基于C8051f040与传感器阵列的瓦斯浓度实时监测系统

利用高性能、低功耗C8051f040单片机设计一种新型信号采集、处理电路,通过多通道模拟多路开关CD4067实现传感器阵列中的多个传感器分时工作,并使用上位机显示程序实现瓦斯浓度的实时监测.实验表明：该系统可以实现多个传感器分时工作,并具有较高的精度,在保证每个传感器标定周期为2星期的条件下,8个传感器组成的传感器阵列的标定周期达到16个星期.     

基于FPGA的电容式声压传感器阵列信号采集存储系统

针对水下声信号探测和电容式声压传感器阵列工程应用的需求,设计了一种应用于该传感器阵列的信号采集存储系统。该系统解决了实际应用中电容式声压传感器阵列输出信号无法直接检测、电容变化-电压变化转换精度低等问题。该系统以FPGA为控制核心实现该传感器阵列不同阵元的电路匹配,同时完成信号的预处理、采集及存储。系统测试过程中,采集并存储电容式声压传感器输出信号,并通过上位机对存储信号进行读取,测试结果表明:该系统在水下工作稳定,可正确记录水声信号。     

基于USB2．0的高速图像采集系统的设计

随着数字多媒体技术的不断发展,数字图像处理技术被广泛应用于各种领域.计算机应用领域中,对如此大量的数据进行实时采集和传输的技术难度较大.针对这种情况,设计了基于通用串行总线USB的图像采集系统.利用基于SAA7111的图像转换电路,将CCD图像传感器的PAL信号转换成数字信号;开发了基于EZ-USB FX2的USB2.0接口电路,实现图像数据高速传输;完成了基于FPGA的控制电路,实现对整个系统的控制.     

自动增益的钢丝绳检测电路及等空间信号采集的实现

给出一种基于频-压转换器和对数运算放大器的钢丝绳信号自动增益和等空间采集电路，测试结果表明该电路可方便地消除钢丝绳探伤中检测速率对线圈传感器输出的影响，避免信号在AID输入端产生饱和。设计了基于胁和DSP的多传感器（霍尔传感器阵列）钢丝绳检测系统，给出了由FFGA产生多通道模拟开关和A／D控制时序的仿真结果，表明系统可以实现多路信号的等空间采样。     

一种电容阵列式液位传感器的设计与实现

通过对电容式液位传感器的分析与研究,设计了一种新的电容阵列液位传感器。该传感器将电容一极板设计成阵列式结构,另一极板共用,采用基于充放电原理的微小电容检测电路,应用单片机XC886控制小电容器的选通、数据的采集和处理,计算出液位值,并通过CAN总线传送给上位机,实现实时监测。实测结果表明:该传感器受温度影响小、精度高、输出稳定,精度优于1%FS,零点漂移小于2×10-5FS/℃.     

基于FPGA多路时栅位移传感器数据采集与处理系统

为解决多路时栅传感器协同工作而相互干扰的问题,减少多路传感器协同工作时数据采集的复杂程度。用分时激励、分时采集和排队发送数据来消除多路传感器相互影响的思想,设计了基于FPGA的高精度分时激励电路、采集电路和串口发送电路。利用QUARTUSⅡ9.0开发平台,用Signal TapⅡ进行逻辑分析,并通过两个时栅位移传感器搭建试验平台。试验表明,采用分时激励和分时采集的方法,传感器的精度从原来的±3″提高到±1″,可以有效解决多传感器相互干扰的问题。     

通用光栅数显装置的研制

为了实现光栅传感器的位移测量,文中研制了一台通用光栅传感器数显装置.该装置通过差分放大器、比较器对输出模拟信号的光栅传感器进行信号处理,与输出数字信号的光栅传感器共用位移测量系统.运用阵列逻辑GAL实现光栅信号的四细分和辨向,利用单片机对GAL输出的细分辨向信号进行计数,通过数码管实时显示光栅传感器的位移测量结果.通用光栅传感器数显装置的研制实现了对模拟/数字信号的测量功能,提高了通用性.     

基于STM32单片机的智能窗户设计

本文所述系统以STM32单片机为主要的控制系统,根据雨滴传感器、大气压强传感器、光照传感器和温湿度传感器采集数据,以步进电机作为驱动器设计的一款智能窗户。利用光照传感器,窗户可根据室内外光照强度,从而控制窗帘的开关;遇到下雨天气时,雨滴传感器接收到信号,反馈给单片机,利用数模转换,控制电机转动,窗户做出相应的动作。当大气压强传感器采集到的气压值低于限值时,即判断有降雨趋势,则控制电机转动,窗户关闭。此外,通过OLED显示屏实时显示雨水状态、窗户窗帘开关状态及环境数据。     

基于巴特沃斯滤波器的舰载转速采集电路设计

为了提高舰载设备的转速采集精度与抗干扰能力，保障舰船设备的安全稳定运行，采用巴特沃斯滤波器设计了一种能够实时高精度检测接近开关传感器输出脉冲信号并对输入接线断线状态进行实时检测的电路。分析了转速采集电路、巴特沃斯低通滤波电路、断线检测电路的原理与设计方法。通过转速采集电路实现了接近开关输出脉冲信号的实时采集，通过三阶巴特沃斯滤波器滤除了输入信号中混杂的高频干扰信号，同时传感器断线检测电路可以实时判断传感器输入通路的断路状态。仿真及实测结果表明，所设计的转速采集电路性能稳定，精度较高，抗干扰能力强，对比传统转速采集装置更加可靠，可进一步推广应用到需要精确可靠监测旋转设备转速的复杂环境场合。     

基于USB2.0的数据传输与采集电路

研究了利用Cypress半导体公司推出的带有8051控制器的EZ-USB系列芯片,设计并实现可以和DSP、FPGA等设备通用接口的基于USB2.0的数据传输与采集电路,要求电路对外提供USB接口,对内实现与DSP,FPGA等通用的设备接口,并能够高速传输数据.     

C8051F040单片机在发动机燃油消耗仪中的应用

概述了C8051F040单片机在发动机燃油消耗仪中的应用，并介绍了以其为核心设计的油耗仪的主要特点。C8051F040单片机通过与高精度A／D转换器AD7730、压力传感器组成信号采集系统，采集到高精度的质量信号，并在单片机中对采集到的信号进行分析、处理，根据需要通过输出PWM信号控制来驱动油箱阀门的电磁阀的开闭。所设计的燃油消耗仪可以达到测量发动机油耗的目的。     

基于DDS的压电陶瓷性能参数综合测试系统

利用DDS（直接数字合成）芯片AD9858作为信号发生电路的核心器件，开发出了压电陶瓷性能参数综合测试系统。利用计算机的并口，并配以外围接口电路，实现了微机对测试电路的控制和对所需数据的采集与处理，能同时测量压电陶瓷谐振频率与反谐振频率、动态电阻、动态电容、机械品质因数等参数，最大测试误差在3％以内。     

多极声波测井激励信号源的研制

采用多极子声源直接获取地层横波信息的多极声波测井方法是现代声波测井技术上的重大突破 ,而激励信号源是实现多极声波测井最为关键的部件之一 ,它主要由单、偶极发射换能器阵和发射电路组成。所研制的单极和偶极发射换能器的频率分别为 6 .7k Hz和 1.3k Hz,完全符合实际测井的要求。采用通用阵列逻辑 (GAL)控制的发射电路具有集成度高、可靠性强等特点。整个激励信号源工作原理简单且切实可行。经模拟井试验 ,实现了单极子和偶极子声波测井 ,所测的纵波、横波与地层有良好的一致性     

角膜图像采集系统中的CCD驱动设计

针对角膜图像采集系统开发过程中的面阵CCD图像传感器驱动进行了设计。选用ICX424AL面阵CCD作为图像采集系统的图像传感器,分析了ICX424AL的驱动时序要求,介绍了高性能模拟前端处理芯片AD9949A内部主要电路模块的工作原理及相关电路的寄存器控制方法,实现了基于CPLD与AD9949A的ICX424AL驱动设计。最终测试结果显示,CCD可产生正确的模拟信号输出,将数字视频信号采集到计算机后,能够得到良好的图像采集效果。     

湖底热泉声学测温控制系统的研究

针对海底热液口温度场原位长期观测存在的问题,以湖底热泉为研究对象,将声学技术应用到湖底热泉温度场测量中。提出了利用16个水下声学换能器,以构建湖底热泉口声学测温系统的方法,阐述了温度场声学测量的基本原理。声源信号自动切换电路由单片机控制模块、电源模块、滤波模块和驱动模块组成,并介绍了该电路的原理与功能。基于LabVIEW平台,开发设计了自动数据采集程序,包括串口通信模块、信号发生模块、数据采集与存储模块。进行了云南省茄子山水库实验研究,验证了湖底热泉口声学原位一体化测温装置的可行性,精确地重建出了湖底热泉温度场。研究结果表明,构建的声学测温控制系统,能够满足湖底热泉口声学测温的实际工程需要,且精度较高。     

交流差动变压器式位移传感器数字调理方法

分析了差动变压器式位移传感器的工作原理,讨论了传统模式的模拟调理电路特点,结合实际应用需求,提出了一种基于多功能数据采集板卡和数字解调算法的差动变压器式位移传感器信号数字调理方法,从理论上论证了该数字解调算法,并且设计了一套试验验证系统,针对试验用LVDT(Linear Variable Differential Transformer)传感器,从静态、动态2种工作方式进行解调,验证结果表明,该方法能够满足试验要求,达到了预期的结果.     

一种机器人压阻阵列触觉数据采集的新方法

压阻阵列触觉传感器为减少外接引线一般均采用行列电极结构,这一结构给触觉的扫描采样带来了串扰噪声,同时随着阵列数的增加,如何提高传感器的数据采集速度将直接影响它的实时处理。本文在分析研究现有数据采样电路的基础上,设计了一种新的行扫描采样电路,较好地解决了这两方面的问题。     

电磁超声接收系统的设计与实现

提出了一种由正交矢量锁相发大器为核心构成的电磁超声接收系统,该系统针对电磁超声换能器(EMAT)换能效率低,噪声干扰大的现状,以及锁相放大在提取噪声中微弱信号方面的优异性能,采用模拟与数字相结合的方式完成整个接收系统的设计.在该方案中,整个接收电路围绕由平衡调制解调器AD630构成的相敏检波器(PLD)展开,分别设计了信号通道、参考信道和相关器电路,并给出了相关的电路设计图.最后通过实验对比验证,证明该系统可以从噪声中提取出微弱的检测信号,且消噪效果明显,提高了信噪比.     

基于PCI-1711数据采集卡的PTCR伏安特性测试系统

利用PC机和基于PCI总线的高速数据采集卡PCI-1711，开发出了新型PTCR伏安特性测试系统。利用采集卡的数字量输出与模拟量输入功能，配以外围接口电路，有效地实现了对电路的控制和对所需数据的采集，同时能对十工位PTCR的伏安特性进行测量。还介绍了时分复用技术在测试系统中的应用。     

高压输电线路红外防鸟报警系统研制

本文介绍用于高压输电线路上防止鸟害的电子防鸟报警系统，本设计以热释电红外传感器作为检测部件，检测外界信息，并转换输出微弱的电信号，经运算放大器、A/D采样、单片机处理，滤去干扰，最后所得信号触发报警电路。