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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 利用微控制器與微執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)的微操作技術(shù)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 隨著現(xiàn)今通信科技的發(fā)展，我們對(duì)無(wú)線控制設(shè)備的需求不斷增長(zhǎng)。應(yīng)用本技術(shù)的產(chǎn)品將作為實(shí)際人們的手腳延伸到設(shè)備上，用戶只需通過(guò)無(wú)線遠(yuǎn)距離傳輸命令，使微執(zhí)行器發(fā)生動(dòng)作，從而使目標(biāo)設(shè)備執(zhí)行特定的動(dòng)作。從此，用戶再也不必待在你需要操作的機(jī)器之前進(jìn)行操作，從而達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的。這將極大地便捷人們的生活以及日常工作。
- 詳細(xì)介紹：
- 本系統(tǒng)所用的基本物理器件有：微控制器、微執(zhí)行器、無(wú)線發(fā)射接收器、閃速存儲(chǔ)器和電源。我們使用無(wú)線設(shè)備發(fā)送和接收命令，微控制器處理命令，微執(zhí)行器執(zhí)行命令。而閃存將作為備份和系統(tǒng)恢復(fù)的重要存儲(chǔ)設(shè)備。我們將微操作系統(tǒng)置于微控制器中，來(lái)統(tǒng)籌規(guī)劃程序的運(yùn)行，因此，這一特性將更有利于節(jié)能低耗的實(shí)現(xiàn)。微操作系統(tǒng)絕大部分采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，專門為嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)，其具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實(shí)時(shí)性能優(yōu)良的特點(diǎn)。它將為我們的系統(tǒng)提供擴(kuò)展，從而實(shí)現(xiàn)新的用戶所要求的特定功能。
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 產(chǎn)品使用戶只需通過(guò)無(wú)線遠(yuǎn)距離傳輸命令，使微執(zhí)行器發(fā)生動(dòng)作，目標(biāo)設(shè)備執(zhí)行特定的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。使用無(wú)線設(shè)備發(fā)送和接收命令，微控制器處理命令，微執(zhí)行器執(zhí)行命令，完成特定動(dòng)作。具有節(jié)能低耗、無(wú)線連接部署簡(jiǎn)單、成本低廉的創(chuàng)新特點(diǎn)。主要技術(shù)指標(biāo)：（1）低功耗（2）時(shí)延?。?）可擴(kuò)展性強(qiáng)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本系統(tǒng)采用全新的架構(gòu)方式。目前市場(chǎng)上所出現(xiàn)的僅是同一品牌家電對(duì)其產(chǎn)品的有線連接，而本系統(tǒng)采用無(wú)線的、可通用性強(qiáng)的各類電器都可采用的無(wú)線連接控制的解決方案，因此，目前尚無(wú)同等技術(shù)出現(xiàn)。 此外，我們所使用的微操作系統(tǒng)大小僅幾十k，由此更利于節(jié)能的實(shí)現(xiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，功耗更低。微操作系統(tǒng)絕大部分采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，專門為嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)，其具有執(zhí)行效率高、實(shí)時(shí)性能優(yōu)良的特點(diǎn)。微操作系統(tǒng)所提供的豐富接口將為我們的系統(tǒng)提供擴(kuò)展，從而實(shí)現(xiàn)用戶所要求的新的特定功能。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)入股或合作開(kāi)發(fā)。
作品可展示的形式
- 論文。
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 利用微控制器和微執(zhí)行器來(lái)對(duì)微操作系統(tǒng)進(jìn)行控制，結(jié)構(gòu)清晰、功率低、功能強(qiáng)、抗干擾性能好、可靠性高、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、容易滿足電磁兼容性、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)?？蓮V泛的應(yīng)用在醫(yī)療、健康，尤其針對(duì)老齡化社會(huì)的出現(xiàn)，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用推廣將會(huì)在很大程度上方便老年人的生活；而在工業(yè)領(lǐng)域，如物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、汽車、家電、機(jī)器人對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的采用也會(huì)提高其性能，降低其價(jià)位，從而來(lái)方便人們的生活。
同類課題研究水平概述
- 微控制器與微執(zhí)行器的技術(shù)是21世紀(jì)的核心技術(shù)之一。日本、美國(guó)在微芯片上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。我們的微操作系統(tǒng)就是在這一背景下誕生的。 我們將超短距離無(wú)線通信系統(tǒng)引入到系統(tǒng)中，為控制器和執(zhí)行器的微型化、無(wú)線連接奠定的基礎(chǔ)是開(kāi)創(chuàng)性的工作。 目前，我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)方面取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。 無(wú)線通信技術(shù)： 我國(guó)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了城鄉(xiāng)，從繁華的城市到偏僻的農(nóng)村，從海島到珠穆朗瑪峰，到處都有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，安置在動(dòng)物、植物、機(jī)器和物品上的電子介質(zhì)產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)可隨時(shí)隨地通過(guò)無(wú)處不在的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送出去?！霸朴?jì)算”技術(shù)的運(yùn)用，使數(shù)以億計(jì)的各類物品的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理變得可能。這為微控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供必要的網(wǎng)絡(luò)條件支持。 計(jì)算機(jī)技術(shù)： 在過(guò)去的幾十年時(shí)間了，計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了如此多的變化?，F(xiàn)在的我們從最初的多人擁有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，到現(xiàn)在出現(xiàn)了一人擁有多臺(tái)計(jì)算機(jī)。從圖1 中我們能夠發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)發(fā)展水平能夠?yàn)槲覀兊奈⒖刂萍夹g(shù)提供良好的條件，為進(jìn)一步推廣該技術(shù)提供硬件基礎(chǔ)。 傳感器技術(shù)： 中國(guó)現(xiàn)階段傳感網(wǎng)還處在研究和示范應(yīng)用階段，像上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)圍欄及周圍安裝的10萬(wàn)多個(gè)傳感器便構(gòu)成一個(gè)傳感網(wǎng)，這些沒(méi)有生命的鐵柵欄能夠主動(dòng)防止非法侵入。應(yīng)用該系統(tǒng),它能告訴你目標(biāo)是什么,在哪里、干什么,那么再報(bào)警,它不僅能識(shí)別目標(biāo)是什么,同時(shí)識(shí)別出你的行為方式,物體接近柵欄的時(shí)候,能判斷出是人還是車輛,近一步便能知道是人在爬柵欄,還是風(fēng)在吹柵欄,還是鳥(niǎo)停在上面的晃動(dòng),把它加以區(qū)分?，F(xiàn)階段，這類應(yīng)用并不豐富。 另外，我國(guó)三家電信運(yùn)營(yíng)商在物聯(lián)網(wǎng)方面已有相對(duì)成熟的產(chǎn)品。 中國(guó)移動(dòng)已在2009年通信展展出手機(jī)支付，即把原來(lái)普通的手機(jī)SIM卡更換為RFID-SIM卡，不需要更換手機(jī)，用戶在進(jìn)行消費(fèi)時(shí)，只需將手機(jī)從接收器上輕輕一掃便可完成付費(fèi)并打印出費(fèi)用清單。中國(guó)電信推出“全球眼”技術(shù)，實(shí)際是遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用。比如上海海關(guān)采用中國(guó)電信的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)畫(huà)面可以對(duì)貨物進(jìn)行通關(guān)檢查，也減少人力。中國(guó)聯(lián)通前不久在上海推出公交卡手機(jī)，通過(guò)刷手機(jī)實(shí)現(xiàn)公交車票付費(fèi)。
