基于SX1212的刚体转动惯量无线数传系统

采用TI公司的低功耗单片机MSP430F149作为MCU,通过SPI接口对SX1212进行参量配置和收发控制,利用串行通讯方式接收转动惯量实验仪的实验数据.     

基于模糊PID控制的InGaAs光电探测器的温控系统

InGaAs光电探测器性能的好坏与环境温度的变化密切相关,为了使探测器能有良好的工作特性,其工作环境温度必须具有高稳定度。温度控制系统以MSP430F149为控制核心,使用参数自整定的模糊PID控制算法,以脉宽调制的方式驱动半导体制冷器工作,实现对光电探测器的高精度温度控制。并对模糊PID控制的控制效果进行了SIMULINK仿真,最后在InGaAs光电探测器上进行了温度控制的实验。实验结果表明设计的温度控制系统可以达到±0.02℃的高精度控制,完全符合实际应用需要。     

基于语义网络的列车无线烟雾报警系统的设计与实现

当前的列车无线烟雾报警系统无法对多变环境下的烟雾复杂信息特征进行准确地描述与提取,列车无线烟雾报警系统报警精度较低;设计并实现了一种基于语义网络的列车无线烟雾报警系统,采用语义网络作为综合信息描述烟雾属性之间的内部联系,将ARMS3C2440当成主控芯片,语义网络节点当成数据交换模块,总体列车无线烟雾报警系统中ZigBee无线模块同语义网络相融合,采用可伸缩语义网络距离准确描述烟雾浓度信息特征阀值,进行报警,提高了报警的准确率与及时性;验设置烟雾流速为1.0 g/s,浓度是2 g/s,设置烟雾浓度报警阀值小于或等于25%火灾下限,而总体气体中烟雾火灾下限是5%,因此设置烟雾气体报警高限是1%;真实验结果说明,该种语义网络的列车无线烟雾报警系统能够准确分析列车中烟雾特征,对异常烟雾进行及时准确地报警,相比传统报警系统,报警精确度提高了42%左右,报警时间降低2~3 s,具有很强的应用前景。     

基于MSP430的直线导轨定位装置的设计与实现

直线导轨是数控技术的重要组成部件,它的精确程度非常重要。以MSP430单片机为核心,设计了一个直线导轨精确定位装置。此装置采用两相四线的ST57型步进电机和60CM的螺纹丝杆组成一个直线导轨组,选用M7128驱动器驱动步进电机,使用PWM波精确定位算法程序精确控制电机转速。MSP430的IO端口控制步进电机的正反转,使得步进电机带动螺纹丝杆转动,让滚动丝杠上的物体往复移动,并在电脑上显示当前位移值。试验证明,其定位精度为0.01cm,具有较高的可靠性和准确性,低成本,稳定性好。     

基于时差法的超声波测速向仪设计与实现

介绍了超声波时差法风速测量的基本原理,以及基于MSP430微控制器和MAG3110的风速风向测量系统的实现方法。给出了以MSP430芯片为核心的硬件设计的总体框架图。详细地阐述了各个外围接口电路的设计,以及超声波风速风向测量的软件设计。系统具有结构简单、精度高、功耗低和扩展方便等特点,能够满足大学物理实验教学的风况信息测量。     

非接触式汽轮机速度检测系统的设计

针对目前发电厂汽轮机速度检测需额外安装测速装置的问题,提出了一种基于光纤漫反射的速度检测新方法,并设计了非接触式汽轮机速度检测系统;系统以汽轮机轴钉作为光纤漫反射传感器采样点,利用MSP430F149对所采集的脉冲信号通过变M/T测速算法还原,然后依次完成速度显示、D/A转换和V/I转换,最后将还原的信号远距离传输至DCS集散控制系统;经工业现场调试,本设计方案可行、稳定,具有一定的实用性和推广性。     

基于MSP430F169和CPLD的综合报警平台设计

介绍了基于MSP430F169 混合数字信号处理器和EPM1270T144C5N 复杂可编程逻辑器件(CPLD) 而设计的综合报警平台系统。MSP430F169 混合信号处理器具有超低功耗、处理能力强、系统工作稳定等优点。EPM1270T144C5N 是一种具有144 只管脚的复杂可编程逻辑数字器件,可以实现同时对多个不同的设备报警信息采集与处理。该综合报警平台对HIRFL-CSR 上运行的各个分散的监测报警系统所产生的报警信息进行综合收集处理与报警,主要是先根据现有已上传到监测报警系统服务器中的原始数据进行条件判断,服务器根据判断结果发送相应的指令,MSP430 利用UART功能和网络协议转换器配合接收;然后MSP430把接收到的指令数据解析后送到CPLD 数据端口,由CPLD 控制连接的报警器,实现报警功能;也可利用CPLD 多管脚的优势,控制其他的现场设备。MSP430F169 内部的12 位ADC和DAC 模块可实现对现场设备的模拟信号的给定和回读。系统客户端的软件采用Microsoft Visual C++ 6.0 设计。该综合报警平台具有结构简单、响应速度快、稳定性好等优点,可实现单板对多种不同设备的控制与监测。A system of a comprehensive alarming platform based on MSP430F169 (a mixed signal microcontroller) and EPM1270T144C5N(a complex programmable logic device -CPLD) has been introduced in this paper. The system has the advantages of ultra-low power consumption, powerful processing ability and operating stably by using the MSP430F169. Meanwhile the EPM1270T144C5N is one of the complex programmable logic device which has 144 pins, and it was controlled by MSP430 to output or input the digital signals. The control system is charge for responding the alarming information from the scattered monitoring system which has running on the HIRFL-CSR. The duty of this system is to receive the commands which have been analyzed by server. The12-bit ADC and DAC module in the MSP430F169 can also read back the voltage of device or set the voltage to the specific device. The system’s client software is designed in the Microsoft Visual C++ 6.0 environment. The system has the advantage of a simple structure, fast response, good stability, and is able to monitor different running systems and devices in real time on one board.     

基于MSP430单片机的自动灌溉演示装置

介绍了基于MSP430F149单片机的自动灌溉演示系统的软硬件设计.该系统通过单片机控制温湿度传感器和光强传感器,实现对环境相对湿度、温度、光强实时采集与处理,演示自动灌溉植物.     

基于GPS的XP系统下海量图像多机同步采集方法研究

根据惯性导航系统的测试需求,利用RAID等先进技术,构建了一套图像采集存储系统,解决了多摄像机同步工作、大分辨率图像的高速采集和海量数据实时存储的问题。为了解决多设备之间的数据对齐问题,利用GPS秒脉冲和绝对时标以GPS系统实时时钟为基础,并对Windows系统进行高精度定时产生摄像机的外触发信号,实现了不同设备之间的实时数据采集、对齐。试验表明:该测试系统的配置灵活,同步精度高,具有较好的推广使用价值。     

可穿戴式无线脉搏监测系统前端设计

针对中老年人慢性心血管疾病在预防和救助中存在的问题,结合PVDF压电薄膜传感器、GPS、GPRS技术和MSP430单片机,设计了一种低功耗可穿戴式远程脉搏监测系统;介绍了系统的结构功能、硬件设计以及无线通信方式,并针对脉搏信号的实际特征与干扰情况,综合考虑系统对功耗和体积的要求,提出了相应的硬件解决方案;实验结果表明,该监测系统抗干扰能力强,能够准确地获取完整的脉搏波形,具有较好的应用前景。     

广播式自动相关监视设备系统设计

随着多旋翼无人机日益广泛的应用,其监视能力的薄弱也日渐显露,增强其自主监视能力是实现无机自动化的重要手段,为此,设计了一套基于MSP430F4152的小型广播式自动相关监视设备,可使多旋翼无人机具有自主监视能力。首先,基于现有的广播式自动相关监视技术,对嵌入式系统进行优化设计,然后,设计了以MSP430F4152微控制器为主控芯片的硬件部分,通过ATGM331C模块获取位置信息与时间同步信号,并利用nRF24L01 模块进行无线数据传输,最终在J204A显示屏上显示本机信息与远程数据。软件部分针对电池驱动的硬件做了优化设计,参考UAT数据链设计了本系统的工作时序,利用Asterix Category 021协议设计了本系统的报文格式,最后对文中方法进行实验测试,结果表明了文中系统能实现主监视,是一种可行的方法。     

一种新型数字电感传感器的设计及应用

传统电感测量中由于检测装置结构复杂、采用模拟接口,抗干扰能力差,精度不高等,针对这些缺点,设计了一种低功耗的电感感测装置,采用TI最新推出世界首款电感到数字转换器LDC1000做为探头,通过SPI接口与MSP430G2553实现高速数据采集,使得装置功耗降低,体积减小,数据处理方便快捷。实验证明：该装置能够在恶劣的环境中大大提高可靠性,实现高灵敏度、高速数据处理且运算量小,可应用在灰尘、污垢、油和潮湿等恶劣环境中。     

大气气溶胶消光系数检测系统设计

利用半导体激光器照射大气气溶胶试样后光强衰减得到大气气溶胶消光系数。光束经过气溶胶后检测透射方向的光强值,经光电转换、信号调理、AD采样后根据朗伯比尔定理计算气溶胶消光系数。采用双通道测量气溶胶消光系数的方法,减小了由于半导体激光器光强不稳定和大气分子对测量结果的影响。对设计的系统以不同浓度的气溶胶进行了检测,其线性度良好,相对误差小于4%。所设计的大气气溶胶检测装置体积小、操作简单、探测速度快,对监测大气污染和能见度等有一定的应用价值。     

分布式无线智能LED光照度调控系统

针对现代智能楼宇与基于物联网技术的LED光源调控应用需求,设计了一套分布式无线智能LED光照度调控系统。系统采用上下位机结构,以MSP430微处理器为分布式控制终端的主控单片机,根据控制终端内部预制的LED开启时间段和预期光照度参数,进行基于光照度反馈的分布式LED光源亮度PWM闭环调控,并通过无线通讯方式实现上位机对分布式多点LED调光控制终端的开关控制、预制参数调整和光照度状态监测。通过测试实验验证了系统设计的正确有效性。     

激光导引星自适应光学系统对大气湍流低阶像差校正效果分析

 在对大气湍流相位扰动进行Zernike多项式展开的基础上,通过对信标和目标光的Zernike系数相关因子的推导, 得到了实际自适应光学系统（系统存在时间滞后和有限的空间分辨率）对相位扰动各阶像差的校正残差公式。同时结合实际,对瑞利导星以及钠导星自适应光学系统补偿大气湍流各阶像差的能力进行了计算和分析,为实际自适应光学系统的设计提供了理论参考。