基于W5300和FPGA的实时数据采集系统设计

为实现数据采集的实时传输和远程控制,设计并实现了基于W5300和FPGA的实时数据采集系统。系统选用W5300搭建网络模块,采用TCP协议与远程上位机通信,控制以AD7357为核心的A/D模块进行数据采集。通过对系统稳定性和准确性的反复测试,最终可实现两路A/D以1.5 MS/s采样率对50 Hz⁷50 kHz信号的准确采样并向远程上位机实时传输数据。     

基于W5300的高速硬件以太网解决方案

现代数据采集领域中,越来越多的现场采集设备需要扩展网络功能以实现远程控制和数据传输。以太网以其低成本、易于集成、传输距离远的优势得到了广泛应用。本文采用W5300芯片搭建了一种新颖的嵌入式网络控制系统,具有开发周期短、弹性高的优点,并且能够有效降低主CPU负担。     

基于散焦图像的运动物体位移及姿态参数测量

利用散焦图像测距原理,研究了一种运动物体位移和姿态参数测量方法。该方法首先在物体上设置4个特征点,然后根据特征点的散焦图像的模糊程序分别计算出每个特征点的移动距离,再由4个特征点的移动距离最终确定物体的运动位移和姿态参数。实验表明,该方法测量原理简单,计算量小,能满足实时性要求,并具有一定的测量精度。     

基于W5300的外系统等效器设计

针对飞行器测试实验阶段需要对飞行器各种信号进行模拟,以配合测试系统的工作,设计了一种基于以太网传输接口、以FPGA为控制核心的外系统等效器.该等效器采用W5300实现以太网与上位机进行通信,命令下发至主控板FPGA进行解析转发,来控制协调各个功能板产生需要的信号,包括27路直流信号、17路状态信号、15路脉冲信号以及3路正弦交流、平台力矩电流、数字串口、马达电源等信号.与其他设备联试结果显示,该等效器可靠性高且功能稳定,已成功应用于某航天测试系统.     

基于W5300的嵌入式网络管理控制系统设计

简单网络管理协议以其易于使用、扩展性强、功能强大等优点在网络管理系统中有广泛应用;针对测控设备的网络管理需求,以单片机为核心,设计了一种基于以太网控制器W5300的嵌入式网络管理控制系统;详细讨论了W5300作为网络接口的软硬件实现方法,以及单片机对简单网络管理协议报文进行处理的软件设计方法;该系统可以实现网络管理站、代理站及测控设备分机的网络通信,数据传输可靠有效;该系统结构简单、实时性强、可靠性高,有效保证了网络管理控制系统的网络管控能力.     

基于以太网的高精度测试系统设计

针对数字量变换器高精度的测试任务,以FPGA为核心,设计了高精度的数字量变换器测试系统。该系统通过以太网接口芯片W5300与计算机通信,能够输出单帧具有128个波道的高精度同步信号,产生20路频率和脉冲个数均可调的脉冲信号、指令信号以及接收PCM码数据。本系统结构简单、可靠性强、精度高,可以有效地完成对数字量变换器的各项功能测试。     

基于MEMS传感器的姿态测量系统设计

为解决单目三维扫描装置摄像机标定完成后姿态不能改变的问题,针对单目三维扫描装置使用过程中的运动方式与特点,设计了一款基于MEMS传感器的姿态测量系统;采用四元数对姿态进行解算,通过三轴姿态确定(TRAID)算法构建量测模型,以无迹卡尔曼滤波(UKF)算法进行数据融合,能有效抑制姿态解算过程中陀螺仪的漂移问题;实验结果表明,利用该系统进行姿态测量时静态误差低于±0.2°,动态误差低于±1°,系统实时性好、适用于动态三维扫描系统。     

基于多传感器的姿态测量系统设计

本文针对姿态测量的自主性、低成本、微型化的要求,设计了三轴数字陀螺仪、三轴加速度计、三轴电子罗盘与ATmega128相结合的姿态测量系统,并且通过上位机显示姿态测量值。     

基于W5300的多通道模拟信号源的设计与实现

为产生飞行器测试所需的多种模拟信号:3路RS422信号、8路RS485信号、7路个数频率均可调的脉冲信号、以及6路多种带电指令,设计了基于以太网技术的高速模拟信号源;信号源由FPGA实现中央逻辑控制,采用统一的数字通信协议,通过以太网接口芯片W5300与上位机完成速率达40Mbps的通信,实现了多路模拟信号的高速远程传输;试验表明,该系统可靠性高、通用性强,能够高效全面地完成对飞行器的各项功能测试,满足项目需要。     

基于DM3730和W5300的嵌入式视频流传输系统的设计与实现

针对传输视频流业务的应用需求,设计并实现了以达芬奇技术系列芯片DM3730处理器和以太网处理芯片W5300为组成核心的嵌入式视频传输系统。深入分析了基于W5300的以太网卡驱动程序设计方法,分别实现了W5300彝定／硬件协议栈在Linux环境下的移植,并通过实验以FTP传输方式测试了视频流业务的传输性能。实测表明该系统达到了2．6Mbps的传输速率,可以满足传输视频流业务的性能要求。     

基于GNSS的飞行器测姿系统设计与实现

针对飞行器测姿需求,设计构建了一套具有测姿功能的软硬件系统。该系统采用宽带射频收发单元+FPGA+DSP的统一软件无线电架构,具有较高的灵活性和可扩展性,结合PMF+FFT快速捕获模块和长短基线快速整周模糊度解算模块,可以实现快速、高精度的姿态测量。根据实测结果推算,在1.5 m基线长度时的航向角测量精度为0.2242°/L,能较好地满足现阶段的飞行器姿态测量要求。     

基于DSP的激光一维动态位移测量系统设计

介绍了一维激光位移测量系统的基本原理，讨论了利用DSP来实现一维激光动态位移测量系统的方案，并设计了相应的硬件电路和软件流程图，实现了一维位移的动态测量。     

基于OMAPL138与FPGA的惯性姿态测量系统设计与实现

为了满足高性能、低成本及多接口的惯导使用需求,设计一种基于OMAPL138+FPGA的大存储空间惯性姿态测量系统;系统设计充分利用OMAPL138的异构双核结构,结合每种处理器应用特点,进行任务划分并构建硬件平台;设计了丰富的外围接口,通过选择接入GPS、北斗或里程计,能够实现多种组合导航方式;根据使用环境提出惯导与里程计组合导航方案和相应软件流程,并进行了姿态精度测量及导航定位精度试验;姿态测量精度优于0.5密位,纯惯性导航定位精度为0.3‰ D (CEP),组合导航的定位精度为0.14‰,试验结果表明,系统稳定可靠,硬件平台满足惯导计算机设计需求。