專利名稱：智能家居系統(tǒng)微弱信號接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及智能家居系統(tǒng)微弱信號接收裝置，屬于微弱信號檢測技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著科學技術(shù)發(fā)展，遙感技術(shù)在智能家居系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，智能家居是利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)、依照人體工程學原理，融合個性需求，將與家居生活有關(guān)的各個子系統(tǒng)如安防、燈光控制、窗簾控制、煤氣閥控制、信息家電、場景聯(lián)動、地板采暖等有機地結(jié)合在一起，通過網(wǎng)絡(luò)化綜合智能控制和管理，實現(xiàn)“以人為本”的全新家居生活體驗。智能家居系統(tǒng)主要包括計算機軟件技術(shù)，計算機硬件技術(shù)，計算機密碼技術(shù)，圖像處理技術(shù)，傳感器技術(shù)。在一個數(shù)字智能家居系統(tǒng)家庭中，為保證完善的控制，需要測量多種物理量，比如電流、電壓、溫度、濕度等；這些信號大多是微弱信號，微弱信號不僅是指信號的幅度很小， 而且主要是指被噪聲的信號，微弱是相對于噪聲而言的，為了檢測微弱信號，人們進行了長期的研究工作，分析噪聲產(chǎn)生的原因和規(guī)律，研究被測信號的特點、相關(guān)性及統(tǒng)計特性， 以尋求從背景噪聲中檢測出微弱信號的方法和技術(shù)。對于各種微弱信號的檢測，如弱光、微流量、弱電壓等，一般都是通過相應(yīng)的傳感器將其轉(zhuǎn)換為微電流或低電壓，再經(jīng)放大器放大其幅度以期指示被測量的大小。但是，由于被測信號微弱，傳感器的本身噪聲、放大電路及測量儀器的固有噪聲以及外界的干擾噪聲會比有用微弱信號的幅度要大，放大微弱信號的同時噪聲信號的幅度也同時放大，例如放大器的內(nèi)部固有噪聲和外界各種干擾的影響單憑放大時不能把微弱信號檢測出來，只有在有效的抑制干擾信號的同時增大微弱信號幅度， 這樣才能提取出有用信號。為了提取出微弱信號，科研工作者必須研究微弱信號的理論、方法、設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容為了達到上述目的，本實用新型的目的在于提供智能家居系統(tǒng)微弱信號接收裝置；本實用新型針對低頻微弱信號檢測困難、準確度不高等問題綜合多種相關(guān)檢測與濾波技術(shù)，實現(xiàn)了在強噪音和干擾條件下對低頻微弱電壓信號的精確測量裝置。本實用新型由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成；硬件系統(tǒng)由前端接收機、前端放大器、功率放大器和執(zhí)行機構(gòu)構(gòu)成；前端接收機連接前段放大器、前段放大器連接功率放大器、功率放大器連接執(zhí)行機構(gòu)；軟件系統(tǒng)由D0SA6. 22操作系統(tǒng)和嵌入式編譯系統(tǒng)。本實用新型工作原理及過程前端接收機接收交流電壓信號，信號當中存在噪聲， 前端放大器把接收的信號經(jīng)過前段放大器放大，再經(jīng)過功率放大器可提取出有用信號，執(zhí)行機構(gòu)把信號顯示出來。


3[0008]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)簡圖；圖2是本實用新型的工作過程簡圖；圖中1、刻度盤，2、指針，3、開關(guān)指示燈，4、刻度線，5、量程調(diào)整檔。
具體實施方式
總體硬件設(shè)計根據(jù)整機設(shè)計要求以及本儀器對數(shù)據(jù)處理要求高、需要完成的功能多和控制關(guān)系復雜等特點，數(shù)字部分硬件設(shè)計方案原理完成對模擬信號進行放大，衰減， 濾波及相關(guān)檢測功能的實現(xiàn)，數(shù)字與模擬電路的接口信號由左邊的輸出或輸入信號組成， 完成整機的通訊，鍵盤輸入，控制，數(shù)據(jù)處理和結(jié)果顯示功能。硬件設(shè)計是基于DSP的嵌入式系統(tǒng)平臺，基于CPLD的邏輯控制模塊，A/D轉(zhuǎn)換電路，開關(guān)量輸入測量電路，開關(guān)量輸出控制電路，信號調(diào)整電路，液晶平板顯示，功能控制鍵和復位鍵八大功能部分組成。邏輯控制模塊主要完成對DSP系統(tǒng)發(fā)出指令的譯碼，產(chǎn)生各種控制信號和片選信號，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)線，以及讀取開關(guān)量。A/D轉(zhuǎn)換部分完成對所需測量的電壓信號的信號調(diào)理，模/數(shù)轉(zhuǎn)換盒數(shù)據(jù)鎖存功能，供計算機對采集的數(shù)據(jù)進行讀取。液晶平板顯示器完成數(shù)據(jù)，測試結(jié)果和各種狀態(tài)等的面板顯示。復位鍵實現(xiàn)整個系統(tǒng)的強制復位。嵌入式系統(tǒng)平臺采用基于DSP和CPLD的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺，3. 5寸液晶顯示屏和功能鍵盤和外圍設(shè)備一起構(gòu)成一套完整的計算機控制系統(tǒng)，用于整機自動測量與控制、數(shù)據(jù)處理、程序與校準因子的存儲，功能參數(shù)設(shè)置及測量結(jié)果的顯示，實現(xiàn)整個測量過程全制動化。CPLD采用ALTERA公司的EM7160SLC84-15，該器件容量大、速度快、IO資源豐富、開發(fā)設(shè)計與分析仿真工具完備，可滿足系統(tǒng)功能的各項需求，以Max+plusII軟件為設(shè)計平臺，采用VHDL語言實現(xiàn)邏輯控制模塊的整體設(shè)計。A/D轉(zhuǎn)換模塊采用2片24位A/D采樣芯片AD7711同步采樣。數(shù)字信號輸入/輸出控制模塊利用可編程器件的大容量和強大驅(qū)動能力，將數(shù)字信號的輸入/輸出模塊直接在EPM7160S內(nèi)實現(xiàn)，由74M4b將外部的數(shù)據(jù)信號讀入數(shù)據(jù)總線，獲得外部輸入信號的數(shù)據(jù)Din [8···. 1]；由74373將輸出控制信號Dout [32··· 11]進行鎖存，保持控制信號和設(shè)置狀態(tài)的穩(wěn)定，通過輸出相應(yīng)的數(shù)字電平信號來驅(qū)動所需控制的模擬開關(guān)，其讀寫片選邏輯信號由前面介紹的邏輯控制模塊產(chǎn)生。輸出隔離模塊為了防止后級電路對數(shù)字部分干擾，所有控制信號經(jīng)過光電隔離及必要的電流驅(qū)動，以驅(qū)動后續(xù)的控制執(zhí)行電路。輸入信號電壓轉(zhuǎn)換電路輸入的信號/空(地)信號的輸出形式不同，且由于其負載能力等問題，必須進行一定的信號處理后才能送到光電隔離電路進行信號變換，為此在電路中對所有的信號全部通過輸入緩沖電路，主要目的是提高其輸入阻抗，同時達到信號電平變換目的。經(jīng)過信號調(diào)理后的電路送入光電隔離電路進行信號電平變換，將模擬電平變換為TTL電平信號。軟件設(shè)計軟件運行環(huán)境選用D0SA6. 22操作系統(tǒng)，編譯系統(tǒng)為嵌入式TurboC2. 0， 使用C語言編寫程序，顯示輸出模式為圖形模式。[0023] 本實用新型采用嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計、儀器自校準設(shè)計和超低音前置放大設(shè)計，大幅度提高了抗過載能力和測量靈敏度，通過優(yōu)選和精確定制電子元器件、基于DSP 的高性能數(shù)據(jù)采集與處理、幅頻曲線擬合、誤差補償以及量程自動校準等方法，提高了測量精度和穩(wěn)定性，擴展了工作頻率。本實用新型采用兩級分壓、優(yōu)化設(shè)計、合理屏蔽接地等技術(shù)解決了智能家居系統(tǒng)中微弱電壓信號測量的難題，使裝置具備校準微弱電壓信號源和測量儀表的能力。實現(xiàn)智能家居系統(tǒng)微弱信號自動檢測功能，該裝置可用于低頻微弱電壓測量儀器的檢定或校準。該裝置能夠取得顯著的經(jīng)濟效益并具有廣闊的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.智能家居系統(tǒng)微弱信號接，由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于硬件系統(tǒng)由前端接收機、前端放大器、功率放大器和執(zhí)行機構(gòu)構(gòu)成；前端接收機連接前段放大器、前段放大器連接功率放大器、功率放大器連接執(zhí)行機構(gòu)，軟件系統(tǒng)由D0SA6. 22操作系統(tǒng)和嵌入式編譯系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型涉及智能家居系統(tǒng)微弱信號接收裝置，屬于微弱信號檢測技術(shù)。本實用新型由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成；硬件系統(tǒng)由前端接收機、前端放大器、功率放大器和執(zhí)行機構(gòu)構(gòu)成；前端接收機連接前段放大器、前段放大器連接功率放大器、功率放大器連接執(zhí)行機構(gòu)；軟件系統(tǒng)由DOSA6.22操作系統(tǒng)和嵌入式編譯系統(tǒng)。
文檔編號G01R19/25GK202008503SQ20112009712
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者房剛 申請人:大連金冠霖科技有限公司