基于GPS的车辆定位监控系统

针对车辆被盗、非授权驾驶等车辆安全问题和公车私用现象,提出基于GPS技术实时地进行车辆跟踪和定位,实现车辆轨迹汇报、防盗等功能。在Linux环境下,使用C语言编写了一套简单的车辆定位系统,系统采用GPS模块,实时地采集车辆的经纬度、海拔高度、车辆行驶速度等信息,实现了车辆定位信息的记录、输出、锁定、打印功能,并通过TCP协议将车辆监控数据上传到网页上,实现让监控人员可以清晰地查看车辆行驶状况的功能。并使用QT设计了一个显示界面输出定位信息,同时实现了根据时间将符合条件的定位数据进行筛选的功能。     

基于STM32F407的以太网通信模块设计

物联网的大规模形成和高速发展,使得基于以太网通信的嵌入式系统开发成为物联网应用的一个实际课题。本论文设计了一种以STM32F407作为主处理器的以太网通信模块;利用32位闪存微控制器STM32F407与以太网模块CH395实现串口通信;采用CH395控制芯片内置的TCP/IP协议栈与上位机LabVIEW客户端建立数据通信,并实时发送测试数据进行实验研究。实测结果表明：基于STM32F407的以太网通信嵌入式系统工作稳定,数据传输可靠,能够满足系统设计需求。     

商用车维修服务链关键技术研究

作为构建商用车维修服务链的关键设备,设计了一种基于J1939协议的车载商用车故障诊断系统。该系统扩展了传统车载故障诊断系统,利用无线通讯技术将采集到的J1939车辆故障信息和GPS定位信息实时上传至车辆监控中心。目标是实现商用车车辆动态监控、故障诊断和预警以及车辆维修保养服务的网络协同管理。系统以Cortex-A8为主控制器和嵌入式Linux为平台,包括故障采集与分析模块,利用Qt设计用户界面。经多次测试实验,故障诊断快速准确,无线传输数据实时性强,丢包率低。     

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。     

基于模糊逻辑的无人机定位系统设计

针对无人机定位精度问题,硬件设计采用模块化设计思想,以STM32系列的微控制器为核心,以微机械传感器和GPS 模块为基础,组成无人机组合导航系统;软件提出了基于“模糊逻辑”的加速度区间自适应算法,修正惯导定位误差随时间快速积累、GPS发射信号受阻,造成的连续定位能力和精度较差的问题,保证了系统定位精度,为小型自主起降固定翼无人机、多旋翼无人机定位奠定基础。     

基于AD8232的心电实时监测及分析系统设计

为了方便对患者心电信号进行实时监测,实现对心脏疾病的及时预防及诊断,利用一款基于ATmega328p微控制器的Arduino开发板、一块心电监测前端模块AD8232及上位机软件LabVIEW开发出一套心电实时监测系统,并利用LabVIEW设计出多种软件滤波方法来抑制心电信号中的噪声。由于心电信号的时频特性能提供反映患者心脏活动动态行为的信息,该系统还包括基于LabVIEW设计出的多种用于心电信号实时分析的程序,使被试心电信号所包含的生理特性能够及时地被分析出来。利用所开发的心电实时监测分析系统对被试的心电信号进行采集和分析,发现系统能够非常灵敏、准确地检测心电信号,并对信号噪声有着很好的抑制能力。此外系统能够对信号进行各式的实时分析,且分析结果可靠,能够运用于临床诊断。利用该系统对心电信号进行实时采集和分析,其测量结果准确、去噪效果良好、分析结果可靠,为今后心电实时监测分析系统的设计提供了借鉴。     

衰减全反射红外光谱法快速分类和识别多种食用油的方法

提出了一种衰减全反射红外光谱法快速分类和识别多种食用油的方法——KL-BP模型。此模型利用KL算法对原始光谱数据分类特征进行提取并对原始数据降维,降维后的数据作为神经网络的输入建立分析模型。实验共收集了九种食用油包括芝麻油、玉米油、油菜籽油、调和油、葵花油、花生油、橄榄油、大豆油、茶籽油,共84个样品,并测定了其衰减全反射红外光谱。为了对比所提方法性能,分别建立PCA直接分类、KL直接分类、PLS-DA、PCA-BP和KL-BP模型的分类结果进行对比。研究结果表明,对所研究的9种食用油,PCA直接分类、KL直接分类、PLS-DA、PCA-BP和KL-BP方法的识别率分别为59.1%,68.2%,77.3%,77.3%和90.9%。在数据降维中,KL算法通过分别提取使类间距离和类内距离比值最大方向的特征向量提取和包含在类内离散度矩阵中的分类信息,能够比PCA方法提取了更多的分类信息;引入BP神经网络能有效地提高分类能力和分类准确率;KL-BP综合了KL对分类信息提取优势以及BP神经网络自学习、自适应、非线性的优点,在分类和识别成分相近的9种食用油中表现出了最优秀的能力。     

基于Modbus RTU通信协议的CNG流量远程测控系统设计

提出了一种基于Modbus RTU协议及非接触式IC卡的CNG流量测控、远传及管理系统;系统以STC89C516微处理器为主控芯片,实现CNG流量采集、数据远传、历史记录查询、系统参数设置、实时显示、声光报警等;科氏力质量流量计及上位机均采用RS485接口、基于Modbus RTU协议与微控制器进行串行通信;利用非接触式IC卡及键盘输入密码修改系统参数、结算;使用严密的密码保护系统,保障IC卡的数据安全;系统测试结果表明:该系统运行平稳,能准确地实现数据采集、远传及显示;具有操作简单、检测精度高、抗干扰能力强、电路成本低等优点,具有广阔的应用前景。     

基于GPS的物流车辆智能监控系统设计

为对物流车辆进行精准定位、检测和实时跟踪,需要物流车辆智能监控系统设计。当前使用的监控系统,在物流车辆进行运输的过程中,有遮挡物出现时无法精准的对物流车辆进行定位,当物流车辆停放在室内停车场时可能出现定位不到物流车辆的情况。为此,提出一种基于GPS的物流车辆智能监控系统设计方案。该系统硬件部分包括：GPS车载终端、监控中心服务器群和控制终端三部分,同时将全球定位系统与地理道路信息相结合,利用联通网络与国际互联网传输相关信息;系统软件部分使用联通分组通信技术,通过GIS软件与管理信息系统进行无缝连接,并由单片机S3C2440A向GPS模块发送控制中心下达指令,GPS接收指令并给予反馈,通过有效的分析反馈结果来提高监控终端的运行速度、稳定性以及精准度;GPS定位功能采用TDOA算法对物流车辆进行定位。实验证明,所提系统可以对物流车辆精准定位、实时监测和有效跟踪。     

基于GPS、磁罗盘与大气数据计算机的无人机风估计

针对无人机实时航路规划及适应环境变化的自主能力发展需求,提出了一种新的风估计与空速校准的方法;该方法基于GPS接收机、大气计算机和磁罗盘等传感器实现;针对定常风模型,风速、风向能够利用地速、风速和空速之间的速度矢量三角形关系计算得到;采用无导扩展卡尔曼滤波(DEKF),估计风场信息以及真空速的比例校准系数;利用某型无人机数字仿真平台,在2D定常风条件下进行了全过程自主飞行仿真;仿真结果表明:该方法在航路跟随的直线段、转弯段均能准确估计。     

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。     

基于网络传输的实时图像融合系统设计

 为了实现图像融合系统远距离实时传输,提出一种基于TI公司TMS320DM642和TMS320DM365处理器平台的高速网络传输图像融合系统的设计方案。设计基于TMS320DM642融合模块和基于TMS320DM365网络传输模块,解决了图像融合模块和网络传输模块间的数据通信问题;在融合模块中实现图像配准和图像实时融合,融合图像数据在网络传输模块中进行H-264算法压缩并根据RTP(real-time transport protocol,实时传输协议)协议实现RTP封包处理,传输码率约为460 kb/s;利用线程间管道通信技术,实现了一种新的基于RTP/RTSP(real time streaming protocol,实时流传输协议)嵌入式流媒体服务器的搭建方法。实验结果表明：系统总体图像延迟为300 ms左右。     

基于XCP协议的ECU标定系统开发

为了方便汽车发动机电子控制单元的研发,开发一套性能稳定、功能强大、通用性好的标定软件十分重要。采用国际通用的XCP标定协议,给出使用XCP协议做实时监测和在线标定的方法,基于TI公司的微控制器TMS320F28035,开发了一套发动机标定软件。开发的软件结构清晰,模块化较好,便于移植到其他控制器上,具有一定的实用性和推广价值。     

基于C8051F120的可燃气探测器的设计

日常生产和生活中经常需要对可燃气的浓度进行监控,以往采用的基于半导体传感器的可燃气探测器响应速度慢,测量精度低,提出一种基于催化燃烧型传感器和微控制器设计的可燃气探测器;以C8051F120微控制器为核心,采用惠斯通电桥放大传感器的输出信号,并采用C8051F120的ADC模块将模拟信号转换成数字信号,同时采用微控制器控制继电器,实现报警输出;最终将可燃气的浓度信息通过C8051F120的UART模块,结合MAX485搭建的通信电路使用MODBUS协议发送出去;在20 ℃、标准大气压条件下,分别通20LEL、50LEL、80LEL的甲烷(流量均为1 L/min),探测器测得的结果分别为21LEL、50LEL、77LEL;实验结果表明,文章设计的探测器精度高、响应速度快、稳定性好,具有很高的实用价值。     

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.     

航天测控网实时数据流量监控与分析技术

航天测控网实时数据是航天发射中最重要的试验信息,实时数据交换直接影响着任务的顺利实施。由于航天中心采用自定义网络协议,商业软件不能够对协议数据进行有效监控和深入分析。根据航天测控网体系结构和业务特点,设计了被动式网络数据监控方案,采用专用硬件和底层驱动程序进行网络高速数据采集,实现了基于开源软件Wireshark的航天测控实时包数据交换协议(PDXP)的具体解析。实验结果表明,提出的实时数据监控和分析技术具备强大的数据包捕获和过滤能力,同时便于扩展网络协议,可以对航天中心各类传输信息进行监控和分析,为航天测控网数据监控、性能评估、故障诊断提供有效手段。     

雷电电磁脉冲对典型机载GPS模块的损伤效应研究

为研究雷电电磁脉冲对典型无人机机载GPS模块的损伤效应,通过仿真模拟和试验分析相结合的方法,获取了对GPS模块受雷电电磁脉冲暂态干扰与永久损伤过程的认识,并获得了相应端口的损伤阈值。基于对雷电流特性的分析结果,利用CST仿真模拟了雷击时,无人机内外产生的复杂电磁场环境和GPS模块线缆上耦合产生的感应电压。并对典型机载GPS模块的数据通讯端口进行了雷电脉冲注入试验。研究结果表明:随着雷电脉冲的不断增强,GPS输出波形受到削弱影响的程度不断加重,直至丧失位置信息传输能力并发生物理损伤。GPS数据输入端口的雷电脉冲损伤阈值为314.5 V,GPS数据输出端口的雷电脉冲损伤阈值为235.2 V。     

一种高速插秧机作业面积自动测量系统设计

为实现对插秧机作业区域和作业边界的自动识别以及作业面积的实时自动测量,根据GPS定位信息采集、作业区域及边界的自动识别算法以及作业面积自动求算算法展开研究,并通过VisualBasic.NET2010设计了一种基于STC单片机和GPS定位技术的高速插秧机作业面积测量系统;同时系统设计中对各个硬件模块结构进行了优化,并完成了在C语言环境中驱动程序的编写工作,该系统在机械作业时,通过对GPS定位轨迹信息的分析处理后,能够自动计算机械动态作业面积;试验结果表明:该系统能够完成对工作时间、工作地点和作业面积等相关信息的实时记录的要求,并能完成不规则图形面积测量工作,数据共享度大,价格低廉,且相对误差可达1.25%左右,能适合其它各种农业机械完成对作业面积的测量,一定程度上为精细农业的发展提供了依据。     

基于单片机的GPS授时显示系统设计与实现

提出了基于GMS90C32 单片机的GPS 显示系统的设计方法;文章从硬件实现和软件实现这两个方面给出了基于GMS90C32单片机的GPS授时显示系统设计,在系统的硬件设计部分,首先给出了各个功能模块和相关的技术参数,其次针对各个功能模块详细介绍了其功能的实现和电路的连接;在系统软件设计部分,首先给出了系统软件设计主程序,然后重点分析了GPS模块信息及串口程序以及12864液晶屏驱动程序;最后系统测试表明,所设计的系统不仅能够显示GPS模块的授时信息,而且可以向外界发送授时信息;使用无线模块并制定相应通信协议,使得其他设备可以通过无线模块接收本系统中获取的GPS授时信息;这样无需在设备中集成体积庞大的GPS模块,从而减少设备体积和生产成本。     

基于蓝牙4.0的微型核辐射剂量计设计

针对目前个人核辐射剂量监测手段便携性差、实时性较差和持续监测能力不足等问题,设计了一种基于蓝牙4.0模块的微型低功耗核辐射剂量计;系统使用计数管探测辐射粒子,充分利用了MSP430混合信号处理器和蓝牙4.0模块的低功耗特性,体积小巧、续航能力强、运行稳定可靠;该剂量计配合手机APP即可单独使用,又可多台组网使用,可为人员提供持续可靠地实时剂量率监测和个人剂量分析,在核工业及核医学个人防护领域具有广阔的应用前景。