12电极电容层析成像系统数据采集通信接口的设计

针对电容层析成像系统成像投影数据有限,传统的基于单片机的数据采集系统传输速度较慢,影响实时成像等问题,采用TMS320F2812数字信号处理器作为数据采集及通信的核心部件来组建电容层析成像系统,基于CCS2000开发环境,完成了传感器数据采集电路的控制软件开发,系统采用RS232串行接口完成下位机与上位机之间的数据采集及通讯,使用ACCESS数据库保存采集的数据,为系统静态图像重建提供数据,系统的采集速度满足实时成像的要求.     

一种基于STM32的云端服务器设计

利用STM32F103作为主控芯片,使用Keil uVision5编写STM32驱动程序、彩屏显示程序、按键处理程序、传感器数据采集处理程序、串口程序、中断程序、A/D转换程序、Socket通信程序以及数据上传云端程序,完成以STM32芯片为核心的以太网数据上传终端系统设计,保证各传感器工作模块的正常运行。利用Visual Studio为开发环境编写C#程序,实现上位机模拟器软件的设计。设计的软件具备TCP服务器功能,可被下位机TCP访问,接收下位机传送的数据,作为TCP服务器的端口号,可以以窗口控件的形式进行更改。     

电容层析成像系统微小电容测量电路的设计

微小电容检测是电容层析成像技术的关键和难点，依据油水两相流电容层析成像系统的具体要求，研究了一种微小电容交流测量电路，电容测量电路的静态测量误差＜0.2%，漂移为每小时0.05%，实验结果表明：该系统的设计满足使用要求。     

CortexA8与M3的多CPU控制平台构建方案

为了满足工控平台实时需求提高Android平台的性价比,设计一种基于Cortex A8和Cortex M3的多中央处理器控制平台.该控制平台采用上下分层架构.上层平台使用以Cortex A8为内核的主控芯片S5PV210,装载Android4.0系统和应用程序.下层平台使用以Cortex M3为内核的主控芯片STM32F103ZET6,板载任务管理器以及外设驱动程序.上下层平台之间使用自定义的通讯协议进行串口通讯,上位机发送命令到下位机,下位机接收命令并处理后将结果反馈给上位机App,从而实现对下位机平台的控制.通过医疗设备项目的应用测试,证明该控制平台能够满足实际医疗设备控制和监测的基本需求.     

基于CAN总线的智能家居监控系统设计

设计基于CAN总线的智能家居控制系统,硬件以STM32F103为核心,包括以太网接口、CAN总线接口、串口调试模块等,下位机使用RT-Thread物联网实时操作系统作为系统软件平台;同时通过MQTT协议将数据上传上位机,对智能家居系统进行远程控制。该系统具有成本低、功耗小和实时性强等特点,可满足多个控制及采集节点的需求。     

基于STM32的CAN总线数据采集卡设计

以低成本、高性能的设计实现一种工程上的数据采集卡.使用STM32F103系列单片机作为控制器对模拟信号进行采集,经过STM32内部A/D转换后,将采集的数据通过CAN总线输出.CAN总线能够很好地满足控制器间数据交换的要求,让每个节点都可以作为主机通信,CAN总线的多主结构使系统的传输数据更稳定,可靠性更好,实时性能更强,结合STM32能实现较强的数据采集和处理能力.通过采用STM32芯片内置A/D转换功能、CAN总线传输等内部功能,完成了一个微型数据采集卡的设计,成本低廉,设计简单,易于使用,实现了对数据的采集和转换.     

基于STM32的船载卫星伺服控制系统

为解决船只在运动过程中实现与卫星实时通信和伺服控制系统体积大的问题,设计了一种基于STM32F103控制芯片的船载卫星伺服控制系统.该系统体积小,其包含回转滑环、散热器、功放板和转台运动控制系统,在载体运动过程中,伺服控制系统根据接收上位机数据进行转台的实时变化,以确保天线实时精准地对准卫星.控制系统根据定时器发送PWM脉冲的个数控制电机运动,编码器反馈电机运动位置,从而实现天线转台的准确定位.实际应用结果表明：基于STM32的船载卫星伺服控制系统能够满足目标卫星的角度要求,达到所需要的角度,实现实时控制.该船载卫星伺服控制系统对于研究目标卫星的通信具有重要意义.     

多路自标校温度控制系统设计

多路温控系统面临对温度进行模数转换时保持一致性的挑战。设计了一种具有自标校功能的温度控制系统。采用两种温度传感器,以STM32F103作为主控MCU,设计对Pt100型温度传感器进行模数转换,使用I~2C协议直接读取ADT7420的温度数据。温度的自我标校使用PID脉宽调制方式进行,并通过串口通信与上位机进行原理性实验,实验结果表明该温控温度检测系统能够实现±0.2℃温度控制精度。     

一种无线温度监控系统的设计与实现

针对传统的温度监控系统依靠有线通信存在布线量大、扩展性差、检修复杂等缺点,设计了基于紫蜂(Zig Bee)技术的无线温度监控系统.系统以STM32F103ZE微处理器和CC2530无线射频芯片为核心,在Zig Bee协议栈(Z-STACK)基础上建立协调器、终端无线收发模块,构建星型局域网.终端节点以CC2530为核心,采用K型热电偶温度传感器和脉冲宽度调制交流斩波调压电路,通过与Zig Bee协调器进行无线通信发送实时温度数据、接收温度指令信号,并用模糊比例积分微分控制算法实现温度的实时控制.通过串口通信方式实现协调器与STM32F103ZE之间的数据通信,并在STM32F103ZE上建立友好的人机界面实现温度的实时监控.实验结果表明系统实现了温度的无线监控,其控制精度达到了预期的要求,具有无线传输数据可靠、组网简单、扩展性强、成本低等特点.     

基于PIN型硅光电二极管的激光偏振态探头

综合考虑了PIN型硅光电二极管的高灵敏性、高稳定性、高响应速度、小体积及低成本的优点,主要研究了基于PIN型硅光电二极管的光强探测电路在激光偏振态测量系统中的应用.采用Stockes参量测量的LCVR调制法,将光强探测电路和光学检偏系统封装在一起构成激光偏振态测量探头,探头以STM32F103为控制器通过USB协议实现数据在上位机与控制器之间的传输.利用该探头完成808nm激光的偏振态测量,实验结果显示该偏振态测量探头具有较高的测量精度,且该偏振态测量探头具有结构简单、测量精度高、体积小、人机交互便捷、操作简单的特点.     

基于STM32F0的多功能数据采集控制板系统设计

基于以STM32F0单片机为核心的多功能数据采集板,可以采集8路模拟量,并提供8路开关量输入和8路开关量输出,采集板通过串口RS-232C将采集的数据传给上位机。本文首先介绍了STM32F0处理器的特点,然后介绍了数据采集板的硬件原理,并对硬件设计方面的难点做了详细分析,接着介绍了系统所使用的串口通信协议,最后根据实际应用效果对该数据采集板的应用前景做了分析和展望。     

12电极相干电容层析成像检测系统

在电容层析成像系统中,要求移相器的输出必须与检测信号达到精确同频同相,从而保证相敏解调输出的准确性．而在检测系统中存在大量杂散电容,使检测信号产生相移．为提高检测的准确性,以12电极油水两相流电容层析成像系统为研究对象,在分析电容层析成像系统测量原理的基础上,设计了电容层析成像检测系统,系统采用相干解调的方法避免了杂散电容对相位的影响．并通过实验验证了方法是实用可行的．     

基于STM32的多功能液体检测系统

本系统以STM32F103RCT6单片机为核心控制芯片,可以一键自动测量容器内液体的重量和液位参数,并显示测量数据、判别液体种类。使用激光与浮板进行液位测量;使用压力传感器与24位AD转化模块HX711进行高精度的重量测量;利用pH值传感器、光电传感器、导电率传感器获得液体不同的物理特性,区分液体种类。系统模块构成主要包括单片机系统模块、电源模块、激光测距模块、称重模块、传感器模块、OLED显示模块和按键模块,具有多功能、测量准确、反应速度快的特点。     

基于STM32主控模块设计与实现无线鼠标

利用主控芯片STM32并采用编程方法分发射和接收两部分设计实现了无线鼠标的功能,具体是利用主控芯片STM32的4个IO引脚检测用户按下的上、下、左、右4个用以表示鼠标4个动作方向的按键,再将按键信号进行编码,配置成相应的HID鼠标数据格式,然后由主控模块操作射频模块(NRF24L01)将数据以无线信号发送出去;接收端的主控芯片STM32通过USB接口插入PC时需要和PC建立通信,使接收器件作为HID设备挂起到PC机上,然后主控芯片STM32控制接收模块将接收到的无线数据通过USB口传送给PC机,使得PC端的显示器上的鼠标指针进行相应方向的移动,从而实现传统鼠标的功能。     

成像流型辨识算法

针对电容层析成像反问题流型识别较难的问题,提出了一种基于高斯混合模型的电容层析成像流型辩识算法.在阐述高斯混合模型和EM算法的基础上,结合Kmeans算法,通过训练得到各类流型所对应的高斯混合模型参数,构造分类器实现对五种流型的快速与精准的识别.实验结果表明,该算法与BP神经网络、SVM、决策树识别算法相比,辨识准确率高、识别速度快,为电容层析成像流型辨识算法的研究提供了一个新思路.     

基于ARM处理器的USB数据采集系统

介绍了一种基于ARM处理器的USB数据采集系统的设计方案,该系统采用了ARMCortex- M3内核的STM32F103作为数据采集终端的微处理器.通过USB实现了数据采集终端与客户端程序间的通讯.经实际测试,整个系统运转正常,最高采样频率为200 kHz,满足了预期的数据采集控制与数据传输的要求,并具有可靠性高、实时性强、传输速度快等优点.     

电容层析成像投影数据的采集系统设计

电容层析系统(ECT)可分为电容传感器阵列、投影数据采集系统和成像计算机三部分.通常的ECI系统中，每个电容极板都有自己的电容检测电路，对应于同一激励源的所有投影数据并行地转换成直流信号.研究了单片机控制的采用串行数据采集方案的ECT投影数据采集系统的设计.各极板共用一套电容检测电路，对应于同一激励源的所有投影数据串行地转换成直流信号，降低了硬件成本，消除了并行测量方式通道差异所带来的误差.论述了设计的整体方案、电容检测电路、极板控制电路、单片机单元电路和软件设计.给出了数据采集系统测试实验和ECT系统成像实验的结果.