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单片机的数控直流稳压电源的设计

随着现代电力电子技术的不断发展,大量高精度电子设备出现,这些设备的稳定运行都离不开高品质直流稳压电源的支持。基于MSP430单片机设计并实现了一款数控直流稳压电源,该电源由单片机控制电路、稳压输出电路、液晶显示电路、辅助电源电路等组成。可通过按键实现输出电压的预置,并通过液晶显示,输出电压在0V～20V之间可调,通过“+”“-”两键操作,电压最小步进值为0.1V,可根据实际需求设置输出电压值。该电源带负载能力强,具有过流过压保护功能,并且具有精度高、稳定性好,线路简单等特点     

太阳能自动微灌演示系统

针对节水灌溉的现状,自制了太阳能自动微灌演示实验系统,以太阳能为动力,通过单片机控制,根据植物需求模拟自动灌溉.该系统在教学中使用,可增强学生综合实验能力.     

基于MSP430F149的激光光斑自动测量实验设计与实现

设计了刀口法激光光斑自动测量系统,采用MSP430F149单片机控制步进电机带动刀口自动扫描,同步采集光电探测器信号并传入控制计算机,利用LabVIEW语言开发"人机交互界面",借助Matlab Script节点对数据进行分析得到光斑尺寸参量,实现了激光光斑尺寸的实时测量显示和程序化处理.     

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。     

基于光敏电阻的太阳能板光源自动跟踪演示装置

从大学物理传感器类实验出发,以光敏电阻的应用为例,设计研究光敏电阻在亮光和暗光下的特性实验,利用光敏电阻模拟控制路灯“晚上亮灯、白天不亮”的效果,并制作了太阳能板光源自动跟踪演示装置．在太阳能板4个方位对称地安装光敏电阻,并置于二维转动云台上,实现在手动模式下,通过按键调节太阳能板转动;在自动模式且弱光环境下,自动跟踪手机点光源位置变化．     

海底云台自动清洁系统的设计

针对海底观测网中摄像机防护罩易受污染问题,设计了一套以控制器MSP430为核心,配以电机驱动、行程限位、角度检测、清洁刷等外围模块的海底云台自动清洁系统;系统选用梯度结构相似度(GSSIM)的图像质量评价方法对防护罩污染程度进行判断,当污染程度超出阈值时,通过串口命令单片机驱动清洁刷,实现对污染物的自动清洁;实验表明,系统根据图像实时质量评价结果自动清洁防护罩,克服了手工清洁困难、定时清洁耗能等缺点,快速高效,保证摄像机的正常工作。     

基于单片机的迈克耳孙干涉仪自动计数装置

选用AT89C51单片机,为迈克耳孙干涉仪设计了干涉条纹自动计数装置．用程序来控制计数和步进电动机的运行;用光电转换器使明暗变化的条纹转化成脉冲电流,作为计数脉冲信号;用步进电动机带动迈克耳孙干涉仪的微调手轮,使其慢速可控转动,完成脉冲信号采样;并用数码管直接显示计数结果．     

一种传感器线性校正表格的自动生成方法

介绍一种由单片机控制的传感器线性校正表格自动生成系统，该系统由一个标准检测仪和一个待生成表格的检测仪组成，两个检测仪在同一压力下同时进行数据采集，通过串口通信，生成线性校正表格。     

基于GPS与Iridium9523的信标机设计

针对沙漠、戈壁等特殊环境下,飞行器飞行试验落点快速搜索问题,提出了一种基于GPS与铱星Iridium9523的信标机设计方法,利用GPS模块实时获取飞行器飞行试验过程中的位置信息,同时利用铱星的全球移动通信链路实时转发,最终将位置信息发送至地面试验人员,实现被测目标的实时定位。本文设计的信标机结构简单,功耗低,定位精度高。多次实地测试表明,该设备能够可靠的完成定位信息的获取与转发,其水平位置精度2.3米,具有良好的应用前景。     

基于FPGA和单片机的多路信号光纤传输系统设计

基于FPGA和单片机技术,设计了多路信号光纤传输系统,利用单片机实现了模拟数据的高精度采集和通信信号的双向传输,利用FPGA实现了多路复杂信号的处理与传输。实验证明：该系统不仅能传输多路模拟与数字信号,以及低速数字信号与高速脉冲信号,还能实现双向CAN通信。与现有光纤传输系统相比,多路信号光纤传输系统不仅实现了多路复杂信号的采集,而且使用一根光纤实现了大容量多数据的双向传输,一方面减小了产品体积,另一方面降低了产品成本。     

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。     

农业节水灌溉远程监控系统的设计与实现

为了提高农业灌溉的效率,节省灌溉成本,进行农业节水灌溉智能监控系统设计,提出一种基于ZigBee多传感器分布式数据采集的监控系统设计方法,系统设计分为硬件和软件两部分,首先进行农业节水灌溉远程监控系统的总体设计构架,灌溉远程监控系统的硬件模块化设计包括农业节水灌溉传感信息采集模块、AD模块、集成控制模块和接口电路。基于FPGA嵌入式设计方法,构建ZigBee多传感器分布式阵列,进行远程多点灌溉控制和监控。软件开发建立在LabWindows/CVI工程开发环境中,通过程序加载控制,实现远程监控系统改进设计。测试结果表明,该系统进行农业节水灌溉远程监控具有较好的人机友好性,监控的覆盖度较高,性能较好。     

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。     

基于片上系统协同计算的实时数据自动检测电化学传感器

针对应用于生物体内特征物质检测与跟踪的电化学传感器的其智能化和集成化问题,本文提出了一种基于片上系统的支持实时数据自动检测的电化学传感器。首先,将应用于电化学传感器结构,通过将测量样品、检测溶液接口、多电极和检测传导器等单元集成在片上系统,结合信号转换和电源装置,实现电化学传感器的独立计算、存储和通信功能。接着,通过实现待测量物多电极、检测溶液电极子和单片机逻辑控制的协同计算满足自动检测需求。最后,基于数据整合与自动化处理设计了支持实时数据检测的电化学传感器。验证结果表明,在数据检测精度和实时性方面所提方案明显优于传统的非片上系统电化学传感器。