基于CPLD的某型航管应答机控制接口设计

针对某型航管应答机串行控制接口电气特性、时序关系和数据定义的特殊要求,设计了以CPLD最小应用系统为核心,并扩展RS-232和三线控制接口电平转换的硬件电路,编制了基于计数器触发的输出接口信号状态转换程序,实现了RS-232接口与航管应答机三线串行控制接口信号的转换,较好的解决了航管应答机自动测试系统中控制接口电路的适配问题。该控制接口通过扩展输入和显示模块,可独立实现对航管应答机的功能控制和状态指示;通过改变计数器数值与输出接口信号状态转换之间的关系,可方便的调整三线串行接口信号的电平、时序、占空比等参数。应用结果表明,该控制接口具有性能稳定、使用方便、扩展性强等特点。     

基于组态王的配电网监测系统研究

针对6/10KV配电网,为减少电网故障对用户和设备造成的损失,实现对电网参数的实时监测与故障预警,设计了基于组态王与RS-485总线配电网参数在线监测系统。电网参数经6/10KV互感器获取传送给电参数变送模块,变送器将信号转换成支持ModbusRTU通信协议格式,通过RS-485总线将数据采集、上传到监测计算机。上位机监测系统采用组态王软件结合SQL关系数据库,实现实时电压、电流、频率、功率、电能的显示、存储、报警、管理等功能。经调试运行证明该系统方案是正确的、可行的。     

基于FPGA的通用开放式星载陀螺模拟器设计

陀螺是小卫星平台上姿轨控制分系统中的重要敏感元件,而陀螺模拟器是小卫星姿轨控制分系统地面测试过程模拟陀螺仪的数据流向和时序关系的必要设备。针对通用化的小卫星陀螺模拟器的设计需求,开发了一种基于FPGA和CAN总线接口的陀螺模拟器,采用了FPGA作为主控芯片,实现了支持多类常用星载陀螺数据通信协议的实时接口,并配置了具备电平隔离功能的CAN、RS-485等总线接口电路,实际配置一种工作状态的测试和实验验证表明,所设计的陀螺模拟器具有较高的可靠性和良好的通用性。     

基于485总线和虚拟仪器的智能农业监控系统设计

针对传统农业监控系统的不足,为了高效利用农业资源及实现智能农业,设计了一种基于485总线与LabVIEW的智能农业监控系统。选用Arduino控制器作为下位机,以PC机为上位机,两者通过RS-485总线实现通信。系统能够对农作物生长环境系统中的温湿度、光照强度、土壤水分、CO2浓度等参数进行监控;当监控参数超限时,能够自动控制相关设备进行自动调节,从而确保农作物处于适宜的生长环境。该系统具有性价比高、扩展性强等优点,具有一定的推广应用价值。     

基于MODBUS和RS-485布网方式的气体监测系统设计

针对可燃或有毒气体在生产、储存、灌充或使用环境中发生泄漏的问题,设计了一种以单片机STC15F2K60S2为核心处理器,利用MODBUS和RS-485布网方式组成监控网络,实现对多个RBT-6000-FX型气体探测器浓度信号采集和处理的气体监测系统;本系统采用MODBUS通信协议设计单片机与气体探测器之间的数据通信,通过RS-485总线实现对多个气体探测器的实时监测;系统工作中若某位置的探测器检测到该处气体发生泄漏,则在单片机查询各处探测器状态时,该处返回报警,单片机确认是报警信号后,启动现场声光报警器,同时控制无线通信模块SIM900A向SIM卡中的联系人发送短信,通知相关负责人,及时检修;实际应用表明:该系统智能化程度高、可靠性好、成本低。     

基于BU-61580总线控制器的接口及容错设计

针对RS-422接口与1553B总线接口无法直接进行高可靠性数据通信,提出了一种基于BU-61580总线控制器的接口及容错设计。设计采用1553B接口芯片BU-61580,通过FPGA控制完成了RS-422与1553B的接口控制及二者之间的数据处理。在硬件接口设计的基础上,设计IP-CORE完成BU-61580的芯片配置,并通过增加容错设计提高了总线控制器数据通的可靠性。经测试结果显示,计算机通过总线控制器与RT终端通信稳定、可靠,并应用于某测试系统中。     

数字图像处理器

Dage-MTI 研制了 DSP-2000数字图像处理器。该处理器有许多特点,可增强图像细节和单色图像的信噪比,还可提供彩色及伪彩色输出。这种小型处理器既可手控也可通过 RS-232接口进行数字遥控。采用 SCSI 接口,在主机和     

时差式超声波流量计实验装置

基于超低功耗单片机MSP430F4152微控制器设计了时差式超声波流量计,实现了水流量的实时检测.实验装置利用高速计时芯片TDC-GP21完成精确的流量计量,利用RS-485总线方式将数据传输至远方计算机,利用LabVIEW软件将接收到数据做成表格并绘制成折线图以供分析.     

与LPC214x处理器USB方式通信的编程技术

USB通信具有更方便、灵活、高效等特点,逐渐代替传统的RS-232、RS-485等通信方式,可用来解决测井过程数据传输量大的难题。主控芯片为LPC214x处理器的地面面板系统可与电脑以USB通信方式通信,在上位机中用C#、C++等语言进行编程,分别调用动态库EasyUSB214x,实现了计算机与LPC214x处理器USB方式通信,并阐述了编程过程的实现方法及其关键技术。通过测试后发现,利用C++调用动态库进行USB通信的程序运行时较为稳定。测井软件主体功能程序利用C#开发,C++开发USB通信程序,C#与C++组合开发的编程方法解决了测井数据高速传输的需求。     

3D动感影院控制系统设计

结合北京天文馆3D动感影院自动控制系统项目,设计并实现了一套3D动感影院自动控制系统,此系统由主控柜、OCC操作面板及控制箱组成;通过急停连锁及运动许可的双重保护实现了系统的安全模块;系统使用以太网,RS-232,RS-485实现控制设备之间的相互通信;实验证明,硬件布局合理,分布式PLC架构至iFix工控组态软件间的信号传输延迟在50 ms以下,本地数据库更新周期为0.5 s,保证了系统按步骤对3D影院中的的各类设备进行实时控制;在两周以内的72场放映中,系统正确率达100%。     

物联网嵌入式智能设备实时控制系统设计

随着智能设备功能业务的逐渐扩展,用户对智能设备控制系统的实时性要求越来越高,当前控制系统采用CAN技术实现智能设备与用户间的通信,无法满足用户对系统实时性的需求。提出一种新的物联网嵌入式智能设备实时控制系统,通过构建系统的总体框架,将嵌入式LPC2378 ARM处理器作为核心处理器,通过RS-485总线将智能设备连接在一起,和处理器构成一个总线传输网络,在嵌入式LPC2378 ARM处理器中,将带DMA的10/100M以太网模块和以太网PHY芯片DP83848I连接,以提高数据包的传输效率,增强系统的实时性。系统GPRS模块选择SIM300CZ模块,将远程报警模块和RS-485总线结合在一起,共同实现远程报警和控制功能。软件设计时,给出了软件的整体架构和总体流程图,介绍了部分存储代码。实验结果表明,所设计系统对智能设备有很高的控制性能。     

一种新型的RS-422总线数据处理算法研究与实现

为了满足某型机试飞数据中新型RS-422总线参数的实时监控和事后数据处理需求,提出了针对该新型RS-422总线参数的算法设计和实现方案。通过分析该新型RS-422总线参数的通信协议及数据包格式,决定采用调整机载格栅中数据的帧结构排放以及重置带头中参数采样率的方式,实现了参数的解析及还原算法,并设计了相应的实时监控以及事后处理软件。该软件已经成功应用于该型机的飞行试验中,为飞机飞行安全监控以及事后数据处理分析提供了有力保障。     

384单元强快靶高集成度数据采集系统的设计与研制

随着测量要求的不断提高，强快靶的空间分辨率越来越高，常规的设计已经很难实现要求。为此，设计了另一种方案(简称强快靶Ⅱ)(如图1所示)。采用最新的电路设计技术和嵌入式系统，大幅度提高电路的集成度，将整个采集系统直接集成到靶头里，并对外提供100Mbps以太网接口和RS-232接口。     

小卫星地面供电电缆温度监测系统设计

随着小卫星研制数量的增多,地面电缆的敷设数量越来越多,一旦绝缘老化而发生热击穿将造成很大的损失。卫星地面供电电缆的运行温度是一个重要参数,必须对其进行监视。为此,研制了小卫星地面供电电缆温度监测系统,该系统采用T型热电偶对电缆重点监测部位进行测温,并将测温数据通过温度数采盒转换为RS-485信号进行远程传输,利用工业串口服务器和以太网交换机接入测试网络,实现测温数据的便捷访问,通过基于LabVIEW开发的温度监视软件实现温度数据实时监视以及其他综合应用。最后,为了获取小卫星地面供电用电缆载流数据,进行了该类型电缆载流试验,试验数据表明了电缆温度的重要性。     

多通道高速信号的同步采集和处理

一种采用直接存储方式完成多通道高速信号并行采集的多通道高速信号同步采集器，采用直接存储方式，数据不需要经过CPU“中转”，直接将采集的数据写入数据存储器中，而CPU的主要任务是读取存储器数据和与上位机的通讯，多通道高速信号同步采集器通过RS-232/RS-485A方式与上位机通讯，构成多通道高速信号同步采集系统。     

零延时RS485模块在列车车载防火检测系统中的应用研究

随着高速列车技术的飞跃发展,车载设备之间的通讯信息、列车的故障检测和诊断信息、车内视频监控信息等信息数据的剧增,对信息承载媒介和通讯接口设备在可靠性和实时性方面提出了更高的要求;通过对RS485模块的研究设计了一种零延时RS485模块,应用于以太网主从式结构的列车车载防火检测系统中,达到实时、高效、安全可靠的设计目的;使用Multisim软件对零延时电路进行仿真验证,结果表明该设计的零延时RS485模块具有可靠的实时性。     

基于PCI和RS-422的隔离多路信号源与上位机通信的设计与实现

设计了基于PCI总线和RS-422的隔离多路信号源,PCI9054搭建起PCI接口电路,采用分片、分帧的乒乓数据传输结构完成数据的传输。该数据传输方式具有通用性强、操作灵活、升级和扩展能力强等优点。重点分析了上位机与测试台的PCI通信协议,乒乓数据结构及测试台内部板卡间的RS-422通信方式,并调试其与上位机通信。实验测试证明,与传统方式相比,数据准确性和稳定性明显提高,能以86MBps的速率进行数据传输。     

基于W5300的多通道模拟信号源的设计与实现

为产生飞行器测试所需的多种模拟信号:3路RS422信号、8路RS485信号、7路个数频率均可调的脉冲信号、以及6路多种带电指令,设计了基于以太网技术的高速模拟信号源。信号源由FPGA实现中央逻辑控制,采用统一的数字通信协议,通过以太网接口芯片W5300与上位机完成速率达40Mbps的通信,实现了多路模拟信号的高速远程传输。试验表明,该系统可靠性高、通用性强,能够高效全面地完成对飞行器的各项功能测试,满足项目需要。     

HIRFL-CSR故障诊断报警电路设计

针对兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)复杂的现场环境和对现场故障精确检测报警的迫切需求,以TI公司的MSP430混合信号处理器为核心,采用负反馈电路稳定工作点,并结合RS-485现场总线技术完成了故障诊断报警电路的设计。结果表明:该诊断报警电路具有稳定性好、灵敏度高、耗电量小、价格低、使用方便、定位精确的优点,适合各种复杂的工作环境,可广泛应用于开关量诊断报警。现已成功应用于HIRFL-CSR漏水检测报警系统中。     

基于嵌入式的工业控制人机界面系统研究

针对工业控制系统网络化和良好人机交互性的需求,构建和开发了基于ARM9微处理器的通用工业控制人机界面系统。硬件部分主要讨论了以S3C2440微处理器为核心的硬件电路设计,外围电路模块包括SDRAM及Flash存储器电路、以太网电路、RS-232/RS-422电路、触摸屏及LCD接口等电路,在分析了硬件系统信号完整性的前提下,完成了6层PCB的设计工作。软件部分主要研究了U-Boot移植和内核裁剪技术,编写了相关的硬件设备驱动程序,设计了基于QT/Embedded的人机界面和相关应用程序。论文研究最终实现了工业控制系统的人机交互和控制需求。