基于压缩感知的可视化环境监测系统研究

为了实现更加直观的环境监测,提出一种基于压缩感知的可视化监测系统,以实现图像信号的采集、处理和无线传输.系统将压缩感知理论与无线传感器网络相结合,以STM32F407芯片作为节点的主控芯片,增加OV5640图像采集模块、nRF24L01无线通信模块、红外感应模块等外围设备,实现环境的可视化监测.对系统性能进行测试,测试...     

基于ZJ传感器扭矩转速测试系统的研究

论文设计研制了一种以MAX992为信号过零检测模块,MSP430F149为主控芯片,采用RS-485和modbus协议进行数据采集,并且上位机用Lab VIEW编程实现了对数据的读取、处理和显示功能的扭矩转速测试系统。系统设计紧凑,体积尺寸小,方便连接和安装。该系统主要由数据采集模块和上位机数据接收显示模块两部分组成。论文重点介绍对采集模块中各个部分进行芯片选型并且设计硬件电路。同时对采集模块中主控芯片和上位机软件部分进行介绍。在实验平台上对整个系统进行实验,验证系统工作正常,达到设计要求和目的。     

基于nRF24L01的大气环境智能测试系统设计

为实时掌握大气环境状况,减少人工成本,设计了一种基于单片机和nRF24L01无线通信模块的智能测试系统。系统采用主、从站设计,从站以STC15F2K60S2单片机作为主控芯片,通过多种传感器实现大气环境信息的采集和处理。同时,通过nRF24L01无线通信模块将大气环境数据发送给主站,完成数据的实时显示。测试结果表明,该系统具有实时性高、测试范围广、移植能力强等特点,实现了大气环境的智能测试。     

基于MSP430F149与CC2530的多种气体传感器网络设计与应用

设计了一种以MSP430F149和CC2530为核心的低功耗高性能的多种气体传感器网络,该网络由多个气体传感器节点、路由节点、主控节点以及应用系统软件组成。气体传感器节点用于测量区域范围内气体的成分和浓度;路由节点用来实现数据传输转发,具有数据中继、延伸网络容量的功能;主控节点连接在计算机上,用于接收来自气体传感器节点和路由节点的数据;应用系统软件对采集到的数据进行处理,并生成多种需要的数据报表,实现对多种气体的监测和分析。该气体传感器网络,在环境气体成分分析及浓度监测的实际应用和多种研究实验中,具有使用方便快捷、采集数据准确、性能稳定可靠等特点,取得了很好的效果。     

基于STM32的微量硫化氢检测系统设计

硫化氢(H_2S)在经天然气脱硫过程后含量较低,需连续检测,目前国内对微量H_2S的检测研究设计较少。本文使用高灵敏度硫化氢传感器,采用STM32系列主控芯片,基于电化学原理,进行一种微量H_2S检测系统设计。以可编程的低噪声AD7794作数模转换,对电化学反应电流进行精准采集;设计过程中,对检测气室的温度、压力及流量采取在线监测以确保实验设计的标准环境,各项实验数据以Modbus协议与HMI触摸屏交互,该装置采用了自主研制的信号处理模块和供电模块,便于集成。测试结果表明:所设计的H_2S检测装置对含量10ppm的H_2S标准气体检测波动范围小于±0.1ppm,可满足二类天然气检测要求。     

宽频带交流阻抗测试系统的设计与实现

针对目前国内市场上交流阻抗测试设备体积大、价格贵、频带窄等缺点,设计了一种基于自由轴法的交流阻抗测试系统。系统以C8051F120作为主控芯片,包括I-V转换模块、相敏检波模块、ADC数据采集模块、DDS信号源模块等,配合PC上位机数据处理软件,完成对待测元件交流阻抗的测量以及频谱的显示。结果表明:该系统测量带宽为100 Hz~20 MHz,测量误差小于0.5%,频率分辨率为1 Hz,系统有一定的应用价值。     

船舶分体式吊装监测装置研究

针对由于指挥人员判断不当使船体重物未对准定位桩导致偏移使重物掉落砸伤下方人员造成事故的问题,文中提出基于卡尔曼滤波融合算法的的船舶分体式吊装监测装置设计。该系统由以STM32F103C8T6芯片为核心的控制器作为主控模块,接收MPU6050传感器模块中陀螺仪、加速度计采集的数据,使用卡尔曼滤波算法对数据进行处理。测试结果表明：该装置系统性能稳定,准确性和实时性高,可满足对吊装系统的实时监测要求。     

太阳能电池测试系统的设计

针对太阳能电池测试设备体积大、价格贵等,设计了一种基于嵌入式技术的太阳能电池测试系统。系统以STM32作为主控芯片,配合电压、电流、辐照度、温度采集模块,串口通信模块以及显示模块等,然后建立数学模型,在MATLAB中拟合,来获取I-V曲线,完成对太阳能电池的特性参数测试。结果表明:实验测得的特性参数与标准值对比,系统测得太阳能电池开路电压精度为1.26%,短路电流精度为2.84%。可以看出系统精度在3%左右,而且其标准差都很小,所设计的系统数据波动较小,系统稳定性较好。     

基于STM32和CC1101的受限空间关键气体浓度检测系统

由于受限空间内部环境复杂,容易积聚有害气体,发生意外时救援人员贸然进入容易发生中毒现象,故提出了一种基于STM32和CC1101的气体检测装置设计。采用STM32为系统的主控芯片。由电化学传感器采集CO,H_2S和O_2 3种关键气体的浓度信号,并由LMP91000芯片信号处理后,利用单片机内部的A/D转换器进行模数转换,由液晶显示模块显示。与此同时,CC1101为无线传输芯片,将数据传输到外界。如果浓度超出了阈值,则会进行报警。该系统实时性好、精度高、成本低,在受限空间救援中具有极高的应用价值。     

中型无人直升机电动舵机控制器设计与实现

针对某中型无人直升机对电动舵机控制回路的特殊需求,设计了一种以“ DSP ＋ FPGA＋ 功率驱动”为主控单元的舵机控制器.其软件设计遵循模块化和层次化的原则;其硬件由主控模块、驱动模块、信号采集模块和电源模块协同合作,能够同时对 ５ 路电动舵机进行控制.针对舵机控制过程中存在的“快、准、稳”问题,提出一种外环采用线性自抗扰控制、内环采用常规控制的复合控制策略;同时搭建相应的测试验证环境.测试和实际试飞结果表明,该舵机控制器解决了负载动态变化的不确定性和小信号指令跟踪差的突出问题,取得了较好的工程应用效果.     

基于FPGA的喷绘机高速光纤通信系统设计与实现

为解决喷绘机打印数据实时传输问题,将以现场可编程门阵列(FPGA)和串行解串器为基础的高速光纤通信技术应用到打印数据的通讯中。系统中FPGA用于实现通讯数据的存取、8B/10B编解码和CRC校验的功能;串行解串器实现了并/串和串/并转换及锁相功能;光收发一体模块实现了电光转换和光电转换。该光纤通信系统在喷绘机上进行了实际打印试验,应用结果表明系统在300 Mbps通信带宽下能够稳定传输,在120小时的连续测试过程中没有出现打图错误现象。实现了高可靠性、长距离、高速数据传输的功能。     

基于新型通信方法的模拟量采集板卡的设计与实现

对于不同的模拟量输入信号,PLC控制系统需要扩展专用的采集模块;现有的多功能模拟量采集模块与PLC通讯通常采用MODBUS协议,并占用PLC有限的通讯接口.两种方案实现复杂,性价比差.为此,开发了一款不占用PLC现有通讯接口、仅利用2个PLC数字输入口进行通信的多功能模拟量采集板卡.研究结果表明,该板卡能够实时采集温度...     

基于OMRON CLK技术液晶面板生产设备监控系统

为满足现代企业信息化技术的要求,在简要介绍数据采集与监视控制系统(SCADA)的原理基础上,结合液晶面板生产设备的具体特点,提出了基于欧姆龙可编程控制器及其工厂自动化技术的液晶面板组装工艺生产设备远程监控系统。具体介绍了系统的组网方式、主站与子站通讯技术方案、硬件选型、软件设计实现及主要功能。研究结果表明,液晶面板生产设备监控系统可以实时、稳定、可靠地运行,可以满足生产现场监控需求及企业信息化建设的需要。     

基于LabVIEW及DAQ的光电检测系统

基于NI USB-6009数据采集卡、上位机及Lab VIEW为基础构建了光电检测系统。系统适用于光电传感器性能检测以及简单的实时信号监控。系统中数据采集由数据采集卡实现,其他功能,包括数据存储、触发、控制、显示、用户界面等,均在上位机中用软件(Lab VIEW 2013)实现。由于采用USB数据线,采集卡与上位机之间连接方便,并且提高了可扩展性、可维护性,降低了成本。实验结果表明,对于不同的光电传感器,系统都能够进行准确的检测。     

基于FPGA的数据速率及格式变换的设计与实现

为了解决数字通信中连续数据到定长帧的转换问题,设计了一个具有数据速率和结构变换功能的现场可编程门阵列(FPGA)接口变换模块,该模块包含3个核心部分:缓存单元、速率变换和帧控制逻辑,缓存单元选用了方便实用的异步FIFO来实现,速率变换部分采用了5/6小数分频方式大大节省了FPGA内部资源,帧控制逻辑单元严格定义了读FIFO的使能格式和时序,最后进行了软件的功能和时序仿真。实际应用结果表明,该模块能够准确地对数据速率和格式进行变换,实现了预期的功能。     

基于Web和GPRS技术的塔式起重机远程监控系统

为实现对塔式起重机的远程监控,改进了传统有线传输的通信方式,采用了通用分组无线业务(GPRS)无线通讯方式,结合动态服务器主页(ASP)开发技术,设计了一种基于Web和GPRS的远程监控系统.具体介绍了无线通讯模块的设计、Web网站构建方法,并进行了相关的测试.测试结果表明,该系统工作稳定,可对历史数据进行分析,在线发...     

基于MC37I的数传终端设计

为解决污染现场的数据上传(至服务中心)问题,将通用分组无线业务(GPRS)技术应用到环境污染监测领域,数据采集模块通过串口与GPRS模块连接,将数据以无线方式上传.介绍了一种基于MC37I和STC12C5A56S2无线数据传输终端的设计.研究分析了系统的硬件结构设计,介绍了PPP协议的数据包结构,重点分析了PPP协议数...     

数据采集与监控系统在煤层气田地面集输工艺中的应用

根据国内煤层气资源开发情况,借鉴国内外现有成熟的数据采集及监控技术,针对煤层气田低压、低产、井多、井距小等特点和煤层气地面建设成本高、煤层气田数据采集监测系统技术缺乏等问题,介绍一套适合煤层气田特点的数据采集及监控系统。     

重整汽油在线拉曼分析系统开发与工业应用

针对催化重整装置的优化需要,研制开发了一套新的在线拉曼分析系统。系统硬件由采样单元、分析主机以及连接两者的远距离光纤构成;系统软件包括光谱获取、非线性模型计算和数据通信等部分。该系统已应用于某一工业重整装置,以实现对重整汽油研究法辛烷值(RON)与其他关键参数的在线分析。通过连续九个月的现场运行表明系统运行良好,包括RON在内的分析数据可以快速反映重整反应器温度和其他操作条件的变化。RON在线分析的重复性误差为0.015个辛烷值;非线性模型预测复相关系数为0.990 9,标准预测误差为0.31个辛烷值,平均绝对值误差为0.26个辛烷值。运行结果表明:拉曼分析系统可以为工艺装置的操作优化提供准确而重要的检测参数。     

贴片机运动控制系统的硬件设计

针对贴片机发展的高性能运动控制要求,设计了一种基于“DSP＋FPGA”结构的运动控制系统.系统采用DSP为核心控制芯片,完成系统的多轴协调运动及插补功能,实现高性能运动控制算法.通过光电编码器反馈信号构成系统的位置闭环控制,采用FPGA扩展外部编码器处理模块,对编码器信号进行处理.最后搭建伺服电机运动实验平台对控制系统性能进行验证.经实验验证,该控制系统具有较高的柔性及实时性,适用于高速高精度的贴装运动控制系统.