基于STM32F103RBT6单片机的新型森林火灾监测报警装置研究

森林火灾是一种对生态环境具有严重影响的自然灾害,针对传统森林火灾监测报警装置的不足,设计了一种基于STM32F103RBT6单片机的新型森林火灾监测报警装置。该装置由DS18B20温度传感器、MQ-2烟雾传感器、OV2640摄像头以及蜂鸣器等部件组成,可实时监测环境状况,一旦检测到温度、气体浓度等指标达到预先设定的报警范围,报警器通过BY8001语音播报模块立即发出语音提醒并通过ATGM336H定位模块、SIM800C短信预警模块实时发送起火地点定位短信至护林员手机端,使护林员能及时排查并判断森林火灾情况,避免产生大规模火灾,保护人民生命财产和森林自然资源安全,减少经济损失。

基于FPGA的多通道动态测试系统的设计与仿真

针对现有动态测试系统体积大、测试通道少、易误触发、采样频率单一、高能耗等问题。对系统进行了重新设计,电路采用Altera公司的cycloneⅣ系列FPGA为主控芯片,使用Verilog语言编程,通过modelsim软件对程序进行功能仿真验证,实现了动态测试系统的多通道、触发方式稳定、可灵活选不同的采样频率。同时系统设计从体积、功耗等方面进行优化。对动态测试系统做模拟触发实验与霍普金森杆实验,系统可准确记录八路动态信号且实验结果的相对误差不超过1%,符合动态测试的要求。

压阻式加速度传感器温度补偿电路的设计

针对温度影响压阻式加速度传感器精确性和可靠性等问题,文中从压阻式加速度传感器的原理出发,结合公式推导解释其产生温漂的原因;通过高低温实验分别探究温度对压阻式单轴、三轴加速度传感器的影响,并对实验数据进行最小二乘曲线拟合,得出其变化关系式。依据变化关系式设计以FPGA为主控芯片的温度补偿电路,使用VHDL语言为系统编程并计算出其补偿值;然后对传感器进行温度补偿实验。结果表明:传感器的零位输出电压经差分放大后与基准电压较接近;补偿后,压阻式加速度传感器的温漂得到极大的改善,其精确性和可靠性得到提高,可满足外场试验的需要。