基于压电转换的自供电系统及其在RFID上的应用

姓名学位导师时间论文许耀军硕士罗锡文2004水田激光平地系统的研究刘落实硕士张铁民2004纵弯复合型直线超声电机优化设计与实验研究陈海生硕士洪添胜2005果树仿形喷雾控制系统付雄新硕士陈润恩2005基于公用电话网络远程测控系统的研究秦勇硕士张铁民2005面内复合模态直线超声电机优化设计与实验研究郭灼硕士洪添胜2006田间作物叶面积指数的检测方法李松硕士张建瓴2006基于DSP的果树形态结构参数检测系统罗霞硕士陈润恩2006基于GIS 校园基本建设数据服务系统刘汉旭硕士张铁民2006压电超声波吸入泵的有限元分析与实验研究孙道宗硕士王卫星2006基于CAN总线的喷雾监控系统的设计与试验黄伟锋硕士洪添胜2005果园喷雾机的嵌入式远程监测系统陈梅雯硕士陈联诚2006木材干燥神经网络辩识研究胡孟谦硕士邓继忠2006甘蔗切割过程动态测试系统的设计与试验贺晓龙硕士陈联诚2007草坪灌溉机器人定位与控制技术的研究熊俊涛硕士钟南2007植物根系竞争生长的可视化模拟王文婷硕士张建瓴2007基于虚拟仪器的直线超声电机检测系统郭胜君硕士王卫星2007土壤含水量监测仪的设计与试验孙宝霞硕士王卫星2007基于节点剩余能量的簇头选举算法张文科硕士张铁民2007超声波电机频率自动跟踪与负载匹配技术尹东晓硕士宋淑然2007基于机器视觉的果实识别与定位技术苏宝林硕士陈润恩2007土壤电导特性及影响因素试验研究夏健杰硕士张铁民2007基于DSP的振动能量存储控制系统马先明硕士张铁民2007基于压电陶瓷变压器的新型直流开关电源罗双发硕士陈润恩2007基于ZigBee 技术的无线传感器网络的应用研究黄莺硕士王卫星2007基于节点剩余能量和位置的分簇算法研究许利霞硕士张铁民2007基于组态软件的超声电机测控系统研究张志斌博士罗锡文2008基于机器视觉的农业机械导航算法研究刘国成博士罗锡文2008基于XCT的根系图像分割及体视化技术研究杨秀丽博士张铁民2011基于压电转换的整流变换技术与实验研究赵进辉博士罗锡文2008基于图像处理的田间甘蔗病害识别技术研究刘志壮博士洪添胜2008药液实时精确计量与变量喷雾控制张俊平博士胡月明2008数据挖掘技术在耕地质量评价中的应用研究刘敏娟硕士洪添胜2008基于计算机视觉的荔枝检测与分级方法李 亭硕士张铁民2008超声波电机多定子同步驱动技术的研究邢志卿硕士洪添胜2008基于DSP 的果树图像识别系统杨敬锋硕士薛月菊2008模糊分类器和分类器集成及其在土地评价中的应用罗承旸硕士宋淑然2008基于变频控制的风送变量喷雾试验研究漆海霞硕士张铁民2008二自由度工作平台的协调控制系统研究胡均万博士罗锡文2009双板差分冲击式谷物流量传感器设计与研究张建桃博士张铁民2011超声电机非线性建模与广义预测控制文晟博士张铁民2011压电转换的动力学分析与实验研究代芬博士洪添胜2011基于光谱技术的砂糖橘品质无损检测方法研究樊志平博士洪添胜2011柑橘园土壤水分远程监测系统关键技术研究李 震博士洪添胜2009土壤墒情监测的WSN信号传输方式研究及系统设计张明武博士杨波2009具有协商安全与隐私保护的信任模型研究叶水涛硕士陈润恩2009鸡蛋新鲜度的振动检测研究廖 娟硕士陈润恩2009非接触式电能传输系统的研究与应用王海硕士邓继忠2009超级稻超低播量精准育秧播种装备控制系统研究姜焰鸣硕士洪添胜2009基于嵌入式的柑橘园滴灌监控系统文 韬硕士洪添胜2009基于WSN与IPv4 网络的土壤墒情监测系统钟荣敏硕士王卫星2008基于ARM的茶园WSNs旱情监测网关设计卢永锋硕士王建2009基于嵌入式linux的图像采集系统杨志勇硕士王卫星2009基于茶园旱情监测的无线传感网络节点设计与实现罗文锦硕士魏德仙2009基于流量传感器的肺活量采集系统罗伟春硕士魏 玉2009基于FPGA 的可信计算密码协处理器的研究与设计李标硕士张建瓴2009超声波电机驱动控制系统研究刘 旭硕士张铁民2009基于压电转换的自供电系统及其在RFID上的应用刘潇建硕士张铁民2009超声电机递阶控制系统的研究尹令博士洪添胜2011奶牛行为监测系统关键技术研究孔德兵硕士张铁民2010直线超声电机摩擦驱动研究李运兵硕士陈润恩2010黄瓜生长监测系统研究刘国瑛硕士薛月菊2010基于双目立体视觉的荔枝采摘点识别王大飞硕士宋淑然2010基于AVR单片机与TCP/IP协议的门禁控制系统设计王锦坚硕士洪添胜2010柑橘树光谱特征及叶面积指数模拟模型武 威硕士张铁民2010基于LabVIEW的超声电机测试与分析系统肖国坤硕士王卫星2010基于茶园旱情监测的无线传感器网络节点的研究薛秀云硕士宋淑然2011山地果园喷雾管网优化袁啸风硕士王卫星2011基于嵌入式服务器的无线传感器网络网关设计李苏硕士洪添胜2011电容式土壤水分传感器的设计陈柱子硕士张铁民2011双腔并联压电泵的理论与实验研究洪涯硕士洪添胜2011基于近红外光谱技术的砂糖橘总酸无损检测程世昌硕士陈润恩2011超声波风速风向仪的设计与研究黄哲扉硕士洪添胜2010户外燃气炉喷嘴的计算流体力学分析及结构优化崔晓冠层温度 作物水分胁迫指数CWSI 夏玉米 红外测温仪梁丽英直线超声电机(LUSM) 复合振子 有限元分析(FEA) 模态简并朱克武有序抛栽 Fluent 气流场 ANSYS/LS-DYNA 碰。

RFID技术的原理和应用随着科技的普及和进步，RFID技术也已经成为了现代物流系统中不可或缺的一种技术手段。

所谓RFID，是指使用无线电信号来实现物体自动识别的技术，即Radio Frequency Identification的缩写。

本文将分别从RFID技术的原理和其应用展开叙述。

一、RFID技术的原理RFID技术的原理可以简单理解为将“标签”上的信息通过电波传导到传感器上，并经过译码转换成计算机可以读取的数字信息。

具体地讲，RFID技术是在传感器和标签之间实现数据交换的技术。

标签是以芯片为核心的一根集成电路，其中包含有独特的编码信息和处理芯片等元件。

当标签接收到电波信号后，可以发出作为回应的信号。

传感器接收到对应的信号后，可以将其解析成计算机能够识别的数字信息。

RFID技术的实现离不开三要素，即标签、传感器和RFID的数据网络。

其中，标签可实现二进制信息的储存与读取，传感器则接收到通过空气中传输的RFID信号，并识别出其中的信息。

而RFID数据网络就是将通过传感器识别出来的信息网络化，便于管理。

在应用方面，常见的RFID标签包括基于微波和低频的两种标签，其中低频的标签成本较低，而微波标签则拥有更远传播距离，但成本相对较高。

二、RFID技术的应用RFID技术的应用已经广泛涉及到了现代物流、零售、制造等多个领域。

具体而言，RFID技术的实际运用主要体现在以下三个方面：1.物流领域随着全球化物流体系的日益完善，RFID技术的应用得到了广泛推广。

在物流领域，RFID技术可以实现快速的货物追踪和管理，提高了物流信息的准确性和及时性。

例如，在某仓库中安装了RFID设备后，物流企业可以通过RFID标签的识别和读取，实现货物库存及时更新，提高仓储管理效率。

2.零售领域在现代零售业中，RFID技术已经成为了货物管理不可或缺的一环。

例如，一些知名超市和商场已经开始使用RFID标签来实现库存管理和商品追踪，从而更好地控制成本和提高效率。

基于d33模式梳齿电极压电俘能器输出性能研究基于d33模式梳齿电极压电俘能器输出性能研究摘要：本文提出了一种基于d33模式梳齿电极压电俘能器，通过梳齿电极的设计实现压电转换和能量俘能功能，实现了自身动力源的工作，有效提高了电能转化效率。

首先对该压电俘能器的结构进行了详细介绍，然后对其输出性能进行了研究。

通过实验发现，在合适的电极压力下，该俘能器的输出电压稳定可靠，且与压力呈现线性关系。

同时，在不同载荷下，该俘能器的输出功率也具有较高的稳定性和可靠性。

最后，通过对该俘能器的输出进行分析，得出了优化该俘能器的建议。

关键词：压电俘能器；d33模式；梳齿电极；输出性能；电能转化1. 引言随着能源需求的不断增加和能源资源的日益减少，人们对节能环保的要求越来越高。

利用新能源发电、能源节约与环保等技术已成为各国的共同选择，使得能源的利用效率得到了显著提高。

在各种新能源发电技术中，压电俘能技术以其高能量利用效率、稳定可靠等优点受到了广泛关注，为解决能源短缺问题提供了新的思路与方向。

2. 压电俘能器的结构和工作原理压电俘能器（PEH）是一种基于压电效应的新型自供电设备，可以将机械能转化为电能。

其主要组成部分是靠近其工作面的电极和附着在电极上的压电陶瓷。

在机械变形作用下，压电元件中产生电荷，从而可以将机械能转换为电能。

本文设计的压电俘能器采用梳齿电极结构，梳齿电极分布在压电元件的两侧，相互交错排列。

在机械变形作用下，梳齿电极与压电元件之间的摩擦力使得电极间距发生变化，从而产生电荷。

3. 输出性能研究为了研究该俘能器的输出性能，本文制作了一组实验样机，并对其进行了测试。

测试结果表明，该俘能器的输出电压和压力呈现线性关系，输出功率随载荷的变化呈现出优良的稳定性和可靠性。

4. 结论本文介绍了一种基于d33模式梳齿电极的压电俘能器，通过实验研究得出了该俘能器的输出性能，证明了该俘能器具有较高的转化效率、稳定性和可靠性。

建议在未来的研究中对该俘能器的电极设计以及压电元件的性能进行更深入的研究和优化，以进一步提高该设备的输出性能5. 展望压电俘能技术作为一种新型的能量收集方式，在未来的研究和应用中具有广阔的前景。

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。

RFID的技术和原理及应用1. 什么是RFID技术？RFID（Radio Frequency Identification）是一种通过无线电波识别和追踪物体的技术。

它由一对射频设备组成，包括一个读取器（也称为扫描器或接收器）和一个标签（也称为传感器或标记）。

RFID技术利用无线电波将数据从标签传输到读取器，从而实现对物体的无接触识别。

2. RFID技术的原理RFID系统由两部分组成：读取器和标签。

标签通常由一个集成电路芯片和一个天线组成。

读取器通过发送无线电波信号，激活标签上的芯片。

标签接收到电波信号后，从芯片上读取存储的数据，并将其返回给读取器。

读取器接收到标签返回的数据后，可以进行进一步的处理和分析。

RFID技术可以分为两种类型：主动式和被动式。

主动式RFID标签具有内置电池，能够主动发送信号。

被动式RFID标签没有内置电池，需要通过读取器发送的电波信号来激活并传输数据。

3. RFID技术的应用3.1 仓储和物流管理RFID技术在仓储和物流管理中得到了广泛应用。

通过对每个物品添加RFID标签，仓储和物流公司可以轻松地追踪和管理库存。

RFID技术可以提高物流的准确性和效率，减少人为错误和物品丢失的风险。

3.2 零售业RFID技术在零售业中也有着重要的应用。

零售商可以在商品上添加RFID标签，以实时追踪库存并提高销售环节的效率。

此外，RFID技术还可以用于反盗窃和反诈骗，帮助零售商减少损失。

3.3 入场管理和门禁系统RFID技术可以用于入场管理和门禁系统。

通过将RFID标签嵌入门票或员工卡中，组织可以追踪人员进出门禁区域，并确保只有授权人员可以进入。

RFID门禁系统提供了一种安全、方便的身份验证方法。

3.4 物品跟踪与定位RFID技术在物品跟踪与定位方面也有广泛的应用。

通过在物品上添加RFID标签，可以确保物品的准确定位，实时追踪物品的位置和状态。

这对于物流、供应链和资产管理等行业非常有价值。

3.5 动物标识与管理RFID技术在动物标识与管理方面也有广泛应用。

RFID的工作原理以及有哪些应用1. RFID的工作原理RFID（Radio Frequency Identification）即射频识别技术，用于无线通信将数据从一个无线设备读取到另一个无线设备。

它由RFID标签（也称为传感器或标签）、RFID读写设备（也称为阅读器或写入器）和数据通信设备组成。

RFID工作原理如下：1.RFID标签：包含一个芯片和一个天线，用于存储和传输数据。

根据激活方式分为被动式标签和主动式标签。

被动式标签依赖于读写设备产生的电磁场来供电，而主动式标签则自身带有电池供电。

2.RFID读写设备：通过读取和写入RFID标签的数据来与标签进行通信。

它会发送无线电频率信号以激活被动式标签，并读取标签中存储的数据，并在需要时写入新的数据。

读写设备可以与计算机或其他数据处理设备连接，以实现对标签信息的管理和处理。

3.数据通信设备：用于将RFID读写设备读取的数据传输到其他系统或设备进行进一步处理或存储。

RFID工作流程如下：1.RFID读写设备发送电磁场信号。

2.被动式标签接收到信号，并从中提取能量供电。

3.标签通过天线发送响应信号，将存储的数据传输给读写设备。

4.读写设备接收并解码标签的响应信号，并将其传输到数据通信设备。

5.数据通信设备将RFID标签数据传输到其他系统或设备进行处理和存储。

2. RFID的应用RFID技术由于其非接触式、无线化、高效率、自动化等特点，在许多领域得到广泛应用。

以下是一些常见的RFID应用：1.物流和供应链管理：RFID可以用于物流和供应链管理，实现货物追踪、库存管理和物流流程的自动化。

通过将RFID标签与商品或货物绑定，可以实时跟踪货物的位置和状态，提高物流效率和准确性。

2.资产管理：RFID可用于资产跟踪和管理，例如企业内部设备和工具的管理、图书馆图书的管理等。

通过在资产上附加RFID标签，可以实时监测和定位资产，减少资产丢失和损坏。

3.门禁和出入管理：RFID可以用于门禁系统，例如公司或学校的门禁系统、停车场门禁系统等。

探究 RFID物联网技术在电力资产管理的应用摘要：RFID物联网技术具有识别范围广、识别速度快、安全性高、实用性强的优点，在电力资产管理的具体应用中可以将读卡器安装到固定的位置或者进出口的位置，还可以使用手持设备进行识别，通过RFID物联网技术的运用提高资产盘点的速度和电力资产的管理效果，及时提示设备故障和故障的位置，对电力资产进行多方位的管理。

关键词：RFID；物联网技术；电力资产管理前言：电力资产传统的管理方式无法对多个物体进行识别，盘点电力资产的过程非常复杂，电力资产管理往往要耗费大量的人力和时间，而且资产盘点的结果也不够准确，电力企业缺少规范的管理制度，需要加强RFID物联网技术的应用，利用RFID物联网技术对电力企业的设备和资产进行动态化的实时监管，全面提高电力资产管理的效率和效果。

1 RFID物联网技术的优点1.1具有极强的识别能力与传统的识别技术相比，RFID物联网技术在识别功能上具有非常大的优势。

传统的识别技术在识别物体的时候只可以识别出某个单独的物体，而且识别的设备还要距离物体非常近才能将物体识别出来，传统的识别技术在识别的数量范围、识别的空间距离和识别的速度等方面都存在很大的不足，这些制约因素同样限制了识别技术的应用。

而RFID技术有效解决了这些问题，在数量范围上能够对群体进行识别，可以在同一时间扫描数量众多的电力标签，极大提高了识别的范围和识别的速度。

RFID还能够在较远的距离进行识别，无需让设备和物体离得很近就能识别出具体的物体。

1.2提供安全保护应用FRFI技术能够对电力资产进行动态管理，利用RFID技术还可以保证电力资产信息数据的安全性。

企业的资产管理存在着大量分散的数据信息，需要提高信息的安全性和保密性，利用RFID技术建立安全保护机制，对电力资产信息数据进行安全保护。

同时还可以在电力资产数据的传输和存储期间使用RFID技术进行加密，在提高数据传输和识别速度的同时保证数据传输的安全性，避免数据被盗取或篡改。

压电发电的能量转换及存储技术研究随着人类对可再生能源的需求日益增长，能量转换和存储技术成为了当今研究的热点。

其中，压电发电技术作为一种将机械能转换为电能的独特方式，在能量转换及存储技术上具有重要的应用价值。

本文将阐述压电发电的基本原理、技术分类、优势以及未来应用前景，为相关领域的研究提供参考。

压电发电是指利用压电材料的逆压电效应将机械能转换为电能的过程。

逆压电效应是指压电材料在受到外部机械应力时，会产生电势差的现象。

与传统发电机相比，压电发电机的最大区别在于其不需要电磁感应原理，因此具有结构简单、体积小、重量轻等优点。

压电发电技术根据不同的应用场景，可分为薄膜压电发电、纤维压电发电和颗粒压电发电等。

薄膜压电发电：利用薄膜压电材料在受到应变时产生电势差的特性，将机械能转换为电能。

该技术适用于小型设备或低功耗应用场景。

纤维压电发电：利用纤维压电材料在受到轴向应力时产生电势差的特性，将机械能转换为电能。

该技术适用于结构较复杂或要求高度集成的应用场景。

颗粒压电发电：利用颗粒状压电材料在受到振动或冲击时产生电势差的特性，将机械能转换为电能。

该技术适用于环境恶劣或要求高稳定性的应用场景。

压电发电技术在能量转换及存储技术上具有以下优势：高效性：压电发电机的能量转换效率较高，可达到90%以上。

可靠性：由于没有使用电磁感应原理，压电发电机具有更高的可靠性，适用于各种恶劣环境。

灵活性：根据不同应用场景，可以选择不同类型的压电发电机，以满足各种需求。

环保性：压电发电过程中不产生污染，符合绿色能源的发展趋势。

不足之处在于，压电发电机的输出功率密度相对较低，需要进一步优化材料和结构设计以提高输出性能。

由于压电发电技术的独特优势，其具有广泛的应用前景。

以下是几个典型的应用领域：便携式设备：随着智能设备的普及，便携式设备对能源的需求不断增加。

压电发电机作为一种绿色、高效的能源转换方式，可为便携式设备提供持续的电能。

电动汽车：电动汽车的发展离不开高效、环保的能源系统。