新一代嵌入式微处理器STM32F103开发与应用

基于Cortex-M3内核的STM32F103系列芯片是新型的32位嵌入式微处理器,它是不需操作系统的ARM,其性能远高于51系列单片机,但开发过程与51系列单片机一样简便,因而在很多应用场合可替代51系列单片机。本文从STM32F103系列芯片性能特点和片上资源入手,重点介绍其开发工具以及开发流程。并以温度测量为例,具体说明了基于Keil?Vision4软件的工程建立、源程序编辑、编译,基于J-Link仿真器的程序下载,程序在线调试,片上运行等过程,最终测量的温度转换为数字量,通过串口发送至PC机显示。

STM32F101VB微处理器在气相色谱仪中的应用

由于传统的气相色谱仪外围接口电路存在不通用缺陷,且控制核心单片机无法满足现代气相色谱仪对多维图谱大量数据处理的要求。针对上述问题,研究了一种基于STM32F101VB微处理器的气相色谱仪控制电路。该微处理器使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核,具有增强I/O端口和APB总线的功能,适用于气相色谱仪的新型控制核心。该设计满足了现代气相色谱仪对通用接口和多维大量数据处理的要求。

基于STM32F417的JPEG压缩算法优化与实现

提出了一种基于STM32F417的JPEG图像压缩算法优化实现方案。该方案针对STM32在控制和数字信号处理方面的突出特性,将单周期指令应用于离散余弦变换、量化、熵编码处理过程的复杂运算中,在单周期时钟内完成多步计算,从而提高了算法的运算速度。实验结果表明,基于STM32F417的JPEG算法优化方案,在图像压缩质量恒定的情况下,有效地提升了JPEG算法的压缩效率,降低了运算时间,提高了图像压缩的实时性。

基于STM32F417的图像采集系统设计

设计了一种基于STM32F417的图像采集系统。以STM32F417微控制器为核心,通过CMOS图像传感器OV7670获取图像信息,在微控制器的控制下,将图像信息经FIFO缓存后存入SD卡中,并通过LCD实时预览。该系统硬件资源精简,采集的图像显示清晰,可扩展性强,适合便携式图像采集系统使用。

基于STM32的智能窗户控制系统设计

随着智能家居技术的发展,家庭自动化系统的需求日益增长。本论文提出了一种基于STM32F103C8T6微处理器的智能窗户控制系统。该系统的研究设计采用了低功耗、高性能、高集成度的STM32F103C8T6微处理器为主要核心,集成了DS18B20温度传感器、Wax-Fx风速传感器、MK268Y雨滴采集模块来获取外界参数,支持使用ESP8266WiFi模块、蓝牙HC-05通信模块进行无线通信,使用户能够通过智能手机应用程序远程控制窗户的状态。通过BOOST升压电路驱动步进电机实现窗户的开合。通过自动检测外界的实时风速、温度、雨量实现自动化开关窗户。实验结果显示,系统的响应速度快,能够准确地完成用户需求。通过智能移动设备远程控制功能也得到了验证,用户可以根据个人偏好和特定天气条件方便地调整窗户的状态。

基于STM32F417的砂轮动平衡控制系统设计

磨床的砂轮由于制造误差以及安装不稳等因素,会出现不平衡的现象,当砂轮高速转动时,微小的不平衡量就会导致砂轮较大振动,给磨削加工带来不利的影响。同时,传统的砂轮平衡方法采用刚性转子静平衡的方法,平衡速度慢,对工人的技术要求高,平衡过程落后。为了解决砂轮振动以及平衡速度等问题,设计基于STM32F417的砂轮动平衡控制系统。该系统包括STM32F417高性能工业级微控制器模块、振动和转速传感器模块以及动平衡头驱动模块。振动和转速传感器模块采集砂轮的振动量和转速,动平衡头驱动模块控制动平衡头内的两个偏心齿圈的转动。STM32F417通过不断的判断比较振动量的大小,发出控制动平衡头的脉冲信号,实现砂轮的平衡。

基于STM32F417IGT6的苹果灾害智能防护系统设计

为避免霜冻和冰雹天气对山地苹果生长的不利影响,文中设计了一种基于STM32F417IGT6的智能灾害防护系统。采用软硬件结合的方法,以STM32F417IGT6单片机为主控芯片,通过DHT11数字温湿度传感器获取天气信息。该系统以ESP8266进行无线通信,分别对霜冻、冰雹天气设计相应的防护措施,使得用户可以在霜冻、冰雹天气来临前及时采取应对措施,提高苹果产量。样机的实地测试和实验数据表明,系统可以提前20 min对用户发出预警,并在2 min内完全启动防护装置,具有成本低、响应速度快、防护功能强的特点,有较高的应用推广价值。

STM32F407飞机舱门信号控制器设计

飞机舱门是否可靠工作直接影响飞机的安全运行,甚至可能威胁到机组和旅客的生命。舱门信号控制器是飞机舱门的重要组成部分,针对由舱门信号控制器失效或误动作引起的舱门事故可导致1级飞行事故等安全问题,设计了一套基于STM32F407飞机舱门信号控制系统。以波音737-200飞机舱门信号控制器为对象,采用高性能STM32F407微处理器研制出飞机舱门信号控制器,经实验结果验证,该控制器能满足设计功能技术指标,并可靠运行。

基于STM32F4的图像压缩技术研究

提出了一种利用STM32F4微处理器实现JPEG静态图像压缩编码的方法.根据图像压缩编码的基本流程,重点讨论了图像编码中DCT变换的优化和实现,以及基于STM32F4的图像压缩处理过程.实验结果表明,采用基于DCT快速算法结合余弦系数查表法的压缩算法和STM32F4微处理器的静态图像压缩系统,与传统的基于DCT方法的系统相比,压缩速度提高了4倍,图像压缩比例可达14∶1,而且图像的峰值信噪比高于30,实现了对图像信号的实时、高效率压缩.

基于STM32F103单片机的汽车前照灯智能控制系统的设计与实现

简单介绍了汽车前照灯智能控制系统的设计与实现方式。对汽车前照灯进行优化,以单片机这一类微处理器为核心,整体设计运用到了红外传感器、光敏传感器、降压模块、电源转换器、舵机等技术,进行了创新化设计,使之具有自动大灯、会车自动降低灯光照射角度等功能。其中主控使用的是STM32F103RCT6单片机,其处理速度快、运算性能强大、下载速度快且方便。

基于STM32的船舶位置记录仪设计

船舶位置数据记录仪能够实时记录靶船在航行过程中的位置、速度、方向等重要信息,是目前不可或缺的航海设备,本文以STM32F103 MCU(微处理器)为核心处理单元,设计了船舶位置记录仪的系统外围电路和嵌入式系统软件,设计简单,方案可行。

基于STM32的运动耦合伺服转台速度控制系统设计

为实现某跟踪系统中运动耦合伺服转台独立的速度控制,并且达到响应快速、精确、平稳的速度控制,设计了一种基于STM32的速度控制系统。该系统以嵌入式微处理器STM32F103为核心构建,利用速度补偿法实现对耦合伺服转台独立的速度控制;系统通过PWM(脉宽调制)实现对电机转速的控制,采用速度和电流双环控制,控制算法采用模糊PID控制。控制耦合伺服转台按照给定的角速度转动,实验结果表明该系统稳定性好,静态、动态指标满足设计精度要求。

基于stm32的三相智能电能表计量的研究

本文着重描述三相电能表原理说明。本课题研制的电能表主要采用高性能低功耗微处理器STM32 F103VC6和高精度电能测量芯片ATT7022E为数据采集核心。通过双边比电流互感器对电流信号采样,并经微控制器对电网功率实时检测和处理来实现功率分段计量,通过对计量原理的充分分析和研究,设计出计量硬件电路和软件流程。

肌电信号控制的智能小车实验平台设计

肌电信号是人体肌群在运动时产生的一种微弱信号,该信号蕴藏着与运动相关的控制信息源。提出了一种基于肌电信号的智能小车控制系统。该系统由肌电信号采集模块、无线传输模块、小车控制模块和显示模块等组成。整个系统分为主从两部分。主机采用STM32F103ZET6微处理器对肌电信号进行多通道采集,提取所采集信号的特征值。将特征值分为测试集和训练集,并对不同手势信号贴上对应的标签,使用K最近邻(KNN)算法对测试集进行准确度分析以实现对不同手势的识别。识别结果通过无线传输模块发送给从机小车,小车接收到主机发送的内容后进行相应的动作。测试结果表明,所提出的方法在不同时间段信号采集的平均准确率可达91.14%以上,系统具有很好的鲁棒性。

PBS型32位宽频带流动地震仪

在此介绍一种基于STM32F437微处理器和嵌入式系统设计技术,用于超长观测距人工地震探测的微型一体化宽频带地震仪的设计原理和实现方法。在对有源差容式地震计进行了微型化和低功耗设计的基础上,使得PBS型32位宽频带流动地震仪兼具宽频带和低功耗、小体积的特点,方便野外运输、安装,还具有互联网接入能力。该仪器也可应用于天然地震宽频带流动观测,地震余震观测和水库地震观测等。该仪器在4·20四川芦山地震应急观测试验中取得了较高质量的地震观测数据,性能完全满足地震观测要求。

一种目标识别与追踪系统的研究与设计

本论文设计了一种基于STM32F103单片机和OpenMV视觉模块的二维电动云台系统。该系统利用OpenMV视觉模块采集图像信息,并通过主控模块结合PID算法控制舵机实现对目标的快速准确追踪。实验结果表明,该系统能够快速有效实现对目标的追踪,具有良好的实用价值和应用前景。

一种新型高压开关柜弧光检测与保护方案设计

分析了目前3种主流高压开关柜弧光保护方案的缺陷,提出了一种可同时检测弧光、谐波电流、温度信号的新型的高压开关柜弧光检测与保护方案。以微处理器STM32F103为控制核心,采用光纤电弧传感技术检测开关柜内部电弧信号,采用霍尔电流传感器检测过流信号,利用温控检测单元实时监测开关柜内部温度,实现了对高压开关柜中母线等电力设备的快速保护。实验表明:系统从电弧光产生到断电保护的时间在4 ms以内,极大降低了断电保护时间。

基于主从式架构的光强度检测系统

描述了一种基于主从式架构,从机基于STM32F107的32位微处理器实现光强度数据采集,主机应用C#编程语言实现数据处理的光强度检测系统。该系统在主机端采用串口通信类库,实现程序对光强板、程控电源、PLC的控制和数据接收。主机程序的核心功能还包括光强标定和二次校准,修正硬件因素和外界条件存在的误差。系统对接收到的数据做优化处理并转换为需要的格式,样品测试的曲线分别在极坐标、直角坐标和数据列表中显示,便于数据分析。该系统可广泛应用于光源与照明领域。

基于激光传感器的在线烟支圆周检测系统研究

分析了在线烟支圆周检测的必要性及现有方法的优缺点,并介绍了在线烟支圆周检测系统的整体设计框架及采用32位ARM处理器STM32F103RDT的控制方案.给出了系统硬件连接图与相关的设计程序.

基于模糊逻辑的智能照明控制系统

通过对模糊控制理论和数字信号处理技术的研究,提出了一种基于模糊逻辑的智能化控制算法,实现对照明环境的光照度自动控制,调节目标区工作面的光照强度稳定在设定值。该智能照明系统采用模糊推理技术,建立照明环境光照度信息的检测模型,运用数字滤波器技术,对输入信号进行预处理,计算出PID的优化参数值,控制LED光源光照度的变化,实现对照明环境的自动衡光控制。