出品 21ic中国电子网  hobbye501 网站：bbs.21ic.com 对于很多小伙伴来说，新建一个PCB工程那不是很简单的吗？一个PCB Project 加上SCH和PCB不就好了吗？错，那还不完整。 首先我们跟平时一样，打开软件，新建工程文件并添加原理图和PCB图。 这里要注意，新建的是项目工程，而不是单个PCB，我有时候也会搞错。 这时候会弹出窗，有特效需求的可以选择，没有的话无定义默认即可！  这样，一个工程文件就新建好了，如图： 这里，它是空洞的，没有灵魂，需要我们注入 这里标号的1,2,3,4,5,6,7,8最好是都添加。 前期可能开发的时候，只需要原理图和PCB图，也就是1,2。 中后期的话，后面的会很有用哦， 这里简单先介绍一下吧 1.原理图，顾名思义就是表示电路板上各器件之间连接原理的图表。在方案开发等正向研究中，原理图的作用是非常重要的，而对原理图的把关也关乎整个项目的质量甚至生命。 2.PCB图，就是我们最最重要的板子了。布局，走线，都是它，对，没错，都是它。算是整个工程的灵魂。 3.BOM，这个也很重要，尤其是采购元器件和贴片加工焊接的时候。采购**每次都要我更新BOM，不厌其烦的。 4.布局分布图，这个东西可能有些人不知道，它可是个好东西，它可以把图纸（2D，3D）的很多信息都导出来，方便我们查看和对接。我基本上用它做层压结构和布局分布。 5.元件封装库，就是原理图上使用的元件的原型库。 6.PCB封装库，就是PCB板子上芯片电阻电容的外型封装库。 这两个库也可以做出集成库，方便调用。我们可以自己做元件库或者把一些经常使用的添加到一起做封装库，很方便哦。一劳永逸。 7.CAM文件，一般都是输出文件，包括Gerber和NC Drill文件，主要用于PCB厂家的制板。 8.Outout文件管理，这个东西确实很好，可以把零散的文件，资料统筹在一起一个项目里，还是一个大神教给我的。 好了，工程建好了就是开发了，主要就是原理图的绘制，导入PCB，布局，走线，DRC，拼板，输出加工文件等等一些列操作。中间的操作步骤很多，也涉及到很多细节，这里不多做说明，我会另起一篇详细介绍的，这里，接下来就介绍下输出文档这块吧。 我是做了4个文件夹，分好类。 输出加工文件：Gerber, NC Drill, DRC  统筹在一个文件夹下，方便输出。 BOM，PCB，层压结构，布局分布统筹再一个文件夹下，方便查看。 这里再简单介绍下如何生成制造输出文件Gerber,  NC Drill,吧如图，   Gerber会有4个选择页，大部分默认即可，层设置这里说明一下，外型最好用机械层，避免不必要的麻烦。 NC Drill主要是钻孔，选好设置项默认即可。   详细的导出步骤就不多做说明了，都是很简单的操作。记得生产的文件压个压缩包，打包发给PCB厂家，就可以加工了。 下一篇会详细介绍原理图的绘制，导入PCB，布局，走线，DRC等等，敬请期待吧！ 免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！

二极管最重要的特性是单向导电性，利用这一特性可以设计很多好玩实用的电路，本文主要讲述限幅电路和钳位电路。 本文目录（点击查看大图） ▉ 正限幅电路 正半周时且Vin的电压大于等于0.7V时，二极管导通，Vout会被钳位在0.7V；在负半周和Vin电压小于0.7V时，二极管是截止状态，所以Vout=Vin，即Vout波形跟随Vin波形。 ▉ 负限幅电路 在正半周时，二极管截止，Vout=Vin，即波形跟随；在负半周Vin电压小于等于-0.7V时，二极管会导通，Vout电压会被钳位在-0.7V。 ▉ 双向限幅电路 双向限幅是结合了上面两个电路，用了两个二极管。正半周，通过D1将超出的部分钳位在0.7V，负半周通过D2将超出的部分钳位在-0.7V。 ▉ 正偏压限幅 为了产生不同的限幅电压，有时候会在电路中加入偏置电压Vbias，当Vin的电压大于等于Vbias+0.7V时，二极管导通，Vout被钳位。 ▉ 负偏压限幅 负偏压是一样的道理，Vin电压小于等于-0.7-Vbias时，二极管导通，Vout被钳位。 ▉ 双向偏压限幅 双向偏压限幅是两个二极管加两个偏置电压，正半周大于等于4.7V时，D1导通，超出部分被钳位在4.7V；负半周小于等于-6.7V时，D2导通，超出部分被钳位在-6.7V。 上面几种都是不含有电容的电路，主要是用来限幅。 下面几种是含有电容的二极管钳位电路，以下分析不考虑二极管的导通压降（即二极管正向导通相当于一根导线，反向截止断路），RC时间常数足够大，保证输出波形不失真。 ▉ 简单型正钳位电路 电路原理： 输入Vin在负半周时（Vin上负下正），二极管导通，电流如红色箭头所示，电容充电至+V（左负右正），Vout=0V； 输入Vin在正半周时（Vin上正下负），二极管截止，电流如蓝色箭头所示，Vout电压等于电容电压加上正半周电压，所以Vout=2V； ▉ 偏压型正钳位电路 偏压型钳位电路和限幅电路很类似，在电路中加入偏置电压来提高或者降低钳位值。 Figure a为正向偏压型，所加的偏压与二极管导通方向一致时，波形向上，即钳位值会提高V1。 Figure b为反向偏压型，所加的偏压与二极管导通方向相反时，波形向下，即钳位值会降低V1。 ▉ 简单型负钳位电路 电路原理： 输入Vin在正半周时（Vin上正下负），二极管导通，电流如红色箭头所示，电容两端压差充电至+V（左正右负），Vout=0V； 输入Vin在负半周时（Vin上负下正），二极管截止，电流如红色箭头所示，Vout电压等于负的（电容电压+负半周电压），即Vout=-2V； ▉ 偏压型负钳位电路 偏压型负钳位同偏压型正钳位类似，在电路中加入偏置电压来提高或者降低钳位值。 Figure C为反向偏压型，所加的偏压与二极管导通方向相反时，波形向上，即钳位值会提高V1。 Figure D为正向偏压型，所加的偏压与二极管导通方向相同时，波形向下，即钳位值会降低V1。 ▉ 常见的双向二极管钳位电路 在一些ADC检测电路中会用两个二极管进行钳位保护，原理很简单，0.7V为D1和D2的导通压降，Vin进来的电压大于等于Vmax时，D1导通，Vout会被钳位在Vmax；Vin小于等于Vmin时，Vout被钳位在Vmin，一般D2的正极接地。 今天的文章内容到这里就结束了，希望对你有帮助。 免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！

前几天人民日报刚刚批评互联网社区团购，紧接着又迅速出台“社区团购九不得新规”，对互联网社区团购提出了九点要求。 网友们纷纷竖起大拇指，干得漂亮！太棒了！反垄断反倾销，早就该出台了！有了这个政策，普通小商户都能活下去了，现在就看哪个平台会撞枪口了。 有人说，这个新规直击要害，不仅仅对社区团购有冲击，也会对其他电商活动产生大的影响。无论线上线下，都要为促进实体经济发展服务。 有人说，多希望其中有一条是不得996，不得pua，不得画饼……说这话的人应该是一个饱受摧残的程序员吧 还有人对新规提出意见，认为没体现任何处罚措施，如果只是指导性的意见，未必会有效果，落实到位才最重要。希望能建立起投诉机制，违法必究，有法必依，立案必究，如果公司违反规定就要狠狠地罚。 同时加强线上和线下的资质审核和对接，线下商铺的资质在线上也应该展出，形成电子版，让消费者看得见。 网友还说，新政干预力度不够，应该干脆禁止互联网巨头进社区。 有人觉得这个新政很讽刺，因为这本该是所有行业都遵守的，现在却要专门出台政策。而且监管机构根本跟不上互联网公司的节奏，也玩不过互联网公司的人。嗯……这个结论就有点太极端了，技术发展和政策规定有时确实存在不平衡，但不表示政策会永远落后于技术。 针对新政里的“不得低价倾销”，网友也有话说，有人觉得实际情况是拦不住的。 有人认为低价倾销对老百姓有好处，应该防止涨价，不然消费者就得多出钱了。 网友纷纷diss他们目光短浅，低价倾销形成恶意竞争，把线下的同行竞争对手全干倒，接下来形成垄断，就会哄抬价格，吃亏的还不是老百姓吗？ 最后一个问题，对搞社区团购的互联网公司而言，这个新规究竟好不好呢？许多网友认为出台新规是好事，不怕规定，就怕没有规定。看似是限制，其实是利好，没出台前外界各种预期政策打压，如今可以继续甩开膀子大干了。因为法无禁止皆可为，就是在这“九不得”之外的所有都可以做。 没有规矩不成方圆，无论如何有法可依总是好的。国家虽然希望互联网巨头能胸怀星辰大海，但也没有彻底堵死他们社区团购的路。 不是不让做，而是不让随意做。“九不得”新政划定的是不能做的范围，侧面也划定了可以做的范围。只要不影响正常市场秩序，不影响人民群众正常生活，不给社会经济发展造成隐患，那么互联网社区团购就是被允许的。这就是“戴着镣铐跳舞”的意思，可以跳舞，但要戴着镣铐，镣铐下的舞蹈未必不好，只是更规范、更整齐。 免责声明：本文内容由21ic获得授权后发布，版权归原作者所有，本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点，不代表本平台立场，如有问题，请联系我们，谢谢！

随着k8s 作为容器编排解决方案变得越来越流行，有些人开始拿 Docker 和 k8s进行对比，不禁问道：Docker 不香吗？ k8s 是kubernets的缩写，’8‘代表中间的八个字符。 其实 Docker 和 k8s 并非直接的竞争对手，它俩相互依存。Docker 是一个容器化平台，而 k8s 是 Docker 等容器平台的协调器。 容器化时代来了 虚拟化技术已经走过了三个时代，没有容器化技术的演进就不会有 Docker 技术的诞生。 虚拟化技术演进 （1）物理机时代：多个应用程序可能会跑在一台机器上。 物理机时代 （2）虚拟机时代：一台物理机器安装多个虚拟机（VM），一个虚拟机跑多个程序。 虚拟机时代 （3）容器化时代：一台物理机安装多个容器实例（container），一个容器跑多个程序。 容器化时代 容器化解决了软件开发过程中一个令人非常头疼的问题，用一段对话描述： 测试人员：你这个功能有问题。 开发人员：我本地是好的啊。 开发人员编写代码，在自己本地环境测试完成后，将代码部署到测试或生产环境中，经常会遇到各种各样的问题。明明本地完美运行的代码为什么部署后出现很多 bug，原因有很多：不同的操作系统、不同的依赖库等，总结一句话就是因为本地环境和远程环境不一致。 容器化技术正好解决了这一关键问题，它将软件程序和运行的基础环境分开。开发人员编码完成后将程序打包到一个容器镜像中，镜像中详细列出了所依赖的环境，在不同的容器中运行标准化的镜像，从根本上解决了环境不一致的问题。 容器化技术的尖刀武器 容器化技术的特点 可移植性：不依赖具体的操作系统或云平台，比如在阿里云或腾讯云直接随意迁移。 占地小：容器只需要其应用程序以及它需要运行的所有容器和库的依赖清单，不需要将所有的依赖库都打包在一起。 共享 bin 和 lib：不同的容器可以共享 bin 和 lib，进一步节省了空间。 Docker 横空出世 2010年一位年轻小伙子在美国旧金山成立了一家名叫【dotCloud】的公司， 开发了 Docker的核心技术，从此开启了容器技术的时代。 Docker原公司名 后面 dotCloud 公司将自己的容器技术进行了简化和标准化，取名为 Docker，就是大家熟悉的鲸鱼 logo。 Docker新logo 2013年dotCloud 公司宣布将 Docker 开源，随着越来越多的工程师发现了它的优点， Docker 的人气迅速攀升，成为当时最火爆的开源技术之一。 当前有30％以上的企业在其AWS环境中使用Docker，并且这个数字还在继续增长。 Docker使用率越来越高 Docker怎么用？ 其实大多数人谈论 Docker 时说的是 Docker Engine，这只是一个构建和运行的容器。 在运行容器前需要编写Docker File，通过 dockerFile 生成镜像，然后才能运行 Docker 容器。 Docker File 定义了运行镜像（image）所需的所有内容，包括操作系统和软件安装位置。一般情况下都不需要从头开始编写 Docker File，在 Docker Hub 中有来自世界各地的工程师编写好的镜像，你可以基于此修改。 编排系统的需求催生 k8s 尽管Docker为容器化的应用程序提供了开放标准，但随着容器越来越多出现了一系列新问题： 如何协调和调度这些容器？ 如何在升级应用程序时不会中断服务？ 如何监视应用程序的运行状况？ 如何批量重新启动容器里的程序？ 解决这些问题需要容器编排技术，可以将众多机器抽象，对外呈现出一台超大机器。现在业界比较流行的有：k8s、Mesos、Docker Swarm。 在业务发展初期只有几个微服务，这时用 Docker 就足够了，但随着业务规模逐渐扩大，容器越来越多，运维人员的工作越来越复杂，这个时候就需要编排系统解救opers。 应用程序的声明周期 一个成熟的容器编排系统需要具备以下能力： 处理大量的容器和用户 负载均衡 鉴权和安全性 管理服务通信 多平台部署 k8s与Docker Swarm江湖恩怨 k8s VS Docker Swarm 如果你非要拿 Docker 和 k8s 进行比较，其实你更应该拿 Docker Swarm 和 k8s…

国内半导体IDM龙头华润微于9月13日发布公告称，公司董事会同意将“8英寸高端传感器和功率半导体建设项目”（以下简称8英寸项目）达到预定可使用状态的时间延期至明年12月，在本次调整前，该项目达到预定可使用状态日期为不晚于2021年6月。 据了解，该项目是华润微主要的首发募投项目之一，若顺利投产对于公司8英寸线产能有一定幅度的提升。根据公司《科创板首次公开发行股票招股说明书》和《关于首次公开发行股票超额募集资金和行使超额配售选择权对应的募集资金用途的公告》披露的公司募集资金使用计划以及截至2021年6月30日的募集资金使用情况如下： 维科网获悉，华润微是中国本土领先的以IDM模式为主经营的半导体企业，同时也是中国最大的功率器件企业之一。在功率半导体领域，公司多项产品的性能、工艺居于国内领先地位。对于此次募投项目延期，华润微表示，结合目前公司募投项目的实际建设情况、投资进度，在募集资金投资用途不发生变更的情况下，公司拟对“8 英寸高端传感器和功率半导体建设项目”达到预定可使用状态的时间进行调整。 疫情管控、市场需求等叠加因素导致 关于募投项目延期的原因，华润微表示，针对“8 英寸高端传感器和功率半导体建设项目”，公司已于原计划时间内完成前期系列基础设施工程，并达到可使用状态，同时，公司已下达了设备采购订单，部分设备已安装调试完毕，已增加月产能约1万片。但受新冠肺炎疫情导致的停工停产，多国实行“封国”措施并管控进出口贸易活动，再加上半导体市场需求高涨等叠加因素导致晶圆制造产能紧张，设备交期普遍延长，进而对该项目具体工作的推进产生了一定的影响。 公司后续需根据设备到位情况按进度进行款项支付，因而其建设周期需相应进行延长。公司现拟将“8 英寸高端传感器和功率半导体建设项目”达到预定可使用状态的时间进行调整，由2021年6月延长至2022年12月，该募投项目的投资总额、实施主体和募集资金投资用途等均未发生变更。 在提及本次项目延期对公司影响方面，华润微表示，本次调整未改变募投项目的投资总额、实施主体和募集资金投资用途，不会对募投项目的实施造成实质性的影响，不存在变相改变募集资金投向和损害股东利益的情形，不会对公司当前和未来生产经营产生重大不利影响，符合公司长远发展的要求。 半年净利润增长194.43％ 根据华润微此前发布的年中报显示，报告期内，公司实现营业收入44.55亿元，较上年同期增长45.43％；实现利润总额11.26亿元，较上年同期增长143.76％；实现归属于母公司所有者的净利润10.68亿元， 较上年同期增长164.86％；报告期末公司总资产 213.99亿元，较期初增长29.43％；归属于母公司所有者权益为160.78亿元，较期初增长51.92％。 华润微表示，营业收入较上年同期增长的原因主要系市场景气度较高，公司接受的订单比较饱满，整体产能利用率较高，公司各事业群营业收入均有所增长；在公司整体毛利率方面较上年同期增长6.97个百分点，主要系因公司产能利用率和销售价格较同期有所提升，产品获利能力好于上年同期；在报告期内，公司研发费用2.83亿元，同比增长24.61％，公司新增境内专利申请123项，PCT国际专利申请14项，境外专利申请28项，公司新增获得授权专利83项。 在产能方面，此前华润微在无锡、重庆分别有1条8英寸线晶圆制造产线，产能分别为73万片/年、60万片/年，整体产能利用率较高。但在“缺芯荒”的背景下，8英寸项目无法按期达到可使用状态难免有些遗憾。

传闻许久的“百度、吉利联手造车”终于在今日尘埃落定！ 2021年1月11日，百度作为全球领先的人工智能平台型公司，宣布正式组建一家智能汽车公司，以整车制造商的身份进军汽车行业；吉利控股集团将成为新公司的战略合作伙伴。 据悉，新组建的百度汽车公司将面向乘用车市场，让用户购买到更极致的智能电动汽车。百度汽车公司将着眼于智能汽车的设计研发、生产制造、销售服务全产业链，传承百度强大的人工智能、互联网科技基因，利用Apollo领先的自动驾驶能力，发挥在汽车智能化领域长达8年的经验优势，重塑智能汽车产品形态，成为智能出行时代的变革者。 百度汽车公司独立于母公司体系，保持自主运营；同时，百度将人工智能、Apollo自动驾驶、小度车载、百度地图等核心技术全面赋能汽车公司，支持其快速成长。

2021年1月7日，中国北京——是德科技公司宣布与全球最大的移动运营商中国移动合作推进以太无损网络测试方案。是德科技是一家领先的技术公司，致力于帮助企业、服务提供商和政府客户加速创新，创造一个安全互联的世界。 以太无损网络(RoCE)是IBTA(InfiniBand Trade Association)定义的标准协议，支持通过以太网络更高效率地传输数据。此技术被广泛用于数据中心的数据传输，可以显著提高吞吐量并减少端到端时延。 是德科技与中国移动合作开发了一种新的测试方案，该解决方案可提高无损网络(RoCE)性能的测试效率和可靠性。 是德科技大中华区网络应用与安全事业部总经理修向鹏表示：“将是德科技的IxLoad软件与高性能DCS(Data Center Storage)测试单板相结合，创建精确且可重复的测试环境，从而显著提高测试执行效率以及结果的一致性和准确性。” 中国移动在有线和无线网络平台上使用是德科技的测试解决方案来加快网络服务部署，其中包括是德科技的5G测试解决方案，用于验证和优化5G NR设备、基站以及无线接入网络(RAN)、核心网和数据中心基础架构。 中国移动研究院测试中心杨海俊主任表示：“我们很高兴与是德科技合作以支持以太网发展。RoCE技术是数据中心、融合存储区域网络(SAN)和云计算的理想传输技术。是德科技的高性能RoCE测试方案使我们能够加速在全球数字经济中的创新。” 是德科技在2020年11月21日在广州举行的2020中国移动全球合作伙伴大会上与中国移动研究院(CMRI)联合发布了《统一的以太无损网络测试技术白皮书》和《以太无损网络测试方法学》。 白皮书详细介绍了新的RoCE测试方案如何基于是德科技的IxLoad软件以及DCS硬件，来改善统计指标和测试稳定性。是德科技RoCE测试方案已实现部分替代现有的服务器测试解决方案。

引 言 近年来，发正在各大高校的威胁学生权益的事故基本分为校园内的恶性人生侵害事件、踩踏事件、宿舍火灾事件等方面，客观反映出校园安全存在的问题。 校园出入。目前绝大多数的校园出入口以及寝室的门禁无论是人行入口还是机动车入口大多数仍采用人工管理方式， 无法及时对出入人员进行身份验证。虽然在个别公共场所如图书馆等地安装了应用无源 RFID 近距离射频识别技术（需要触碰）的自动识别系统，但由于人员流动量大、行进缓慢、持非本人卡等问题的限制，有些系统已被闲置。使得外来非法人员、可疑商贩可自由进入校园甚至学生寝室而不被发现。 校园内的视频监控。校园中很多主要 安全位置 的流动通道和重要公共场所出入口等位置的视频监控大多只能记录片面位置，存在监控死角，且过程中的画面无法实现动态捕捉，没有加入人脸识别等已经成熟的技术，因此无法提供全面的活动信息，无法实现自动异常筛选。此举大大降低了 视频监控 的准确性、及时性，只能在事故发生后进行手动回放操作，增加了监控人员的工作量及劳务开支。 险情预警。目前校园对于火灾预警的执行力度比较大， 尤其在教学楼，图书馆等公共场合随处可见火灾报警系统的触发器、防火卷帘等硬件设备，而寝室里违章用电的处罚力度也很大。这些手段都极大地避免了火险灾害造成的损失，但还没有形成完整的预警体系。视频监控、火险探测器、报警器人员疏散等没有实现一体化，相互之间无法智能联动，导致漏报、误报的问题得不到有效解决。 通过基于物联网的校园安防系统可以解决以下问题： 1火情自动报警 ； 2智能门禁； 3防盗系统自动报警。 1 系统网络构架 随着物联网技术的发展，学校的安防系统越来越趋于智能化、信息化、集成化。学校通过对学校宿舍、教学楼等建筑安装传感器、无线传输设备等来提高学校的安全系数，减少因安防不到位等原因造成的不必要的生命和财产损失。针对上述需求，基于物联网的校园安防系统可分为火情自动报警系统、防盗自动报警系统、智能门禁系统、视频监控系统。系统构成如图 1 所示。 各系统之间不能被单独分割出来，而单独工作的系统无法提供校园安防的各项功能。只有每个系统相互连接，建立一个完整的体系网络才能体现基于物联网的校园安防系统的真正价值。其网络设计如图 2 所示。 1.1 火情自动报警网络 通过 ZigBee 进行传感网络的搭建，收集温度、烟雾等数据，传输到ARM 端进行数据存储及分析，如果温度或烟雾浓度达到一定程度后，则控制楼宇总闸断电并报警提醒学生撤离。 1.2 智能门禁网络 通过 RFID 等技术，采集宿舍内人员的进出情况，上传 至数据库，以实时记录宿舍人员的变动。 1.3 防盗自动报警网络 将通过红外检测以及宿舍进出管理系统采集的宿舍内人 员情况数据传输到服务器端进行处理。控制非法人员进入， 最大限度保障宿舍的安全。 1.4 视频监控网络 通过“物联网”手段汇聚视频采集到的各种信息，并将 其上传至数据库，组成庞大的视频监控网络。 2 系统设计方案 2.1 火情自动报警系统 通过 MQ-2 气体传感器和温湿度传感器检测每个楼层各 位置的烟雾、温度等情况。再通过 ZigBee 终端节点传输至协 调器，由协调器通过串口传送至上位机。上位机再将数据记 录到数据库中，并实时检测数据是否异常，如有异常，则关闭 楼宇总闸并报警。 2.2 智能门禁系统 由于目前大多数采用无源 RFID近距离射频识别技术需要 刷卡 会产生诸多弊端，因此我们使用有源 RFID产品。该产品在原工作原理上进行（超高频 433 MHz，微波 2.45GHz和 5.8GHz）远距离自动识别。可以大大提高识别距离及人流行进速度。且在宽度较大的出入口将形成类似超市 防损门样式的无障碍通行门，将大股人流分为多个并肩跨度在 1～2 人的小股人流以分开探测。可以有效定位而不会影响学生的流动速度。且 合法通行 的概念也要转变，传统模式下的 合法通行 即身份验证合法后，通过短暂打开机械围栏让行人通过的方式虽然效率相比古老的人力核对信息要高很多，但是却算不上智能门禁！在新的思路下，我们仅关注所谓的“非法”， 就如超市“防损门”，即只在未消磁物品通过时才报警，正常 合法情况下不会启动报警机制。所以我们将大股人流化为小股 人流分开检测，并增添了红外线感应器，当感应器感应到人体 红外光谱的变化时，自动接通负载（即 RFID 射频识别），如 果合法则不采取任何措施，反之则启动报警机制。这样我们 重点关注的就是“非法”而并非每一位同学。 2.3 防盗系统自动报警 防盗系统从智能门禁系统中获取宿舍内的人员出入信息， 当宿舍内所有人员都已外出时，宿舍内就会运行基于红外的人 体检测模块，当有人员入侵时，自动报警并锁定门窗，以保证 宿舍内的财产安全。 2.4 智能监控系统 传统意义下的监控系统即在人为选取的重点检测位置（交 通要道，公共场合等）固定架设监控器，24 小时不间断录像 并在监控室采用人力方式监督。该模式不但消耗了大量人力 资源，还存在监控区域死角，及人为监督实时性不足，大多只 能事后调取等问题。 而智能监控系统采用图像处理、模式识 别和计算机视觉技术，通过在监控系统中增加智能视频分析 模块，借助计算机强大的数据处理能力过滤掉视频画面无用 或干扰信息，自动识别不同物体，凭借人脸识别等功能分析抽 取视频源中的关键信息，快速、准确的定位现场数据，判断监 控画面中出现的异常情况，并以最快和最佳的方式发出警报 或触发其它动作，从而有效进行事前预警，事中处理，事后及 时取证的全自动、全天候、实时监控的智能系统。 3 结 语 基于物联网的校园安防系统可以运用当下十分成熟的技 术，使校园安全监测变得更智能化，以最大限度减少校园危 险和突发事件的发生。

引 言 近年来，能源危机和环境污染的压力越来越大，太阳能作为一种清洁无污染，取之不尽、用之不竭的清洁能源，受到了大家的青睐。将太阳能作为电动车的能量来源可以实现 零排放 ，有助于保护环境。现在有很多机构和科研院所都在研究太阳能电动车，且清华大学、上海交大、德州学院等成功研制出了一些太阳能电动车 [1,2]，但这些车还未能大量进入普通百姓的生活。 太阳能的特点是分散性和时变性。在阳光最强时每平米的功率只有大约 1 kW。由于树荫、阴雨、夜晚等导致太阳能电池输出功率存在巨大变化。此外，现有太阳能电池板转换效率较低，大约为17%，即每平米太阳能电池板最多提供 170 W 功率。且蓄电池能量密度较低，现有铅酸电池的能量密度大约为 40 Wh/kg，一块 48V20AH 的蓄电池重量超过 20 kg。所有这些因素使得太阳能电动车的发展受到了很大限制，为此很多文献提出采用太阳能最大功率跟踪法来提高太阳能的充电效率[2-5]，同时也有文献对太阳能电动车的能量管理策略进行了研究，提出加入超级电容来辅助储能[6,7]，亦有文献提出建设大面积太阳能充电站为电动车充电[8]。这些文献都在理论上为太阳能电动车的研制提供了很好的方法，但却忽视了一般家庭用车 90% 以上的时间是停止的，太阳能的低效可以用停车时间来弥补，只要功率匹配、结构合理，就可以制作出有实用价值的太阳能电动车。 由于两轮电动车无法安装大面积太阳能电池板，本文对现有电动三轮车运行状况进行了测试，根据测试数据和车体尺寸加装了太阳能电池板，对其进行了长达一年的试用，证明其可以作为家庭近距离代步车使用。在此基础上，文中选择驱动后桥，设计了更为舒适的太阳能电动四轮车并进行了实验。两次实验结果可以为电动车生产企业提供新的设计思路，让太阳能电动车早日进入千家万户。 1 电动三轮车的选择与测试 目前市场上的电动三轮车种类很多，可选择范围广。选择时主要考虑方便在车上安装太阳能电池板支架，装好后既可用来接收光照，又可作为车辆的顶棚。此次试制采用一款国产老年电动三轮车，该车的整车尺寸为 2450 900 850（长 宽 高）；电机种类为无刷直流电机 ；电机功率为 350W；其最高车速为 30km/h；该车的蓄电池为 48V20Ah铅酸免维护电池 ；车的净质量为 120kg；载重量为 200kg；最大行驶距离为 40 km。 首先对电动车性能做充电测试，用原车配备的充电器对蓄电池充电，记录到最大充电电流为 2.66 A，充电 8 小时后进入涓流充电状态，此时可认为蓄电池充满，断开充电器，测得电压为 56 V。接着对电动车用电情况进行测试，车前后乘坐两人，前面的人负责驾驶，后面的人观察电压、电流以及里程并记录，测得启动电流为 12 A ；平路运行电流为 4~6 A ；平均车速为 20 km/h ； 在电池耗尽的情况下（4 ～6 A 电流，电池电压降到约42 V），发现该车的最大行驶距离约为 42 km。由于条件限制，测试只在平路进行，没有做上下坡测试（如果有坡路，行驶距离会减小），但在测试过程中做了频繁的加减速。 通过测试可以看出，这种小型电动三轮车不论是充电电流还是用电电流都很小，可以试验将其改造为以太阳能作为动力源的 太阳车 。 2 太阳能电动三轮车的设计与试制 在改装之前，先对实验数据进行简单计算。电动车平路行驶速度在 20 km/h 的情况下时，电流取平均值，电机平均功率约为： P=UI=48 5=240 W 可见电机是在轻载状态下运行。共行驶约 40 千米，用时小时，测试过程中车辆总耗电量约为： W1=PT=240 2=480 Wh=0.48 kWh 48 V 20 Ah 蓄电池总储能量理论计算为： W2=UIT=48 20 1=960 Wh=0.96 kWh 在测试过程中，蓄电池放电深度为： Dod= W1 /W2=0.48/0.96=50% 蓄电池储存的电能并未完全释放，属于中等深度放电， 这对蓄电池使用寿命有益。 2.1 太阳能板的选择与安装 目前市场上大量销售的太阳能电池板主要有柔性太阳能板，钢化玻璃太阳能板和薄膜太阳能板，柔性太阳能板将太阳能硅片固定到较薄的不锈钢或其他较软的基板上，将硅片电路连接后表面再覆盖一层透明树脂，封装好的组件可以弯曲一定的弧度，由于表面采用有机树脂，随时间推移透光性变差， 组件寿命较短，理论寿命只有 2 年。常见的太阳能电池板表面使用 3~4mm 的钢化玻璃和铝合金边框，正常使用寿命可达20 年，价格较便宜。薄膜太阳能电池板可折叠，易收纳，但目前价格较高。 此次试验的目的在于将太阳能电动车产品化，市场化。所以选用性价比较高的钢化玻璃太阳能电池板。就三轮车尺寸而言，应选择尽可能大的电池板，最终使用的电池板的开路电压为 17.8 V ；短路电流为 2.8 A ；最大功率为 50 W ；外形尺寸为1 065 350 35 ；重量为 4…

引 言 随着大学教育的普及，大学生的数量大大增加，同时因90后、95后受互联网等新媒体自由化思想的影响，大学普遍面临着到课率不高，逃课、缺课人数增加的困境，这是摆在教务管理人员面前的一道难题，抛开课堂互动性不高等问题， 签到系统的薄弱也是导致这种情况发生的原因之一，传统的签到无非是用纸签到或者点名，这两种方式无一例外的会占用同学、老师大量的时间。以200300人同时授课的校公共课为例，如果采用传统的点名方式，即使在学生能够完美配合老师的情况下，每个人仍需要10秒，即需要5分钟以上才能完成， 因此，在很多情况下，老师没有足够的时间点名，从而导致这些课变成了逃课、缺课的重灾区[1]。综上所述，一套行之有效的能够公平、高效地记录出勤情况的签到管理系统是大学普遍渴望配备的，通过新签到系统的使用，配合有力的奖惩措施， 能够在很大程度上减少逃课、缺课现象的发生，提升到课率。 1 功能分析 作为一款校园考勤系统，系统的典型用户有学生、授课教师和教务管理人员。对于学生，需要在上课前（或者下课后） 在签到机上签到；对于教师，需要能够很方便地查看某一天的考勤情况 ；对于教务人员，需要能够快捷的在所有考勤机上增加或删除一个学生的信息，并且在一个考勤机损坏的情况下，能够快速更换，并不影响其它考勤机的正常工作 [2]。 分析传统的指纹签到设备，我们发现，传统的指纹签到设备主要面向企业市场，强调打卡时间、排班、计时等企业管理所需要的功能，并且其考勤数据只记录在考勤机内，这意味着只能够单机考勤，对于几十名同学需要在课间 20 分钟内 1 能够快速签到，识别速度快，识别准确率高。 2 能够适应同一个学生不同时间在不同教室上课这一使用场景。 3 能够实现多机考勤，学校可在大教室里设置24个 4 能够在网页端查看实时的签到数据。 5 在考勤机发生损坏时，能够便捷替换。 2 硬件组成 硬件部分总体上分为考勤控制机和指纹识别终端两部分，考勤机采用基于ARM Cortex-A7 的树莓派，运行服务端程序，向下控制指纹识别终端，采集，存储数据，向上提供Web 管理接口。 2.1 基于树莓派的教室考勤控制机 鉴于需要存储指纹这种安全而敏感的信息，同时服务器不需要进行大规模的计算和存储，因此本地服务器采用处理器基于ARM Cortex-A7 的树莓派， 运行基于 Linux 的raspbain 操作系统[4]，并且安装MySQL 数据库服务和TCP 服务端。服务器接入学校局域网，可由学校网络中心统一维护， 学生指纹库和签到情况等存储在服务器数据库中，系统通过TCP 服务与上层软件通讯，被授权的教务管理人员能够随时查看服务器上记录的签到情况并修改服务器端学生的信息。同时树莓派通过nRF24L01+ 芯片与下位多个指纹录入与识别设备无线通讯，实时获取各机的签到数据并加以处理和整合。 nRF24L01是由NORDIC公司出品的工作在 2.42.5GHz 2.3 基于STM32的指纹识别终端 本系统采用的指纹录入比对设备是微雪UART Fingerprint Reader，这是一款专用于二次开发集成应用的新型指纹开发模块，具有高速度、识别快、高稳定性等特点。 微雪 UARTFingerprintReader模块以 STM32F205高速数字处理器为核心，结合商用指纹算法，高精度光学传感器， 同时具有指纹录入、图像处理、特征值提取、模板生成、模板储存、指纹比对和搜索等功能，在指纹采集方面，该模块采用高精度光路和成像元件，使用时只需要手指轻轻一点，就能快速识别[7]。在识别比对方面，该模块采用STM32F205高级数字处理芯片作为处理器，低功耗，快速稳定，可满足教学楼人流量大、单位时间签到需求人数高的要求。 2.4 12864液晶显示模块 签到机与用户的交互模块为一块 12864 液晶屏，待机时显示当天的日期，星期，时间，教室号等信息，当用户将手按上指纹模块时，激活指纹模块，同时在液晶屏上显示出对比结果，例如：识别成功，XXX，欢迎您 ，签到失败，请重试！ ， 未到考勤时间，禁止签到！ 之类的提示，方便用户使用。 3 软件系统设计 3.1 树莓派端的设计 树莓派端设计主要由Web 服务部分，数据库部分和无线传输服务部分组成。Web 服务部分通过服务器端运行的Web 服务，使教务管理人员能够便捷地通过 Web 浏览器管理，统计签到数据。数据库部分采用SQLlite 数据库存储同学们的各种信息，包括课程信息和指纹数据（或者指纹特征点数据） 等。无线传输模块通过使能树莓派系统自带的 SPI 总线，参考 nRF24L01+ 的参考手册配置无线模块的地址，实现 1 对多通讯，即一个树莓派控制机控制数个指纹录入比对设备。 3.2 指纹录入与识别设备的设计 指纹录入与识别设备也是主要由无线通讯模块、显示输出模块和指纹录入及识别模块组成，与上节中的无线传输服务部分类似，这里的无线通讯模块也采用nRF24L01+，通过STM32 使能自身的SPI 总线，参考 nRF24L01+ 参考手册，配 4 系统测试 为了检测该签到系统的可行性，对系统进行了指纹识别系统和树莓派控制系统的测试。我们以一个班级（33 人）为测试对象，采用一个控制机控制两个签到机，3 分钟内完成了签到过程，经检测，该系统达到了预期效果，系统的软件和硬件都运行正常，能够完成指纹注册、比对、删除等功能；同时能够完成服务器通过控制多个树莓派，进而调取并传送不同教室的数据库内容。系统稳定可靠，通过率高。 5 结 语 文章采用UART Fingerprint Reader 指纹识别模块和基于ARM Cortex-M3 处理器的 STM32 单片机以及基于ARM Cortex-A7 处理器的树莓派[9]，设计了一款指纹识别签到系统。该签到系统简单、实用、便携、识别精准，支持多机联合考勤。通过无线模块能够快速、稳定收发数据，并可实时传送到服务器，达到人员出席的考核。实验结果表明系统的硬件和软件都运行正常，达到了预期目标。此外，该指纹签到系统预留了I/O 扩展接口，并能够根据用户的需求将其不断完善，相信不久的将来，基于ARM 嵌入式微处理器的考勤控制管理系统将会有很好的前景。