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發(fā)布時(shí)間:2023-08-20 01:50:36
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隨著社會(huì)的高速發(fā)展,火災(zāi)對人類的生產(chǎn)生活造成了極大的損失。煙霧傳感器是用來檢測環(huán)境中煙霧的濃度,以便人們及早的發(fā)現(xiàn)事故隱患,采取有效措施,避免事故發(fā)生,確保工作生產(chǎn)和人們的生活安全。 武漢瑞納捷推出的RJM8L151系列低功耗MCU,在煙霧報(bào)警器上得到廣泛應(yīng)用,相較于其它品牌的單片機(jī)有如下特點(diǎn): ■高性能8位80C51 內(nèi)核 支持51指令集,緊湊指令澤碼器和指令執(zhí)行機(jī),8位ALU (加法、減法、邏輯運(yùn)算和位操作),支持16*16bit乘法運(yùn)算32/16bit除法運(yùn) 算和16/16bit除法運(yùn)算,CPU時(shí)鐘源可由軟件配置為內(nèi)部時(shí)鐘,主頻為32MHZ,可進(jìn)行2/4/32 分頻,系統(tǒng)默認(rèn)工作頻率16M;

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RJM8L151有4個(gè)時(shí)鐘源:內(nèi)部高速時(shí)鐘、內(nèi)部低速時(shí)鐘、外部高速時(shí)鐘和外部低速時(shí)鐘。RJM8L151的時(shí)鐘控制模塊將這幾個(gè)時(shí)鐘源通過靈活的配置分頻實(shí)現(xiàn)不同的功耗和性能需求。輔助系統(tǒng)時(shí)鐘可以使用內(nèi)部低速時(shí)鐘或外部低速時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)低功耗的要求,主系統(tǒng)時(shí)鐘提供給RJM8L151的CPU,子系統(tǒng)時(shí)鐘為外設(shè)提供給時(shí)鐘源。多樣的時(shí)鐘資源可以降低系統(tǒng)消耗,輔助系統(tǒng)時(shí)鐘在保持低功耗的同時(shí)也可以接受外部中斷,響應(yīng)外部環(huán)境的變化。使用內(nèi)部高速RC振蕩器作為主系統(tǒng)時(shí)鐘,不僅可以省去一個(gè)外部的高速晶振,同時(shí)可以快速喚醒MCU來降低功耗。 模擬電路方面,RJM8L151有7通道12位逐次逼近型ADC,采樣轉(zhuǎn)換速率高達(dá)1MSPS,支持外部參考電壓輸入。 RJM8L151設(shè)計(jì)了豐富的定時(shí)模塊,包括2個(gè)16位基本定時(shí)器,1個(gè)16位通用定時(shí)器支持輸入捕獲/輸出比較/PWM輸出功能。2個(gè)16位高級(jí)定時(shí)器除了支持輸入捕獲/輸出比較/PWM輸出功能,還支持12對互補(bǔ)PWM輸出。1個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC模塊,產(chǎn)生年、月、日、時(shí)、分、秒,并有自動(dòng)閏年補(bǔ)償功能,采用外部32.768kHz晶振提供時(shí)鐘可使計(jì)時(shí)誤差更小。RJM8L151內(nèi)嵌15位窗口看門狗定時(shí)器,采用系統(tǒng)時(shí)鐘計(jì)時(shí),溢出時(shí)可產(chǎn)生中斷或復(fù)位信號(hào),待機(jī)模式下停止計(jì)數(shù)。

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模擬信號(hào)處理單元完成對光電二級(jí)管采集信號(hào)的處理,包括信號(hào)轉(zhuǎn)換、采樣保持、放大、濾波和補(bǔ)償?shù)裙δ?。由于光電二極管輸出的信號(hào)是電流信號(hào),先要轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)才能被后續(xù)電路處理。而且光電二極管工作在反向偏置狀態(tài),其結(jié)電阻較大,輸出電流較小。所有要選用輸入阻抗較高的運(yùn)算放大器做為I/V轉(zhuǎn)換的TIA。 電流-電壓變換電路輸出的是兩種光分時(shí)復(fù)用的信號(hào),要將兩種光的信號(hào)分離就要用兩路獨(dú)立的采樣保持電路,用RJM8L151的GPIO來控制和切換兩路采樣保持電路,并且要與LED驅(qū)動(dòng)脈沖的控制脈沖同步。 由于分離出來的交流信號(hào)非常微弱,為了消除直流分量和高頻干擾,電路中采用帶通濾波器處理紅光和紅外信號(hào)。帶通濾波器由高通和低通兩部分組成,其中高通部分采用RC濾波網(wǎng)絡(luò)來濾除直流分量,其截至頻率設(shè)置為0.23Hz。低通部分采用二階低通濾波電路,其截至頻率為0.48Hz。

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一系列國密算法中每個(gè)算法都有其獨(dú)特的用途,有些用于大量數(shù)據(jù)的加解密,有些用于身份的認(rèn)證,有些用于防止數(shù)據(jù)被篡改。這些算法的安全性經(jīng)過大量的論證,并基于現(xiàn)代密碼學(xué)的原理,逐步公開算法的具體實(shí)現(xiàn),任何單位和個(gè)人都可以使用國密算法來保護(hù)自己的信息安全,其中應(yīng)用多廣的是SM2、SM3、SM4算法。 SM2算法是一種基于橢圓曲線的非對稱密碼算法,即使用私鑰加密后的密文只能用對應(yīng)公鑰進(jìn)行解密,反之使用公鑰加密的密文也只能用對應(yīng)的私鑰進(jìn)行解密。通過對私鑰進(jìn)行橢圓曲線運(yùn)算可以生成公鑰,而由于橢圓曲線的特點(diǎn),知道公鑰卻很難反推出私鑰,這就決定了SM2算法的安全性。SM2算法常見的應(yīng)用是進(jìn)行身份認(rèn)證,也就是我們熟知的數(shù)字簽名與驗(yàn)簽,通過私鑰的私密性來實(shí)現(xiàn)身份的性和合法性。