基于超声波传感技术的群罐液位监控系统的设计

本文利用超声波传感技术结合相应测试算法对群罐体容器内液位进行测控和集中管理，可实现非接触式测量，大大增加了系统的连续工作时间，简化和方便了对传感器的维护，还可实现不停产检修，提高了生产率和管理水平。本文简述了该系统的工作原理、组成结构和设计方法，并对传感器及微控制器的选用等内容进行了论述。采用单片机来控制超声波的发射与接收。并且计算出液位，使测试仪器具有更高的智能性。     

RBF-ARX模型在液位系统建模中的应用

针对单容液位系统紊流时的非线性特征,采用RBF-ARX模型对单容液位系统进行离线动态特性建模的研究;分别在液位高中低三个工作点建立了其局部线性ARX模型,它们的单位阶跃响应存在巨大差异,证实了整个系统具有较强的非线性;讨论了RBF-ARX模型结构的选取,模型参数辨识,RBF参数优化等问题;模型的预测输出和仿真结果,证实了RBF-ARX模型在非线性系统建模和辨识中的有效性.     

熔接型光纤液位传感器的抗污染研究

讨论了熔接型触点式光纤液位传感器的污染问题,分析研究了传感头在水与油 2种不同介质中的污染情况;提出了在光纤传感头上利用液相沉积法(LPD):镀TiO2 薄膜来提高其抗污染能力的方法,并测试了镀TiO2 膜后的光纤传感头的抗污染性能。水中的实验表明:镀TiO2 膜后,光纤传感头的抗污染能力比镀膜前有显著提高。     

适用于塑料吸样头的液位检测方法

针对常用的自动化免疫检测分析设备中电动移液器无法正常吸取足量的样本或试剂的缺陷,提出一种适于塑料吸样头的液位检测新方法;采用反射式光电传感器获取样本液位高度信号,取输出信号最小值的采样序列位置作为判断液位高度的依据,并提出了相应的工程实现方法;实验结果表明,移液量与液位高度信号之间存在明确的对应关系,利用输出信号最小值的采样序列位置判断移液量是行之有效的。     

基于FPGA的多路矿用气体传感器智能调校系统

矿用气体传感器因煤矿安全被大量使用,国家规定必须定期进行调校,目前的传感器调校系统可同时对5-8台传感器进行调校,针对大中型煤矿生产过程中需要调校的矿用气体传感器数量大、调校耗时长的现状,提出了一种基于单片机与现场可编程门阵列（FPGA）的64路气体传感器调校系统,介绍了系统的整体设计并详细阐述了该系统的气路控制模块和传感器输出信号采集模块,使用Verilog语言在QuartusⅡ工具中实现FPGA的逻辑设计、仿真和综合。结果证明：该系统能有效地完成对64路气体传感器同时调校的目的,很大程度节省了人力消耗,提高了调校效率,节约了调校时间。     

基于单片机系统的液体点滴速度监控装置设计

利用单片机设计一个智能化的液体点滴速度监测与控制系统。该系统由水滴速度测试系统、水速控制系统、显示装置、单片机系统、键盘和报警等系统组成。应用水的压强随着高度差的变化而变化的原理,利用控制步进电动机的升降来控制点滴速度。点滴速度可用键盘来设定,同时在水到达警戒线(2cm~3cm)以下时能发出报警信号。     

基于MSP430单片机设计研发微小型数字多路测温仪

利用MSP430x149单片机设计研发微小型数字多路测温仪的工作过程是采用按键的方式来选择不通的温度测试通道,并将所选择测温通道的测温结果显示在LCM12CY液晶显示器上。本设计选用MAX6675数字转换器、K型热电偶、DS18B20一总线温度计及单片机内部温度传感器作为温度测试通道,在MSP430x149上实现各路温度采样及采样处理。K型热电偶应用在单片机系统领域时,存在非线性问题,对它的使用必须建立数学模型来进行温度补偿修正,才能达到良好的使用效果。     

温湿度及加速度信号在线监测低功耗无线传感系统设计

提出一种用于在线监测工业设备自身振动信号和工作环境温湿度的低功耗无线传感器的模块化设计方法。该无线传感系统采用低功耗单片机MSP430F5438作为核心控制单元,由振动加速度检测模块、温湿度模块、射频通信模块、串口通信模块及供能模块构成。主要研究了采用高集成单元器件以低功耗运行的工作方式,实现振动信号和工作环境温湿度参数监测的设计方法,以及使监测系统满足低功耗和性能监测要求的系统的各个模块的工作模式（包括时序）和电源管理模式。使监测节点在满足在线完成实时监测以及信号传输等性能要求的基础上,降低系统功耗延长系统节点采用电池供电的寿命要求。     

网络化智能湿度传感器研究

介绍了以氧化铝为检测探头的基于CAN总线的网络化智能湿度传感器的实现.传感器以Microchip公司的PIC18F258单片机为核心.将传感元件输出信号转换成频率信号,利用单片机内嵌的捕捉功能模块实现高精度频率测量,传感器输出量MH与湿度表示量露点之间呈指数关系,采用了分段线性拟合的方法来逼近,用线性插值查表方法测量;利用单片机内嵌的CAN总线控制模块实现传感器的网络化,用软件保证传感器在网络上通信时有最大传输速率.软、硬件上采用了抗干扰措施,使传感器能在环境恶劣的工业现场长时间稳定运行.     

基于振动信号的传感器节点性能测试系统设计

传感器节点用于采集轮轨作用下钢轨的振动信号以分析钢轨振动特性。为了测试传感器节点的工作性能,设计并实现了能提供稳定振动信号的测试系统。测试系统基于MSP430单片机,由控制单元、激振器、简支梁结构以及监控软件组成。实验表明：在给定加载条件下测试系统可稳定提供10N的激振力,产生峰值为93×10－6的动态应变和97 gn 的振动加速度。通过分析采集数据的时频特性,可以有效发现故障节点。     

基于STM32的气象数据在线监测仪设计

STM32系列微控制单元（MCU）无论是运行速度、存储空间还是功能接口均远胜于C51系列单片机,采用STM32芯片能够提高气象数据在线监测仪整体性能。文中首先对监测仪进行内部结构与整体设计,其次在阐述气象传感器工作原理、信号类型特点的基础上进行了循环采样设计,最后介绍了数据质量控制方法和存储策略。经测试,监测仪实现了设计目的,各个通道的采样性能以及气象要素测量性能均能够满足气象数据在线监测的需要。该设计可以为基于STM32的其他小型环境探测设备的研制提供参考。     

集成一体化智能熔点仪的设计

介绍由微控制器（单片机）、温度传感器、加热系统、搅拌系统、键盘和LCD显示等组成的集成一体化智能熔．最仪的工作原理,阐述其硬件电路结构和软件程序设计,并进行反复实验。实验结果表明：该仪器控温精度达到4-0．2℃,线性升温误差不超过0．5％,各项指标符合国家药典标准,具有硬件结构简单、软件算法科学的特点,能够低成本、高精度地实现对温度的控制。     

基于MSP430的无线传感器网络节点的研究与实现

分析传感器网络应用中现存的问题,在此基础上提出基于低功耗微控制器MSP430和嵌入式操作系统Webit5.0的无线传感器网络节点的设计与实现.通过使用MCU的不同运行模式及对传感模块、无线收发模块的动态电源管理等节能措施,大幅降低了传感器节点的能耗,延长了传感器节点的使用寿命.其次分析了传感器网络路由及节点自适应性,提出了一种新的组网方法,有效降低了自组织网络的复杂度及发送数据的冲突率,提高了网络的效率及节点的自适应能力.经测试系统有很高的可靠性及可扩展性,对各种不同应用环境具有很强的适应性.     

一种ARM Cortex-M3 MCU的图像采集与JPEG压缩系统设计

为了实现低速(一般低于250Kbps)条件下图像数据传输的目的,提出了一种基于ARM Cortex-M3 MCU平台上控制CMOS图像传感器的嵌入式视觉系统的硬件设计和软件设计方案。在硬件设计方面,采用先进先出存储器最大限度降低了硬件设计复杂度,解决了低价格MCU内存小的问题。在软件设计方面,MCU下位机程序实现了图像数据采集、插值处理和JPEG压缩,并通过串口,SD卡、TFTLCD等接口输出压缩的图像数据。PC端上位机程序实现了图像数据的获取、显示和保存,并提供了图像传感器寄存器配置、分辨率以及JPEG压缩比等参数修改的功能。     

基于单片机AT89C52的多路温、湿度测试系统

为了准确获取现场的温、湿度值，提出了基于单片机的温、湿度测试系统的设计。现场的温、湿度采集分别使用温度传感器DS18B20和湿度传感器HIH-3610。从测试现场采集到的温、湿度经A／D转换送单片机进行处理，然后通过接口芯片与上位机相连，进行串行通信，从而以较低的成本、较高的精度实现了现场温、湿度的测试，具有一定的实用前景。     

智能传感器中MCU的节电设计

智能传感器中的微控制器(MCU)在给传感器功能带来很多智能的同时,也应给传感器的节电增加了某种智能,传感器的等待状态就是可利用的途径之一。从节电角度看,传感器的等待状态可分为略忙和全停2种。与此对应,MCU在这2种情况下可分别采用休闲或掉电的策略来实现节电,若将它们综合应用,则可达到最佳节电效果。针对这一思路,提出了相应的综合方法,并以一个基于MCS51系列MCU的光电传感器作为实例,探讨了其具体设计方法和实际节电效果。该方法对其他系列的MCU也具有广泛的适用性。     

基于非色散红外光谱吸收原理的瓦斯浓度检测仪设计

煤矿作业中瓦斯浓度检测仪器必不可少,现提出一种基于非色散红外光谱吸收原理的新型瓦斯浓度检测仪;DYNAMENT公司生产的MSH-HC/TC传感器,以及MSP430F157为设计的核心元器件;详细阐述了红外瓦斯传感器的工作原理、瓦斯浓度检测仪的硬件设计和控制软件设计的实现方法;实验表明,该瓦斯浓度检测仪具有检测精度高、检测范围宽、响应时间快、无需定期标定的特点。     

基于CH372的单片机温度采集系统设计

介绍一种单片机温度采集系统,利用USB总线通用接口芯片CH372实现单片机与PC机之间的数据通信,数字温度传感器DS18820完成温度采集。给出了系统的连接框图和硬件电路图,同时也介绍了软件设计的内容和程序流程图。     

步进电机式4—20m A液位指示仪表设计

采用微型步进电机,结合单片机控制技术,设计了一种配4-20mA液位传感器的指示仪表。文中重点对步进电机原理、硬件线路设计、软件设计流程及测试结果进行了分析介绍。与传统的磁电式、电磁式等指示仪表相比,具有结构简单、调试方便、数字化控制等优点。     

无线温湿度测量传感器网络设计

无线传感器网络是当前信息领域中研究的热点之一,可用于特殊环境实现信号的采集、处理和发送;文中介绍了一种无线温湿度传感器网络的设计,以PIC单片机为核心,利用集成湿度传感器和数字温度传感器设计出了温湿度传感器网络节点的硬件电路,并通过无线收发模块与控制中心通信,讨论和提出了传感器节点的低功耗设计以及数据通信的可靠性方法;该系统稳定性好,通信效率高,可广泛应用于环境检测.