面向同步发电机励磁控制交流采集系统的设计

励磁控制系统对同步发电机的稳定运行起着至关重要的作用,既能保证电网运行的稳定,又保证输出更高质量的电能;交流采集是励磁控制的输入,是整个环节中不可缺少的一部分;基于此,对面向STM32F103RCT6的励磁控制系统的交流采集系统进行了研究;采用分模块化的思想,使用C语言编程;首先介绍了励磁控制系统的总体结构,然后进行系统整体设计,再通过硬软件设计和调试分析完成整个课题;经试验测试得出,以STM32F103RCT6单片机为核心设计的同步发电机励磁控制系统交流采集系统总体结构易于理解,交流采样模块和有效值计算模块用软件也易于实现,运行过程中准确性高,较为安全可靠。     

基于嵌入式系统STM32的UUV通用运动控制层设计

为提高UUV分布式控制系统架构中运动控制层的通用性,依据分布式计算和模块化设计的原则,设计了一种基于嵌入式系统STM32的通用运动控制层架构;硬件电路设计以STM32F407ZGT6型芯片为核心微控制器,支持两路CAN总线进行层间通信和推进器控制,输出4路PWM进行舵机控制,对外提供多路RS232和RS485总线接口与各种传感器进行数据交互,并设计了一片IIC接口的掉电非易失EEPROM进行参数保存;软件设计实现CAN总线数据通信和X舵到十字舵的转换逻辑控制;经实验测试,该设计方案能够完成UUV的推进器推进功率控制和X舵的上下左右转向打舵控制,实现了与上层决策规划层进行1 Mbps速率的CAN总线数据通信;结果表明,该设计方案达到了运动控制层的设计目标,实现了具有较强通用性的UUV运动控制层设计.     

基于无线传感网络的爆炸场振动监测系统

爆炸场振动测试中节点分布范围广、数量多,对各测试节点的状态监控及全局管理难以有效实现,传统测试方案中节点部署后难以快速更改状态;针对上述问题,依据模块化、标准化和稳定性原则,设计了一种基于无线技术的振动监测系统;给出了爆炸场振动监测系统的基本功能单元,包括数据采集设备、无线组网设备;数据采集设备具有高精度采集、数据存储、高精度同步、定位定姿等功能;利用无线网桥技术构建了覆盖广域范围的无线网络,支持IEEE802.11 n/ac协议,实现了对远程分布式测试节点的集中管理、状态监控、数据传输,也可对指定测试节点的工作模式进行快速设置,以满足测试需求;测试节点的振动测量范围为0～10 g,室外1公里数据传输;通过模拟测试试验验证了系统的有效性,各项功能满足工程需要.     

利用STM32片内A/D实现的同步电机数据采集控制器

同步电机数据采集控制器是利用基于Cortex-M3内核的STM32系列STM32F103ZE而设计的,信号采集是利用STM32F103ZE片内带有多路A/D的特点,采集了三相定子电压和三相定子电流以及同步电机励磁电压,通过软硬件设计,实现对同步电机的定子电压、定子电流及转子励磁电压波形进行实时采集并显示,从而实时监视电机的运行情况,并对运行情况进行保存、显示、上传的一种新型数据采集控制器.     

基于WIFI的动车组电气元件松动虚接在线检测装置设计

针对高速动车存在的元件松动虚接问题,本文以ST公司的32位微控制器STM32F103和ADI公司的16位高精度AD转换器AD7606为核心,对动车组马达启动器及接触器的电气参数进行实时在线检测和故障诊断,同时将测量数据通过无线网络(wireless fidelity,WIFI)上传至服务器,并通过触摸屏实现人机交互。实验结果表明,随着动车行驶里程的增加,接触电阻会逐渐增大,触点温升会升高,当到达温升上限之后装置报警,并将数据远传到服务器。该装置设计成本低,操作简单、组网方便,其可靠性、实时性和精准性较高,具有较大的推广和应用价值。     

关于电磁场对单摆运动控制的研究

电磁控制单摆运动系统主要由控制模块、驱动模块、输入模块和显示模块四部分组成。控制模块采用STM32F103单片机作为核心元件,根据检测到的摆杆运动方向和位置判断出摆杆当前运动状态,采用PID算法控制驱动模块中的直流电磁铁,给摆杆输入相应动能,实现对摆杆摆动角度和摆动周期的综合控制。驱动模块主要利用L298N芯片实现对线圈电流的大小和方向的设定,进而产生相应大小的吸引力和斥力。同时该系统的输入和显示模块采用了彩色TFT触摸屏。利用触摸屏制作出的输入及显示界面,不但功能丰富、操作简便而且具有良好的视觉效果。     

红外球形摄像机补光系统的设计与实现

为解决目前红外球形摄像机普遍存在的红外灯板发热严重、近距离采集图像容易出现中心过曝等问题,搭建了以STM32F103为主控芯片、以PT4115为红外灯调光芯片的硬件电路,设计了一种基于红外灯亮度与镜头倍率匹配算法的新型红外球形摄像机补光系统,实现了在红外灯板上对多个串联红外灯的PWM智能调光。通过实验证明,该设计可以有效节约功耗、降低发热,提高了红外灯板的稳定性,从而提高红外球形摄像机的夜视监控效果。     

基于STM32的逐阳帆控制系统设计

针对传统太阳能跟踪系统现场调试复杂、可靠性不够高的问题,提出一种基于STM32的太阳能跟踪系统设计。该系统为单轴跟踪系统,通过获取太阳能板的地理位置和当前时间信息用一定算法算出太阳的方位角,驱动电机,实现对太阳的跟踪;采用基于Zig Bee技术的无线通讯系统,具有群簇控制能力,简化现场调试过程;通过Mod Bus协议实现控制系统信息上报,便于后台管理;提供多种工作模式,提高系统的抗风、抗雪性能;通过在控制芯片片内Flash写入备份程序,保证系统主程序出现问题后,系统跳转至备份程序继续运行,提高系统的可靠性。在实际现场应用中,该系统具有系统运行稳定、升级维护方便、使用寿命长的特点。     

基于STM32的高精度扭矩测量系统设计

为提高测控应用中扭矩测量精度,提出了一种基于STM32的高精度扭矩测量设计方案。首先,扭矩传感器输出信号经过低通滤波后,送入内置PGA的24位高精度Σ-ΔA/D转换器ADS1255。然后,主控制器STM32通过SPI读取A/D转换结果,通过移动加权平均滤波算法消除随机干扰噪声,进而计算扭矩值,将测量结果存储在外部FLASH并送LCD实时显示。现场测试结果表明：系统精度达到0.6%F. S.。     

通用智能卡数据采集器研究与实现

选用当前流行的STM32微控制器为硬件平台,利用智能卡芯片特有的ISO7816通信接口,设计了一款通用的智能卡数据采集系统。该系统通过STM32微控制器采集手机和智能卡之间的通信时钟来获取准确的位宽定时信号,并以相应的位宽间隔进行数据采样,从采样的数据中提取出手机与智能卡交互的PPS,从而达到自适应采集不同智能卡数据的功能。该系统具有硬件设计简单、通用性强、采集速度快、正确性和稳定性高等优点,极大地方便智能卡应用开发人员和业务维护人员的使用。目前该技术已投入实际使用,具有较好的应用前景和参考价值。