单片机在设计性物理实验中的应用

在设计性物理实验中引入单片机技术 ,使学生了解怎样实现测量数字化与自动化 ,初步掌握信号放大、数据采集、编程等基本方法     

基于单片机的课室人数智能监测与自助查询系统研究

研究了一种应用于课室在座人数实时监测的分布式自动化系统。该系统通过在课室安装一个以STC89C52单片机和YL-62红外线传感器为核心的人数进出信息反馈和处理模块,进行编码后经过CC1101无线数据发射模块将信息发送至连接PC机串口终端的接收模块,利用PC机进行解码和运算处理并最终显示在VB程序界面,从而达到远程监测与查询课室人数的目的。该系统结构简单,成本低廉,性能可靠,具有较大的应用前景。     

基于FIFO电路的高速大数据采集系统的设计与实现

进入21世纪之后,计算机信息技术得到了快速发展,同时不同领域产生的数据信息也越来越庞大,这样对于数据信息的采集和处理速度变得更重要,从而促生了嵌入式系统的发展;为了实现数据的高速采集,需要掌握以下几个方面的内容:串口总线的使用方法、不同数据的传递接受和保存处理、应用程序的驱动问题,只有这样才能实现数据高效、连续、大量采集处理;研究的数据采集系统是基于FIFO的单片机控制原理,利用AD转换器、5510单片机以及F1F0串口总线等设备设计完成的一套数据采集系统。     

单片机串口通信在物理实验仪器联机控制中的应用

阐述了通过单片机串口与计算机串口通信的方式,实现计算机对物理实验仪器的控制和数据采集的方法,详细说明了单片机串口通信的软硬件设计,并以具体实验为例做了进一步分析。     

单片机在"利用霍尔效应测磁场"实验中的应用

介绍了霍尔元件测磁场实验中的一种软件温度补偿方法,它利用单片机的强大软件功能,原理简单,成本低,精度高,取得了理想的测量和控制效果．     

基于FPGA和霍尔效应的高精度数字式角度测量系统

转轴的角度是旋转机械工作时的一项重要参数,由此提出了一种新的高精度数字式角度测量系统,主要包括霍尔传感器、信号处理模块和数据处理模块,其中霍尔传感器将角度信号转化成两路具有相位差的电信号;信号处理模块将两路电信号经过整形后,采用高频脉冲插值计数的方法,获取两路电信号相位差内和周期内的脉冲总数;数据处理模块最终将脉冲数转化成角度值,并显示出来;通过实验验证,表明该数字式角度测量系统具有较高的测量精度,可达0.01°,并对实验结果进行了分析。     

用单片机对实验室恒温控制系统的设计

详细地叙述了用MCS-15单片机设计实验室恒温控制系统的硬件电路及软件实现,细致地介绍了设计构图,各功能模块的程序流程图以及程序清单．该装置控制温度范围广泛,可靠性强,灵敏度高,使用灵活．通过实验室研制安装使用,达到了设计者所设计的效果．     

基于单片机在热学实验中的测温系统设计

设计了一种可以应用到热学实验中的高精度测温系统,该系统以AT89S52为控制核心,利用数字化温度传感器DSl8B20实现温度测量,通过软件编程完成温度信息的计算处理及系统功能实现,并通过LED显示相应测量数据。     

Arduino在物理实验中的应用

将开源控制平台Arduino控制器融入实验,以A/D(模数)转换实验和三原色实验为例,详细的说明了Arduino控制器在物理实验中的具体应用.     

基于DSP的高功率TEACO_2激光器控制系统的高精度数据采集

针对基于DSP的高功率TEA CO2激光器控制系统直接利用DSP F2812内置A/D转换器(ADC)进行模拟量采样时存在转换误差较大,且模拟量易受电磁干扰等问题,从硬件和软件两个角度提出了校正DSP2812内置ADC的方法。硬件上采用硬件模拟滤波和隔离等手段对输入的模拟量进行处理;软件校正则通过将两路给定的参考电压值送入DSPF2812内置A/D转换器的两个转换通道,计算出ADC的偏置误差和增益误差,以此误差对其它通道A/D转换器进行校正。最后,实验分析了参考电压和A/D采样时钟频率对A/D转换精度的影响。结果表明,提出的方法能有效地提高A/D转换器的精度,A/D转换误差达到±3 LSB,特别是在对腔压值精度要求很高的0～12 000 Pa区段,A/D转换精度达±1 LSB,可以保证TEA CO2激光器的可靠运行。     

基于单片机的直流电动机的信号采集系统设计

装甲车辆起动过程中,直流电动机部分容易发生故障,传统的电机诊断方法都是定期制定维修计划,这种检修方式容易造成维修不足、维修过量以及盲目维修的问题,为了深入分析电动机故障发生时的参数信息的变化,构建一套能够采集电机运行参数的系统,对采集电枢电流和振动信号进行时频域分析,能够反映故障发生的特点;该系统以STM32103C8T6为主控芯片,设计了电流、振动信号采集电路,信号调理电路,对A/D转换模块、数据存储模块进行了编程实现,能够对直流电动机的电枢电流和振动信号进行实时采集,并将数据保存到上位机中进行后续的调用处理;通过测量对比直流电动机起动过程轴承部位发生不同故障时的电流和振动信号,利用MATLAB仿真实现时域内的信号显示,并在MATLAB平台中,编程实现了振动信号的时频域分析;仿真结果表明,该采集系统能够准确测量信号,具有成本低,体积小,精度高等优点,能够为故障特征提取提供较好的数据基础。     

基于DSP嵌入式数据采集与处理系统设计与实现

为了解决数据采集速度慢以及任务量大等问题,提出了一种基于DSP技术的嵌入式数据采集与处理系统方案;方案充分利用了DSP技术的运算能力强优点,从而实现了系统的快速运算以及有效控制;文章主要以系统的硬件设计和软件设计来对系统进行详细设计;在系统硬件设计部分,根据系统的需求以及DSP芯片的选型原则,系统选用了TI公司的32位定点DSP芯片—TMS320F2812,参数按照标准设置,并确定系统的总体设计方法,完成了控制 AD芯片的采集模块设计;在系统软件设计部分,主要是对外扩芯片的控制,其中包括了控制 AD采集时序以及DSP读写数据程序等。     

基于CPCI总线的雷达数据采集与控制系统显控软件设计

CPCI总线作为PCI总线的加固版本,目前已成为计算机上流行的高速外设接口总线。在工业自动化领域,进行数据采集和控制基本上也都是通过这一成熟技术来实现的。本文简要介绍该测量雷达和数据采集与控制系统的基本结构,以及CPCI总线标准,重点分析显控软件的功能需求,采用自顶向下的设计,并在VC环境下基于MFC架构利用多线程和双缓存技术以及多种ActiveX控件进行显控软件设计。实现了对测量雷达的控制以及对雷达回波的原始数据的实时存取和绘制。     

基于LabVIEW的便携式推力轴承数据采集系统设计

设计了基于LabVIEW的便携式推力轴承试验机测控系统,实现了对轴承系统推力瓦的温度、油膜厚度、电机转速等试验数据的实时采集,对实时数据显示界面的截屏以及对试验数据的分析、处理、记录和保存等功能,同时利用DataSocket技术实现不同计算机之间的数据共享。试验结果表明：基于LabVIEW的便携式轴承试验机测控系统具有运行稳定可靠、控制精度高、系统操作简单等特点。     

基于FPGA的视频采集及实时显示系统设计

针对现有的目标识别及跟踪系统项目,为了便于其调试以及后期对目标的位置信息进行监控,对图像采集及实时显示方面进行了研究,设计了基于FPGA的视频采集及显示系统,首先进行硬件选型并搭建硬件平台,对各模块进行分析,编写驱动程序,设计SDRAM控制器,改进了现有的乒乓操作,并使用FIFO完成跨时钟数据的交互,保证了数据流的连续性。实验结果表明使用该乒乓操作后,消除了两帧图像切换时由于时钟不同步带来的图像交错,能够稳定的完成视频采集及实时显示的功能。实践表明该系统能够满足采集存储的速度,达到实时采集并显示的目的,具有运行稳定、可扩展性好等特点。     

基于CPLD和单片机的多光谱数字相机下位机设计

介绍一种基于单片机和CPLD结合的多光谱CCD相机下位机系统的设计实现.利用CPLD扩展多光谱相机下位机的输出控制端口.分别用图形输入法和VHDL硬件编程语言作为CPLD的输入方式,使之成为一个多用途I/O端口扩展芯片,既简化了电路设计,减小了电路尺寸,降低了电路功耗,又便于修改配置,非常适合于多光谱遥感相机下位机系统应用.     

基于CAN总线的抬头显示系统研究

车载抬头显示系统是使驾驶员在不移动驾驶视线的情况下就能读取车辆重要信息的装置,它有助于提高驾驶员对信息的读取速度、降低驾驶疲劳、提高驾驶安全性。本文结合国内外学者的研究,针对已上市HUD显示内容格式、布置方式、辨识度、实时性等方面的问题,提出了用彩色符号、分区域、亮度可调、人机交互的显示设计原则。以问卷调查分析结果和信息的重要程度为依据,以CAN总线技术、微处理器控制技术为基础,设计了一套HUD显示系统。结果表明采用分区显示的方法辨识度高、对驾驶员视线影响较小,有助于提高信息的易读性;对显示实时性进行测试表明该装置实时性强,有效提高了驾驶安全性。     

多通道同步数据采集器设计

设计了一种基于CPLD的多通道同步数据采集存储系统,能够实现多通道同步数据采集和数据存储。系统设计采用多通道数据的同步实时采集、存储以及坏块检测技术。多通道同步数据采集模块能够同时采集多路相关信号并准确存储,便于后续数据分析计算。系统可满足多通道同步数据采集存储要求,且性能安全可靠。     

基于FPGA高速数据采集与存储系统的设计

对高速数据采集系统进行了研究,基于其采集速率的问题,提出了一种基于FPGA的高速数据采集系统。利用FPGA实现对12bit的A/D转换器ADC12D800的控制,使用其1.6Gsps双沿采样工作模式完成对400MHz以下高频信号的数据采集。通过设计数据存储方式来降低数据传输速率,使数据经USB传至PC机来实现高频信号地实时采集与存储。实验结果表明它可以实时、高效地完成数据采集,可以应用到雷达、通信、电子对抗等领域。