集成电路总结篇1
第二条为使企业享受国务院《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(国发[*]18号，简称《若干政策》)及其配套的优惠政策，加速我国集成电路产业发展，根据《若干政策》第四十九条和有关规定，制定本办法。
第三条国家发展和改革委员会、信息产业部、国家税务总局和海关总署为集成电路企业认定主管部门(以下简称主管部门)，负责全国集成电路企业的认定管理工作，其职责是：
(一)组织集成电路企业认定机构(以下简称认定机构)开展认定工作；
(二)监督检查全国集成电路企业的认定工作，审核批准认定结果；
(三)受理对认定结果、年审结果以及有关认定决定的异议申诉。
第四条主管部门共同委托中国半导体行业协会为集成电路企业认定机构，负责集成电路企业认定和年审工作。其职责是：
(一)受理集成电路企业认定申请；
(二)具体组织集成电路企业认定工作，提出认定意见；
(三)负责集成电路企业年度审查，并将结果报主管部门备案。
第五条申请认定的集成电路企业须满足下列条件：
(一)是依法成立的从事集成电路芯片制造、封装、测试以及6英寸(含)以上硅单晶材料生产的法人单位；
(二)具有与集成电路产品生产相适应的生产经营场所、软硬件设施和人员等基本条件，其生产过程符合集成电路产品生产的基本流程、管理规范，具有保证产品生产的手段与能力；
(三)自产(含代工)集成电路产品销售收入占企业当年总收入的60％以上(新建企业除外)；
(四)企业主管税务机关认定企业无恶意欠税或偷税骗税等违法行为。
第六条企业在申请集成电路企业认定时，须按认定实施细则要求提供相关资料，提交的资料及其内容必须真实有效。
第七条集成电路企业的认定，由企业向认定机构提出申请。认定机构应依照相关实施细则进行审理，并于15个工作日内向主管部门提出认定意见及相关资料。国家发展和改革委员会会同信息产业部、国家税务总局、海关总署，于45个工作日内联合发文确定或将否定意见告认定机构。
第八条认定结果在认定机构的网站及有关媒体上，接受社会监督。
第九条国家对认定的集成电路企业实行年度审查制度。企业向认定机构提交年度审查报告，认定机构出具年审意见报主管部门备案。
第十条企业应按规定的时限向认定机构提交年度审查报告，逾期未报的企业视为自动放弃认定资格；年审不合格的集成电路企业，其认定资格自下一年度起取消。
第十一条经认定的集成电路企业发生调整、分立、合并、重组等变更情况时，须在作出变更决定之日起30日内，向原认定机构办理变更认定或重新申报手续。未经国家发展和改革委员会与有关部门批准同意变更认定的，取消企业的认定资格，停止享受有关优惠政策。
第十二条集成电路企业一经发现有偷税等违法行为的，经核实后取消该企业认定资格，停止享受有关优惠政策。
第十三条经查明企业在申请集成电路企业认定时提供虚假材料及内容的，中止其认定申请；已认定的，撤销其集成电路企业的认定资格，并予以通报，同时追回已减免税收款项；认定机构3年内不再受理其认定申请。
第十四条经认定的集成电路企业，凭主管部门共同签发的认定文件，到有关部门办理享受有关优惠政策的手续。
集成电路总结篇2
关键词：铁路信号；模拟调试系统；研究
1铁路信号模拟调试系统构成
铁路信号模拟调试系统主要以下几部分构成，即系统连接电缆-信号适配箱-计算机三大部分，其中信号适配箱中包含接线端子、信号灯状态采集电路、轨道电路状态模拟电路、道岔状态采集电路、系统工作电源、主控电路模块及USB接口。系统主体部分为信号适配箱，其主要功能是对外部系统进行状态驱动和采集信号。信号灯状态采集电路主要用于采集信号状态；轨道电路状态模拟电路主要用于模拟轨道电路空闲和占用的状态；道岔状态采集电路主要用于采集道岔状态；主控电路模块通过USB接口连接计算机，主要用于采集整个系统的工作状态，然后将这个模拟状态传达给电路模块；系统的工作电源一般为+5V、-15V、+15V。系统的操作通过计算机对信号适箱进行控制来完成，而另一端的实现通过接线端子与实验电缆连接来实现。用户可以通过计算机对系统进行控制以完成实验。
2铁路信号模拟调试系统的硬件设计
该系统硬件接口主要采取单片机来代替控制器实现采集状态及输出控制。适配箱拓扑结构如图1所示。
当上位机要与多路外设进行通信时，应该应用设备级联结构，木版通过RS-485总线连接外部设备，全部数据通过主控电路，之后使用USB接口实现与上位机进行通信。不但可以保证各外设与上位机之间可以有效通信，同时也可以随着应用环境的变化而调整外设数目，如果需要增加设备，就可以直接与主控电路直接级联，因此其灵活性较强，适合进行广泛应用。模拟电路和采集电路的具体数目的确定是通过主控电路中的8位开关离散量决定的，要求连续编号，主控电路与上位机的通信要通过USB接口来实现，主控电路与模拟电路、主控电路与采集电路的通信都是通过RS-485总线来完成的。一个采集电路或者模拟电路需要设置两个RS-485总线接口，其中一个接口是为了与主控电路通信，而另一个则是为了拓展其电路的数目。主控电路供电通过USB接口来实现，而模拟电路及采集电路的供电电源模块来实现。
（1）主控电路。主控电路结构如图2所示。主控电路的功能是与采集电路、模拟电路及上位机进行通信。在USB接口模块中，CH375芯片与上位机的USB数据线相连接，CH375芯片与单片机连接，其中数据线连接p2，地址线连接p0，读写连接读写，中断连接中断0。单片机控制CH375；而在RS-485也与单片机相连接，max485引脚1、2、3与单片机的地线及串行线相连接。模拟电路及采集电路与RS-485进行通信用max485译码表示。
（2）采集电路。采集电路主要包括道岔状态采集电路及信号灯状态采集，其光电隔离通过霍尔电流传感器来实现。其工作原理为光耦采集。在隔离电路中，因为道岔状态采集的隔离电路与信号灯状态采集的隔离电路在二级隔离电路上是一致的，那么在设计采集电路时就可以设置成道岔状态采集一级隔离电路、信号灯状态夏季一级隔离电路及采集隔离电路。前两个主要的功能是对外部信号进行一级隔离，因为二者信号采集内容不同，因此其电路也会有所区别。道岔状态采集隔离电路是对交流信号进行采集，因此在进行信号输入时要将二极管加入实现控制。采集隔离电路的RS-485总线端也用max485译码表示，max485引脚1、2、3与单片机的地线及串行线相连接。而逻辑芯片的编程需要通过连入单片机的读写、p0、p2、复位信号，对光耦的读选通进行控制。
（3）模拟电路。模拟电路的RS-485总线端也用max485译码表示，max485引脚1、2、3与单片机的地线及串行线相连接。逻辑芯片与单片记得时钟、p0、地址锁存信号、读写进行信号连接。而继电器锁存采用miC580ln芯片，要想将信号接入到逻辑芯片中需要将miC580ln芯片选通、清零、数据及地址锁存信号，也就是继电器的写选通要用单片机来实现，最终利用继电器控制将轨道电路空闲及占用状态模拟出来。
3铁路信号模拟调试系统软件工作的具体流程
（1）主控电路流程。向上位机进行采集电路数目的发送及对电路数目信息进行模拟。计算机对继电器进行控制，并进行数据发送时，主控电路会从计算机中读取地址及数据，检验过后传送到RS-485总线中。
（2）采集电路流程。其主要流程就是通过光耦将输入数据信息进行光电隔离，然后再传送到逻辑芯片上。采集电路从RS-485总线中读取指令数据，当与其地址保持一致时，就会从逻辑芯片上读取56路的数据，然后再传回到RS-485总线中。
（3）模拟电路流程。如果C51单片机与RS-485总线地址一致时，就可以直接将数据传送到逻辑芯片上。逻辑芯片接受完数据就会用控制信号对继电器进行控制。
4结束语
文章主要研制了铁路信号模拟调试系统，对信号设备的检测具有重要的意义，其准确性、有效性及快速性决定了其可以进行推广应用。
参考文献
[1]冯景文，吕永宏.铁路信号模拟调试系统研制[J].中国铁路，2014（12）：59-61.
[2]贺清.驼峰自动控制仿真系统的设计与实现[J].科技信息，2010（1）：457-458.
[3]郭进，张亚东.中国高速铁路信号系统分析与思考[J].北京交通大学学报，2012，36（5）：90-94.
集成电路总结篇3
关键词：梯级电站；集控中心；通信系统
中图分类号：tV742文献标志码：a文章编号：2095-2945（2017）19-0074-02
1概述
云南流域具有电站数量多，总装机容量小，送出点集中等特点，适宜建立梯级电站集控中心，从而实现流域内的电站集中控制和经济调度，及“无人值班，少人值守”管理需求。本文以云南某流域梯级集控中心建设为基础，对集控中心与各梯级电站之间的通信网络、通信方式等进行探讨、分析，为同类型集控中心通信方案选择提供参考。
2通信范围和原则
通信范围主要包括：（1）集控中心与流域内“一库六级”电站之间的相互通信；（2）“一库六级”电站之间的相互通信。目的是将各梯级电站的计算机监控系统、工业电视、机组在线监测系统（振动摆渡）及水情测报系统等信息、数据传输到集控中心，实现远程调度控制。文章对流域梯级各电站现有的通信系统进行总体研究，并结合各梯级电站光纤通信的现状，对梯级通信网络系统进行了全流域的统一规划。
3梯级各电站通信系统现状
3.1梯级电站架设光纤现状
该流域共7个梯级电站，其中5个电站出线等级为220kV，其余2个电站出线等级为110kV，均送至相邻的同一个220kV变电站。
220kV出线的5个电站，均由一根24芯的opGw光缆与相邻变电站进行通信，具体使用情况如下：调度数据网双通道与调度中心相连，一个通道又分为主备用，共占用4芯，两个通道共占用8芯；光纤保护通道占用2芯；电站之间的内部通信占用2芯，还剩余12芯。
110kV出线的两个电站，均由一根12芯的aDSS光缆与相邻变电站进行通信，具体使用情况如下：至调度综合业务网4芯（2芯备用），光纤保护4芯（2芯备用），相邻电站之间的内部通信占2芯，还剩余2芯。另还有一根光纤保护用8芯，剩余4芯；水情测报4芯一用一备全部用完。
另外，集控中心所在办公大楼由一根两芯的opwG光缆与220kV变电站进行通信。
3.2梯级电站传输网络现状
相邻变电站内安装有一套eCiXDm-1000光传输设备，梯级各电站内均配置了一套eCiXDm-100与相邻变电站通信，以155m/S的传输速率进行数据传输。同时各电站还安装了一套3630pCm设备和通信电源，直接与调度部门进行数据传输。所传输的远动、安稳、故障录波等业务占用带宽不超过20m，备用容量较大，其通道传输拓扑如下图1所示。
4通信方案研究
4.1通信方式选择
通常，大型集控中心由于流域较长、各梯级电站之间的距离较远，会采用选择卫星和电力载波的通信方式。但考虑到中小型水电站集控中心的资金投入有限，采用卫星的通信方式成本太大，不适用于中小型电站集控中心，因此不推荐使用。
根据集控中心对网络业务、可靠性和经济性的要求，充分利用电力系统光纤资源，可以组建全流域的光纤传输网络。光纤传输以其高宽带、低损耗、抗干扰能力强等特点，已成为当今高速数据传输的首先媒体。同时，光纤网络具有强大的自愈保护功能，大大提高了光纤通信的可靠性，光纤网络具有传输容量大的特点，为实现全流域梯级电站至集控中心的计算机监控数字传输和图像传输提供了足够的技术保证。并且通信光缆可以沿输电线路进行架o，利于现有的系统改造和接入，且维护工作量较少。
所以本文推荐集控中心与各梯级电站之间的采用光纤通信方式。
4.2网络结构选择
根据集控中心通信设计原则和后续电站的接入要求，结合其他水电站集控中心通信系统应用案例，本文提出星型、环型及总线型三种交互式以太网结构，并对三种网络结构进行比较论述。
4.2.1星型结构
各电站以星型方式连接成网络，中央节点设在集控中心，其他节点都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心。利用电站现有的opGw光缆线路以及自建的aDSS光缆，组建流域各电站双通道星型光纤传输网络。星型方式的特点是结构简单，便于管理和建网；网络延迟时间较小，传输误差较低。但其可靠性较低、资源共享能力差；中心节点故障时，会导致整个网络瘫痪。
4.2.2环型结构
环型网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环，这种结构使公共传输电缆组成环型连接，数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。信息流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点仅有一条道路，故简化了路径选择的控制；环路上各节点都是自举控制，故控制软件简单。由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点，虽然当环路上某个节点故障时，网络可以迅速重构而自愈，若为双环网，网络可靠性会大大增加。
4.2.3总线型结构
总线型结构是将各电站均挂在一条总线上，各电站地位平等，无中心节点控制，公用总线上的信息多以基带形式串行传递，其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散。其特点是结构简单，可扩充性好，使用的设备相对简单，可靠性高。缺点是：维护难，分支节点故障查找难。如果选择总线型网络，原有的opwG线路和aDSS光缆资源将无法有效利用，且后期电站不好接入，并且传输到集控中心时数据会很大，效率和延时会过大，不利于集控中心的稳定运行。
综上所述，本文推荐集控中心与各梯级电站之间采用环型网络结构。
5最终方案
通过以上分析和探讨，本文认为云南某流域集控中心的通信规划方案如图2所示，结构上采用环型结构将各梯级电站与集控中心形成环网，保证传输的可靠性。通信方式采用光纤通信，提高了传输速率和数据量。
6结束语
中小型水电集控的建设应注重投资的经济性和原有系统的可利用性，本文所阐述的光纤式环型结构通信方案符合中小型水电站集控中心的建设原则，并成功地应用在云南某流域电站集控中心，投资较少、网络通信可靠。
参考文献：
[1]杨非，李东风.梯级电站集控中心监控系统设计方案[J].水电厂自动化，2010，31（3）：31-32.
集成电路总结篇4
【关键词】高层建筑；电气火灾监控系统；Can总线
【中图分类号】tU741.2【文献标识码】B【文章编号】1727-5123（2012）02-080-02
DesignofHigh-risebuilding’smonitoringSystemforelectricfireBaseonBus
【abstract】accomplishedasystemofhigh-risebuilding’sfiremonitoringsystembasedonbus.thepaperintruducedthesystem
composition,thedesignofconcentratedcontrollerandfielddatamonitor’shardwareandsoftware.themonitoringsystemcandetect
phasecurrentsignalandtheleakagecurrentsignal,andcandisplayreal-timeandalarm.italsocanproceednetworkserviceandcomplete
thedistributedremotecontrolandfaultdiagnosis.practiceshowsthatthesystemthecharacteristicsofhighprecision,safeandreliable,
lowrateoffalsepositives,easyoperationandmaintenance,etc.itcansatisfythedemandoflargehigh-risebuildingelectricalfire.
【Keywords】High-risebuilding;monitoringSystemforelectricfire;CanBus
随着经济的发展和人口的增加，高层民用建筑已成为城市居住和办公的主流建筑产[1]。在各类建筑及其它领域中广泛安装电气火灾监控器能有效预防和减少漏电引起的电气火灾。应用电气火灾监控在线检测技术，也可长年不间断地检测用电线路的过电流、漏电流等参数，随时掌握电气线路或电气设备的火灾危险和异常状态，及时发现并消除电气线路的火灾隐患，防患于未然，保护国家和人民生命财产安全[2]。
1电气火灾监控系统结构
电气火灾监控系统主要用来保护配电回路及用电设备免受漏电、过电流和短路等故障的危害，防止电气火灾的发生。该系统采用总线技术，一台微型计算机可以监控多台监控设备（集中控制器）；一台监控设备（集中控制器）可以监控至多128台监控探测器（现场数据监控器）；监控探测器（现场数据监控器）能够独立工作。其系统组成框图如图1所示。
系统上位机采用带触摸屏的嵌入式工控机，人机界面使用组态王软件。上位机系统和集中控制器主要依靠相应的Can接口卡来完成，它承担着上位机和Can智能节点之间的数据转发任务，即收集各个Can节点上的数据转发给上位机，同时把上位机的命令和数据转发到各个节点[3]。集中控制器主要完成键盘输入，并对现场数据监控器传输的数据进行处理，同时将各节点状态发送给上位机，然后在显示屏上实时显示被监控线路的各种运行状态及参数，并准确记录被监控线路运行状态的变化、故障特征、故障地址、时间等历史数据。现场数据监控器与漏电流互感器、电流互感器、温度传感器共同构成电气火灾监控系统的前置部分，漏电流互感器、电流互感器、温度传感器分别检测配电回路的漏电流、三相工作电流和温度，并将检测信号传送给现场数据监测器。当受监控的某一回路的漏电流或工作电流超过事先设定的预报警值是发出声光预警信号、超过事先设定的报警值时发出声光报警信号，并根据用户设定可以在规定的时间内切断受监控回路的供电电源，同时将报警、预警信号发送至集中控制器[5]。
2集中控制器设计
系统的集中控制器由声光报警、键盘及液晶显示、Can总线控制器、外部Flash和时钟/日历发生器等部分构成。微处理器选用的是atmeL公司at91Sam9G20处理器。集中控制器主要采集各现场监控器传输的ia、iB、iC、in、t等参数和故障特征数据，并在LCD上实时显示，同时通过Can总线传输给上位机。此外，集中控制器还将各现场数据监控器的运行状态用相应的双色发光管显示，当有通道出现报警信号时，集中控制器驱动蜂鸣器报警并将实时故障数据保存至Flash中[4]。集中控制器结构框图如图2所示。
用户通过系统设置界面可以设置当前时间以及现场数据监控器的地址。同时可以添加、删除节点，并对节点的预警电流值、报警电流值、电流互感器变比、预警延时时间、报警延时时间进行设置。通过设置延时时间可以防止系统误动作。而通过查询历史数据界面可以查询报警原因、报警时间以及报警的通道编号等。
3现场数据监控器设计
3.1硬件结构。监控器部分由电源单元、信号调理单元、微处理器、通信单元、脱扣输出单元、声光报警、键盘及液晶显示单元及软件组成。用于现场传感器数据采集、存储、处理、显示、预警、报警及确认。可将信号通过RS485总线传到集中控制器，也可就地控制。微处理器采用了StC系列的单片机12C5410aD，该单片机内部置有10位aD转换器，转换精度达到10位。显示部分可以实时显示三相电流及漏电流测量参数、温度、时钟等内容。键盘主要实现时钟调整、参数设置、自检、试验、复位等功能,通过键盘可以设定过电流预报警及延时、过电流报警及延时、漏电流预报警及延时、漏电流报警及延时、温度报警值、脱扣延时等参数。信号采集及调理部分采用高精度电流互感器、漏电流互感器来对电流信号进行采样，并进行信号调理、电压跟随和光电隔离，并将0～5V的标准信号送入aD转换器。当传感器检测信号超过参数的设定值时，监控模块发出声光报警信号并启动脱扣。温度传感器采用美国DaLLaS公司数字温度传感器DS18B20。系统结构框图如图3所示。
3.2信号调理电路。现场数据监控器采用精密电阻对ia、iB、iC、in四路电流互感器的电流信号进行取样并放大然后采用精密整流电路将交流电压信号转换为直流电压信号,再经单片机处理后将信号通过RS485总线传输至集中控制器。过电流、漏电流信号调理电路如图4所示。
3.3软件流程。系统软件采用集成开发调试环境KeiluVisionii开发,主程序流程如图5所示。首先完成系统初始化程序,通过键盘设置初始化条件后开始aD采样,采样结束后数据分析判断程序启动,若有故障发生,经过延时程序后单片机的p3.2引脚输出低电平使继电器线圈导通,从而断开供电回路,然后启动显示程序及报警程序，并将相应数据发送至上位机；系统正常运行时液晶模块实时显示漏电流、三相电流及电压。
4结束语
在对本系统进行的现场实验中，三相电流互感器选用华宇先锋DJ-Bw22电流互感器,漏电流互感器采用DJ-Lw45电流互感器，并使用maSteRteCH的mS2007B漏电流钳形表进行电流测量，应用实践表明，本系统具有精度高、安全可靠、误报率低、操作维护方便等特点，可满足大型高层建筑电气防火需求。
参考文献
1GB5004522005,高层民用建筑设计防火规范[S].2005
2朱达欣等.一种智能电气火灾监控系统的设计与实现[J].微计算机
信息,2008
3张铁壁,吴并臻.基于Can总线的智能压力节点的设计[J].仪表技术
与传感器,2004
4陈尧等.基于嵌入式Linux的电气火灾报警系统设计[J].消防科学
与技术,2010
集成电路总结篇5
【关键词】aVR；DHt11传感器；LCD12864液晶
1.引言
我国是一个人口大国，科学的储粮保证了非农业人口的粮食消费需求、调节国内粮食供求平衡、稳定粮食市场价格、应对重大自然灾害及其他突发性事件而采取的有效措施，因此如何做到科学储粮，长期保证粮食的质量具有重要的意义[1]。在科学储粮中粮库中的温度和湿度是两个重要的因素，粮库中环境状态极大影响了粮食的质量，目前大多数粮食存储企业仍主要靠人工监测粮仓温湿度。由于粮库占地面积大，粮仓分散，仓内温湿度检测点多，给人工检测带来了诸多的不便，容易漏检而且测量仪器损坏率高，检测精度难以保证[2]。
首先充分考虑温度、湿度等环境因素对粮食的影响，并确定粮库内粮食保持良好状态时所需的温度和湿度值，将其值预先存储于单片机监测系统中。将温湿度传感器DHt11安装于粮库内的事先设置好的检测点，然后测量出粮库内的温湿度值，通过简单可靠的单总线方式传输给单片机，并通过温湿度值在液晶显示器上显示出来，同时将采集的环境温湿值与预先设定的温湿度参考值比较，根据比较的结果，经过软件程序分析处理作出判断是否报警，以告知用户采用相应的防范措施。
2.系统总体方案设计和工作原理
系统采用体积小、成本低、操作简单的aVR单片机作为主控芯片。温湿度采集部分采用带有i2C总线结构的DHt11温湿度传感器来采集粮库里的温湿度情况。为了直观的观察到粮库内温湿度值，本文设计了显示模块，显示器采用LCD12864液晶模块。当粮库内温度或湿度值大于规定的温度或湿度时，采用报警方式通知用户。整个系统采用5V电源给各个模块供电。系统总体框图如图1所示。
在图1中，系统的工作流程如下：温湿度传感器DHt11将粮库的温度和湿度信息采集后通过单总线方式将数据传输到单片机内部，并在LCD12864液晶模块上显示出来，同时将温度和湿度值与程序中预先设定好的参考值比较，当超过该参考值时，蜂鸣器发出告警声来通知用户采取相应的措施。
3.系统硬件设计
本文以实际应用为出发点，力求设计原理简单、硬件结构可靠、开发成本低、易于实现。在器件选择上，也充分考虑到实际应用的具体情况，单片机控制容易，可靠性高；温湿度传感器采集的信号误差小，稳定性高，整个系统使用简单，经济实用，有很强的实用性。考虑到系统的稳定性和便于调试的特点，本文采用模块化设计方案。
（1）aVR最小系统：本文采用aVR单片机作为整个系统的微处理器。单片机最小系统是指能让单片机正常工作时最简单的电路。它包括时钟电路和复位电路。本文采用外部时钟产生电路以及上电与按键均有效的复位电路。
（2）温湿度采集电路：本文采用的温湿度采集器件是DHt11温湿度传感器，它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，采用一根数据线就能够与微控制器连接，具有更加简洁的接口电路。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。作为一种新型的单总线数字温湿度传感器，DHt11具有体积小、功耗低、响应速度快、抗干扰能力强、控制简单、性价比高等优点，能广泛应用于各个领域[3]。DHt11传感器与单片机接口电路如图2所示，R5为上拉电阻。
（3）液晶显示模块电路：为了便于用户直观的观察粮库内温湿值，本文采用LCD12864液晶模块显示采集到的温湿度值。它提供两种通信方式与微控制器进行连接：8位并行传输和Spi同步串行总线[4]两种连接方式。为了更好的节约aVR单片机io口资源，本文采用Spi同步串行总线接口电路，只需要四根线即可完成与单片机的连接。
（4）串口通信电路模块：为了便于调试整个系统模块，设计了与上位的串口通信模块，在平时可以不用此模块电路，同时也以后软件升级带来了很大的方便。串口电路如图3所示。图3中的maX232是电平转换芯片，目的是为了让单片机的电平与pC机的串口电平匹配。
（5）报警电路：蜂鸣器是一种常用于单片机应用系统的电声转换器件，它发出的声音比较单调。由于单片机的拉电流较弱，而蜂鸣器需要较大的电流通过其内部线圈振动时，才能发出声音，因此在设计报警电路时需要一个三极管来驱动蜂鸣器发声。
4.系统软件程序设计
4.1主程序设计
系统的主程序主要由温湿度数据采集部分、LCD液晶显示部分和蜂鸣器报警部分组成。系统上电初始化之后，DHt11开始采集粮库温湿度数据，如果采集失败，便重新采集。如果采集数据成功，单片机读取DHt11内部温湿度数据后，在LCD12864液晶上显示。同时单片机将温湿度数据与程序中预先设定的参考值比较，当温度或湿度其中任何一个数据大于预先设定的参考值时，单片机驱动蜂鸣器发出警告声。主程序流程图如图4所示。
4.2温湿度采集程序设计
DHt11共有四个引脚，第一个引脚接3～5.5V电源，第三个引脚悬空，第四个引脚接地，第二个引脚是用于和微控制器之间的通信和同步的串行双向接口，采用单总线数据格式。每次通信时间约为4ms，通信数据分为小数部分和整数部分，一次完整的数据传输为40bit，采用高位先出方式传输数据[5]。
mCU发送一次开始信号后，DHt11从低功耗模式迅速转换到高速模式，等待开始信号结束后，DHt11发送响应信号，送出40bit的数据，并触发一次信号采集，用户可选择读取部分数据。从模式下，DHt11接收到开始信号触发一次温湿度采集，如果没有接收到主机发送开始信号，DHt11不会主动进行温湿度采集。采集数据后转换到低速模式[6]。图5表示了单片机控制DHt11采集温湿度过程的程序流程图。
5.系统调试
为了进一步验证软件程序和硬件电路的正确性，对系统的软硬件进行了整体调试。由于DHt11采用单总线数据传输方式，因此总线传输的时序非常重要，经过对软件程序的反复调试，通过串口调试助手查看DHt11采集的温湿度值，如图6所示。
6.结束语
本文设计的粮库温湿度监测系统结构简单、成本低，具有精度高、速度快、稳定性好、控制简单方便等优点。测温范围在0-50℃，测湿度范围在20%-90%，非常适合用于对粮库等温湿度监测有较高要求的场合。
参考文献
[1]黄晓健，黎世静，黎锦棠等.粮库自动通风控制系统的研究[J].粮食流通技术，2011（5）：30-33.
[2]魏宏波，梁绒香，吴莉霞.大型粮库监测系统的设计[J].农业机械，2011（6）：111-113.
[3]陈龙，张志达.基于aVR多功能报警系统的温湿度模块的设计[J].自动化技术与应用，2011，30（9）：72-75.
[4]郝云鹏.aVR单片机Spi双机通讯[J].鞍山师范学院学报，2010，12（4）：52-53.
[5]王志宏，白翠珍.基于DHt11的实验室多点温湿度报警系统设计[J].山西电子技术，2011（4）：45-46.
集成电路总结篇6
本论文解决的技术问题是：提供一种针对400V供电系统中变、配、输、用各环节设备性能状态及供电质量的智能监测系统，主要解决400V供电系统短路故障、变压器环网故障的检测，总断路器自动合闸以及负载断路器分合闸状态的监测问题。运用电压测量技术、电流测量技术、开关量测量技术、piD计算方法、计算机技术、网络传输技术、数据端口协议技术等，整合集成各功能部件，以实现如下功能：变压器出线侧三相电压在线监测；输出回路断路器跳闸在线监测；输出回路供电电缆短路检测；末端用电器状态检测；总闸自动合闸送电；故障指示、报讯；利用以太网实现远程操控，为精细化管理和物联网提供电力系统的基础数据等。该智能监测系统结构简单、操作方便、监测结果可靠、降低故障带来的安全隐患，提高工作效率。
【关键词】短路故障检测400V供电系统自动合闸环网故障
1引言
近年来，随着规范化、精细化管理的要求以及物联网技术的发展，对自动化、智能化的要求越来越高，结合目前箱式变电站的使用情况。我站组织技术力量，对现有供电系统进行技术改造，研制一套400V供电系统智能监测系统，提供400V供电系统的各项基础数据，作为管理、维护工作中的重要依据；同时降低安全隐患，提高工作效率，降低工作强度，并实现对400V供电系统中变压器、供电电缆以及末端用电器等设备工作状态的远程实时监测控制功能。
2谐波检测系统硬件平台实现
2.1系统硬件结构
包括用于总体控制的中枢控制器模块，用于负责以太网通讯的以太网模块，用于检测短路故障的短路检测器及其末端模块，用于检测环网故障以及提示停电、来电的电压检测变送模块，用于负载端断路器跳闸检测的分和状态检测模块，用于控制总断路器合闸的总的自动合闸模块，用于本地监控的人机交互模块，用于远程实时监控的上位机，用于停电时给装置供电的UpS电源模块。结构如图1所示。
2.2中枢控制器模块
中枢控制器模块由控制器单元连接电源单元、开关量单元。所述控制器单元由tmS320F2812组成，所述电源单元由电源变换模块与稳压芯片组成，所述开关量单元由达林顿管、分压电阻以及插针组成。
2.3以太网模块
以太网模块由以太网控制器与以太网接口单元组成，所述以太网控制器选用enC28J60，以太网接口使用RJ45。
2.4短路检测器及其末端模块
由短路z测器连接末端检测器组成，二者通过电流信号通讯。所述短路检测器由控制器单元连接电源单元、信号采集单元与信号发送单元。所述控制器单元tmS320F28335组成，所述电源单元由电压变换模块与稳压芯片组成，所述信号采集单元由电压互感器、电流互感器、运算放大器构成。所述信号发送单元由交流变压器与水泥电阻组组成，所述末端检测器由1：500电流互感器与1：10电流互感器组成。
2.5自动合闸模块
由中间继电器构成，当无故障时，中枢控制器发出接通指令，中间继电器线圈通电，常开开关闭合，使总断路器开关通电三秒，总断路器合闸。
2.6分合状态检测模块
中间继电器组成，中间继电器线圈接负载断路器a、C两相，当断路器合闸时，常开闭合使中枢控制器开关量单元插针接通，从而完成负载端断路器分和状态的检测。
2.7电压检测变送模块
由信号采集单元连接显示单元。所述信号采集单元依次由电压互感器连接运算放大器组成，所述显示单元由四个八位共阳极数码管组成。
3结语
与现有技术相比，本论文专门针对400V供电系统的短路故障、环网故障、负载端断路器分合状态以及自动合闸而设计的。通过本装置能够准确地知道供电系统的状态，操作和使用情况，结构简单，检测结果可靠，并且具有更强的针对性、更加实用、稳定的优势，降低了故障带来的安全事故，控制器模块采用DSp芯片，具有强大的数字信号处理能力，能够保证本装置快速、精确对电流巨变进行检测，从而快速判断电缆是否处于短路状态。不仅能确定电缆是否有短路故障，更能够确定出现故障的具体设备。并且能够通过中枢控制器将数据和结果上传至上位机服务器，并进行web，配合人机交互模块，在远程和本地都能对供电系统进行监控。从而实现对整个400V低压配电系统网络化，智能化的实时监控。
专利申请：北京路浩知识产权有限公司案号：KHp161210918.2Q
注明：
《400V供电装置智能监测系统研制》论文成果已申报国家专利申请，国家知识产权局已受理，于2016年6月27日发出专利申请受理通知书，相关信息如下：申请号或专利号：201620639072.5发文序号：2016062700551610申请人或专利权人：贵州中烟工业有限责任公司发明创造名称：针对400V供电系统的监测装置
作者简介
王明江（1967-），男，贵州省安龙县人。大学专科学历。现为贵州中烟工业有限责任公司工程师。研究方向为生产设备技术改进和管理工作。
李淮（1967-），男，贵州省贞丰县人。大学专科学历。现为贵州中烟工业有限责任公司助理工程师。研究方向为生产设备技术改进和管理工作。
集成电路总结篇7
关键词：变送器，热噪声，闪烁噪声，微弱信号传输系统
abstract:inthispaper,theanalysisanddesignoptimizationof1/fnoisearedescribed.thenoiseofatypicaltransmitterisanalyzedandcalculated,includingthe1/fnoise,alsoverificationwithHspiceisdone.throughtheoptimizationofoutputresistanceandtran-impedanceoftheamplifier,betterperformanceswereresulted.
Keywords:transmitter,hotnoise,1/fnoise,lowlevelsignalprocessingsystems.
现今的模拟电路设计者经常要考虑噪声的问题，因为噪声是集成电路设计中重要的因素之一，它决定着微弱信号传输系统的性能。由于集成系统的噪声由组成该系统的基本集成单元的噪声特性决定，所以为了优化电路的噪声，了解每个基本单元所产生的噪声是非常重要的。
本文首先对噪声的特性、种类进行了简单描述，并给出了一些有关噪声计算的公式。同时重点分析了一种变送器电路中的噪声，计算出了电路中各端口的噪声，以及总的输出噪声，并通过HSpiCe仿真验证了计算结果。其次对产生较大噪声的模块进行分析，最后提出了针对该电路的噪声优化的具体方法。
1噪声的统计特性[1]
噪声是一个随机过程，也就是说噪声的瞬时值在任何时候都不能被预测。但在很多情况下，噪声的平均功率是可以被预测的。从基本电路理论可知，一个周期性电压V（t）加在一个负载电阻RL上消耗的平均功率由下式给出：
t是周期。pav可被形象地看作是V（t）在RL上产生的平均热能。由于噪声的随机性，测量须在较长的一段时间内进行。
其中x（t）表示电压量。图1.1表示对每个信号取平方，在较长时间t内计算由此产生的波形下的面积，平均功率可通过将面积对t归一化后得到。
1.1噪声谱
噪声谱,也称为“功率密度谱”（pSD），表示在每个频率上，信号具有的功率大小。
1.2幅值分布
通过长时间的观察噪声波形，可以构造出噪声幅值的分布，表示出每个值出现多么频繁，x（t）的分布，也被称为“概率密度函数”（pDF），被定义为
pX（X）dx=x
的概率.式中X是在一些时间点上测量出的x（t）值。
2噪声的类型[2]
集成电路处理的模拟信号主要会受两种不同类型的噪声影响：热噪声和闪烁噪声。
2.1热噪声
导体中电子的随机运动尽管平均电流为零，但是它会引起导体两端电压的波动。因此，热噪声谱与绝对温度成正比。
如图1.2所示，电阻R上的热噪声可以用一个串联的电压源来模拟，其单边谱密度为：
Sv（f）=4ktRf≥0（1.5）
式中k=1.38e-23J/K是玻尔兹曼常数。Sv（f）的单位是V2/Hz
2.2闪烁噪声
在moS晶体管的栅氧化层和硅衬底的界面处出现许多“悬挂”键，产生额外的能态。当电荷载流子运动到这个界面时，有一些被随机地俘获，随后又被释放，结果在漏电流中产生“闪烁”噪声。
闪烁噪声可以更容易地用一个与栅极串联的电压源来模拟，近似地由下式给出
式中K是一个与工艺有关的常量，我们的表示法假设了1Hz的带宽。与悬挂键相关的俘获―释放现象在低频下更常发生，正因如此，闪烁噪声也叫1/f噪声。式（1.6）与wL的反比关系表明要减小1/f噪声的方法，就是必须增加器件面积。
3变送器中的噪声[3]
本文以一种变送器电路为例，分析其噪声。该电路中既存在热噪声也存在闪烁噪声，热噪声主要是由电阻产生的。由于该电路是一种主要工作在低频状态下的变送器，根据式（1.6）可知，闪烁噪声与频率成反比，所以电路中的噪声以1/f噪声为主。图1.3为该变送器的功能结构图。其中a1,a2是差分输入的放大器,a3是实现19倍电流放大关系的放大器，iReF1,iReF2是两个1ma的电流源。该变送器是一个精密、低漂移的双线变送器，它可以把微弱的电压信号进行放大并变换成4ma～20ma的电流信号后进行远距离传送。输入输出的关系式为：io=4ma+（0.016由于噪声会影响电路的线性度，而该电路对线性度的要求很高，所以我们要尽量降低其噪声。
（1）总体噪声的分析
我们先根据公式估算一下电路的总体闪烁噪声.噪声公式为：
作频率，该电路工作在低频状态，本文设f=100Hz,fH为带宽，本设计将整体电路的带宽设为118Hz,fL为低频截止点，设为100Hz。因此由公式得：
通过HSpiCe仿真可以验证该电路的总的输出噪声。仿真时本文用到的是上海贝岭工艺厂提供的pnp管,npn管,以及电阻和电容的模型。为了接近实际情况，根据厂家测试数据本仿真将模型中的两个噪声参数设定为aF=2,KF=5e-03然后利用.aCDeC1001100k的交流卡和.noiSeoUtVinSRCnUmS的噪声卡语句对电路进行交流仿真，结果如图1.4所示。横坐标为频率，纵坐标为噪声值。它表示的是图1.3中io处的总的电压输出噪声。由图（2）各结点噪声的分析
iReF1,iReF2结点处的噪声为
本文计算的是闪烁噪声，而仿真结果还包含热噪声及其它噪声。可以看出输出级的噪声比前一级低很多，下面具体分析一下降噪的方法。
4本设计采用的降噪方法
本设计主要是通过降低输出电阻和采用差分输入的电路结构来降低噪声的。
1.由式（1.5）给出的噪声表达式可知，它与电阻值成正比。在电路中噪声值也与该电路的等效输出电阻成正比。利用HSpiCe元件卡中的电阻仿真语句，进行交流仿真并对很短的频率进行扫描分别得出了两个电流源的等效输出电阻和电路中总的输出电阻。如图1.6和图1.7所示。从仿真结果中可以看出，电流源的等效输出电阻为2.6kΩ，电路总的等效输出电阻为17.7Ω。它们的比例与噪声的比例相近。因此电流源的输出噪声与其等效输出电阻是密切相关的。可见本设计是通过降低等效输出电阻降低了输出噪声。
2.如图1.8，1.9所示，为跨导放大器的示意图和电路结构图。inn3,Span5,inp4,Span6分别是跨导放大器的两个输入端。两个跨导放大器构成了一个大的差分结构。由于差分结构对称点上的增量（交流）接地，因而不会受到电流源接地回路中寄生参数的影响。差分结构的另一个重要优点是它有抑制共模干扰的能力。这一考虑在混合信号应用别重要，差分结构的放大器对抑制噪声也有显著的作用。由于moS晶体管的沟道电阻产生热噪声，所以选择双极差分输入会得到一个相对好的噪声系数。
本文为全文原貌未安装pDF浏览器用户请先下载安装原版全文
如果要对该电路进行进一步的噪声优化，可以考虑采用增加器件面积的方法去减小1/f噪声。因为器件面积的增加，会使流过器件的电流密度减小，使得电荷载流子被“悬挂”键俘获的数量减少，从而降低漏电流中产生的闪烁噪声。
5总结
噪声现象及其在模拟电路中的影响越来越受到关注，因为噪声与功耗、速度和线性度之间是互相制约的。本文对一种变送器产生的噪声进行了分析，提出了利用减小输出电阻和采用差分电路结构以及加大器件面积的方式来降低噪声的方法，噪声计算和仿真的结果均符合产品的设计指标。
参考文献
[1]毕查德・拉扎维著《模拟CmoS集成电路设计》，西安交通大学出版社，2002。
[2]池保勇，余志平，石秉学著《CmoS射频集成电路分析与设计》，清华大学出版社2003。
[3]paULR.GRaY著《模拟集成电路的分析与设计》，高等教育出版社，2002。
[4]王勇著《放大器固有噪声分析》，2008。
[5]L.w.Couch.DigitalandanalogCommunicationSystems.Fourthed.,newYork:macmillanCo.,1993.
[6]S.m.Sze.physicsofSemiconductorDevices.Seconded.,newYork:wiley,1981.
[7]Y.tsividis.operationandmodelingofthemoStransistor.Seconded.,Boston:mcGrawHill,1999.
[8]a.a.abidi.High-FrequencynoisemeasurementsonFetswithSmallDimensions.ieeetran.electronDevices,vol.33,pp.1801-1805,nov.1986.
[9]H.a.Hausetal..RepresentationofnoiseinLineartwoports.proc.iRe,vol.48,pp.69-74,Jan.1960.
作者简介
卢剑，硕士研究生，研究方向：集成电路的设计与研究;
律博，硕士研究生，研究方向：集成电路的设计与研究;
刘峻，硕士研究生，研究方向：集成电路的设计与研究;
王鸿鹏，硕士研究生，研究方向：集成电路的设计与研究;
郭宇，高级工程师，研究方向：集成电路的设计与研究;
苏建华，硕士研究生，研究方向：集成电路的设计与研究;
吴春瑜，教授，硕士生导师，主要从事集成电路及半导体器件的教学与研究;
集成电路总结篇8
关键词：Lonworks技术智能节点分散控制系统网络集成
1、引言
1991年美国echelon公司成功推出了lonworks网络控制系统，与当前已有的几种现场总线技术相比，lonworks总线以其特有的突出特点：统一性、开发性以及互操作性，成为实际上的现场总线推荐标准。Lonworks总线技术的核心是neuron（神经元）芯片及其内部固件lontalk协议，它既能管理通信，又具有输入/输出及控制能力。此外，echelon公司还为网络的开发提供了强有力的开发工具，控制模板和网络服务工具等，可以很方便地组成智能节点，并将这些节点应用于lonworks网络中形成网络系统。因此，该总线常被作为工业生产中检测与控制中较为流行的总线之一。
输煤系统是火电厂的重要组成部分，其安全可靠运行是保证电厂实现安全、高效不可缺少的环节。输煤系统的工艺流程随锅炉容量、燃料品种、运输方式的不同而差别较大，并且使用设备多，分布范围广。作为一种具有本安性且远距离传输能力强的分布式智能总线网络，lonworks总线能将监测点做到彻底的分散（在一个网络内可带32000多个节点），提高了系统的可靠性，可以满足输煤系统监控的要求。火电厂输煤系统一般都采用顺序控制和报警方式，为相对独立的控制单元系统，系统配备了各种性能可靠的测量变送器。通过运用Lonworks现场总线技术将各种测量变送器的输出信号接入对应的智能节点组成多个检测单元，然后挂接在Lonworks总线上，再通过Lonworks总线与已有的DCS系统集成，实现了对输煤系统更加有效便捷的监控。
2、基于Lonworks总线火电厂输煤系统的基本结构
在输煤系统中，常用的测量变送器一般有以下几种：（1）开关量皮带速度变送器（2）皮带跑偏开关（3）煤流开关（4）皮带张力开关（5）煤量信号（6）金属探测器（7）皮带划破探测（8）落煤管堵煤开关（9）煤仓煤位开关。
每一种测量变送器和其相对应节点共同组成智能监测单元，对需要监测的工况参数进行实时的监控。监测单元通过收发器接入Lonworks总线网络进行通信，可根据监测到的参数进行控制和发出报警信号，系统的结构如图1所示。
3、Lonworks总线智能节点的一般设计
智能节点是总线网络中分布在现场级的基本单元，其设计开发分为两种：一种是基于neuron芯片的设计，即节点中不再包含其它处理器，所有工作均由neuron芯片完成。另一种是基于主机的节点设计，即neuron芯片只完成通信的工作，用户应用程序由其它处理器完成。前者适合设计相对简单的场合，后者适应于设计相对复杂的场合。一般情况下，多采用基于芯片的设计。由于智能节点不外乎输入/输出模拟量和输入/输出开关量四种形式，节点的设计也大同小异，对此本文只给出了节点设计的一般方法。
基于芯片的智能节点的硬件结构包括控制电路、通信电路和其它附加电路组成，其基本结构如图2所示。
Fig2BasicStructureofnodeBasedontheneuronChip
控制电路
①神经元芯片：采用toshiba公司生产的3150芯片，主要用于提供对节点的控制，实施与Lon网的通信，支持对现场信息的输入输出等应用服务。
②片外存储器：采用atmel公司生产的at29C256（Flash存储器）。at29C256共有32KB的地址空间，其中低16KB空间用来存放神经元芯片的固件（包括Lontalk协议等）。高16KB空间作为节点应用程序的存储区。采用iSSi公司生产的iS61C256作为神经元芯片的外部Ram。
③i/o接口：是neuron芯片上可编程的11个i/o引脚，可直接与外部接口电路连接，其功能和应用由编程方式决定。
通信电路
通信电路的核心收发器是智能节点与Lon网之间的接口。目前，echelon公司和其他开发商均提供了用于多种通信介质的收发器模块。通常采用echelon公司生产的适用于双绞线传输介质的Ftt-10a收发器模块。
附加电路
附加电路主要包括晶振电路、复位电路和Service电路等。
①晶振电路：为3150神经元芯片提供工作时钟。
②复位电路：用于在智能节点上电时产生复位操作。另外，节点还将一个低压中断设备与3150的Reset引脚相连，构成对神经元芯片的低压保护设计，提高节点的可靠性稳定性。
③Service电路：专为下载应用程序设计。Service指示灯对诊断神经元芯片固件状态有指示作用
节点的软件设计采用neuronC编程语言设计。neuronC是为neuron芯片设计的编程语言，可直接支持neuron芯片的固化，并定义了34种i/o对象类型。节点开发的软件设计分为以下几步：
（1）定义i/o对象：定义何种i/o对象与硬件设计有关。在定义i/o对象时，还可设置i/o对象的工作参数及对i/o对象进行初始化。
（2）定义定时器对象：在一个应用程序中最多可以定义15个定时器对象（包括秒定时器和毫秒定时器），主要用于周期性执行某种操作情况，或引进必要的延时情况。
（3）定义网络变量和显示报警：既可以采用网络变量又可以采用显示报警形式传输信息，一般情况采用网络变量形式。
（4）定义任务：任务是neuronC实现事件驱动的途径，是对事件的反应，即当某事件发生时，应用程序应执行何种操作。
（5）定义用户自定义的其它函数：可以在neuronC程序中编写自定义的函数，以完成一些经常，也将一些常用的函数放到头文件中，以供程序调用。
4、基于Lonworks总线的火电厂输煤系统与DCS的网络集成
现场总线技术与传统的系统DCS系统实现网络集成并协同工作的情况目前在火电厂中尚为数不多。进一步推动火电厂数字化和信息化的发展，逐步推行现场总线技术与DCS系统的集成是火电厂工业控制及自动化水平发展的趋势。就目前来讲，现场总线技术与DCS集成方式有多种，且组态灵活。根据现场的实际情况，我们知道不少大型火电厂都已装有DCS系统并稳定运行，而现场总线很少或首次引入系统，因此可采用将现场总线层与DCS系统i/o层连接的集成，该方案结构简便易行，其原理如图3所示。从图中可以看出现场总线层通过一个接口卡挂在DCS的i/o层上,将现场总线系统中的数据信息映射成与DCS的i/o总线上的数据信息，使得在DCS控制器所看到的从现场总线开来的信息如同来自一个传统的DCS设备卡一样。这样便实现了在i/o总线上的现场总线技术集成。火电厂输煤系统无论是在规模上，还是在利用已有生产资源的基础上，采用该方案都是可行的，同时也体现了把火电厂某些相对独立控制系统通过现场总线技术纳入DCS系统的合理性。由此可见，现阶段现场总线与系统的并存不仅会给生产用户带来大量收益，而且使用户拥有更多的选择，以实现更合理的监测与控制。
参考文献：
[1]凌志浩.从神经元芯片到控制网络[m].北京：北京航空航天大学出版社，2002
[2]李江等.火电厂开关量控制技术及应用[m].北京：中国电力出版社，2000
[3]邬宽明.现场总线技术应用选编（上）[m].北京：北京航空航天大学出版社，2003
集成电路总结篇9
为进一步营造我省软件产业和集成电路产业发展的良好环境，提高产业发展质量和水平，促进信息产业结构调整，助推传统产业转型升级，推动信息化与工业化深度融合，加快培育新一代信息技术产业，根据《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》，结合我省实际，提出以下实施意见。
一、明确发展思路
软件产业和集成电路产业是我省信息技术产业发展的核心和关键，是改造和提升传统产业的重要引擎和基石。《国务院关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》印发以来，我省软件产业和集成电路产业在产业规模、自主创新、出口创汇等方面取得了较大进展，软件产业和集成电路产业保持了30%以上的高速增长。“十一五”末，软件产业和集成电路产业实现销售收入占全省信息产业总收入的比重达到50%以上，高于全国25个百分点。但同时，我省软件产业和集成电路产业还存在高端设计能力薄弱，领军人才缺乏，产业总体规模偏小，应用市场开发能力不足，龙头企业不强等突出问题，需要着力加以解决。
国发〔2011〕4号文件中进一步明确了支持软件产业和集成电路产业发展的政策措施。我省要以此为契机，抓住下一代互联网、云计算、物联网等新兴产业的发展机遇，以西安国家软件产业基地（出口基地）和国家集成电路设计产业化基地为核心，坚持自主创新和引进消化吸收再创新相结合，引进重点企业和扶持本地龙头企业相结合，高端引领和错位发展相结合，市场带动与应用模式创新相结合，加大政策扶持力度，加快培育和壮大一批具有国际竞争力的龙头骨干企业，推动我省软件产业和集成电路产业实现更好更快发展。
二、财税、投融资政策
（一）符合条件的软件企业和集成电路企业，按照国发〔2000〕18号、国发〔2011〕4号文件享受有关税收优惠政策。
（二）大力支持软件、集成电路技术改造和产业化等重大项目建设，除积极争取国家各类专项资金外，省级各类专项资金给予重点支持。
（三）省政府视财力情况适当增加现有高新技术产业发展专项资金规模，新增部分主要用于支持软件和集成电路产业发展。为鼓励软件和集成电路重大项目落户我省，对投资额超过5000万元的软件、集成电路设计企业，给予100—500万元的分档奖励；对集成电路线宽小于0.25微米的集成电路生产企业，按照建设期内项目固定资产投资贷款提供1个百分点的贷款贴息支持（单个项目贴息支持不超过500万元），有条件的设区市和园区给予配套。
（四）对软件企业和集成电路企业通过联合、并购、重组等方式组建大型公司或成功实现海外并购的，从省高新技术产业发展专项资金中给予中介费用30%、总额不超过100万元的补贴。
（五）由省发展改革委负责，设立“省软件和集成电路产业创业投资基金”，通过政府投入，引导企业、金融机构、风险投资机构等社会资金的投入，支持软件产业和集成电路产业成果转化。
（六）由省金融办等部门负责，大力支持符合条件的软件企业和集成电路企业采取发行股票、债券等多种方式筹集资金，拓宽直接融资渠道，促进企业上市融资。政策性金融机构对符合国家和我省重大科技项目条件的软件和集成电路项目给予重点支持。商业性金融机构要进一步改善金融服务，为符合条件的软件企业和集成电路企业提供融资支持。
（七）由省知识产权局等部门负责，搭建知识产权评估和交易平台，为我省中小软件企业和集成电路企业提供以知识产权为质押的贷款担保服务。
三、研究开发政策
（一）省科技厅要积极组织和协调产学研合作企业争取国家科技重大专项，实施省级科技专项计划，大力支持软件和集成电路重大关键技术研发，努力实现关键技术的整体突破。省发展改革委要紧紧围绕培育战略性新兴产业的目标，重点支持高端应用软件、面向重大装备智能化的嵌入式硬件与软件、工业软件、数字内容相关软件、高端芯片、集成电路装备和工艺技术、集成电路关键材料、关键应用系统产业化。省工业和信息化厅要加快推动企业参与国际、国家及行业重要技术标准的制订，技术标准经国际组织、国家主管部门为国际标准、国家标准、行业标准的，对参与标准制订第一承担单位给予一定的奖励。
（二）省发展改革委、省科技厅要积极支持建立基础软件、高性能计算和通用计算平台、集成电路工艺研发、关键材料和芯片设计等领域的国家工程实验室、国家工程（技术）研究中心、国家重点实验室。对国家工程实验室、国家工程研究中心承建单位，由省发展改革委给予不超过项目总投资5%的资金支持。对新认定的设在规模以上企业的部级工程技术研究中心、重点实验室，由省科技厅给予一次性300万元奖励；对考核优秀的省级工程技术研究中心、重点实验室，由省科技厅给予一次性30万元奖励。
（三）重点支持软件园区、集成电路基地、孵化器和行业协会等单位建立公共技术和服务平台，对承建单位给予不超过项目总投资10%的资金支持，鼓励企业使用公共技术服务平台；鼓励软件企业和集成电路企业建立产学研用结合的产业（技术）创新战略联盟，对联盟内企业的技术研发项目给予优先支持。
四、进出口政策
（一）对软件企业和集成电路设计企业需要临时进口的自用设备，经设区市级商务主管部门确认，可以向海关申请按暂时进境货物监管，其进口税收按照现行法规执行。对符合条件的软件企业和集成电路企业，出入境检验检疫局可提供提前预约报检服务，西安海关根据企业要求提供提前预约通关服务。由省商务厅与西安海关协商，在海关建立软件产业和集成电路产业服务绿色通道，帮助企业便捷通关。西安市作为国际服务外包试点城市，对其符合国际服务外包业务的进口货物可依法向海关申请办理保税进口。
（二）在陕政策性金融机构对软件企业与国外资信等级较高的企业签订的软件出口合同，可按照独立审贷和风险可控的原则，在批准的业务范围内提供融资和保险支持。
（三）省商务厅要利用商务部驻外商务机构和其他境外资源，帮助企业“走出去”，推动集成电路、软件和信息服务出口，促进我省服务外包企业承接跨境业务；鼓励企业在境外建立营销网络和研发中心，符合条件的企业可享受一定的经费支持。充分利用国家和我省的各项外贸扶持政策，对我省符合条件的软件、集成电路、信息服务出口和服务外包相关研发、技改、公共服务平台、人才培训、国际市场开拓等项目给予重点支持，对符合条件的软件和信息服务出口以及技术进口给予进出口贴息支持。
五、人才政策
（一）加快完善期权、技术入股、股权、分红权等多种形式的激励机制，充分发挥研发人员和管理人员的积极性和创造性。积极实施国家“”和我省“三秦学者”计划、“百人计划”等相关人才计划，对获得省有突出贡献专家荣誉称号的软件和集成电路高级技术和管理人才，由省政府统一给予重奖。国家有关部门批准建立的产业基地（园区）及企业、高校软件学院或微电子学院引进的软件和集成电路高级人才中，符合有关条件、具有硕士或以上学历、在西安工作三年以上的，可申请本人及其配偶、未成年子女的落户。
（二）结合“国家软件和集成电路人才培养基地”建设，充分发挥现有资源优势，建立“省软件和集成电路人才培养基地”，对引进国际先进课程、课件、师资以及课程开发的费用给予50％的补贴。依托国家软件产业基地和集成电路设计产业化基地建设软件与集成电路实训基地。鼓励省内大专院校、培训机构与企业联合进行人才培训，加强软件和集成电路产业技能人才培养，抓好软件和集成电路中高端人才引进和出国培训。
（三）由省教育厅、省人力资源社会保障厅、省工业和信息化厅负责，委托专业机构建立软件和集成电路相关技术工程师培训和认证体系，建立专业人才数据库，规范软件和集成电路人才培训行业发展。
（四）鼓励软件和集成电路企业招募海外高端人才，积极落实国家和省上高层次人才引进政策。引进的海外高层次人才中的外国籍人士及其配偶和未成年子女，在陕期间的签证和居留许可依法放宽并优先办理。
六、知识产权政策
（一）由省知识产权局牵头，支持和鼓励软件和集成电路企业依法申请国内和国外知识产权。经认定的软件和集成电路研发机构和企业，在获得专利受理通知书后，可优先申请省专利申请资助资金专项；通过pCt（专利合作条约）途径申请国外专利的，还可按规定申请有关专利资金专项。由省科技厅牵头，建立集成电路ip资源共享库，对提供和使用入库集成电路ip的省内企事业单位给予双向补助。
（二）严格落实软件和集成电路知识产权保护制度，依法打击各类侵权行为。加大对网络环境下软件著作权、集成电路布图设计专有权的保护力度，积极开发和应用正版软件网络版权保护技术，有效保护软件和集成电路知识产权。
（三）全面落实政府机关使用正版软件的政策措施，将软件购置经费纳入同级财政预算，对通用软件实行政府集中采购，加强对软件资产的管理。大力引导企业和社会公众使用正版软件。
七、市场政策
（一）充分发挥省软件协会、半导体行业协会等行业组织的作用，完善行业规范，促进公平竞争，创造良好的产业发展环境。
（二）依托西安科技大市场建设，建立软件和集成电路产品展示交易平台，构建网络电子营销系统，定期举办有影响力的行业会议，鼓励商业创新，形成全方位的产品展示交易服务体系。
（三）各相关部门要强化基础环境建设，保障重点软件企业和集成电路企业的网络、水、电、气等供应，积极吸引产业上下游配套厂商落地。
八、政策落实
集成电路总结篇10
关键词:Can总线;单片机;数据采集;USB-Can接口转换
中图分类号:tp212文献标识码:a
文章编号:1004-373X(2010)01-126-03
DesignofintelligentSystemforHumidityandtemperature
acquisitionBasedonCanBustechnology
LiUYang,Jintaidong
(SchoolofinformationandControlengineering,LiaoningShihuaUniversity,Fushun,113001,China)
abstract:anintelligentonlineacquisitionsystemforhumidityandtemperatureisdesigned.thesystemismainlyconstitutedbytwomodules:fielddataacquisitionmoduleandUSB-Canconverterinterfacemodule.Fielddatacollectionisbasedonsinglechipat89S52asthecorecontrolunit,aD590temperaturesensorandhumiditysensorHm1500asauxiliarydevices.thedataissentCanbusbythecontrollerSJa1000.USB-Canconverterinterfacemoduleisbasedonatmega162chipasthecontrolunit,Ft245BmUSBcommunicationschipandSJa1000controllersasauxiliarydevices.then,USB-Caninterfaceconversionhasbeenachieved.theterminaldeviceoftheentiresystemisthemonitoringpC.ClientsoftwareiswrittenbyVC++language,anditcanachievethemonitoringforstatusinfield,alarmingforthesiteofupperorlowerlimits,managementofthereceivingdatafordisruptionandsoon.
Keywords:Canbus;single-chipmicrocomputer;dataacquisition;USB-Caninterfaceconversion
0引言
温湿度监测系统是在环境试验、科学研究(诸如种植、养殖、生物工程、化工工程)、工业生产等领域应用广泛的现场环境控制系统。它能模拟各种环境条件,即按照实际要求精确控制环境的温度和湿度,为研究不同的生化过程创造了良好的环境条件。因此,温湿度监测系统广泛应用在科研、现代农业、医药、冶金、化工、林业、环境科学及生物遗传工程等领域。
为了满足化学工业过程对环境条件的需求,我们在传感器智能控制方案和具体应用中做了大量的研究和可行性分析,开发了一种具有智能化功能的温湿度监测系统。该系统由数据采集模块和接口模块组成。其中数据采集模块采用了以单片机at89S52为核心外接传感器的结构框架,保证了系统对现场温湿度信号采集的实时性和准确性。而接口模块则采用了处于当前通信领域前沿的USB-Can转换接口模块,为整个系统的实时性提供了坚实的通信保障,而且笔者认为这种通信方式已经成为了工业化通信的发展方向。
1温湿度采集模块的硬件电路设计
温湿度采集模块的硬件电路由Can总线的SJa1000控制器、tJa1050收发器、温度传感器aD590、湿度传感器Hm1500和单片机ta89S52芯片组成,其电路框图如图1所示。
图1温湿度采集模块电路结构框图
1.1温度检测电路
温度检测电路的核心采用美国aD公司生产的二端式集成温度-电流传感器aD590,该器件体积小、重量轻、性能稳定,且非线性误差小和校准方便、互换性好、功耗极低、适合于动态温度测试和远距离测温[1]。温度信号采集电路设计如图2所示。
图2温度信号采集电路
在传感器输出信号处理方面,由于被测量含有一定的干扰信号,所以采用放大器芯片Lm324和稳压管D对被测信号进行二次处理。aD590的电源电压范围为4~30V,可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而即使反接也不会损坏器件。稳压管D1连接可调电阻用于保证a点(即放大器反相端)的输入电压;稳压管D2限制了电源所提供的电压电流,通过连接可调电阻,保证了B点(即放大器同相端)的输入电压,而且适当地改变R8和R9的电阻值,可以改变输出电压的线性放大倍数。
1.2湿度检测电路
湿度检测电路采用集成温度传感器Hm1500,其输出电压在1~4V间随温度线性变化。由于该设计采用的是单电源结构,湿度信号采集电路设计如图3所示。
图3湿度信号采集电路
线性电压输出式集成湿度传感器Hm1500采用湿敏电阻HS1101设计制造,其湿度测量范围为5%~99%(相对湿度);相对湿度精度为3%;工作温度为-30~+60℃;工作湿度范围为0%~100%(相对湿度);供电电压为5V(最大电压为DC16V);可输出DC电压为1~4V;响应时间为5s,适用于动态温度测量。
由于该电路中没有负压,电路的主体采用差分式减法电路。通过设置R3,R4,R6,R7这四个精密电阻可调节增益,其输出电压的计算公式为:
Vout=R3R4(Vin-Vs)=R7R6(Vin-Vs)
图3中R1可以用来消除由于传感器差异而带来的误差。
2Can总线接口电路
本系统选取pHiLipS公司Can总线控制器SJa1000以及收发器tJa1050,考虑到SJa1000是一种独立的Can总线控制器,同时支持Can2.0a和Can2.0B协议,通信速率可达1mb/s,能够完成通信协议的所有要求。tJa1050是Can总线控制器与物理总线之间的接口,是一种标准的高速Can收发器,其可以为总线提供差动发送性能,为Can控制器提供差动接收性能。SJa1000主要负责数据链路层的工作,把发送缓冲器的信息经过处理后送到tJa1050,数据经过处理后放到接收缓冲器等待微处理器的读取[2,3],Can总线接口电路框图如图4所示。
图4Can总线接口电路结构框图
3USB-Can转换模块接口电路
由于计算机没有专用的Can总线接口,所以需要设计一个模块单元将Can总线上的数据转换成USB接口数据,模块的一端接监控计算机的USB接口,另一端接Can总线网络接口[4]。本系统设计选用atmel公司的atmega162芯片。总线控制器SJa1000实现Can数据的发送和接收,接收方式仍采用中断方式;USB通信控制芯片Ft245Bm实现USB数据的发送和接收;atF16V8负责对两个接口芯片得地址进行编码。USB-Can转换模块结构框图如图5所示。
4系统软件设计
系统软件主要包括:监控pC机通信处理软件、温湿度控制算法软件和现场测控节点数据采集与处理软件。软件系统采用模块化设计,分成若干相对独立功能模块,并为各模块安排适当的入口和出口参数,使得模块之间的相互连接组合灵活方便。系统软件模块主要由数据采集、温度传感器的线性化校正、键盘输入、测量数据显示、输出控制、Can总线通信等组成,各模块在监控程序的调度下协调工作。
图5USB-Can转换模块结构框图
4.1通信处理软件
采用windowXpSp3作为平台、VC++语言进行编程。包括系统参数设置、监控状态设置、数据发送和接收、本机状态查询、上下限报警、中断接收数据管理等功能模块。监控pC机首先对Can总线适配器及自身进行初始化,然后发送命令通知特定节点向Can总线上发送数据,通过Can总线适配器转换后,由监控pC机根据实际情况进行相应处理,监控pC机采用定时循环扫描方式向各节点命令,采用中断方式接收数据。
4.2节点软件
节点软件由初始化、数据发送和数据接收三部分组成。初始化程序放在主程序的最前端,考虑到系统对程序运行效率的要求,数据发送和数据接收采用中断方式进行。当监控pC机请求数据采集时,将采样点所在区域的温湿度和Can节点状态等数据传送给上位计算机,完成温湿度传感器的采样和控制算法。
5结语
基于Can总线的智能型传感器实现了对工业过程中温湿度的自动测量,为实现自动化远程温控湿控、保持环境温湿度符合工艺要求提供了高效的测控手段。USB-Can数据转换的使用,使数据的传输速率远远超过了传统的RS232转换,而且支持“热插热拔”,使用方便,具有广泛的应用前景。
参考文献
[1]刘振全.集成温度传感器aD590及其应用[J].元器件分析与应用,2004,12(12):76-77.
[2]广州周立功单片机发展有限公司.SJa1000独立Can控制器数据手册[Z].
[3]广州周立功单片机发展有限公司.tJa1050高速Can收发器数据手册[Z].
[4]吴鹏,陶正苏,胡宇贞.基于单片机USB接口的pC主机驱动程序和应用程序设计[J].电子器件,2005,28(3):613-615.
[5]李正军.现场总线及其应用技术[m].北京:机械工业出版社,2005.
[6]任广永,江晋剑,王远志.基于at89C55和Can总线的远程数据采集系统的设计[J].电脑学习,2007(1):29-30.