完成总体方案章节

This commit is contained in:
2024-03-30 10:16:19 +08:00
parent 170c95ab2d
commit ef66265255
2 changed files with 16 additions and 0 deletions

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 122 KiB

View File

@@ -105,7 +105,23 @@ image::doc_attachments/2024-03-29T09-55-39-990Z.png[总体技术架构]
=== 总体方案 === 总体方案
本文设计的基于 MEMS 和 CNN 的边缘计算振动检测节点主要由基于 MEMS 的传感器模块,基于 CNN 的数据处理模块、数据传输模块和电源模块四部分组成。根据边缘计算节点的基本性能指标要求,确定节点的硬件结构如图所示。
image::doc_attachments/2024-03-30T01-28-57-237Z.png[节点硬件结构框图]
为了满足低功耗、低成本和平衡性能的要求,做出的硬件选型方案如下。
- 振动传感器选择了意法半导体的 LIS3DH 型三轴加速度传感器,该型传感器具有数字接口,不需要外置 AD 转换器和恒流源等复杂电路,可以方便地通过 SPI 或 I2C 接口读取转换后的采样数据,并且可以设置采样精度,采样速率和传感器量程,具有较强的环境适应能力,可应对具有不同振动特性的场景。
- 温湿度采用 AHT20 型温湿度传感器,作为辅助检测。该型传感器价格低廉,采样精度高和漂移较小,符合设计需要。
- 基于 CNN 的数据处理模块采用兆易创新的 GD32F405RGT6 型微处理器或者意法半导体的 STM32F405RGT6 型微控制器。该型控制器具有较高的主频和较大的随机存储器 (RAM) 和闪存 (flash),能够存储和加载推理模型的权重数据,并且有内置的数字信号处理器 (DSP) 可以进行硬件快速傅里叶变换 (FFT),满足对于采样数据进行预处理和推理的需求。
- 蓝牙芯片采用沁恒微电子的 CH582F 型处理器。该处理器集成 BLE 无线通信模块,可以实现自定义广播和蓝牙 MESH 功能,以及将主控数据解包处理等功能,满足无线数据回传的需求。
- RS-485 收发器采用常见的 SP3485 型收发器,配合主控 UART 外设实现基于 Modbus 协议的总线从设备功能,满足基于现场总线的数据回报功能需求。
- 电源模块采用常见的开关电源和低压差线性稳压器的组合方式,满足宽电压输入和高效率转换的需求,结合防反接,防过压保护和 ESD 防护电路,能够有效的满足稳定、安全、低成本的电源供应需求。
== 基于 MEMS 和 CNN 的边缘计算振动监测节点的硬件设计 == 基于 MEMS 和 CNN 的边缘计算振动监测节点的硬件设计