基于嵌入式单片机的电机运行状态远程监控系统

常规的电机运行状态远程监控系统一般仅设定单向的控制指令集群,由于对电机运行情况的监控范围受限制,导致最终的监控幅值增加,为此设计一种基于嵌入式单片机的电机运行状态远程监控系统。构建主监控装置,搭接驱动远程监控输出串口,关联嵌入式单片机监控转换电路,完成系统硬件的设计;采用多阶框架,综合嵌入式单片机技术,构建多阶控制指令集群,打破传统远程监控对范围的限制,接入、体化嵌入式单片机远程监控程序,并通过自适应远程监控数据库来进行监控数据的采集和转换,完成系统软件的设计。测试结果表明:对比传统方法与本文方法设计的远程监控系统的精确度进行了检测对比,得到本文设计的远程监控系统的精确度始终稳定在95%以上,说明监控的稳定性得到了明显提升,具有实际的应用价值。

基于嵌入式Linux内核驱动的电气控制系统

在物联网环境下进行电气控制系统优化设计,提高电气自动化控制的品质和稳健性。提出一种基于嵌入式Linux内核驱动的电气控制系统设计方法,实现了水声智能传感电机的电气控制。首先进行了物联网环境下的水声智能传感电机系统的电气控制算法设计,通过基线漂移抑制,得到水声智能传感电机的电气控制内环模型参量整定模型。系统的硬件设计包括A/D采样电路、信号滤波电路、时钟控制电路、程序加载电路、接口电路等。采用嵌入式Linux内核驱动实现程序加载,实现系统的软件优化设计。仿真结果表明,该控制系统具有较好的输出匹配性能,鲁棒性较好,控制品质较高。

嵌入式智能机器人自然步态关节轨迹规划方法

为了有效提升传统机器人自然步态关节轨迹规划方法的运行速度,减少计算成本,设计并提出嵌入式智能机器人自然步态关节轨迹规划方法。通过加减速控制策略对嵌入式智能机器人的关节空间进行插值处理,求解控制点,利用机器人逆运动学计算出轨迹上不同点的型值点,并获取各个衔接处控制点的取值大小,选取符合标准的数据组建B样条,根据给定的关节空间型值点,采用三次B样条曲线进行嵌入式智能机器人自然步态关节轨迹规划。仿真结果表明,所提方法能够有效减少计算成本,提升运行速度,从而获取较为满意的轨迹规划结果。

基于单片机的跟踪式太阳能追光控制系统

为了提高太阳能电池板自动追光控制能力,提出基于单片机的跟踪式太阳能电池板追光控制系统设计方法,系统的主体构架包括光强度检测模块、自动控制模块、智能信息处理模块、人机交互模块、计算机控制模块和接口电路模块等,利用单片机对光线强度的检测结果进行逻辑运算处理,通过自适应控制方法进行太阳光全方位跟踪控制,设计自适应控制律使得追光控制系统能够实时调整高度角和方位角,通过步进电机进行太阳光全方位跟踪控制。光电传感模块采用光源跟踪收集太阳光,通过稳压电源控制单片机进行太阳能电池板追光控制过程中的集成信息处理和智能切换,将硬件光敏电阻采集到的光信号通过单片机转换成有效数据,结合DSP集成处理芯片,实现跟踪式太阳能电池板追光控制系统的硬件设计。测试结果表明,设计的太阳能电池板追光系统的控制稳定性较好,人机交互性较强,追光控制的自适应性较好。

永磁无刷直流电机的电磁耦合器优化控制研究

永磁无刷直流电机的电磁耦合器是实现感应电能传输的重要器件,通过对电磁耦合器的优化控制设计,提高电磁耦合器的稳定性和输出增益。提出一种基于优化粒子群算法的电磁耦合器优化控制方法,首先进行了永磁无刷直流电机的电磁耦合器的等效电路设计,构建电磁耦合器控制的约束参量模型,以输出电压增益、功率损耗与效率为约束参量构建控制目标函数,实现控制算法的改进,进行了永磁无刷直流电机的电磁耦合器的优化设计。仿真实验结果表明,能有效提高永磁无刷直流电机的电磁耦合的输出稳定性,电机输出的电流增益、电压增益与输出效率高于传统方法,展示了较好的应用价值。

简析单片机嵌入式程序的开发及构成

本文首先分析了单片机嵌入式程序开发中有关实时操作系统的设计,然后阐述了单片机嵌入式软件编码的实现过程和设计思路,并进一步剖析了系统的引导装入设计,最后介绍了此程序中的低功耗设计以及干扰技术。

多模式可载儿童智能行李箱装置优化设计

为了提高行李箱的智能控制能力和多用途性,提出一种多模式可载儿童智能行李箱装置系统优化设计方案。行李箱装置系统分为结构层、控制层和应用层3层体系,系统的总体结构模块包括电机驱动模块、单片机控制模块、蓝牙无线通信模块、总线模块和人机交互模块等。行李箱装置分为硬件设计和软件设计2部分,硬件设计采用STC12C5A60S2芯片作为控制核心,通过两路PWM输出控制电机的转动以及电机的调速,采用51单片机进行两路PWM输入控制,通过蓝牙与单片机进行通讯,使用者可以通过手机终端对行李箱的速度进行控制,在集成RS232数据线的总线传输协议下,实现智能行李箱装置系统的硬件集成设计和软件开发。测试结果表明,设计的多模式可载儿童的智能行李箱的人工智能性较好,可靠性水平较高。

基于Zigbee的渔业养殖无线通信控制系统

为了提高渔业养殖中的无线通信控制能力,提出一种基于Zigbee的无线通信控制系统设计方案。系统包括上位机传输模块、Zigbee控制模块、数据获取模块、接收发送模块、总线传输模块以及人机接口模块等。通过Zigbee协议把分布在各个位置的传感器和控制设备搜集起来,将采集的渔业养殖系统控制数据通过上位机模块进行总线控制和串口通信,通过上位机和手机APP设置定时控制功能,在Zigbee网络控制协议下监控传感器模块的数据和控制设备的状态。在集成DSP信息处理环境下进行系统的硬件模块化设计,系统的硬件结构由Zigbee控制模块、Zigbee数据获取模块和GEC210开发板等组成,采用CC2530芯片作为主控系统,实现渔业养殖的无线通信控制系统嵌入式开发设计。测试结果表明,设计的无线通信控制系统具有很好的远程控制能力,系统的稳定性较好。

基于STEAM教育理念的单片机课程整合与创新

与单片机课程联系紧密的课程较多。就当前社会人才培养现状来讲,培养方案涉及的课程面临着被压缩的问题,因此在有限时间使学生掌握单片机的课程内容是教师应关注的重点内容。教育改革越来越倡导素质教师和强调学生全面发展,因此教师在实际教学中应注重对STEAM教育理念的运用,不断整合和创新单片机课程教学。

80C51单片机智能小车设计分析

汽车行业的发展越来越迅速,而智能小车的相关研究也越来越多,实际生活中智能小车可以代替人类完成一些工作,因此有着得要的现实意义。本文在玩具电动车上加装光电检测器,对小车的运行状态进行实时测量,包括行驶的速度、所处的位置等,然后利用单片机处理测量所得的数据,最终根据实际的测量结果对小车进行智能控制。

基于嵌入式VXI总线的伽马能谱LCD显示系统设计

为了实现放射性伽马能谱探测的可视化视觉分析,进行伽马能谱LCD显示系统设计,提出一种基于嵌入式VXI总线技术的伽马能谱LCD显示系统设计方法。首先进行LCD显示系统的外围器件选择和核心功能模块的总体设计描述,硬件设计部分主要包括时钟电路、AD电路、复位电路、伽马能谱基线恢复电路和程序加载电路等,采用ADSP21160处理器作为核心控制芯片进行系统集成电路设计,采用嵌入式VXI总线技术进行伽马能谱采样和总线数据传输,进行LCD显示模块的接口程序设计,实现伽马能谱的基线漂移抑制和帧数据实时回放。实验结果表明,该伽马能谱LCD显示系统能有效实现脉冲宽度为2μs的伽马能谱放射源测量,在光电倍增管LCD显示器上实现对伽马能谱测量的可视化分析和信号评估。

电气工程及其自动化专业大学生实践创新能力培养研究

随着应用型人才培养机制的改革,我校电类专业通过一系列措施推动大学生实践创新能力的培养。在学生的实践创新能力显著提高的同时,也出现很多问题,本文主要对这些问题进行思考和研究,也提出相关的一些改进措施。

基于STM32的两轮自平衡车设计

针对平衡车控制系统运行不稳定,操控的准确度和灵敏度不佳等问题,设计一种以STM32F405RGT6微处理器为主控制器的两轮自平衡车控制系统,包括硬件和软件系统,利用MPU6050传感器检测两轮自平衡车的倾角和速度,经过STM32控制器处理后控制电机调整车身状态保持平衡。由于陀螺仪和加速度计在测量时存在测量误差和零点漂移,利用Kalman滤波算法进行测量数据融合得到平衡车最优的倾角和角速度近似值作为反馈,通过PID控制算法实现两轮平衡车的稳定控制。最后通过实验验证了两轮自平衡车硬件系统、软件控制算法的工程有效性和可行性。

过程控制技术实验课程教学改革

过程控制技术是培养创新型电气工程及其自动化专业人才的核心课程之一,针对目前生产过程自动化的实际需要和过程控制的最新发展要求,给出了基于Matlab软件的过程控制技术实验课程方案.从实验环节的教学内容、方案进行改革,设计了4个仿真实验进行过程控制系统的仿真,实验原理简单,可操作性强.通过实验教学培养了学生的应用能力和创新能力,满足了培养创新型人才的需求.

“微机原理与接口技术”实践教学改革与探索

本文针对"微机原理与接口技术"课程的特点,经过几年的实践教学探索,设置了理论铺垫、实验的层次设计以及综合创新能力的提升三个阶段实践教学方案。经实践验证,课程授课效果得到明显改观,学生的动手能力、创新能力都得到明显的提升。

智能教室管理系统的设计与实现

本文提出一个低成本、易推广实施的教室智能管理方案。通过定时或GPRS模块远程控制门的开关;通过传感器检测教室人数、温度、光强度,用程序实现风扇和灯开关的自动控制;通过云端平台,可以用手机APP进行教室使用申请。设计实验样机,实现灯和风扇的自动开关、学生到课人数统计、教室预约借用、自动开关门、设备故障上报等功能,测试结果表明本设计可以大大减少电能、人力成本、提高工作效率。