基于TI TM4C123的激光追踪系统设计

针对激光目标追踪易丢失、实时性差的问题,该文设计基于德州仪器的TM4C123芯片作为主控的激光目标控制系统与自动追踪,V831摄像头模组作为目标位置反馈测量装置,以二维闭环步进电机云台作为运动输出。摄像头模组通过串口与TM4C主控通信实时反馈目标点位置,使用PID控制算法控制电机输出。同时通过磁编码反馈防止步进电机丢步,实现位置闭环控制,实验结果表明,系统追踪精度高,实时性好。

基于TM4C123的信号失真度测量系统的研究

失真度是表征一个信号偏离正弦信号的程度。本文采用基于快速傅里叶变换(FFT)的频域方法,研究了一种以TM4C123GH6PM高性能芯片为控制核心的信号失真度测量装置,利用TM4C123GH6PM丰富的外设资源,同时结合外围电路(信号调理电路及频率测量电路),实现周期信号失真度的测试,并显示被测信号的基波频率以及失真度。实验测试表明,该方案可以便捷、可靠地实现失真度的测量,对失真信号进行数值模拟得到的失真度绝对误差小于2%。

基于TM4C123G微处理器的宽量程全自动电容测量仪设计

为提高电容测量范围和精度,设计了一种电路简单、成本低廉的宽量程全自动电容测量仪。该智能系统是以一款低成本却赋予极强扩展性的ARM微处理器TM4C123G的LaunchPad开发板为核心,由液晶、ICM7555等器件组成。通过微处理器测量电容对应振荡电路所产生的信号频率或周期来实现从1pF^1 000μF高达9个数量级范围的电容参数的高精度自动测量。它可以很方便的帮助人们测量出电容值,操作简单、测量结果准确可靠,相对误差小于2%,一次测量时间不超过100ms。

基于TM4C123系列单片机的频率测量系统设计

随着电子技术的不断发展,对精确的频率测量提出了越来越高的要求。TM4C123系列单片机是由ARM公司推出的基于ARMv7架构的高性能、低功耗32位处理器,具有高效的信号处理及浮点运算功能。设计基于TM4C123单片机的频率测量系统,通过周期性矩形脉冲产生的上升沿或下降沿中断来捕获相关的频率信息。具有结构简单、测量精度高、系统成本低等优点。

基于TM4C123G的金属微颗粒探测系统研究与实现

本文介绍了一种使用TM4C123G微处理器作为主控制器,采用新型平衡线圈为传感器探头,实现检测金属微颗粒异物并报警的系统设计方案。该方案由正弦信号发生电路、差分信号处理电路、处理器电路、系统供电电路四部分构成。经过实物测试,该系统工作稳定、反应灵敏,是一套可靠的金属微颗粒检测报警装置。

TM4C123GH6PM的旋转热管温度遥测系统设计

针对传统旋转热管温度测量系统存在信号干扰的问题,以低功耗、高性能的ARM芯片TM4C123GH6PM为硬件核心,结合多路K型热电偶测温节点及无线串口通信模块设计了实时温度遥测系统。基于LabVIEW开发监测界面,实现了对信号的显示、存储与回放等功能。实验结果表明,该系统有效避免了信号干扰,成本低,易于操作且可扩展性强,具有较高的工程应用价值。

基于单片机的三相AC-DC变换系统

针对传统电源稳定性差、输出效率低,以TIM4C123G单片机为控制核心,结合双闭环PFC算法,制作了三相AC-DC变换系统。电压、电流检测模块将采集到的信息送入TIM4C123G单片机。TIM4C123G单片机控制三相六开关整流桥的通断,将28V三相电压由交流转为直流,通过DC-DC升降压模块调整直流输出电压为36V。经测试,系统稳定性更强,输出效率更高,运行效果良好。

基于Cortex-M4内核的μCOS-Ⅱ移植

针对TI公司新推出的基于Cortex-M4内核的TM4C123G高性能低功耗芯片,详细介绍了嵌入式开源实时操作系统μCOS-Ⅱ在芯片上的移植方法。根据移植的需求,首先介绍了芯片的一些基本功能以及相关的软件开发环境,然后结合芯片的固有特性以及μCOS-Ⅱ移植的需求,使用C语言和汇编语言修改了相关的源文件,并详细阐述了修改的原因。

基于ARM单片机的高精度电子秤设计与实现

该系统是以TI公司的32位ARM单片机TM4C123GH6PZ为核心控制器,实现了一种基于ARM单片机的高精度电子秤设计。电阻应变片采用差动全桥连接方式,该电子秤称重范围在0.2g至1000g;被称物体质量低于200g时,误差低于0.2g;称重物体高于200g时,误差低于0.4g。该系统具有设置单价、金额及金额累加累减、去皮、支持多项付款方式、温度时间实时显示等功能,系统具有精确度高、称重范围广、灵敏度高、性能稳定等特点。

基于Tiva C系列处理器的四旋翼飞行控制系统设计

本文主要对四旋翼飞行控制系统进行了研究,设计了一款基于德州仪器Tiva C系列处理器的四旋翼飞行控制系统,该系统以TM4C123G微处理器为核心,九轴传感器MPU9250和气压传感器BMP280等作为姿态检测部分,包括处理器模块、姿态检测模块和电机驱动模块、电源模块等,采用四元数互补滤波算法作为姿态解算算法,以PWM控制的方式实现对飞行器的控制。

一种高精度开关电源模块并联供电系统的研究

基于开关电源并联技术在大功率分布式电源中发挥的重要作用,设计并制作了一种以ARM微处理器TM4C123G为控制核心的高精度开关电源模块并联供电系统。本系统利用两个相同的同步Buck降压模块并联,对输出端的电压和两路Buck降压模块输出电流进行AD采样,TM4C123G将采样得到的数据进行双环PID调节,利用均流算法,输出可变的PWM波驱动Buck降压模块,实现两路Buck电流以任意比例输出且保持输出电压稳定。经测试,该系统两路设定比例分配的输出电流相对误差在0.1%之内,输出的电压稳定在0.6%的相对误差内波动,在额定功率时效率可高达90%。实验结果表明,该系统精度高、稳定性好、效率高,满足使用要求。

基于嵌入式的高精度简易电子秤的研制

为研制一种具有物体称重、键盘输入、价格计算、显示、指示等功能的高精度简易电子秤,以TI公司32位单片机TM4C123GXL作为嵌入式主控核心。利用电阻应变式称重传感器的全桥式称重原理,及通过受力改变内部应变片的阻值使电路的输出电压与传感器所受压力成线性关系,建立相应数学模型。对传感器所测得的电压值进行模数转换,并将此转换数值与具体重量相对应,再把最终数值通过TFT彩屏实时显示。称重传感器在受压时形变量小从而使得输出电压信号微弱。故采用运放连接成差分放大电路,将其微弱信号进行放大处理再通过ADC将此模拟量转化为数字量,再输送给单片机。结果表明:该电子秤具有精度高、工作稳定等优点,实现了物重快速检测功能。

基于MAX038的简易小电容测试仪设计

设计了一种基于MAX038函数信号发生器的小电容测试仪,其原理是将函数发生器的外接电容看作被测电容而产生相应的频率信号输出,选用TM4C123GH6PM微控制器实现等精度测量频率值,然后计算出被测电容值。为了提高准确度,采用最小二乘法分段拟合曲线,同时与准确度较高的LCR表进行分段比对测试,实现自动修正并显示测量结果。该测试仪测量范围为10 p F^1μF的小电容。测试结果表明,该测试仪具有运行稳定,测量快速的特点,准确度可达1级。

ARM和NuttX的多旋翼飞行器飞行控制系统设计

针对多旋翼飞行器在特种任务需求复杂作业中的稳定、安全和可靠性问题,提出一种基于ARM和NuttX的无人飞行器飞行控制系统。该系统采用基于Cotex-M4内核的低功耗和高性能TM4C123GH6PZ芯片作为主控单元,并结合双冗余惯性测量传感单元完成高可靠硬件电路设计;并以四轴八旋翼无人机为载体,完成了系统功能和性能的飞行试验验证。试验结果表明,该系统不仅能满足飞行控制的稳定性和可靠性需求,而且可扩展性好,软件算法的运行资源充足。

海缆生产数据采集系统的集中器设计与实现

针对目前在海缆生产线上数据采集系统中出现的数据传输不稳定、易受干扰等问题,设计一款基于嵌入式以太网通信的集中器。以TM4C123为主控芯片,配置ENC28J60以太网控制器、APC250无线数据传输模块和TFTLCD液晶显示模块等,在搭建系统硬件平台的基础上完成各部分的软件设计。海缆生产线现场测试结果表明,该集中器具有数据传输抗干扰和智能远程监控等特点,具有广阔应用前景。

基于光流传感器的四旋翼飞行器设计

采用Texas Instruments公司的TM4C123GH6PM单片机作为四旋翼飞行控制系统和光流数据处理的核心单元,将九轴传感器MPU9250的陀螺仪、加速度计和磁力计经姿态解算后的角度数据作为飞行控制系统的飞行姿态反馈,超声波传感器所测量的高度数据作为飞行高度反馈,优象光流传感器所输出的位置数据作为位置反馈,设计了一款新型四旋翼飞行器.实验结果表明,该四旋翼飞行器自主导航系统可以实现室内自稳、定高和定点飞行功能.

基于ZigBee的高空垃圾处理机器人设计

为解决高空垃圾处理问题,实现由人工捡拾到自动处理的智能化转变,设计了一款高空垃圾处理机器人。该机器人以四旋翼飞行器为搭载平台,由智能捡拾装置、垃圾存储装置、图像识别装置、太阳能电池板和动力电源供电装置、无线通信等模块组装而成,主要实现智能捡拾、远程控制和无线传输功能。系统通过OpenMV摄像头模块对目标垃圾进行智能识别,通过图像处理获得位置坐标。以TM4C123GH6PM为主控,设计闭环比例积分微分(PID)控制回路进行运动控制,实现智能捡拾。同时,组建ZigBee无线网络,以实现远程数据传输及通信。利用ZigBee终端节点,将多台终端机器人联合组网,实现多机控制。与其他机器人相比,该机器人将ZigBee技术与物联网技术应用到高空作业中,创新了多机工作模式,克服了目前高空垃圾处理机器人覆盖面小、功耗高、实时性差等问题,有利于实现高空作业的智能一体化。

一种四旋翼无人机自主探测跟踪系统的研究

基于四旋翼无人机的便捷与可控等特点,本文设计并实现了一种可自主探测跟踪的四旋翼无人机系统。该系统采用tm4c123gh6pm作为飞行控制的主控芯片。对九轴运动处理传感器MPU9250的数据进行了姿态融合和计算。将脉冲宽度调制(pwm)波形输出和电气调节相结合,控制飞机的稳定飞行,实现姿态稳定。利用激光传感器与气压计互补融合检测飞行器和地面的相对高度,实现高度控制。利用光学流量传感器获取飞机和地面的相对速度,实现位置控制。使用OpenMV进行图像处理,与控制系统通讯,达到自主探测跟踪控制的要求。

室内四旋翼飞行器的平面图形飞行控制设计

基于激光测距的平面图形飞行控制设计,以TM4C123G微处理器作为主控芯片,采用MPU6050、AK8975等测量元件获取飞行器的飞行状态,通过激光雷达确认飞行器在室内的平面坐标。微处理器将得到的各传感器数据运用串级PID控制算法对数据进行处理,改变PWM占空比并控制电调驱动无刷电机,使飞行器平稳飞行并绘制图形。测试中,飞行器与上位机之间通过蓝牙无线通信,采用匿名上位机显示飞行器x、y轴向的距离波形以及整定PID参数。实验表明,飞行器可以按照预定的轨迹飞行并完成图形飞行控制任务,误差为±5cm。