矿用液压支架控制器的设计与实现

针对液压支架控制器存在的控制实时性差、传感器数据处理精度低、通信系统不完善的问题,设计基于STM32105F的液压支架控制器.从总体设计、硬件设计、软件设计三方面进行分析和阐述,并进行试验测试.结果 表明,该液压支架控制器可实现对液压支架的控制,并在实时性、数据处理精度及系统通信等方面表现较好,值得推广.     

基于嵌入式的混凝土支撑轴力监测系统

针对在地铁基坑混凝土支撑轴力监测中,混凝土支撑轴力测量精度差以及实时性不高的问题,设计了基于嵌入式高精度混凝土支撑轴力实时监测系统。系统实现了振弦式传感器可控激振、测频电路的设计。以基于Cortex-M4内核的STM32F407为主控芯片,通过振弦式传感器对混凝土应力计的应力进行实时监测,监测数据采用RS485总线的方式传输至PC上位机进行处理及显示。系统通过硬件设计及软件修正的方式提高了混凝土应力的测量精度,同时提高了数据处理的实时性。     

电阻层析成像系统的设计

针对传统的电阻层析成像系统存在的精度低、稳定度差、动态响应慢的问题,设计了一种新型的ERT测量系统。主要从硬件电路设计及微弱信号处理着手,提出了解决方案。硬件部分主要设计了激励信号源、电流源电路、电极选通逻辑控制电路、程控放大、乘法解调、低通滤波等功能电路,实现了对ERT微弱信号的调理。以STM32F4作为主控芯片,采用模数转换器AD7606实现了数据采集,提高数据采集系统硬件电路的性能,提高系统的稳定性、实时性和数据精度。     

TDC-GP22在高精度超声波热量表中的应用

采用TDC-GP22芯片测量超声波在水中顺流和逆流传播时的时间差来间接测算水速和水流量,用K系数法对流量和温度差进行积分求出热量。结合STM32F103C8T6低功耗单片机,完成了对超声波热量表软件系统和硬件系统的设计,提高了测量精度,降低了功率消耗和成本的投入。经多次测量结果证明:该超声波热量表测量精度可达热量表行业标准的2级要求。     

基于MCU的电能质量在线监测仪

介绍一种基于MCU的电能质量在线监测仪的设计与开发,分别从硬件设计和测量方法2个方面阐述了其构成原理.硬件方面采用高速SOC单片机C8051F064为核心部件,系统由CPU主模块、模拟量采集模块、液晶显示与键盘模块、电源模块和通讯等模块组成;测量方法方面,通过对电能质量各项指标及其各种测量方法的分析比较,结合电能质量在线监测的要求,得到一套适合电能质量在线监测仪的测量方法,并将谐波源定位技术应用该监测仪中.该监测仪用于在线监测,具有很好的实时性和相当高的精度.     

基于单片机控制的供电监测与保护系统设计

针对备用供电系统的不足,提出一种供电监测与保护系统.对供电控制系统进行了总体设计,拓扑网络采用主从式,功能模块包括总控模块、监测模块、均衡模块、采集模块、通讯模块等.对关键的硬件电路进行了设计,基于STM32F103RET6单片机对总控电路、监测电路以及保护电路进行了设计,不仅能够保证系统集成度,而且提高了信号检测精度...     

基于STM32的液压缸位移测量系统设计

针对在复杂环境下液压缸的位移测量问题，设计了一种基于STM32的位移测量系统，并分别对系统的机械结构设计、硬件设计和软件设计进行阐述。系统以磁性旋转编码器为核心传感器，能够适应恶劣的工业环境，具有良好的防震型和防尘性，以STM32单片机为控制核心，在满足测量精度的同时可以兼顾位移、速度、加速度的测量，简化了结构，节约了成本。搭建了实验平台进行实验，实验证明，在不同速度下所测得的液压缸工作位移相对误差保持在2%以内，最后对实验结果进行了分析。     

基于STM32的动车组轴温监测报警系统

针对动车组轴温监测准确性要求不断提升的问题,设计了基于STM的列车轴温监测报警系统。该装置由硬件系统部分和软件系统部分构成。硬件系统主要由采集处理板卡、通信板卡和电源板卡组成,其中采集处理板卡主控芯片为STM32F103,通信板卡的主控芯片为STM32F407;软件系统由嵌入式软件系统组成,嵌入式软件系统在RT-Thread嵌入式操作系统上搭建。经过试验证明,该系统在保持较高测量精度的情况下,数据传输稳定,可靠性较高,达到工程实际应用要求。     

基于角度修正的称重仪设计

针对称重仪在测量过程中,对测量平台的角度以及稳定性等使用局限性,设计了一款具有强适应性的精密称重仪。系统基于STM32单片机设计,采用全桥式电阻应变片和24位AD芯片HX711完成基本称重系统设计。使用MPU6050三维角度传感器捕捉角度信息,完成倾角修正,提高了测量精度,拓展了称重仪的适应场合。     

高精度多路p H值检测系统的设计

针对传统pH检测仪检测效率低、精度不高、实时性不高等问题,设计了一种高精度多路溶液pH值检测系统。该系统以STM32系列单片机为控制核心,运用ZigBee无线传输技术实现采集数据的传输,不受现场环境因素的制约;利用模拟PID控制算法对溶液的pH值进行调节,能有效地解决pH值的非线性问题。试验表明,该系统具有良好的实时性和精确性,可以满足水质pH值检测的要求。     

基于无线传输机制的矿下压力监测中高可靠性研究

针对传统通信模式无法获得令人满意的通信效果的问题,设计了一套基于ZigBee协议的液压支架监测的无线通讯系统。硬件上选取集数据收发和处理为一体的STM32W108超低功耗无线芯片,软件上采用中心轮询无线通讯机制对数据包的格式和射频收发器的工作模式进行设计。在优化通信稳定性的前提下,提升系统工作效率。应用结果表明该系统运行稳定、测量精度高、可扩展性强,为煤矿综采支架液压监测提供了更可靠的保障。     

飞机主系统液压泵工作温度监测仪设计

为提高飞机主系统液压泵工作温度的监测精度和可靠性,基于数字温度传感器DS18820和AT89S51单片机设计了兼有液晶显示和报警功能的新型温度监测仪及其C语言驱动软件;硬件设计的温度采集模块省去了传统模拟信号放大及A／D转换电路,仅包括数字温度信号采集、监测结果的液晶显示及单片机3个模块;软件设计主要包括温度采集驱动、液晶显示驱动和逻辑判断3个模块;对设计的硬件电路和软件进行了Proteus仿真,结果表明,该监测仪设计正确、运行可靠。     

汽轮机叶片静态频率测量实验系统设计

以STM32F427单片机为核心,设计开发了基于单片机的低成本汽轮机叶片静态频率测量实验系统,阐述了系统整体设计及单片机硬件设计与软件开发,对实验平台的特点进行了描述。实践表明,新的测量实验系统简化了传统的叶片静态频率测试方法,让学生能够独立完成实验,使学生专注于理解实验原理,验证叶片连接刚性、叶片长度等叶片状态改变时对自振频率的影响。     

基于STM32与FPGA的新型超声波液位计

工业生产中经常需要对罐体中的液位进行测量,以提高生产效率。为了保证液位测量的精度以及便捷性,将STM32和FPGA相结合,利用STM32丰富的片内资源和FPGA的高速并行处理能力,设计了一种新型的超声波液位计。系统采用收发分体式超声波探头,减小了测量盲区,并对声速进行了温湿度两方面的补偿,还具有无线通信功能,实现了对液位的远程实时监控。研究表明:该液位计具有较高的测量精度、实时性和灵活性。     

基于ZigBee无线传感器的工业污水监测系统

针对现有污水处理监测中存在数据采集难度大、实时性不强、稳定性差等问题,设计了一种基于Zig Bee无线传感器的污水监测系统。该系统以微处理器STM32为控制核心,利用无线Zig Bee芯片CC2420以及各种测量传感器,设计了污水处理过程中多参数的监测系统。实际实验表明,该系统传输速率快、实时性强、稳定性高,可以有效地对工业污水进行远程监测。     

基于阿里云的工业废气远程监测系统设计

为了实现对工业废气排放的实时监测管理,排除地域限制,设计了一套基于阿里云的工业废气远程监测系统。系统设计包括硬件系统设计和软件系统设计,硬件系统设计包括数据采集电路、ESP8266无线模块电路设计;软件系统设计包括数据采集及数据处理、云端服务器搭建、数据的交互、远程监测网页设计,实现工业废气的远程监测。系统长时间运行结果表明:该系统运行稳定、可准确对工业废气进行监测,测量精度高达0.49%,并实时显示到远程监控客户端界面。     

基于MEMS传感器的无线振动测量节点设计

针对机械设备有线振动监测系统存在监测盲区、部署成本高等不足,现有无线振动节点存在的高频率振动信号拾取困难、通信速率低、硬件性能差等问题进行了应用研究。基于射频和嵌入式技术,采用精密MEMS传感器,设计了基于STM32微控制器的高精度数据采集、无线射频通信、大容量存储及电源调理等硬件电路,并根据测量频率范围设计了2类不同通信速率的振动节点,实现了节点的无线组网通信、TPSN时间同步等软件设计,研制适合机械设备振动监测应用的无线振动测量节点。最后搭建振动对比校准实验台对该节点进行参数标定,经实测节点具有较高测量灵敏度和精度,具有一定应用参考价值。     

基于嵌入式系统的足球机器人底层控制系统

为简化足球机器人底层控制系统软、硬件设计,提高系统的实时性和可靠性,采用32位嵌入式系统(ARM),取代目前常用的8位单片机作为控制器的技术方案.详细说明了系统设计原理、实现方法及软件流程图.研究表明,系统具有功耗低、控制精度高、运算速度快、体积小的优点,便于机器人功能的扩展和升级.     

基于80C196KC的蓄电池在线监测仪

针对蓄电池检测自动化水平较低的现状，设计了以16位单片机80C196KC为核心的智能监测仪，能够在线监测各蓄电池的电压、电流和内阻等参数，综合判断蓄电池的性能，具有较高的测量精度和可靠性。介绍了监测仪的系统结构、检测原理、硬件电路和软件流程。     

超声波多普勒流量计的设计

针对传统的超声波多普勒流量计存在的精度低、稳定度差、动态响应慢的问题,研制了一种新型的超声波多普勒流量计。硬件部分主要设计了超声波换能器的发射与接收电路、功率放大与滤波电路、混频电路以及STM32F4及其外围器件。采用STM32F4作为超声波多普勒流量计的主控芯片,STM32F4采用Cortex-M4内核,其内置硬件FPU单元,在数字信号处理方面还增加了DSP指令集,使得它在数字信号处理方面的能力得到大大的提升。在硬件电路中选用高精度的DDS芯片产生基准信号来驱动超声波换能器。在频移信号处理方面,采用中频解调技术将频移信号解调到10 k Hz,提高了系统测量的稳定度以及对流速变化的响应速度。运用快速傅里叶变换算法(FFT)对STM32F4采集到的频移信号进行频谱分析,有效地提高了超声波流量测量系统的精度,并以matlab为分析工具对采集到的多普勒频移信号进行频谱分析,从而得到其频率的变化。