基于STM32和FPGA的远程宽带幅频特性测试系统

介绍一种基于STM32与FPGA双控制核心的远程宽带大动态范围的幅频特性测试装置。该装置采用直接数字频率合成芯片AD9959产生频率和幅度均可控的正弦信号,并将其发送至待测网络。接收端对待测网络的输出信号进行可变增益放大和欠采样数字峰值检测后,将幅频信息通过WiFi模块无线传输至上位机进行幅频特性曲线的显示。该装置具有500 kHz～100 MHz的宽带扫频范围,52 dB的大动态范围,灵敏度可达100μV,支持多节点测试。由于采用了欠采样技术,该系统不需要高速ADC即可完成宽带信号采样,具有成本低、易维护等特点,可满足分布式测量、野外作业等特殊场景下的幅频特性测试需要,具有广阔的应用前景。     

STM32与上位机Modbus协议的通信方法

由于步进电机控制系统的需要,文中基于Modbus协议,设计了一种PC上位机与STM32下位机之间通信的方法,介绍了STM32的片上外设以及Modbus协议的实现方法,并给出了RS-485通信电路、STM32和上位机的软件设计。通过测试验证了该方法实现了步进电机控制器与PC之间的数据交换,为基于Modbus协议的上、下位机通信系统提供了参考。     

一种基于STM32的目标实时跟踪系统研究

为了解决现有目标跟踪系统难以小型化和跟踪速度慢的问题,设计了一种以型号为STM32F103ZET6的32位ARM处理器为主控芯片的二维运动目标跟踪系统.系统包括搭载了高清网络摄像机的二维跟踪云台和以STM32为核心的超声电机双路驱动器.系统通过上位机图像处理识别目标,控制下位机超声电机双路驱动器驱动二维云台跟踪目标.实验结果表明,该系统响应速度快、结构简单且跟踪精度高,云台可实现水平方向0°～360°、竖直方向0°～180°旋转.     

基于IEEE-1588的高精度时钟同步系统设计

为提高高速铁路地震预警系统采集设备时间同步精度,本文设计了基于IEEE-1588的网络高精度时钟同步系统。系统利用STM32+FPGA构架搭建硬件平台,在FPGA中利用PLL延迟测量法实现高精度时间间隔测量,时间间隔测量精度达到600ps;利用PHY芯片DP83640获取网络PPS时钟,在STM32中结合卡尔曼滤波与PID算法,实现网络PPS时钟对本地时钟的校正,以及对本地PPS相位校正,最终完成同步系统的软件设计。测试结果表明：本设计时钟同步误差优于3ns,且具备长期稳定性。     

基于FPGA的高精度数字频率计

该系统以FPGA和STM32作为主控芯片设计了一种用于频率和占空比测量的仪器,其中FPGA主要实现计数、测频等数据处理。硬件主要包括比较器,放大器和数字芯片等模块。用FPGA来进行高精度计数,然后将数据传给STM32进行显示数据。     

基于FPGA的高精度失真度测量仪

为了实现失真度测量仪器的高精度运算并降低系统成本,以FPGA控制器和STM32F429微处理器为控制和检测核心,利用快速傅里叶变换,设计了一款基于FPGA的高精度失真度测量仪,对信号谐波、频率、电压峰值进行高精度测量,实现对信号的失真度测量。实验测量结果表明,该失真度测量仪的信号谐波失真度测量误差为±0.05%,频率测量误差为±0.03Hz,峰值测量误差为±10m V。该测量仪具有精度高、性能稳定,可应用于谐波的高精度测量。     

数显交流毫伏表的设计与分析

针对目前大部分交流毫伏表只能手动切换量程、带宽低、量程小等问题,采用STM32单片机、继电器切换电路、电阻网络以及AD637等硬件模块,应用STM32单片机12位高速ADC、滑动平均滤波法完成200 V、20 V、2 V及200 mV四个档位自动测试电压有效值,最终显示在数码管上,实现了测试档位自动切换、数码显示以及宽量程等智能控制,具有较好的市场推广价值.     

音频信号分析仪

以单片机和FPGA为核心的音频信号分析仪,利用傅里叶变换FFT法分析音频信号频谱.该分析仪主要由信号前级调理、有效值检波、采样保持等功能模块组成.频谱测量频率范围为20 Hz～10 kHz,频率分辨率达到5 Hz,幅度范围(峰-峰值)为10 μV～20V.系统设计控制简单,设计成本低,具有很高的实用价值.     

基于LV8726的步进电机高精度驱动系统设计

针对传统步进电机控制繁琐,运转精度低,工作时易出现震动、堵转现象,设计了一款基于LV8726的步进电机多细分、高精度驱动系统。系统电机采用相位相差90°的两相拟正弦波绕组电流驱动,可实现2～128多细分驱动模式选择。系统以STM32单片机为微控制器电路主控芯片,通过PL2303串口通信电路,实现VB上位机环境下的整机运行测试。测试结果表明,系统电机工作平稳、运转精度高,即整机达到了预定的精简、多细分、高精度控制目的。     

基于STM32的激光追踪器控制系统设计

激光追踪器中控制系统是其中最关键环节,直接关系到激光追踪器的追踪性能和距离测量精确度。为此,基于STM32单片机设计一种激光追踪器控制系统。系统控制结构分为三部分,即状态信息采集部分、控制量计算部分和电机驱动部分;系统主要硬件组成包括激光追踪器、STM32单片机、信号采集设备、信号传输设备、电机驱动设备和操控显示设备等;系统软件部分结合PID控制器,通过给定值与实际输出值之间的差值对PID进行不断校正,使得控制量不断接近最优控制值,从而不断优化控制精度。结果表明：通过系统仿真测试,系统控制性能各项指标均满足设定的控制目标,由此证明该系统的控制性能达到设计要求。