基于STM32F103的RLC充放电系统的设计与应用

作为智能断路器的信号摄取元件——电流互感器,其转换的线性度和精度直接影响智能断路器产品性能。为了能在大电流下检测电流互感线圈的性能,该文设计一种基于STM32F103的RLC充放电系统,该系统产生的瞬时脉冲电流作为检测电流。文中介绍了可控RLC充放电系统的应用背景和工作原理,阐述了系统的总体实现方案,详细分析了系统的硬件电路设计和软件设计。

照度稳定可调LED照明灯设计——基于STM32F103C8T6单片机

LED灯因其高效节能、绿色环保、使用寿命长等优点,在家居生活中使用越来越广泛。以STM32F103C8T6单片机为控制核心,设计了一款照度稳定可调LED照明灯和一个数字显示照度表。LED照明灯由电源模块、单片机模块、PWM脉宽调制模块、旋转编码器模块、照度检测模块、ADC模数转换模块等组成,数字显示照度表由BH750光照采集模块、OLED模块、电池电压采集模块等组成。采用旋转编码器和PWM电路进行调光控制,实现对LED照明灯照度的稳定可调,同时系统兼具照度显示、光照检测、等多项功能。实验证明,基于STM32F103C8T6的照度稳定可调的LED台灯稳定高效,功能丰富,能够满足家庭应用的要求。

基于STM32的智能航行系统设计

为解决航行器智能确定航向并航行的问题,本文采取模块化的思想设计了一款基于STM32的红外导引的智能航行控制系统。该智能航行系统利用红外接收模块进行红外导引信号的接收,采取线性加权法进行航向与导引信号之间的偏离角确定,利用比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation,PID)控制算法对控制舵机转角的脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)信号的占空比进行确定,从而对螺旋桨的转速与舵桨的转角进行可靠控制。根据水池测试结果,该智能航行控制系统能够对红外接收信号进行快速处理,在保持较高航速的条件下进行可靠的航行控制。

基于STM32的高精度薄膜宽度控制仪设计

针对我国国产薄膜宽度控制设备精度不高,设备可靠性低的现状,设计了一种基于STM32F103C的高精度薄膜宽度控制仪。利用反射式红外光电传感器TCRT5000控制薄膜精度并通过线阵CCD在线检测吹膜过程的薄膜宽度,若超出设定范围,则调节PWM波占空比,将塑料薄膜的宽度控制在设定的范围之内。实验表明:该系统提高了塑料薄膜的精度以及系统的可靠性,精度可达0.1 mm。

基于STM32的多通道光声光谱调制系统研究

针对光声光谱多通道气溶胶检测系统存在结构复杂、体积较大和难以集成的问题,提出了一种可以产生多通道参数可调脉宽调制(PWM)波的集成调制信号发生系统的设计方案.该系统是基于STM32处理器和LabVIEW程序来实现的,它通过产生多路频率和幅值可调的PWM信号,实现对多通道光声光谱的同步调制,其具体指标为:幅值0~9 V连续可调,频率1~72 MHz连续可调,扫频频率550~6000 Hz连续可调。实验表明采用可调PWM波集成系统的多通道光声光谱系统运行可靠、工作稳定且操作简易,信号与商业信号发生器调制的结果一致,证明了所设计多通道调制器的可行性和可靠性。所提出的设计方案可为光声光谱或其他光谱类检测系统的集成设计提供参考与借鉴.

基于STM32和PWM的锂离子电池检测系统设计和研究

随着电子产品的普及和锂电池应用的增多,对锂离子电池的检测系统提出了更高的要求。文中提出一种基于STM32和PWM的锂离子电池检测系统,其采用双层分布式结构,即工控机与微处理器分别作为上位机与下位机。充放电技术为脉冲宽度调制,控制策略为闭环负反馈,底层为可扩展的模块化检测平台,从而根据要求设定程序以完成多种工步的检测。文中对检测系统的总体设计方案进行介绍,并设计了锂电池的充放电、信号采集等控制模块,最后运用实验对所设计的系统进行了验证。结果表明,该系统具有可靠性与精度高、响应速度快、操作方便的优点,能满足锂电池检测系统的程序设定与多工步检测。

基于STM32单片机的数字直流调速系统的设计

本文介绍了一种基于STM32F103的全数字直流调速系统。首先分析了直流调速系统的控制原理,然后利用STM32F103单片机产生PWM控制信号,并在软件中应用增量式PID的速度闭环来完成直流电机的调速控制方案。文中着重分析了电机的控制模块、检测电路、驱动电路等硬件电路构成及相应的软件编程设计,最后搭建了小功率直流电机直流调速实验系统。实验及结果分析表明:该方案具有性价比高、可靠性好、精度高的优点,并验证了设计方案的可行性和合理性。

基于STM32的超音频感应加热电源设计

提出一种利用STM32作为控制芯片来控制实现超音频感应加热的电源方案。让STM32的高级定时器输出四路PWM控制逆变全桥的IGBT管门极,通过检测负载回路电压及电流波形的相位差实时调控输送给门极PWM的频率,使系统达到准谐振状态,从而将无功功率的消耗控制到最小,并且通过改变逆变电桥左右桥臂的IGBT门极输入的驱动波形的相位来改变电源的输出功率。

基于STM32的PWM调光器

简单易操作和节能高效的调光器对日常生活、节约能源等具有重要意义。基于STM32的多级调光器,以STM32单片机为处理核心,经过对从电位器输入的AD数据进行线性或非线性处理得到脉冲宽度调制(PWM)调光的占空比,从而能够对负载进行线性或非线性调节。以STM32F103ZET6单片机为例,设计试验了对LED灯的1 000级亮暗调节。试验结果表明LED灯具有平滑的亮暗变化。

基于STM32单片机智能台灯控制系统的设计

针对目前我国学生近视率呈现上升趋势、学生坐姿不良等问题,提出了一种基于STM32单片机智能台灯控制系统。该系统以STM32单片机为控制核心,通过人体检测模块判断是否有人,实现对台灯亮灭的控制;通过自动调光模块实时检测环境光照强度,利用PWM脉冲宽度调制技术对台灯的亮度进行调节。通过按键模块切换到手动模式,使用者能够根据实际需要手动调节台灯亮度。通过坐姿调整模块检测人体到台灯的距离,若小于参考值则报警提醒。结果表明,该智能台灯控制系统,通过对台灯亮度和使用者坐姿的调节,使使用者处于亮度适宜,坐姿实时纠正的环境中学习,可以改善学生人群的近视、坐姿不良等问题。

基于锁相环的可编程ASK调制信号源设计

文章针对电磁辐射调制信号识别所需数据采集问题,提出基于锁相环的可编程幅移键控(Amplitude Shift Keying,ASK)调制信号源生成方法。使用锁相环结合单片机STM32设计一个载波可调、码元可变、信号源稳定的ASK调制信号源。采用稳定性高、功耗低的锁相环LMX2572产生频率范围12.5 MHz~3 GHz的正弦波,并使用STM32F103C8T6微处理器控制基带信号对锁相环生成的正弦波进行数字调制,实现ASK调制信号产生功能。实验结果表明,设计的ASK调制信号源实现了频率可变、码元可变、功率可变和可编程控制功能,解决了实时便捷数据采集的问题。所提方法生成的ASK调制信号可用于电磁辐射调制信号类型检测的验证。

高能脉冲磁场测量仪的设计

对磁场的各项参数的测量是电磁场研究中的重要一环,常见磁场测量仪器可完成直流磁场测量,但这些产品无法测量交流磁场,无法准确获知交流磁场各项参数。如今的交流磁场测量通常不单独形成产品,而是与直流测量共同构成交直流高斯计。然而大多数交直流高斯计只能简单测量其平均值,所以研究脉冲磁场的测量与处理具有重要的理论意义和使用价值。本设计中高能脉冲磁场测量仪能够用于对静态、高能脉冲、高频交变磁场的多参数测量,包括数据采集、程控放大、触发模块、数据处理、人机交互、电源等电路模块以及上位机处理软件等。本设计中使用FPGA作为高速数据采集的控制核心、使ARM处理采集所得的数据,键盘和液晶作为人机交换部分的输入与输出。

风电机组叶片的无人机除冰控制系统设计与优化

针对内蒙古等北方高寒地区风电机组叶片覆冰问题,提出风电机组叶片的无人机除冰喷射控制系统。基于STM32F103基础,设计无人机除冰控制系统,从除冰剂喷射控制、传感器采集数据实时监测、遥控操作及装置安全控制等功能需求出发,制定系统方案并完成除冰控制系统总体设计,针对试验中流量控制存在的问题对除冰控制系统的PWM驱动控制部分进行软硬件优化,采用离散式PID控制算法,负反馈闭环控制系统提高流量精度和除冰效率。完成除冰控制装置整合及系统调试,搭建实验平台,选择八旋翼无人机载具并进行参数设置及飞行测试,最终完成整个除冰无人机设备整合,实现精准局部除冰。

基于单片机PWM波产生系统设计

脉冲宽度调制(PWM,Pulse Width Modulation)简称脉宽调制,它通过改变脉冲信号的宽度(占空比)来控制输出信号的平均电压或功率水平。它是利用微处理器的数字输出对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在测量、通信以及功率控制与变换的诸多领域。本文利用STM32定时器来生成PWM波,并通过LED灯、示波器和逻辑分析仪三种方式进行了项目的验证。

基于ARM的帆板控制系统设计与实验分析

以32 bit ARM STM32F103为控制核心,设计并实现了一个帆板自动控制系统。在设定的模式和间距(风扇与帆板之间的距离)下,对帆板转角的控制进行了实验分析与讨论。实验中采用PWM技术和PID控制器来调节风扇风力的大小,从而实现对帆板转角的控制。整个系统软硬件设计合理、操作简单、方便,控制精度较高。实验结果进一步验证了设计方案的正确性,证实了所设计的系统具有一定的理论研究意义和实用性。

锂电池性能检测系统的设计与实现

为满足锂电池批量化和模块化的检测需求,同时实现检测过程远程控制的目的,设计了一种两层分布式控制结构的锂电池性能检测系统。运用模块化的设计思想构建系统,包括上位机部分、以STM32处理器为核心的控制模块及外围电路、锂电池充放电控制模块、信号采集模块等。通过上位机操作,能够实现恒压充电、恒流充电、恒流放电等多种检测工步。测试表明:系统运行良好,便于集中控制和管理;现场检测单元具有较好的扩展性和维护性。

基于白光LED的短距离传输系统设计

目前白光LED(发光二极管)广泛应用于照明,而基于白光LED的可见光通信技术应用前景巨大。文章利用白光LED作为信号传输媒介设计了短距离传输系统,发送端采用PWM(脉冲宽度调制)对音频信号和环境温度信号进行调制,接收端采用电流反馈电路和电压放大电路提高PWM波峰值的动态范围,利用STM32对光脉冲进行解调。该系统采用时分复用方式实现了短距离实时传输一路300~3 400Hz的音频信号和一路数字信号,传输后的波形在示波器上无明显失真。

基于积分补偿模糊控制的气压控制系统

针对电磁阀无法建立精确的数学模型,及存在小信号死区时间的问题,课题组设计了基于STM32单片机的控制系统,提出了一种积分补偿模糊控制算法,将目标气压和实际气压的气压差以及气压差的变化率作为输入,建立模糊控制规则库,将脉冲宽度调制(PWM)信号作为输出作用于电磁阀,实现了气压的精准跟踪控制。实际运行结果表明:该方法在气压控制系统中具有控制精度高、鲁棒性好等特点,优于传统的PID控制方法。

基于单片机的汽车发动机转速表驱动信号源设计

基于单片机的汽车发动机转速表驱动信号源设计,阐述了汽车发动机转速表测速原理、汽车发动机转速信号的产生过程,被检测车测得发动机转速表驱动信号的具体参数,采用STM32单片机设计制作出了驱动转速表的样机。经实验验证,该转速表驱动信号源可平顺稳定地驱动各系列发动机转速表转动,为汽车维修与检测提供了一个方便实用的工具。

一种仿生口腔机器人的结构模型及其控制系统设计

参照人体口腔的机构特点及运动方式,搭建了仿生口腔机器人的机械架构。确定了以STM32F103ZET6为核心控制芯片和PWM脉冲波为控制信号的硬件控制系统,并对控制系统进行硬件和软件设计。实验结果表明,仿生口腔机器人具有操控简单、智能性高、仿真性强等特点,可实现仿生腔体关节的平稳运动和精确控制。