短距离智能无线供电系统的研制
TICC430:融合MCU+RF方案 瞄准短距离无线市场

度 1 V音频编解码器 TV 2 AC 2 4 比(N ) 间取 得平 衡 , . 8 L 3 0 l3 5 S R之 实现更 高的音 频处 理引擎允许 用户在 主处理器上 释 全 面投产 ,全 新编解码 器集成 电源管 频质量 。设计人员 如果更关 注功耗 问 放 MIS的同时运 行复杂算法 , P 可实现 理 与双 miiS nD P音 频处理引擎 ,可帮 题, 可通 过编程 , S R为 9 B时调 的音频 性能包括 2 频带立体 声图形 在 N 0d O 助 设计人 员降低整体 音频解 决方案成 节系统 ,使 系统 的立体声 回放功耗 低 均衡 器、多频 带动态 范围压缩 、定制
加载应用 , 降低 了设计复杂度 , 缩短 了
除功 耗 考量 外 ,T V 2 AI3 5 产品 的上市 时间。( 者: L3 0 C 2 4 记 陈楠) 匠翻
可 以帮助工程师在任 意使用模式 集 成高可编程性 miiS nD P音频处理 引
曼 南
呈呈 nn只 1 n白r 仕 ' errn 0m
2 MH 5 z的峰值 执行性能 , 其功耗 为 10 A MH 。在消 费电 6 #/ z
与双 芯片解决方案相 比, 4 0平 台降低 了系统复杂 CC 3
子领域 , 如随身携 带的智能手机等应用 中, 低功耗特性有助 性 , 装尺寸与 P B空 间缩 小 了 5 %, 封 C 0 其高集成度 、 小型化 于 省去更换 电池 的烦恼 。 而在1业场合 , 如斜拉桥 的安全监 尺寸与 良好 的稳定性简化 了 R F设计 , 帮助 工程 师加速面 向
无线供电方案

无线供电方案引言传统的有线供电方式在某些情况下存在一定的局限性,比如需要布线、限制设备的移动范围等。
为了解决这些问题,无线供电方案逐渐受到关注并得到应用。
本文将介绍无线供电的原理、应用场景以及相关技术。
原理无线供电是利用电磁场或者其他无线技术把电力传输到需要供电的设备上,从而实现无需连接电源线的供电功能。
常用的无线供电技术包括电磁感应、电磁辐射、电容耦合等。
电磁感应电磁感应无线供电是利用变化的磁场来感应出电流,并将电能传输到接收设备中。
这种方式需要使用特殊的线圈(如螺线管),通过交变电流形成的变化磁场来感应出电流,从而实现无线供电。
电磁辐射电磁辐射无线供电利用高频电磁波通过空间辐射形式向接收器传输能量,在接收器处转化为电能进行供电。
这种方式通常采用射频技术,通过发射器产生高频电磁波,接收器捕捉这些电磁波并将其转化为电能。
电容耦合电容耦合无线供电通过接触式耦合电容将电能传输到接收设备中。
这种方式通常需要接收设备与发射设备之间有一定的接触。
接触式耦合电容将电能通过电容器传递给接收设备,从而实现无线供电。
应用场景无线供电在各个领域都有广泛的应用,以下是几个常见的场景:家庭电子设备无线供电可以解决家庭电子设备的布线问题。
比如智能音箱、移动充电器等设备可以通过无线供电,消除了传统电源线的需求,增加了设备的便携性和美观度。
工业自动化在工业自动化领域,无线供电可以减少设备之间的连接线,简化设备布局。
比如工厂中的传感器、执行器等设备可以通过无线供电,减少布线工作,提高生产效率。
医疗设备无线供电在医疗设备领域有着广泛应用。
比如植入式医疗设备可以通过无线供电,避免了对人体的干扰和创口感染的风险,提高了患者的舒适度和安全性。
相关技术无线供电涉及到多种相关技术,以下是几个常见的技术:射频识别(RFID)射频识别技术通过无源射频标签实现物体的标识和追踪,也可以用来实现无线供电。
传感器和执行器可以使用射频识别技术进行无线供电。
基于ZigBee技术的无线PPT

03
2. 集中管理
通过中央控制器或智能终端,实 现对家庭设备的集中管理和控制
。
02
1. 无线连接
通过无线通信技术,实现家庭设 备的互联互通,无需布线,方便
安装和使用。
04
3. 智能控制
根据用户需求和环境变化,自动 调整设备的工作状态,实现智能
化管理。
基于Zigbee技术的无线智能家居系统架构
Zigbee技术
基于Zigbee技术的无线
• Zigbee技术简介 • Zigbee无线通信技术原理 • 基于Zigbee技术的无线传感器网络 • 基于Zigbee技术的无线控制系统
• 基于Zigbee技术的无线智能家居系 统
• 基于Zigbee技术的无线医疗系统
01
Zigbee技术简介
Zigbee技术的定义
05 便携式设备
无线医疗系统是指利用无 线通信技术,实现医疗设 备、传感器和系统之间的 信息传输和数据交换,从 而为患者提供实时、远程 的医疗服务。
无需线缆连接,方便设备 移动和位置调整。
能够实时监测患者的生理 参数和健康状况。
实现远程诊断、治疗和健 康管理。
便于携带,适用于家庭、 医院和移动医疗应用。
02
Zigbee无线通信技术原理
Zigbee无线通信技术概述
Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个域 网(WPAN)协议,用于短距 离、低功耗的无线通信。
它适用于各种应用,如智能家 居、工业自动化、环境监测等 领域。
Zigbee技术具有低成本、低功 耗、低复杂度等特点,可实现 多点对多点的无线通信。
康复治疗
在康复中心或医院中,通过无线 医疗系统对患者的康复情况进行 实时监测和记录,为医生提供科
智能实验室管理系统的设计——智能电源控制系统的设计

智能实验室管理系统的设计——智能电源控制系统的设计智能实验室管理系统的设计--智能电源控制系统的设计摘要紧跟人才市场的需求,各大高校日益注重实践教学,培养创新型、实用型人才。
其中,实验室作为培养学生动手能力的场所,在教学过程中扮演着重要的角色。
为了更高效率地配合教学,摆脱传统实验室繁琐混乱的管理模式,本文将从实验室的电源改造开始,进行实验室智能电源控制系统的设计。
本次设计选择STM32系列单片机为主控制器。
以机智云为云服务平台,手机APP为客户端,基于WIFI模块与云服务平台进行通信,构建物联网。
实现实验室各个电源开关的远程控制。
运用RFID技术,配合校园卡,只有刷卡验证通过,给设备上电的插座才能通电。
实现刷卡取电和记录使用者的信息。
关键词:STM32; WIFI模块;远程控制;RFID技术;Design of Intelligent Laboratory Management System--Design of Intelligent Power Supply Control SystemAbstractKeeping up with the demands of the talent market, major universities are increasingly focusing on practical teaching, to train innovative, practical talents. Among them, the laboratory as a place to train students hands-on ability, as an important role in the teaching process. In order to cooperate with teaching more efficiently and get rid of the tedious and chaotic management mode of the traditional laboratory, this paper will start with the power supply transformation of the laboratory and design the laboratory intelligent power supply control system.This design chooses the STM32 series single chip microcomputer as the main controller. With Gizwits as the cloud service platform, and the mobile APP as the client,communication with cloud service platform based on WIFI module , build the Internet of Things. Realize the remote control of each power switch in the laboratory. Using the RFID technology and thecampus card, the socket that powers on the device can only be powered if the card is verified. Realize swiping card to get electricity and record user information.Keywords: STM32; WIFI module; remote control; RFID technology;目录第一章绪论 (1)1.1 研究的背景及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (1)1.3 本设计研究内容和主要工作 (2)第二章相关技术与设计方案 (2)2.1 技术分析 (2)2.1.1 WIFI通信技术 (2)2.1.2 云平台 (3)2.1.3 RFID无线射频识别技术 (4)2.2 总体设计方案 (4)第三章智能电源控制系统的硬件设计 (6)3.1 主控部分 (6)3.2 模块部分 (8)3.2.1 ESP8266-01S (8)3.2.2 RFID—RC522 (10)3.2.3 光耦继电器 (12)3.2.4 电压转换模块 (13)3.3 硬件电路图 (14)第四章智能电源控制系统的软件系统设计 (14)4.1 机智云平台 (15)4.2 机智云开发流程 (15)4.3 程序移植 (18)4.3.1 使用STM32CubeMX软件辅助生成驱动文件 (18)4.3.2 用KEIL 5软件完善程序 (20)4.4 WIFI模块烧录机智云固件 (24)4.5 RFID-RC522模块的功能设计 (27)4.6 本章小结 (28)第五章系统调试 (28)5.1 模块调试 (28)5.1.1 调试WIFI模块 (28)5.1.2 调试RFID模块 (30)5.2 完整的硬件调试 (31)5.3 调试总结 (32)第六章结论 (33)第七章展望 (33)参考文献 (35)谢辞 (36)附录 (37)第一章绪论1.1 研究的背景及意义随着国内经济和科技的发展速度不断加快,社会需要各个领域的人才不断地融入市场。
初识物联网的无线(长短)距离技术总结

初识物联⽹的⽆线(长短)距离技术总结物联⽹已经发展了好⼏年了,⾝边也有了好多物联⽹的应⽤,但是对有些物联⽹使⽤的技术还是⼀头雾⽔,我们所知道也就是经常⽤到的:移动通信⽹络(4G,5G),WiFi(笔记本),蓝⽛(⾳箱),射频(门禁卡)等。
下⾯就让我们简单总结⼀下物联⽹的⽆线长距离和⽆线短距离技术都有哪些,在哪些⽅⾯可以应⽤,对物联⽹的通信技术进⼀步学习和了解,为以后物联⽹的开发做好基础。
⽆线长距离- 5G5G ⽹络是万物互联的新基建,为打造信息⾼速公路服务。
它是第五代移动通信⽹络,其峰值理论传输速度可达20Gbps,合2.5GB每秒,⽐4G⽹络的传输速度快10倍以上。
应⽤场景:VR(虚拟现实)视频,AR(增强现实),⽆⼈机,⾃动化交通和驾驶(车联⽹),⼯业互联⽹(智能制造),AI(机器⼈),智慧家庭,智慧城市。
- LTE-V2XLTE-V 是蜂窝车联⽹的通信技术,在车辆与车辆(V2V)、车辆与基础设施(V2I)、车辆与⾏⼈(V2P)之间组⽹,构建数据共享交互桥梁。
车联⽹是实现⾃动驾驶和⽆⼈驾驶的重要组成部分,也是未来智能交通系统的核⼼组成。
车联⽹是汽车,电⼦,信息通信,道路交通运输等⾏业深度融合的新型产业,是全球创新热点。
优点:提升交通效率,降低出⾏时间成本,降低能源成本。
ADAS(单车智能⾼级辅助驾驶系)ADAS 是利⽤安装于车上的各式各样的传感器,在第⼀时间收集车内外的环境数据,进⾏静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理,从⽽能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发⽣的危险,以引起注意和提⾼安全性的主动安全技术。
特点:长距雷达,中短距雷达,激光雷达,单双⽬摄像头,超声波雷达等技术应⽤。
应⽤:⾃助泊车,倒车雷达,倒车影像,主动刹车等。
- eMTCeMTC 是增强型机器类通信,是机器之间的 LTE 通信,适⽤于物联⽹ LTE ⽹络。
特点:低成本,低功耗,⼴覆盖,海量连接,移动性等。
应⽤:智能物流(⼿持终端,车载传感器,车载电脑,管理系统等),电梯联⽹(运⾏状态,实时监控,应急救援,商业⼴告等),⾏车卫⼠(汽车板终端,部件异常,定位跟踪,远程监听,轨迹等)。
基于ZigBee技术的短距离无线数据传输系统

VALLEY
【 科技刨新论坛 】
基 于Z i g B e e 技 术 的 短 距 离 无 线 数 据 传 输 系 统
夏伯锴 杨 晓红 2
( 1 . 中国石 油大学 ( 华东) 山东 青 岛 2 6 6 5 5 5 ;2 . 东营市技 师学院 山 东 东营 2 5 7 0 0 0 )
摘
Hale Waihona Puke 要 : 随着 通信技 术的 不断发展 ,无 线通信技 术 在很 多领 域得 到 广泛的 应用 。与有 线通讯设 备相 比 ,无 线通讯 设备携 带方便 、 无需布
线 特 别适 用于机动 性要 求较 强 ,或者 工作 受到 内部 线路 限制 的通信 设备 。Z i g B e e 作为 一种新 兴 的短距 离、低 复杂 度、低 数据 传输 速率 的无 线 网络通信 技 术 。填 补低 功耗 、低成 本的 无线 通讯 市场的 空缺 ,在 工业控 制、 消 费性 电子设 备 、汽车 自动化 、农 业 自动 化和 医用设 备控 制等领
域 有 着较 多的应 用。结合zi g Be e 技 术的发展 和无线数 据传输 系统 的需求 ,提 出基 于z i g Be e 技术 的短距 离无线数 据传输 系统的设 计方案 。
关键 词 : z i g B e e 技 术 ;无线 数据 ;无线传感 器 ;传 输 系统 中 图分类 号 :T N 9 1 9 文献标 识 码 :A 文章 编号 :1 6 7 1 - 7 5 9 7( 2 0 1 3 )0 1 1 O 1 7 8 - 0 1
无 线 数 据 传 输 系 统 通 过 传 感 器 将 捕 捉 的现 场 信 号 转 换 为 电 信 号 ,经 模 /数 转 换 器 、A D C 采 样 、 量 化 、编 码 成 为 数 字 信 号 1 . 1 Z i g B e e 概 论 ‘ 后 存 人 数 据 存 储 器 ,然 后 通 过 无 线 方 式 将 数 据 发 送 给 接 收 端 进 Z i g B e e 技 术 是 一种 近 距 离 、低 复 杂度 、 低 功 耗 、低 速 率 、 行 处 理 。基 于 嵌 入 式 系 统 的Z i g B e e 基 站 节 点 完 成 处 理 各 个 传 感 低 成 本 的 双 向无 线 通 讯 技 术 。 主 要 用 于 距 离 短 、 功 耗 低 且 传 输 器 节 点 接 收 到 的 数 据 信 息 和 外 界 的无 线通信 。 速 率 不 高 的各 种 电 子 设 备 之 间 进 行 数 据 传 输 以 及 典 型 的有 周 期 系 统 采 用 部 分 网状 ( P a r t i a l M e s h )拓 扑 结 构 , 使 每 个 节 性 数 据 、 间歇 性 数 据 和 低 反 应 时 间数 据 传 输 的 应 用 。它 是 一 种 点 的 范 围被 成 倍 地 扩 大 。大 部 分 短 距 离 无 线 技 术 最 大 范 围 一 般 高 可 靠 的无 线 数 传 网络 , 期 数 传 模 块 类 似 于移 动 网络 基 站 ,通 为 1 0 m 或 更 短 ,但 是 部 分 网 状 结 构 没 有 最 大 通 信 距离 的限制 。 讯 距 离 可 以无 限 扩 展 。 因 为 它 所 有 的 节 点 都 被 用 作 中 继 器 或 路 由器 , 数 据 传 输 的 时 , 1 . 2 Z i g B e e 技 术 特 点 1 . 2 . 1低 功耗 。在 正 常 运 行 模 式 下 , 由于 z i g B e e 技 术 传 送 将 要 传 输 的 数 据 放 在 一 个 数 据 包 里 ,数 据 包 从 一 个 节 点 跳 跃 到 i g B e e 基 站 节 点 。然 后 , 由z i g B e e 基 站 的 传 输 速 率 低 ,数 据 量 不 大 , 因 此 信 号 收 发 耗 时 很 短 ; 在 非 运 另 一 个 节 点 ,直 到 到 达Z J t P C 机 、 服 务 器 、 局 域 网或 网 络 终 端 进 一 步 传 行 模 式 下 ,Z i g B e e 节 点 处 于 睡 眠 状 态 ,普 通 情 况 下 两 节 五 号 干 节 点 汇 总 并 发 送  ̄ 送 。 如 果 遇 到 信 号 通 道 阻 塞 、 节 点 破 坏 、 节 点 电 池 没 电 等 问 电池 可 以维 持 长 达 6 个月到2 年 左 右 的使 用 时 间 。 1 . 2 . 2 可 靠 性 。使 用 了 免碰 撞 机 制 和 重 发机 制 , 同时 预 留 题 ,一 条 路径 传 输 失败 , 信 号 还 可 以找 到 其 他 的替 代 路 径 。 2 . 2 Z i g B e e 无 线 传 感 器 节 点 了专 用 时 隙 满 足 需 要 固 定 带 宽 的 通 信 业 务 ,避 免 了 数 据 传 输 时 系 统 中 有 相 当 大 数 量 的 自给 供 电 的 Z i g B e e 无 线 传 感 器 节 竞 争 和 冲 突 。M A C 层 采 用 了 完 全 确 认 的数 据 传 输 模 式 , 每 个 发 i g B e e 无 线 传 感 器 节 点 的 功 能 是 采 集 需 要 的 数 据 , 与 其 他 送 的 数 据 包 都 必 须 等 待 接 收 方 的 确 认 信 息 ,建 立 了 可 靠 的 通 信 点 ,Z 节 点 及 外 界进 行 通 信 , 并 且 将 数 据 发 送 到 各 传 感 器 节 点 组 成 的 模 式。 通 信 基 站 。z i g B e e 无 线传 感器 节 点主 要 由传 感器 模块 、 1 . 2 . 3时 延 短 。 唤 醒 休 眠 状 态 和 通 信 时 延 的 时延 都很 短 , Z i g B e e 收 发 模 块 、 微 处 理 器 模 块 、 存 储 模 块 和 电源 管 理 模 块 五 适 用 于对 时延 要 求苛 刻 的无线 控 制 ( 如 工 业 控 制 场 合 等 ) 应
浅谈短距离无线通信技术的优势与应用
浅谈短距离无线通信技术的优势与应用短距离无线通信技术是指通信距离在100米以内的无线通信技术,一般包括蓝牙、ZigBee、无线USB、NFC等技术。
这些技术具有优势明显、应用广泛的特点,下面将就这些优势和应用展开讨论。
优势:1.成本低廉:短距离无线通信技术的成本相对于其他通信技术比较低,因为这些技术采用的是短距离通信,不需要较高的传输速率和复杂的硬件设备。
2.低功耗:这些技术通常需要搭配低功耗的设备,如低功耗蓝牙技术,这使它们能够在电池供电或者其他限制能源的环境下使用。
3.安全性高:由于通信距离较短,短距离无线通信技术通常采用密钥加密、身份验证等技术保证信息的安全传输。
4.互操作性好:各种短距离无线通信技术经过标准化后,具备很好的互操作性,即使使用不同厂商生产的设备,也能够正常传输数据,保障了设备的通用性。
应用:1.智能家居:短距离无线通信技术可以应用于智能家居领域,如智能灯、空调、门锁等,通过无线通信的方式让各设备互相传输信息,实现联动控制。
2.健康管理:短距离无线通信技术可以应用于健康管理领域,如无线蓝牙体重秤、血压计、血糖仪等,将采集的数据通过无线传输到手机或电脑中,方便用户进行健康管理。
3.移动支付:短距离无线通信技术可以应用于移动支付领域,如NFC技术,通过将手机放在具有NFC标签的支付终端附近,即可轻松完成移动支付。
4.智能交通:短距离无线通信技术可以应用于智能交通领域,如ZigBee技术可以应用于交通信号灯的智能控制和车辆跟踪系统中,通过数据传输和通信联动,使交通系统更加高效和智能。
总体而言,短距离无线通信技术优势明显,应用广泛,随着智能化的城市建设,以及物联网技术的广泛应用,短距离无线通信技术的应用前景将更加广阔。
无线供电技术方案
无线供电技术方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN一、研究技术背景无线输电技术(是一种新型的电能传输技术,它涉及电源技术、无线电磁波技术、电池充电技术等,属于世界电能传输的前沿领域。
无线输电即利用无线电磁波或变化电磁场进行电能的无线传输。
这一技术不受空间限制,能够克服有限输电方式各种弊端,不仅在工业场地机器人、深水勘探、核能反应堆调试、油田矿井、航空航天、电动汽车充电站、无线感知网络等领域具有重要的应用价值。
又如无绳家用电器、植入医疗器械充电等民用领域也具有极大应用价值和发展空间。
在庆祝中国科协成立五十周年学术活动中,无线输电技术被评为“十项引领未来的科学技术”之一。
无线输电的提出最早要追溯到一百年前的尼古拉特斯拉。
他被称为开启电与磁之门的人。
他是现代电子工程奠基人,并发起了第二次工业革命。
他不仅在电磁学和工程学上具有很高的成就,而且也被认为对弹道学、机器人、资讯科学、核子物理学和理论物理学各种领域都有贡献,包括我们今天使用的互联网,也是其贡献之一。
1889年尼古拉特斯拉发明了“无线输电方法”。
于是他在美国的科罗拉多泉建设无线输电实验室研宄及开发此项“无线输电”技术,即将普通的低频至高压电流转化为“高频电流”,然后再经由空气作为传送媒介来输送电能。
此项“无线传电”技术不单单省却了输电电缆的成本,还可以免去输电时因电阻所致的电能损耗。
经过八个月的研究后,特斯拉决定在长岛试建首座名为“特斯拉线圈”的电力发射塔,当时他建造了一巨大的特斯拉线圈,搭建在直径为英尺,高为英尺的发射塔上,试验中他把频率为发射功率为的电能输送给特斯拉线圈上进行发射,天线塔顶周围的射频电压高达。
特斯拉试图把电量输送到世界各地,定向为一些孤立地点提供照明供电。
但是由于特斯拉的无线输电实验耗资巨大,并且其方案并没有解决电能定向传送这一关键问题,在后期美国安全安全部也对此项目进行干涉,最终特斯拉的无线输电方案没有成功实现。
无线电能传输技术研究
无线电能传输技术研究现如今,人们对于电能的需求是越来越高。
然而,传统有线电路方式传输电能存在众多的限制和缺陷,比如不能跨越大片区域,容易造成漏电等问题。
而无线电能传输技术的诞生,则在一定程度上缓解了这些问题,成为了一种备受关注的新型能源技术。
下面,本文将就无线电能传输技术进行深入探究。
一、无线电能传输技术的概念与分类无线电能传输技术,简称无线能量传输技术,是指使用电磁波进行无线传输能量的技术。
它可以将电能转化为无线电能,实现电能在空间上的传输,从而实现电能的遥控、无线供电等功能。
一般来讲,无线电能传输技术可以分为短距离和长距离两种。
1.短距离无线电能传输技术短距离无线电能传输技术,主要指定向传输和环向传输两种技术方式。
其中定向传输是指通过微波或激光束将电能传送到指定的接收器,而环向传输则是通过电磁波将电能传输到空间中的任意位置。
2.长距离无线电能传输技术长距离无线电能传输技术,则被称为远距离微波无线电能传输技术。
它通过在两个距离较远的位置分别设置发射器和接收器,利用微波来传送电能,实现了跨越大片区域的无线电能传输。
二、无线电能传输技术的应用与发展现状无线电能传输技术,优点很多,比如使用方便、可遥控、能够跨越一定距离、安全可靠等等,并且还可以应用到很多领域上。
比如在医疗方面,无线电能传输技术可以用于生产医疗器械,使其更加智能化;在农业方面,该技术可以应用于土壤水分监测、作物灌溉等方面。
除此之外,它还可以应用于智能家居、无人机等方面,为我们的生活带来了更加方便和高效。
目前,无线电能传输技术的发展还处于探索和研究阶段,还需要不断地努力和不断地完善。
近年来,各大科技企业都在积极探索该领域,并取得了一定的成果。
比如,日本的 NTT 通信公司就已经研发出了将电气能力进行转换成为无线电波并进行远距离传输的控制技术,相信随着科技的不断进步,该技术在未来会得到更加广泛和深入的应用。
三、无线电能传输技术的优缺点分析无线电能传输技术的优点非常明显,主要包括以下几个方面:1.避免了传统有线电路形成的耗能、漏电等负面影响。
无线供电
无线供电编辑词条参与讨论(1条)所属分类:技术术语技术理论科学技术摘要:无线供电,是一种方便安全的新技术,无需任何物理上的连接,电能可以近距离无接触地传输给负载。
实际上近距离的无线供电技术早在一百多年前就已经出现,而我们现在生活中的很多小东西,都已经在使用无线供电。
也许不远的未来,我们还会看到远距离和室内距离的无线供电产品,而不会看到电线杆和高压线,“插头”也将会变成一个历史名词。
编辑摘要目录[隐藏]∙ 1 现身∙ 2 原理∙ 3 梦想∙ 4 应用∙ 5 未来无线供电-现身无线供电2007年6月,麻省理工大学的物理学助理教授马林·索尔贾希克(Marin Soljacic)和他的研究团队公开做了一个演示。
他们给一个直径60厘米的线圈通电,6英尺(约1.9米)之外连接在另一个线圈上的60瓦灯泡被点亮了。
这种马林称之为“WiTricity”技术的原理是“磁耦合共振”,而他本人也因为这一发明获得了麦克阿瑟基金会2008年的天才奖。
新技术所消耗的电能只有传统电磁感应供电技术的百万分之一,不由让人们对室内距离的无线供电重新燃起了希望。
而它的关键在于“共振”。
无线供电-原理科学家们早就发现,共振是一种非常高效的传输能量方式。
我们都听过诸如共振引起的铁桥坍塌、雪崩或者高音歌唱家震碎玻璃杯的故事。
无论这些故事可信度如何,但它们的基本原理是正确的:两个振动频率相同的物体之间可以高效传输能量,而对不同振动频率的物体几乎没有影响。
在马林的这种新技术中,将发送端和接收端的线圈调校成了一个磁共振系统,当发送端产生的振荡磁场频率和接收端的固有频率相同时,接收端就产生共振,从而实现了能量的传输。
根据共振的特性,能量传输都是在这样一个共振系统内部进行,对这个共振系统之外的物体不会产生什么影响。
这就像是几个厚度不同的玻璃杯不会因为同一频率的声音而同时炸碎一样。
最妙的就是这一点了。
当发射端通电时,它并不会向外发射电磁波,而只是在周围形成一个非辐射的磁场。
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1系统 的 总体 方 案 .
在设计方案选择上 . A 8 S2单 片机为 中心 . 以 T95 实现无 线供电智
能 控 制 。 系 统 主要 由单 片机 最 小 系 统 、 警 电 路 、 示 模 块 、 键 控 制 报 显 按 电路 、 样 检 测 、 限供 电 发 射 电路 、 线 电 能 接 收 电路 、 压 电 路 构 采 无 无 稳 成 . 下 图所 示 : 如
图 3 分离式疏松耦合变压器 距离无线供 电技术一直在进行着相关的研究 。 无线供 电系统是利用电 图 4所示是一个 简易 的近距离无线供电系统 的结构 图。 中原线 其 磁感应原理 . 通过 电磁 波实现电力传输 , 系统 相当于一个分 离式 疏松 圈及其控制电路构成了发射端 副线圈及其整流滤波 、 稳压保护等 电 耦 合 变压 器 . 压 器 的设 计 原 理 相 类 似 , 实 现起 来 却 又 较 为 复 杂 、 与变 但 路构成了接收端 . 该部分 可集成在移动设备等负载中。 当需要供 电时 , 艰难 分离式耦合变压器具有较为严重的漏磁 现象 . 在传输过程 中会 将负载 的接 收线 圈靠近发射线圈 . 通过电磁感应 , 发射 端的能量 即传 大大阻碍传输 的效率及速率。 输到接收端。
单片机 最小 系统 、 报警 电路、 显示模 块、 采样检 测、 限供 电发射 电路、 无 无线电能接 收电路 、 稳压 电路等模块。测试表 明, 系统在适 当的条件 下能 正常地实行 无线电力传输 . 效率约为 3%一 0 0 4 %。
【 关键词】 距离; 能; 短 智 无线供 电
O前 言 . 电能人们生活中必不可少 的一部分 ,电能是一种可再生能源 , 清 洁无 污染 . 的优越 性是别 的能源无 可比拟的 , 电能的利用有一个 它 但 明显缺点 . 必须有 电线传输 电能 . 就是 这就限制 了电气设 备 的使用范
报警指 示 l
电 t 路 ' -
l 卜盛 圉 一 燕 簟 小 片 帆 坑
搜键 控制 l
恒
图 4 近 距 离 无 线供 电 系统 结 构 图
电 路
P
图 1 系统组成方框图
囤
一
3主 要 单 元ห้องสมุดไป่ตู้电 路 的设 计 .
31 . 单片机最小 系统 本设计 采用 A m l 司的 A 8 S 2 t e公 T 9 5 作为控制系统 [ A 8 S 2 1 T 9 5 是 ] , 种低功耗 、 高性 能 C MOS
1 1 0
21年第2 期 02 7
科技 嚣向导
◇ 业教育◇ 职
32A D转 换 电路 . /
AD转换 电路用于对无线供 电的电压进行模, / 数转换处理 . 电压 将 数据传 给单片机处理 . 通过单 片机 控制继 电器的通断 . 实现过压过流 保护。 本设计采用较 为常用 的 AD芯片 A 00 . / DC 84 它是逐次 比较型 D转换 芯片 . 分辨率 为 8 , 位 转换时 间为 10, 输 出电压范 围为 0 0p . s ~ 5 增加 某些外部 电路后 , V, 输入模 拟电压可为+ V。 芯片 内有输出数 5 该 据锁存 器 , 当与计算机连接时 . 转换 电路的输 出可 以直接连接 到 C U P 的数 据总线上 , 无需附加逻辑接 口电路 。电路如图 6 所示 :
2系 统 的 工作 原 理 .
因磁通量变化产生感应电动势的现 象叫电磁感应 。 根据电磁感应
原理 , 的电场产生磁场 , 变化 变化的磁场 产生 电场 , 变压器就是基于这
原理工作的 变压器原边加交流电产生磁场 . 副边绕组在磁场作用 下. 产生感应 电动势 . 通过交变磁场把电能传送 到负载 。 一般变压器的 原边线圈和副边线 圈由磁性材料连接在一起 , 原线圈和副线圈之间 且 紧密耦合 . 可分离 如 图 2所示: 不 ,
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21 年 2 期 02 第 7
短距离智能无线供电系统的研制
陆 涛 ( 西 农 业职 业技 术 学 院 广 西 广
【 摘
南宁
5 00 ) 3 0 7
要】 无线供 电系统是一种安全、 方便 、 具有建设性的新技 术。以 A 8S2 T 95 单片机为核心 , 研制 了一个短距 离智能无线供 电系统 , 包括
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图 2 一般 的变压器 ( 不可分离紧密耦 合) 图 5 单片机最小 系统原理图 本设计采用的无线 供电系统其原理与变压器类似 . 但它 的原边和 微控制器 . c 系列单片机的指令 和引脚完全兼容。 T 9 5 提 与 5 A 8S2 副边是分离的 , 没有任何物理上 的连接接触 , 如图 3所示 。 相对 于紧密 供 2 K字节 F A H闪速存储 器 ,2 字节 内部 R M, 个 l l 两个 LS 18 A 4 d I, OZ 耦合 的变 压器来 说 . 这种疏松耦合 的结构具有相对 较大的漏磁 . 原边 1 位定时计数 器 , 6 两个 中断优先 级 , 一个 全双工 串行 通信品 , 内置片 和副边之 间的空隙越大 , 漏磁就越大 。 内振荡器及 时钟 电路 。本设计 中的单片机最小 系统如 图 5 所示 :
围。
低功耗是 当今电子行业要解 决的主要问题 , 特别 是近年来 , 便携 式 电子产 品大量 涌现 . 以及无 线通 信技术 的发展 , 推动了无线供 电与 智 能控制 的研发 .并在理论研 究和实用化技术方 面取得 了初步 的成
果。 无线供 电系统是一种安全 、 方便 、 具有建设性 的新技术 , 早在上 世 纪初 . i l e1 就 进 行 过 远 距 离 无 线 输 电 的实 验 研 究 . 至今 天 远 Nc aT s o a 直
35电源 控 制 电 路 . 无线电源控制系统 主要通过继电器控制 电源 的开关 . 从可靠性方