基于MEMS加速度计的混凝土内部缺陷检测系统

针对冲击回波法进行混凝土内部缺陷检测时,传统的单点有线检测方式存在精度低、检测复杂的问题,提出了一种基于MEMS三轴加速度计的快速检测算法,同时搭建了相应的硬件系统.该系统节点采用MEMS加速度计作为拾振器,利用FPGA作为无线传感器网络节点的控制核心,通过2.4 GHz ISM频段与上位机进行无线通信.经实验测试,系...     

基于FPGA的指纹采集接口设计与实现

本文以指纹识别认证系统的ASIC化为应用背景,提出了一种基于FPGA的指纹采集接口的设计与实现方案。重点研究接口电路的硬件组成和如何采用硬件语言VHDL编程控制滑动式指纹传感器以完成高质量的指纹采集工作。经验证本方案实现的指纹采集接口完全能满足系统需要。     

基于IEEE1451.2的网络化智能传感器的研究

文章在网络传感器接口标准IEEE1451.2的基础上,结合煤炭工业自动化的发展要求和CAN总线的技术特点,提出了一种基于CAN总线的网络化智能传感器的设计思想;针对网络传感器节点,提出了一种在线编程的设计方法,并详细介绍了网络传感器的硬件结构、数字通信接口以及TEDS设计思想和通信数据格式。     

基于Zig Bee无线传感器网络的工业废气监控系统

结合 Zig Bee 无线短距离通信技术,提出一种应用于工业废气监控的无线传感器网络系统架构.该方案网络节点硬件电路以 ATmega128L 为控制器、CC2430 为射频收发器,详细规划了网络中节点硬件设计与软件设计,并对网络中数据安全通信进行了充分考虑.该系统利用遗传聚类思想实现监测节点能量均衡消耗,具有低成本、低...     

WSN-UAV基于FPGA的异步带优先级数据转发轮询控制系统

在林、农作物监测作业中,可通过散布无线传感器节点形成的自组织WSN收集作物环境信息。将UAV应用于分簇式WSN作为移动的数据收集节点sink时,UAV不仅需要转发各簇首节点的信息,还需转发自带传感器检测到的重要信息。为了保证UAV传感器检测信息及时转发,并进一步降低簇首节点能耗,延长WSN网络寿命,提出异步带优先级的数据转发轮询控制系统方案,应用马尔可夫链和概率母函数进行建模以分析系统性能。用自带异步读写FIFO功能的FPGA作为主控器件,基于FPGA设计该轮询系统硬件电路结构,验证了该轮询控制系统的可行性和高效性。实验结果表明,该方案能保证UAV及时转发重要数据,缩短服务延迟,提高WSN能耗效率,优化系统性能。     

基于ZigBee无线传感器网络的起重机监控系统

结合ZigBee无线通信技术,提出一种应用于起重机监控的无线传感网络系统架构。该方案网络节点硬件电路以MC9SDG128为控制器、CC2530为射频收发器,详细规划了网络中节点硬件和软件设计,并介绍上位监控系统。该系统具有低成本、低功耗、易扩展、安全性高等特点,能实时监控起重机的运行状况,可广泛应用于起重机监控系统。     

基于ZigBee的无线监控系统节点层设计

提出了一种基于ZigBee无线传感器网络的指控装备状态监控系统设计方案,给出了系统的网络结构,论述了网络中传感器节点的软硬件设计方法.     

实时工业以太网无线通信节点的设计与实现

实时控制网络是新型网络化、智能化工业装备的重要支撑技术。在研究POWERLINK实时工业以太网协议的基础上,以FPGA为核心,设计和实现了一个实时无线通信嵌入式硬件节点。其中,以FPGA作为实时网络协议栈处理单元,采用并行接口与主控单元实现高速数据交互,并基于典型射频模块实现无线数据传输接口,可支持高速无线数据传输。通过所集成POWERLINK IP核的实时链路层管理机制,实现了工业网络中多节点间数据的无线实时传输。     

基于CPLD和多处理器结构的控制网络节点设计

节点是控制网络系统的基本构成单元。论文提出了一种基于CPLD和多处理器结构的控制网络节点设计方法。它能够提高单节点的并行处理能力,其模块化结构增强了节点的可靠性;不同处理器之间的连接形式可以通过VHDL等软件在线改变,使得节点柔性与扩展性提高。同时,其软件可按照不同处理器模块分步开发,软件结构也得以简化,有利于节点的调试。遵循该方法,成功开发出一种多功能LonWorks控制网络节点。     

无线传感器网络及相关问题研究

无线传感器网络（WSN）由大量具有数据感知、信息处理和无线通信能力的传感节点组成,节点间以无线多跳的无中心方式连接,集合了传感测量、微电机系统（MEMS）、嵌入式计算以及网络通信等多门学科。通过对无线传感器网络的组织结构、管理技术和体系结构的理论研究,分析了其特征。剖析了无线传感器网络中面临的安全威胁,并提出了有效的解决方案。针对无线传感器网络的特点,设计高效、安全的无线传感器网络是非常具有挑战性和现实意义的工作,无线传感器网络的应用领域会更加广泛。     

基于跨层强化思想的传感网络多跳路由协议实验性研究

Lossy link is one of the unique characteristics in random-deployed sensor networks. We envision that robustness and reliability of routing cannot be ensured purely in network layer. Our idea is to enhance the performance of routing protocol by cross-layer interaction. We modified mint protocol, a routing protocol in TinyOS and proposed an enhanced version of mint called PA-mint. A transmission power control interface is added to network layer in PA-mint. When routing performance of the current network is not satisfied, PA-mint monotonically increases the transmission power via the interface we added. PA-mint is able to connect orphan nodes and robust to node mobility or key nodes failure. In the case that automatic request retransmission is employed, the number of retransmissions can be reduced by PA-mint. Results from experiments show that PA-mint increases the reliability and robustness of routing protocol by cross-layer interaction.     

无线光温度传感器节点的设计

传感器节点是无线传感器网络硬件系统的核心。节点被随机分布在监测区域内，通过传感器测量感兴趣的物理量，数据经处理器子系统处理后由无线通信模块发送到汇聚节点。本文介绍了基于AVR-ATmega128L微控制器和CC1000无线射频收发芯片的无线传感器节点的设计方案，并给出了具体的软、硬件实现方法。     

基于51MPU的嵌入式无线传感器网络节点设计

无线传感器网络节点技术在无线传感器网络的发展中起着重要的作用,本文介绍了一种利用51内核的MPU和CC2420射频收发芯片构建的无线传感器网络节点,并开发出了基于此节点的协议栈.用户可以很容易地利用该节点扩展传感器模块,并利用协议栈编写应用程序来构建自身所需的应用系统.     

粮库无线温湿度传感器网络的监测节点设计

无线传感器网络节点通过自组织的方式构成网络,实时感知并采集处理周边环境参数,获取准确信息。本文对粮库无线温湿度传感器网络监测节点进行研究,给出节点结构,设计了节点的硬件电路,并对节点进行了软件检测。     

基于DSP和FPGA的捷联航姿仪的设计

针对捷联航姿系统的发展情况,设计了一种高速、多通道、可扩展的计算机系统.主要描述了系统的硬件电路,采用了高性能DSP为内核,用于高速处理数据;采用FPGA构成主要的外部输入输出接口.FPGA映射到DSP中EMIF的一段地址空间,两者之间通过EMIF接口进行交互.FPGA设计采用VHDL语言描述,DSP程序采用了C语言程序和汇编程序编制.实践证明了系统的高速性和高可靠性.     

基于FPGA的并行总线QBus接口板的设计与实现

电子模块系统并行总线（QBus总线）是某型飞机火控电子设备的专用数据通信总线。研制QBus总线接口板用于QBus总线的总线控制、终端仿真及数据监控。介绍了QBus总线接口板的功能,给出了总体设计方案。采用自上向下（Top-Down）的EDA技术,逐步将问题细化,对各功能模块进行了详细划分和设计,用VHDL语言描述硬件电路,最终用FPGA实现了QBus总线技术。通过测试和联调,该板卡可以与某型飞机火控电子设备正常稳定通信。     

基于WSNs的井下应急语音通信系统的研究

针对目前井下语音通信系统的现状,设计了一种基于无线语音传感器网络的矿井应急语音通信系统,该系统以SPCE061A和CC2420芯片为核心设计传感器节点,结合CAN控制器SJA1000设计Sink节点,并对网络通信协议进行了分析,给出了系统的硬件设计和软件流程。克服了传统有线网络的局限性,避免了其他无线通信技术高功耗的缺点。实验表明:该系统简单、可靠、经济,具有很好的应用前景。     

基于1-Wire技术的无线传感器节点数据采集单元接口设计

针对无线传感器节点数据采集单元存在的接口扩展性不强的问题,设计了一种基于1-wire技术的数据采集单元接口.将多传感器直接或间接(通过接口转换器)通过1-Wire总线连接到节点的微控制器,使系统具有接口简单,节省I/O口,便于扩展和维护等优点.此外节点可装载的传感器数量增多,使网络要求的节点数减少,降低了网络的成本以及设计和维护难度.以1-Wire式温度传感器DS18820为例,介绍了1-Wire总线接口的软硬件设计方案,并给出了测试结果.设计思想和方法也适用于其他1-Wire器件,对无线传感器节点数据采集单元的接口设计具有帮助和促进作用.     

W5100在FPGA系统中实现TCP／IP网络通信

介绍了W5100在现场可编程门阵列（FPGA）系统中实现TCP／IP网络通信的方法。描述了WS100的内部架构和寄存器设置,设计了一套基于直接总线接口模式的FPGA系统,系统主要由FPGA、W5100及网络接口组成。FPGA通过状态机状态控制W5100,实现传输控制协议（TCP）／互联网协议（IP）。