基于STM32的风机测速仪的设计

为了提高风速测量精度,防止因为风速测量不准确导致对设备的运行状态的错误估计或设备损坏,设计了一种基于STM32F103平台的对风机进行测速的方法。在M/T法测速的基础上使用外部高精度时钟标定的方法,利用A、B 2路高速脉冲实现对速度的精确测量。以STM32F103为控制器,采用光电码盘、串口通信模块构成数据采集通信单元,以实现对风速、风向进行实时数据采集和传送。结果表明,在数据的采集间隔是20~30ms情况下,可以很大的提高测量精度,误差不大于0.01%,满足实际应用中对测速的精度要求。     

基于脉冲激光的河道水位远程监测系统研究

水涝灾害的发生会严重影响河道周边人民生命安全和财产安全,及时准确掌握河道的水位变化十分重要。针对目前传统水位测量与监测方式的时效性、安全性等不足,设计了一种基于脉冲激光和云平台的水位远程监测系统。该测量装置以STM32单片机为核心,发射脉冲激光到测量桶内漂浮板,探测装置到水面漂浮板的距离,最终计算得出待监测的河道水位深度。实验室模拟实验结果表明:将测量装置固定在1m高度处,当水位深度在200mm~800mm时,相对误差小于1.7% ,变异系数小于1.2% 。经过无线传输模块可以实现对水位数据的实时上传,云平台能够准确显示水位及测量时间,表明该远程水位监测系统可行,能够实现对河道水位的远程实时监测,有一定的应用价值。     

基于STM32的货车钩高测量装置的设计与优化∗

为了改善铁路货车钩高测量存在的劳动强度大、卡尺易卡死、刻度使用复杂等问题引起的测量数据不准确、操作费时费力,基于STM32设计了具有时间显示、工号输入、高度测量并语音播报、数据存储等功能的超声波测量 装置.针对环境温湿度变化产生的测量误差,采用黑猩猩优化算法优化的 BP神经网络模型进行补偿优化,将测量精度提高到±5mm,并通过模拟实验进行精度验证.验证结果显示,该超声波测量装置满足生产现场对精度±10mm 的要求,且结构简单、使用方便,具有较好的人机交互性能.     

一种便携式智能导热测试仪的设计

本文研究了反映材料导热性能的导热系数的测试方法与系统。针对现有导热测试设备体积大,只能测量样品导热系数,测试结果不准确等缺陷,设计一种以平板作为监测终端的便携式导热测试仪。系统基于STM32控制器检测样品质量、厚度、温度曲线以测量导热系数,同时将图片或者数据文件形式存储于平板的测试主机,方便后期处理。检测过程中,系统动态调整压力,降低受温度影响导致的样品膨胀等误差影响,实验平台上显示系统能准确测试导热系数,运行稳定。     

基于STM32微控制器的表面缺陷视觉检测方法

表面缺陷检测是产品质检的重要工序之一,现有深度学习视觉检测大多基于云端服务器,存在模型大、算力需求高、成本高等不足。以STM32微控制器为核心,提出了一种基于轻量化网络的表面缺陷视觉检测方法,采用轻量级SSD作为缺陷检测模型,利用MobileNetV1替换原有的骨干网络VGG-16以减小网络规模;采用INT8量化的训练后量化方法对模型进行计算加速,生成的TFlite模型仅有578 KB,运行占用RAM仅为288.29 KB,并在STM32微控制器中实现了模型的移植和部署。实验测试结果表明,该方法能实现锂电池表面划痕和凹坑两种缺陷的边缘侧准确检测。     

数字化轨道表示模块的误差校准与检测方法研究

轨道电路是用于指示铁轨上是否有列车占用或空闲的一种特殊传感设备,其工作性能参数直接影响铁路行车安全.本文设计了一种用于检测轨道电路占用或空闲表示状态的数字化轨道表示模块,介绍了数字化轨道表示模块的基本工作原理;结合数学模型,从制造过程造成的系统误差、环境因素造成的系统误差和随机误差等方面对影响轨道电压检测精度的因素进行了分析,讨论了数字化轨道表示模块中校准这些误差的软件调整方法;在有效处理轨道电压检测误差的基础上,提出了一种改进的判定轨道表示状态的新方法,解决了原先存在的部分轨道电路"虚占用"和"虚空闲"的问题,提高了轨道表示状态的检测可靠性和安全性.     

一种基于ARM处理器STM32的手持式智能化自动扶梯同步率测试仪研制

针对自动扶梯扶手带和梯级的运行速度偏移而引发伤人或死人的公共安全问题,研制了一种基于ARM处理器STM32系列芯片STM32F407VGT6的手持式智能化自动扶梯同步率测试仪,实现对自动扶梯的运行速度偏移(同步率)进行精确检测,以此防范自动扶梯和自动人行道安全事故的发生。设计的手持式智能化自动扶梯同步率测试仪,采用精密的增量型光电编码器为检测元件,低功耗、高性能的ARM处理器STM32系列芯片STM32F407VGT6为主控芯片,μC/OS-II多任务软件为实时操作系统。测试结果表明,测试仪的自动扶梯和梯级速度检测相对误差最大为0.2%,符合允差为0~+2%检测精度的行业规范性要求。     

全相位时移相位差法在电力谐波检测中的应用

分析了传统FFT和全相位FFT(apFFT)谱分析的原理和区别,说明了全相位FFT谱分析方法在电力系统谐波检测方面的优势。根据apFFT谱分析方法的相位不变特性可以精确地得到各个谐波的相位,再利用全相位时移相位差校正法获取各个谐波的频率和幅值。文中详细说明了采用目前在电力系统比较流行的基于Cortex-M3内核的STM32芯片对该算法进行设计与实现,测量所得结果准确度较高。该方案对电力系统谐波检测有一定参考价值。     

基于STM32与压阻式传感器的新型按摩椅设计

为了解决气囊推动按摩椅机械手按摩模式简单、无法检测按摩合适位置、经络梳理不足等问题,基于STM32单片机与压阻式传感器实现按摩椅多功能按摩与自动检测人体坐姿等功能,介绍了其系统设计、坐姿自动检测、肩部轨道设计与按摩机械手多功能按摩的实现思路.该新型按摩椅可以通过检测坐姿来调整合适坐姿,其肩部轨道契合手臂来确定合适的按摩位置,按摩机械手可以进行多功能、全方位的按摩.     

基于STM32的振动信号采集系统设计

针对旋转机械设备设计了一套便捷式振动信号采集系统,利用三轴加速度计ADXL345采集加速度信号,STM32将采集到的数据经过运算在LCD上显示加速度、速度和位移等参数,并经过FFT运算后在LCD上显示频谱,最后对数据进行存储。在STM32上实现了数值积分和最小二乘法,并且可以通过触摸屏对显示内容进行切换。采用时域积分对加速度信号进行积分运算,并利用最小二乘法消去积分过程中产生的趋势项,得到准确的速度和位移数据。通过实际测试,得到加速度、速度和位移的峰值分别为9.990 m/s^2,19.733 mm/s,40.627μm,与加速度校准仪的输出参数一致,实现了振动信号的实时检测功能,由此验证了设计的正确性,实验结果表明该方案符合预期设计要求。     

无砟轨道几何状态检测仪测量原理及精度分析

轨道几何形位检测是高速铁路施工建设中轨道铺设的一个重要施工环节.针对高速铁路建设中无砟轨道的几何形位检测问题,从无砟轨道几何状态检测仪的工作流程出发,分析了无砟轨道内部几何参数(里程、轨距和超高)和外部几何参数的测量方法及其数学原理,最后对检测系统获取的轨道内部几何参数和外部几何参数的检测精度进行了详细分析.研究结论对于轨道几何状态检测仪的应用、研制、及其精度分析等方面的研究工作提供了一些借鉴.     

轨道电路参数测试技术的研究

在电气化铁路轨道电路中，两条钢轨即是轨道信号的传输线，又是电力机车牵引电流返回变电所的回流线。工频牵引电流对轨道电路传输的信号带来极大的干扰，信干比可达１／６０。本文介绍了解决现代电气化铁路轨道电路综合参数＂在线＂测试过程的技术难题。     

用于核电无损检测的小型直流电机控制器设计

为了满足核电无损检测（NDT）自动化检查装备研制的需求,开发了一种以STM32为主控制器的通用型低成本小型直流电机运动控制器。该控制器主要由单片机最小系统、电机驱动电路、编码器信号处理电路和通信电路组成。通过STM32内部的增量PID算法和积分分离位置式PID算法来调节脉宽调制（PWM）输出,达到了快速、稳定、静态误差小的理想控制效果。基于此控制器,设计开发了一套双轴运动控制系统,实现对管道外壁面焊缝区域自动化栅格扫查的应用。     

无线智能家居舒适度测控系统

针对目前家居环境检测参数单一,不能实现家居舒适度控制等问题,设计了一种基于STM32F103RBT6微处理器的无线智能家居舒适度测控系统。STM32单片机获取室内家居的温度、空气湿度,光照度、有害气体浓度、灰尘浓度等环境参数,根据舒适度标准控制家居电气的启停对家居舒适度进行控制。同时,通过WiFi模块和GSM模块上传到手机端,手机端使用安卓软件远程监控家居舒适度情况。通过实际测试,系统能够正确、实时检测和控制家居舒适度,充分了证明系统的可行性和稳定性。     

电流互感器二次侧回路状态检测装置研制

负载电流通过电流互感器(CT)接入电能表进行计量,若CT二次侧回路被人为改变以达到窃电目的,CT二次侧回路的阻抗特性会发生改变。通过在CT二次侧回路串接测试CT,由STM32微控制器产生特定频段的高频检测信号从测试CT二次侧的一端注入,并由STM32微控制器对从测试CT二次侧的另一端传回的高频信号进行采样和算法处理。CT二次侧回路状态不同,微控制器采集的信号也不同,对应的幅频特性也不同。试验表明,该装置可快速、准确地检测二次线圈电感量差别很大的CT二次侧回路的正常、开路、短路及异常状态。     

基于STM32F103的智能电机保护器的设计

介绍了一种基于STM32F103单片机的智能电机保护器,说明了主要模块的硬件设计和软件设计流程。保护器在对电机的电流和电压的准确测量的基础上,实现了完善的电机故障保护;支持电机的多种启动方式;具有CAN通信功能,可远程监测。实践表明,智能电机保护器对电机起到了很好的保护作用。     

基于STM32F103的SVPWM算法实现

简要介绍了电力电子控制系统中常用脉宽调制(PWM)技术在STM32F103中的实现机制,并根据STM32F103的特色分析了其在SVPWM算法实现上的优势,给出了基于STM32F103控制的三相逆变器实验结果.实验结果证实所提出的实现方法是正确可行的.     

轨道电路内屏蔽电缆多回路模型与其参数计算

内屏蔽数字信号电缆是高速铁路轨道电路的传输通路,其多回路仿真模型与参数计算对研究高速铁路轨道电路信号传输有重要意义。首先,文中考虑内屏蔽数字信号电缆的结构特点和信号传输路径,建立其考虑耦合的多回路电路仿真模型。其次,对多回路中涉及的参数,采用有限元方法,给出电缆电容、电感和电阻参数计算的一般方法,包含有限元计算各类参数的边值问题的详细描述、必要的计算公式和步骤。最后,以8芯内屏蔽电缆为例,建立其仿真模型,通过计算结果与测量结果对比,验证计算方法的正确性。文中建立的多回路模型可用于高速铁路轨道电路信号传输研究和故障诊断。     

基于STM32的舰船横摇周期测量与存储系统设计

针对传统舰船周期测量方法费时、费力、精度低等问题,设计开发了一种舰船摇摆周期自动测量与存储系统。系统以STM32系列微处理器为核心,利用MEMs惯性器件与磁阻传感器构建姿态敏感单元,应用旋转矢量姿态更新算法实时跟踪舰船摇摆角变化,采用频域周期测量方法并配合SD卡存储单元与FATFS Module文件系统,可实现舰船摇摆角、摇摆周期的实时测量与连续存储。摇摆台测试实验表明