机车车载漏电流数字传感器研究与应用

介绍一种机车车载漏电流数字传感器的研究与应用,在模拟漏电流传感器的基础上,经数字化改进而实现.硬件设计采用ARM平台,在分析系统原理的基础上,完成了硬件系统和软件架构的设计,完成了单线和双线的模拟实验.经模拟实验验证检测准确、反应快速,通信采用CAN总线安全可靠.在实际测量中,验证了模拟实验的正确性,设计可行.     

基于嵌入式系统STM32的UUV通用运动控制层设计

为提高UUV分布式控制系统架构中运动控制层的通用性,依据分布式计算和模块化设计的原则,设计了一种基于嵌入式系统STM32的通用运动控制层架构;硬件电路设计以STM32F407ZGT6型芯片为核心微控制器,支持两路CAN总线进行层间通信和推进器控制,输出4路PWM进行舵机控制,对外提供多路RS232和RS485总线接口与各种传感器进行数据交互,并设计了一片IIC接口的掉电非易失EEPROM进行参数保存;软件设计实现CAN总线数据通信和X舵到十字舵的转换逻辑控制;经实验测试,该设计方案能够完成UUV的推进器推进功率控制和X舵的上下左右转向打舵控制,实现了与上层决策规划层进行1 Mbps速率的CAN总线数据通信;结果表明,该设计方案达到了运动控制层的设计目标,实现了具有较强通用性的UUV运动控制层设计.     

基于CAN总线的激光整平机控制系统

鉴于激光整平机控制系统数据通信的要求,设计一种基于CAN2.0B的整平机通信系统,实现主、从控制器之间的CAN通信功能,为整平机的控制提供一种可行方案。本设计中角度传感器为九轴惯性传感器,主控制器为STM32F407,从控制器为TMS320F28335,通过外扩收发器将控制器连接到CAN总线上,利用CAN网络实现了2个控制器之间的数据交互。实验表明,系统运行稳定可靠,从控制器能够根据主控制器下达的控制指令实现刮平板的水平控制。     

基于STM32的智能小车控制系统设计

本文设计一种基于STM32的智能小车控制系统。该系统采用STM32单片机作为控制核心,通过HC-SR04超声波传感器实时检测障碍物信息,采用光电编码器得到转速信息构成闭环控制系统,使得智能小车的控制更为精确,通过CAN总线和无线通信模块实现操作人员对智能小车的有线和无线通信。该系统设计简单、可扩展性好且控制精度高,具有一定应用价值。     

基于SHT75的温湿度检测系统的设计

温湿度数据是环境检测的重要参数,为精准测量该数据,利用STM32F405单片机与SHT75数字式温湿度传感器设计了一套温湿度测量系统。通过STM32F405单片机控制SHT75数字式温湿度传感器的工作时序,给出温湿度检测系统的硬件电路和软件程序设计方法,以及单片机对传感器启动、复位、读数据、写指令等相关程序,实现对所测温湿度的采集和显示,并通过温湿度计算露点。     

基于STM32嵌入式多协议网关设计

基于STM32平台,设计一种基于工业现场总线RS485、CAN和有线以太网的嵌入式多协议半双工交叉通信的网关产品,主要采用STM32高性能ARM处理器作为核心控制芯片,实现RJ85、UART、CAN双向透明传输设计、MODbusTCP转MODbus单向半双工传输设计、MODbusTCP转CANopen单向半双工传输设计,在现代工业现场具有很好的推广价值。     

基于CAN总线的胶带输送机主动式故障定位系统

针对胶带输送机主从式故障定位技术的不足,设计了基于CAN总线的主动式故障定位系统。系统采用CAN总线实现数据通信,核心处理器采用STM32F103VE,约定了CAN协议,配有RS-232MODBUS串口的总站节点相当于网桥可实现CAN总线与RS-232总线的通信,增强了系统通用性。     

基于STM32的四旋翼姿态控制系统

为解决四旋翼姿态检测易受干扰的问题,介绍了以STM32F103RBT6微处理器为控制核心的姿态检测与控制系统;选用多传感器采集与数据融合技术,提高了姿态检测精度,实现了四旋翼姿态的控制;该系统利用STM32内部定时器、I~2C及SPI通信接口、USART模块实现了PWM信号的产生、姿态检测、无线数据通信,并对该系统的硬件环节及软件实现进行了阐述;实验结果表明,控制系统位置最大误差小于50 mm,姿态角控制精度为3~5°,该设计结合嵌入式实时操作系统,保证了系统的可靠性和实时性,满足系统设计要求。     

带式输送机故障定位系统网关的设计

以带式输送机故障定位系统为应用背景,提出了一种基于STM32F103VE微处理器的CAN总线与Profibus-DP总线网关的设计方案。该网关在CAN网络中作为一个CAN通信节点,在Profibus-DP网络中作为一个从站;带式输送机沿线分布若干个CAN检测节点,每个节点负责检测其段内的4种传感器设备采集的实时数据,如果检测到故障信息,CAN检测节点就会向网关发送故障信息报文,网关接收CAN检测节点发送的报文并进行存储;当网关与Profibus-DP主站连通后,作为Profibus-DP从站的网关可以通过查询方式把故障信息报文传送到Profibus-DP主站中,从而实现故障定位功能。实际应用表明,该网关运行稳定、可靠,实现了带式输送机故障定位系统中CAN总线及Profibus-DP总线的互联。     

基于STM32的车道保持控制系统设计

针对商用车道保持控制以及实车测试,设计了一种基于STM32的车道保持控制系统.通过CAN总线与车辆行驶状态监测的传感器、基于视觉的车道检测传感器建立通信;并对车身方位角、距左右车道线距离、车速、方向盘转角等数据进行解算;利用基于驾驶体验的三段式控制策略,实现对车道保持所需转向扭矩的计算,进而在实际道路上验证了系统的车道...     

磁敏元件MLX90363的多圈智能转角传感器设计

介绍了基于14位输出的智能磁敏元件 MLX90363制成的转角传感器,它利用STM32F103C8T6微控制器相应的电路作为数据处理模块,将 MLX90363芯片采集的双路角度数据读出,通过一定的算法处理,实现±720°范围的多圈角度计算,并利用CAN总线将采集到的数据输出.设计了转角传感器基本方案,包括传感器的系统结构、硬件电路和软件程序.给出了利用两路磁敏元件采集的转角信号计算绝对转角的算法,以及利用 CAN总线进行软件中断的方法,实现回正零点的设置.该传感器成本低、精确度高,可以应用于ESP和EPS系统中为汽车方向盘转角提供精确角度测量.     

基于STM32的数字舵机控制系统的设计

针对无人机舵机控制系统对位置伺服的实时性和可靠性的要求,首次提出了以STM32为微控制器的新型数字控制系统;硬件部分给出了系统硬件结构图,并简要介绍了主控制芯片和硬件电路结构,为了提高系统数据传输的可靠性,引入CAN总线传输方式;在软件部分,首先简要介绍了STM32的标准外设固件库函数,然后介绍了三闭环数字调节算法的实现和中断任务;另外,搭建了无人机数字舵机数字控制系统的仿真模型,通过仿真研究验证了控制策略的可行性.     

基于TMS320F2812的CAN总线的温度检测节点设计

针对温度场变化缓慢、数据重复度高的特点,本文提出了一种利用温度检测节点的设计方案。系统以TMS320F2812为核心,采用高精度数字式温度计DS18B20进行现场温度采集,通过CAN总线与监控计算机进行通信,通过数码管在现场实时显示。通过软件设计,只上传温度发生变化时的温度值,从而减少CAN总线上实时传输的数据,提高系统的实时性,并实现报阈值警等功能。     

CAN总线广播系统设计

本文在分析煤矿井下语音通信现状基础上,提出一种数字安全广播系统设计,该系统选用CAN总线作为数据传输方式,在音频压缩上采用一种新的音频压缩格式即Ogg Vorbis编码,并利用ARM芯片STM32F103对其进行工程实现。通过实验证明其音频还原力方面的优越性。     

车载CAN总线脱离攻击及其入侵检测算法

CAN总线脱离攻击作为一种新型的攻击方式，通过CAN总线通信的错误处理机制，可以使节点不断产生通信错误并从CAN总线上脱离。针对上述攻击所引发的车载CAN总线通信安全问题，提出了一种车载CAN总线脱离攻击入侵检测算法。首先，总结了车载CAN总线脱离攻击发生的条件与特点，指出正常报文与恶意报文的同步发送是实现总线脱离攻击的难点，并利用前置报文满足同步发送的条件来实现总线脱离攻击。其次，提取了CAN总线脱离攻击的特征，通过累计错误帧的发送数量，并根据报文发送频率的变化实现了对CAN总线脱离攻击的检测。最后，利用基于STM32F407ZGT6的CAN通信节点模拟车内电子控制单元（ECU），实现了恶意报文和被攻击报文的同步发送。进行了CAN总线脱离攻击实验和入侵检测算法的验证。实验结果表明，检测算法对高优先级恶意报文的检测率在95%以上，因此可以有效保护车载CAN总线通信网络的安全。     

车载CAN总线脱离攻击及其入侵检测算法

CAN总线脱离攻击作为一种新型的攻击方式,通过CAN总线通信的错误处理机制,可以使节点不断产生通信错误并从CAN总线上脱离。针对上述攻击所引发的车载CAN总线通信安全问题,提出了一种车载CAN总线脱离攻击入侵检测算法。首先,总结了车载CAN总线脱离攻击发生的条件与特点,指出正常报文与恶意报文的同步发送是实现总线脱离攻击的难点,并利用前置报文满足同步发送的条件来实现总线脱离攻击。其次,提取了CAN总线脱离攻击的特征,通过累计错误帧的发送数量,并根据报文发送频率的变化实现了对CAN总线脱离攻击的检测。最后,利用基于STM32F407ZGT6的CAN通信节点模拟车内电子控制单元（ECU）,实现了恶意报文和被攻击报文的同步发送。进行了CAN总线脱离攻击实验和入侵检测算法的验证。实验结果表明,检测算法对高优先级恶意报文的检测率在95%以上,因此可以有效保护车载CAN总线通信网络的安全。