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课程设计报告

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超低功耗加速度测量系统

目录

一、需求分析

二、MEMS国内外现状

三、电路图

四、PCB图

五、芯片介绍

摘要：随着MEMS技术的发展，惯性传感器件在过去的几年中成为最成功，应用最广泛的微机电系统器件之一，在一个系统内部，速度是无法测量的，但却可以测量其加速度。如果初速度已知，就可以通过积分计算出线速度，进而可以计算出直线位移。结合陀螺仪（用来测角速度），就可以对物体进行精确定位。根据这一原理，人们很早就利用加速度计和陀螺进行轮船，飞机和航天器的导航，近年来，人们又把这项技术用于汽车的自动驾驶和导弹的制导。汽车工业的迅速发展又给加速度计找到了新的应用领域，汽车的防撞气囊（Air Bag）就是利用加速度计来控制的。

作为最成熟的惯性传感器应用，现在的MEMS加速度计有非常高的集成度，即传感系统与接口线路集成在一个芯片上。本文将就微加速度计进行初步设计，并对其进行理论分析。

关键字：加速度测量系统 ADXL362 低功耗

MEMS需求分析：

（1）MEMS传感器在汽车产业中的应用

（2）MEMS 运动传感器在移动电话中的应用 （3）光标或游戏机控制

（4）导航

（5）磁盘驱动器保护

（6）MEMS加速度计在鼠标的应用

目前，利用3轴MEMS加速度计开发出的新型应用有：

带有运动检测和状态感知的手机以监视手机所在位置和被使用状况。这种传感器能够提供很多功能，例如更直观的用户界面和延长电池寿命的智能电源管理。

带有硬盘保护系统的笔记本计算机和媒体播放器。随着对便携式设备存储能力要求的增加，测量冲击和跌落事件有助于提高产品的鲁棒性。

可移动游戏机，通过改善当前游戏的界面和开发新的基于运动的游戏而提供更多的互动、直观和趣味的游戏体验。数码相机，通过检测位置、运动和振动而自动地帮助用户更好地拍照。

由于这些新型功能可以使产品更具特色，因而3轴MEMS加速度计也得到便携设备厂商的认同。在价格降低到可以接受的水平后，3轴MEMS加速度计将广泛应用于手机、媒体播放器、视频游戏机、照相机和计算机等产品上，有着巨大的市场潜力。

MEMS加速度计国内外现状：

微机电系统(MEMS)重大专项的定位是重点研究MEMS器件、集成系统、先进制造与测试技术及应用。“十五”期间，专项的工作重点是打基础，通过平台建设，掌握MEMS设计、制造、测试、工艺、装备与系统集成等方面的具有自主知识产权的关键技术，建立我国的MEMS研发体系和产业化基地，同时研究与开发具有创新性的器件与微系统。

目前，专项已突破了若干关键技术，加工能力和成品率得到很大的提高，为国内的MEMS研发提供了良好的服务和平台。围绕医疗、环境、石化等行业，开发出若干小批量、多品种、高质量MEMS器件及微系统。若干MEMS器件和微系统达到实用化水平，开始进入产业化阶段。MEMS加速度传感器、特种压力传感器、人体腔道诊疗微系统、微型血液（生化）检测微系统、气象检测微系统等MEMS器件和微系统取得可喜的进展，基本达到实用化阶段，并积极开展了多种方式的产业化工作。此外，在柔性传感器阵列、微型燃料电池、致冷器、透皮药物释放微系统等方面取得创新研究成果，为MEMS的可持续发展奠定了基础。

针对国际微纳技术发展趋势和我国未来的产业化前景，“十一五”将继续完善我国MEMS制造技术与研发体系，形成MEMS的自主开发与批量制造能力，部分MEMS器件与微系统实现产业化。围绕环境监测、医疗与健康、公共安全快速检测与预警等国家需要，研究开发有自主知识产权的微纳系统设计与制造核心技术、系统集成技术、关键装备和单元产品，提升我国微纳系统自主设计和微纳制造的核心竞争力，并在某些方面进入国际领先水平。

而国外MEMS的技术水平现在已经达到了生产和应用化的程度，大量的传感器公司都投入到MEMS传感器技术的开发和应用领域中（不限于MEMS加速度计），其发展水平的速度远远超乎我们的想象。

电路图：

VS端的0.1 μF陶瓷电容(CS)和VDD I/O端的0.1 μF陶瓷电容(CIO)应尽可能靠近ADXL362放置。建议对电源引脚充分去耦，使加速度计不受电源噪声影响。VS和VDD I/O建议使用不同的电源，从而将VS电源上的数字时钟噪声降至最低。

如果不可行，可能需要对电源进行额外滤波。如果需要进一步去耦，应与VS串联一个不大于100 的电阻或氧化铁磁珠。此外，将VS上的旁路电容增加到1 -F钽电容与0.1 -F陶瓷电容并联，也可以改善噪声。确保ADXL362地到电源地的连接具有低阻抗，因为通过传输的噪声具有与通过VS传输的噪声类似的效应。

ADXL362设计利用1.8 V到3.3 V的电源电压轨供电。如表1所

示，工作电压范围(VS)为1.6 V至3.5 V，此范围考虑了最高达电源电压±10%的不精确性和瞬变。器件工作时，只要断开ADXL362的电源或工作电压降至额定范围以下，电源(VS、VDD I/O和任何旁路电容)就必须完全放电后才能再施加。要使能电源放电，建议从微控制器GPIO为器件供电，将一个关断放电开关连接到电源，或者使用ADP160等具有关断放电特性的稳压器。

PCB图及总结： 在制PCB图过程中遇到了很多困难，所幸在网络和同学的帮助下成功完成，但还是不免有诸多缺失之处，望老师予以指出。

芯片介绍：

ADXL362是一款三轴、超低功耗加速度测量系统，能够测量动态加速度(由运动或冲击导致)和静态加速度(即重力)。传感器的移动元件为多晶硅表面微加工结构(也称为梁)，置于硅晶圆顶部。多晶硅弹簧悬挂于晶圆表面的结构之上，提供加速度力量阻力。结构偏转由差分电容进行测量。每个电容均由独立固定板和活动质量块连接板组成。任何加速度均会使梁偏转、差分电容失衡，从而使传感器输出的幅度与加速度成比例。 相敏解调用于确定加速度的幅度和极性。

工作模式：

ADXL362 的三种基本工作模式为待机、测量和唤醒。

待机模式将ADXL362置于待机模式可以暂停测量，并将功耗降至10nA。会保留所有待处理数据或中断，但不会处理新的信息。 ADXL362 以待机模式上电，上电时所有传感器功能均关闭。

测量模式是 ADXL362的正常工作模式。在此模式下，器件会持续读取加速度数据。采用2.0 V电源供电时，在输出数据速率高达400 Hz的整个范围内，该加速度计的功耗都低于3 μA 。在此模式下工作时，可以使用介绍的所有功能。作为超低功耗加速度计， ADXL362能够以12.5Hz(最小值)至400 Hz(最大值)的数据速率持续输出数据，同时功耗仍然低于3 μA。由于能够以所有数据速率针对其传感器的全部带宽持续采样，因此

ADXL362不会出现欠采样和混叠现象。

唤醒模式非常适合以极低功耗(电源电压为2.0 V时功耗为270 nA)简单地检测是否存在运动。唤醒模式在实施运动激活开关时尤其有用，可让系统的其余部分保持关断，直至检测到运动。在唤醒模式下，每秒只进行6次加速度测量，以确定是否存在运动，这样可将功耗降至非常低的水平。在唤醒模式下，除了活动定时器，可以使用加速度计的其它所有功能。可访问所有寄存器，也可从器件中获取实时数据。

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《MATLAB课程设计》报告DOC

《MATLAB课程设计》报告DOC

《MATLAB课程设计》报告

设计题目：基于MATLAB的语音信号采集与处理

学生姓名：

学生学号： ********

专业班级： 光信息科学与技术

答辩时间： 2013年12月

指导教师： 冯明库

广东技术师范学院

电子与信息学院

一、设计目的及意义

1. MATLAB软件功能简介

MATLAB的名称源自Matrix Laboratory,1984年由美国Mathworks公司推向市场。它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛的应用于科学计算、控制系统和信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。

MATLAB软件包括五大通用功能，数值计算功能（Nemeric）、符号运算功能（Symbolic）、数据可视化功能（Graphic）、数字图形文字统一处理功能（Notebook）和建模仿真可视化功能（Simulink）。其中，符号运算功能的实现是通过请求MAPLE内核计算并将结果返回到MATLAB命令窗口。该软件有三大特点，一是功能强大；二是界面友善、语言自然；三是开放性强。目前，Mathworks公司已推出30多个应用工具箱。MATLAB在线性代数、矩阵分析、数值及优化、数值统计和随机信号分析、电路与系统、系统动力学、次那好和图像处理、控制理论分析和系统设计、过程控制、建模和仿真、通信系统以及财政金融等众多领域的理论研究和工程设计中得到了广泛应用。

MATLAB在信号与系统中的应用主要包括符号运算和数值计算仿真分析。由于信号与系统课程的许多内容都是基于公式演算，而MATLAB借助符号数学工具箱提供的符号运算功能，能基本满足信号与系统课程的需求。例如解微分方程、傅里叶正反变换、拉普拉斯正反变换和z正反变换等。MATLAB在信号与系统中的另一主要应用是数值计算与仿真分析，主要包括函数波形绘制、函数运算、冲击响应与阶跃响应仿真分析、信号的时域分析、信号的频谱分析、系统的S域分析和零极点图绘制等内容。数值计算仿真分析可以帮助学生更深入地理解理论知识，并为将来使用MATLAB进行信号处理领域的各种分析和实际应用打下基础。

学生选课信息系统数据库课程设计报告(1)

学生选课信息系统数据库课程设计报告(1)

学生选课信息系统数据库课程设计报告(1)

学生选课信息系统数据库课程设计报告

一、设计背景

学生选课是高校本科教育的重要环节之一，选课过程需要学生、教师和管理员之间的良好合作。为了方便学生选课，提高教学质量，开发一个适合本校实际需求的学生选课信息系统是非常有必要的。

二、系统需求

1. 前台系统

学生登录系统后可以进行选课、退课和查询课程信息等操作。系统提供课程介绍和授课教师信息，方便学生选择。

2. 后台系统

管理员需要对系统的课程信息、学生选课信息进行管理，包括添加、删除、修改课程信息，管理选课限制，查询学生选课情况等。

3. 数据库设计

系统需要设计数据库，存储学生、教师和课程信息，以及学生选课信息的记录。

三、系统功能

1. 学生功能

（1）学生登录系统进行选课、退课操作。

（2）学生可以查看选课情况、课程信息和授课教师信息。

2. 教师功能

（1）教师登录系统可以查看自己的授课情况和课程信息。

（2）教师可以对自己的课程信息进行修改。

3. 管理员功能

（1）管理员登录系统可以添加、删除、修改课程信息。

（2）管理员可以设置课程选课限制，管理学生选课情况和课程信息。

四、系统实现

1. 前台系统使用HTML、CSS、JavaScript等技术进行开发，实现学生、教师等用户操作界面。

2. 后台系统使用PHP或Java等技术进行开发，实现管理员对系统各个功能的管理操作。

3. 数据库使用MySQL或Oracle等关系型数据库进行设计，存储学生、教师和课程信息、学生选课记录等。

五、系统优化

为了提高系统的性能和可用性，需要对系统进行优化，包括：

1. 对数据库进行索引优化，提高查询速度。

2. 在前台系统中进行数据缓存，减少对后台系统的请求次数，提高系统响应速度。

3. 对系统进行安全性优化，防止非法入侵和数据泄漏。

六、系统测试

在开发完成后，需要进行系统测试，包括功能测试和性能测试。针对测试中发现的问题和缺陷，进行修复和优化，最终达到高质量的系统交付效果。

简易课程设计报告

简易课程设计报告

简易课程设计报告

一、教学目标

本课程的教学目标是使学生掌握XX学科的基本概念、基本原理和基本方法，培养学生解决实际问题的能力和创新精神。通过本课程的学习，学生应达到以下具体目标：

1. 掌握XX学科的基本概念、基本原理和基本方法。

2. 了解XX学科的发展趋势和应用领域。

3. 能够运用XX学科的基本原理和方法分析解决问题。

4. 能够独立完成XX学科的实验操作。

情感态度价值观目标：

1. 培养对XX学科的兴趣和好奇心，激发学习热情。

2. 培养创新精神，敢于挑战权威，勇于探索未知。

二、教学内容

根据课程目标，本课程的教学内容主要包括以下几个部分：

1. XX学科的基本概念和基本原理。

2. XX学科的基本方法及其应用。

3. XX学科的发展趋势和应用领域。

4. XX学科的实验技术和方法。

第一章：XX学科的基本概念和基本原理

1.1 XX学科的定义和发展历程

1.2 XX学科的基本原理

1.3 XX学科的基本方法

第二章：XX学科的基本方法及其应用

2.1 XX方法的原理和操作步骤

2.2 XX方法在实际问题中的应用案例

第三章：XX学科的发展趋势和应用领域 3.1 XX学科的国内外研究现状

3.2 XX学科的应用领域及前景

第四章：XX学科的实验技术和方法

4.1 XX实验设备及操作

4.2 XX实验方案的设计与实施

三、教学方法

为了实现课程目标，我们将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。通过多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性，提高学生的综合素质。

1. 讲授法：用于传授基本概念、基本原理和基本方法。

2. 讨论法：用于探讨问题、分析问题和解决问题。

3. 案例分析法：用于分析实际案例，培养学生解决实际问题的能力。

4. 实验法：用于验证基本原理，培养学生的实验技能。

四、教学资源

为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：

1. 教材：XX学科教程，用于引导学生系统地学习。

javaweb课程设计报告

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1. 简介：

本文主要是对于Java Web课程设计的报告，这是一项对于Java Web开发能力的考核，也是对于学生们在本门课程的学习成果的一次检验。

2. 课程设计目标：

本次课程设计是为了让学生们掌握Java Web开发的技术和能力，主要目标是：(1) 实现一个完整的Java Web应用程序，包括前端界面和后端的数据处理;(2) 学生们需要有自己的想象力和创造力，完成课程设计要求的同时，也应该将自己的创意和设计融入其中;(3) 学生们应该掌握Java Web相关技术的基本知识，比如Servlet、JSP、JDBC、Tomcat等;(4) 培养学生的学习能力和项目管理能力。

3. 系统设计：

(1)功能模块设计：根据需求设计功能模块，包括用户管理、订单管理、商品管理等。

(2)数据库设计：设计合理的数据库结构，包括数据表的设计、索引的设计等。

(3)页面设计：根据需求设计好看的、易用的页面，包括前端和后端页面。

(4)逻辑设计：编写合理的逻辑代码，包括业务逻辑和程序逻辑。

(5)安全设计：设计安全的程序架构，包括输入校验、权限管理等。

4. 技术选型：

(1)前端框架选择：Bootstrap、jQuery等。

(2)后端框架选择：Spring、Struts等。

(3)数据库选择：MySQL等。 (4)服务器选择：Tomcat等。

5. 实现：

(1)代码编写：根据设计，开始编写代码。

(2)功能集成：将各个模块整合到一起，形成一个完整的系统。

(3)测试调试：进行单元测试、集成测试、系统测试和压力测试，保证系统的正常运行。

6. 课程设计总结：

通过本次课程设计，学生们不仅能够掌握Java Web相关技术，还能够提高自己的编程能力和项目管理能力，同时也能够在未来的工作中为企业提供更好的服务和产品，在实际项目中得到更多的成功和荣誉。

7. 难点和解决方案：

在实现Java Web系统的过程中，会遇到一些技术难点，如并发处理、数据安全、性能优化等等。解决这些问题可以采用以下方案：