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项目需求:农村老人因精神障碍拒绝佩戴手机或手表等设备,求助开发定位器 1. **待机/休眠状态**:平时设备为待机/休眠状态,低功耗模式(关闭GPS,降低4G功耗)。 2. **任务查询**:设备每隔一段时间(2小时)联网查询一次服务器接口,“是否有定位任务?”。如果有,则执行定位;如果没有,继续休眠。 3. **定位执行**:如果有任务 -> 打开GPS电源 -> 定位(读取NMEA数据解析经纬度) -> 关闭GPS -> 通过HTTP POST将数据发给服务器。(每十分钟发送一次) 4. **任务结束**:管理端关闭任务,设备继续进入休眠。 设备端 API接口说明: 1. 任务检查接口 - **URL**:`devices.php?action=check_task&id={deviceId}` - **方法**:GET - **功能**:设备查询是否有定位任务 - **返回**:JSON格式的任务状态数据` 2. 定时设置获取接口 - **URL**:`devices.php?action=get_timer_settings` - **方法**:GET - **功能**:获取设备的定时设置(待机查询间隔和任务上报间隔) - **返回**:JSON格式的定时设置数据 3. 任务上报接口 - **URL**:`devices.php?action=report_task&id={deviceId}&lat={latitude}&lng={longitude}` - **方法**:GET - **参数**:`id`(设备ID), `lat`(纬度), `lng`(经度) - **功能**:设备上报定位数据 - **返回**:JSON格式的操作结果 软件需求本人可以搞定,求助推荐一款成品或半成品设备,感谢。 #DIY设计# #技术干货#
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量产版“人工肌肉纤维”:告别电机,实现类生物驱动 各位老铁、各位顶尖开发者: 大家在做微型机器人、仿生装置或者可穿戴设备时,是不是也被微型舵机太吵、电磁铁行程太短、电机太重这些问题折磨过? 今天给大家带来一个改变“驱动规则”的新玩意——肌动科技的人工肌肉纤维。这不仅是实验室的科研成果,我们已经实现了工业化机器量产,现在正式面向嘉立创社区的硬核开发者开放样片测试! 1. 什么是人工肌肉纤维? 简单来说,它是一种电驱动收缩纤维。外表看起来像一根普通的螺旋纹理丝线(螺旋结构),但通电后,它能像真实的生物肌肉一样产生强力的缩短位移。 • 静音: 没有任何齿轮摩擦,由于是非机械结构驱动,它工作时接近 0 分贝。 • 力量: 单根纤维的拉力可达自重的数百倍,等距应力远超生物肌肉。 • 轻量化: 细如发丝,可以直接编织、缠绕,彻底摆脱刚性外壳的限制。 • 大行程: 通过我们特有的螺旋设计,它具备极佳的收缩比例,适合各种精细位移场景。 2. 寻找“全网最强”Demo 设计者 虽然我们已经完成了材料的量产,并配套了初步的《工程指南》,但我们相信:最好的应用永远在开发者手里。 无论是仿生机器人、智能延时开关、主动散热织物,还是医疗康复外骨骼,只要你有好的想法,我们提供全方位的支持! 【征集令】 如果你是: • 机械电子、机器人控制领域的硬核 DIY 玩家; • 对新型智能材料有极强探索欲的工程师; • 能输出高质量 B 站/社区 Demo 视频的技术大牛。 【我们提供】 1. 免费寄送: 人工肌肉纤维开发者套装(内含不同规格纤维 + 详细《工程指南》)。 2. 技术对接: 我们的工程团队会与你深度交流,解决驱动电路和物理连接的各种“坑”。 3. 长期支持: 优秀的 Demo 方案将获得我们的官方推广,甚至进入量产供应链支持。 3. 如何参与? 请在评论区留言你的拟应用场景,或者直接私信我沟通你的设计草图。 #DIY设计# #技术干货#
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硬创社
#技术干货##技术干货##技术干货##技术干货##技术干货# 比较器电路是硬件设计里很常用的一种电路,它的功能是比较两个输入端电压的大小,并且根据比较结果输出高电平或者低电平。在电压检测、过压/欠压保护、波形整形、频率测量等场景下比较器电路使用非常广泛。 在多数场景下,使用比较器需要加入一定的迟滞;如果没有迟滞,当输入信号接近比较阈值时,在噪声的作用下比较器的输出会多次翻转,导致后级电路误判;下图中绿色三角波为输入,红色方波为输出;在三角波越过比较阈值2.5V时,比较器的输出多次连续反转;如果比较器后级为MCU,很可能导致MCU连续多次误动作; 而引入迟滞电压后,输出波形明显改善,不再有连续翻转; 因为有不同的使用需求,比较器的种类也很丰富。有需要外部电阻电路的比较器,也有集成度更高不需要外围电阻的比较器。在绝大多数场景下,专用比较器价格更便宜,而且参数更优秀;只有在特定的场景下,比如系统里有多余运放,同时对速度要求又比较低的情况下,才适合用运放搭一个比较器电路,降低硬件BOM成本。 常见的比较器芯片比如LM393(安森美出品)需要用到一个运放和几个外围电阻;配合电源电压,合理设定电阻的阻值大小就能搭建一个有迟滞效应的比较器。下面介绍一下使用电阻+比较器芯片搭建迟滞比较器的原理和参数计算方法。原理解析 迟滞比较实际上就是基于正反馈做的一个闭环结构,通过在输出端与同相输入端之间引入电阻分压网络,使比较器的输出值不仅与当前输入值有关,而且与当前时刻的输出值有关;典型的反向迟滞比较器电路结构如下。 图中所选的比较器输出极为开漏输出,需要外接上拉电阻R1才能输出高电平。很多比较器都是这种输出,它的好处在于可以灵活控制输出的高电平大小;对于多数MCU可以将输出上拉的电压设定为3.3V,与MCU供电电源保持一致,方便MCU接收;对于特定电路,可以设定上拉电压与比较器供电电压不同,比如设定为5V或者更高,以符合后级电路的输入幅度要求。 图 1 原理图 待比较信号从比较器反向端输入,比较阈值结合上拉电压VCC及外围电阻值进行设定。输出特性曲线如下图所示: 图2 输出特性曲线 对于输入信号而言,电路中存在两个比较电平,VL与VH。当输入信号高于VH时,输出电平肯定会变成0;当输入低于VL时,输出肯定会变成1;(因为信号输入到比较器的反向端,所以输出逻辑和输入信号的变化趋势是相反的)。而当输入信号处于VH与VL中间时,就要依靠当前输出电平状态来判断变化曲线。如果此时输出为1,那么输入必须继续上升,直到超过电平VH时才能使输出为0,否则输出仍然保持为1;如果此时输出为0,那么输入必须继续下降,直到低于VL时才能使输出为1,否则输出仍然保持0; 之所以出现这个曲线的原因在于,不同的输出状态会影响VTH处的电压值;导致输入信号所面对的比较值不同。当比较器输出为1(高电平)时,电阻R1+R3等效于与电阻R2并联的状态,此时VTH节点电压对应于图2中的VH,也就是我们目标设计参数中的2.7V。 图3 输出高电平时等效电路 而当比较器输出为0(低电平)时,电阻R4与电阻R3成并联关系,此时VTH节点电压对应于图2中的VL,也就是我们目标设计参数中的2.4V。 图4 输出低电平时等效电路 能做图3、图4等效的原因在于,比较器的输出是开漏输出。下图是LM393的结构框图,当比较器输出高电平的时候Q16处于关断状态;而比较器输出低时Q16导通,导致输出output直接接地。 参数计算 接下来就需要根据参数需求,来设定外围电阻值。为了计算方便我们可以举一个有具体数值的例子,来看一下如何根据参数计算电阻值。假设供电电源为5V,要求设计VH电平为2.7V,VL电平为2.4V,也就是中间迟滞电平为300mV。 为了保证输出电平的驱动能力,一般选定R1的阻值比较小;我们选定R1的阻值为4.7KΩ;同时为了尽量减少静态电流降低功耗,选择R4电阻为100KΩ。接下来就要根据这两个电阻参数计算剩下的R2、R3阻值。 根据电阻串并联分压的计算方法,两个阈值电压计算公式如下: 因为R1与R4已经选定,Vcc、VH、VL这些参数已经明确,计算R2与R3就是解这个二元一次的方程组。由于电阻之间存在串并联关系,这个方程求解过程比较复杂,在实际计算时并不实用,所以有必要根据实际情况做一点简化。 图3 输出高电平时等效电路 如果我们重新观察图3的结构就会发现,对于开漏输出的比较器而言,R1的阻值相较于R2、R3、R4必须是个很小的值,这样当比较器输出电平为高时才能使输出节点Output的电压尽可能接近Vcc;对于MCU应用来说更容易被MCU管脚检测到高电平。这样在实际应用时可以忽略在VH、VL计算公式中的影响;根据这个实际应用需求,在计算过程中忽略R1的影响,可以得到R2、R3的表达式为: 带入计算公式,就可以得到R2≈95.83KΩ;R3≈766.66KΩ。选取最接近的1%标准电阻值,R2 = 95.3KΩ,R3= 768KΩ,R1取R3的1/100大小,为7.68KΩ;仿真验证 接下来我们使用LTspice进行仿真,验证参数设置是否正确。仿真中使用了MAX9095做比较器,这个比较器也是一个开漏输出;使用5V供电,输入一个5V正弦波进行比较;可以看到标线处,VL≈2.4V,VH≈2.7V; 输入输出电压扫描特性如下 我还设计了一个简易的电阻计算程序,输入供电电压,下拉电阻阻值,VH、VL电压就可以计算出剩余电阻取值,并且推荐最为接近的1%精度标准电阻值,非常简单。把刚才的设计参数VH、VL和电源电压都标注进去,就能够获得标准外围阻值; 需要的朋友可以留言索取。关于这个小程序开发还踩了很多坑,里面的代码都是AI辅助编写的,其中有很多需要注意的事项,之后有时间我再写文章发出来。
告别反复调试:比较器迟滞电阻网络计算,看这篇就够(附计算小工具)
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