基于飞思卡尔Kinetis60与AD9850的通信电缆衰减特性检测系统设计

以飞思卡尔Kinetis60与AD9850为基础构建了通信电缆衰减特性检测系统,设计了主控模块、AD9850与Kinetis60接口、低通滤波器、信号放大电路以及软件程序等,实现了AD9850芯片产生扫频信号或正弦信号和Kinetis60采集回波信号的功能.最后对所设计的系统进行测试,测试结果表明检测系统实测数据与预期测线的一致性良好,可以为通信电缆生产和维护工作提供参考.

基于ARM Cortex-M4的MQX中断机制分析与中断程序框架设计

中断机制是决定RTOS实时性指标的核心机制。MQX是一个由Freescale维护、源代码公开、支持多任务的抢占式的RTOS,将会广泛用于ARM Cortex-M微处理器的应用中。MQX的中断机制具有实时响应、动态管理的特点。以ARM Cortex M4Kinetis微控制器为蓝本,深入分析了MQX的中断顶半部和底半部的运行机理,提出了MQX的中断实时特性的评估算法,明确了程序时间的可控性。在此基础上,根据嵌入式软件工程的基本原理,不拘泥于传统程序结构设计方法,提出了一种MQX下中断程序框架及编程要素分布的基本原则,从而较好地满足了程序可复用性及可移植性要求。

基于风力摆的综合实训平台

运用拉格朗日动力学定理,建立风力摆摆杆在状态空间的精确运动模型,进行控制系统仿真,改变状态反馈控制器参数,得到理想的控制策略。在此基础上,进行风力摆系统的硬件设计与搭建。选用飞思卡尔公司的Kinetis 60作为主控制器,并采用MPU6050传感器测量摆杆位置和角速度,依照建模仿真得到的控制策略对实际系统进行控制,实现了风自主起摆、设定距离画线、可控角度摆动、自主归位、画圆及抗扰动等一系列功能。通过基于风力摆的综合实训平台系统的完整搭建,学生的综合能力与素质得到很大锻炼与提高。

在CodeWarrior编译环境下运行μC/OS-Ⅲ

μC/OS-Ⅱ是面向8/16位及低端32位单片机应用的RTOS,而新近推出的μC/OS-Ⅲ则面向高性能32位单片机,如ARM Cortex等。以Cortex-M4为内核的Kinetis系列单片机,不仅用于全国大学生飞思卡尔杯智能车竞赛,也用于诸多大学的嵌入式系统教学,官方提供的开发环境是CodeWarrior。本文介绍如何利用CodeWarrior开发环境,将μC/OS-Ⅲ在Kinetis单片机上运行起来,以便将μC/OS-Ⅲ引入教学、科研与应用。

基于MAX17830的矿用电池电源管理系统设计

为了满足井下复杂的运行环境及井下避难硐室对电池电源运行稳定、安全可靠、大电流输出等关键要求,结合MAX17830芯片的特点,提出一种全新的电池电源管理系统构架和硬件解决方案。系统以MAX17830为核心,采用飞思卡尔的Kinets系列中的k10处理器,集成了μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统,以高灵活性和高可靠性的方式提供了一套电池电源管理方案,具有电池管理所需要的数据采集、状态监控、安全管理、均衡管理和通信等各种功能。

Cortex-M4核Kinetis平台的电容式触摸键盘设计

针对传统机械式按键的不足,采用飞思卡尔Kinetis平台K60系列MCU,设计了一种电容式触摸键盘。阐述了电容式感应触摸原理,介绍了K60系列MCU的内部TSI模块工作机制,给出了简化的接口设计和键盘PCB布局方法,最后详细地分析了TSI模块软件驱动设计流程。

基于图像的智能循迹小车设计

设计一种智能循迹小车,采用Kinetis60单片机作为主处理器,利用OV7620摄像头获取轨迹图像信息,通过HSI双自适应阈值分割法处理轨迹图像,经游程编码技术得到轨迹的中心坐标信息,获取引导线。然后利用获取的信息,结合增量式PID算法实现对舵机和电机的灵活控制,从而让智能小车循迹行驶。

基于飞思卡尔Kinetis60和AD9850的通信电缆衰减特性检测系统的设计

为了检测和验证通信电缆的电气性能,衰减特性是被检测的一个非常重要的指标。设计的通信电缆衰减特性检测系统选择飞思卡尔Kinetis60作为主控制芯片,利用DDS芯片AD9850产生单频正弦信号或扫频信号,经过滤波放大加载至电缆,之后主控制芯片对电缆末端回波信号进行采集并进行频谱分析,且通过一定的程序算法实现对通信电缆的衰减特性检测。系统在音频范围(20 Hz^22 kHz)内,能够实现电缆衰减特性的检测。

基于Kinetis K60的探测预警机器人的设计

针对矿井、洞穴等特殊场景的探测问题,设计了一款能够在复杂环境下进行探测并能够及时预警的机器人。该机器人以Kinetis60为核心处理器,使用多种传感器作为数据采集终端,采集周围环境信息,并根据相应阈值设置做出预警提示,采用ZigBee无线传感器技术进行数据传输和记录,同时采用三角步态算法,以保证探测过程中机器人的稳定,使得探索过程更加智能高效。实验结果表明,该设计能够完成周围环境信息采集,并针对危险情况做出预警提示,从而为地下工作人员提供一定的参考和保障,具有一定的工程意义及现实作用。

Kinetis微控制器eDMA和I^2S的音频接口设计

本文给出基于Kinetis MK60N512微控制器和16位/24位音频数模转换器MAX5556的立体声音频接口设计。MK60N512由I2S总线向MAX5556传输音频数据,输出音频信号经有源滤波器进行滤波,保证音频质量的同时提高其带负载能力。由MK60N512内部高性能可编程的增强型DMA向I2S模块传送音频数据,减轻微控制器内核的负担。

基于线性CCD的寻线智能车设计

本设计以第八届"飞思卡尔"杯全国大学生智能车竞赛为背景,提出了一种根据线性CCD采集图像引导直立小车循迹行驶的方案。本文介绍了这一方案的基本思想,所依据的物理原理,并重点介绍在双速度控制算法下对转向及障碍问题的优化处理,并根据方案实际制作了小车。实践证明该方案是可行的,并且效果较好。

Kinetis平台FlexBus总线扩展的存储空间系统设计

针对嵌入式微控制器内部自带RAM资源的不足,本文介绍了一种扩展外部SRAM数据存储空间的设计方案。系统采用飞思卡尔Kinetis平台的K60系列MCU,外部SRAM选择ISSI公司的IS61WV102416BLL高速CMOS存储芯片。并自行设计了一款低成本的高速反相器,通过Kinetis平台自带的FlexBus总线模块实现外部SRAM数据存储空间的内存映射,满足了一般高端嵌入式产品需求。

ARM Cortex-M0/M0+单片机的指针变量替换方法

32位ARM Cortex-M0/M0+内核定位于"全面替代"各类8/16位微控制器(MCU)内核,其硬件设计支持使用16位短指针变量。目前主流的ARM编译器仅使用32位长指针变量,这对于资源有限的MCU来说十分浪费。为了优化指针变量的使用方式、节约RAM资源,本文给出一种替换长指针的方法,并以运行μC/OS-Ⅱ为例,说明替换效果。

Kinetis系列MCU的保密和保护特性剖析

为应对安全攻击,Kinetis系列MCU提供了保密和Flash保护特性、UID特性等很多机制,但这些机制较为复杂且必须深度掌握,才能满足应用的安全设计要求。针对这一问题,文章对其保密和保护特性进行了深入研究,从工作机理、应用场合、配置方法、注意事项等多方面进行了分析和比对,为灵活应用这些机制奠定了基础。

基于K60芯片的双电磁车追逐运动的设计

本文详细阐述了基于电磁传感器的自导航循迹小车的设计制作过程以及双车追逐运动的算法。控制芯片采用飞思卡尔半导体公司的32位微控制器Kinetis K60,通过10m H电感检测赛道导线激发20khz电磁波引导小车行驶,使用编码器采集小车的速度信息,通过鸳鸯超声波进行两车之间的通信,设计了一个准确灵活的智能循迹的系统。

基于Freescale Kinetis EA系列MCU的CAN Bootloader设计

为了帮助用户对Freescale Kinetis EA系列汽车级MCU的开发和应用,以在汽车上运用广泛的CAN总线作为通讯协议,提出了基于Freescale Kinetis EA系列MCU的CAN Bootloader的实现方法,并对其进行了设计。最后通过实验,验证了所设计的Bootloader可以实现用户程序的引导启动和固件更新的功能。

Crystallization Behavior of Copolymer Poly(ethylene terephth-alate/isophthalate)(IPET)

The non-isothermal crystallization kinetics, isothermal crystallization and the morphology of crystals of the copolymer poly (ethylene terephthalate/ isophthalate )(IPET) were studied by DSC and polarized-light microscopy in this paper. DSC results indicate that the glass transition temperature Tg of IPET is slightly lower than that of poly(ethylene terephthalate) (PET), but the melting temperature Tm and the crystallization temperature Tc of PET and IPET have much difference.The difference of Tc between PET and IPET2 is about 7℃, and the difference of Tm between PET and IPET2 is about 16℃. From the kinetics analysis of the crystallization, the crystallization mechanism of all samples is of three-dimension spherulitic growth from instantaneous nuclei and the incorporation of isophthalate (IPA) decreases the crystallization rate of IPET greatly. The isothermal results indicate that the morphologies of PET and IPET crystals are all spherulite, which is in conformity to the results of nonisothermal dynamic crystallization. At the same time,the spherulite of IPET grows slower and has longer incubation time than the spherulite of PET under the same crystallization condition.

基于AY-LDC1000的金属物体探测器

本系统基于TI公司的芯片AY-LDC1000,利用ARM R Cortex TM-M4微控制器,与导轨相结合,完成一个可自主移动的金属物体探测定位器,可探测置于玻璃板下的物体并给出定位指示,探测硬币等金属物体时,定位误差在5mm以内。

智能餐馆一体化系统设计

随着自动化技术的发展,为解决餐馆服务繁重的问题,提升餐馆的智能化,设计了一种智能餐馆系统。该系统包括智能点餐和自动送餐功能。智能点餐功能由语音模块和薄膜晶体管(TFT)显示屏组成,用以实现点餐、提醒、显示菜单的功能。自动送餐功能以KinetisK60为主控核心。通过OpenMV摄像头模块采集餐盘信息,使用模板匹配的方法对比信息,将信息通过串口传递给主控芯片。经KinetisK60处理后,对传送带的减速电机进行控制,同时控制机械臂上不同步进电机的动作,从而实现将餐盘送到指定的位置。该系统实现了自助点餐、自助分配餐位、自动配送餐食的功能,并设计有反馈部分,可通过顾客选择的菜品进行喜好与健康数据分析。该设计取代了大量的人工作业,实现了餐馆的自动一体化,提高了餐馆的服务能力及工作效率。

基于K60单片机的货物配送智能小车的设计

本文研究的是基于摄像头的自动送货小车,它可以自己采集道路上的信息,判断道路上的情况,从而进行转弯,停车,卸货的功能。它是一种由主控芯片(Kinetis60)控制摄像头二值化采集道路信息,单片机处理信息,输出各种处理信息,各个模块分工合作,借助位置式PID^([1])算法精准的控制舵机,采用双MOS管驱动电机,最终控制小车完成指定功能。