电子创新开放实验室建设的探索研究

电子创新开放实验室以培养大学生参加电子设计大赛为平台,以培养电子创新开发人才为目的,对其建设意义、建设内容和建设方法进行了探索和研究。

基于STM32F105的动态自动称重系统设计

为了研制高精度的碳化硅砂子动态自动称重系统[1]装置,提出了基于STM32F105测量系统的方案。介绍了称重系统的工作原理,设计了系统的主控器电路、称重检测调理电路和电机驱动电路等硬件电路及PWM电机调速和数字滤波软件,并将称重结果显示在LCD上。试验结果表明,系统结构简单,工作稳定可靠,满足了碳化硅砂子的高精度动态称重要求。

带ZigBee无线通信的新型数显卡尺设计

采用万能工具显微镜观察数显卡尺测量劣弧半径,测量成本极高,有很多局限性。本文提出了带Zig Bee无线通信的基于弓弦定理的测量方式,在不破坏现有数显卡尺所有功能的基础上,实现了劣弧和大圆弧的半径测量,并且整个数显卡尺具有测量外径、内径、深度,可以任意位置归零、暂停、公英制转换、实时显示测量数据和测量数据的无线上传。经样机验证,效果良好。

轨道电路移频信号采集仪设计

针对铁路微机系统轨道电路移频信号高分辨率和实时性采集的要求,设计了以DSP2812为中心处理器的移频信号采集仪,首先对A/D采样值进行FIR滤波处理,然后根据不动点理论和最小二乘法进行移频信号的上下边频和低周频率的关键算法进行了研究;经测试,基频检测精度达到0.02Hz,上、下边频的检测精度达到0.2Hz,完全满足了铁路信号微机信息平台移频发送的要求。

电感电容频率一体化简易测量仪设计

针对电感、电容、频率测量仪器存在仪器类型繁多和操作复杂的问题,提出了电感电容频率一体化简易测量仪的设计方案,其中小电容、电感和频率测量通过LC振荡器计数测量,电解电容通过RC充放电和比较电路进行测量。电感测量范围:0.1μH～1 H,精度5%;小非电解电容测量范围:1 pF～2.2μF,精度5%;频率测量范围:50 Hz～400 kHz,绝对误差小于3Hz;电解电容测量范围:0.5μF～12 000μF,精度5%。经实践证明,测量仪工作稳定可靠,能够满足大多数测量场合的需求。

基于Proteus的RS-485总线系统仿真设计

RS-485总线广泛应用在通信距离为1 km以内的多机通信工程中.为了进一步提高其研究和应用的价值,提出基于Proteus仿真的RS-485总线系统设计方案,并以温控系统为例,给出了其软硬件设计,最后进行了Proteus仿真.

基于C8051F020的自动称重系统设计

针对砂轮产品生产中传统的人工称重速度慢、精度低等问题,设计了碳化硅砂子自动称重系统.该系统采用C8051F020单片机实现传感器微弱信号的采集与转换,对A/D转换值进行数字平均值滤波,并对主直流电机进行PWM调速控制,实现碳化硅砂子的实时准确称重与定量输送.实验结果表明,该系统动态称重精度较高,误差为±0.1 g,可完全满足生产要求.

基于DCS的啤酒发酵过程控制的应用研究

本文首先简介了目前啤酒发酵过程控制的现状,提出了采用DCS控制是一种必然趋势;然后给出了发酵罐测控方案,系统硬件组态及根据发酵过程工艺曲线,在不同阶段采用不同的控制策略,并论述了软件组态后生成的应用软件的功能;最后经实践证明,该DCS系统在啤酒行业发酵过程中值得推广使用。

多功能超声波测距仪的设计与研究

针对超声波测距仪易受温度影响和测距角度范围小等问题,提出了环境温度补偿和舵机调整测距角的宽角度超声波测距方案,增加了CC1100无线通信和语音播报等功能,使得超声波测距仪功能更加完善,测量精度更高,测量角度更宽.

基于RS-485总线和Proteus仿真的温控系统设计

针对RS-485总线的温控系统进行了方案设计,系统由1台主机和2个从机构成,温度检测采用DS18B20,介绍了系统功能、通信协议和软件流程图并进行了Proteus仿真.

纺织厂采用直流供电模式的设想及可行性分析

探讨纺织厂采用直流供电模式的设想及可行性。为适应分布式发电与直流配电技术的快速发展,结合纺织厂大量使用变频器和生产设备需要经常短时停车的实际情况,设想纺织厂采用直流供电模式,设计了直流供电模式的架构,并对该供电模式进行了分析。分析表明,该模式能够满足纺织厂对供电的要求。认为:该直流供电模式能够增强供电的连续性和可靠性,减少电能变换环节,从技术分析上看具有可行性。

自轮运转特种设备车载装置设计

针对自轮运转特种设备作业生产中安全管理存在的问题,设计了一种由车载主机和巡检系统共同组成的车载装置。该装置采用了RFID技术、GPS技术、GPRS技术和ARM技术,有效解决了自轮运转特种设备的智能维护和管理问题。经实践证明,该车载装置运行稳定、可靠性高。

外电网信号监测仪设计与实现

针对铁路微机信号设备的外电网输入电源存在的安全隐患,设计了以DSP2812作为主处理器的外电网信号检测仪,对外电网供电的多个参数进行实时检测,经FIR滤波和数据处理后,对发生故障或者异常情况进行及时报警和记录数据。经实践证明,该设备为铁路微机信号系统的外电网供电安全提供了重要监测手段。

基于μPSD3251的两级分布式控制系统设计

介绍了由工控机和AT89S52通过μPSD3251F构成的两级485分布式系统结构框图,并说明了该系统设计的特色功能,阐述了工控机与μPSD3251F之间,μPSD3251F与AT89S52之间的通信协议和流程图,给出了μPSD3251F和AT89S52串行通信的初始化程序.

停车场车位信息检测和显示系统的设计

针对大型停车场车位多、用于车位检测的传感器多和布线不方便等问题,提出了基于ZigBee和RS-485总线相结合的混合通信方式。设计了停车场车位信息检测和显示系统,将停车场划分为若干个区域,区域之间通过ZigBee进行无线通信,区域内部通过RS-485进行数据通信。每个区域主控制器主要由MCU最小系统、按键、DC-DC变换电路、掉电存储芯片、IC卡读写器、报警蜂鸣器、LED点阵显示装置、通信电路和车辆进出红外检测电路等组成。该系统可实现停车场车位状态数据的实时检测、传输和显示,并且具有车辆进出IC卡管理等功能。

一种无接触供电的旋转LED显示装置设计

针对旋转LED显示装置在实际应用中存在的诸多问题,提出了一种基于PWM调速、无接触供电和ZigBee通信技术的新型旋转LED显示装置方案并进行了软硬件设计.

自轮运转特种设备监测系统设计

针对自轮运转特种设备作业生产中安全管理存在的问题,设计了自轮设备检测系统,系统由车载采集/显示装置、铁路局数据中心和各站段指挥终端3个部分组成.该系统将RFID技术、GPS技术、GPRS技术、ARM技术和数据库技术相结合并应用到自轮设备维护管理领域,有效地解决了自轮运转特种设备的智能维护和管理问题.

编组场尾部停车器的上下位机串行通信设计

介绍了PC与多单片机的485远程串行通信在停车器上下位机通信中的应用,给出了PC机与多单片机之间通信硬件结构图,并用CSerial类和C51分别编写了PC机的串行通信程序和单片机串行通信程序。

电动汽车无线反馈非接触充电电路设计

给出一种具有无线反馈全桥非接触电动汽车充电电路。非接触充电电路初级线圈向电动汽车底盘上的次级线圈传递电能。无线反馈电路将负载电压的取样信号无线反馈到非接触充电电路中初级电路的控制端,通过系统自动调节,改变初级电路全桥变换器的占空比,使输出功率稳定在设定值。此外,该电路还具有智能检测电池电量、自动投入充电、浮充和停充功能。仿真与实验证明了电路的可行性。

一种无接触供电的无线鼠标

介绍了一种无接触供电的无线鼠标设计电路,无接触电能发射装置采用USB供电,通过自激振荡电路产生了138 kHz的高频振荡电压;无接触电能接收装置采用感应耦合方式获取电能。无线鼠标用无线模块nRF24E1构成信号发射和接收电路,该电路除具备有线鼠标全部功能外,还可以离开电脑远距离灵活操纵鼠标。