控制采用PWM技术，跟踪模块、检测、障碍物检测和避免功能避障模块等外围电路，实现系统的整体功能。 小车行驶时，避障程序跟踪程序，具有红外线跟踪功能的汽车检测电路。然后用颜色传感器识别物体的颜色和抓取。在硬件设计的基础上提出了实现伺服控制功能，简单的智能车跟踪和避障功能的软件设计和控制程序，在STM32集成开发环境IAR编译，并使用JLINK下载程序。 关键词：stm32;红外探测;超声波避障;颜色传感;舵机控制
ABSTRACT This experiment mainly analyzed the grasping object intelligent car based on STM32F103 design. The composition of the intelligent system mainly includes STM32F103 controller, servo drive circuit, infrared detection circuit, ultrasonic obstacle avoidance circuit. This test uses the STM32F103 microprocessor as the core chip, the speed and steering control using PWM technology, tracking module and detection, obstacle avoidance module for obstacle detection and avoidance function, other peripheral circuit to achieve the overall function of the system. The car is moving, obstacle avoidance procedures prior to tracking program, car tracking function with infrared detection circuit. Then use color sensor to recognize object color and grab. On the basis of the hardware design is proposed to realize the servo control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of the software design, and the control program is compiled in the STM32 integrated development environment IAR, and download the program using Jlink. Key words: STM32; infrared detection; ultrasonic obstacle avoidance; color sensing; steering control
毕业设计 基于单片机人体反应速度测试仪
沈阳工学院 毕业设计报告 题目：基于单片机人体反应速度测试仪 院系：信息与控制学院（黑三） 专业：通信工程（黑三） 班级学号： 093041 07 （黑三） 学生姓名：张三（黑三） 指导教师：（黑三） 成绩： 2014 年 06 月 25日 摘要 本文是基于单片机人体反应速度测试描述，通过单片机测试人的反应速度。在本设计中以AT89S52单片机为核心的人体反应速度测试仪，主要通过控制测试灯的状态，在测试按键的状态来间接计算人体反应速度。正常情况下系统运行主程序一直处于空闲等待状态，知道测试者按下按键后，LED测试灯立即点亮。AT89S52单片机在LED测试灯亮的同时开始计算一个随机时间，在一段随机时间结束后，AT89S52单片机把LED测试灯熄灭，并开始计时灯灭与测试者放开按键的时间差，此计时时间用于纪录被测试者的反应时间，并以毫秒为时间单位在4位数码管上显示。如果在LED测试灯灭之前提前放开测试按键，则显示9999作为出错信息。 设计中采用AT89S52单片机，其以高性能低价格的优势成为全球使用范围最广泛的单片机之一；显示部分采用LED数码管的显示方式，本套系统在不影响其测试性能的情况下，大大的节省了设计成本，是性价比较高的一款人体反应测试
议。和其他测试仪相比具有明显的价格竞争优势；同时，本设计作品的使用方法简单，只需按下按键即可完成测试，方便测试人员的测试使用。 关键词：单片机；反应速度；AT89S52 ；LED；数码管 Abstract This article is based on single chip microcomputer human reaction speed tests described, through the single chip microcomputer test response speed. AT89S52 MCU as the core in the design of the human body reaction velocity tester, mainly by controlling the state of the test lamp, in the state of the test button to indirect calculation of human body reaction speed. System normal operation of the main program has been idle waiting state, know the tester after press the button, the LED test lamp light up immediately. AT89S52 single chip microcomputer in LED to test the lights at the same time began to calculate a random time, at the end of a random time, AT89S52 single chip microcomputer test the LED lights, and start timing lights and testers release button lag, this timer is used to record the subject's reaction time, and in milliseconds as the unit of time in the four digital tube display. If the LED test before the lights went out early release test button, 9999 as the error message is displayed. Design USES AT89S52 single chip microcomputer, its to high performance low price advantage to become one of the world scope the most widely used microcontroller; Display part adopts LED digital tube display, this set of system in the case of does not affect the test performance, greatly save the design cost, is the high cost performance of a human reaction test. Compared with other tester has obvious price competitive advantage; At the same time, the use of this design method is simple, just press the button to complete the test, the convenience for the tester's test. Keywords:Single chip microcomputer; Reaction Speed; AT89S52; LED; Digital tube
基于单片机的智能小车设计
第1章系统概述 智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题，开始着力研究智能化。从概念的引进到实验室研究的实现，再到现在高端领域（航天航空、军事、勘探等）的应用，这一过程为智能化的全面发展奠定基石。智能化全面的发展是实现其对资源的合理充分利用，以尽可能少的投入得到最大的收益，大大提高工业生产的效率，实现现有工业生产水平从自动化向智能化升级，实现当今智能化发展由高端向大众普及。从先前的模拟电路设计，到数字电路设计，再到现在的集成芯片的应用，各种能实现同样功能的元件越来越小为智能化产物的生成奠定了良好的物质基础。本设计以智能化全面发展的普及与应用为目的，整体开发过程简单易懂，所选择的平台与各电子元件恰当合理，无需花费过多的人力财力便可达到预期所要求各功能的实现，也符合课题研究的意义。设计的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为国内自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。小车也可以作为玩具的发展对象，为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补，实现经济收益，形成商业价值。同时作为高校毕业设计研究课题，对学生的思维、动手能力以及总结论述等综合能力得到充分锻炼，有利于以后独立及全面的发展。设计主要以简易智能机器人为开发平台，选择通用、价廉的51单片机为控制平台，选择常见的电机模型车为机械平台，通过细化设计要求，结合传感器技术、电机控制技术、无线通信技术等相关知识实现小车的各种功能。设计完成以由无线电遥控、红外线对管的自动寻迹、红外线自动避障以及语音控制组成的硬件模块结合软件设计组成多功能智能小车，共同实现小车的前进倒退、转向行驶，自动根据地面黑线寻迹导航，检测障碍物后停止和语音信号的控制等功能，实现智能控制，达到设计目标。 1.1智能小车的意义和作用 自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们 的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器 一直是人类的梦想。 随着科学技术的发展，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为 自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉
基于STM32的智能小车摄像头循迹系统
分类号编号 烟台大学 毕业论文（设计） 基于STM32的智能小车 摄像头循迹系统 Intelligent Car Tracking System Based on STM 32 Camera 申请学位：工学学士 院系：光电信息科学技术学院 专业：电子信息工程 姓名：王坤 学号： 200813503229 指导老师：杨尚明（教授） 2012年5 月21 日 烟台大学EDA实验室
基于STM32的智能小车摄像头循迹系统 姓名：王坤 导师：杨尚明（教授） 2012年5 月21 日 烟台大学EDA实验室
烟台大学毕业论文（设计）任务书院（系）：光电信息科学技术学院 姓名王坤学号200813503229 毕业届别2012 专业电子信息工程 毕业论文（设计） 基于STM32的智能小车摄像头循迹系统题目 指导教师杨尚明学历本科职称教授所学专业无线电技术 具体要求(主要内容、基本要求、主要参考资料等)： 主要内容：设计一个抗干扰能力强的智能小车循迹系统。 基本要求：通过对本课程的设计，能够利用OV7670实现黑白线信息采集；并且能够达到一定的抗干扰效果；能够实现实时采集外界环境信息的效果。 主要参考资料： [1]陈启军.嵌入式系统及其应用:基于Cortex-M3内核和STM32F103系列微控制器的系统设计与开发. [M].北京: 同济大学出版社,2008. [2]谭浩强. C语言程序设计. [M].北京: 清华大学出版社,2010. [3]曾星星. 基于摄像头的路径识别智能车控制系统设计[J].湖北汽车工业学院学报, 2008(6): P76-80. 进度安排： 第一阶段：1～4周通过资料、网络、导师了解本设计所需要的知识、资料、相关软件及设计思路方案； 第二阶段：5～8周请教老师查阅资料按要求并由实际情况逐渐得出设计方案及方法；第三阶段：9～11周根据方案在老师的指导下完成相关的软硬件设计； 第四阶段：12～13周撰写论文（分初稿、定稿、审合、打印论文）； 第五阶段：14周进行优化调试达到目标并进行论文答辩。 指导教师（签字）： 年月日 院（系）意见： 教学院长（主任）（签字）： 年月日 备注：
化学发光测定仪
贝克曼库尔特UniCel DxI 800全自动化学发光免疫分析仪 强大的样本处理系统、急诊功能 ??真正24小时待机，每小时400个实验 ??样本检测项目的随机组合，急诊标本具有优先权力 ??自动稀释、重检、Reflex Testing功能 ??仪器前部具备一次性上机120个原始管能力，运行状态中可不断循环加入??仪器背部的预留自动化轨道进样模式保证了持续加样能力 ? ? ?
独有的分立一体化设计 ??分立的4个进样系统、一体化的整系统检测方式 ??自动稀释、重检、Reflex Testing功能 ?? 4个进样通道，加快进样速度、任一通道故障不影响其它操作、提高灵活性?? 4个进样通道，根据需要可任意指定检测项目、保证整系统流程的最优化?? 4个进样通道，共享一个检测系统和孵育器、共享一套冲洗、读数系统?? 4个进样通道，使用同一个光量子探测器、共享一个定标和QC结果 ??一体化整系统，避免了分系统组合带来的结果差异 完备的控制、供给系统 ??简单、易学的智能操作软件 ??强大的编程、数据查询、定标、质控、帮助系统 ?? 50个试剂储存于仪器自备冷藏系统中 ??运行中任意随机添加、更换任何一种消耗品，不需要通过软件操作 ??所有消耗品使用完毕后，系统可以自行更换 智能化性能 ??分立一体化的整系统运行 ??预分杯冷藏储存系统的样品管理智能化 ??系统内部定点分检(PnP)系统的传送智能化 ??消耗品/试剂补充的流程智能化 ?? 134个传感器的全面系统监控智能化 ??一目了然的远距离系统指示灯监控方式 ??最简便的人工操作和保养程序 免疫学原理 ??抗原、抗体特异性结合 ??小分子采用(一步、二步)竞争结合法 ??大分子采用(一步、二步)夹心法
基于stm32的智能小车设计毕业设计
海南大学 毕业论文（设计） 题目：基于stm32的智能小车设计学号：20112834320005 姓名：陈亚文 年级：2011级 学院：应用科技学院（儋州校区） 学部：工学部 专业：电子科学与技术 指导教师：张健 完成日期：2014 年12 月 1 日
摘要 本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片，利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制，循迹模块进行黑白检测，避障模块进行障碍物检测并避障功能，其他外围扩展电路实现系统整体功能。小车在运动时，避障程序优先于循迹程序，用超声波避障电路进行测距并避障，在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向，用红外探测电路实现小车循迹功能。在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案，并在STM32集成开发环境Keil下编写了相应的控制程序，并使用mcuisp软件进行程序下载。 关键词：stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制
Abstract This experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system design process. The composition of the intelligent system mainly including STM32F103 controller, motor drive circuit, infrared detection circuit, circuit of ultrasonic obstacle avoidance. This experiment adopts STM32F103 microprocessor as the core chip, using PWM technique to control speed and steering gear steering, tracking module is used to detect the black and white, obstacle avoidance module for obstacle detection and obstacle avoidance function, other peripheral extended circuit to realize the whole system function. When the car is moving, obstacle avoidance program prior to tracking, using ultrasonic ranging and obstacle avoidance obstacle avoidance circuit, we use steering gear under ultrasonic module to control the emission direction of ultrasonic, infrared detection circuit is used to implement the car tracking function. On the basis of the hardware design is proposed for motor control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of software design, and in the STM32 integrated development environment under the Keil. Write the corresponding control program, and use McUisp program download software. Keywords：STM32；Infrared detection；Ultrasonic obstacle avoidance；PWM；Motor control
射频功率的快速测量法
射频功率的快速测量法 作者：Joshua Israelsohn RF（射频）电磁场中充满着音乐的喧闹声和电话交谈、寻呼信号、电子邮件和因特网业务的各种嘈杂声。RF零部件、RF系统以及对RF功率测量的需求正扩大到传统的话音通信、无线局域网(WLAN)、码分多址(CDMA)和第三代移动通信(G3)手机以及长途电话费电子收费系统等各种应用领域。 便携式RF产品的激增引发对RF功率测量的极大改进。在模拟RF链路方面，沿用了几十年的传统的测量方法仍在使用。但是如果采用现代化的功率计进行这种测量时，测试人员就会发现，在进行数据记录或数据分析时，现代的更简单的传感器和计量器标定、更容易的传感器更换和计算机接口对测量RF功率更为精确、便捷。现代化的RF功率计也更小、更轻，在某些情况下还可以用电池供电，从而使野外测量像在实验室一样简单而精确。 数字RF链路，特别是采用扩频调制技术的数字RF链路，已向传统的测量方法发出了挑战。基于处理器的RF功率计能够进行数字链路测量，而以前用分析仪进行这种测量，成本是现在的2～5倍。同时，最复杂的数字RF技术，如CDMA(码分多址)代表未来的发展方向：即制造商必须将RF功率测量能力置入无线手机和基站，使之作为RF链路控制的组成部分。这样做将可以有效地利用RF信道利用率，并获得优良的话音质量。 测量方法 测量RF功率有许多好的方法。因频段、功率电平和所测信号的调制技术以及精度、范围和成本不同，测量的方法也不尽相同。对于传统的模拟信号而言，RF功率测量，无论是测量均方根值（rms）还是最大值，都是十分简便的。 大多数概念性的简单方法采用热电传感器来测量(见图1、参考文献1)。这种方法最接近于直接实现均方根值功率的数学定义：交流信号的加热能力与直流信号的加热能力的比较。这里，缓冲放大器采用与RF输入信号一样的信号激励加热部件。加热部件的热量与温度传感器（一般用热电耦）密切相关，但两者在电气上是隔离开的。伺服放大器以平衡方式激励相匹配的一对加热器/传感器，直至直流伺服器传递的功率与输入的RF信号的功率相等为止。 输出电压与输入电压的均方根值相等。因此，用户可以利用附加电路在模拟域计算信号功率，方法是：在显示之前，信号仍在数字域，则附加电路的数据流为：PRF=Vo2/R，其中PRF表示RF功率，Vo表示传感器的输出电压，R表示加热器电阻。 这种测量的主要误差来源是加热器的绝对电阻、匹配和温度系数的公差。因为绝对电阻表示为功率计算的换算因子，用户必须按照特定的探测器示例标定平方函数。热电耦的匹配和热传递(从一个单元到另一个单元，或从一种环境到另一种环境，或两个单元之间)会增加误差预算。幸运的是，传感器的精心设计能够使单元之间的热串扰减少到最小，而且传感器设计或功率计接口可包括环境补偿或校准。现有的商用传感器，与小型半敞开式（benchtop）或手持式功率计一起，能够使所有的误差变小，并有利于精密测量。 热电型RF传感器的一个优点是，它能独立地正确计算波峰因子的均方根值（附文"波峰余值"）。而缺点是，热电传感器反应速度较慢，且反应时间不可调，这是由于这种传感器是利用热机械原理而不是利用热电原理决定的。 另一方面，二极管传感器正好使这两种特性颠倒(图2)。峰值检测器、二极管传感器能从根本上显示可调整的电气动态特性，但要求波峰因子补偿。如果用户使用已知的测试信号，或良好的波峰因子估算方法，而且知道传感器和功率计提供哪样的波峰因子补偿，那么这一特性就会使二极管传感器既相当便宜又非常精确。除速度更快和反应时间电气可调节外，二极管检测器可使噪声降低3个数量级，但这些检测器常常局限于300mW的小信号测量。 在热电和二极管传感器之间，市售的小型功率计能够适应各种信号频率、动态范围和复杂的
毕业设计基于单片机的智能循迹小车
第1章绪论 1.1课题背景 目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪06年代。当时斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。 智能小车，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术，是典型的高新技术综合体。 智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下，能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备: (1)计算机处理系统，主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作; (2)摄像机，用来获得道路图像信息; (3)传感器设备，车速传感器用来获得当前车速，障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。 智能车辆技术按功能可分为三层，即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。上一层技术是下一层技术的基础。三个层次具体如下: (1)智能感知系统，利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及 驾驶员本身的状态信息，必要时发出预警信息。主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/
泡沫稳定性地测量
实验四泡沫稳定性的测量 一实验目的 测量一定条件下泡沫的半衰期,用以判断泡沫的稳定性 二实验原理 泡沫是气体分散于液体中的多相分散体系，气体是分散相(不连续相)，液体是分散介质(连续相)。制备泡沫的过程中，液体中的气泡在密度差的作用下易在液面上形成以少量液体构成的液膜隔开气体的气泡聚集物——泡沫。泡沫的发泡性是指泡沫生成的难易程度和生成泡沫量的多少；泡沫的稳定性是指生成泡沫的持久性(寿命)，即消泡的难易。 用于测量泡沫性能的方法有许多，传统方法有气流法、振荡法和搅动法。现代方法有：近红外扫描仪法、电导率法、光电法、高能粒子法、声速法、显微法。 本文主要根据泡沫形成的方式对气流法和搅动法进行介绍。 1.气流法：气流法的装置为一带刻度的、底部装有毛细管的圆柱形石英管。为确保起泡前容器壁保持干燥，需通过长颈漏斗伸向容器底部向容器中加入试液。试验时，以恒定的速度向容器内缓慢通气一段时间后，立即测量停止通气时产生泡沫体积作为溶液起泡性的量度。记录下泡沫高度衰减到原来高度的一半时所需的时间t1/2，用于表征泡沫的稳定性。此外，膜起泡法也是通气法中的一种，这种新方法主要是使作为分散相的气体通过膜的微孔被压入溶液中，产生的气泡被溶液中的表面活性剂稳定，并由于气体流动的剪切力使之与膜表面分离。此法的优点是泡沫的粒径分布在一个较窄的区域内，并随膜孔直径的变化而变化。 气流法仪器简单，重复性良好，是目前比较常用的泡沫性能评价方法之一。但如果刻度量筒直径过小时（小于3cm），会存在壁效应，对测试结果产生一定的误差。
搅拌法（Waring-Blender法）： 将一定体积待测试液加人量筒中，记录液体高度为I，开动搅拌器，转速4000-13000r/min，搅动30秒后，停止搅拌，记录泡沫初始高度为M，记录5min后泡沫高度为R，试验温度为(25士1)℃，溶液的发泡力Fm，泡沫稳定性Fr分别表示为： Fm=M-I Fr=R-I 搅拌法：在相同的条件下，搅动量筒中的试液产生泡沫，以停止搅拌时的泡沫体积表示起泡性，以泡沫体积随时间的变化计算泡沫寿命：V为时间t时的泡沫体积，V0是泡沫层最大体积。 搅拌法测定泡沫的稳定性泡沫性能v-t曲线 可由v-t曲线求得，量出v-t曲线下的积分量，即为泡沫体积对时间的积分面积，用Lf表示出泡沫的稳定性。在搅拌过程中可以控制其搅拌速度不变，这种方法与倾泻法或振荡法相比具有更好的重复性。此法操作方便，重现性好，能较准确地反映出发泡剂的起泡能力和泡沫稳定性，是用于评价发泡剂性能优劣的常用方法。
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