基于UCOSIII系统的音频信号分析设计与实现

传统的音频信号分析设备功能全、精度高,但这些设备不但体积大、结构复杂、反应速度慢、适应范围窄,而且造价非常昂贵,影响了它在小型化系统中的应用。针对这些问题,设计以STM32103单片机为运算核心,采用UCOSIII嵌入式多任务操作系统。放大与滤波电路组成了前级电路。模拟信号经过前级电路后,通过A/D转换,录音到SD卡中,再使用FFT运算电路计算后,同时进行音频播放与频谱显示。硬件设计主要包括前级信号调理模块、STM32音频转换模块、LCD显示模块。在软件设计上,采用UCOSIII嵌入式多任务操作系统,实现多任务运行。通过UCOSIII系统实现对20 k Hz以下音频信号的分析,支持播放与频谱显示同时进行。该设计具有体积小、反应速度快、成本低等优点。

基于STM32的动态注塑信号调节器设计

文中设计了一种基于STM32芯片与UCOSIII操作系统的动态注塑信号调节器。采用DDS芯片AD9833与数字电位器MCP41010配合实现了P/Q信号的发生与调幅;采用运算放大器OP07组成的加法器实现P/Q振动信号与P/Q静态信号的合成;基于RS485接口与Modbus通讯协议实现动态注塑信号调节器与上位机的实时通讯;基于emWin图形库设计了人机交互界面,可以在触摸屏上设定选定注塑参数。试验测试表明:动态注塑信号调节器能够根据上位机反馈的通讯信息在不同工序下输出不同波形、频率与幅值的P/Q动态注塑信号,满足泵控液压激振系统与动态注塑的应用需求。

LED家庭植物工厂控制系统设计

针对现有家庭植物工厂控制系统生产成本高、营养液净化不彻底、云平台技术应用实例少的问题,设计并开发了一种LED家庭植物工厂控制系统。该系统以STM32为核心处理器,采用LED模组对植物进行补光,并将深紫外LED技术应用到营养液净化领域;移植UCOSⅢ嵌入式系统,以满足系统实时性的要求;移植EMWIN进行了LCD人机交互模块开发;通过WIFI模块接入机智云云平台,并基于机智云提供的SDK包以及Android开源框架开发了一款Android APP,实现了对家庭植物工厂的远程调控。整体测试结果表明,系统各项性能均达到了设计要求,具有较高的可靠性,而且成本较低,满足实际应用的需求。

基于K-L散度液位自适应判定的乌式粘度仪系统设计

针对传统乌式粘度仪测量数据操作性差、液位检测自动化程度有限的弱点,设计一种液位自适应判定乌氏粘度仪。通过分析粘度仪的测量原理,根据吸液液位检测信号特征,提出基于K-L散度的吸液液位自动判定方法。设定液位到达计时刻度线会存在一个标志点,首先利用K-L散度方法获取标志点所在的液位检测信号窗口,采用格罗布斯准则自动判定窗口中标志点的位置,然后根据标志点计算计时起点或计时终点;再通过计时时间差进行吸液过程的流速估计,完成吸液自动判定。结合嵌入式UCOSIII操作系统和em Win图形库设计粘度仪系统,在触摸屏交互界面上实现数据的实时输入与显示。应用与实验结果表明,该粘度仪满足国家粘度测试标准,重复性优于0.35%,测量误差优于0.1%,并能进行直观的触摸界面操作,仪器显示界面友好。

轮转调度通用实时热电偶测温序列设计

为增加热电偶测温点数,保证测温的实时性,基于剥夺式内核UCOSIII操作系统和STM32F4单片机,设计实现了时间片轮转调度实时热电偶测温序列。测温序列共20个测温点,采用MAX6675芯片实现对K型热电偶的A/D转换与冷端补偿,测温序列共用一组SPI总线,通过互斥信号量实现测温任务间切换。基于STemWin设计制作了人机交互界面,通过触摸按钮实现测温任务的创建、恢复与挂起,通过LCD提供人机交互渠道,定义任务标志寄存器TEMS_FLAG实时记录测温任务的运行状态。实验证明,系统的运行稳定,操作简便,可应用在工业测温现场。

一种基于GSM网络的车辆防盗系统设计

该文在深入了解嵌入式软件设计的基础上,设计出一套运用于车辆防盗的报警系统。考虑到对实时性以及工作稳定性的要求,采用实时内核UCOSIII,以STM32单片机为核心器件,充分发挥UCOS内核的多线程软件架构。创建环境监控,GPS方位采集,GSM网络通信,交互界面等实时任务线程。并在系统研制完成后针对各种情况进行模拟,与标准仪器进行测试数据比对。结果表明,该系统具有实时性高,数据通信稳定等特点。样机同时还具有便携,低功耗,易维护等特色。

基于STM32的气液压力装置定时充排系统设计

设计了一种基于STM32的4路双对通道定循环次数气动或液动压力装置定时充排系统,主要对管路中的电磁阀进行定时开或关。在STM32中移植了FATFS文件系统、UCOSIII操作系统和emWIN图形设计系统,系统设置的数据保存在W25Q64中,采用电阻式触摸屏和LCD进行界面操作和显示。设计制作了系统桌面、屏幕校准、监视器、系统设置、手动操作和关于系统共6个界面。通过操作系统定时函数和定时计数,全局变量设计了两种定时逻辑,可进行高压和低压两种定时模式的选择,而在手动操作模式下,系统关闭充电磁阀,只进行充排过程定时。结果表明,系统运行良好,能够根据设置准确地完成定时充排任务,可应用于多种气动或液动压力装置中。

基于STM32的程控多路数字信号发生器设计

该文设计了一种基于STM32芯片与UCOSIII操作系统的程控多路数字信号发生器。采用DDS芯片AD9833与数字电位器MCP41010配合实现了激振信号的发生与调幅;基于RS485接口与Modbus通讯协议实现信号发生器与上位机的实时通讯;基于emWin图形库设计了人机交互界面,可以在触摸屏上设定选定激振信号参数。经试验测试表明,设计的程控多路数字信号发生器能够产生波形、频率与幅值均独立可调的交流信号,并能够根据上位机传递的通讯信息实时对信号进行调节,满足多路激振信号源的应用需求。