基于FPGA的载波移相PWM发生器设计

采用FPGA设计并实现了适合多电平变流器的载波移相PWM发生器。该PWM发生器采用上下位机两层结构,上位机为DSP+FPGA结构产生调制信号,下位机内部产生载波信号并输出PWM信号,上下位机间通过串行通信进行数据交换和时序同步。介绍了该PWM发生器的基本结构和设计原则,并进行了方案的设计验证。     

基于STM32的调理电路增益分析存储系统设计

针对仪器出厂前,需要对仪器硬件进行校准的问题,提出一种调理电路增益分析存储系统.本系统采用安捷伦34410A万用表作为测量工具,以STM32作为主控制芯片,用STM32芯片自带的NAND Flash作为存储单元,下位机通过USB与PC进行通信.测试研究表明,该系统能够实现利用上位机控制安捷伦34410A万用表采集一种调理电路中各个放大器和衰减器的实际输入输出电压,进而计算其实际增益,然后把采集到的增益发送至下位机存储于Flash里面的功能.随后上位机软件通过USB把存储器里的数据读出,最终利用读出的实际增益值进行后续的校准工作.     

高速多通道变电站远程终端单元设计

设计了一种基于STM32F207的变电站远程终端单元RTU,通过多路模拟开关和IO口扩展电路,该装置可采集32路电压信号、32路电流信号,同时能处理32路输入开关信号、32路输出开关信号。采用交流采样算法,精确计算各电力数据。通过MODBUS协议与上位机通信,能够满足高速、实时、远距离的通讯要求。系统具有灵活丰富的通讯接口,包括RS232接口、RS485接口、CAN总线接口和以太网接口。     

基于FPGA和STM32的多通道超声信号同步采集系统设计

使用超声阵列探头进行无损检测时,为了保证检测的精度和准确性,检测系统需要对阵列探头各个通道的超声信号进行同步采集.该多通道超声信号同步采集系统以FPGA与STM32微处理器为核心,FPGA芯片负责数据的同步采集和缓存,最多可以进行32通道超声信号的同步采集,STM32作为系统主控芯片,负责发送控制信号和数据传输.该系统结合了FPGA和STM32微处理器的功能特点,使系统具有良好的工作性能,对各通道A/D进行并行控制,完成超声信号的同步采集,并将缓存的数据经由以太网接口传输到上位机进行保存、显示以及后续的数据处理.使用该系统对阵列探头的各个通道进行数据采集,采集的数据有很好的同步性,能够满足多通道超声检测数据同步采集的要求.     

基于STM32的实收实发超声波检测系统研究

在高频的超声波数据采集及频率分析的应用中,通常会采用实收实发的系统来模拟收到信号,目前最经常采用的模式是使用下位机高速连续采样,上位机进行数据分析的模式,然后在将检测的信号通过D/A发送出去。然而这些在工业领域中采用的现场高速频率实收实发系统的设备都存在着设备体积大,需要上位机进行软件处理,但是设备的组件较多,而且无法脱机运行,对于需要连续采集实时输出的系统且对功耗处理时间有较高要求的汽车倒车雷达信号检测应用场合就无法较好的满足应用需求了。提出基于STM32的实收实发系统,主控芯片采用目前最新的STM32F407芯片,属于低功耗高性能片上系统,最高主频可以到168MHz,采用ARM的精简指令集,并且集成了ARM公司的浮点DSP指令集,可以对数据进行信号滤波以及FFT运算;采用了片上系统设计,片内集成了大量的外设,具有较强的控制通信能力,很适合在工业控制信号处理中使用。整个系统基于STM32的低功耗设计,且系统体积较小,整个系统可以在不依赖主机的情况下进行独立工作,具有较好的应用前景。     

基于STM32的智能灭火小车设计

为减少火灾带来的各种人员伤亡和财产损失,设计开发了一套智能灭火小车系统。系统采用上-下位机结构。以STM32芯片作为下位机小车的主控芯片,通过红外光电传感器检测路径信息使灭火智能小车沿预设的路径运动;利用火焰传感器探测火源位置,并通过算法设计实现小车在手动模式、自动模式以及寻迹模式下的灭火作业。利用C#语言开发上位机软件,通过WiFi通信实现与下位机之间的数据传输,并通过程序设计实现上位机PC对小车的运动控制、模式切换、实时视频、火情提醒等功能。经测试,智能灭火小车系统能够很好地完成3种模式下的灭火工作。     

近景线阵CCD数据采集系统的设计与实现

针对Kodak的RGB三色线阵CCD-KLI14403设计一款基于CPLD的高分辨率线阵CCD实时数据采集系统.系统利用Verilog HDL进行程序设计实现CPLD对各个功能模块和逻辑单元的时序控制,设计采用线阵CCD作为系统图像传感器,以图像专用A/D处理芯片对CCD的输出信号进行噪声处理和模数转换,最后通过USB2.0接口实现上位机与下位机之间控制指令和采集数据的实时传输.这种设计方法不仅降低了对系统各模块之间的协调控制难度,而且具有驱动时序精确、抗干扰性能良好、输出信号稳定等特点.实验结果表明,该设计系统可以有效地完成图像数据的采集和传输,达到了预期效果,且设计灵活,系统性能较好,具有一定的通用性和科研价值.     

基于红外同步的室内超声定位系统的设计

提出了一种室内定位方案,利用红外作为发射超声信号的同步计时信号、FPGA内部多路计数模块同步对超声计数,并将采样得到的多路数据通过SPI总线分别上传至主控芯片STM32,并对数据进一步处理,最后由定位算法得到目标点的位置。主要实现的功能是FPGA多路信号采集、FPGA与SPI通信的设计以及定位算法的设计,精度可以达到cm级,在实际应用中具有较高的参考价值。     

基于VB的多路数据采集系统设计

以SST89C58单片机为核心,辅以必要的外围电路,设计了一种计算机监控的多路数据采集系统。系统采用ADC0809芯片进行数据采集,ZLG7289芯片进行通道选择,通过RS-232串口实现单片机和PC机的数据通信,进行上位机的控制和显示。整个数据采集系统能完成8路数据采集,并能自由切换采集通道,可灵活地在上位机和下位机之间切换,根据不同需要用于多种数据采集系统中。     

基于FPGA的多通道数据采集系统的设计

介绍了一种基于Mach XO2 4000ZE系列的FPGA芯片和模数转换芯片AD7356的多通道数据采集系统,采样率最高可达到5Msps。系统采用多个AD芯片来实现多路模拟量的实时采集。通过verilog编程语言实现FPGA芯片对AD转换的时序控制。FPGA内嵌的双口RAM作为数据缓存器来存储转换结果。通过FPGA控制单元对AD转换部分和数据缓存部分的控制可实现数据采集与数据输出的同时执行。阐述了系统的构成以及各个部分的工作原理,着重分析了FPGA控制策略和数据缓存的实现,并使用Modelsim仿真软件进行仿真与分析。     

基于MCGS的智慧消防控制系统设计与实现

针对现有消防控制系统结构功能单一和可视化程度低的问题,设计和实现了一种集日常开关窗和消防联动于一体的智能消防控制系统。将用于PLC领域的MCGS嵌入式触摸屏应用到单片机中。利用MCGS组态触摸屏(主机)、STM32F103RBT6(从机)为核心的主控板和传感器,实现消防联动控制。主机通过RS-485总线利用Modbus协议与从机进行通信。测试试验表明系统具有良好的控制和监测性能。     

基于C8051F021的高精度自动装料称重系统研制

目前改性塑料生产线上仍存在手动装袋称重的现象，为了满足其自动装料成袋并且在线称重的需求，设计了一套高精度在线称重系统。该系统以C8051F021单片机为系统的主要控制芯片，由两路压力传感器采集物料装填过程中的电压信号，通过主从结构将得到的数据通过串行通信接口传送到上位机。上位机软件经过对传感器标定之后得到重量信息，并能够通过上位机对装料机械装置进行控制，实现装料过程的精确控制，提高了生产效率。     

W5100在远程电力质量监测设备中的应用

针对传统电力质量监测方法实时性、多参数测试性能较差的缺点,提出了将以太网接入技术与电能采集相结合进行电力质量现场和远程在线监测的设计方案.硬件设计采用微控制器STM32FI03和以太网控制芯片W5100搭建网络系统,实现下位机与上位机之间的远程通信;选择通用SPI总线接口模式,以保证数据的传输速率.软件部分介绍了W51...     

基于FPGA的高速公路机电设备智能监测系统

针对高速公路机电设备维护过程中人工效率低、管理不够精确的问题,设计一种基于FPGA的高速公路机电设备智能监测系统.首先,该系统以FPGA为主控芯片,结合STM32模块对设备状态信息进行多种传感器数据采集,其中传感器输出的信号利用放大滤波电路进行了调理.其次,利用分层卷积深度学习对采集到获得机电设备状态数据进行分析.通过...     

线阵CCD光谱分辨率检测系统设计

在分析光谱测试仪器检测设备发展现状的前提下,为解决光栅分辨率测试仪器中存在的电路复杂、探测器灵敏度低、结构可变通性差等问题,设计了一种以线阵CCD ILX554B为探测器的、以STM32F103为主控单元的线阵CCD光谱分辨率检测系统。系统利用片上高速时钟产生线阵CCD所需的驱动时序,经片上ADC采样后获取实时的光谱数据,将采集的数据经USB接口上传给上位机进行处理,获得最终的被测分光器件的光谱分辨率信息。最后,分别以汞灯和氩灯为光源,利用所设计的系统对光栅分辨率进行了测试,实验数据表明,在500 k Hz的驱动频率下,系统光谱分辨率可以达到0.01nm。系统满足低成本、高精度、稳定和可靠等要求。     

高频电磁涡流检测系统及实验研究

针对碳纤维复合材料电磁涡流检测的特点,自主设计研制了一套高频电磁涡流检测系统,其最高检测频率可以达到10 MHz以上。该系统下位机以高速ARM微控制器STM32F407VGT6芯片为控制核心,上位机以虚拟仪器软件LabVIEW设计用户界面。系统集成了信号发生模块、功率放大模块、可调增益放大模块、锁相放大模块、USB模块以及数据采集模块,集成度高、体积小、使用简单方便。利用制作的高频电磁涡流检测系统对碳纤维复合材料的常见损伤形式进行了检测,包括冲击以及分层等,证明了系统的可行性以及实用性。