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可穿戴计算机电池供电系统设计及低功耗的研究与实现

李明辉  
【摘要】: 近年来,随着计算机技术和微电子技术日新月异的发展,引起元器件高度集成化,计算机硬件大量超微型化,极大地促进了可穿戴计算技术的发展。 可穿戴计算技术的核心是可穿戴计算机。与传统的计算机相比,可穿戴计算机主要具有以下特点:1.可移动性,可穿戴计算机不像普通的计算机那样受到地点和时间的约束,而是随时随地伴随使用者的位置移动而移动;2.解放双手,系统设计了多种操作模式,降低了双手的参与;3.多传感器,可穿戴计算机通过各种不同类型的传感器来感知的周边环境并获取信息;4.持续工作性,应用中通常要求系统可长时间持续工作;5.无线网络能力,可穿戴计算机可作为独立的网络节点通过无线通信方式实现网络互联;6.功耗低,可穿戴计算机大部分通过电池供电,这就要求可穿戴计算机系统功耗不能过高;7.可穿戴性,如同像使用者的衣服一样和使用者成为一体。由于可穿戴计算机体积小,可随身携带,对于一些特殊的应用场合,如特种装备维修、业务作业具有重要的应用价值。 本课题研究可穿戴计算机中的电池供电系统设计及低功耗技术,主要研究内容包括: 第一,根据应用领域的实际需求,研究本课题的可穿戴计算机系统结构。本文重点研究应用于医疗监测领域的可穿戴计算机系统结构和主要功能。 第二,根据可穿戴计算机的供电需要设计实现相关的电池供电系统。 第三,对低功耗技术进行研究,并采用合适的低功耗技术作为可穿戴计算机的低功耗策略。 本文是设计开发了可提供3种不同电压的电池供电电路以及电池充电电路;同时,通过实现低功耗技术的具体数据与没有实现低功耗技术的相应数据进行对比,对低功耗的效果进行验证,从而看出本论文中所采用的低功耗技术能够显著的降低系统的功耗。


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