基于STM32F4与FreeRTOS的无人机飞行控制系统

飞行控制系统多以高性能CPU为处理器和Vxworks为设计内核,存在成本高、体积大、内核源码不公开等问题,因此设计一款低成本、高可靠性的小型无人机飞行控制系统。基于STM32F4芯片开发一套由微型控制器、各种传感器和执行机构构成的飞行控制硬件系统,实现对无人机的姿态和舵机位置的控制;引入源码公开的FreeRTOS嵌入式实时系统作为软件平台开发飞行控制软件,实现飞行控制、自主导航、飞行管理等功能;通过固定翼航模的飞行试验对该飞行控制系统进行验证。结果表明:该系统具有良好的稳定性、实时性,控制精度高。

基于STM32F4的无刷电机滑模速度控制策略研究

研究基于STM32F4微控制器的无刷直流电机滑模速度控制策略,实现一种比传统控制系统(proportional integral derivative,PID)更优的速度方法,提高电机控制的响应速度和稳定性。控制策略采用滑模控制理论设计了一套完整的控制算法,并通过STM32F4微控制器实施。实验结果显示,滑模控制在动态性能和抗扰动性方面均超越了PID控制,展现了较好的控制效果。该研究不仅证实了滑模控制在无刷电机速度控制中的应用价值,也展示了STM32F4在实现复杂控制策略方面的强大能力,对工业自动化和相关领域有着重要的实际意义。

基于STM32F10x微控制器的GPIO精品实验项目建设

着眼于卓越人才的培养,充分发挥教师的引导作用,并以学生为实验项目的主体,从实验内容和实验教学两个方面,开展基于STM32F10x微控制器的GPIO(General Purpose Input/Output,通用输入/输出)精品实验项目的建设,目的在于提高学生的动手能力,激发学生自主学习、研究的兴趣,培养并拓展学生的创新思维能力,实施过程中取得了较好的教学效果。

基于STM32F4控制器的程序远程下载的实现

介绍了STM32F4控制器的特性及启动和程序下载的方式.提出了用软件方式更新下载应用程序的方法,弥补了下载程序需要硬件下载器的缺陷.设计并实现了STM32F4启动程序,以及使用该软件下载器时必须对应用程序进行包括参数配置、中断向量表的重置等的修改,实现了应用程序的远程下载功能.

STM32F37XX微控制器I^2C接口在三相电参数采集模块中的应用

针对CPU外围芯片增多、芯片间通信要求增高,接口短缺、通信繁复等问题,以I2C在三相电参数采集模块中的应用为例,阐述STM32F37系列微控制器I2C的工作原理及工作流程。介绍了I2C接口的硬件设计、接口初始化及数据传输实现方式,并通过详述其时序、滤波器设置及数据重装载工作原理,分析它在数据传输中的优势和特点。结果表明:此I2C接口在使用中可灵活设置、准确传输,具有接口程序可移植性强、硬件设计简单等优点。

基于STM32F4的电机控制系统设计

为改善步进电机堵转、失步、超步等问题,提高步进精度,使步进电机能够快速准确定位,提出基于STM32F4微控制器的步进电机控制系统设计;通过改变PWM输出定时器的预分频值控制电机转速,直线阶梯形升降速算法实现调速;采用DMA方式控制电机脉冲数量,实现位置精确控制;实验以及实际应用情况表明,阶梯形升降速算法以及DMA方式位置控制算法能够满足一般要求,系统误差为±0.0l度;系统精确度高、性能可靠、扩展性强,具有较高的应用价值。

基于STM32F4的时栅数控分度转台控制系统设计

为了提高时栅位移传感器数控转台的控制定位精度,针对步进电机载物运动时的高频出力不足、低频振动、失步、堵转等现象,提出了一种基于STM32F4的数控分度转台控制系统。系统通过对硬件、软件的设计建立了以STM32F4微处理器为控制核心、时栅角位移传感器为反馈元件的全闭环控制系统,有效的解决了步进电机的精确控制问题。经实验验证,实现了高稳定性、高速度、高精度的时栅数控转台定位,定位精度达到了±2″。

基于STM32F4的基板检测输送平台运动控制器设计

针对基板检测输送平台的运动控制器昂贵且维护难等问题,提出基于STM32F4微控制器的基板检测输送平台运动控制器设计。该设计采用高性能MCU给控制系统提供强大的运算资源和丰富的通信接口,为电机的精确控制提供保证,同时该微控制器丰富的IO资源充分满足该平台的多开关量检测和控制;采用模块化的设计简化了控制系统的硬件结构,这便于后期的维护和升级。最后提出了一种气缸同步控制的方案并在MATLAB下仿真得到验证。相对于目前市场上的运动控制器,该设计在实现基板检测输送平台精确控制的同时,有效地降低了控制器的成本和控制系统的体积。

基于STM32F4的十二自由度仿生四足机器人

仿生四足机器人的发展越来越受到人们的关注,本文设计并实现了基于STM32F4的十二自由度仿生四足机器人,通过对硬件设计、软件设计、系统实现和可拓展之处进行分析。此机器人是仿猫狗的机器人,每条腿具有三个MG90S舵机,共计十二个,以STM32F411模块为主控模块,与其他模块相结合,通过手机APP控制其实现基本步态和各种仿生动作。

意法半导体STM32F7微控制器增加新产品线,扩展开发生态系统,降低高性能嵌入式设计门槛

意法半导体STM32F7系列微控制器推出新产品线,并在开发生态系统中增加附件和选件,从而降低了基于ARM Cortex-M7内核的高性能嵌入式设计的门槛。STM32F7高性能系列的最新产品STM32F722和STM32F723降低了内存占用量,并集成增值功能,包括代码执行保护和简化互联应用开发的高速USB物理层(PHY)电路。STM32F732和STM32F733片上集成密码算法运算功能,例如,高效的AES256硬件引擎。

基于STM32F103CBT6微控制器的操控器设计

设计了一种基于微控制器的军用操控器,该操控器采用了开关检测电路和信号处理电路,然后通过微控制器自身的片上资源采集开关信息和霍尔传感器信息。同时,将相应信息经微控制器处理后通过RS422串口转换电路和以太网口转换电路发送给目标计算机,以实现对无人直升机的航速和航向进行协调控制。该设计已成功应用于某型军用无人直升机,性能稳定可靠。

利用STM32F4下载PIC单片机程序的原理及实现

针对传统PIC系列芯片采用Microchip公司推出的PICKIT下载器对程序进行下载存在局限性的问题,在基于ICSP协议的基础上,采用STM32F407对PIC12F1572芯片进行程序下载。代码事先通过编译以HEX文件的形式经由STM32F407发送给PIC12F1572芯片,经校验无误后写入PIC芯片内。实验结果表明,该方法不仅能摆脱利用PICKIT下载程序所带来的局限性,而且能实现多路下载,大大提高了下载效率。

一种基于FPGA和STM32双核的波形识别及参数测量装置设计

本文以FPGA和STM32F4为设计核心,结合程控运算放大器、高速A/D转换模块、过零比较器等模块,利用FPGA的高速并行特点,完成信号频率的精准测量和高速波形采集,并充分发挥STM32F4单片机强大运算能力和灵活控制能力,通过RMS、FFT等运算计算出信号的幅值、失真度等参数,从而识别被测信号的波形类别。经实测测量的精度远小于1%,波形识别准确率可以达到100%。这种双核组合能有效发挥各自的优势,极大地提升测量装置的性能。

基于STM32F4处理器的四轴飞行器控制系统设计

四轴航拍飞行器能够在空中长时间稳定飞行,且携带载荷类型多样,在日常生活中具有广泛的用途。利用STM32F4处理器并且综合四元数法和PID控制算法进行四轴飞行器的设计是当前普遍的做法,如何做好软硬件之间的接口关系协调是进行设计时需要重点关注的问题;基于STM32F4处理器并综合使用MPU6050传感器能够实现设计出可以稳定飞行的四轴飞行器样机,并且具有灵活机动的转弯和升降能力,能够满足长航时、多广角航拍的需要。

基于AD9959与STM32F4的时栅位移传感器电气系统设计

在传统时栅位移传感器信号处理系统的基础上,提出了一种利用AD9959和STM32F4所构成的新型时栅位移传感器控制电路来代替原来以CPLD、FPGA和DSP所构成的信号处理系统。实际应用表明：48对极时栅传感器整周（0°~360°）的误差达到±1.62″,该方案精简了电路结构,提高了信号系统的可靠性与稳定性,降低了生产成本。

基于STM32F4的时栅位移传感器信号处理系统集成化设计

设计了一种基于单片STM32F4芯片的时栅位移传感器信号处理系统,将驱动电源、信号采样以及数据处理与误差补偿集成在一片芯片中完成,采用数字频率直接合成(DDS)技术进行激励源的设计,利用输入捕获方式进行高频时钟脉冲插补来采集测量信号,由芯片集成的单周期DSP指令部件完成数据计算,并采用傅氏级数谐波修正技术来进行误差修正。实验表明:采用该系统后,72对极时栅误差峰峰值为3.29″,在保证精度的同时实现了时栅信号处理系统的集成化、小型化,降低了生产成本。

基于STM 32F407的图像采集与传输系统的设计与实现

系统以基于Cortex-M4内核的STM32F407作为控制核心,使用OV9655图像传感器采集图像,并利用TFT屏动态显示。图像传输模块基于Lw IP协议实现向PC传输图像,最后PC接收并保存图像数据,利用MATLAB编程恢复图像,将其与TFT显示的图像对比。实验结果表明,图像传输稳定可靠,图像清晰,满足机器人通过图像识别目标的要求。

基于STM32F4的时栅位移传感器信号处理系统设计

为了提高时栅位移传感器的测量精度及分辨率,提出了一种基于STM32F4的时栅位移传感器信号处理系统;系统包括硬件电路设计和软件设计;硬件电路以STM32F4内核处理器芯片和复杂可编程逻辑器件CPLD为核心,集成了信号调理、信号处理等电路模块;运用高频时钟脉冲插补时栅位移传感器感应信号和参考信号之间的相位差,通过软件设计控制信号的采集和处理,实现了相位检测;经实验验证,采用以STM32F4为核心的时栅信号处理系统后,时栅位移传感器的角度误差峰峰值达到2.4",实现了高精度、高分辨率的时栅角位移测量。

基于STM32F4和μC/OS-Ⅲ的水质氨氮检测系统研究与设计

针对水质氨氮浓度检测存在连续检测困难、精度低的问题,研制了一种新型水质氨氮检测系统。以比尔-朗伯定律作为浓度检测理论依据,确定了基于连续流动水杨酸分光光度法检测原理的整体系统结构。基于STM32F407微控制器和实时操作系统μC/OS-Ⅲ设计了检测系统。使用标准液进行校准实验得到数据,采用最小二乘法拟合数据,校准样机。试验结果表明,系统工作稳定,精度高,符合相关国家标准的要求。

基于STM32和OneNET的智能家居系统的设计

该项目基于OneNET云平台、STM32F103C8T6微控制器、ESP8266-01s WiFi模块、DHT11温湿度检测模块、继电器、步进电机、MQ-9气体传感器等设计了智能家居安防系统,该系统是一套完备的能够对天然气泄漏、火灾进行预警的智能安防系统,包括云平台、客户端、硬件层三大方面。该系统可实现安防系统内监测设备数据的实时传输,客户可通过手机APP查看家庭中传感器监测的各项数据,并且可以对接入该系统的相关设备进行控制,当监测到突发情况如天然气泄漏、温度过高、CO超标等突发情况时,系统自动开启排风系统,发送报警短信等,及时完成相关处理,避免造成伤亡事故。