一种基于SDLC协议多路数据采集器的设计

阐述了一种基于同步数据链路控制(SDLC)协议的总线式多路数据采集器,介绍了采集器与协议变换器的硬件设计。该系统的传输方式为数字总线,克服了各传感器单独进行数据采集时布线复杂、维护成本高等局限性。该采集器可采集多路模拟数据,且控制方便,适用于环境、体积受到较大限制工程中的数据采集和分析。     

基于S3C44B0的岩土工程多路数据采集器设计

针对岩土工程对现场数据采集的精度和速度提出了更高的要求,该文以S3C44B0处理器为核心,辅以必要的外围电路,设计了一种上位机监控的多路数据采集器。采用ADS8505芯片进行AD数据采集,达到16位的精度;采用电子开关CD4067芯片扩展输入通道,实现了16路信号的数据采集;通过RS-485方式与PC机进行数据通信,实现上位机对采集器的控制和数据的处理显示,进而设计出了高精度、高分辨率、多通道的数据采集系统。     

基于NIOSII的高速多路数据采集系统

针对复杂战场环境对数据采集的需求,利用FPGA构建了可编程片上系统(SOPC),实现了高速多路数据采集,详细论述了NIOSII嵌入式系统以及其外设的设计方法;传感器采集的数据经过高速AD转换后,由SOPC系统进行数据缓冲和格式转换并存入存储器,SD卡的使用方便了数据的存取、处理和存储空间的扩展;实验结果表明,该系统能够可靠、准确地对多路信号进行采集,且运行稳定.     

多参数无线传感器网络监测系统设计

针对传统物理布线式的传感器数据采集监测系统布线繁琐、功耗大、结构单一、动态性能差等特点,设计了一种基于ZigBee技术、包含一个数据基站和多个多参数终端采集节点的无线传感器采集系统。采用低功耗、无线收发性能良好的CC2530作为系统节点和数据基站的主控芯片。通过Z-Stack协议栈和OSAL操作系统,实现了基于ZigBee的无线传感器网络的通信和组网。考虑到采集现场对不同信号的需求,该系统可同时采集数字信号和模拟信号。节点通过CC2530主控芯片的串行外设接口(SPI),采集数字化传感器输出信号;通过扩展AD7656实现6通道并行A/D转换,从而采集多个传感器输出的模拟信号。实测结果验证了系统的网络传输性能和动态拓扑结构,以及各终端采集节点对数字信号和模拟信号的采集性能。基于ZigBee的无线传感器网络技术优势突出,必将成为传感器信号采集行业的发展方向。     

矿用救生舱多环境参数数据采集器设计

针对传统的传感器只能采集1种或2种环境参数,不适合在矿用救生舱使用的问题,设计了一种矿用救生舱多环境参数数据采集器;给出了该采集器主板+变送器的结构,详细介绍了主板的硬件及软件设计。测试结果表明,该采集器测量误差小、响应时间快、使用灵活方便。     

一种用于海洋大数据的低功耗数据采集器设计

为了对海洋环境进行实时监测,设计了一种对气压、气温、湿度、降水、风速、风向、潮汐和盐度等各类信息进行采集的低功耗数据采集器。首先对总体硬件框架进行了设计,然后对各组件的硬件组成进行了详细描述,即数据采集接口、存储器模块、通信模块、显示模块和时钟以及看门狗等硬件进行设计;同时对软件总体框架进行了设计,对软件的各组成部分如串口的初始化、传感器数据读取流程均进行了详细描述。最后,对海洋数据采集器在海洋监测系统中的应用进行了说明。为了验证数据采集器的功能,对所设计的采集器进行了测试,实验表明文中方法能对海洋环境信息进行实时监控,具有测试准确、成本低、功耗低以及布设简单优点。     

基于LabVIEW的多数据采集器自动监控软件设计与开发

数据采集器作为飞机训练用设备,实现对载机飞行、目标探测、电子对抗、武器控制和飞行员操控等数据的实时采集,其性能指标一直是关键的验收指标。在人力成本逐渐增大、自动化信息产业高速发展的时代下,自动测量系统成为测量测试领域的重要角色,它可实现整个实验过程的自动监控和测试数据的自动存储。为了最大限度的满足采集器的批量生产与测试,本文基于LabVIEW平台,通过1553B总线和RS422总线实现数据传输,设计多数据采集器自动监控软件。试验证明,软件操作简单、运行稳定,最多可同时对8台数据采集器进行测试。     

多路数据采集器的设计

设计了以W77E58微控制器为核心的多路数据采集器,说明了系统总体结构,阐明了模拟量采集的一般方法,给出了具体的电路图,经实际测试表明,该系统具有成本低、采集精度高、功耗小、抗干扰能力强、通用性好的特点.     

基于DSP的多传感器阵列数据采集与处理实验平台

介绍了多传感器阵列宽带信号采集处理实验平台,该平台可以接收100～400 MHz的宽带信号并对宽带信号进行近于实时的来渡方向的估计.系统主要包括8单元阵列传感器,两台同步高速数字存储示波器,PC机信号处理平台和DSP算法评估板.系统对8通道阵列传感器进行同步数据采集和存储,采集到的数据在MATLAB平台上进行仿真处理并下载到DSP中进行算法性能评估.     

基于嵌入式计算机技术的爆破振动测试仪器

根据爆破振动测试的需要,开发了一种能远程启动、同步进行数据采集、完整记录振动波形的测试仪器.在这种仪器组成的测试系统中用无线数据传输模块远程控制多台数据采集器同时启动,用复杂可编程逻辑器件控制采集器内各通道同步采集数据,用GPS卫星信号同步各采集器数据采集过程.ARM微处理器将数据通过通用串行总线存储到移动数据存储器.任意多个测试点采集数据的同步精度可以达到3μs.     

基于TMS320F28335的小型无人旋翼机数据采集系统

大气数据的采集对于小型无人旋翼机飞行的控制具有关键性的作用,针对小型无人旋翼机的飞行控制需求,利用数字式MEMS传感器和TMS320F28335芯片设计了一种装载于小型无人旋翼机上双采集装置的大气数据采集系统.通过传感器采集数据,实时解算出控制无人旋翼机飞行所需要的空速等数值,同时采用线性插值等算法来提高计算性能.该系统体积小,功耗低,抗干扰能力强等优点,能够满足小型无人旋翼机的需求,为小型无人旋翼机数据采集系统在实际中的应用做了一定的理论工作.     

基于神经网络的电力负荷预测方法研究

电力负荷预测易受到高频、低频和超低频振荡干扰,导致预测准确性不高,提出基于神经网络的电力负荷预测方法。在无线ZigBee组网协议下进行电力负荷传感器信息组网,构建电网负荷数据采集模型并进行模型修正。根据电力负荷数据采集结果,去除高频、低频和超低频振荡干扰因子。进行神经网络样本数据训练,去除冗余数据,输出电网负荷数据集合。对获得的数据集采用神经网络分类器进行分类融合处理,根据电力负荷数据的融合结果实现电力负荷预测。仿真结果表明,采用该方法进行电力负荷预测的准确性较高,预测过程的抗干扰性较好,在电力负荷的实时监测和信息调度中具有很好的应用价值。     

基于LoRa的农田信息无线采集方案设计

针对传统的农业WSN存在距离近、功耗高的问题,提出一种基于LoRa技术的农田信息无线采集系统。通过分析无线网络构成,给出了网络参数的设计原则,优化网络结构、降低组网难度、提高组网效率。选择以STM32L053处理器、SX1276无线芯片和SHT11温湿度传感器组成精简的低功耗节点硬件电路。设计了低功耗、低碰撞的星型无线网络结构,该系统采用分时方法周期性地对传感器数据进行采集和发送。通过实验分析了节点的功耗,时隙长度的选择,对包接收率和接收信号强度指示(RSSI,received signal strength indication)的关系进行研究。结果表明该系统具有通用性强、功耗低、距离远、组网便捷、稳定可靠等特点,能够满足农田信息采集的应用需求。     

基于LoRa无线通信的工业机器人远程监控系统设计

目前设计的工业机器人远程监控系统存在抗干扰能力差、功耗过高的问题。基于LoRa无线通信设计了一种新的工业机器人远程监控系统,系统硬件主要设计了主控芯片、工业机器人接口、电源电路和位移传感器四部分。主控芯片为SX1265/7/8型号射频芯片,选用STM32F1103C8T6型号MCU主控芯片作为LoRa无线通信的组网处理硬件,根据MCU主控芯片性能建立信号链,采用SPI接口使SX1276无线收发装置和单片机设备的接口关联,利用锂电池作为电源电路,通过AME8800AEETL稳压芯片稳定锂电池电源电压,使用WXY31拉线式位移传感器实现传感。引入LoRa无线通信技术,建立LoRa无线通信信号储存时序,接收采集平台下发监控指令,更新显示屏上的机器人工作状态,实现远程监控软件操作。实验结果表明,设计的基于LoRa无线通信的工业机器人远程监控系统抗干扰能力得到有效加强,功耗明显降低。     

基于FPGA的高速图像采集和实时编码传输系统

为实现雨滴、雾滴等大气粒子的非接触测量,设计了一种采用线阵CMOS图像传感器的粒子测量系统。充分利用FPGA的资源丰富、接口灵活、并行计算等特点,结合USB芯片实现稳定可靠的高速数据采集和传输。为了解决线阵图像传感器数据高速采集和实时传输处理问题,基于Xilinx 公司Spantan系列XC3S200为核心实现了高速数据的采集和实时编码处理系统。该系统能够实时采集图像传感器原始数据,同时结合预先设置的阈值也可实时对数据进行阈值比较和编码。根据实际需求可选择输出原始数据或者编码数据,文中分别设计了FIFO和双口RAM用于数据缓冲和比较模块,从而满足系统实时数据采集、传输及处理的需求。整套系统结构简洁、成本低廉,具有较广泛的应用前景。     

分布式光伏数据采集器的设计与实现

"十三五"期间,我国分布式光伏发电将进入加速发展的快车道。针对现有监控设备存在的数据传输低效、传输方式单一和数据无法存储等问题,结合分布式光伏发电监控设备布局分散、网络受限等特点,提出一种基于ARM Cortex-M3嵌入式处理器的分布式光伏数据采集器方案,并从硬件和软件两方面进行数据采集器的设计,实现了数据的远程传输、存储备份和本地显示等多种功能。该采集器通过RS485接口、Modbus协议实现了对逆变器数据的采集,通过GPRS模块、TCP/IP协议实现了数据的远程传输,并在本地采用LCD显示采集器运行数据、SD卡备份采集的数据。实验表明,分布式光伏数据采集器具备较高的数据传输成功率,解决了分布式光伏发电的难题,在光伏发电领域将有很好的应用前景。     

DSP和STM32单片机的姿态解算装置设计

设计一套基于DSP和STM32单片机的姿态传感器采集装置。无人飞行器的控制、跳伞训练姿态监测需要高精度的姿态运动信息作为反馈输入,要求测量模块具有功耗低、响应快和体积小的特点。采用精度较高的MEMS器件与STM32单片机并结合DSP高速的数据处理能力,构建航向姿态参考系统硬件平台。针对传感器特点,设计了基于扩展卡尔曼滤波算法的双矢量校正算法。     

一种支持多分辨率查询的数据存储策略

减少空闲侦听是延长无线传感网络生命周期的有效途径。文章分析了无线传感网络在数据处理和数据传输时的能耗问题,提出了一种支持多分辨率查询的数据存储策略。该策略是将指定区域内所有无线传感节点的工作时槽以一种蛇形排列方式进行分配,使各节点周期性地进入睡眠或侦听状态。在任意时刻,有且仅有两个传感节点处于工作状态,既保证了系统的可靠性,又降低了系统的开销。仿真实验表明,该方法减少了空闲侦听,降低了传感器的能耗,有效延长了网络的生命周期。     

基于数据挖掘的发动机频率测试系统设计

为了提升发动机频率测试系统的检测率准确率,降低其虚警率,基于数据挖掘设计一种新的发动机频率测试系统,系统整体架构分为数据采集板、图形界面、数据处理软件三部分,利用CAN总线连接上位机和下位机,通过传感器、供电电源、采集模块、存储器组成数据采集板;由16通道高速数据采集模块、FPGA、LabIVIEWFPGA开发平台组成图形界面,实现系统硬件设计;分别设计了传感器信号调理电路、A/D转换电路、C8051F040单片机及其CAN通讯电路,通过数据挖掘对发动机频率测试系统频率数据进行聚类,实现测试显示以及测试结果的保存;通过CAN通信程序、HT程序、主机程序组成将测试数据传输至图形显示界面,完成基于数据挖掘的发动机频率测试系统设计;实验结果表明,基于数据挖掘的发动机频率测试系统的数据检测率平均值为89.21%,虚警率平均值为10.24%,有效提高了发动机频率测试的检测率,降低系统虚警率,减小发动机频率测量误报。     

表面肌电信号前端处理系统

设计了高共模抑制比的表面肌电信号前端处理系统。采用并联型双运放差动放大器、阻容耦合电路以及仪器放大器INA128构成初级放大电路对微弱的表面肌电信号进行放大,并获得高输入阻抗和高共模抑制比;引入屏蔽驱动、右腿驱动以及浮地电源来进一步提高系统的共模抑制比和抗干扰能力;设计高通和低通滤波器以及50 Hz工频陷波器,对不同频段的噪声进行滤除。通过实验测试,该系统具有较强的抗干扰能力,并且能够有效滤除噪声、抑制工频干扰,满足表面肌电信号去噪和放大的要求。