基于激光位移传感器的焊缝检测系统设计

焊缝检测和识别是实现智能化焊缝跟踪的前提。设计了一种由单片机控制的移动焊接机器人焊缝检测系统。系统选用OMRON公司ZX-LD40型激光位移传感器进行位置信息测量,并采用ST公司的STM32F407VG作为控制系统主控芯片。电机驱动器通过接收控制系统传送的脉冲调整信号量,牵引步进电机控制十字滑块自主进行焊缝定位识别。     

微型四轴飞行器的设计与实现

四轴飞行器是通过调节电机转速来控制运动姿态的典型欠驱动系统,为研究飞行器的姿态控制问题,对飞行控制系统进行了初步设计.硬件部分以STM32单片机为主控芯片,采用MPU6050陀螺仪传感器完成飞行控制系统的选型设计,重点讨论了驱动电路、传感器和通信模块的选型设计.软件部分以PID控制为基础,重点介绍了姿态角检测过程中的四元数变换和卡尔曼滤波环节,这两个步骤保障了所得姿态角的准确性.仿真分析和室内测试显示,该硬件设计性能可靠,其姿态角控制达到了预期效果,对四轴飞行器的设计有借鉴意义.     

基于PIC单片机控制格斗机器人的研究

研究了基于PIC单片机为控制核心的格斗机器人.该机器人由动力系统、机械系统和控制系统组成,其控制系统主要由PIC单片机、电机驱动电路和传感器模块三部分组成.在机器人控制系统的软件设计中,采用了自救、搜索和攻击算法.利用灰度传感器和接近传感器将信号经模数转化为14位数字量.在精度问题上,通过软件实现只取其中的高8位,并在实际对抗中,取得较好的效果.     

STM8低速步进电机控制系统的设计

针对控制系统中步进电机在低速运转时振动较大的情况,为使步进电机在低速时平稳地运行,设计了基于STM8S903单片机控制低速步进电机的嵌入式系统。系统硬件部分根据PWM脉宽电流的细分原理,采用L6203芯片驱动步进电机,电路以LM358放大器为电流反馈元件,通过单片机A/D实时采样转换电流检测信号,并与给定的电流进行误差对比。实验结果表明:基于IAR for STM8平台设计的控制系统改善了步进电机在低速运行时的平稳性。     

家庭巡视机器人环境感知系统设计

结合物联网和传感器技术,以STM32F103系列单片机为控制中心,设计家用机器人环境感知系统。该系统通过各类传感器模块(主要包括烟雾气敏传感器模块、超声波测距传感器模块、温度传感器模块)对家庭环境进行感知,将感知到的信息传输至控制中心,后者发出指令,控制家庭巡视机器人的相应动作。     

一款分拣搬运机器人的设计

结合机器人竞赛,介绍了一款分拣搬运机器人的设计和具体实现。机器人以SST89E564RD单片机为控制器,辅以传感器模块、步进电机驱动模块和机械手模块,能够按照预先规划好的路线行走,并在行走的过程中完成对色块的夹取、放置的动作。     

基于单片机的智能小车控制系统设计

设计了一种能够自动循迹的智能小车。智能小车的控制系统以单片机MC912DG128为核心,由路径识别、车速检测、舵机控制、直流电机、电机驱动芯片LMD18200和电压转换芯片LM7525等模块组成,并详细阐述了控制系统的组成原理和软硬件设计。实验结果表明：该控制系统具有循迹效果好、性能稳定等优点。     

基于单片机的智能轮椅控制系统设计

为提高轮椅使用者的生活自理能力,本文提出一种智能轮椅控制系统.该系统由STM32单片机进行控制,采用模块化、系统化设计,电源模块、摇杆模块、避障模块、驱动模块构成有机整体,各个模块共同作用、相互协调,共同构成了一个安全可靠的轮椅控制系统.通过通信设计可实现模块间数据的发送与接收.该轮椅设置手动控制和自动控制两种方式,可实现轮椅使用者独立生活和近距离出行,运行安全可靠.     

基于自适应SENT协议的电机控制系统设计

针对传统电机的模拟信号输出和PWM信号输出分辨率不高、抗电磁干扰能力差的问题,开发了一套电机控制系统.该系统兼容模拟信号输出和多种SENT协议的信号解析方式,以32位的STM32F103VCT6单片机为核心处理器,接收三轴霍尔传感器的角度信息,并根据上位机下发的目标角度对电机进行PID闭环驱动.经实验测试验证,该系统能够精准地控制电机的旋转位置,能够实现多种协议的兼容.在SENT协议模式下,电机旋转的角度误差均在0.12%以内,误差低于传统的模拟信号输出方式.     

履带式机器人避障自动控制系统设计

针对履带式机器人的电机控制及避障等功能,设计了一种以STM32微控制器为内核的自主履带式机器人。搭建其硬件平台后以超声波传感器模块来获得障碍标志物与机器人的间隔信息;因传统PID控制下的电机转速响应慢、容易出现积分饱和现象,提出多级积分分离PID算法实现转速控制,同时引入模糊控制算法来实现行进中的避障控制。基于Matlab/Simulink平台对机器人控制器进行算法仿真,仿真结果表明机器人能可靠地躲避障碍物,并改善了电机的控制性能;在地面实验中,验证了履带式机器人的直行和避障功能良好。     

基于实时操作系统的小型四轴飞行器设计

针对四轴飞行器控制实时性较差的问题,提出了一种利用移植实时操作系统的STM32单片机进行飞行器控制的解决方案. 以32位ARM（Advanced RISC Machines）微控制器STM32F103CB单片机作为飞行器的控制芯片,采用四元数结合PID（proportion,integral&derivative）控制算法并利用RTX（Real-Time eXtension）实时操作系统对四轴飞行器进行姿态控制,同时使用多传感器并发处理技术实现了四轴飞行器的数据采集. 实验表明,本设计实现了四轴飞行器上,控制信号和电池电量数据的双向、快速传输,获取的姿态信息精度高,四轴飞行器姿态角更新更迅速且易操作,提高了飞行器运行的稳定性,具有实时性.     

无线传感器网络在森林火灾监测中的应用

该文把无线传感器网络应用在森林火灾监测系统中。详细设计了基于射频SoC芯片nRF9E5、温度传感器DS18B20、湿度传感器HS1101的传感器节点电路，简要介绍了基于ARM7系列S3CA4B0X、GPRS模块SIM100的网关设计方案，并构建了合理的数据协议。编写了友好的人机界面。该系统能够实时准确地监测环境温湿度，有效地起到了预防和监测森林火灾的作用。     

基于STM32的多功能液体检测系统

本系统以STM32F103RCT6单片机为核心控制芯片,可以一键自动测量容器内液体的重量和液位参数,并显示测量数据、判别液体种类。使用激光与浮板进行液位测量;使用压力传感器与24位AD转化模块HX711进行高精度的重量测量;利用pH值传感器、光电传感器、导电率传感器获得液体不同的物理特性,区分液体种类。系统模块构成主要包括单片机系统模块、电源模块、激光测距模块、称重模块、传感器模块、OLED显示模块和按键模块,具有多功能、测量准确、反应速度快的特点。     

智能路灯监控与管理系统的设计

针对目前“全夜灯”和“间歇亮灭灯”照明所带来的能源浪费,设计了以STM32F103单片机为核心的智能路灯监控与管理系统. 该系统由控制台和路灯节点两大部分构成,包括了无线模块、红外传感器、光敏电阻、继电器及摄像头等多种传感器电路. 控制台通过无线网络主动监控与管理任意节点的路灯及摄像头的工作状态;路灯节点的传感器系统通过检测到人通过或离开,控制路灯及摄像头的开关,并将拍摄结果无线传输给控制台显示及存储. 测试结果显示该系统在室外复杂环境中实时监控灵敏高,且画面清晰、存储时间长.     

基于无线串口的步进电机精确细分驱动系统

应用STM32F103RBT6产生精确连续多倍PWM细分信号,采用积分电路精确地将PWM信号转换成直流信号,直流信号驱动步进电机实现细分驱动.该方法可有效提高步进电的位置控制精度.针对常用无线通信模块功耗高、传输距离近、加密能力差等缺点,提出了采用高度集成、超低功耗的无线通信模块UTC-1212SE作为系统的通信模块.步进电机运动前读取串行E2PROM获取步进电机旧的位置,运动结束后将新的位置写入串行E2PROM,采用这种方法存储步进电机位置,提高系统的可靠性、稳定性和抗干扰能力.     

疫苗安全溯源系统的温湿度远程监控设计

在疫苗安全溯源系统中设计温湿度无线监控系统以实现冷链物流、低温仓储环节的远程温湿度监控。系统利用STM32F103VCT6嵌入式控制器对STH75湿温度传感器检测到的温湿度信号进行运算处理, 并通过GPRS DTU模块SIM900A与应用服务器进行通信, 将现场的温湿度数据实时传输到服务器, 实现远程在线实时监控。系统运行实例测试结果符合要求, 表明该设计合理有效。       

基于STM32的线阵CCD尺寸测量系统

为提高线阵CCD的测量精度,提出了一种以STM32为核心控制器的尺寸测量系统。采用STM32编程实现对线阵CCD的驱动,利用视频专用AD9826芯片中的相关采样等特殊功能实现对CCD输出信号的噪声处理和模数转换。文章详细阐述了系统中CCD驱动、抑制噪声的相关采样、亚像素定位的细分算法等关键技术的实现原理。该设计既简化了此类系统的硬件设计又便于调试控制参数、实现复杂的细分运算。     

一种风力摆自动控制装置的研究与设计

本控制装置采用STM32单片机作为控制芯片。工作过程中,使用角度传感器实时检测风摆的摆动角度,并通过TFT液晶显示屏显示。角度检测信号传输到主控系统中,应用PID算法进行数据处理,输出信号准确控制空心杯电机转速,带动风摆按照预置的角度摆动。     

外转子变频洗衣机驱动系统设计

采用意法半导体公司的STM32F103C8T6为主控制器、仙童公司的FSBB20CH60F为智能功率模块设计出了一套外转子变频洗衣机驱动系统。系统对无刷直流电机进行稳定控制,主要完成电机硬件驱动及变频算法的设计。较同类系统在集成度和可靠性上都大有提高。经过测试,系统在功能上满足变频洗衣机的控制要求,所有模块均工作正常．可作为变频洗衣机的主控系统应用在相关领域中。