基于FPGA和单片机的孔径测量系统

针对当前孔径测量系统检测速度不够高和不可灵活定制的不足，课题组提出了基于现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）和单片机的孔径测量系统。课题组设计了孔径测量系统的硬件结构，介绍了该系统的核心模块控制原理；采用电荷耦合元件（charge coupled device，CCD）线阵传感器实现了光电信号的转换，设计了激光信号产生模块、基于FPGA的时序驱动模块、AD转换模块和电源管理模块；利用STM单片机实现算法优化及数据处理与显示；最后，设计了孔径测量系统的软件，并制作了样机。应用结果表明：该系统不仅具有精度高、成本低等特点，且可以模块化设计，易拓展，能有效提高孔径测量系统的检测速度，可根据实际生产需求灵活定制。     

玻璃瓶残留液嵌入式在线检测系统

针对啤酒生产线上空瓶灌装前的残留液检测环节,提出了基于电容耦合原理的玻璃瓶残留液嵌入式在线检测系统。采用STM32F103VET6为主控制器,设计高频激励电路模块作为信号发送端,耦合信号接收电路模块作为信号接收端,串口通信电路模块实现与上位机交互。实验表明,系统可在速度大于36 000瓶/h的啤酒生产线稳定且可靠的检测出残留液超标的空瓶,具有一定的市场推广价值。     

可变位姿越障轮椅的控制系统

为了改善老年人和残疾人行动不便的情况,针对可变位姿越障轮椅的各种功能需求,提出了可变位姿越障轮椅的控制系统 。设计了以PC机为上位机,以STM32为运动控制处理器的控制系统,介绍了整体功能需求;采用CAN模块实现STM32与PC机、各驱动模块的通信;设计了以伺服 电机为驱动电机的位姿变换功能;设计了整个轮椅位姿极限位置监测报警系统;采用手柄操控器的红外遥控功能,设计了可变位姿越障轮椅的人机操作系统。课 题组的研究有益于可变位姿越障轮椅的功能快速响应,便于轮椅的调试也让使用者更加方便地操控轮椅。     

基于STM32的制管机人机界面系统

为了提高制管机的人机交互性,课题组设计了基于STM32控制器的人机界面系统。在硬件设计方面采用四线电阻式触摸屏,CPU采用基于ARM9内核的32位处理器芯片的S3C2416;在界面设计方面,引入了自主研发的组态软件参与设计,在软件编程方面,用面向对象的方法,实现触摸屏与上位机软件的数据传输;通过对通信协议的研究,给出了STM32与触摸屏通信的软件实现流程图,完成触摸屏与STM32的数据交互。经调试表明系统运行稳定、响应速度快、通用性强。该设计在制管机系统中能够基本达到预期显示和控制效果。     

筒纱包装自动化生产线控制系统设计

针对目前大部分纺纱企业在包装筒纱时,存在配质量、套袋费时费力等缺点,提出了筒纱包装自动化生产线控制系统。设 计了筒纱包装自动化生产线控制系统的硬件结构,包括上位机、主控制器和气阀驱动控制器等单元;采用伺服电机控制实现立体库精确转动以及平稳启停;设计 了模块间的通信方式及协议以保证控制系统稳定通信;采用分布式控制思想,设计了各模块的软件,包括主程序控制软件、立体库控制软件以及翻转机构控制软 件。应用结果表明,该系统具有操作简单,可有效减少操作人员和提高生产效率的特点。该系统能使筒纱包装实现智能化,适用于大部分纺纱企业。     

基于STM32的CAN智能温度检测系统设计

介绍了以STM32CPU作为控制核心,基于CAN总线协议的汽车温度采集系统的设计,从硬件与软件两方面介绍了其温度采集节点与中心信息显示的实现过程.     

用VB.NET实现基于以太网的数据采集

文章介绍了利用微控制器STM32和以太网芯片W5100设计的通信方案,并利用编程语言VB．NET进行上位机 软件的编写,完成了计算机与下位机的数据通信及数据采集。实验表明,该方案可以实时显示采样数据,同时也可以将 数据反馈到控制器中,从而控制物体运动形态,准确度高,响应速度快,精度高,较好的实现了预期目标。该系统操作简 单方便,运行稳定可靠,提高了试验测量精度,并节约了试验成本。     

基于嵌入式的电能表集中抄表系统的设计

本文针对这种情况设计了一种以嵌入式微处理器为控制核心,采用CAN总线作为系统通信平台的小区或部分城区的自动抄表系统,解决了现有抄表系统存在的工作量大、抄表不方便、效率低等缺点。系统采用三星LPC2214微处理器、SJA1000 CAN控制器和PC82C250 CAN驱动芯片,在硬件上保证了系统的稳定性、可靠性和通信距离等,而基于VC开发的系统管理软件使系统具有丰富的抄表、管理、统计、报表、分时付费等功能。     

太阳能屋顶清扫机的控制系统设计

光伏面板表面的积尘会降低发电效率,需要对其进行清洁。为实现智能清洁,课题组设计了一款民用太阳能屋顶清扫机及其相应的控制系统。基于MCU控制器设计了该清扫机控制系统的主控模块,并设计了行走电机和清扫电机的驱动模块;采用自主供电模式,设计了储电和电池管理模块;设计了基于WiFi无线通信技术的远程通信和监控模块;设计了控制系统的软件,包括现场控制软件和上位机控制软件。应用结果表明该系统具有安全可靠、操作便捷等特点。该系统为光伏面板的民用场景提供了一种方便的清扫解决方案。     

电梯现场总线系统的优化设计

针对当前电梯通信系统任务繁重,通信效率较低、实时性不高等问题,提出了基于SPI和CAN总线的电梯现场 总线系统的优化设计方案。设计了一种基于串行外设接口的SPI电梯通信协议,对SPI电梯通信的帧机制、数据流、差错 控制等做了较完善的规定;设计了SPI通信在干扰情况下重新帧同步的方法;设计了主控板与电梯外围控制器的统一 CAN总线协议。实验表明本方案不仅实现了电梯系统中主控板与电机控制板的全双工实时通信,还降低了通信系统设 计的复杂性,提高了通信性能。本设计能极大地改善当前电梯通信的状况。     

基于CAN总线的SCR系统仿真平台的开发

设计了柴油车SCR系统CAN仿真平台。该平台主要包括计量泵调试模块、计量泵信息反馈模块、发动机监控模块、OBD(on-board diagnostic)仿真控制模块、SCR(selective catalytic reduction)系统环境监测模块、虚拟DCU(dosing control unit)模块、DTC(diagnostic trouble code)监测模块。搭建了半实物仿真平台,以验证柴油车SCR系统CAN仿真平台各模块功能的正确性。仿真结果表明:该CAN仿真通用平台功能完善、响应速度快、软件运行稳定可靠。柴油车SCR系统CAN仿真平台设计合理,满足了SCR系统开发需求。     

基于STM32F207主控芯片的棉袜机控制系统

针对国内棉袜机控制系统存在稳定性、实时性不高导致袜品有脱边、松散等现象，课题组设计了一种基于STM32F207主控芯片的控制系统。基于棉袜机结构和工艺的研究，通过对袜机关键工艺尤其是各步段走针轨迹的分析，提出了总体分层式控制结构；设计了基于STM32F207主控芯片的主控板硬件系统；设计了基于飞思卡尔KE06芯片的选针器、气阀和电机板控制系统；设计了基于CAN总线协议的主控与驱动板之间的数据传输形式；依据外接编码器脉冲计数获得当前针数和针位信号，设计了零位检测电路；结合RUMI WELLKNIT的AOTU RSD机型的棉袜机，进行了功能测试。研究结果表明：设计出的控制系统可精准控制执行器，各执行器配合良好，针位位置捕获准确，实时性高；编织的袜品花型图案连接完好，袜品没有脱边和松散等现象。     

基于CAN总线的隧道通风监测系统设计

为了实现隧道通风监测系统的高安全可靠性、远距离信息传输、多节点网络监测等要求,提出了基于CAN总线 技术的隧道通风监控系统。设计了基于CAN总线技术的控制系统硬件结构,介绍了烟雾和温度检测原理;设计了基于 CAN总线的通风系统监测节点;设计了工控机与CAN总线通信接口适配卡;设计了系统主程序、事件检查和处理子程序 的流程图。应用结果表明该系统具有传输距离远、监测网络节点多等特点,大大提高了系统的实时性和可靠性。     

某型汽车信号采集与监测系统设计简

为了观测汽车在不同工况下的各项参数以便利于对结构进行优化,设计了汽车状态监测系统。该系统以TMS320F2812为控制核心对长城哈弗H6汽车进行测试,应用ADC模块和EV模块采集汽车的电压、电流、转速、节气门开度以及冷却液温度等实时信号,通过SCI模块将采集信号传输给上位机,并使用Labview软件实现了数据实时显示并存储。介绍了该系统的硬件电路设计和软件编程的方法,通过试验测试,验证了该系统的可行性。试验测试结果与实际情况基本相符,为汽车的故障诊断与排除提供了数据依据,对汽车结构部件的进一步优化具有一定的参考意义。     

自动窗帘远程控制系统

针对目前自动窗帘需要通过按钮或遥控器且只能实现近程控制的现状,提出了一种以STM32F103芯片为核心, 结合Wi-Fi通信技术和互联网技术,能够简单有效地对自动窗帘进行远程控制的解决方案。方案采用模块化的设计思 路,重点分析了系统无线通信模块、继电器模块、按键模块、电源保护和电平转换模块的设计过程,介绍了系统的基本工 作原理和操作方法,设计了基于TCP通信协议的服务端和客户端软件以通过互联网或者个人移动设备实现窗帘的远程 控制。实际结果表明,该方案可以应用于家居或办公环境,具有稳定性高、操作简单等特点。     

基于DSP技术的钻井参数数据采集系统的设计

设计了一种基于DSP技术的钻井工程参数随钻数据采集系统。钻压、扭矩、侧向力、环空压力等钻井工程参数可以随钻进行测试。该数据采集系统采用TI公司的TMS320LF2407A芯片为主控制器,另外设计了相应的外围信号调理电路、存储模块、通信模块等。一个测试实例说明该数据采集系统用于井下钻井工程参数的测试是可行的。     

利用AD574A设计基于FPGA的高速数据采集系统

在分析FPGA数据采集控制系统结构与工作原理的基础上,利用AD574A作为控制器,构建了一种基于FPGA的数据采集系统。该系统的核心电路,包含控制器、内嵌双口RAM、地址计数器3个模块,结合模数转换器件AD574A构成高精度、快速采集、存储控制系统。可以通过单片机或DSP进行数据的后续处理。并在Quartus II平台下实现FPGA内部3个功能模块,给出了时序仿真波形图。     

基于可穿戴计算机的动态重构硬件模块设计

针对可穿戴计算机任务的多样性与多变性,提出并设计了一种具有动态重构功能模块的可穿戴计算机硬件原型。并在该原型的基础上,通过实验来论证动态重构的可行性。该原型基于FPGA内嵌的PowerPC405处理器,通过FPGA内部的配置访问通道(ICAP)对OPB总线上的可重构模块进行模块化的局部动态重构设计。该方法实现了局部动态重构技术在可穿戴计算机中的应用,增加系统灵活性的同时降低了系统功耗,大大提高了FPGA内部逻辑资源的利用率。     

基于RS485和TCP通信平台的汽车仓储管理系统

针对存放于仓库中待售汽车(无车牌)管理方面的问题,密切联系物联网提出一套基于RS485和TCP混合通信平台全自动的汽车仓储管理系统。将停车场划分为若干个区域,采用RS485和TCP混合搭配数据通信。每个区域主控制器主要由STM32F103ZET6最小系统、RFID读卡器等组成。设计一款具有高效管理汽车的全自动仓储系统,能准确收集存放于仓库的汽车信息,并快速精确地完成汽车的调度。     

基于示波法的电子血压计设计与实现

针对传统电子血压计硬件电路复杂、易受外部因素和噪声影响、精度和一致性较差的缺点,设计并实现了一种基于示波法的电子血压计。该电子血压计的硬件由STM32控制器配合少量的外部电路构成;信号处理主要由数字滤波器等软件实现;血压分析采用了两阶高斯拟合和变幅度系数法结合的计算模型。设计的样机在10名志愿者的血压测量实验中测得:收缩压平均误差为2.6 mm Hg,标准差为2.2 mm Hg,舒张压平均误差为2.0 mm Hg,标准差为1.6mm Hg,精度高于美国ANSI/AAMI SP10—1992血压测量标准。