基于DSP的传感器数据采集嵌入式系统设计

平流层飞艇传感数据测量设备用于采集平流层飞艇艇囊的内外压差、飞艇所在环境的大气压和设备供电电池的电压,并将数据处理打包后发送给飞控计算机,为飞艇的安全飞行提供关键参数,同时能够在线记录和存储数据,用于飞艇飞行后数据分析和回放。现基于TMS320F2812和分立器件,自行设计了嵌入式系统,并完成样机的研制。在设计中同时进行了冗余设计,提高数据采集和通信的可靠度。样机实验结果表明其压差数据测量精度为±5 Pa,大气压数据测量精度为±80 Pa,电池电压数据测量精度为±0. 03 V。该设计提高了传感测量的集成度和数据精度,为平流层飞艇的飞行控制提供重要依据。     

基于ZYNQ飞艇囊体应变在线监测系统设计

针对当前高空飞艇囊体的应变实时测量装置无法同时具备体积小和实时测量的工作属性,创新性地用光学器件和感光元件配合,对工作中飞艇囊体两个固定点的相对位移量进行测量,提出了一种能够在线监测飞艇囊体应变的测量装置,能够实现应变在线测量且测量精度高;采用TCD1500C电荷耦合器件作为数据来源;主芯片采用ZYNQ处理器,ZYNQ能够具备FPGA的并行处理能力和Cortex的数据调度能力,能够处理CCD高速数据;通过自定义IP核,使用PS端与PL端互联AXI协议,实现了高速、大量数据传输;为了得到应变信号,采用了将应变信号转化为位移信号进行采集的方法,之后将位移信号采集存储至SD卡中并周期性显示到上位机上,实现地面对飞艇囊体应变的实时监控;实现了飞艇囊体应变的实时测量并把测量精度提高至0.1％.     

基于Linux／Qtopia的车载温度网络采集

本文将一线制温度传感器网络引入车载信息采集系统,介绍了嵌入式Linux下一线制温度传感器网络的内核驱动模块实现过程;设计了基于QTE／Qtopia温度测量图形界面应用程序,实现了温度网络的即时测量、数据保存、高温报警等功能,并成功应用于车载信息采集系统。     

基于LXI总线的热电偶采集系统设计与应用验证

针对复杂装备测试时多通道热电偶传感器的高精度高稳定性温度测试需求,设计了一种基于LXI总线的热电偶采集系统,单台设备具有48个测量通道,通过LXI总线可以实现多设备间同步测量,大幅提高了测量效率与测量精度。本系统采用高精度24位模数信号采集与调理技术,电压采集分辨率最小可达到0.032uV、温度采集分辨率达到0.04℃,电压测量精度达到0.05%；设计了一种高精度快速冷端温度补偿模块,可以有效补偿环境温度变化所带来的测量误差,T型热电偶温度测量精度达到0.25℃；集成了多种热电偶传感器电压-温度信号转换与补偿算法,支持J、K、T、E、S、R、B、N型8种热电偶；为有效解决数百通道温度采集面临的多设备同步采集问题,采用了LXI总线架构,多设备间均通过LAN进行数据通讯。为进一步验证所设计系统的性能,通过某计量实验室进行了温度准确度与电压准确度测试,R型热电偶温度测量误差在0.45℃内、S型热电偶温度测量误差在0.6℃内；最后,在某发动机综合测试试验台上进行了K型热电偶实测验证,并通过与NI公司的PXIe-4353模块进行对比测试,验证了所设计的热电偶采集系统具备较高的测量精度,K型热电偶准确度达到了0.5℃。     

齿轮轴承温度遥测系统设计

为实现旋转状态下的齿轮轴承的温度测量,设计了一种轴承温度遥测系统。该系统采用热电偶配合冷端补偿作为温度测量技术手段,利用感应耦合电能传输(ICPT)原理的非接触式电能接入技术和直接序列扩频数字无线通信技术,完成了温度信号的采集、非接触电能传输、无线数据发射与接收,实现了对轴承温度的遥测。轴承温度遥测试验结果表明:系统所测得的轴承温度与油膜温变化趋势相同,与理论相符,证明了该系统满足齿轮轴承温度测量的实际需求。     

真空热试验数字温度测量系统设计与实现

温度测量是航天器真空热试验中一项非常重要的测量项目,一般采用热电偶进行温度测量。为了在真空热试验过程中减少测量线路的引线数量、提高测量系统的抗干扰程度以及测量准确度高,设计了一种可用于真空热试验的数字温度测量系统,实现了对航天器及地面工装设备温度的数字化测量。该系统由数字温度传感器DS18B20以及采集设备组成,可通过LAN网络与远程监视计算机连接实现温度远程监视。文章给出了数字温度测量系统的硬件结构、通信协议以及软件设计。通过在真空热环境中的测试以及与铂电阻测温系统的比对,结果表明该系统的稳定性好,其测量值与铂电阻测量值的差值在0.5℃以内,满足真空热试验的需求。     

一种基于压电俘能器供电的温度测量系统设计

物联网时代传感器节点往往分布广泛,且有时传感器节点放置位置不易触及,电池能量一旦用尽不易更换,该传感器节点就无法正常工作。为此,该文设计了一种基于压电振子振动能量供电的微功耗温度测量系统,该系统利用压电振动能量收集装置将环境中存在的低频振动能量转换为电能并收集存储,并为设计的微功耗温度测量系统供电从而实现温度信号采集和发送。提出了一种基于干簧管的能量采集电路,其采集效率是标准能量采集电路的32倍,最后通过试验验证了该系统的可行性与准确性。     

温度检测系统电路的设计

本文介绍了一个能实现温度检测系统的设计。该设计采用单片机AT89S51和数字温度传感器DS18B20来实现温度信号的采集,用单片机AT89S52作为微处理器,由按键电路完成温度设定。信号采集模块直接与单片机相连,所用的元器件较少,硬件电路简单。通过单片机和数字温度传感器来现的温度检测,测量精度高,且电路简单。     

基于LabVIEW的PID控制在硫化仪中的应用

以PID控制理论为基础,采用LabVIEW和PID Toolkit作为开发平台,设计并实现了一套橡胶硫化仪测控系统。该系统通过下位机采集温度数据,并由上位机软件对采集的信号进行分析处理,使当前温度值逼近设定值,从而实现对温度的控制。调试结果表明,该系统具有界面友好、测量精度高、安全可靠、易于操作等特点。     

平流层演示验证飞艇实时仿真平台设计

在平流层飞艇的设计和研究中,飞行仿真可以有效验汪飞艇的动力学模型、控制器设计,检验飞艇的操纵性、飞行稳定性。同时,实时仿真技术可以提高飞艇性能,缩短研制周期。为解决上述问题,提出通过搭建飞艇的实时仿真平台,实现飞行仿真和实时仿真技术的统一。针对上海交通大学"致远一号"平流层演示验证飞艇,使用xPC target搭建了飞艇的实时仿真平台,完成了利用Simulink软件的动力学建模和控制系统设计,同时利用Flightgear飞行模拟器为仿真系统设计开发了视景仿真系统。进行仿真的结果显示,系统较好的实现了飞艇从上升到返回全过程飞行任务,视景系统直观准确地显示了飞艇在仿真过程中的状态变化,并可以为后续研究工作提供了依据。     

变电站红外测温在线监测系统

针对传统的接触式测温方式不能满足现代变电站的测温需求,提出了一种基于红外测温技术的变电站在线监测系统,首先对变电站热故障进行需求分析,然后介绍了红外测温原理,最后论证红外测温在线监测系统的设计方案及硬件实现。     

基于AD590的温度监控系统的设计

设计了一种温度监控系统,讨论了系统硬件及软件设计方案.通过硬件设计,在环境现场放置AD590温度传感器,利用STC89C52单片机采集温度数据并显示当前温度,通过RS-485串口传回主控计算机,实现对环境现场温度的远程实时监控;在软件方面,下位机编写测温程序和1602液晶的显示程序,上位机采用Visual Basic6...     

基于红外焦平面探测器的红外监控系统设计

提出一种基于ARM和FPGA的红外监控系统设计与实现的方案,主要对系统组成中的采集、处理、传输、显示等模块进行硬件设计,阐述了系统实现原理,为测温算法实现作铺垫。在介绍系统组成的基础上,重点介绍了ARM模块与FPGA模块之间接口设计,采用双缓存机制存储中间数据,驱动程序采用高效的DMA方案进行数据传输,有效地提高了红外监控系统图像的连续性和稳定性。实验结果表明,系统工作稳定可靠,能够满足常用实时测温算法处理的需要,该方案具有很好的工程意义和市场价值。     

基于CAN总线的粮仓测温系统设计

随着现代粮库规模的不断扩大,其测温系统既要求简化现场布线又要远距离传输数据,实现集中监控。为此设计了一种基于CAN总线和DS18B20传感器的粮库测温系统。文章介绍了改测温系统的软硬件设计方案,实现了粮库现场布线的简化和数据的远距离传输。实验证明,该系统很好的适应了粮库测温系统的需求,正负偏差在0.3以内,具有成本低、可靠性高等特点。     

基于nRF24L01的无线温度监测系统

介绍一种基于nRF24L01无线收发芯片的多点对一点的近距离无线数字温度监测系统的实现。整个系统包括数字温度传感器TMP102,无线收发模块nRF24L01,微控制器三个部分。重点描述系统采集端软硬件的设计与实现。系统具有电路简单,测温精确度高,低功耗,成本低等优点。     

一种基于监测的嵌入式系统设计技术

提出一种嵌入式系统软硬件协同设计方法，它以数据流图为系统模型对嵌入式系统的功能和性能需求进行描述，并通过一种特定的实现结构，使得设计者可以借助快速样机平台和事件驱动式监测技术来精确测定目标系统对系统模型的实现状况，从而使得软硬件协同设计过程特别是系统优化和性能验证能在精确、可靠的测试数据基础上进行．同目前通常使用的以软硬件部件性能估算为基础的软硬件协同设计方法相比，这种以测试为基础的设计技术更能确保设计结果的合理．     

基于NIOSⅡ的实时互相关器的设计

互相关器是构成两相流相关流量测量系统的核心装置。文章介绍了互相关流量测量系统的工作原理和互相关算法以及一种基于NIOSⅡ嵌入式软核处理器的互相关器的设计,详细阐述了互相关器的总体结构、硬件和软件的设计。Matlab仿真实验验证了该相关器可实现随机噪声信号的互相关运算。与传统的互相关器相比,该相关器具有实时性好、硬件构成简单、可靠性高的特点,能够满足互相关流量在线测量的要求。     

一种基于单片机的多功能数字钟

介绍了多功能数字钟的系统设计。系统具有时间设置及显示、闹钟、温度显示、遥控止闹等功能。系统以MSP430为核心,该单片机内部集成了温度传感器,极大地简化了硬件设计。因为MSP430内部中断资源丰富,键盘扫描、温度转换、定时等均采用中断触发,减少了系统响应时间,提高了软件执行效率。     

基于多传感器融合的压力测量系统设计

当今，所有以微处理器为基础的测控系统都需要传感器来提供做出实时决策的数据。本文详细阐述了压力传感器测量系统硬件设计、压力传感器智能化软件设计、压力传感器误差与温度补偿技术设计。针对传感器测量的温度漂移和非线性等问题，提出了利用多传感器信息融合技术--曲面拟合法和曲线拟合法来加以解决，并实现PC机与传感器测量系统之间的通信，完成数据转换、数据处理和打印等功能，使测量系统更加完善。     

基于单片机技术的环境状态监测系统的设计

介绍了一种基于AT89C52单片机技术的四通道温湿度测监系统的设计,阐述了系统硬件设计方案、核心器件的选型以及对温室内环境参数的测量原理,实现了对环境状态的自动检测,使温室中的各种被控植物得到最合适的生长条件。环境状态监测系统在Proteus7环境平台下仿真通过,本系统的设计为温室大棚的工厂化育苗、工厂化种植提供了科学依据。