基于归一化模板匹配算法的动作电位检测IC

针对多通道神经元动作电位(AP)信号采集硬件系统中,前端采集IC因电极阻抗、应用环境、系统功耗以及系统面积等因素而导致原始信号信噪比较低的问题,设计一种基于归一化模板匹配算法的AP信号检测IC。该检测IC基于模板匹配算法,并引入信号归一化以去除冗余信息。为确保芯片的实时性并降低功耗,芯片整体采用三级流水线结构,各个模块间插入门控时钟,同时可通过SPI总线配置更新其工作状态。在SMIC 180 nm数字工艺下,裸片面积为0.98 mm^(2),配置模板信息时功耗为701μW,完全工作时功耗为8.07 mW,且采用QFN48封装形式。测试结果表明,所设计的AP信号检测IC具有较好的抗噪性能,可用于信噪比较低的环境来降低信号传输带宽,即使在-10 dB信噪比环境下,评价模型综合性能的F1-Score仍可达到94.65%。

基于纸基微流控芯片的防伪无废弃包装

目的在当今环保意识不断增强的背景下,纸基微流控技术以其低成本、可降解的特点,逐渐成为包装行业的研究热点。本研究旨在设计一种基于纸基微流控芯片的多功能包装,通过碳点的特异性荧光响应实现防伪功能,并结合导电油墨器件添加趣味教学功能,以满足现代环境的无废弃包装要求。方法通过丝网印刷的方法,构建荧光传感与导电油墨器件一体化的纸基微流控芯片,粘贴在传统纸质包装的内表面制备具有防伪功能的无废弃包装。结果经测试,该包装可以通过碳点材料的荧光与猝灭鉴别产品真伪,并在滴入导电油墨后通过发光器件起到趣味教学的作用。结论将纸基微流控芯片与纸质包装相结合,为产品防伪与包装可持续应用提供了一种可行的方法。

基于51单片机的智能拐杖系统的设计

老人独立外出时会遇到各种情况,如重心不稳导致摔倒,智能拐杖有传统拐杖防滑、支撑以控制身体重心和减少体力消耗的作用。因此,利用现代已有技术,研究出一种基于51单片机的智能拐杖系统,通过软硬件结合,实现障碍物避障、语音与发光提示、角度测量防摔以及音乐播放,以帮助老人解决出行时遇到的问题。拐杖可以伸缩以在不用时节省空间。测试表明,智能拐杖的系统简单、操作难度低、成本低,具有一定的出行辅助价值和经济价值。

新型MEMS仿生声敏感芯片设计与晶圆级测试

面向生产线设备智能故障诊断与维护预测对低频、低成本麦克风的应用需求,针对现有微机电系统(MEMS)声传感器低频响应差、高频资源浪费和精密测量驻极体麦克风成本高的问题,通过分析奥米亚寄生蝇的听觉器官的工作原理,提出了一种具有抗振动干扰功能的单支点差分结构MEMS仿生麦克风芯片,制定了晶圆级封装加工流程。建立了有限元仿真模型,仿真分析结果表明:设计的MEMS仿生麦克风芯片的一阶谐振频率为3.92 kHz,可以满足低频声波探测的应用需求。声波灵敏度为3.04 fF/Pa,振动灵敏度为2.1×10^(-4)fF/gn,可以实现抗振动干扰的目的。在6 in MEMS加工平台上完成了6 in晶圆的加工与晶圆测试。测试结果表明,所设计加工的MEMS仿生声敏感芯片电容的一致性比较好。

智能电能表中的防窃电技术应用

阐述智能电能表中的防窃电技术特点,分析智能电能表防窃电技术中的问题,包括防窃电装置的安装、电能计量芯片设计缺陷、防窃电检测设备中的技术措施,探讨相应的优化策略。

基于PSD的水利工程变形监测系统设计及室内检验

为高精度实现水利工程变形测量,设计一套基于PSD的变形监测系统。将激光器安装在水利工程易出现变形的位置上,通过实时观察照射在PSD表面的光斑位置变化,测出水利工程水平和竖直方向的微位移。对PSD输出的信号进行处理,利用单片机对转换后的4路信号进行位置计算,并用遗传算法与LM-BP神经网络法相结合的模型对PSD进行非线性校正,将位置结果显示在数码管和系统界面上。监测系统在模拟水利工程环境的室内已检验设计功能,同时PSD作为新型传感器,分辨力高,信号处理简单,可代替其他监测设备广泛用于水利工程的变形监测。

1550 nm波段外腔窄线宽激光器增益芯片

针对外腔窄线宽激光器应用设计了一款半导体增益芯片,分析了斜率效率和增益谱特性,由于封装后增益峰红移会造成器件输出功率下降,指出设计中芯片的增益峰需偏离激光器激射波长。通过优化量子阱结构及材料应力,提高了芯片的斜率效率。为了降低芯片自身法布里-珀罗(FP)腔谐振效应,采用弯曲波导配合磁控溅射四层增透膜工艺,使芯片出光端面的有效反射率明显降低,提高了窄线宽激光器输出波长的稳定性。所设计芯片采用1%压应变量子阱材料,量子阱厚度为7.5 nm,量子阱数量为3个,芯片波导与解理面法线呈6°夹角。通过半导体流片工艺完成掩埋结芯片制作,并进行窄线宽激光器封装及测试,实现了1550 nm波段高效稳定的窄线宽激光输出。

基于SPR技术的抗CD80生物技术药物结合活性方法的建立

目的基于表面等离子共振(SPR)技术建立抗CD80生物技术药物结合活性方法,并进行方法学验证和样品测定。方法通过优化试验条件建立合适的结合活性方法,并选择合适的数据分析模型后对建立的方法进行方法学验证。结果通过对各种条件进行筛选及耐用性考察,确定了方法的试验参数:配体固定条件为pH 5.0的醋酸盐缓冲液,固定量为400~5000 RU,结合和解离速率为10~50μL·min^(-1),芯片的再生条件为pH 4.0的枸橼酸缓冲液(10 mmol·L^(-1)枸橼酸钠,100 mmol·L^(-1)NaCl),响应参数为稳态相对响应值(在进样结束后10 s范围内窗口的平均响应值),数据模型为四参数模型。根据以上参数建立了基于SPR技术抗CD80生物技术药物结合活性方法。验证结果如下:线性回归方程的决定系数为0.9994;每个效价水平相对效价测定值的相对偏倚平均值为-0.66%~0.64%,线性回归方程的斜率为0.9867;每个效价水平6次独立测试结果的几何变异系数为0.7%~1.5%,范围为64%~156%。各项验证指标均满足相关验证要求,专属性结果也较好。将建立的结合活性方法应用于抗CD80生物技术药物,测得结合活性相对效价为100%。结论本研究通过优化试验条件建立了基于SPR技术的抗CD80生物技术药物结合活性方法,该方法专属性强、重复性好、准确度高。

智能传感器下的防近视眼镜设计

在日常生活中,导致人们近视最主要的原因为错误用眼和长期近距离用眼等行为。这些错误的用眼方式在生活中很常见。文章设计的这款基于传感器的智能防近视眼镜能有效缓解因不良用眼习惯而导致的近视度数的增加,预防近视。该装置以使用者佩戴的普通眼镜为载体,眼镜框中内置智能传感器、微型振子、LED发光二极管、电路检测模块等相关元器件。当与学习设备距离过近或处于较暗环境下时,设备会发出报警以提醒使用者。

单片机控制系统的抗干扰措施研究

文章从单片机控制系统的干扰性因素进行分析,展开对提高单片机控制系统抗干扰性能的措施的讨论,提出完善抗干扰方案、提升硬件抗干扰性能、提高软件抗干扰性能的建议措施,达到了增强单片机控制系统的抗干扰性能的效果,为单片机控制系统安全稳定的运行夯实了基础。

单片机PLC控制系统抗干扰能力途径研究

PLC控制具备稳定性、技术性、控制性强等优势,使其被广泛应用于各个领域。此系统已成为单片机主要构成部分之一,单片机运行期间,需要通过PLC控制系统的编程接口完成通信,用户界面能实时显示PLC控制系统的工艺参数和运行状态。但在实际运用阶段存在干扰因素,应根据干扰因素形成原因,采取有效的抗干扰策略,提升PLC控制系统的抗干扰效果,确保其稳定运行。

纳米材料在汽车涂料中的应用进展

详细介绍了纳米材料在汽车涂料的抗石击、耐磨、随角异同色、隔热、抗菌除臭等方面优异的表现,对其作用机理做了详细的阐述。同时,重点介绍了国内外纳米汽车涂料研发的最新进展。

纳米材料在汽车涂料中的应用研究进展

详细介绍了纳米材料在汽车涂料的抗石击、耐磨、随角异同色、隔热、抗菌除臭等方面的优异表现,对其作用机理进行了详细的阐述,同时,重点介绍了国内外纳米汽车涂料研发的最新进展。

基于区块链技术的防伪系统的设计与实现

随着国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高,假冒伪劣产品日益增多,给市场经济造成很大的破坏,并影响着国民诚信素质,为了解决这个问题,防伪技术得到了广泛关注.作为目前使用最广泛的防伪手段,二维码制作简单,极易伪造,并不能提供不可伪造性.为了促进市场经济的健康发展,亟待一种有效的防伪技术来阻止目前的破坏行为.区块链技术具有去中心化、开放、自治、匿名和不可篡改等特性,这用来做产品防伪具有天然优势.同时,IC卡芯片具有存储量大、安全性高、使用方便等特性.本文将区块链技术和IC卡芯片相结合,设计了一种安全的防伪系统,并给出了具体实现细节.实现结果表明:由于区块链技术和IC卡芯片的高安全性,该系统具有极高的不可伪造性质,且成本低廉、易于实施,具备相当不错的竞争力.在目前区块链实际落地的应用相对较少的情况下,此系统作为一个已经实现的比较完善的系统,对于目前的区块链落地以及防伪市场给出了一个技术参考.

RSA密码算法的功耗轨迹分析及其防御措施

针对RSA密码算法的电路,提出了一种新的功耗分析攻击方法———功耗轨迹分析.该方法的基本特点是通过处理电路的功率信号,从信号的轨迹图形中获取RSA算法的敏感信息(如密钥),因此,功耗轨迹分析能够有效地攻击现有的多种形式的RSA实现方案.同时还探讨了RSA密码电路防御攻击的措施:直接在算法中添加冗余的伪操作能够抵御功耗轨迹分析攻击,但是这会导致电路功耗增大和速度降低.进而还提出了一种将RSA算法中的伪操作随机化的新方法.该方法能够在保证电路安全性的同时又节省电路功耗和运算时间.

新癀片调节抗炎镇痛相关基因的初步研究

目的利用基因芯片技术分析新癀片的抗炎镇痛作用机制,在基因水平上寻找药物作用的靶点通路。方法选用SD雄性大鼠,随机分为对照,模型,吲哚美辛,新癀片高、中、低剂量组。除对照组外,在大鼠右后足垫部皮下注射角叉菜胶浆致炎造模。测定致炎前后踝关节处肿胀度,测定鼠足自照射至出现抬足动作的时间,随后剖杀大鼠取肝脏,进行基因组学研究。结果 1新癀片能明显抑制角叉菜胶引起的大鼠足肿,显著延长光热刺激导致的大鼠抬足反应潜伏期,表明新癀片有显著的抗炎镇痛作用;2基因芯片结果显示,新癀片能够显著上调P2rx5、Npy2r等基因;显著下调Hspa14、Il15、Myd88、Kng1//Kng1l1、Nfkbiz、Rasa1、Ubd等基因。结论新癀片主要通过抑制NF-κB通路的激活发挥抗炎镇痛作用:下调髓样分化因子88(My D88)和IκBζ的基因表达抑制泛素D(Ubd)的基因表达;对热休克蛋白14(Hspa14)的基因表达下调等;这些因素均会使NF-κB的激活受到抑制。新癀片能够明显拮抗谷氨酰胺酶(Gls)和激肽原1(Kng1///Kng1l1),进一步发挥镇痛抗炎作用。与吲哚美辛比较,新癀片影响的基因靶点更多。

基于GSM短消息的家庭防盗报警系统设计

通过对防盗报警系统需求的分析,提出了一种利用GSM网络传递警情的家庭防盗报警系统设计。给出了短信防盗报警系统的软硬件设计和工作过程,并着重论述了AVR单片机与GSM模块通信过程,以及此过程使用的AT指令和PDU编码的编程实现。实验验证本系统运行稳定,可以实现警情的实时传送,在无人看管的环境下保障物品的安全。

微型计算机系统抗干扰技术

介绍了微型计算机系统中硬件抗干扰和软件抗干扰2类抗干扰技术的基本概念;针对不同的干扰因素,详细介绍了微型计算机硬件抗干扰技术的分类与应用,并从单片机应用角度讲述了软件抗干扰技术的应用。

叶绿酸抑制细胞恶性转化的基因表达分析

目的 采用cDNA微阵列技术探索人支气管上皮细胞经叶绿酸抗转化处理后基因的差异表达。方法 人支气管上皮细胞株 1 6HBE分别经二羟环氧苯并芘 (BPDE)单独处理及叶绿酸与BPDE联合处理后 ,提取 2种细胞的总RNA ,逆转录合成cDNA并以Cy3 -dCTP和Cy5 -dCTP荧光素分别标记制作探针。探针混合后与含 4 0 0 0个人类基因的芯片杂交。以ScanArray 40 0 0扫描仪扫描芯片 ,以GenPixPro 3 0软件分析荧光信号 ,然后对差异表达的基因进行生物学信息分析。结果 叶绿酸与BPDE联合处理的细胞样与BPDE单独处理的细胞样比较呈显差异表达的基因有 1 0 6个 ,其中 67个 (63 9% )下调 ,另 39个 (36 8% )上调。结论 叶绿酸的抗转化活性与应激反应基因 ,免疫相关基因 ,DNA合成和修复基因 。

快速寻北仪的设计与实现

介绍了应用于某型号战车的快速寻北仪的组成及技术实现。硬件核心部件采用 80C196KC单片机 ,主要完成对陀螺及加速度计信号采集。软件采用了模块化的设计思想 ,完成寻北值的解算及与上位机的通信等。针对寻北仪的特点 ,提出相应的抗干扰措施及滤波算法。