基于HT6221编码的中波调频通信系统

采用HT6221芯片实现键盘编码,与MAX038函数信号发生器产生507kHz基波信号进行频率调制,经过OPA561高频功率放大后,由L型天线发射输出;接收单元以MSP430单片机为控制核心,采用调频专用集成电路CD9088解调FM调制信号,经过TLC372电压比较器和CD40106施密特触发器调理得到标准的TTL电平信号,最后由单片机对解调信号进行处理,完成对执行部件的控制和显示.实验结果表明,系统有效通信距离达到20m以上,误码率低,电路简单,信号稳定.由于调频中波相对于高频电磁波在水中具有更小的衰减率,因此可用于浅水区域的水下无线通信系统.     

服务机器人手臂关节的模块化设计

设计出一种模块化机器人关节单元,可以完成同转运动,集直流电机驱动、控制及通信于一体.设计了由直流减速伺服电机和行星轮减速器组成的驱动系统,通过设计电机偏置传动实现中心孔走线,避免了机器人手臂控制电缆的磨损和缠绕问题.由单片机AT89S52、电机控制芯片LM629、电机驱动芯片LMD18200及增量式光电编码器完成了直流电机的控制,控制器局域网络(CAN)现场总线控制芯片SJA1000与CAN收发器PCA82C250组成的CAN总线串行通信系统减少了手臂内部的控制电缆线数量.经检测,该关节模块输出力矩为2 N·m,重复定位精度为±0.15°.     

水下与空中平台蓝绿激光通信关键技术研究

研究瞄准水下大型作业平台与空中平台间通信的需求,利用海水光学窗口—蓝绿激光波段来建立水下与空中平台的通信链路,提供一种通信速率高的直接通信技术手段。建立一套水下平台与空中平台之间的蓝绿激光通信的演示系统,实现我国典型海域水下80 m与空中2000 m平台进行通信,通信速率大于2.5 kbps,通信误码率小于1×10-5。获取激光通信的信道特征和激光传输规律,为研制水下平台与空中平台通信的实际系统奠定技术基础。在充分研究激光束在海水、海气界面的传输特征的基础上,采用PPM调制和RS编码技术将信息高速调制短脉冲绿光全固态激光器,利用水下发射系统发射出海面,安装在空中平台上的激光通信接收终端根据预先已知的水下发射系统位置,将接收系统指向海面,获取水下发出的激光,通过信息解调解码来提取信息。设计和研制出电光调Q的高重复频率全固态激光器,通过特殊设计的光学系统,激光器输出光束变换分布使得海浪影响最小化。通过优化设计的接收光学系统,实现大视场、窄带和高灵敏度接收,采用软件解调解码方式获取信息。水下发射系统利用海床基实现沉底作业,最大放置深度大于80 m,通过复合电缆和光缆与船载控制设备联接,实现供电和控制。接收系统安置在直升机,空中飞行高度2189 m。除了开展蓝绿激光通信技术研究、信道特征研究外,还突破高重复频率蓝绿全固态激光器技术、宽视场窄带接收技术、高速信号调制编码和低误码率信号解调解码技术等关键技术,同时开展海上试验,获取试验数据。研究成果可以直接应用到空中平台与水下平台间的通信系统,为空中平台与水下作业平台之间增加一种快速的通信手段,可以应用于海洋水下监测平台、传感网络和水声通信节点等的数据传输。研究成果可以应用于构建海洋立体通信网络体系,同时,研究所衍生出的蓝绿激光技术、微弱信号探测等技术,也可应用到机载激光遥感、海洋水下激光探测以及深海资源探测技术中。     

FUZZY-PID在电动跑步机调速单元中的应用

针对电动跑步机的脉冲式负载转矩特性,以小功率直流电机驱动为例,利用PHILIPSP87LPC768单片机开发了一种电动跑步机专用的数字式速度调节单元.该调速单元充分利用单片机的资源,采用FUZZY-PID算法,通过对PID参数的自动调整产生PWM信号,实现对跑步机速度的控制.工业化试验结果表明:该单元结构简单,性价比高,能对电动跑步机的速度实现精确控制,同时该方法也可应用于其它同类运动装置的速度控制.     

TMP88PH40在无刷直流电机控制系统中的应用

根据TMP88PH40单片机中PMD模块的特点,提出了一种应用于无位置传感器无刷直流电机控制的程序设计方案.通过系统程序的状态流程图,重点分析了无位置传感器无刷直流电机启动、转子位置检测以及速度调制的实现过程.介绍了TMP88PH40单片机中PMD模块的关键部分——转子位置信号检测单元和定时器单元.该控制系统已经通过调试运行,实验结果证明了该控制系统可以有效地实现无位置传感器无刷直流电机启动,平稳运行并进行变频调速控制.     

小型海洋环境监测平台设计

针对当前海洋环境监测多样性的需求以及当前监测设备存在的弊端,设计了一款以水面浮台为中转中心,连接地面控制端与水下机器人的监测平台系统,实时监测局部海洋环境。水面浮台通过无线模块与移动控制端进行远距离通信,通过光端机模块与水下机器人端进行实时通信,水面浮台在水下机器人的带动下,可以灵活移动至指定海域。平台具有长航时、作业费用低、远距离通信以及灵活移动等特点。     

基于CMOS图像传感器的机器人寻线系统

本文介绍了一种以AVR单片机为控制平台的廉价,快速,简洁的基于CMOS图像传感器的机器人寻线控制系统。系统通过CMOS传感器对地面的深绿色和白色图像信号进行采集和二值化处理,得到的信号通过AVR单片机后输出PWM波和D／A信号去驱动行走机构。实行了对机器人的寻线行走控制准确定位。为提高机器人的自主性和智能性,本系统在设计中还使用了红外遥控实现机器人的无线启动功能和使用超声波模块实现机器人的避障检测功能。     

基于单片机控制的声音引导系统设计

目的 设计并制作基于AT89S52单片机控制的声音引导系统.方法 由小车和蜂鸣器组成可移动声源系统,3个以有线方式连接的驻极体麦克风作为声音接收系统.蜂鸣器发出约3 000 Hz的音频信号,声音接收系统的单片机B控制麦克风接收该音频信号,对音频信号进行放大、滤波及整形后,得出误差信号,将分析结果经无线收发模块传到可移动声源平台的单片机A进行通信,单片机A通过控制PWM波的占空比,由LM293D驱动电路,达到精确控制小车电机的运动.结果 蜂鸣器响,小车前进,到达Ox线后暂停5～10 s,同时数码管显示平均速度;之后小车左转90°,声源继续发声,小车运动到中心点W后停止,数码管再次显示平均速度,比较好地实现了声音引导系统.结论 设计方案简单实用,具有低功耗和高性价比的指标.     

基于MC51单片机的直流电机PWM调速系统

介绍一种基于MC51单片机控制的PWM直流电机脉宽调速系统。系统利用MC51单片机的定时器来产生PWM脉冲,利用TLP250光耦实现控制单元与驱动单元的强弱电隔离,采用驱动芯片IR2110、FGA25N120构成的H桥电路,对直流电机调速,利用光耦PC817和AD0832构成的电压采集单元实现系统的闭环控制。该系统实现了电机调速、保护、转速检测和显示等多种功能。测试结果表明,该系统具有良好的工作性能。     

基于时分模式的水下自主定位方法研究

为了提高水下声学定位系统的精度,提出一种基于时分模式的水下自主定位系统.该系统由1个控制中心和若干漂浮式基站组成,控制中心用于发布命令和信息处理,漂浮式基站负责采集定位信标信号和测试数据.采用完全水声的自主定位原理、TDMA与CDMA相结合的通信技术,并且利用TOA定位原理实现系统的定位.实验表明,该方法对于克服水环境对定位的影响、提高定位精度是有效的.     

手持电子导游系统的设计与实现

本系统以Sitsang板为载体,移植了嵌入式Linux系统,利用其强大的外置设备和扩展接口,采用Motorola的MC68HC908AP64单片机做红外信号发射控制端,终端通过接收特定的红外通讯信号实现景点定位,完成景点的音频和视频介绍.利用GPRS模块实现主机端与移动终端之间的交互通信.本系统已准确的实现旅游景点定位、音视频播放和主机与终端的无线通讯等功能.     

基于51单片机对直流电机和步进电机的红外控制

以51单片机为核心,结合外围无线编码接收电路,利用红外来实现对直流电机和步进电机的遥控控制,单片机接收红外信号解码后,根据其编码的不同来实现对两种电机在转速与转向上的控制。将该项功能应用到小车上,即可以实现对小车的红外控制。     

基于AT89C2051的超声波测距系统

介绍了利用超声波传感器实现的非接触式距离检测系统．该系统可以用于汽车倒车时的报警、液位和物位的非接触式测量，介绍了超声波传感器原理及系统各单元的设计．系统中采用了AT89C2051型单片机作为主控制器．把一种直流电机PWM调速芯片应用到此系统中，使得控制方法简便，应用范围增强，同时可以利用单片机设定距离值和输出控制信号．最终距离用串行方法在数码管上显示出来，可以直观地查看距离值，以实现测距、显示、输出控制信号的功能．     

基于LabVIEW的直流电机测速与控制系统设计

采用LabVIEW软件开发平台,针对直流电机调速系统,设计了电机测速与控制系统.系统通过传感器获得电机转速数据进行处理,单片机MPC82G516产生PWM信号控制电机转速,并采用LabVIEW软件实现对数据的实时跟踪与显示.通过对实验板的测试,并对数据进行分析,结果显示系统实时性好,稳定性能好,具有较好的调速效果.     

基于AT89C51的多通道导航信号切换系统设计

本文分析了卫星导航接收系统的电文解码方式,采用单片机的多机通信技术及方法以AT89C51单片机为数据处理核心,接收卫星导航信号,并将接收到的卫星导航信号通过MAX232芯片进行单片机的多机通信,从而将不同的导航信号分别传送到各从机中,并最终实现在终端显示定位信息。     

基于MSP430单片机的信号采集存储系统

为实现对水下矢量声场信息的观测记录,以方便后续的矢量声场特性研究,以MSP430微功耗单片机为核心搭建信号采集存储系统平台.AD7655多通道高速模数转换器,经由MSP430单片机控制,完成对前端模拟信号的采样.经量化后的数据由MSP430单片机按固定时序,由IDE接口写入CF卡的大容量闪烁存储器中.为方便与PC机的兼容,CF存储卡中的数据是按照簇结构,以标准FAT32的DAT文件格式写入的.数据可方便地由PC机访问,该信号采集储存系统已实际应用于某水声设备中.     

C型臂X光机空间定位指示系统

采用单片机控制方式设计了C型臂X光机空间定位指示系统.该系统对接收到的信号进行处理后输出控制信号.控制信号控制四个电机运动,每个电机执行一个坐标方向上的运动状态.空间定位指示控制系统由输入控制、图像采集、通讯、单片机控制、显示和电机运动等系统组成.空间定位指示系统有计算机控制和按键输入控制两种控制模式.本文主要介绍了按键输入控制.     

甚低频磁感应波智能钻杆信号传输系统性能分析

为实现有效的电磁波随钻测量,提出一种基于磁感应波的甚低频无线通信模型,并建立系统模型。通过系统的电流色散方程对系统带宽、传播能量等进行推导分析。针对磁感应波随钻测量系统中发生微变的参数,通过引入网络中相邻节点之间的传递因子和互感品质因数,建立了系统的传递方程。针对信号逐级传输过程中的谐振频率偏差损耗,增加连续可调电感进行频率补偿。最后搭建磁感应网络实验平台进行测试,结果表明信号在甚低频磁感应波智能钻杆系统中可以实现远距离的通信,当信噪比为-2 d B且保证通信速率为2 kbit/s时,通信距离可达1 800 m。     

基于相对测距的水下目标定位算法

在没有星基、地基及水下时空基准信息的辅助下,为解决对水下目标精密定位问题,提出了一种基于水面舰船间相对测距和目标到达角的水下机动目标定位算法(UTPA)。通过联合水面舰船间电磁波相对距离观测和水下声学测角信息建立定位方程,考虑到目标定位方程求解中的异类信息融合权比失配问题,利用Helmert方差分量估计完成目标相对位置的迭代求解。Monte Carlo仿真表明:基于Helmert权比自适应调整的UTPA的定位偏差仅为典型的单平台声学定位技术的10%。     

基于MSP430单片机的智能小车设计与实现

介绍了一种以MSP430单片机作为核心控制单元的智能小车的设计方法.由安装在车头和轮胎上的传感器负责采集各种信号,并将采集到的电平信号传给单片机,单片机经过处理后控制电机,完成小车的前进,转向和路程显示功能.给出了小车系统的硬件和软件设计方法,经过实际测试,能够完成所有功能.该设计可用在自动停车系统和工厂的运料车上.