激光告警机中波长检测系统的FPGA实现

介绍一种用于激光告警机的图像采集与处理系统的硬件设计和软件开发方法。该系统采用线阵CCD获取激光信号,FPGA完成采集控制和信号处理工作,CCD相机与FPGA之间通过Cameralink接口方式传递数据,FPGA采用LVDS端口标准接收数据,数据处理系统由FPGA来实现快速傅里叶变换。实现了激光告警系统的采集与处理的单片集成。对系统各模块分别进行了局部调试和仿真,最后将采集所得的数据频谱图与FFT变换之后的数据频谱图进行比较,结果表明告警系统能够正确探测到目标激光的波长信息。     

基于全光捕获法的机载激光通信跟踪控制系统设计

为了保证机载激光通信的质量和稳定性,基于全光捕获方法优化设计机载激光通信跟踪控制系统。加设激光器、激光告警器和运动转台设备,为全光捕获方法的运行提供硬件支持。改装目标跟踪探测器、跟踪控制器、AD数据转换器和电机驱动器,通过系统供电电路的连接实现硬件系统的优化。根据机载激光通信原理,从发送模块、激光通信接收模块等方面,构建机载激光通信模型。利用全光捕获法生成机载激光通信链路,根据机载激光通信跟踪目标相对信息的计算结果,确定通信光斑中心的位置,实现系统机载激光通信的跟踪和控制功能。通过系统测试实验得出结论：综合室内和外场两个应用环境,机载激光通信跟踪控制系统的平均跟踪偏移量为0.875m,通信误码率和丢包率分别为0.275%和0.384%,均高于预设值。     

电力通信设备集中监控告警系统的实现

根据实际情况选择对应硬件,选择CM-Desk平台作为软件平台开发电力通信设备集中告警系统.谊系统采集各种通信设备告警信息以及机房环境运行信息并进行集中管理,并将一定等级的告警及时通知相关人员,实现了通信管理的前移.     

基于红外反射式传感器的循迹车系统设计

采用红外反射式传感器设计了一种循迹车系统。硬件方面,介绍了红外循迹电路、电机驱动电路和测温模块的设计方法;软件方面,给出了循迹模块算法和目标物识别算法。经实验验证,循迹车能在黑色引导线上稳定可靠地运行,并在偏离导线时自动纠偏。     

激光告警系统的异步FIFO设计

介绍了在激光告警系统中采用异步FIFO解决A/D数据采样与FPGA数据处理模块之间的不同速率匹配问题.在分析异步FIFO设计难点基础上,提出利用Gray码计数器作为读写地址编码,有效地同步了异步信号,避免了亚稳态现象的产生,给不同速率间的数据传输提供了一种有效的解决方案.同时采用Verilog语言描述,提高了硬件设计的可移植性,减少了系统的复杂性,提高了激光告警接收系统的可靠性.     

一种可扩充LED点阵显示模块及其驱动设计

详述单片机在可扩充(最多8位)16×16LED点阵显示模块中的开发应用,包括LED点阵显示硬件电路的设计及各个电路的原理及功能、单片控制电路及其与LED点阵的接口驱动电路的设计、单片机控制程序的设计及调试.     

基于AS-i总线的发动机告警系统设计

在发动机告警系统中,由于控制器和底层传感器/执行器之间的连接形式复杂多样,导致了确定故障位置困难、系统安装和维护难、成本高。针对以上问题,设计了一种基于AS-i总线的发动机告警系统。系统由电源模块、AS-i主站和AS-i从站组成,采用AS-i总线将各个模块和底层传感器/执行器连接起来,并由两根AS-i电缆完成系统供电和数据传输。通过软件对系统的性能进行了实验。实验结果表明：该系统通信可靠、安装和维护简单、成本低,有利于实现底层设备连接的标准化。     

全自动智能陀螺寻北仪中待测光标信号采集模块的设计

介绍了全自动智能陀螺寻北仪的硬件系统原理图.基于CPLD技术设计的电路驱动CCD图像传感器,通过待测光标信号采集模块,实现陀螺仪光标信号的高精度自动采集.实验表明该模块能有效的代替人眼对光标进行识别,可以减少测量结果对操作人员素质的依赖,使寻北仪的寻北精度从原来的30″提高到5″,为仪器寻北全自动化和智能化奠定了基础.     

基于S3C44B0X的可扩展远程监控告警系统设计

介绍了基于S3C44BOX的远程监控告警系统的软硬件设计,该系统能监控机房内设备运行的故障信息和温度,湿度,烟雾浓度等环境参数,并通过以太网实时传送给远程监控的PC机.当出现告警信号时,系统进行声光告警,并自动拔打预设的告警电话通知相关维护人员.同时,该系统在设计时充分考虑了功能的可扩展性,可以方便地进行系统软硬件的升级.     

自行车自动调档系统设计与实现

为使自行车能根据路面坡度信息实时调整档位,采用加速度计和霍尔传感器信息融合的方法,设计了基于单片机的自行车自动调档系统.系统硬件电路由微控制器、坡度传感器、档位检测装置、直流电机及驱动模块、调档器等组成,微控制器根据路面坡度信息及自行车当前档位,运用负反馈控制原理,驱动直流电机实现自动调档.实验证明,该系统在较平整的路况下能准确地实现自动调档,且运行稳定可靠.     

基于FPGA的双目高精度宽波段激光告警系统

针对传统二维激光告警系统的光斑中心提取误差大、角度测量精度差和分辨率低的问题,设计了一种基于FPGA和InGaAs焦平面阵列探测器的高精度宽波段激光告警系统,对传统的otsu(最大类间方差法)阈值分割算法进行了推导和优化,同时,基于改进后的算法,通过FPGA实现了光斑中心坐标提取以及方位角、俯仰角等参数的计算,并将结果传输至上位机实时监测;实验结果显示,相较于传统的阈值分割算法,改进后的otsu算法使光斑中心提取精度达到了0.06个像素,改进后的激光告警系统角度测量平均误差为0.03°,角度分辨率达到0.05°;实验表明,双目高精度宽波段激光告警系统达到了实际应用的要求,提高了系统测量的角度分辨率和精度,对光电探测和激光告警领域的工作具有一定的意义。     

一种小型直流电机控制系统硬件设计方案

设计了直流电机转速闭环控制系统的硬件电路,通过STC12C5A单片机输出PWM信号,驱动L298N功率变换模块,实现对电机电枢电压的控制.设计了系统电源电路,单片机系统显示及键盘接口电路,系统驱动电路,速度检测电路,进行了直流电机的驱动实验.实验结果表明,所设计的直流电机转速闭环硬件系统具有良好的控制性能,有一定工程应用价值.     

0.6m CMOS集成传感器电路兼容的 RS232串行通信发送接口芯片研究

采用5 V 0.6 μm标准CMOS工艺设计制造了具有RS232串行通信发送接口的传感器接口芯片.该芯片包含电荷泵和发送电路两个功能模块.其中电荷泵对5 V电源进行正/负倍压得到 7.6 V和-6.1 V的正负电平,并作为发送电路的电源,实现CMOS/TTL电平到EIA/TIA RS-232C电平的转换.3 KΩ和1 000 pF负载情况下,在230.4 kbit/s数据速率范围内,实现了TTL/CMOS电平到RS232电平转换的发送功能.将传感器的输出模拟信号经A/D变换后,即可经所设计的发送接口芯片实现传感信号的串行发送.为进一步实现基于标准CMOS工艺的传感器与信号处理电路和串行通信接口功能的兼容集成打下了基础.     

基于硬件加密的移动终端安全通信系统设计

针对传统移动终端安全通信系统存在的运行能耗大、储存空间占比大的问题,提出基于硬件加密的移动终端安全通信系统。在硬件加密技术基础上,设计移动终端安全通信系统数据采集模块和移动终端安全通信电路,通过计算移动终端安全通信系统可信度,设计移动终端安全通信程序,实现移动终端的安全通信系统设计。实验结果表明系统在运行能耗、储存空间占比以及数据传输耗时方面性能较好,确保了移动终端安全通信系统的稳定性。     

基于STM32的无刷直流电机控制驱动器硬件设计

设计了基于STM32VET6单片机和SA306功率驱动模块的永磁无刷直流电机控制驱动器,详细介绍了组成系统的各部分接口电路.该硬件系统能够进行扩展通信,具有电流保护和温度保护能力,适用于中小负载永磁无刷直流电机的控制.该控制驱动器成本低廉且容易实现,经过多次实验验证,能够长时间安全可靠地运行.     

基于无线传感器网络的多参数火灾探测节点研究

设计了基于无线传感器网络的多参数无线火灾探测节点,实现对温度、湿度和烟雾的自动探测,通过多参数符合探测方法来降低火灾误报率,实现对火灾的可靠监测.针对火灾特征参数多跳传输提出一种基于CSMA/CA机制的最短路径路由算法,探测器能自动组网实现对火灾特征参数的无线实时监测.实验结果表明,探测器单跳通信距离最远可达100米,多跳通信每跳传输延时约50 ms,对火灾烟雾响应达到I级灵敏度,湿度参数可有效消除水汽引起的火灾误报.     

基于单片机和WIFI的温度采集系统

本文应用IAP15F2K61S2芯片作为单片机核心电路,结合温度传感器、WIFI模块电路,设计了温度采集系统。本文对温度采集系统硬件设计和软件设计进行了阐述。该系统能够实现对环境温度的采集,并通过WIFI模块发送到wifi串口调试助手。用户可以实时观察温度的变化。系统实验结果表明,系统的功能满足设计需求、运行稳定,方便操作。     

邮轮客房火灾自动探测与报警电路的设计

邮轮客房火灾具有突发性,不易控制,危害大等特点,火灾自动探测与报警装置对于邮轮必不可少。本文设计了一种基于单片机的邮轮客房火灾并报警电路。该电路包括主控模块、温度检测模块、烟雾检测模块、显示模块和报警模块,并运用Keil软件进行编程和Proteus软件进行仿真实验。当温度值和烟雾浓度值同时超过上限值时系统会发出声光报警信号。仿真分析表明：该电路工作稳定可靠,可及时、准确地实现客房温度、烟雾浓度的显示和自动报警。     

一种智能探测机器人的设计与实现

为实现工业生产中的数据自动采集和智能探测任务,设计了一种轮式驱动的智能探测机器人;介绍了探测机器人的系统方案、硬件设计和软件设计,系统采用嵌入式控制技术,主控器以ARM9系列S3C2440A为处理器,驱动器以AVR单片机ATmega16L为处理器,控制直流驱动电机的速度和转向;ARM9采用Linux操作系统,AVR单片机采用基于PID算法的C语言编程;探测机器人实现了自动寻迹、智能避障、温度探测、图像采集、无线通信等功能;整机调试和运行表明,所设计的软、硬件达到了各项要求,探测机器人具有高智能化、高性价比等技术特点,推广应用价值较大。     

Linux嵌入式设备与PC机串口通信的设计

铁路轴温红外探测在铁路正常运营中具有十分重要的地位。因为轴承的温度直接反映轴承及相关部件的状况,轴承的故障如果不及时排除,可以导致严重的事故。以前铁路列车轴温红外探测仪功能比较简单而且体积庞大,随着微电子技术及计算机技术的提高,尤其是嵌入式系统技术的发展,现在的红外轴温探测仪可以设计得非常小,而且功能越来越完善。红外设备采用了这种嵌入式设计之后,必须与用户交互或与其它系统通信,其中,串口通信处于非常重要的位置。 1 硬件接口设计 在红外设备的嵌入式设计中,微处理控制器选用MC68332。它是美国Motorola公司生产的32位单片机,具有极高的集成度;有可完成同步/异步通信的专用模块QSM,包括2个I/O串行子系统——SCI和QSPI。这里,由于红外设备与PC之间通信都是点对点的,所以采用异步串行通信方式,即选用SCI作为底层通信介质。在MC68332之上运行嵌入式Linux操作系统,操作系统和应用程序都存放在2片4M位的29F040 Flash芯片中。 串口通信接口电路的芯片MAX232,用于TTL电平与EIA电平的转换。与串口通信相关的寄存器分为QSM模块设置寄存器和SCI子模块控制寄存器。QSM模块设置寄存器包括模块设置寄存器(QMCR)、模块测试寄存器(QTEST)、中断级别寄存器(QILR)、中断向量寄存器(QIVR)、数