基于GD32F450的视频监控终端的设计

针对目前单片机传输图片效率低、高延时等问题,采用DCT快速算法结合余弦系数查表法的图像压缩算法,完成了单片机对采集图片的压缩编码。通过搭载ARM Cortex-M4 RISC内核的GD32F450单片机开发板作为硬件平台,采用OV2640摄像头作为图像采集设备,通过DCI数字摄像头接口和SCCB协议完成摄像头图像的采集,并利用4G模块传输至上位机进行OpenCV解码显示。测试结果表明,该图像压缩算法能显著提高压缩速度,实现图像信号实时、高效率的压缩,压缩后的数据仅为原始数据的1/43,传输速度较原始图像提高了近50倍。该监控终端运行稳定,图像压缩效率高,具有一定的市场应用价值。

一种基于GD32F450ZET6多路采集系统的设计

为实现某型设备对多路电压和电流信号多路信号采集的功能。设计了一套基于32位MCU GD32F450ZET6的采集系统,最高可以多达40路信号的采集系统,实现了5路三相电压、4路三相电流,1路单相电压、电流,3路直流电压,2路直流电流的采集,共计34路的信号采集。通过2路SPI通信扩展2个8通道ADC模块,通过2路CAN,分别实现数据通信和程序升级功能。试验结果表明,电压、电流精度小于2%。本多信号采样系统体积小,可靠性高,智能化高,满足系统设计要求。

基于GD32F450的永磁同步电机滑模速度控制器设计

永磁同步电机(PMSM)控制系统在民用领域和军用领域如机器人、雷达控制、光电转台等方面均有着重要应用。GD32F450作为国产化高性能处理器,具有丰富的电机控制外设,在国内芯片自主可控的背景下,十分适合应用于电机控制系统。针对一款低压PMSM,设计了伺服驱动电路。针对常用的PI速度控制器容易出现超调现象的问题,使用滑模速度控制器替代,与PI控制相比,可实现速度控制更加平滑,试验结构证明了方案的合理性。

基于GD32F450单片机的六步换相直流无刷控制算法的实现

针对在空间有限且成本控制的直流无刷电机方案中,无传感器方案受到了开发者的青睐。六步换相控制算法具有控制简单的特点。本文结合无传感器方案、六步换相算法及GD32F450单片机的6路互补对称PWM高级定时器,通过分析电机的反电动势,确定反电动势的过零点,控制开关实现换相。分别针对高速和低速两种运行方式改变反电动势采样速率,以适应不同转速需求下的响应。最终通过算法开发,并在GD32F450开发板平台上实现了最高转速100000转/分钟的效果。

BDS/GPS融合模块弹载定位系统设计

针对航空航天、军工领域内火箭、导弹等飞行器的有关结构部位在飞行工况下脱落或分离的定位需求,设计了一套高性能的弹载定位系统。BDM910模块作为该系统的首要功能核心,通过RNSS模块实时与卫星通信获取自身位置信息,通过RDSS模块可以实现对地面北斗接收终端的短报文通信。GD32F450VIT6单片机对此过程中产生的信息数据进行提取、编帧处理。系统在一定程度上解决了武器装备、运载火箭等大型仪器设备在高温、高冲击、超高速等恶劣环境下工作的定位问题,经静态与动态综合性环境试验考核,定位误差在5 m左右,且集成度高,整机体积仅为200×140×104 mm^(3)大小,具有定位精度高、通信实时性强的特点。

基于EtherCAT的多轴伺服控制系统设计

本文针对多轴机械手臂控制中各个轴的同步性差及精确度低的问题,设计了一款基于EtherCAT总线的伺服控制系统。硬件上选用ET1100和GD32F450ZGT6芯片搭建EtherCAT从站,结合软件FOC(磁场定向控制)算法来实现对多个无刷直流电机(BLDCM)同步精准控制。介绍了硬件搭建方法以及软件驱动方案。

基于国产ARM核MCU的液冷智能控制系统

电子电路应用中,用风冷散热已经无法满足快速降温的要求,解决大功率元器件的降温问题已非常重要。因此,利用液冷作为散热平台对大功率元器件进行散热的控制系统将得到广泛应用。本文采用8位的STC15W408AS系列国产单片机微控制器做为控制芯片,以反电势法驱动无位置传感器无刷水泵[1],以国产32位ARM核MCU,GD32F450为核心,实现液冷系统中对水泵控制、风机控制、温度采集、液位监控、信息传递等液冷散热平台的智能控制。该智能液冷控制系统软硬件采用模块化设计,结构简单、抗干扰能力强、工作稳定、成本较低、控制灵活、实用性强,可广泛应用于大功率元器件的散热。

便携式多普勒计程仪检测设备设计

针对采用传统的阻抗分析仪测试水声换能器存在仪器体积大、成本高、操作困难等问题,设计了一种便携式 多普勒计程仪阻抗测试设备。采用国产化处理芯片GD32F450及阻抗测试专用芯片AD5933为核心,进行阻抗测量电路、智能终端串口通信电路、数据存取电路等设计,通过理论分析与仿真修正,对阻抗测试参数进行修正。对多款多普勒计程仪进行阻抗测试,将测试结果与标准仪器进行对比,测试精度满足设计要求,实现了对多普计程仪换能器8通道检测。