基于MCU集成电路技术的智能仪器仪表硬件电路设计与实现

微控制单元(Micro Control Unit,MCU)集成电路技术具有强大的处理能力和可配置性,能有效支持复杂的数据处理和控制任务。智能仪器仪表对高精度、高可靠性及良好用户交互性的高标准需求,正驱动着相关人员探索先进的硬件电路设计方案,以适应日益严苛的工业应用标准。介绍基于MCU集成电路技术的智能仪器仪表的硬件电路设计与实现,阐述关键组件的选择与设计、印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)布局设计等,并探讨硬件电路的实现,旨在为智能仪器仪表的设计提供一套完整的解决方案。

基于FPGA+MCU的全数字式滑移脉冲信号发生器的研制

介绍了一种基于现场可编程逻辑门阵列FPGA和微控制器MCU设计的高性能全数字式滑移脉冲信号发生器的系统结构,详细说明了仪器软、硬件各部分的设计思路和实现的技术。通过对标准核能谱仪多道脉冲幅度分析器的检测试验,该仪器达到了高精度、高稳定性的技术指标,满足了用户的生产需求。

MCU控制的光伏电池测试仪设计

为了检测太阳能组件或组件阵列的各项性能参数,提出一种利用数控电阻测试光伏电池输出特性的方法。测试仪采用数控电阻器、高精度ADC和微控制器结合的方案,与传统的电子负载相比,具有便携、精度高、智能化和测量时间短等特点。利用制作的样机,在自然光照条件下进行了光伏电池测试实验,并在Matlab环境中对光伏电池模型进行了仿真验证。通过样机试验结果和仿真结果比较,结果表明测试仪具有较高的精度。

基于MCU和DSP的无人机控制系统设计

为了实现无人机飞行控制系统导航控制能力强,实时性好,小型化,低成本,小体积的目标,设计了一种基于TI公司的DSP(导航计算机)和MCU(控制计算机)组合的飞控系统方案.导航计算机采集姿态传感器信号、GPS定位信号及目标信息并处理得到控制指令,控制计算机实现基于PID算法进行舵机指令分配.通过了大量地面实验和动态试验,试验结果表明该系统性能良好,满足设计要求.

基于MCU的风光互补独立电源系统

结合实践论述了风光互补能源的合理性,给出了基于MCU的风光互补独立电源的硬件构成以及软件流程。并对其中的关键技术:如双标三阶段充电的流程、逆变模块的MCU实现硬件构成等详加阐述。同时也结合实例,介绍了风光互补独立电源系统的实际应用。

Kinetis系列MCU时钟系统结构与配置研究

内嵌ARMCortex TM-M核的Kinetis系列微控制器具有复杂的时钟系统,时钟系统中多功能时钟发生器、锁相环、锁频环、晶振系统等功能模块协调工作时能为应用系统提供稳定的时钟源。通过对K60时钟系统的结构和配置方法的剖析,以及对多功能时钟发生器运行机制的梳理,提出了时钟源性能的测试方法以及芯片系统各功能模块时钟源的选择方法,为Kinetis相关芯片应用设计过程中的时钟系统配置以及时钟源选择提供了借鉴与参考。

智能传感器中MCU的节电设计

智能传感器中的微控制器(MCU)在给传感器功能带来很多智能的同时,也应给传感器的节电增加了某种智能,传感器的等待状态就是可利用的途径之一。从节电角度看,传感器的等待状态可分为略忙和全停2种。与此对应,MCU在这2种情况下可分别采用休闲或掉电的策略来实现节电,若将它们综合应用,则可达到最佳节电效果。针对这一思路,提出了相应的综合方法,并以一个基于MCS51系列MCU的光电传感器作为实例,探讨了其具体设计方法和实际节电效果。该方法对其他系列的MCU也具有广泛的适用性。

基于FPGA与MCU的一种接口设计

因脉冲幅度分析器研发的需要,设计了该系统接口总线,它具有高速、高效率以及接口电路简单、实用性强的特点。具体利用C8051F340单片机,通过该接口总线实现对A3P250 FPGA内部RAM的读写,其寻址范围0～255。其中,FPGA设计采用VerilogHDL语言,而单片机设计由C语言完成。经过仿真、下载调试,实际应用,验证了该设计方案的可行性及实用性。

用于混合信号处理器的嵌入式MCU系统

介绍一种用于混合信号处理器的嵌入式微控制器(MCU)系统。针对系统可重构的要求,采用将存储在片外EEPROM中的指令存取到片内指令SRAM中的方法,由MCU系统读取指令并执行所需要的操作。经过SMIC0.18μmCMOS混合信号工艺流片,芯片面积为1.06mm2,工作电源电压为1.8V。测试结果表明,该系统能正确执行指令,产生符合SPI总线协议的数据对处理器进行配置,完成所需要的功能。

基于DSC和MCU的多输入多功能特种电源的研究

研究设计了一款多输入多功能特种电源,该电源以数字信号控制器(DSC)MC56F8037和微控制单元(MCU)MC9S12G48为控制核心,可将交流和直流输入电转换为满足特种车辆起动、供电、焊接及蓄电池充电所需的直流电,具有技术先进、安全性高、可靠性好、环境适应性强等优点。

基于MCU的高精度太阳位置传感器

基于单片机(MCU)和双轴驱动的太阳位置传感器,是在一块方形底板上,安装一高度为10cm双层十字形挡光板,将底板分割成6个受光区;每区各有一直径1 mm的透光孔,孔下各安装1只光敏电阻器,感知各区光照情况。根据Ⅰ~Ⅳ区光照度的差异,确定电机调整方向,根据Ⅴ区和Ⅵ区光强变化,判断是否对齐太阳;在方向判断环节设置Δu经验值参数,在跟踪控制环节采用“自我比较”方法,有效降低了光敏电阻离散特性带来的影响,使跟踪精度可达0.2°。

用于开发车辆MCU的变参数电机硬件在环测试方法

分析了电机驱动控制器硬件在环(HIL)仿真技术的关键点,基于NI平台和OPAL-RT电机和电力电子仿真工具包建立了完整的用于开发、测试和验证车辆微控制单元(MCU)的HIL仿真测试系统,功能涵盖试验配置和管理、模型自定义、非线性特征定义和在线调参等。详细介绍了试验中各部分模型的建立方法。结合电机标定测试工况,分别基于电机定参数模型和变参数模型进行仿真测试。测试结果表明,变参数电机模型的试验结果与真实台架的测试结果近似,误差小于15%。通过软件故障注入功能,方便地实现了功率管失效、桥臂直通和相间短路等电气故障注入测试。

单片机原理与接口技术实验教学改革与实践

实验教学在单片机原理与接口技术课程中占有非常重要的地位,如何切实提高实验教学质量一直是需要深入研究的问题。分析了单片机实验教学的不足,提出了单片机实验教学独立实验课程改革的方法,并进行了实践,切实提高了实验教学的地位和学生自己动手的能力,促进了实验教学的进一步改革。

基于ARM嵌入式Web服务器的研究与设计

主要提出了一种基于ARM内核微控制器(MCU)的嵌入式WebServer系统的新设计方案。嵌入式WebServer系统是廉价可靠的、基于以太网的测控总线网络接入方案,它可以通过测控设备中单片机提供的UART接口将测控设备简单直接地连接在以太网上,利用丰富现成的以太网资源,组成一系列以太网分布式测控系统,可以作为一种新的测控网络技术而推广。

智能家居语音控制系统的设计

对非特定人语音识别技术在智能家居系统中的应用进行了研究,并结合物联网的相关特点和最新发展动向,设计了智能家居语音控制系统。系统由移动终端控制软件和嵌入式便携语音控制器构成,其中移动终端控制软件采用了语音云技术,嵌入式便携语音控制终端采用LD3320+STM32+CC2430的系统构架并结合802.15.4E无线通信协议进行设计。实践证明,该语音控制系统实现了对智能家居可控设备的多样化、全方位语音控制。

高精度电容式压力传感器测量方法

提出了一种高精度、低成本的电容式压力传感器的测量方法。用RC振荡器将电容式传感元件的变化调制为时变频率信号,用SSP1492芯片测量该频率变化量,并送入C8051F021单片机,用高阶多项式完成频率变化到压力变化的解算,实现了高精度压力测量。实验结果显示:该方法用于电容式压力传感器的测量精度优于0.02%FS。

仿人机器人控制系统的研究与实现

根据仿人机器人控制性能的要求,设计开发了关节控制器,并通过CAN总线把各个关节控制器、力传感器及上位机连接在一起,构成了分布式控制系统.利用无线局域网技术,实现了语音、视频等多媒体信息的传输,把监控台、头部、上身和移动平台连接在一起,构成了仿人机器人完整的控制系统.最后提出了一些设想以提高系统的性能.

基于微控制器的新型智能车灯控制系统的设计与实现

研制了一种自动控制车辆前灯的装置,通过感受外界光线来控制车辆灯光的变化。考虑了行车时会遇到的各种灯光环境,经过神经网络的训练使分类的正确率达到98%以上,能够保证根据不同的环境作出快速、准确的判断。采用微控制技术对车辆前灯进行控制,使手动和自动兼容。它能模仿司机的实际控制思维,使控制效果最大限度地接近实际操作,同时能排除各种杂散光的干扰,误判率低,抗干扰性强,广泛适用于各种车型。

NTC热敏电阻分段曲线拟合

分析NTC热敏电阻的电阻-温度特性,介绍了常用的解决热敏电阻非线性的方法,指出这些方法的优缺点,并提出NTC热敏电阻分段曲线拟合,详细介绍了此方法的实现过程,与分段线性化比较,说明此方法的优点。

单片机访问SD卡精简方法的设计与实现

针对传统方法中"单片机(MCU)读写SD卡数据时需要执行复杂的文件分区表数据操作"的缺点,以LED护栏管显示屏技术要求为例,提出了一种单片机主从系统中快速、简单的SD卡存储器的访问方法,并给出了一种实用的SD卡与单片机连接的接口电路。采用该方法读取SD卡控制数据与存储文件的分区表格式无关,因此支持FAT32、NTFS、exFAT等文件格式下从16 MB^32 GB的SD卡。该方法对需从SD卡中连续读取控制数据的主、从控制系统均适用,有很强的实用性。该方法在LED护栏管显示屏控制器产品中得到应用,应用结果表明该系统读取数据稳定,控制效果良好。