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AVR单片机的高温蒸汽灭菌器控制系统

为了实现高温蒸汽灭菌器的全程智能监控,采用了高速的AVR单片机,完成了控制系统的硬件设计,针对灭菌器温度控制的滞后特点,提出了智能PID控制策略,实现了对灭菌器腔内高温蒸汽的精确控制。试验结果表明,该系统运行安全、可靠,实用性强。

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AVR单片机的行车空调控制器

针对目前国内行车空调主要采用强电直接控制,且存在操作复杂、成本较高等问题,提出了以高档AVR单片机ATmega16为核心的行车空调控制器设计方案,完成了该控制器的硬件电路及相关接口电路设计,同时给出了软硬件的抗干扰措施,实现了对温度、压力、电流等参数的精确实时测量和对行车空调系统的准确控制。实际的应用表明,该控制器操作方便、性价比高,并具有良好的稳定性。

基于AVR单片机的大容量存储测试系统

介绍了一种基于AVR单片机的大容量采集存储测试系统。详细介绍了测试系统的工作流程、器件的选择、测试系统的软硬件电路设计等。测试系统使用AVR单片机和复杂可编程逻辑器件(CPLD)对大容量闪存进行控制,充分利用了CPLD的高速和微控单元(MCU)控制灵活的特点,实现了对闪存的读、写、擦操作以及与上位机通信的控制。采用大容量的闪存芯片存储数据,使得测试系统在突然失去电源的情况下依然能够保持测试所得的数据,以便于回收后准确的显示所记录的数据以供分析,实现了代码和数据的固态存储。

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°。

基于AVR单片机的程序控制电源仪设计

在真空管的排气系统中,需要对真空管管体加热,并对其灯丝等设备提供一定的电压和电流。为了配合计算机控制的排气系统,需要采用程控电源仪提供所需的电压。本设计中的程控电源仪是一台实用化的电压调节智能仪表,它控制电机调节自耦变压器,通过反馈控制使其输出电压稳定在一个宽范围变化的电压值。它通过RS-485与串行通信电路与上位机连接,并且具有电流测量、报警输出等扩展功能。实际应用表明,该电源仪设计合理,工作可靠,性能稳定。

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。

基于单片机的宿舍门闩系统改造

鉴于学校宿舍门是用门闩上锁,学生出入行走不便,为此设计一款以89C52单片机为控制器、RFID-RC522为门禁感应装置、舵机为执行机构的宿舍门禁系统。通过构建系统设计方案、选择硬件模块,对各模块进行相应的程序设计,完成门闩系统的改造。设计的系统可实现录卡、消卡、陌生卡报警功能。不但可以使用校园卡,还可将卡片信息通过NFC写入手机,实现手机开门。经过测试验证,该装置实现内外简便电动开门,极大地方便学生出入。

车用超级电容器模组智能监控系统设计与实现

为完成对某新型车用超级电容器模组工况过程的实时监控,提高其安全性和寿命,设计了一种车用超级电容器模组智能监控系统。系统采用BQ76930和STM32F103ZET6单片机对硬件电路部分进行了设计,通过应用模糊PID控制算法来获取良好的均衡效果,并提出了一种改进型的开路电压-安时积分法进行荷电状态(SOC)估算。下位机通过采用5G网络和云服务器进行双向数据传输,数据信息并最终在基于LabVIEW开发的上位机监控界面上显示,从而实现由10节单体串联构成的车用超级电容器模组的可视化远程监控。试验结果表明,该系统的动态电压测量精度可达±0.13%,电流测量精度可达±0.1 A,温度测量精度可达±0.3℃,SOC估算精度在±1.15%之内,满足精度使用要求,均衡效果优良,为用户进行可视化智能远程监控超级电容器模组提供了一定的参考。

基于FreeRTOS的白车身焊点计数系统设计与应用

针对白车身制造中手工焊接设备容易出现漏焊、错焊等质量问题,设计了一种基于FreeRTOS操作系统的白车身焊点计数系统。通过采集焊接控制器焊接完成信号和安装在焊接夹具上的传感器信号实现对有效焊点的检测,并进一步实现针对人工焊接设备焊点防错的检测及报警,还可通过网络接口进行设备组网,实现与上位机的连接。采用了国产Cortex-M3内核芯片和FreeRTOS操作系统,在降低系统软件开发复杂度的同时保证了系统的稳定性和实时性,还可方便移植到其他智能仪器的设计中。

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。

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。