基于CAN通信多通道数据采集系统设计

实时准确采集康复下肢外骨骼机器人传感器信息对于机器人下一时刻的动作尤为重要。设计了一款基于CAN总线的多通道数据采集系统,以TMS320F2812为核心芯片实现A/D转换,转换后的数据信息通过CAN总线发送至上位机软件CANTest实现数据的读取,实验结果表明,所设计采集系统硬件电路简单,采集精度高,抗干扰能力强,工作迅速可靠。     

基于实时意图识别的外骨骼机器人步态切换

根据外骨骼穿戴者的实时运动意图,切换外骨骼机器人的行走步态,是外骨骼机器人研究热点问题之一.针对外骨骼机器人能够根据穿戴者的运动意图控制步态切换问题,提出采集人体表面肌电信号进行解码,通过BP神经网络识别穿戴者的运动意图,实现外骨骼进行步态规划,利用关节角度与足底压力的相关性以及重心轨迹,对所规划的步态的稳定性进行分析,依据不同的运动意图完成步态进行实时切换,验证了基于实时意图识别控制的外骨骼步态切换的可行性.     

基于FPGA的多通道多量程数据采集系统设计

为了实现多路模拟信号的准确采集、记录和显示,设计了一种基于FPGA的多通道、多量程数据采集系统。该系统采用FPGA作为主控芯片,通过FPGA内部的控制模块控制A/D数据转换和UART接口数据传输,并在FPGA内部完成数据处理。FPGA与上位机之间采用RS-232串口实现数据通信,上位机采用Viusal Basic编写监控界面,实现远程控制和显示。该系统具有性能稳定、实时性强、操作界面友好、可扩展性强等特点。     

中深孔岩心取样钻机供电系统电力参数的监测

针对取样钻机供电系统存在电力参数监测难、采集精度低的问题,提出了一种基于RS-485总线的智能监测系统。重点分析了上位机监控软件的构建和RS-232／RS-485接口转换器的设计,同时介绍了计算机与多功能网络电力仪表AOB192E-9T4的实时通信方式。测试结果表明,该系统具有运行稳定可靠、操作简单方便、响应速度快、抗干扰能力强、高精度等特点,大大简化了系统硬件电路。     

基于MSP430F149的水质监测数据采集系统设计

针对当前水质环境监测中存在的布线难、覆盖范围低、成本高等问题,设计了一种基于MSP430F149的水质监测数据采集系统。该系统以MSP430F149为主控芯片,硬件系统由MSP430F149控制电路、串口无线通信电路、传感器电路、调理电路、电源电路等构成。其中,调理电路采用四级放大电路用于对传感器采集信号的滤波与放大;RS-232与SIM900A以串口无线通信方式,实现水质环境因子温度、pH值和浑浊度的远程实时监测;电源电路由太阳能光伏板、锂电池、继电器、稳压芯片等组成,可实现太阳能光伏供电与锂电池供电这两种模式的自动双向切换。Multisim仿真及实测试验表明,在两种模式下均可产生稳定的±5 V电压。系统上位机采用LaBVIEW设计,具有界面友好、功能完备和操作简单等特点。在实验室对系统进行模拟试验和数据分析。结果表明,采集数据波动在可接受范围内,具有一定的参考价值。     

可穿戴下肢外骨骼足底压力检测系统设计与研究

可穿戴下肢外骨骼能够柔性跟随人体运动的前提是足底压力检测数据符合人体步态特征,因此研究外骨骼足底压力检测系统具有重要意义。针对现有穿戴式下肢外骨骼系统压力传感器输入输出存在非线性误差,不能准确检测足底压力变化的缺点,选择电阻式压力传感器,通过理论计算确定曲线拟合方法可行性,并将曲线拟合方法引入足底压力检测系统设计中。研究结果表明,该方式采集数据特征明显,曲线拟合的系统线性度较小,可靠性高,适用足底压力检测系统。     

ZigBee技术在数据采集系统中的应用

提出一种基于ZigBee技术的数据采集系统。该系统以TI公司的CC2530为主控芯片,设计数据采集终端节点、路由节点和协调器节点。终端节点和路由节点采集数据并通过逐级跳转的方式把数据传送到协调器。协调器通过RS-232串口与PC上位机通信,由上位机监测软件对采集数据进行监测和分析。     

ZigBee技术在数据采集系统中的应用

提出一种基于ZigBee技术的数据采集系统。该系统以TI公司的CC2530为主控芯片,设计数据采集终端节点、路由节点和协调器节点。终端节点和路由节点采集数据并通过逐级跳转的方式把数据传送到协调器。协调器通过RS-232串口与PC上位机通信,由上位机监测软件对采集数据进行监测和分析。     

基于FPGA的线阵CCD实时图像采集系统

设计了一种基于现场可编程逻辑器件的线阵CCD实时图像采集系统。系统采用线阵CCD TCD2252D作为图像传感器,使用CCD专用信号处理芯片AD9826对CCD信号去噪并实现高速A/D转换,同时用USB接口芯片完成CCD数据的传输,最后在上位机显示采集的图像数据。整个系统由基于Verilog的CCD驱动模块、CCD输出信号处理模块、双口RAM缓存模块、USB接口控制模块等组成,结合上位机模块实现对CCD输出图像的准确采集、显示和保存。实验结果表明,该系统能实时采集和显示图像信息,USB传输速度可达28 MB/s,系统实时性好。     

基于VC++.NET的串行通信的机器人控制系统设计

实现了一个基于PC的机器人控制系统,该系统由上位机(PC机)和下位机(单片机控制系统)组成,通过RS-232总线完成两者之间的通信,控制机器人的各种行走功能,如直线、转弯、避障等.采用Vc++.NET编程平台,设计了可视化的机器人控制平台.试验结果表明该系统的高效性、可靠性和良好的人机交互性.     

基于有源滤波器的串口通信设计与实现

介绍了基于DSP的并联有源滤波器与上位机的RS-232串口通信设计,给出了DSP串行通信的硬件接口电路和通信协议,并完成了串口通信的软件编程。下位机使用C语言和汇编语言混合编程,上位机采用Visual C++设计界面,并用串口控件MSComm编写串口程序,实现上位机对有源滤波器数据的采集、显示、处理和存储。调试结果表明,该串口通信设计可以实现上位机对有源滤波器的监控。     

基于FPGA的多功能数据采集系统设计

设计了一种以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的数据采集系统.系统具有4个采集通道,直接通过上位机的指令配置,可根据实际需求选择实时采样或高速采样.设计了采集系统的硬件电路,开发了FPGA程序,以实现数据采集、存储、自动电桥平衡、状态反馈等功能,采用RS-232串口方式与上位机通信.实验证明:系统实现了预期功能,可达到实时采样频率为2.88 kHz和高速采样频率为91.5 kHz的数据采集.     

基于改进鲸鱼优化算法的外骨骼机器人步态检测

针对传统的外骨骼机器人步态检测算法中的信息单一化、准确率低、易陷入局部最优等问题，提出基于改进鲸鱼算法优化的支持向量机（IWOA-SVM）的外骨骼机器人步态检测算法，即在鲸鱼优化算法（WOA）中引入遗传算法（GA）的选择、交叉、变异操作，进而去优化支持向量机（SVM）的惩罚因子与核参数，再使用参数优化后的SVM建立分类模型，从而扩大算法的搜索范围，减小算法陷入局部最优的概率。首先，使用混合传感技术采集步态数据，即通过足底压力传感器和膝关节、髋关节角度传感器采集外骨骼机器人的运动数据，并作为步态检测系统的输入；然后，使用门限法对步态相位进行划分并标记标签；最后，将足底压力信号与髋关节、膝关节角度信号融合作为输入，使用IWOA-SVM算法完成对步态的检测。对6个标准测试函数进行仿真实验，并与GA、粒子群优化（PSO）算法、WOA进行比较，数值实验表明，改进鲸鱼优化算法（IWOA）的鲁棒性、寻优精度、收敛速度均优于其他优化算法。通过分析不同穿戴者的步态检测结果发现，准确率可达98.8%，验证了所提算法在新一代外骨骼机器人中的可行性和实用性，并与基于遗传优化算法的支持向量机（GA-SVM）、基于粒子群优化算法的支持向量机（PSO-SVM）、基于鲸鱼优化算法的支持向量机（WOA-SVM）算法进行比较，结果表明，该算法识别准确率分别提高了5.33%、2.70%、1.44%，能够对外骨骼机器人的步态进行有效检测，进而实现外骨骼机器人的精确控制及稳定行走。     

便携式直流转辙机测试仪的研究与设计

根据6502电气集中道岔控制电路原理,设计了一种基于Atmega16处理器和电流传感器的便携式四六线直流转辙机测试仪。该系统包括道岔模拟驱动电路、信号采集电路、智能分析显示电路。道岔模拟驱动电路由单片机通过光耦合开关控制继电器完成对转辙机的操作,信号采集电路主要由电流传感器采集电流信号,经A/D转换为数字信号后,发送给上位机显示模块,实时监测和分析转辙机工作状态和绘制道岔动作电流曲线。测试结果表明:该测试仪能够完整地采集到转辙机工作时的信息,且性能稳定,可以帮助电务人员检验配线的正确与否以及诊断道岔故障。     

矿井提升机钢丝绳张力监测系统设计

针对矿井提升机存在钢丝绳过载、张力不平衡等问题,设计了一种矿井提升机钢丝绳张力监测系统。该系统采用压力传感器采集钢丝绳张力,采集信号经过处理后以无线通信方式发出,信号接收装置接收数据并通过RS232上传至上位机进行显示,从而实现钢丝绳张力的实时、可靠监测。测试结果验证了该系统的可行性。     

基于无线传输的桥式起重机安全监测系统研究

针对桥式起重机常见的故障,提出了基于无线收发芯片nRF401进行无线传输的桥式起重机安全监测系统。该系统由主梁安全监测子系统、电气控制安全监测子系统、电动葫芦安全监测子系统、钢丝绳断丝检测子系统组成。各模块与数据处理中心之间的通信通过nRF401来完成,通过RS-232完成与上位机的通信。该系统具有人机界面友好、保护功能完善、可靠性高等特点,并具有一定的自诊断功能。     

防雷设备和接地电阻无线监测系统设计

设计一种基于无线收发芯片nRF905和以Atmega1为主控芯片的无线监测系统,用于监测铁路站防雷设备及接地电阻。该系统采用模块化设计,包括信号采集、信号无线传输和上位机对信号的处理3个部分。PC监控软件向下位机发出控制指令,下位机接收到指令后进行数据采集,将采集数据回传给上位机软件处理并显示,完成对防雷设备和接地电阻的监测。该系统已在铁路站稳定运行     

基于USB接口的高增益数据采集系统

针对常用的通过数据采集板卡和 RS-232 串口采集数据的不足,介绍了基于USB接口的高增益数据采集系统的软硬件开发过程,系统采用集成度高的SOC单片机C8051F000作为微处理器,PDIUSBD12作为USB控制芯片,能够快捷、方便地完成电压信号采集,及与计算机之间的USB通信.     

基于TMS320LF2407的数据采集与处理系统的设计

基于DSP的数据采集系统相对于基于单片机的数据采集系统更能满足电力系统在精确度和实时性方面的要求。首先对芯片TMS320LF2407和ADS8364的特点做了介绍,重点阐述了ADS8364的硬件设计以及与DSP的接口电路。该系统主要完成电力系统中模拟信号的精确采集,实时监测电力系统的运行状况,在故障时可向上位机报警,同时记录实时运行数据。这种高效的数据采集与处理系统,可广泛地应用于各种智能仪表、自动化控制设备中,有很好的市场应用前景。     

基于组态王的农田温湿度监测系统设计

将组态王这一通用现场监控软件运用于农田环境监测系统,为环境监测提供了一个新的解决方案.系统采用模块化、层次化设计,下位机以单片机为核心,控制温湿度信号的采集,并通过RS-232将信号传送给上位机用于实时显示.仿真与实验证实,系统运行稳定可靠,信号采集精度高,完全达到了预期指标,具有广泛推广应用价值.