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以一个具体的生产过程为例，介绍以单片机为核心的多段不等温PID控制器的设计。文中讨论了PID算法数学实现的模型及实现该算法的软硬件设计方法。

基于STM32的电网工控机房温湿度采集器设计

文章提出一种基于STM32对电网调度中心工控机房进行数据采集的系统,主要是实现对工控机房温湿度数据的采集与监测。使用STM32F103RBT6作为主控制器,设计和实现硬件系统。通过总线读取所测量的温湿度数据,STM32可以成功地将采集到的数据显示到OLED屏幕上并传送到上位机,同时通过蓝牙模块与手机相连,实现室内温湿度的实时采集和上传。当温湿度超过设定阈值时,采集器会通过蜂鸣器预警并将预警信息发送至手机端。实验结果表明,所设计的温湿度采集器可以准确测量工控机房内的温湿度并具备预警功能。

基于单片机的视力保护器设计

以单片机为主控芯片,利用超声波测距原理,测出使用者下巴与桌面的距离,当距离小于设定值时启动声光报警。通过光敏电阻采集光线强度信息,根据等级区分光线,设定蜂鸣器和LED灯在光线不足时声光报警。通过定时器进行计时,当系统运行时间达到45分钟时开始报警,以提醒视力保护器的佩戴者注意休息。利用液晶显示模块直观显示距离、光强和学习时间,方便佩戴者使用。

便携式高精度相位差测量系统设计及实现

为解决远距离同轴传输线长度的便携式精密测量问题,以STM32G4单片机为控制核心,利用快速傅里叶变换(FFT)算法,完成了便携式高精度相位差测量系统的软硬件设计。深入探究了误差产生原因及提高测量精度措施,实现了同轴传输线中同频正弦信号相位差的精密测量,通过计算获得了待测传输线的准确长度,测得的相位差及长度数据由OLED液晶屏显示。经多次系统调试测量,由所获得数据表明,相位差测量精度可达0.05°,且系统体积小、成本低、便携带。可用于远距离同轴传输线长度的准确测量和鉴定其品质,在精密测量领域前景良好,具有很好的借鉴价值。

高精度风速检测方法的研究与应用

自动气象站在气象领域应用广泛,对其提供的气象数据精度要求越来越高。风作为重要的气象要素蕴含巨大的自然力量,是自动气象站检测的重要要素之一,对风速的高精度检测至关重要。如今,自动气象站对风速的检测常使用光电式传感器,其检测精度不够高。因此提出一种全角度无限旋转单电位器,并设计一种高精度风速检测算法,通过电位器单位时间的角度变化,计算三杯式风速传感器角速度,再计算出风速,提高检测精度。以全角度电位器为核心,基于STM32设计一套风速检测装置,经测试该装置能够高精度检测风速,并通过蓝牙通信在手机端显示。

基于单片机控制的汽车防侧翻液压实验系统设计

文章根据自卸车作业稳定性和侧倾控制的企业实际项目,设计了一种基于单片机的自卸车智能防侧翻液压控制实验系统。该系统由控制单元、液压油箱、液压泵、举升阀、控制阀、调速装置和油缸组成。该实验系统能实现自动调节液压泵流量,全程监测、记录自卸车模型的工况参数,并能智能判断、即时报警和采取防侧翻、防过载和防油管爆裂控制措施。

单片机控制系统的抗干扰措施研究

文章从单片机控制系统的干扰性因素进行分析,展开对提高单片机控制系统抗干扰性能的措施的讨论,提出完善抗干扰方案、提升硬件抗干扰性能、提高软件抗干扰性能的建议措施,达到了增强单片机控制系统的抗干扰性能的效果,为单片机控制系统安全稳定的运行夯实了基础。

一种高精度超声波测距处理方法

根据声的发射、反射及传输理论推出并用实验验证了测距回波包络曲线的近似方程，据此提出了一种高精度超声波测距信号处理方法．介绍了以单片机实现该方法的超声测距系统，该系统在２．５～１２ｍ范围内测距误差不大于０．２５％．

基于GPS定位的土壤水分快速测量仪的研制

针对精确农业中实施节水灌溉的要求,研制了测量土壤位置和含水率的测量仪。测量仪的硬件由单片机、GPS接收机、SWR2水分传感器、键盘、LCD显示及RS-232C通讯接口等组成。给出了GPS数据的接收和处理方法,传感器的输出特性及程序设计方法。采用ARCVIEW软件对试验数据进行处理,生成的土壤水分分布图能为精确灌溉提供科学依据。

新型粮食水分快速测定仪的研究

在研究粮食的阻抗－频率特性和阻抗－水分特性的基础上，设计了适用于粮食收购的新型水分快速测定仪器．它具有稳定性好、灵敏度高、响应速度快、使用寿命长等特点．已在我国粮食行业普及推广使用．

基于单总线的智能多点测温系统设计

介绍了测温系统的组成,采用单片机对温度传感器进行控制和数据传输,温度信号采集由智能传感器DS18B20完成。根据单总线独特的优点,可以让用户方便地组建传感器网络。多点温度数据可同时通过LCD显示实现图文的效果。该系统测量温度准确、工作稳定,可应用于核设备、工业现场和医学等领域,能实现可靠的多点、动态的温度监控。

超声波外测液位检测方法研究

在工业生产中,经常需要对封闭容器内各种液体的液位进行精确检测。在分析比较目前广泛采用的超声波液位测量方法的基础上,结合现有方法的优点采用一种计算更简单、操作更方便的超声波外测液位检测法,设计以单片机为核心的超声波外测液位检测系统。通过对封闭容器内水的液位检测实验表明,该系统可靠性强,检测误差小于1mm。此外,通过修改超声波在被测液体不同温度下的传播速度表就可以测量各种液体的液位。

基于AT89C51的智能测频仪设计

在简要介绍和分析几种数字测频原理与方法的基础上,介绍以AT89C51单片机为核心控制器件,采用等精度同步测量技术,完成在0.1Hz^1MHz频率范围内,最高分辨率为0.1Hz的智能测频仪的设计;详细说明了测量的工作原理和系统构成,以及系统软、硬件设计,并就智能测量和系统误差作了分析;研究表明采用该仪器测量频率的范围和精度均达到技术要求。

基于AT89S52单片机的多功能智能温室测控系统

介绍了一种基于AT89S52单片机对温室大棚内空气温湿度、土壤湿度、CO2浓度和光照度进行测控的多功能智能系统,阐述了系统硬件部分的总体设计方案、各元器件的选型、对温室内参数的测控原理和元器件间的连接电路,并给出了系统下位机主程序的流程图、PID控制算法及基于Delphi7.0的上位机操作界面。通过控制不同时期作物生长所需要的最佳环境参数,系统实现了温室大棚的科学、高效、智能化的管理。

模糊PID温度测控仪

针对高分子聚合物反应温度的控制 ,自行设计了模糊PID温度测控仪的硬件和软件部分 ,测控仪可以接入 8点热电阻信号 ,具有显示温度、自动控温、声光报警等功能。采用PID参数模糊自整定方法进一步完善了PID控制的自适应性能 ,它能发挥模糊控制鲁棒性强、动态响应好、上升时间快、超调小的特点 ,又具有PID控制器的动态跟踪品质和稳态精度 ,并在测控仪上实际应用 。

高精度数字式转速测量系统的研究

介绍了一种利用单片机技术实现高精度数字式转速测量系统的方法。这种转速测量系统具有测量准确度高、采样速度快、测量范围宽和测量精度与被测转速无关等优点 ,具有广阔的应用前景。

野外叶面积指数自动测量仪器设计及应用试验

为提高长时间序列叶面积指数测定模型的模拟精度,该文设计一种可以长期在野外间接测量叶面积指数仪器,仪器由太阳能提供持久电能,利用单片机控制垂直水平舵机,带动光强传感器记录多角度光线强度,在2台仪器同时测量的情况下,获得光线透过林分冠层多角度光强衰减率,通过编写计算程序解算林分叶面积指数。使用商品化光学仪器LAI-2200验证该仪器测量精度,对24块样地叶面积指数进行测量,两仪器测量结果高度吻合R2为0.927,绝对标准误差为0.36。长时间野外叶面积指数自动测量获取数据可节省人力、减少人为误差。

基于RS-485总线的PC与多单片机间的串行通信

为了实现钻井油田中滚动轴承的振动信号测控系统从下位机到PC机的通信,本文设计了一种基于RS-485总线的方法。本文主要论述了RS-485总线在PC机和多单片机系统串行通信中的应用,设计了RS-485总线和单片机的接口,给出了通信协议,提出了上下位机的通信软件。

等精度频率测量方法

介绍单片机应用系统中的频率测量方法,其特点是在不需要复杂的传统等精度频率测量控制的情况下,利用单片机的自身特性,实现宽范围内实用、简单而且精度较高的等精度频率测量。其测量分辨率可达到1×10-6/s。

无人机发动机综合测试系统的设计与实现

介绍了某大型无人机发动机参数测试系统的组成、工作原理和软硬件设计,重点阐述了系统采用的软硬件结合抗干扰技术和大规模试车数据存储方法。该系统实现了发动机主要试车参数的自动化智能测试。实际应用证明,系统性能稳定可靠,操作简便,显著提高了发动机试车参数的测试精度和工作效率。