一种高精度控制的四旋翼飞行器控制系统

针对当前四旋翼飞行器控制系统存在的信号采集不同步、控制精度低等问题,设计了一种基于FPGA和STM32双处理器的控制系统,利用FPGA同步采集传感器数据,实时融合数据和解算姿态,并通过FPGA产生高精度的PWM信号。为了弥补FPGA在计算上的不足,采用STM32作为辅助运算单元。实验结果表明,采用FPGA和STM32双处理器能够很好地解决计算中传感器数据更新时间不同步的问题,缩短采集和处理周期,并产生高精度的PWM控制信号,有效地提高控制精度。     

基于STM32F4的时栅位移传感器信号处理系统设计

为了提高时栅位移传感器的测量精度及分辨率,提出了一种基于STM32F4的时栅位移传感器信号处理系统;系统包括硬件电路设计和软件设计;硬件电路以STM32F4内核处理器芯片和复杂可编程逻辑器件CPLD为核心,集成了信号调理、信号处理等电路模块;运用高频时钟脉冲插补时栅位移传感器感应信号和参考信号之间的相位差,通过软件设计控制信号的采集和处理,实现了相位检测;经实验验证,采用以STM32F4为核心的时栅信号处理系统后,时栅位移传感器的角度误差峰峰值达到2.4”,实现了高精度、高分辨率的时栅角位移测量.     

基于STM32的无线光电传感器设计

针对目前iGPS有线光电传感器无法应用于大型构件吊装的问题,介绍了一种基于STM32F103平台的iGPS无线光电传感器的设计。采用STM32F103ZET6芯片作为主控芯片,nRF24L01作为无线数传模块。该设计由前端处理电路与MCU电路组成,前端处理电路将微弱的硅光电池信号转换为可供STM32采集的信号,STM32采集信号后并通过无线数传模块nRF24L01发送给上位机。实验结果表明:该设计数据采集速度与精度较高,满足系统要求。     

基于MMA7260的人员脚步声采集系统设计

设计了一种人员脚步声采集系统,该系统以STM32微控制器为核心,采用三分量加速度传感器MMA7260采集人员的脚步声信号.在与上位机的通信过程中,STM32采用无线发射模块或者串口向上位机发送数据,上位机在接收到数据后将上传的数据转换成模拟波形.大量实验数据表明,该系统能够准确地采集到人员的脚步声信号,为后续的人员脚步声的特征提取及多人脚步声信号分离提供了准确的原始数据.     

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。     

轴承振动信号采集分析系统设计与实现

准确采集振动信号信息是轴承故障诊断的关键,利用传感器采集振动信号数据,经A/D转换后传输至STM32微控制器,STM32控制Wi-Fi模块将数据发送至PC,采用局部均值分解(LMD)方法对采集的振动数据进行分析处理,实现对滚动轴承运行状态的远程监控.实验结果表明:系统能够对滚动轴承振动信号进行精准采集和分析,传输性能好、速度快,适合在工业行业推广使用.     

基于无线传感器网络的光电信号采集系统设计

针对目前一些大型构件吊装系统中光电信号采集系统存在的布线复杂,可扩展性差,信号采集和转换效率低,数据传输能力弱等问题.分析了传统光电采集系统的缺陷,利用无线传感器网络技术,提出了一种新的光电信号采集系统,该系统以STM32F103ZET6为主控器,nRF24L01为无线传输模块.给出了系统的软硬件实现方法,并将其应用于硅光电池(PC50-6)作为传感器部件的信号采集.实验结果表明:该新型系统在信号采集的速度和精度方面有了明显的提高,能够满足系统的要求,为无线传感网络在光电信号采集应用方面做了一定的探索.     

STM32+FPGA的导常振动信号采集存储系统

针对工厂重要设备运输途中可能损坏的情况,本文设计了一套采用STM32F103+FPGA框架的无线传输的振动信号采集存储系统,可以用于重要设备运输过程中异常振动的实时监测.首先将系统刚性连接在被运输设备上,通过三轴振动传感器获得振动数据,FPGA对数据进行采集、存储,STM32通过无线模块将数据发送至相应的上位机中、进行...     

基于STM32的裂缝位移监测系统

介绍了一种基于STM32微控制器并能够进行远程、实时监测的多通道裂缝位移监测系统.系统包括采集节点和监测中心两部分,采集节点以STM32微控制器为核心,采用线性位移传感器获取裂缝位移信息,经过多通道选择电路、信号调理电路后被STM32微控制器采集、存储进本地U盘,并通过无线传输模块将采集到的数据发送到监控中心;通过采集软件接收采集节点发送的数据,并存储进本地硬盘中.最后通过室内模拟实验和野外应用试验,验证了研制的多通道裂缝位移监测系统工作稳定、可以应用于野外裂缝的实际监测中.     

基于STM32F407的微震信息采集系统设计

为了能够准确地采集和传输微震监测数据,实时监控煤矿井下冲击地压情况,设计了一套基于STM32F407的微震信息采集系统。该系统通过传感器和前端采集控制模块FPGA采集煤矿井下的微震信号,并将其传送到STM32F407进行处理,同时,STM32F407根据现场数据采集需要,可向FPGA发送增益控制、同步控制等信息,实时调整采集电路参数;处理后的微震信号经以太网传送至地面服务器,服务器对采集的信息进行分析和显示,可判断出震源位置。试验结果表明,该信息采集系统可靠、高效,能满足现场微震信息实时采集与传送的要求。     

基于STM32的高精度扭矩测量系统设计

为提高测控应用中扭矩测量精度,提出了一种基于STM32的高精度扭矩测量设计方案。首先,扭矩传感器输出信号经过低通滤波后,送入内置PGA的24位高精度Σ-ΔA/D转换器ADS1255。然后,主控制器STM32通过SPI读取A/D转换结果,通过移动加权平均滤波算法消除随机干扰噪声,进而计算扭矩值,将测量结果存储在外部FLASH并送LCD实时显示。现场测试结果表明：系统精度达到0.6%F. S.。     

基于MPU6050和步进电机的高精度转动控制方法

本文设计了一种以STM32F407ZGT6为控制核心的高精度转动控制系统,该系统采用MPU6050姿态传感器作为信号采集元件,通过数字运动处理器(DMP)对原始数据进行四元数解算得到准确、可靠的姿态信息,并以两相混合式步进电机作为执行元件,结合增量式闭环控制算法,实现高精度的转动控制。通过搭建转动控制系统的实验平台,验证了该控制方法的可行性。该方法对其他需要姿态检测和旋转控制的嵌入式系统提供了一定的参考价值。     

基于STM32平台的CAN总线车载式漏电流数字传感器

介绍一种基于STM32平台的CAN总线车载式漏电流数字传感器的设计。在高精度模拟漏电流传感器的基础上,采用CAN总线进行数据通信,在目前高端的、低功耗、小系统设计处理器Cortex—M3(STM32)上经数字化改进而实现。该漏电流数字传感器经实验验证检测准确、响应快速、数据通信安全可靠,是目前一种先进的车载式漏电流数字传感器。实际使用时,由多个漏电流数字传感器与一台计算机互接,构成一个多点的漏电检测网络,最终实现漏电检测的综合处理。     

一种可输出A、B、Z三相脉冲信号的旋转变压器解码装置

旋转变压器作为一种精密角度传感器,可应用在环境恶劣的军工及高端工业领域,目前旋转变压器测角系统未能输出与光栅编码器兼容的ABZ三相脉冲接口信号,这限制了其应用。本文提出一种新型解码装置,以AD2S1210芯片构建传感处理单元与旋转变压器匹配后实现激励及模数信号的转换,随后再通过基于stm32微处理器的主控单元对模数转换后的数字信号进行融合处理成角度值,最后再经由基于逻辑门电路以及AM26LS31芯片构成的脉冲转换单元将角度值转换为可与光栅编码器兼容的ABZ三相脉冲接口信号,从而大幅提升旋转变压器测角系统的市场竞争力。     

MMA7361L的高精度角度检测平台设计

倾角是许多控制系统中需要测量的一个重要参数。针对倾角测量,设计了一种基于ARM微控制器和加速度传感器的角度测量平台。该平台采用基于ARMCortex—M3内核的STM32F103VE为数据处理的核心,利用高精度加速度传感器MMA7361L为测角传感器,同时配置液晶屏和小型键盘实现了人机交互。该平台具有测量精度高、灵敏度高、价格低的特点,应用前景广阔。     

基于中间节点预测的卫星光通信精确跟踪控制系统设计

针对现有卫星光通信跟踪控制系统存在光通信信号数据分割误差大,跟踪控制精度降低的问题,提出基于中间节点预测的卫星光通信精确跟踪控制系统设计;采用DPS嵌入式技术构建基于中间节点预测数据处理的硬件平台,利用MCU作为中间节点预测数据的指挥调度单元;将CDD光学传感器应用于光通信光谱信号特征采集单元;通过STM32F103RBT6主控对CDD光学传感器的高精度光通信光谱特征信号处理;通过73M2901CE-IGV/F跟踪信号精度调制IC完成对高精度跟踪信号的控制调节;对设计系统控制精度的多场景进行测试;数据表明,设计系统能够支持光通信信号强度大于32％小于50％的条件下,保持通信跟踪控制指标为0.92,最大化接近标准指标量1,在600个测试数据量下,所设计系统的检测耗时为1.2s,说明所设计跟踪控制的精度较高,控制耗时较短,满足光通信实际跟踪控制系统的应用要求.     

基于STM32和小波自适应滤波算法的生理参数监测系统的研究

针对心血管疾病的高死亡率以及人口老龄化的现象,本篇文章开发了基于STM32单片机和小波自适应阈值滤波算法的可穿戴式健康监测系统。系统可分为系统微处理器、数字系统模块、人机交互模块、信号采集模块和无线通信模块等几个部分,针对人体的心率、血氧、体温等重要生理参数进行处理分析,进而对人体实时监护。系统处理器选取STM32F103C8T6作为控制芯片,显示模块选用了OLED。生理参数采集系统选用了MAX30102传感器和Pulse sense传感器分别对人体腕部和指尖心率进行采集。生理参数采集完毕后,通过进一步的A/D转化,基于提出的一种改进小波自适应阈值滤波算法降噪滤波,从而将人体的生理特征参数记录下来。再将采集的生理数据通过蓝牙传输至手机端,其中的ZigBee模块主要是把获得的数据再次输送到远程控制端内,让患者能够远程得到更好的医疗监控。本系统通过软件与硬件相结合的方式。最后通过对比论证其中心率（BPM）结果误差为±2BPM,血氧含量监测结果误差在±2%以内。     

直流电机的角位移伺服控制系统研究

本文介绍一种以STM32微控制器作为控制核心的直流电机角位移伺服控制系统。系统以光电编码器为角位移传感器,还具有基于PWM和H桥的电机驱动电路,并通过数字PID控制策略,实现基于直流电机的角位移控制。实际测试表明,系统具有控制精确、稳定性好和结构简单等特点。     

基于STM32的力反馈型康复机器人控制系统设计

研究了一种基于STM32的力反馈型康复机器人控制系统的设计。采用位置传感器和扭矩传感器检测康复机器人机械臂的位置信息以及机械臂与患者的相互作用力信息,将位置信息与作用力信息送入基于ARM-M3内核的STM32微控制器进行处理,从而实现康复机器人中驱动电机的控制。该系统硬件处理电路包括了扭矩信号的信号调理单元、微控制器控制单元、电机驱动单元以及USB接口单元。经实验验证,本系统可以实现康复机器人的平稳安全的控制。