基于FPGA平台的光电编码器在探地雷达中的应用

针对传统的光电编码器测距精度受不同应用场景的限制,提出了一种应用于探地雷达,可灵活控制测距精度的现场可编程门阵列（ FPGA）平台的设计方案,通过FPGA平台完成对信号采集、辨向、分频、计数、锁存、传输等功能,并给出了在探地雷达应用中的实验结果,实测数据表明：该编码器能够实现准确的脉冲计数和显示距离。     

北斗通信与导航一体化车载智能网络终端的开发

为了实现对各类车辆的有效调度、协调控制和管理,提高物流运输的效率和安全性,针对物流系统应用环境,基于STM32微控制器设计开发了一种北斗导航与通信一体化的智能车载网络终端。该终端以STM32F103ZET6微控制器为核心,由北斗定位模块UM220、GPRS模块SIM900A和ZigBee无线网络模块组成。其中,UM220模块负责接收北斗卫星信号定位;SIM900A模块与物流中心通信;无线ZigBee模块用于传输车载物流相关信息。实验表明,该终端能自动完成车载网络数据的采集、处理和传输等功能,满足物流环境下的应用需求。     

CAN总线分布式采集模块的优化设计

为了满足智能汽车对多路车载传感器的数据采集和数据可靠传输的需求，在CAN通信的标准帧中添加应用层协议，以“点名-应答”机制实现了一主多从的数据传输，并利用C8051F060内部的定时器实时监测总线上主节点下发点名指令和从节点应答的时间间隔，解决了传输链路在受到外部干扰后导致的数据包长短帧、节点延迟响应和故障节点异常离线等传输错误。采集模块采用单片机控制16选1的模拟开关ADG706和模/数转换器AD7667,实现对16路传感器数据的采集。最后经过多次测试验证和监测总线上的数据，CAN总线上传输速率达500 kb/s,可挂载32个从节点，并且每个节点可单独采集16路传感器数据，满足智能汽车对缓变信号的采集需求。     

基于GPRS的汽车道路试验远程监控系统

为满足燃料电池汽车道路考核试验远程数据传输的要求，开发了基于GPRS通讯网络的远程数据监控系统，采用嵌入式PC和GPRS调制解调器设计了系统硬件，采用虚拟仪器开发平台开发了车载单元软件和监控中心软件，车载数据采集单元能够实时采集GPS模块和整车CAN网络数据，并通过GPRS模块将汽车运行的关键参数发送到监控中心，实现了燃料电池汽车道路试验的数据采集和远程监控，实际应用情况表明系统工作可靠。     

基于RFID技术和FPGA主控模块的智能图书测距系统设计

为了提高用户在书架中搜索、获取目标图书的效率,设计一款基于RFID技术和FPGA主控模块的智能图书测距系统。设计的智能图书测距系统的整体架构由RFID系统、FPGA主控模块和显示模块等3部分组成。重点对RFID系统的组成进行剖析并深度分析,设计出智能图书测距系统的通信框架,并对图书相位差测距原理流程、最小二乘拟合算法和系统测距方法进行阐述。设计智能图书测距系统的指令流程,并采用MATLAB的Simulink进行高度拟合和可视化仿真测试。经过测试得知,系统运行流畅,电子标签测距误差范围较小,为0.1～5.0 cm,能够满足在书架中精确测距、快速发现和获取指定图书的系统设计要求。     

基于Python的生态监测物联网数据自动采汇中间件应用研究

针对生态监测物联网数据自动获取和采集过程中的应用需求,参考此前研发的相关子系统,分析了其原生的不足之处,用面向对象理念进行了全新设计,使其以多源异构数据自动采汇中间件的形式呈现,被后端的观测数据自动综汇平台调用。该中间件具有灵活的可扩展性,能够与不同厂商、不同来源的物联网数据采集设备协作,获取实时的多源异构监测数据,然后对数据进行归一化处理后,自动汇总存入监测数据库。该中间件运用模块化的软件工程理念设计,主要由数据自动获取模块、数据自动解析处理模块、数据自动入库模块这3部分组成,模块之间高内聚、低耦合,以数据流为纽带,紧密配合,完成整个监测数据流采集入库的全自动化处理流程。与原有子系统相比较,其具有更明确的模块划分、更高的灵活性和更好的可维护性。该中间件采用简洁高效的Python语言实现,完全采用面向对象编程思想,所有类的设计遵循单一职责原则,面向接口编程,保证了程序具备稳定的功能和灵活的扩展性。该中间件经过充分测试及几个月的试运行,能够满足现有生态监测物联网监测数据的自动获取、解析处理和入库的业务需求。对于野外地理环境和生态环境的监测,只要涉及类似的数据采集处理流程,本文设计和实现的数据自动采汇中间件都具有一定的参考意义和应用价值。     

道路环境与驾驶行为数据同步采集系统研发

高精度、可移植、多维度的在途车辆及其周边驾驶环境数据在L3级及以上自动驾驶汽车场景库测试、不良驾驶行为谱构建以及在途实时交通管控等领域有至关重要的作用,由单一传感器构成的数据采集系统在精度、维度上都受到了较大限制,导致其可靠度较低。为实现多类数据传感器协同一体化,研发了一款包含激光雷达、车载运动测量与组合定位、车载踏板与方向盘位移传感器和雷视道路多维感知一体机的多模块道路环境数据与驾驶行为同步采集系统,支持多项交通数据采集任务的并行处理,融合了用户的真实驾驶行为,并基于该系统设计了依维柯某车型的数据实车采集平台。该系统由上位机与下位机两个子系统构成,集成了多模块数据采集、储存、传输与标定等功能,且对各个模块完成了时间同步处理,适用于两客一危场景,并设计了易操作的上位机用户交互界面,对多模块数据实现实时可视化,直观查看各时段数据的变化规律,具有较高的应用价值。     

基于多地磁传感器的车辆位置检测系统设计

系统通过在路面下安装多个地磁传感器检测车辆在路面的实时位置。地磁传感器与微处理器集成为信号处理模块,信号处理模块采集地磁传感器数据并在滤波后发送给数据处理模块。数据处理模块通过车辆经过路面时地磁传感器数据的变化来分析计算得出车辆的位置。通过对实验测得数据进行曲线拟合得出车辆位置与传感器差值之间的关系,进而推导出车辆的位置,其两轴精度达到10 cm。此外,设计的系统还可以测得车辆的速度和前进方向,并有望在智能公路方面应用于自动驾驶。     

基于PSoC的无人地效飞行器高度检测系统设计

介绍基于PSoC3和组合测距模块构成的智能高度检测系统在无人地效飞行器上的应用。组合测距模块由NE555D和CX20106A组成的超声测距模块及GP2D12红外测距传感器组成,并对采集数据进行数据融合。重点描述系统采集端硬件的设计与实现及多传感器基于自适应加权平均算法的数据融合。本系统结构简单、精度高,可实现无人地效飞行器在地效段内高度检测。     

MEMS加速度传感器标定测试采集系统的设计

在传统MEMS加速度传感器标定设备的基础上,设计了一套基于以太网传输的20路传感器信号自动采集系统.W5300芯片作为硬件采集卡的核心,Visual Studio+QT作为上住机软件的开发平台.传感器产生的电压信号经过A/D采样,经由以太网收发模块将采集的数据通过网线传输给计算机.系统具有多通道连续采集、参数设置、数据存储、多路实时显示波形的功能.简化了数据采集过程,解决了因数据拥堵导致的数据丢失的问题,提高了标定测试采集效率.     

移动机器人多传感器信息融合测距系统设计

介绍了用于移动机器人运动导航的多传感器测距系统的硬件组成和数据融合方法.测距系统由超声波测距模块、红外测距模块和数据融合模块组成,超声波测距模块和红外测距模块分别检测机器人周围环境中障碍物的距离,数据融合模块则通过SMBus总线收集两个模块采集到的距离数据,并采用自适应加权数据融合算法对这些数据进行处理,以获得可信的距离信息.实验表明,所设计的测距系统可靠性高、配置灵活,能够满足机器人自主导航中的避障要求.     

基于非操作系统车载记录仪数据管理系统的设计

为解决在无操作系统的环境下车载记录仪文件管理存在的问题,提出一种适合于专用性强的车载记录仪的文件管理系统,容量可达到160G且易于扩展;车载大容量记录仪主要由控制模块、存储模块、电源模块和各种采集接口组成,并通过建立索引、存储数据、获取索引、获取历史数据等流程对文件进行有效管理,该大容量车载记录仪通过温度循环试验、高温老练试验、电磁兼容试验、振动试验等,性能稳定,数据的存取速度快,存储容量大,已用于工程实践中。     

基于PLC控制的摩擦因数测试仪设计与开发

为了实现摩擦因数的高效、精准测试，设计开发了一种基于PLC控制的摩擦因数测试仪。测试仪采用斜面夹角原理，运用旋转编码器、光电传感器等采集角度和时间参数，送入PLC控制器完成数据处理计算，再通过触摸屏进行人机交互和数据可视化输出。测试仪操作简便、结果准确，可有效满足摩擦因数相关的实验教学和工程测试需求。     

和利时LE系列PLC在石材行业应用

本文介绍了和利时LE系列PLC在石材设备中的应用,结合不同设备的实际需求,介绍了和利时控制系统原理、主要性能、特点及应用优势。PLC通过采集现场各环节的数据信息自动判断石材形状进行处理,并通过编码器高速计数完成了对现场十几台阀门、磨头及摆臂的自动控制,HT7A00T触摸屏使石材设备控制系统的可操作性变得更加方便、灵活,满足了用户的要求。     

中子吸收法硼浓度监测系统自动标定方法研究

核电站运行期间需要对一回路系统进行硼浓度在线监测,以便及时发现硼稀释事故,确保反应堆安全。为保证监测结果的准确性,需要对硼浓度监测系统进行定期标定。为了提高定期标定的效率,提出了一种新型自动标定方法,分别从控制参数自动获取和标定系数自动获取两方面开展研究;控制参数自动获取通过远程数字调节技术自动调节工作高压和甄别阈;标定系数自动获取利用基于数据统计涨落的方法来自动记录中子计数率。应用效果表明：硼浓度监测系统的控制参数实现了坪阈曲线自动绘制,标定试验实现了标定系数的自动计算,测量结果的最大误差满足系统技术要求。该标定方法适用于硼浓度监测系统的标定,满足该系统定期标定的准确性和效率性要求。     

路面裂缝车载检测系统的设计与实现

针对路面裂缝检测工作,实现完成了相关信息实时监测、数据存储回放、GPS信息与里程桩号实时关联、裂缝状态信息度量等需求,设计了车载检测系统的硬件构架;并在Visual C .NET环境下开发编制了路面裂缝采集软件和分析软件。完成后的系统满足了实际路面裂缝检测的应用要求。     

超声波测距系统的设计

该系统是基于单片机的超声波测距系统,由STC89C52RC型SCM、按键模块、警报模块、超声波收发模块、显示模块及环境温度采集模块电路组成.采用计数脉冲的方法测出超声波自发射至接收的往返时间,进而计算出测量距离,同时在数据处理中采用了温度补偿以提高测距精度.此系统适用智能避障、倒车雷达、测量井深、测量水库水位和高精度测距等.     

基于精密伺服的光电编码器的校准系统设计

介绍了一种采用对比检测法的光电编码器误差检测系统,下位机以PLC的CPU模块为控制核心,伺服电机带动内置编码器转动一定的基准脉冲数,高速计数模块读取被检编码器的实际输出脉冲数,经计算获取被检编码器的分辨率误差.同时将被测信息传送到上位PC机测试记录系统,自动保存、生成测试报告.该系统结构简单,安装要求低,检测精度高.     

远程车辆定位系统的车载终端设计与实现

设计了一套车载终端平台,该平台利用LPC2138采集GPS模块提供的移动车辆行驶信息,通过GPRS模块与Internet建立无线通信链路进行数据传送,已连接Internet的服务器可实时获知车载终端发送的信息,实现对远近程车辆的定位与监控;介绍了车载平台的工作原理,硬件平台的构建及软件设计,最后结合跑车试验,验证了该设计的可行性。     

基于单片机系统的视力保护智能台灯设计

本文基于Arduino开源电子原型平台,顺应智能家居的发展趋势,设计并制作一款集成度高、操作简单、兼容性好的单片机控制系统的智能台灯。以LED柔光二极管为光源,利用光敏电阻和程序实现自动调光,满足人眼的动态需求。增加声控功能,方便在黑暗环境下开启;红外测距模块可提醒使用者调节距离和调整坐姿,测温和屏显功能使得台灯更加安全便捷。