基于VCSEL激光器的甲烷和二氧化碳检测系统设计

近年来,对温室气体的浓度监测常常选用无人机等设备,无人机可以携带气体检测仪在高空环境下对气体进行移动监测。本文针对无人机设备集成的需求,基于小体积、低功耗的新型VCSEL光源研制了“时分复用”型甲烷和二氧化碳双气体检测系统。系统选用STM32H750作为系统主控,为VCSEL设计了专用的驱动电路和温控电路,用模拟开关切换驱动信息,实现了对气体浓度的分时检测。此外,专为系统设计了上位机界面。将浓度数据通过串口上传至上位机后,可以将数据绘制成可视化图表。经过实验测试,系统稳定性高于95.3%,系统稳定性好,显示界面直观。系统指标满足设计需求。

二氧化碳和甲烷复合气体数据采集检测系统设计

作为导致温室效应的主要气体,二氧化碳和甲烷的排放主要来源于工业生产、冬季采暖及汽车尾气等方面,其排量的增加会导致全球范围内的气候问题。结合新型VCSEL光源,依据TDLAS技术构建一个"空分复用"复合型气体检测系统的数据采集部分,用于存储气体检测时的温度、压力信号。本设计选用ST公司的STM32H750作为主控器,主控芯片驱动双通道DAC8563,产生两路信号驱动VCSEL激光器;采用ADS8330对激光器温度和气室压强进行采样后回传至主控器,经主控器处理后在LCD屏幕实时显示,并存储至SD卡中。通过实验测试,本数据采集系统具有高速、直观和存储容量大等优点,并可以灵活地推广到其他气体的TDLAS检测系统。

用于TDLAS二氧化碳检测系统的光电探测电路设计

通过精确检测CO_(2)气体浓度控制CO_(2)气体排放是治理大气温室效应过程中最重要的部分,采用TDLAS技术构建的CO_(2)气体检测系统稳定度高、精密性好,是一种新型的检气方法。设计了一种应用于TDLAS型CO_(2)检测系统的光电转换模块,用于接收转换气体选频吸收后的激光信号。激光经过CO_(2)气体选频吸收后被光电二极管接收,由TLV3541转化放大成模拟信号,采用ADS8319对信号进行采集转换为数字信号后,回传至主控芯片STM32H750,为增大数据存储量,主控器将数据处理后存储至FLASH芯片MX250L6406E,最后通过串口将数据实时传送至上位机,在上位机界面实时显示。通过实验验证,本设计可以精准、稳定地采集信号,满足TDLAS气体检测系统的要求。可以灵活的推广到其他TDLAS检测系统。

联合GNSS的分布式传感器数据同步采集方法研究

感知数据时间维度上的一致性是多源数据融合模型科学性保障的关键参数之一,本文面向铁路沿线地质灾害监测场景内多传感器数据融合应用中时间参数一致性的具体需求,提出联合GNSS构建时间高度统一的分布式传感器数据同步采集方法。在基于GNSS模块实现秒级时间定位和微秒级时间测量基础上,构建基于GNSS脉冲信号驱动下的数据同步采集机制,确保信号采集与GNSS卫星内置原子钟时间的高度一致性。实验结果表明,本文提出的数据采集方法可确保多源感知数据时间统一性,为地质灾害预测系统决策科学性的提升奠定基础。

STM32系列M7内核的高速脉冲产生方法

STM32系列单片机是目前国内应用非常广泛的嵌入式芯片之一。本文研究了两种高性能M7内核芯片STM32F767与STM32H750的高速脉冲产生方法。其中,采用了直接I/O口输出方式、定时器输出方式以及DMA方式三种操作方式,并实际测试了三种方式下的最高信号输出速率。实验结果表明,M7内核芯片主频高,不同芯片之间的工作主频有差异。而I/O口输出频率与主频有关,且与输出方式不完全一致。最后,总结了每种操作方式下高速脉冲输出的优缺点。

基于STM32的无线多源数据采集系统的设计

针对传统的嵌入式数据采集系统的单一性输入、交互性差和传输距离有限的缺点,设计了一种以STM32H750XB为核心控制器的无线多源数据采集系统。系统支持以标准电信号形式的多源输入,通过自行设定与输入数据的变换关系,实时动态地将数据波形图显示到人机交互屏幕,并通过无线通信模块进行远程数据监控和系统控制。试验结果表明,系统能满足同时采集多路多源数据的采集要求,且测量精度高,无线通信传输稳定,可适用于家居、野外和农业等多种场合。

基于OneNET平台的光伏智慧路灯设计

智慧路灯作为物联网在城市中的重点应用领域,已有诸多国家将其纳入智慧城市相关规划建设,其具有通电、联网和分布广的特性,被视为万物联网的必要基础建设。文章基于光伏发电技术和物联网云平台技术设计了一种光伏智慧路灯系统,设计采用STM32H750作为主控芯片,通过基于Lo Ra的无线通信模块获取环境与状态信息,并将数据上传至OneNET云平台中,管理人员可对这些数据进行分析和判断,进而实现路灯的远程控制。该路灯系统集多种功能于一体,变得更加“智慧”,可进行的加值应用充满无限想象。

一种基于STM32的周期信号波形识别与参数检测装置的设计

本文提出了一种基于STM32H750平台搭建的周期信号波形识别及参数检测试装置的设计方法。该设计方法可实现常见周期信号正弦波、三角波、矩形波以及自定义周期信号(锯齿波、反锯齿波等)的波形识别,同时还可以实现周期信号相关特征参数(频率、峰峰值和占空比)检测与输出显示。通过搭建实验装置,验证了所述方法的可行性及正确性,具有较高的实用价值。

基于STM32的照度稳定可调的LED台灯设计

随着发光二极管(Light Emitting Diode,LED)技术的飞速发展,LED灯凭借高效、节能、环保等优点广泛应用于智能照明领域。笔者基于STM32H750平台提出一种照度稳定可调的高效LED台灯设计方案。该方案可以根据环境的明暗变化,自动跟踪环境光的变化调节亮度,也可以手动调节LED台灯的亮度,且亮度均匀稳定。通过实验验证了所述方案的可行性及正确性,具有一定的实用意义和参考价值。