移动电源的设计与制作篇1
【关键词】定位系统无线蓝牙智能移动电源
1设计背景
根据艾瑞咨询集团的中国智能终端规模数据，2014年中国智能手机的保有量为7.8亿台，同比增长34.3%，预计到2017年将达到11.3亿台；2014年手机出货量为3.9亿台，比上年增长21.9%，预计到2017年将达到5.2亿台，这就为智能手机相关的配件市场提供了更大的空间。据海外市场研究机构aBiResearch数据显示，预期智能手机配件市场将在2017年成长至380亿美元。
在手机的配件中，电池占了很大的比重。而传统电池容量每十年才提高20%，与智能手机、平板电脑等高耗电量设备的普及速度不成正比，已无法满足科技发展和人们生活的需要。因此移动电源的出现和研究，极具价值。而目前，便携式移动电源仍需解决无法智能化和数据化等缺陷，因而本课题针对移动电源和手机易被盗、移动电源无法智能化和数据化等缺陷，以蓝牙4.0技术为核心，研究设计带定位系统的无线蓝牙智能移动电源。
2设计原理与思路
2.1设计原理
无线蓝牙智能移动电源是基于国际蓝牙组织的最新蓝牙4.0协议进行工作的，主要原理是应用了无线蓝牙技术和搭载传感器的集成电路通过手机上配套的app使得各个平台之间无线连接，并且可以充分利用云端的优势进行数据存储和分析以及进一步应用拓展。
2.2设计思路
实现将蓝牙4.0作为物联网内各种设备的无线通信技术基础，自主研发智能手机的智能配件产品及配套的移动端app，实现智能配件和手机的无线互联及命令、数据传输，并基于超低功耗蓝牙技术结合各种传感器信息搜集，以及结合目前消费电子产品市场上具有广泛认知及销量的移动电源产品，并提供嵌入式集成电路开发、移动智能终端软件开发及云端计算及大数据量存储交互的一体化解决方案，真正实现电子产品智能化。
手机端app主界面可以获取和手机相无线连接的移动电源内部的诸多信息，包括：移动电源当前电量、对各种智能设备如手机或pad预估充电次数、当前电源预计充满电所需时间等，并且具有电源和手机端进行无线连接或断开的设置按钮以及电源设置操作按钮等，还可通过按动移动移动电源home键遥控手机拍照。移动电源设置界面可设置各种移动电源状态或情况下的提醒（图1）。
3设计制作与步骤
3.1无线蓝牙智能移动电源的内部设计
无线蓝牙智能移动电源包括主控模块和分别与主控模块电连接的升压模块、充电管理模块、电量读取模块和通信模块；电芯通过电芯保护模块与充电管理模块、升压模块和电量读取模块电连接；充电管理模块连接有USB充电接口，升压模块连接有USB放电接口。
通信模块采用蓝牙模块，与主控模块电连接并与外部移动设备（如手机、笔记本电脑等）通信连接，用于为外部移动设备提供移动电源的电量信息和内部相关信息。内部相关信息包括电压信息、电流信息、温度信息等。
无线蓝牙移动电源和手机或pad等外部移动设备之间的通信包含数据通信和命令通信两种：
（1）数据通信。主要是指从移动电源内部传感器读取的电源内部温度、3D加速度数据和电量控制模块读取的电源电压、电流、电量数据，这些数据可以实时传输到手机或pad端，通过app的加工处理，以各种可扩展的应用展示给用户，或对用户操作进行提醒。
（2）命令通信。主要是指通过移动电源上按钮，对其触发相应的指令传输到手机或者pad端，通过app对手机或pad进行无线遥控操作，比如遥控照相、遥控连续拍照、遥控摄像、遥控录音、遥控触发手机铃声以找到手机等；同时还可以反向通过手机端app，发出命令，传输到移动电源上，触发电源报警铃声以寻找电源。
3.2无线蓝牙智能移动电源的外部设计
（1）材料选用无线蓝牙智能移动电源以航空铝美合金为主要原材料，以充分保障电源散热。外观设计主要包括功能端口：充电接口、放电接口、Home键，以及电量指示灯。
（2）隐藏式卡口设计。在移动电源外部设置可隐藏式卡扣，方便移动电源用户在户外或需要一边充电一边使用设备时，能较方便移动电源固定。另外，移动电源的隐藏式卡扣还可以在用户收纳电源时夹在包袋内，避免四处滑动，难于寻找。如图2所示。
3.3配套的智能手机端app设计
配套的智能手机端app的设计能支持ioS系统，这就需要ioS平台的蓝牙4.0配套协议逻辑实现。
主要在用户界面部分和蓝牙稳定性方面进行了设计：
主要电源信息实时显示部分作为主页面，实时向用户显示电源信息和根据基础信息计算出的应用相关信息；遥控拍照和摄像单独一个页面，提供拍照设置、前后摄像头选择、闪光灯选择等功能，并且支持多达15张照片连续拍摄。
蓝牙连接稳定性方面，每台电源设备有唯一编码，完全可以做唯一识别判断，本项目设计的ioS平台的app，能和多达8台电源设备同时进行连接，在20米范围内可以持续稳定连接，抗干扰性强，并且蓝牙连接在超过设定的安全距离报警后，当电源设备回到安全距离范围内，蓝牙连接可以迅速地自动重新握手建立连接，无需额外操作，连接过程对用户透明，提高用户体验。
3.4制作步骤
硬件制作app交互流程设计用XCoDe软件进行app程序编译功能iCon设计绘制app界面并进行界面视效整体优化
4创新性分析
带定位系统的无线蓝牙智能移动电源的设计是基于蓝牙4.0技术研发的移动电源硬件和智能手机终端app，通过两者和数据分析处理的云服务三者结合实现智能配件和手机的无线互联及命令、数据传输，并基于超低功耗蓝牙技术结合移动电源内部的传感器进行信息搜集，以及结合目前消费电子产品市场上消费者对于移动电源的需求，并提供无线充电、遥控拍照与手机上配套的app连接，在云端进行数据存储和分析，真正实现电子产品智能化。
4.1理论与技术创新
本项目将蓝牙无线通信模块与传统消费电子产品相结合，在传统移动电源基础上，增加了蓝牙无线通信模块、温度传感器、3D加速度感应器，将传统移动电源产品进行了智能性扩展。硬件产品和智能终端app配套开发，使电源具有和智能手机之间进行数据传递和命令传递的能力，并且可以扩展多种相关功能以及用于进行终端用户使用模式的行为数据分析，最终实现移动电源智能化、数据化。
在技术上，带定位系统的无线蓝牙智能移动电源将蓝牙4.0作为物联网内各种设备的无线通信技术基础，验证了其稳定安全传输、远距离无线通信、低功耗、小体积、1对多的可行性和技术优势；成功搭建了云服务器集群，实现负载均衡，大数据量存储；在手机端ioS平台，实现对底层蓝牙4.0模块及接口的调用，对无线传输信号侦测及无线传输距离的设置，开发了支持蓝牙4.0协议的配套app；解决一台移动智能终端和多台蓝牙4.0模块设备的连接，实现一对多的主从模式控制，实现了移动电源的智能化和联网化。
4.2应用创新
（1）将物联技术和个人移动终端电子产品相结合，增加了电子产品智能化及附加值应用。
虽然目前移动电源产品兴起于2011年，但技术含量低，移动电源本身除了作为应急充电电源外，不具备其他扩展功能和智能体验。而本项目设计将蓝牙4.0无线传输模块和传感器模块内置入移动电源的方式，在手机端开发配套app，实现智能手机和移动电源的无线互联以及数据、命令传输，并在基础上实现智能化功能扩展，为用户带来更好的体验。
（2）可以从智能手机端实时获取电源内部电量、温度、是否跌落等信息，并获取各种提醒，实现移动电源智能化，同时收集大量信息数据传送到云服务器，进行深入分析与处理。
目前市面上在售的普通移动电源无法获知在消费者中的实际使用行为，而本设计研究的带定位系统的无线蓝牙智能移动电源可以将用户电源信息、对电源的使用情况和行为等数据信息实时采集到手机终端，再通过网络传输到云端，进行存储，从大规模数据中进行分析。例如，只要手机与移动电源分离达到20米左右，两者就会同时发出定位报警提示，用户都会收到及时提醒。也具备了防窃功能。
通过报警情况收集，在云端反映出用户的使用习惯，对经常发生手机或者电源遗失的地点等情况进行收集分析，从而推知在最容易发生物品遗失的地址，提前进行多种提示，避免损失。
（3）可以通过移动电源上按钮触发手机无线遥控拍照、摄像。通过蓝牙4.0无线传输协议，智能移动电源和智能手机之间除了进行数据的传输，可以进行命令的互相传输。在移动电源端硬件上设计的按钮，当手机和电源在安全范围内保持无线互联的状态下，可通过按动电源上的按钮，触发指令，控制移动电源通过中控模块向无线传输模块发出相应的命令，命令被手机端无线模块收到，并经过app的解析，根据当前app所设置是拍照或摄像状态，在手机端调用相应的拍照或摄像命令，即可实现通过移动电源无线遥控手机拍照或者摄像的功能。
（4）具有五重保护技术，可以实现低静态、持续全兼容和高效节能安全充电。所谓五重保护指的是过充保护、过放保护、过流保护、短路保护及过温保护，通过内部数字化管理系统精准的计算出延迟时间，在电源过充、过放、过流、短路以及过温的情况下关闭电路，从而有效保护移动电源及充电电子设备的安全性。带定位系统的无线蓝牙智能充电电源可以高效节能充电、给其他电子设备充电并保持低静态充电，延长电池的使用寿命。
4.3结构创新
移动电源的设计与制作篇2
关键词:单片机;声音导引;移动声源;aSSp芯片
中图分类号:tp271文献标识码:B
文章编号:1004-373X(2010)08-0182-04
DesignofVoiceGuidanceSystemBasedonat89S52
FenGYang
(weinanteachersUniversity,weinan714000,China)
abstract:thedesignandimplementationofthevoiceguidancesystermareintroduced.thesystemconsistsofSCmsystemcircuit,soundsourcemodulationcircuit,receivercircuit,steppingmotordrivecircuitandacoustoopiccuecircuit.twosinglechipcomputers(at89S52)arerespectivelyusedasthemobilesoundsourcedetectionandcontrolcores.thecurrentlocationofthesoundsourceisdeterminedbymCU1accordingtothetimesequenceofreceivingasoundsourcesignalbythreereceivers,andthenissenttothemCU2throughradio.mCU2usesaSSpchipmicrocontroller(modelmmC-1)tocontrolthemotorspeedtoachievethemotioncontrolofmobilesource,andsendsoutanacoustoopticcuewhenarrivingatthedesignatedplace.thecircuitissimpleandhaslowpowerconsumptionandhighcost-performanceratio.theprecisecontrolofthevoiceguidancesystemcanberealizedbydebugging.
Keywords:singlechipcomputer;voiceguidance;movingsoundsource;aSSpchip
0引言
2009年全国大学生电子设计大赛的B题是“声音导引系统”;题目要求设计并制作一声音导引系统声音导引系统有一个可移动声源S,三个声音接收器a,B,C,声音接收器之间可以有线连接。声音接收器能利用可移动声源和接收器之间的不同距离,产生一个可移动声源离指定位置的误差信号,并用无线方式将此误差信号传输至可移动声源,引导其运动。
1系统的具体设计与实现
1.1系统组成
系统组成如图1所示,在系统设计中采用两块单片机(at89S52)分别作为可移动的声源的检测和控制核心。通过单片机(mCU1)对接收器接收到声源信号的时间做处理,检测出当前小车的位置,然后通过无线发送给mCU2。mCU2根据当前的位置控制电机的转速及转向,当停止下来时给出相应的声光提示。
图1系统组成框图
1.2具体算法实现
1.2.1设计与计算
该设计主要是根据接收器接收到声源信号的时间间隔来确定当前小车的位置S,如图2所示。设S点到C点的距离为a。S点到a点的距离为b;S点到B点的距离为c。设S点的坐标设为(l,h),假设由单片机测得接收器a、接收器B和接收器C接收到信号的时间间隔计算出b与a的距离差为c1;b与c的距离差为c2。в赏2中关系可得到如下方程:
Иb-a=c1,b-c=c2,l2+h2=b2
l=2p1(p1-1)(p1-b)(p1-a)
h=2p2(p2-1)(p2-b)(p2-c)
p1=1/2(1+b+c),p2=1/2(1+b+a)
则可根据测量的距离差Еd=|c2-c1|求得相应的小车的位置(l,h)。
1.2.2误差信号产生
该设计的误差信号产生主要有三个方面:
检波误差由声源信号产生的半波损失,其误差的大小与声源信号发射的频率有关。当频率越小时,Еd=|c2-c1|г蛟叫 H缙德饰5kHz的声源信号,其周期为0.2ms,则半波损失导致Δd=0.1ms×340m/s=3.4cm,所以频率越大,半波损失越小。
单片机的测量时间产生的误差单片机晶振为24mHz,内部时钟经12分频后,时钟周期为0.5μs,测量时间误差为±0.5μs,则会产生一定的误差信号。
计算误差在计算声源位置的过程中,数据有一定的取舍,则会产生一定的误差。
图2系统示意图
1.2.3控制理论简单算法
该设计的控制理论简单算法主要考虑三种方案:
方案一:根据计算出的Еd=|c2-c1|的值来确定小车是否移动,当移动到Δd=0时,控制小车停止。
方案二:根据测得Δd=|c2-c1|的具体值控制字pwm,pwm=KΔd,其中k为比例调节,Δd越大,K越大,从而控制小车的速度。
方案三:piD控制算法[2]
在连续运动控制系统中,将偏差的比例(p),积分(i)和微分(D)通过线性组合构成控制量。控制系统中以驱动电机转速采样信息为反馈量,采用增量式数字piD控制算法,通过输出pwm信号对电机实现闭环控制。计算公式为:
ИЕun=Kp(en-en-1)+Kien+KD(en-2en-1+en-2)И
式中:Еun为第n次输出增量;en为第n次偏差;en-1为第n-1次偏差;en-2为第n-2次偏差。增量式piD控制系统中的Kp,Ki,KDР问,一般经反复测试、分析,最终确定理想数值。考虑到算法的简单可行和实际应用,采用方案一最简单,且能够实现小车速度的控制。
2单元硬件电路设计
根据系统组成框图,系统只要由以下几部分电路组成,对各电路的设计与实现,分别有以下不同的设计方案。
2.1可移动声源调制电路设计
可移动声源产生的信号为周期性音频脉冲信号。利用RC振荡电路产生可调的周期性音频脉冲信号,经功率放大再由扬声器向外发送,该方案产生的音频信号高次谐波信号较大,经过电路的改进使高次谐波大大减小,可以满足设计要求。电路图如图3所示。
图3声源电路设计
2.2接收器电路设计
接收器电路主要用于接收可移动声源发出的音频脉冲信号,然后传送给单片机(mCU1),由单片机1(mCU1)对接收器接收到声源信号的时间做处理,检测出当前小车的位置,然后通过无线发送给单片机2(mCU2)。所以能不能很好地接收到音频信号是整过设计的关键。设计考虑接收器的信号采集传感器采用miC,将采集信号放大、滤波、整形,产生方波信号,传送给单片机,由于miC灵敏度较高,受外界噪声干扰较大,中间加高通滤波电路,可实现对声源信号的接收。电路图如图4所示。
图4接收电路设计
2.3小车控制电路设计
小车控制电路设计采用neC的电机控制aSSp芯片[3](型号mmC-1)实现可移动声源的运动,用UaRt模式和aSSp芯片进行通信使之提供控制信号,再用L298驱动电机转动。L298n芯片可以驱动两个二相电机,也可以驱动一个四相电机,输出电压最高可达50V,可以直接通过电源来调节输出电压;可以直接用aSSp芯片口提供信号;而且电路简单,使用比较方便。通过控制L298的in1,in2,in3,in4输入端控制电机的转速及转向。此方案接口简单,不占用系统资源[4]。
图5mmC-1芯片电路图
图6驱动电路l298
2.4小车转向精度控制及路程计算
小车转向精度控制及路程计算的方案有多种,考虑到安装的复杂和调试容易程度,设计采用反射式光电对管,对车轮上的黑白码盘检测,产生脉冲计数,从而计算小车行驶路程和转向控制[5]。
3软件设计
3.1软件设计说明
在小车程序中,一开始打开无线接收,在收到数据后进行判断小车是否到达预定位置,如果没有到达则继续由算法控制计算pwm值,由pwm值控制电机的转速和转向;如果收到数据后判断到达了预定位置,则发出声光信号指示到达了预定位置。
对于监测端程序设计,首先对测量值通过滤波算法进行滤波,然后将上次的测量值发送,再将定时器清零,判断int3是否有下降沿到来,如果没有监测到下降沿,则继续等待,如果有,则开定时器,开中断,延时100μs后又继续对测量值滤波[6-7]。
3.2程序流程图
程序流程如图7所示。
图7程序流程图
4测试数据
4.1基本要求
(1)可移动声源发出声音后开始运动,到达ox线并停止,这段运动时间为响应时间,测量响应时间,用下列公式计算出响应的平均速度,要求平均速度大于5cm/s。
平均速度=
可移动声源的起始位置到ox线的垂直距响应时间
(2)可移动声源停止后的位置与ox线之间的距离即定位误差,定位误差小于3cm。
(3)可移动声源在运动过程中任意时刻超过ox线左侧的距离,超过ox线左侧的距离小于5cm。
(4)可移动声源到达ox线后,必须有明显的光和声指示。
(5)将可移动声源转向180°(可手动调整发声器件方向),能够重复基本要求。
4.2发挥部分
(1)平均速度大于10cm/s;定位误差小于1cm;可移动声源在运动过程中任意时刻超过ox线左侧距离小于2cm。
(2)在完成基本要求部分移动到ox线上后,可移动声源在原地停止5～10s,然后利用接收器a和C,使可移动声源运动到w点,到达w点以后,必须有明显的光和声指示并停止,此时声源距离w的直线距离小于1cm。整个运动过程的平均速度大于10cm/s。
4.3基本要求测试
测试数据表如表1所示。将可移动声源转向180°(可手动调整发声器件方向),重复上述基本要求。测试数据表如表2所示。
表1基本要求测试数据
测试次数小车平均速度/(cm/s)定位误差/cm超过ox线左侧距离/cm声光提示
162.70有
26.52.90有
35.52.5m1有
表2将可移动声源转向180°后测试数据
测试次数小车平均速度/(cm/s)定位误差/cm超过ox线左侧距离/cm声光提示
16.71.21.5有
28.12.22.0有
38.42.52.4有
4.4发挥部分测试
测试数据如表3所示。
表3发挥部分测量数据
测试次数小车平均速度/(cm/s)定位误差/cm超过ox线距离/cm停止距w点的距离/cm声光提示
19.80.900.9有
29.60.901.1有
310.20.20.40.8有
经测试数据显示,该设计能够达到大赛的基本要求,对于发挥部分也基本能够实现。
5结语
该设计基于完备可靠的硬件设计,采用neC电子电机控制aSSp芯片和at89S52的控制和运算优势,使用了一套独特的软件算法,实现了声音导引系统的精确控制。
参考文献
[1]全国大学生电子设计竞赛组委会.声音导引系统(B题)[DB/oL].\.http://nuedc.com.cn/2009exam.
[2]石振东,吕科,喻清洲,等.基于红外路径识别的智能车控制系统设计[J].湖北汽车工业学院学报,2007,21(3):11-14.
[3]neC电子电机控制aSSp芯片mmC-1说明书[DB/oL].\.http://cn.necel.com/.
[4]张建化,陈悦,雄永超.基于at89S52单片机的电动车跷跷板系统设计[J].现代电子技术,2008,31(24):163-165.
[5]赵健,吴顺伟,任志舶.基于倾角传感器的自动平衡系统[J].现代电子技术,2008,31(16):192-194.
[6]戴佳,戴卫恒.51单片机C语言应用程序设计\.北京:电子工业出版社,2006.
移动电源的设计与制作篇3
关键词：透射电子显微镜；照相机；CCD；驱动电路；CpLD
中图分类号：tn16?34；tp212 ； ； ； ； ； ； ；文献标识码：a ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ；文章编号：1004?373X（2014）23?0142?04
DesignofarrayCCDdrivingcircuitbasedonCpLD
SUnmao?duo，DonGQuan?lin，ZHaowei?xia，DanGYu?jie，YanGYa?jiao
（SchoolofinstrumentationScienceandoptoelectronicsengineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China）
abstract：indesignofatemcamerawithCCDiCX285aLastheimagesensor，anarrayCCDdrivingcircuitbasedonCpLDwasdesigned.altera′sepm570t100isusedasatime?sequencegeneratortogenerateCCDdrivingsignalandCDS?controlsignal.adrivercircuitandDCbiascircuitweredesignedtoprovidevoltagetransformation，andtogenerateDCsourceandbiasvoltage.VerilogHDLisadoptedtocompileprogramunderQuartusii13.1toimplementlogiccircuitsinCpLD.SimulationswereconductedinthemodelSim10.1.experimentresultsindicatethatthedesigneddrivingcircuitcangeneratethedrivingpulseandbiasvoltagewhichmeetthedemandsofCCD，andcansteadilyoutputCCDvideosignal.
Keywords：tem；camera；CCD；drivingcircuit；CpLD
0 ；引 ；言
电荷耦合器件（CCD）是一种可应用于图像传感、信号处理、数字存储的半导体光电传感器，与传统摄像器件相比，不仅具有灵敏度高、速度快、动态范围宽、量子转换效率高、输出噪声低、控制方便、实时传输等优点，而且还具有很高的空间分辨率[1]，因此广泛应用于电子显微镜微光成像、遥感成像、卫星监测等领域[2]。
在透射电子显微镜（tem）中，成像依赖于电子轰击闪烁体发光，亮度较低，且光谱集中在500～600nm之间[3]。针对tem的成像特点，选择iCX285aL作为图像传感器，设计了一款基于CpLD的面阵CCD驱动电路，以提供满足iCX285aL工作要求的直流偏置电压和驱动脉冲，在有限状态机的控制下，以12.5mHz的频率不间断输出图像信号，且曝光时间可调，满足了实用要求，为temCCD相机的后续设计和改进奠定了基础。
1 ；目标CCD特性
iCX285aL是SonY公司的一款行间转移科学级单色面阵CCD图像传感器，像元尺寸为6.45μm×6.45μm，总像元数为1434（H）×1050（V），由于采用eXviewHaDCCD技术，在500～600nm之间的量子效率达到60%以上[4]，非常适合拍摄透射电子显微镜闪烁体的荧光图像，因此选择iCX285aL作为temCCD相机的图像传感器。
iCX285aL内部结构如图1所示，包含感光单元、垂直移位寄存器、水平移位寄存器三个部分。在积分时间结束后，感光单元电荷转移到相邻的垂直移位寄存器中，在垂直转移脉冲VФ1，VФ2a，VФ2B，VФ3，VФ4共同作用下一行一行地转移到水平移位寄存器，在水平转移脉冲HФ1，HФ2和复位时钟RG的共同作用下经放大器读出。
2 ；CCD驱动电路设计
CCD驱动电路为iCX285aL提供了驱动脉冲和直流偏置电压，其组成框图如图2所示，主要包括控制电路、偏压电路、驱动器电路等（CCD的输出信号通过相关双采样电路采集，这里只涉及采样控制信号的产生方法）。下面分别介绍这几个部分。
<；e：＼2014年23期＼2014年23期＼image＼44t1.tif>；
图1iCX285aL内部结构示意图
<；e：＼2014年23期＼2014年23期＼image＼44t2.tif>；
图2驱动电路系统示意图
2.1 ；偏压电路
偏置电压电路向CCD以及驱动器电路提供直流偏置电压，并为器件提供3.3V电源。
iCX285aL所需垂直转移信号的电压为-7V，0V，15V三个级次，水平移位信号和复位信号电压为5V，基底信号电压为22V，CpLD电源电压为3.3V，驱动器芯片电源电压为5V。
设计外接5V直流稳压电源，选用Lt1129产生3.3V电压，选用Lt1935产生15V偏压，选用Lt1964产生-7V偏压。图3中由下至上分别是Lt1935和Lt1964偏压产生电路设计。
2.1.1 ；Lt1935偏压电路设计
Lt1935是开关频率1.2mHz的升压型开关稳压电源[5]。输出电压值由[R7]和[R11]设定：
[VoUt=1.265?1+R7R11] ； ；（1）
式中：1.265V是反馈引脚FB的参考电压；取[R7，][R11]分别为110kΩ，10.13kΩ（10kΩ与130Ω串联），预计输出的电压15V。
2.1.2 ；Lt1964偏压电路设计
Lt1964是低噪声负压线性稳压电源[6]。它的-15V直流输入是通过反向电荷泵由Lt1935的开关引脚（Sw）得到的。输出电压由[R6]和[R10]设定：
[VoUt=-1.22?（1+R10R6）-iaDJ?R2]（2）
式中：[VaDJ]=-1.22V，为调整端口aDJ的参考电压；[iaDJ]=-39na（25℃时），为aDJ端口的偏置电流。设计取[R10，][R6]分别为48.7kΩ，10.27kΩ（10kΩ与270Ω串联），预计输出的电压为-7V。
<；e：＼2014年23期＼2014年23期＼image＼44t3.tif>；
图3偏置电压产生电路
2.1.3 ；电源滤波
在电源输出端采用并联电容、串联磁珠的方式滤除高频噪声。设计采用低等效串联阻抗X5R型陶瓷电容并联在电源输出端与地之间，采用大容值并联小容值、大封装并联小封装的方式，展宽了输出端与地之间的低阻抗带宽，更好地滤除高频噪声，同时提升了电源输出瞬态响应性能[7]。
2.2 ；驱动器电路
常用的可编程逻辑器件的输出电平多为1.8V，2.5V，3.3V和5V几种规格，不符合CCD驱动脉冲的要求，除了3.3V电平的复位信号RG信号可直接驱动CCD，其余8路时序信号必须经过电平变换以提高驱动能力。驱动器电路采用一片CXD3400n和一片74aCt04芯片进行电平转换，电平转换示意图如图4所示（图中括号内的值为电压范围）。
<；e：＼2014年23期＼2014年23期＼image＼44t4.tif>；
图4电平转换示意图
CXD3400n是6通道CCD垂直驱动器，支持2.7～5.5V的逻辑输入，可提供4路三级电平垂直驱动、2路二级电平垂直驱动、1路二级电平基底时钟驱动[8]，其输出脉冲的高级和低级电平分别等于外接的正、负偏置电压，中间级电平等于地平面[8]。一片CXD3400n即可提供全部垂直驱动信号以及基底时钟。应当注意的是，两路三级电平脉冲信号[Vφ2a，][Vφ2B]是由XSG1，XSG2和XV2转换来的。
74aCt04是一款高速6通道反相器，可以将3.3V信号转换成5V信号[9]，采用一片以提供水平驱动信号。
2.3 ；控制电路
2.3.1 ；电路实现
CpLD具有aSiC的大规模、高集成度、高可靠性的优势，同时设计周期短且灵活性好，可通过JtaG实现在线编程[10]，是设计高速数字硬件的理想选择。设计采用altera公司maXⅡ系列的epm570t100作为时序产生器。
设计采用VerilogHDL语言实现时序逻辑电路。VerilogHDL作为一种硬件描述语言，其编程结构类似于计算机中的C语言，在描述复杂逻辑设计时非常简洁，具有很强的逻辑描述和仿真能力，是当前系统硬件设计语言的主流[11]。在QuartusⅡ开发环境下，采用自顶向下的方式实现复杂逻辑的设计，并采用有限状态机控制时序的产生过程。在其顶层模块实例化各功能模块，然后采用VerilogHDL语言对各功能模块详细描述[12]。
2.3.2 ；有限状态机
根据iCX285aL的工作过程，借助QuartusⅡ中集成的状态机生成向导（Statemachinewizard）设计三段式状态机，将“次态逻辑”、“状态寄存器”和“输出逻辑”分别放在不同的always进程中描述，以消除出现竞争冒险现象的可能，去除信号毛刺[13]，状态机转换图如图5所示。
<；e：＼2014年23期＼2014年23期＼image＼44t5.tif>；
图5状态转换示意图
为充分利用CCD的动态范围[14]，对应不同的光照条件，状态机包含了长积分和短积分两种状态转移模式。
2.3.3 ；时序产生
设计使iCX285aL工作在逐行扫描模式，需要9路驱动脉冲，垂直转移脉冲VФ1，VФ2a，VФ2B，VФ3，VФ4，水平转移脉冲HФ1，HФ2，复位时钟RG以及控制曝光的基底时钟ФSUB。
CCD一帧图像的工作周期包括感光阶段和转移阶段，转移阶段又分为帧转移、垂直转移、水平转移。在感光阶段，给基底提供低电平，CCD感光单元开始收集光电荷，存储电荷的多少取决于光照强度和曝光时间。帧转移阶段，垂直转移脉冲VФ1，VФ2a，VФ2B，VФ3，VФ4输出一组三级电平信号，此时感光结束，成像单元中的电荷以电荷包的形式转移到相邻的垂直移位寄存器中。在垂直转移阶段，包含1050个循环，每一次循环VФ1，VФ2a，VФ2B，VФ3，VФ4都会输出一组二级电平信号，使电荷沿垂直移位寄存器移动一行，最后一行进入水平移位寄存器，然后在HФ1，HФ2和RG的作用下完成1434个循环，每次循环读出一个像素信息。RG用于将浮置扩散节点的电荷清除掉，以便能够准确测量下一个电荷包。
通过计数器可以方便地规定时序信号的占空比和相位关系。设基础时钟周期[t，]设计CCD的像素读出周期为[t=8t。]编写逻辑cnt_clk和cnt_pixel对[t]和[t]分别计数，利用cnt_clk的值规定水平转移、复位和采样控制时序信号，利用cnt_pixel的值规定垂直转移、基底时序信号，两个计数器在状态发生转移时均被重置。
2.3.4 ；时序仿真
完成VerilogHDL语言的编译、综合后，在QuartusⅡ中编写仿真脚本（testBench），在modelSim10.1中进行了仿真，仿真结果如图6所示。图6（a）显示了垂直驱动时序信号。图6（b）显示了水平转移、复位以及采样信号。
<；e：＼2014年23期＼2014年23期＼image＼44t6.tif>；
图6时序信号仿真图
3 ；实验结果
将VerilogHDL程序下载到CpLD中，利用示波器检查偏置电压和驱动波形无误后，将CCD安装在驱动电路上。
利用光源使CCD输出信号饱和，用示波器测试CCD的输出信号，结果如图7所示。
<；e：＼2014年23期＼2014年23期＼image＼44t7.tif>；
图7CCD输出信号
测得像素读出速率为12.5mHz，与设计一致，输出信号清晰显示出了每个像素周期包括的复位电平、参考电平、信号电平三部分，其中参考电平和信号电平电位差约为1V，实验结果表明iCX285aL在驱动电路的驱动下正常工作。
4 ；结 ；语
设计并加工了一款用于temCCD相机的CCD驱动电路，采用CpLD作为时序发生器，通过状态机实施过程控制，在不改变硬件的情况下，可以方便地更改曝光时间和相机工作模式，同时保证图像的连续采集。使用CXD3400n和74aCt04作为驱动器，能够输出高质量的驱动脉冲。
通过实验，验证了iCX285aL在该驱动电路的驱动下能够连续、稳定地输出视频信号，证明该设计满足实用要求，为temCCD相机的后续研究奠定了基础。
注：本文通讯作者为董全林。
参考文献
[1]王庆有.图像传感器应用技术[m].2版.北京：电子工业出版社，2013.
[2]刘金国，余达，周怀得，等.面阵CCD芯片Kai?1010m的高速驱动系统设计[J].光学精密工程，2008，16（9）：1622?1628.
[3]刘冰川，曲利娟，刘庆宏.透射电子显微镜成像方式综述[J].医疗设备信息，2007（9）：43?46.
[4]SonYCorporation.iCX285aLprogressivescanCCDimagesensordatasheet[R].Japan：SonYCorporation，2008.
[5]LineartechnologyCorporation.Lt19351.2mHzboostDC/DCconverterdatesheet[R].[S.l.]：LineartechnologyCorporation，2007.
[6]LineartechnologyCorporation.Lt1964200malownoiselowdropoutnegativemicropowerregulatordatesheet[R].[S.l.]：LineartechnologyCorporation，1964.
[7]张小令.怎样选用电源滤波电容[J].电子制作，2001，10（5）：33?35.
[8]SonYCorporation.CXD3400n6?channelCCDverticalclockdriverdatesheet[R].Japan：SonYCorporation，2003.
[9]FairchildCorporation.74aCt04HexinverterDateSheet[R].[S.l.]：FairchildCorporation，2004.
[10]alteraCorporation.maXiidevicehandbook[R].USa：alteraCorporation，2006.
[11]夏宇闻.Verilog数字系统设计教程[m].北京：北京航空航天大学出版社，2008.
[12]曲洪丰，王晓东，张鑫，等.基于FpGa的背照式CCD47?10驱动电路设计[J].仪表技术与传感器，2012（4）：35?37.
移动电源的设计与制作篇4
关键词：RFiD；移动计算；溯源系统
中图分类号：tp393 文献标识码：a Doi：10.3969，j.issn.1003-6970.2012.01.007
前言
当前，白酒产品溯源主要是采用酒类流通附单溯源制度，实现酒类产品从生产企业到流通渠道再到销售商的酒类流通管理体系。消费者可以通过纸质清单或者上网来了解白酒产品的溯源信息，但是由于纸质清单容易造假，上网查询也不够方便及时，用户无法随时随地得到准确的信息。同时企业也无法通过溯源系统对消费者的消费习惯和饮酒偏好进行判断。现有的溯源手段无法解决消费者和企业面临的巨大的问题。因此建立安全、快捷方便的白酒产品溯源系统，解决溯源信息问题，从根本上防止白酒造假事件的发生、提高消费者对酒产品的认知、实现企业对消费者消费习惯的了解变得越来越迫切。
RFiD和移动计算技术的发展使建立新型的白酒产品溯源系统成为了可能。RFiD技术是一种非接触式的自动识别技术，它不仅具备防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签数据可加密、存储数据容量大等特点，而且是唯一可以实现同时识别多个目标的自动识别技术。同时移动计算技术的使用使得产品溯源信息的管理和查询更加便捷和有效，可以更加灵活地实现随时随地地进行溯源信息查询和管理。将RFiD和移动计算技术进行有效的融合，从白酒产品的原料收集、产品制造、窖藏、运输、销售等各个环节对白酒的产品信息进行全程跟踪，不仅可以有效的防治白酒造假，也使得消费者能够了解白酒产品的各种信息，同时也便于企业对产品的全过程化的管理。所以，RFiD和移动计算技术的融合为白酒产品的溯源和管理提供了最佳模式。
本文针对白酒产品溯源系统的需求，通过对RFiD和移动计算技术的研究，实现了溯源信息采集、溯源信息加密、溯源信息验证、生产销售移动化管理等功能，为白酒溯源信息和用户分析建立了数据基础，最终完成白酒产品溯源系统，解决了现阶段消费者和企业所面临的一系列的问题。
1融合RFlD和移动计算以及溯源系统
1.1RFiD和移动计算技术简介
1.1.1RFiD技术
RFiD(RadioFrequencyidentification)即射频识别，是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。目前RFiD技术已经广泛应用于物流、资产管理、医疗、制造、公共服务等各个行业，并成为未来信息建设的一项基础技术。
基于RFiD技术组成的自动识别系统被应用于各个行业，完成信息录入、信息读取、信息传递、信息处理等功能。其主要包括3个部分：
(1)RFiD电子标签：由芯片和耦合元件组成，内置天线，用于和读写器之间进行通信。根据是否内置电池划分，包括有源和无源两种电子标签。
(2)读写器：读取/写入电子标签中的信息。
(3)计算机系统：对读取或者写入的数据进行处理。包括：加密/解密、事件响应、数据库读取、数据验证、数据呈现等。
工作原理：内置芯片电路的标签进入磁场后，接收读写器的天线发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(无源标签)，或者主动发送某一频率的信号(有源标签)；阅读器通过天线读取信息并解码后，送至计算机系统进行有关数据处理。
1.1.2移动计算技术
移动计算是随着移动通信、互联网、数据库、分布式计算系统的发展而兴起的一种新的技术。移动计算技术将使计算机或其它信息智能终端设备在无线环境下实现数据传输及资源共享。它的作用是将有用、准确、及时的信息提供给任何时间、任何地点的任何客户。这将极大地改变人们的生活方式和工作方式。随着智能手机和平板电脑的普及，基于移动计算技术的信息化应用得到了极大的发展。
而移动计算不同于传统的分布式计算，移动计算节点包括固定节点和移动节点。用户可以携带移动设备自由移动，并在移动过程中通过移动通信网络与固定节点或者其它移动节点连接和交换信息。这种计算模式将创造一种全新的应用，可以满足移动用户在任何地点访问数据的要求。
移动计算的主要特点有：
(1)移动性：在移动计算环境中，移动设备可以在不同的地方连接无线网络，并且在设备移动时依然可以保持无线网络的连接。
(2)资源有限性：与固定设备相比较，移动设备由于本身移动性的考虑，因此在CpU速度、内存大小以及电池容量上一般比较小。
(3)网络通信的非对称性：在移动计算环境中一般固定服务器拥有强大的数据处理能力和发送能力，而移动设备发送能力有限，在数据处理中主要是依靠服务器进行处理。
基于移动计算的上述特点，在系统设计时一般将固定服务器设备作为数据处理分析中心，进行数据处理；将移动设备作为客户端设备进行数据请求和呈现。
基于移动计算的智能终端的主要应用：在白酒产品溯源系统中，移动终端的使用主要包含两个方面，一方面具有RFiD读写功能的移动终端完成RFiD电子标签信息的读取和写入，另外一方面，企业管理人员基于移动智能设备完成对生产和销售的管理。
1.1.3RFiD与移动计算的融合
目前国内外基于移动计算技术的移动便携设备如智能手机、平板电脑、pDa等越来越普遍，而其中具有RFiD读写功能的pDa的出现为RFiD和移动计算的融合提供了强有力的条件，同时基于移动化管理的需求也使得RFiD和移动计算的融合变得越来越迫切。
这种类型的pDa设备不仅仅具有RFiD读写功能，同时也具有无线网络传输能力和一定程度的数据处理能力。同时便于携带，可以随时随地地完成对RFiD电子标签的写入、读取以及传输、呈现。在移动计算环境下将数据处理服务器、具有RFiD读写功能的pDa、提供开放开发环境的智能手机和平板电脑、电子标签完美的融合在一起，从而可以实现RFiD数据处理系统。
1.2白酒溯源概述
基于RFiD和移动计算技术的白酒产品信息溯源系统，从原材料采集到销售各个环节对白酒产品进行全过程溯源管理，保证了溯源信息的灵活性和安全性，实现了溯源系统的各项功能。
白酒产品信息溯源系统由溯源信息管理中心、原材料采集子系统、生产子系统、窖藏子系统、运输子系统、销售子系统、销
售者信息查询子系统、企业生产销售管理子系统组成。溯源信息管理中心存储白酒产品从原材料采集到白酒销售等各个环节的溯源信息数据，同时负责数据的传递以及处理。一方面，溯源信息管理中心负责接收并处理来自原材料采集子系统、生产子系统、窖藏子系统、运输子系统、销售子系统的各种数据；另外一方面，溯源信息管理中心为销售者信息查询子系统和企业生产销售管理子系统提品溯源信息以及生产销售信息。
为了实现信息获取的灵活性，采用RFiD移动读写设备，对白酒信息进行验证，同时用户也可以使用移动设备完成更多溯源信息的获取。这样用户无须通过电话完成白酒的信息验证，也无须通过固定设备获取溯源的详细信息。
为了实现信息获取的安全性，首先是保障数据的安全性，采用DeS加密算法对标签中的数据进行加密，在读取时进行解密；同时对使用者进行认证，对发放的RFiD移动读取设备进行认证，从而保障信息的安全性；其次是保障标签的安全性，采用RFiD电子标签对溯源信息进行记录，将RFiD电子标签集成到酒瓶盖中，当酒瓶盖被开启时，RFiD电子会被破坏，从而保证了电子标签的再次被使用。
白酒产品溯源系统具有如下功能：
(1)溯源信息写入：白酒制造商负责将白酒的原材料信息、生产信息、窖藏信息写入到RFiD电子标签中；物流商负责将产品的仓储信息、运输信息的写入；销售商负责将产品的销售信息以及客户信息进行录入。
(2)溯源信息的验证：客户可以通过无线终端获取更详细的产品信息和防伪验证信息。当验证为假酒时，发出假酒告警。
(3)生产/销售管理：企业管理人员可以通过智能终端及时的了解产品的生产/销售信息，同时处理假酒告警事件。
(4)移动终端管理：企业管理员可以对防伪验证的移动终端进行管理，只有通过企业授权的移动终端才可以对白酒溯源信息进行获取和验证。
(5)用户管理：对生产人员、物流商和销售商进行管理，只有通过企业认证的物流商和销售商才能进行溯源信息的录入和读取。
(6)客户管理：通过对客户买酒，了解客户的饮酒习惯，从而为对客户个性化的服务奠定基础，进一步完成对客户的信息推送功能。
白酒产品信息溯源系统涉及到了从白酒产品原材料采集到销售全过程得溯源管理，具体过程如下：在白酒的原材料采集过程中，首先将白酒的原材料信息写入到RFiD电子标签中并记录到数据库中；在白酒产品的生产过程中，将白酒产品的生产信息(生产日期、产品批号、产品类型等)等写入到RFiD电子标签中；当产品出于窖藏时，记录产品的窖藏信息；在运输过程中，物流商同样对物流信息进行记录，将物流信息、仓储信息写入到RFiD电子标签中；在销售时，销售商将使用移动读写设备对白酒信息进行验证，用户也可以通过无线网络得到白酒的更多溯源信息，移动读写设备也可以将销售信息和用户信息传输到服务器中，完成消费的记录和用户信息的获取。同时在整个消费过程中，企业管理监督人员可以使用智能终端对消费记录进行查询，对假酒报警进行处理。
2基于RFlD和移动计算的溯源系统设计
基于RFiD和移动计算技术的发展以及白酒行业的现状，研究并设计白酒产品溯源系统。使得对白酒的原材料采集、生产、窖藏、运输、销售等环节对白酒产品进行全过程监控，在生产过程中对产品的溯源信息进行写入，在销售过程中对产品的信息进行验证，保障白酒的质量和产品的真实性。
白酒产品溯源管理系统主要包含了RFiD读写器设备、移动智能设备、核心服务器。其中RFiD读写设备负责RFiD电子标签的溯源信息写入和读取；移动智能终端负责生产销售管理，特别是对假酒进行监控；核心服务器主要是负责和RFiD读写设备以及移动智能终端进行通信，同时对溯源信息进行处理，对用户和设备进行管理。白酒溯源系统将提供全过程的溯源监控管理。
白酒产品溯源系统总体架构如图所示：
2.1溯源信息数据模型
不同溯源信息有通用部分，对其构建数据模型，从底层数据将不同业务的信息统一化。
数据模型包括基本属性及可配置属性，即扩展空间。溯源信息系统中，主要涉及到三种类型的数据：(1)用户信息，包括生产人员、运输人员、销售人员以及管理人员的信息；(2)设备信息，即溯源信息读写设备信息以及管理人员使用的智能终端信息；(3)溯源信息，包括原材料信息、生产信息、窖藏信息、运输信息、销售信息。每种类型的数据都有其公共的部分，因此我们将其公用的信息抽象出来有利于增加统一化处理的可行性。以溯源信息为例，溯源基本属性中包含编号、时间以及描述信息，扩展信息中则根据不同溯源信息的具体需求进行设计，如图2所示。
2.2溯源系统服务器端设计
溯源系统服务器端负责整个溯源系统的设备管理、用户管理以及溯源过程中涉及到的应用事件处理；同时它还具有同RFiD移动读取设备的接口，并提供异构设备的管理，也具有同移动运营商的接口能力，能够使用移动运营商的网络和资源进行多媒体信息的传递；而且可以同白酒厂商现有的系统进行通信，共享数据库信息。
溯源系统服务器端分为以下模块：
2.2.1应用事件管理模块
应用事件管理模块是整个溯源系统的核心模块，负责服务器端的主要控制逻辑以及溯源信息、用户信息、设备信息的处理。它涉及到从原材料信息写入到客户认证整个溯源过程中的信息处理，同时负责溯源信息全过程得信息存储。
支持周期调度和时间触发，主要分为两个功能：一是数据控制，控制数据的传输、数据解析以及数据存储；二是资源管理，对整个溯源系统的资源如CpU、内存、数据库系统进行控制，提供缓存功能，同时具备资源开放接口，可以同企业系统中其他的数据资源进行交互。
当管理员对用户进行管理时，应用事件管理模块首先提取用户信息，记录时间，给用户分配一个账号，将用户信息保存到数据库。这时用户才可以正常的进行登录。
当管理员对设备进行管理时，应用事件管理模块首先提取设备信息，记录时间，并给设备分配一个设备号，将信息记录到数据库中。这时该设备才被激活，可以正常使用。每一台设备只针对一个用户。
当用户使用设备对白酒产品RFiD电子标签进行溯源信息写入时，应用事件管理模块将捕捉到一个触发事件，在控制逻辑的控制下完成epC码得生成，数据传输，数据加密。
当用户使用设备对白酒产品RFiD电子标签进行溯源信息获取时，应用事件管理模块将捕捉到一个触发事件，在控制逻辑的控制下完成数据解密，同时完成溯源信息的传输和验证。
管理员可以通过周期调度，按照一定的时间完成信息的推送功能。
2.2.2用户管理模块
用户管理模块主要由以下几大功能：管理员登陆、用户添加、修改、删除，同时能具备鉴权逻辑的功能即根据用户的账号和密码判断用户是否可以登录。也可以对已经完成消费的用户进行统计，通过数据挖掘技术对用户群体进行划分，便于企
业对用户的个性化服务以及信息推送。
2.2.3设备管理模块
设备管理模块主要是负责设备的添加、删除、修改等操作，同时记录设备的使用者以及使用地。
2.2.4日志记录模块
对所有操作的信息进行记录，特别是当白酒产品验证不合格时，要有报警机制。
2.2.5接口模块
与企业系统的接口：可以同企业的eRp、CRm、SCm等系统进行交互，共享企业数据库的信息。
与移动设备的接口：可以同RFiD固定读写设备、RFiD移.动读写设备、管理员智能终端设备完成通信。前两者主要是在溯源信息录入/验证时进行信息交互；后者主要是方便管理员对白酒产品的销售进行随时随地的监督和假酒报警事件的及时处理。
与移动运营商的接口：主要是利用运营商进行短信、彩信等多媒体信息的交互。
2.3溯源系统客户端设计
溯源系统客户端设备主要分为两大类，一类是RFiD读取写入设备；另外一类是企业管理监督用的智能终端。
2.3.1RFiD读写设备设计
RFiD读写设备主要负责用户的登录，RFiD电子标签的写入、读取、信息推送、溯源信息请求呈现、信息验证等功能。
进入客户端用户界面时，用户输入用户账号、设备号以及密码请求进行登录。登录完成时，用户可以进行RFiD电子标签的读取和写入，同时可以同服务器端进行数据传输，获取白酒产品的溯源信息。消费者也可以利用移动通信网络进一步获取更详细的溯源信息同时进行防伪验证。
2.3.2企业管理监控设备设计
企业管理监控设备可以同服务器进行通信，实时获取某个区域的销售信息，及时完成对假酒报警信息的处理。
3白酒溯源系统的实现
白酒溯源管理系统实现了从白酒生产到销售整个过程的透明化管理，并实现了产品溯源信息的写入和获取，从而解决了白酒产品现阶段存在的一系列问题。
白酒产品溯源系统的实现主要包含了三大核心部分：
(1)溯源信息的生成：在原材料采集过程中，记录原材料的信息，在白酒的生产过程中在酒瓶盖中植入RFiD电子标签(该电子标签在酒被开启时将无法使用，从而保障了白酒产品信息不被复制和重复使用)，然后将白酒的原材料、生产、窖藏等信息写入到电子标签中，同时将溯源信息数据保存到数据库中；
(2)溯源信息的获取：消费者在购买茅台酒时，通过扫描RFiD电子标签获取白酒产品的溯源信息；
(3)生产销售的移动化管理：白酒生产企业通过移动智能终端对白酒的生产和销售信息进行管理，对假酒报警进行及时的处理。
3.1溯源信息生成的实现
在溯源信息生成过程中，实现了全过程溯源信息(原材料、生产、窖藏等)写入到数据库中和RFiD电子标签，同时根据随机生成唯一标识的防伪码，每个防伪码对应一条溯源信息和epC编码。在对防伪码进行加密时，采用DeS加密算法进行加密，并进一步采用二次加密，保障数据的安全性。
溯源信息生成流程如下：RFiD电子标签读写设备感知RFiD标签，并从中读取其epC编码，然后将epC编码传输到服务器端；服务器端的溯源信息/防伪生成模块根据epC编码以及时间随机生成防伪码，然后将防伪码进行加密；RFiD标签读写设备将加密后的防伪码写入到RFiD电子标签中，同时读取刚刚写入到RFiD标签中的防伪码将其传输到服务器端进行判断；若写入的防伪码正确，服务器端将对防伪码进行二次加密，同时生成溯源信息，并将epC、防伪码以及溯源信息写入到数据库中，若不正确，则系统重新生成防伪码，重新写入；写入到数据库成功后，服务端将给写入设备发送可以进行下一次写入的命令，写入设备收到消息后可以进行下一次的写入。
3.2溯源信息验证的实现
在溯源信息验证过程中，读取白酒产品中的RFiD电子标签的防伪码和epC编码信息，对白酒产品进行验证，以及获取白酒产品溯源信息。RFiD电子标签，并从中读取epC编码和防伪码，然后将epC编码和防伪码传输到服务器端，请求防伪验证；服务器端收到防伪验证请求后，根据epC编码信息查询数据库，并从数据库中读取防伪码信息，并对对防伪码进行解密，然后将两个防伪码进行对比，并将防伪验证结果返回给消费者，同时记录验证信息，若验证不正确，需要将信息记录到防伪告警子系统中；防伪验证后，消费者可以进行溯源信息获取，消费者若输入手机号码，服务器根据epC编码将溯源信息返回到消费者的手机上，或者是不输入号码，返回到RFiD读取设备上。
3.3生产销售管理实现
企业管理人员通过登录到生产系统中，查看当日RFiD溯源信息的写入情况，了解溯源信息写入功功率等信息，同时对生产过程中的信息进行处理；企业管理人员通过智能终端设备登录到销售管理系统中，查看当日或者是历史销售记录；同时也可以获取防伪告警子系统中的告警信息，并对告警进行及时的处理。
4结束语
在白酒产品信息溯源系统中使用RFiD和移动计算技术，可是保障白酒在原材料采集、生产、窖藏、运输、销售等各个环节白酒产品的安全性和真实性。实现了从源头追踪、假酒告警等各种服务，完成了白酒产品全过程的溯源信息管理，同时为提供对用户的个性化产品服务奠定基础。从而提高白酒产品的质量管理能力、物流管理能力，提高产品的品牌价值和竞争力；同时为用户饮酒的安全性和真实性提供了保障。
本论文的研究创新性地将RFiD和移动计算技术融合在一起，攻克了产品防伪、溯源信息查询和假酒告警等重大难题。在移动计算环境下，使用C/S架构思想，有效地解决了服务器端与客户机端通信以及异构移动设备差异性等关键技术，并且在数据处理及高级事件规约上，遵循应用层事件规范，提供数据规则定义、数据过滤分组及报表等功能。
目前在白酒产品中RFiD技术刚刚起步，移动计算也正在兴起，但是将RFiD和移动计算应用于白酒产品溯源系统中，必将解决白酒制造企业面临的大量问题，同时也为消费者提供了安全、放心的服务。
参考文献
[1]丁振华，李锦涛，冯波等.RFlD中间件研究进展[J].计算机工程.2006，32(21)：911
[2]邓海生，李军怀，刘红英.基于RFiD的数据采集中间件[J].计算机技术与发展.2007，17(9)：188191
[3]陈丽华.RFiD中间件设计与关键技术的研究[D].南宁：广西大学，2006
[4]黎立.epC系统中的中间件研究[D].成都：电子科技大学，2006
[5]辛明侠.基于RFiD、手机的移动计算技术的研究和应用.上海交通大学
[6]namjepark.policyandRolebasedmobileRFiDUserprivacyDatamanagementSystem；informationSecurityResearchDivision;etRinamepark@etri.re.kr;2008ieee
移动电源的设计与制作篇5
[关键词]电力公司；多功能模拟电源；终端调试；用电检查
中图分类号：tm161文献标识码：a文章编号：1009-914X（2017）12-0275-01
配电系统技术检测直接关系到用电安全和操作人员的人身安全。常用的检测工具一般是数字三用表、相序表、插座检查器和测电笔等检测设备或工具。在实际工作过程中，配电检测设备或工具的功能性检查或计量遇到了一些问题。一些带测量读数值的，有计量标准的设备，可以送计量站进行计量。但是很多计量站对于类似判断接线关系正确性的插座检查器、电源测试仪和检查三相电接线关系的相序表等设备无法进行定量的计量和定性的检查。设计一种配电系统模拟装置，可协助技术人员解决上述设备定性检查的问题。
研制作业现场多功能模拟电源装置，解决现场作业过程中，如终端调试、计量普查、用电检查等，经常会遇到工器具设备无电、无法正常开展工作的情况。
1技术开发目标
解决现场作业过程中，如终端调试、计量普查、用电检查等，经常会遇到工器具设备无电、无法正常开展工作的情况。
2技术开发方向与途径
研制作业现场多功能模拟电源装置，要求解决营销现场作业过程中，如终端调试、计量普查、用电检查等，经常会遇到工器具设备无电、无法正常开展工作的情况。包括一本体、分别设置于该本体相对的两端上的第一连接部和第二连接部、及设置于该本体上的一串并联开关。该第一连接部及第二连接部上分别设有电连接点，该移动电源能够通过该第一连接部与另一移动电源的第二连接部拼接在一起，并能够通过该第二连接部与再一移动电源的第一连接部拼接在一起。该串并联开关用于在该移动电源与其他移动电源连接时，切换相互拼接的移动电源之间的电连接方式，使拼接在一起的多个移动电源通过串联或并联的方式对外供电。本发明的移动电源可给不同类型的电子设备供电，并可通过与其他移动电源依次拼接来实现电容量的增加或适当调整后向外供电，且便于外出携带，解决了营销现场作业过程中无电的情况。
3配电系统模拟装置
配电系统模拟装置由输入模块、输出模块、安保模块、“单相配电模拟”、“三相配电模拟”、状态指示模块等功能模块构成。输入模块通过插头适配组合可以将交流380V电源和交流220V引入配电模拟系统。其中插头适配组合可以与自制交流220V单相三极（三线）10a或16a插头以及自制交流380V三相四极（四线）16a或25a插头相对接，可以实现与大多数常用已知电源（例如计量站实验室电源）的方便对接。“单相配电模拟”模块可以模拟出单相三极（三线）配电输出时缺零线（pe线）、缺火线（L线或相线）、缺地线（n线）、火线零线接反、火线地线接反以及输出正常等接线关系。“三相配电模拟”模块可以模拟出三相配电输出时缺a相（U相）、缺B相（V相）、缺C相（w相）、三相正相序输出、三相逆相序输出等接线关系。输出模块通过多功能转换插座或接线端子提供220V单相二极、三极（三线）和交流380V三相四极或五极（五线）输出信号。安保模块通过限流保险管，防止意外短路或其他过流事故。通过调整保险丝的大小的可以选择不同的限流保护范围。
状态指示模块通过逻辑设计，对控制各个信号通道的物理硬件的工作状态进行指示，提示使用者设备内部各个开关、继电器的当前工况。
4配电系统模拟装置电路
从配电模拟系统原理图略去与状态指示模块相关的指示灯驱动电路，主要反映了系统的电路控制规律。五路输入信号（a、B、C、n、pe），可以由单相三极配电插座输入（a、n、pe）或三相四极插座输入（a、B、C、n）。开关K1、K2、K6、K10为双向三档开关，K3、K4、K5、K7、K8、K9为双向二档开关；F1、F2、F3为保险丝座；J1、J2、J3、J4为交流220V驱动四通道继电器。K1用于分选是进行配电模拟还是绝缘参数模拟：K12接通时（K11端切嗔a信号输入），J1闭合，输出端B、C信号通路切断，同时输出端的n、pe信号转接到绝缘参数模拟模块（图中未画出具体原理电路）。K2用于分选是进行单相配电模拟还是三相配电模拟。K1-K6和J3、J4组合控制用来实现单相配电的各种输出情况：K11、K23触点接通时，K34触点接通，信号a经由J3、J4常闭触点到输入端；K32触点接通，a信号切断，实现“缺相（缺火线）”模拟。通过K2、K5的K21、K53与K54触点和J1、J3常闭触点可以模拟n信号通断情况；K4的K42、K44触点和J1、J4的常闭触点模拟pe信号的通断情况。而单相电相零错、相地错的模拟可以通过K6控制J3、J4的吸合来实现。同样，K7、K8、K9模拟三相电（a、B、C信号）的单路通断，K10和J2组合实现三相电正相序和逆相序的输出。
5模拟装置调试情况
5.1输入输出阻抗测量
用数字万用表电阻档（这里选某型号3/4位自动量程数字万用表电阻测量档）测量五路输入信号（a、B、C、n、pe）线在K1-K10分别在各个档位之间切换过程中，输出端电阻值大小。在K1的K12端接通，或K6和K10的各个非空档位切换时，输入端测量的阻抗为继电器的线圈电阻。
5.2绝缘电阻测量
用绝缘电阻表（这里选某型数字绝缘电阻表1000V档），对五路输入信号（a、B、C、n、pe）线进行绝缘电阻测量。在三档双位开关K6和K10处于中间位置（即“空档位”，左右两路均不接通）的情况下，K1的K11端接通或空档位，K2-K5、K7-K9分别在各个档位之间切换的过程中，测量五路输入信号的两两之间绝缘电阻为∞。
5.3输入输出电压测量比较
在系统设定的单相和三相电源正常的情况下，测量输入端和输出端的电压值并比较。在外接测试仪表的情况下，通过系统操作面板校验设备是否具备系统设定的功能。这里选用带蜂鸣器提示和发光二极管指示插座检查器进行单相配电模拟功能的检查；用便携式相位测量仪进行三相配电模拟的检查；用某型数字自动量程万用表和某型数字绝缘电阻表进行绝缘电阻模拟的检查。该系统通过电路设计，可以巧妙地模拟出单相和三相电源配电网络的各种常见接线关系，特别是各种常见电源的正确的和错误输出模式。
移动电源的设计与制作篇6
1移动基站精细化管理要求与电源差异化设计
根据相关的行业规范标准分析，明确其具体的条例对移动基站的电源设计具有指导作用，同时也是该系统设计的重要依据。移动基站本身的郊区站点显得较为分散，所以相关的供电质量难以保证，特别是运维人员和设备配置不足的问题较为明显，使得现行的规范标准无法满足当前的移动基站运维要求，所以需要适当的根据类型作出有效调整。传统的移动基站蓄电池的后备时间通常是按照具体的市电类型及基站的具置进行分类，但是这种的设计方案比较粗泛，根本达不到移动基站对于精细化管理的实际需求。为了更好的体现出分类精细化，移动基站的电源设计应该进行差别化对待。移动基站电源设计通常会按照移动基站的重要性分为Vip基站、郊区普通基站及传输结点站等多种类型。依照站点的重要性，需要对维护路程、维护难易程度、市电类型等进行区别化对待，这样能够实现精细化管理的基本目标。由于传输结点站的机房面积较大，因此涉及到的设备众多，所以开关电源基本上都是采用了分立式的电源配置；如Vip基站、市区和郊区等基站都是采用了室内组合式的电源配置；在室外的基站，重视优先选择，也就是直流远供建设的方式，但是具体的拉远距离不应该超过5km；超出直流远供覆盖范围之内的基站，需要依据具体的安装环境来选择合理的配置方式，从而确保实现最优效率；在楼顶上的基站，应该配置上一体化电源箱，而在其他地点的基站，则需采用一体化机房（自备电源）的设计方案。通过这种精细化的差异化设计，可以实现有的放矢，并且更具针对性的迎合精细化建设管理方式，在最大程度上实现运维的精细化考核。
2移动基站精细化管理要求与电源设计回访
移动基站精细化管理方案的实施需要通过实际的验证分析其具体的应用价值，同时电源设计方案的可行性也需要经过适当的回访来确保其发挥出现实的使用效果，如果在设计的过程中没有将细节落实到实处，则可以通过具体的实施和运维反映出设计的好坏。结合具体的实例分析，气象局对于风力的监测点基本上到达的最远区域是县城，但是风光互补点基本上都处于荒郊野外，为此，气象数据通常无法作为最基本的设计依据。在这种基站的电源设计方案中，应该根据当地的实际情况或者是居民的主观判断确定采用的风光互补建设方式，从而体现因地制宜的设计思维。经过相关的设计回访，可以明确存在超过20%的风光互补站点常常出现断站的情况，分析其具体的原因是本地区的风力资源存在着季节性和短时性，无法及时的提供风能补充，所以无法达到理想的稳定状态，同时由于风机属于机械设备，因此会因为磨损或者是受到外界的影响，导致后期的维护量增多。通过具体分析这些因素，所以无法实现大范围的推广，只能具有限制性的在山区和运维难度比较大的站点上使用，存在着局限性。
3移动基站精细化管理要求与电源设计的节能减排技术
节能减排技术的应用范围逐渐拓广，根据其具体的要求，从2010年到目前，移动基站建设的过程中已经陆续开展过多次的节能技术试点工作，从而有效的降低了网络运行能耗，并且秉承着推广优化的方针政策，推动了节能减排工作的顺利开展与实施。结合相关联的案例进行分析，伴随着移动基站的数量逐渐增多，使得居民的用电开支也随之增加，由此为移动基站的运营商创造出主要成本，并且呈现出逐年增加的趋势。广东地区属于热带和亚热带季风气候区，气候资源相对丰富。夏季炎热，由于地处沿海，海洋性强，并且在东南部还会有台湾暖流经过，使得彩板房凭借着投资少、建设工期短等优势受到了广泛应用。彩板房会受到外界气温的影响而产生巨大的聚热效应，在广东省的夏季机房经过太阳直射便产生了较高的温度，因此空调的能耗始终居高不下，从而加剧了电能的浪费。通过相关的调查分析，发现利用石化行业储油罐上的热反射涂料可以发挥出良好的隔热效果，适合在基站建设的过程中推广并应用。移动基站的建设中，有一部分电表会经过电力公司进行安装，另外的一部分则需要经由业主自己安装，其中包含了机械式电度表、电子式电度表等多种类型，产生的电费需要经过专人到现场进行抄表，因此工作的任务较为繁重，很多时候还会因为交电费迟缓引起基站的断电现象。由此可见，在各个移动基站设置上一套可以实行多路监测的智能化电表，能够实现对市电、油机、电源等具体耗电量的分别监测，通过将相关的信息纳入到动环监控平台实行统一管理，并且根据相关的基站用电量数据，建立起具体的控制指标，对于实现移动基站的精细化管理和节能减排目标具有积极意义。
4移动基站精细化管理要求与电源设计的投资把控
对移动基站的投资实现宏观管理，需要建立合理科学的项目设计方案。针对相关设计方案的制定，还应该作出可行性研究，这是保证项目建设具备合理性及正确性的关键。通过可行性研究能够为投资方向和计划提供重要依据，确保实现基站建设合理投资的重要辅助手段。这种合理的投资计划也是精细化管理中的重要内容，设备单价与相关的费率选取是编制好可研投资的重要依据，为此经过适当的分析，可以有效的减少因资金不足和投资浪费所产生的问题。强化整个过程中的准确性及合理性是实现基站建设投资宏观管理的必然要求。通常情况下，在基站建设的过程中，设备单价都是采用了上年的采购价，但是还是需要根据市场的行情来加以修订，近年来，电源设备的价格逐渐呈现出下降的趋势，如果仍旧采用高效模块混插的方式，则会产生更高的成本费用，不利于实现精细化管理的目标，要求根据具体走势作出综合判断，也可根据施工合同单价预算进行反推估算，积极的修正估算费率，确保其更加准确且符合实际。
5结语
移动基站的电源设计应该从上述提及到的多个方面实现精细化管理，同时还需要优化考虑合理科学的建设方案，确保在贯彻落实国家方针政策的基础上，及时与运维人员进行沟通交流，积极总结运维过程中出现的问题，改进具体的设计方案，将每一个步骤落实到实际，积极配合建设单位从施工到监理的具体流程，从而体现出设计方案的最优化。
作者:任占锋单位:中睿通信规划设计有限公司
参考文献:
[1]马娜，阮勇，李卓.移动通信基站负荷分析及供电系统优化[J].邮电设计技术，2015（5）：89~92.
[2]张福顺.基于物联网的移动通信基站电源管理系统[D].河北工业大学，2014.
[3]母晨光.移动基站的通信电源系统设计方案[J].电子技术与软件工程，2014（18）：64.
[4]师明.移动通信基站项目风险安全管理研究[D].电子科技大学，2014.
移动电源的设计与制作篇7
关键词：移动学习；交互；英语学习
中图分类号：tp393
文献标志码：a
文章编号：1673-8454（2012）24-0083-03
引言
随着社会竞争日渐激烈，人们认识到学习已经不单单指传统的在校学习，还包括利用个人零散时间进行学习。目前中小学教学大多未按程度进行分班，课堂人数众多，学生之间存在较大的个体差异。英语作为一种语言，其本质是用于交流，而在课堂上通常是教师讲述为主，留给学生交流表现的时间和机会少之又少。教师很难顾及到每个学生的表现，一旦学生精神不集中，就会错过教师讲的内容，影响学习效果。因此迫切需要一种新的模式来解决这些问题。移动学习应时产生，不受空间和时间的限制，可随时随地进行学习。
然而中小学生由于年龄小、学习经验浅等客观原因，无法很好地根据需求自各领域获取资源，目前现有的网络资源与实际教学内容相差甚远。所以，中小学生迫切需要一个符合课堂教学进度的移动学习系统。
一、移动学习的基本原理
1.移动学习的概念
目前，还没有一个统一、确切的移动学习的定义。各领域专家从各自角度对移动学习进行了诠释。Clark Quinn从技术的角度认为移动学习是通过ia（包括palms、windows Ce设备和数字蜂窝电话等）设备实现的数字化学习。[1] Chabra 和 Figueiredo 结合了远程教育的思想定义移动学习是能够使用任何设备，在任何时间任何地点接受学习。[2]paul Harris定义移动学习是移动计算技术和e-learning的交点，它能够为学习者带来一种随时随地学习的体验，他认为移动学习应该能够使学习者通过移动电话或pDa随时随地享受一个受教育的片断。[3] alexzander Dye 对移动学习作了一个较具体的定义：移动学习是一种在移动计算设备帮助下能够在任何时间任何地点发生的学习，移动学习所使用的移动计算设备必须能够有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流。[4]
综上所述，移动学习应包含以下两个特点：第一，所谓“移动”，即学习者和学习环境不受限制，无需被限制在书桌前，可随时随地进行学习，学习者和学习环境是移动的。第二，移动学习的载体即设备具有便携性与无线特性，例如手机、平板电脑、pDa等。移动学习是一种新型的学习方式，通过无线通信设备获取信息进行学习，实现个性化学习。
2.移动学习的支撑环境
移动学习以无线通信为手段，采用多媒体技术开展学习，因此，开展移动学习须考虑移动学习载体、软件系统等几方面内容。
（1）移动学习载体。对于移动学习载体，传统的设备有智能手机、pDa、学习机等，而笔记本电脑虽然功能强大，但由于携带不便，没有得到广泛使用。近年来，随着高科技电子产品不断面世，平板电脑开始流行。基于以下几个方面，本系统选择了7寸平板电脑作为载体：首先，平板电脑便于携带，且待机时间能够满足移动学习行为发生的频率。其次，平板电脑支持无线网络及蓝牙，满足信息资源的传输，获取资源更加便利。第三，平板电脑便于操作，没有过多的按键，便于各年龄层次及各种程度人群使用，尤其适合中小学生。最后，平板电脑的开放特性便于资源的扩充及运行，无论是图片、音频、视频、动画以及集成系统，都可以在平板电脑上运行。
（2）软件系统。软件系统是移动学习项目成功与否的关键。对于中小学生来说，软件系统应符合课堂内的学习内容，并根据知识迁徙有所扩充。此外，还需要根据学习者的身份特征设计软件内容呈现方式，例如对于中小学生而言，英语单词的背诵十分枯燥，应将学习内容转换为他们所乐于接受的形式，例如将单词以动画的形式展现，在单元结束后以游戏形式对学习内容进行检验等，但一味的只追求乐趣从而影响学习效果产生的负面结果也是设计时必须考虑的内容。
（3）无线传输。无线传输是目前移动学习的一个重要因素。目前市面上现有的无线传输技术包括红外、蓝牙、wifi、3G等。由于红外和蓝牙技术传输受距离与速度的限制，而3G技术目前费用较高，因此本次移动学习系统采用了wifi作为无线传输技术。wifi可将电脑、手持设备等终端以无线方式相互连接，许多城市主城区已经全面覆盖wifi网络，且大多为免费，因此适合小学生进行移动学习。[5]
二、移动学习系统模型研究与设计
在实际教学中，往往一名教师带多位学生。为了符合教师与学生一对多的教学模式，教学情境设计为一台教师使用的电脑以及多台移动设备，如图1所示。教师与学生的设备中均装有相同的英语学习软件。在实际课堂中，教师会根据具体情况对上课内容进行调整，学生移动设备中安装的软件则通过wifi无线网络与教师上课内容进行同步更新，做到教与学的内容保持一致性。此外，软件支持无线扩展功能，可通过无线网络以及USB接口进行资源扩展，访问更多资源。学生使用终端设备通过无线网络访问教师服务器，管理员负责分配注册用户的用户名和密码，从而维护资源数据库，包括学习资源、用户信息等。
三、移动英语学习系统的研究与设计
1.系统总体设计
本系统的使用对象为中小学生，主要功能是进行英语学习，包括单词、语法、情景会话的学习，如图2所示。
2.系统构建原则
在进行交互式移动英语学习平台建构时，应考虑使用者及终端特征，开发符合移动学习的平台。
（1）符合中小学生的学习特征。在移动学习中，由于不受时间和地点的限制，应根据学习内容为学生提供真实的学习情境，即模拟真实环境进行英语练习，这样可以提高学生知识迁移和解决实际问题的能力。
（2）交互方式。平板电脑采用的是电容式触摸屏，但输入方式并不像传统计算机那样简便，且学习者尤其是还处于低年级的学习者并不具备完善的文字输入能力，因此在交互方式上应减少文字的输入。
（3）界面设计。移动学习的学习时间是零碎的，并且容易受到外界的干扰，因此呈现的内容应做到简洁。知识内容要精准，在文字描述不清或复杂时应辅以图像或动画进行解释。界面设计应友好、简明。由于使用平板电脑，移动设备的显示屏幕较小，因此在界面设计时应做到界面简明美观，操作简便，提示信息应准确、恰当。[6]
（4）开放式平台。系统提供教师进行上课内容编辑等功能，由于教师并不具备专业的计算机技能，因此，系统扩展导入等功能要做到简明易懂，方便教师及学生使用。
（5）系统二次开发。由于教学内容会与时俱进，不断更新，因此，后台开放的同时应对代码编写进行注释，方便二次开发。
3.系统功能模块设计
本系统主要分为课程教学模块设计、移动学习模块设计、语音沟通交互训练模块设计、自定义版面模块设计功能。
（1）课堂教学模块设计。课程提供了课堂教学相关管理功能，包括课程信息浏览、信息备注、删除等。教师将课堂教学内容到课堂教学模块中，学生对资源进行浏览学习，并对学习内容进行笔记备注。
（2）移动学习模块设计。学生可以使用移动终端学习单词、语法、情境会话，可使用wifi无线网络上网查找学习资料，可以任意时刻任意地点进行学习。该模块提供了两种移动学习方式：第一种是点播模式，即教师将与课堂配套的学习资料打包上传，学生可直接运行进行学习；第二种是自主模式，即学生自己从资源中选择相应内容进行自主学习。
（3）语音沟通交互训练模块设计。系统根据不同的学习内容，设计了若干个学习情景，学习者通过角色扮演融入到情景学习中，提高了学习者的主动性和积极性，从而提高学习者的学习效果，熟练地应用知识。情景学习的内容可由教师、家长进行扩展，系统后台采用开放平台，便于知识迁移，如图3为教师为学生设计的如何表达想吃食物的情景设计，图4为如何表达一天作息时间的情景设计。利用触摸屏的设备优势，学生通过点击图中所示内容进行学习，系统配有男生和女生的标准美式发音，学生通过听读、跟读以及对系统的提问进行回答等情景互动方式进行交互学习。
（4）自定义版面模块设计。使用者包括教师、学生、家长等，都可以利用系统自带的模块设计功能进行情景内容设计，系统自带素材库内提供八千余个常用词汇的图片、动画、男女标准发音，亦可添加导入非素材库内容，支持素材扩充。
（5）同步更新。学生便携式终端系统中提供一键同步操作按钮，可与教师内容进行同步更新。
结束语
中小学移动英语学习系统的研究与设计提出了适合中小学阶段移动学习方案，并以此为基础，设计研发了支持安卓系统的学习系统，通过不断改进和完善学习资源，希望能为中小学生找到最适宜的学习资源。对于中小学生来说，他们刚接触到英语学习，个体接受程度和掌握能力存在较大的差异性。传统移动学习资源过多，中小学生由于经验有限，无法寻找到适合自己的学习内容，而通过设计教师平台与学生平台相结合的学习系统，能够为那些不知道如何寻找适合自己学习内容的学生提供一个适合的学习环境，使其能够在教师的指导下利用课余时间根据自身程度进行英语学习，不会再在繁杂的学习资源中迷茫。
参考文献：
[1]QUinn C.m-learning： mobile， wireless， in-Your-pocket learning [eB/oL]..
[3]HaRRiS p.Goin mobile [eB/oL]. .
[4]刘豫钧，鬲淑芳.移动学习——国外研究现状之综述[J].现代教育技术，2004，14（3）：12-16．
移动电源的设计与制作篇8
LCD显示屏具有体积小、重量轻、耗电低、显示内容丰富、易于定制、使用寿命长等优点，被广泛用于仪器仪表、家电、控制产品等诸多领域。根据不同的LCD显示屏其驱动程序分为静态驱动和动态驱动。因为动态驱动比静态驱动占用的芯片硬件资源少、驱动电路简单等特点而成为LCD驱动的主流。本文正是采用动态驱动方式，以microchip公司的piC16F873芯片，设计出一种较为通用的LCD显示电路及其LCD显示的相应驱动程序，目的在于减少研发人员的工作量，避免不必要的重复性工作。
1.LCD显示的硬件电路
为了达到动态显示的目的，在电路中使用了三个移位计数器，其中两个用于LCD显示，一个用于控制LeD双色灯显示，显示部分共占用piC16F873芯片6个i/o口，分别为RC0、RC1、RC2、RC3、RC4、RC5。可以实现控制的显示笔划位数达48个，如图1所示。其中RC3、RC5配合产生移位输入信号，RC0、RC1、RC2、RC4配合控制背电极(Com0、Com1、Com2)。当背电极Com0、Com1、Com2与笔画电极(由移位计数器输出)之间的电势差达到5V时，对应的笔画就显示，否则不显示。为了延长液晶显示屏的寿命，通常间隔交换背电极与笔画电极的电位。例如，当要Com0显示的时候可以使得RC0、RC1为5V，RC2、RC4为0V，这样Com0电压为5V，Com1、Com2电压为2.5V，然后RC0、RC1为0V，RC2、RC4为5V，这样Com0电压为0V，Com1、Com2电压为2.5V。达到显示目的。
2.驱动波形
在电路中使用RC3为时钟输入端，RC5作为数据输入端进行主同步串行。当要输入Com0行上的数据是1000101011000100时，其驱动波形如图2所示。在正向输出（Com0端为低电平）结束后，进行反向输出（Com0端为高电平）。图3为一个完整显示周期内Com0、Com1、Com2的波形变化。
3.LCD软件显示程序
本文以piC16F873为芯片，采用piC汇编语言，在mapLaB-iCD开发器上实现。程序包括移位输入数据子程序、显示矩阵校正程序、LCD显示输出程序，具体流程如图4。其中显示校正程序是将自己定义的单元值与LCD显示矩阵的值对应；移位输入数据子程序是将校正好的数据移位输入到LCD的笔画电极；LCD显示输出程序则调用移位计数器把数据转换成正确的显示结果。在本刊的网站上给出了源程序，其中，移位输入数据子程序请参照源代码（a）；显示矩阵校正程序请参照源代码（b）；LCD显示输出程序请参照源代码（c）。
移动电源的设计与制作篇9
关键词移动通信；基站；节能减排；方案设计
中图分类号：tn929文献标识码：a文章编号：1671-7597（2013）13-0139-01
1关于我国移动通信基站
1.1我国移动通信基站高能耗的现状
根据统计，去年我国移动通信行业的年耗电量已经超过了200亿度电，而且更惊人的是移动通信基站的能耗占到了90%，所以进行移动通信基站节能减排是移动通信技术再发展的前提与关键。基站节能减排是一项工程浩大的系统工程，虽然移动通信公司在运营中也积极的投入大量资金与力量来进行基站节能减排，但是没有把握住基站节能减排的方法与手段，不能真正的为移动通信基站的节能减排工作做出贡献。
1.2移动通信基站的节能原则
在进行基站节能减排的改革前，要确立应遵循的技术原则。
1）要保证移动通信基站的可靠运行，即基站系统的可靠性，进行节能减排工作的前提是要保证不损害基站的安全性与效益，需要有配套的全面性的节能减排方案指导实施，安全平稳推进移动通信基站节能改革进程。
2）在实施移动通信基站节能减排方案前，要监测方案实施的可行性及技术设备的安全有效性。优秀的节能减排方案是具有科学性的，需要通过缜密的分析与实践设想来不断完善，实现以低成本来获得最高的长远收益的目标，并辅以不断成熟的节能技术手段，提高能源的利用率。但是最佳的节能技术是开发利用新型能源，利用太阳能，水能等可再生资源，来分散移动通信基站的能源使用压力。
3）要从经济上考虑节能减排的方案与技术的可行性与合理性，以及预测未来的收益。节能减排的重要性不言而喻，但是要分清与基站主功能的主次，要做到节能减排与经济效益同步兼顾，更新节能设备也要在企业财力能承受的范围内，应多将节能减排活动的注意力转移到后期效益回收期，通过在使用节能技术之后的成效来分析与判断效益回收期的长短。
2移动通信基站的高能耗功能与项目
2.1移动通信基站能耗的构成
在基站中的能耗量是非常惊人的，主要的能耗设备包括基站的主要无线传输设备，基站本身电源设备以及空调制冷设备。其中空调设备与无线传输设备的耗电量最大，电源方面的设施耗电量最小。但是电源设备（蓄电池）对工作环境的温度要求很高，为了能够正常运转需要依赖于空调设备，所以很大程度上造成了空调制冷设备的耗电量过高。
2.2我国基站应用不合理，主要设备的耗电量惊人
现如今基站主要设施的厂商多为外国的通信设备制造商，我国建造基站的时候首选的也是这类老牌的制造商，设备功率大是产品的特点。基站在选择主传输设备的时候偏向了大功率的设备设施，这样的大功率设备在运行时很有效率，但是耗电量却也大的惊人。同时在基站的建设过程中，基站的布局没有得到分散，集中式的布局使得在运行与维护方面的成本大幅提高。随着客户需求与市场需求的不断变化，移动通信基站的分散化已经是节能减排手段技术的趋势，不可阻挡。
3移动通信基站的节能减排方案设计
3.1对基站主要设备的节能减排方案
主要传输设备是移动通信基站的心脏功能，是通信传输的主要过程。生产主要设备的厂商多为索尼，诺基亚，西门子等老牌厂商，近年来华为、中兴等国产品牌也涉入了这个行业，为我国自主创新技术开发贡献了一份力量。我国上一代移动通信基站主要设备引进的多为大功率老式设备，耗电量大，载频板的功放多为窄带，在用户需求不大，功能配置不高的情况下，窄带载频板的效率较高，较为节省能耗。但是随着用户不断地增多，配套设置变高，窄带载频板的能耗急剧上升，不如宽带功放载频板的能耗低，宽带的能耗只占了窄带的二分之一，所以对于载频板的功放设备需要进行改进，将窄带换为宽带，节能效果将立竿见影。
3.2基站配套设备的节能减排方案
移动通信基站的配套设备也是基站能耗高的元凶之一，应该引起重视，即空调设备，电源及照明设备等配套设施的耗电量，但是在这三者之中，空调设备的耗电量占到了80%，对空调系统的改革迫在眉睫。基站本身过于依赖空调系统来调节温度，有的时候过高的空调使用率反而会带来不好的影响，应该加强基站内部的空气流通，多加排风换气口，利用大自然的风力来尽量达到空调的效果，同时换掉大功率的空调设备，引进环保节能的空调设备，在空调的制冷剂中添加化学药液，提高空调设备制冷的效果，最大程度地降低空调设备造成的能耗。
3.3基站布局环境的节能减排方案
过去的移动通信基站建筑多为集中式，且对基站房间的要求较高，施工困难，施工时间较长，在运行中的维护维修强度较大，能耗较高，易出现故障。在通信用户越来越多的今天，集中式基站已不适应当下的节能改革。现如今在移动通信基站布局中出现的新型布局模式是将基站站点分散化，减少了运营商建筑基站的投资，而且分散式的布局扩大了基站的服务范围，增强了信号的接受与传输，减轻了维护的工程量，很大程度上起到了节能减排的效果，能够满足基站节能减排的需求。
4结束语
我国的移动通信技术仍在不断发展与成熟，需要配套的基站节能减排方案措施，现如今已经有投入使用的节能减排方案，产生了一定的效果，但是从整体上看，节能减排方案还存在着不小的问题，并且与通信设备设施之间的联动还缺少重要的环节。移动通信基站的节能减排工作是一项长期的复杂的工程项目，胡乱使用节能减排方案与技术不会达到预期的效果。我们需要全面的结合当前基站建设情况来进行探究改革，不断优化移动通信节能技术手段，为完善通信基站的节能减排方案做出贡献。
参考文献
[1]张传福，彭灿，李巧玲.tD-SCDma通信网络规划与设计[m].北京：人民邮电出版社，2009：262.
[2]中国电信集团公司.通信机房节能技术应用综述[m].北京：人民邮电出版社，2010.
[3]余玉广，邹洁，牟强.移动通信机房基站绿色节能减排方法探讨[J].电信科学，2011（10a）：274.
[4]中国联通研究院，盛煜，王健全，吕召彪.2G/3G移动通信基站节能技术浅析[J].电信科学，2012（4a）：132.
移动电源的设计与制作篇10
[关键词]云计算移动学习移动教育模式建构
[中图分类号]G434[文献标识码]a[文章编号]1009-5349（2016）12-0221-02
一、前言
科技的迅猛发展，使得移动教育已经成为以互联网为主要载体的一种新型教育模式，它快速推进建设学习型社会的步伐，使终身教育成为一种可能。移动教育资源的建设，虽然已经发展了多年，但仍存在许多问题，如知识移植性差、教育资源分布严重不均匀、知识更新慢、学习者之间的协作学习机会少等，这些因素都严重制约了移动教育的进一步发展。
随着云计算技术的出现，各种教育机构可以将云计算技术应用在移动教育中，不断开发建设新的教育资源，未来的移动教育发展目标是为每个学习者量身打造个性化互联网学习环境，让学习者可以通过互联网进行无界协作学习。
二、云计算概述及特点
（一）云计算概述
云计算是分布式处理、并行处理和网络计算的发展，或者可以说是这些计算机概念的商业实现。其主要工作原理是将大量数据存于云端，并非存在本地计算机上或远程服务器上，用户如果需要获取任何数据，可通过各种设备获得。提供云服务的企业只需负责管理和维护云中数据中心的正常运行，保证计算能力足够强大，存储空间足够大，以供用户使用即可。未来，只要有网络存在的地方，用户就可以通过任何移动设备随时、随地访问云端，获得信息，享受云计算带来的便捷。
（二）云计算的特征
1.云计算是各种技术的大集合，信息安全性高
云计算发展到现在，其基础技术有网格计算、虚拟技术、web2.0、分布式计算和公用计算等。其中，云计算的核心技术是虚拟技术，它将云计算中各种部件虚拟成一个资源池，统一调配，灵活使用，通用虚拟平台来延展、迁移和备份各种应用数据。
2.云计算提供最安全的数据存储
云服务使用者可以将信息储存在云端，不用担心数据信息的丢失或感染病毒等情况出现。因为云服务有最为专业的团队管理和维护，数据存储中心技术先进，可以使任何使用云计算的用户可以放心享用其服务。
3.云计算对用户终端设备要求低
只要用户拥有一台可以上网的电脑，就可以随时登录云端，享受那里海量的数据信息。电脑并不要求有大的存储空间和快的运行速度。云的另一端，有专业维护人员为你维护硬件、安装升级软件，保障个人电脑上一切信息的安全。
4.云计算可以实现数据共享
在云计算时代，数据被保存在云端后，所有用户的电子设备只需连接到互联网上，就可以时时访问同一份数据，同时也可将自己的数据传到云端，实现与他人共享数据。
三、云计算辅助移动教育可行性及意义
传统的移动教育有两种：SmS和wap教育站点。SmS指通过短信息服务进行移动学习，而wap是基于浏览的移动数据教育。这两种教育都存在其弊端，SmS是被动数据接收，对已编制好的短信息进行学习，学习者无法主动与教学者进行主动、实时交流。短信息是否能够时实被发送到学习者的移动设备上，受多方面因素制约，往往会因不明原因使学习失败。wap教育站点数量有限，学习资源也有限。此外，其收费较高，因此也很难普及。诸多因素的制约，导致移动学习很难大众化，也制约了其发展。云计算的特征正好可以弥补诸多缺陷。云计算时代，海量信息被存在云端，学习者只要通过移动终端设备就可实现实时到云端选择学习内容，云计算将多台计算机进行整合，综合互联网技术，突破单一的wap协议的限制，使得学习者可以在低投入的情况下，就可以享用到高速、高效的云服务。
云计算的引入，降低了移动设备的投入成本。传统的移动教育，对移动设备要求很高，需要有大的存储空间，信息处理能力也要求较高。因为移动设备软件的限制，许多手机只能访问wap协议服务器，这使许多信息资源的传输受到限制。云计算正好可以解决这一问题，所有数据的处理都在云端进行，因此对移动设备而言，只需要具备浏览器本身所需计算能力即可。这样的要求，普通的手机就足可以达到。
随着云计算的引入，以及互联网技术的日新月异，多元化的虚拟学习社区逐渐形成，学习者可以根据自己的学习需求，建立适合自己的学习社区，与社区成员之间互相分享知识，互相合作学习。云端可以存储大量学习资源并且是完全开放的，学习者不必受限于以前教学机构，可以充分发挥学习者特长、展现个性、自由学习与交流。同时，虚拟社区的学习资源是基于网络的，因此不同国家、不同种族的人，均可以在虚拟网络学习社区中进行学习和讨论，实现多元文化之间的知识交流与共享。
云计算的引入，可以将教育资源进行整合。互联网将各方资源聚合在一起，而云计算可以将信息很好地融合、存储并进行分享。传统教育模式中，教师将自己所学教授给学生，教师传授的内容更多地受到教学大纲及教育者本身的知识体系制约，学习的深度和广度也极为有限。云计算被引进移动教育中，全世界范围内的资源都被融合在云端存储器中，学习者只需输入关键词，就可以获得世界各地的教育资源，教师的作用只是辅助、归类和管理等作用。学习过程中，教师和学习者可以不断完善和补充或修改资源库中的学习资源，使其不断完善。
四、云计算辅助移动教育环境建构
（一）建设一个高质量、大容量的云教育资源库
移动教育资源库现在主要都是由国内外一些大学提供，还有一些非营利的教育机构以及一些网络学习的服务商们提供。云计算出现后，各个高等院校及各种教育机构应充分利用云计算的特点，建立各自的云计算平台，将已有的或尚未建立起来的移动教育资源转化为云服务，供更多的教师和学生共享。
教师和学生在云计算的时代身兼数职，他们既使用信息，又创造信息，同时还和加工信息。这一系列的动作使云中的移动资源动态更新，不断壮大，使得移动资源更具针对性和可用性，这样信息的共享和创新形成良性循环。
（二）创建高效云辅助移动学习环境
在云计算辅助移动学习环境下，教师只是学习过程的指导者，他们提供移动教育软件，搭建起具有丰富学习资源的平台，创建协作学习环境和学习机会，学生在平台上可以自由讨论。学习过程中，学生自主选择学习内容，满足个性化学习需求，实现自主学习。
（三）基于学习者为中心的移动教学内容的设计
移动教育云服务使学习者可以享受到宽广的学习空间，身处其中的学习者们，学习积极性和主动性被大大地激发了出来。教师的地位得到了一个完美的转变，他们从原来的主导者，变成了辅助者，学习者可以自由支配学习活动。教师被从教学活动中彻底解放出来，可以全身心投入教学内容和教学方式的设计中去。因此在教学活动中，教师和学生的关系不是变得松散了，而是变得更紧凑了，因为在移动教育云服务中，更加强调师生的沟通，坚持以学习者为中心的教学，可以更好地提高教学效果。教师充分分析学习者的特点与学习习惯，精心挑选学习内容，并设计教学活动，改革考核评价方法，培养学生的创新精神。
（四）提高及培养云服务意识
根据移动教育云及现代教育教学活动的特点，必须培养教师及学生的云服务意识。传统的教学方式已经存在上千年了，人们都已经习惯了这种教学方式。对于云计算这一新概念还比较陌生，教师应先学习了解云，然后引导学生使用云收集、整理和加工信息。教师的观念应与时俱进，经常参与各种教学方面的研讨和会培训班，学会使用各种移动教育软件，在云服务平台上找到教学内容和策略，同时与别人分享有效的教学设计，减少教学准备时间，更高效地完成教学过程。
五、结语
将云计算技术应用于移动教育领域中，必将给课堂教学带来全新的变革和创新。同时也会大大降低教育机构的运作成本，存进低碳型创新教育。移动云教育是未来教育模式的基本结构，它为广大学习者提供稳定的学习服务。
云计算的时代，教育工作者们需要适应时代需求和变化。要多多研究身处云时代的学生的学习特点和云计算技术，应用云计算于日常教学中，构建云的数字化学习环境，满足学生的个性化学习、协作学习的需求，并不断丰富云中资源库，使学习者能在任何时间、任何地点、任何方式进行自主移动学习。
【参考文献】
[1]王伟.大学英语移动学习系统模型研究[D].东北师范大学，2011.
[2]李冰.云计算环境下动态资源管理关键技术研究[D].北京邮电大学，2012.
[3]李乔，郑啸.云计算研究现状综述[J].计算机科学，2011
（04）：32-37.
[4]顾小清，付世容.移动学习的用户接受度实证研究[J].电化教育研究，2011（06）：48-55.
[5]张云勇，陈清金，潘松柏，魏进武.云计算安全关键技术分析[J].电信科学，2010（09）：64-69.
[6]范文翔，马燕，李凯，邱炳发.移动学习环境下微信支持的翻转课堂实践探究[J].开放教育研究，2015（03）：90-97.
[7]樊文强.基于关联主义的大规模网络开放课程（mooC）及其学习支持[J].远程教育杂志，2012（03）：31-36.
[8]杨丽芳.移动学习在大学英语词汇学习中的应用[J].外语电化教学，2012（04）：54-58.
[9]余胜泉.从知识传递到认知建构、再到情境认知――三代移动学习的发展与展望[J].中国电化教育，2007（06）：7-18.
[10]王珏.基于移动学习的英语单词学习系统的研究与设计[D].华中师范大学，2007.