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关键词： 语音处理系统   硬件   TMS320C5509 DSP  

摘要： 将TMS320C5509型DSP芯片作为核心,完善语言处理系统平台的硬件部分设计,有助于提升对语音处理的灵敏度,对降低硬件部分的设计成本具有重要帮助。本文在对语音处理系统进行综合阐述的基础上,分析了基于TMS320C5509 DSP的语音处理系统硬件设计方案,以期为相关人士提供借鉴和参考。

关键词： 嵌入式   调制   充电   高压  

摘要： 作为一种非接触式的自动标识技术,喷码打印具有灵活可调、高速有效、字迹清晰等众多优点,可应用于饮食、医药、建材、车辆等各个领域,在制造、包装、运输等行业中充当着重要的角色。目前,国产的喷码打印机存在技术落后、功能单一、可靠性差、发展缓慢等问题。结合国际发展趋势,本设计开发了一种高科技、高性能、高用户体验的连续喷射式喷码打印机硬件系统。本文首先深入分析了连续喷射式喷码打印机的工作原理及其关键技术,结合国际发展趋势提出了系统的总体设计方案;之后,基于喷码打印的工作原理及总体设计方案,详细介绍了喷码系统各个功能模块的硬件设计及测试过程。本文设计的连续喷射式喷码打印机具有如下优点:1、采用了嵌入式系统,拥有强大的功能应用及丰富的用户体验,读取和编辑非常方便、简单,大大减少了操作的复杂性。基于嵌入式系统,喷码打印机可以扩展许多的功能,如可以通过USB接口外连设备、升级系统程序等,几乎计算机所拥有的功能它都能实现。2、采用了 ARM+FPGA的主从硬件结构。ARM主处理器带有各种接口,擅长于事务处理和程序执行等操作,但可用输入/输出接口有限,高速的数据处理能力不足;而FPGA具有丰富的输入/输出接口,高速的数据处理能力。将FPGA作为辅处理器与ARM主处理器结合起来设计系统,可综合两者的优点,使系统获得最优的性能。3、可实现序列号、汉字、点阵图案等多种字符打印,打印灵活、高速、字迹清晰。本设计的硬件系统包含处理器模块、存储器模块、人机交互模块、通讯模块、泵控制模块、阀控制模块、调制模块、充电模块、相位检测模块、高压电路模块、回收控制模块、液位监测模块,采用“视觉检查”+“功能测试”的方案进行测试。“视觉检查”借助先进的AOI、X-RAY等检测设备来完成,可以查出PCBA的贴装、焊接不良,如空焊、虚焊、桥接等;“功能测试”用来验证系统各个模块的功能是否满足设计需求;两者相结合,可以较全面地排查出品质不良。最后,通过测试验证,整个喷码系统工作正常、打印清晰、性能良好。

关键词： 数字广播控制器   HomePlug   千兆以太网   MVB   线路冗余  

摘要： 列车数字广播控制器是列车数字广播系统的核心。随着列车数字广播系统高质量音视频业务的增加和人们对数字广播系统可靠性、系统维护方便性的需要,列车数字广播系统对列车数字广播控制器提出了新的要求。针对上述需求,本文设计了基于HomePlug的列车数字广播控制器。首先,该数字广播控制器提供了HomePlug电力线载波网络接口、千兆以太网接口和MVB(Multifunction Vehicle Bus)网络接口。其中,HomePlug电力线载波网络接口用来构成车厢之间设备通信的骨干网,千兆以太网接口用来构成车厢内部终端设备之间通信的局域网,MVB网络接口用来构成列车数字广播系统和列车控制与管理系统之间的通信网络。其次,该数字广播控制器在HomePlug电力线载波网络和MVB网络上采用了线路冗余设计方法,提高了数字广播系统通信网络的可靠性。最后,该数字广播控制器还提供了USB接口和RS232接口,用作系统维护、系统升级和设备调试。本文首先讲述了列车数字广播系统结构和列车数字广播控制器相关技术,然后进行需求分析并提出了数字广播控制器的总体设计方案。接着,本文详细介绍了主控制模块、通信模块和电源模块的硬件电路设计。之后,结合信号完整性和电磁兼容方面的知识,讲述了PCB设计中叠层的选取、布局、布线及DDR3仿真。接下来,给出了数字广播控制器板卡的硬件测试,包括硬件基本测试、功能测试和性能测试,并得出了测试结果。最后对本文的工作进行总结并展望了数字广播控制器的发展方向。

关键词： 众筹   智能硬件   用户信任  

摘要： 众筹模式的出现给初创型智能硬件企业提供了良好的产品走向市场的途径,但是当前的众筹环境下初创型智能硬件企业的众筹的成功比例并不高,面对尚未量产及面世的智能硬件,如何获取参与众筹的用户的信任是关键的一环。本文从智能硬件的设计出发,研究如何通过设计来获取用户的信任,从而帮助初创型智能硬件企业提高众筹成功率,进而帮助富有创新性的智能硬件产品走进人们的日常生活。

关键词： 热阻分析仪   硬件设计   软件开发   指令协议  

摘要： 21世纪以来电力电子技术得到了空前的发展，功率半导体器件在电力电子领域中发挥着重要的作用。其中绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)具有饱和压降低、驱动功率小等优点，是目前应用最广泛的电力电子器件之一，多用于交流电机、变频器、照明电路、开关电源等领域。IGBT不断朝着高频化、大功率化和集成化的方向发展，功率和集成度的增大导致其承受的功率密度持续升高，加之应用领域的不断扩展，IGBT的工作频率也在逐渐增大，这些因素均导致IGBT的发热现象越来越严重。对于IGBT封装结构中的薄层材料，发热有可能会对其造成无法逆转的裂纹损伤，长期处于这样的工作环境中会导致薄层材料彻底断裂致使器件完全失效，由此可见薄层材料的散热性能会直接影响到IGBT的寿命。热阻表示阻止热量传递的综合参量，能够反映半导体器件散热性能的好坏，对IGBT封装结构中薄层材料的热阻进行研究能够有效预防IGBT失效。因此设计性能良好的IGBT薄层热阻分析仪对优化IGBT设计、延长IGBT寿命、提高其可靠性很有意义。　　本文以IGBT基本原理和热阻测量理论为基础，通过FPGA嵌入式技术与电学参数法设计了测量IGBT薄层材料热阻的分析仪，并使用该分析仪测量了IGBT的薄层热阻。主要研究内容包括如下几点:　　第一，参照国家军用标准中的半导体器件热阻测量方法并结合IGBT的基本原理，规划IGBT薄层热阻分析仪的架构，提出整体设计方案。　　第二，根据整体方案实现高速数据采集模块和通信电路模块的硬件电路。　　第三，在硬件设计的基础上搭建热阻测试仪的软件系统，主要包括下位机硬件驱动和串行通信的实现。　　第四，定义指令协议，该指令协议包含系统中所有的功能，通过选择不同的指令进行不同的功能操作。　　第五，搭建IGBT薄层热阻分析仪，利用该分析仪测量IGBT薄层热阻并分析数据，得出所研究的热阻分析仪能否应用于测量IGBT薄层热阻的相关结论。

关键词： MK60DN512单片机   传感器   电磁车  

摘要： 若要实现小车的快速行驶,应构建良好的硬件平台.本文按照电磁车体系结构,简单介绍了智能小车的硬件设计模块,主要包括电源、 核心控制、 传感器、 执行机构和人机接口部分.各部分相互协调,最终使小车能够在最短的时间内沿着规定的轨迹快速稳定的运行.

关键词： 木工机床   开放式数控系统   硬件设计   软件开发  

摘要： 中国传统榫卯结构依靠复杂精巧的形式，实现零件的装配。国内现有的木工机床只能进行简单榫卯结构的加工，而且需要选购系列产品进行组合加工，但是相对复杂的榫卯结构却依然依赖于手工加工，不仅生产效率较低，而且一致性比较差，因此有必要开发多轴木工加工中心，进行大规模自动化生产，提高生产效率，但目前市面上还没有成熟的木工机床数控系统和产品，针对榫卯结构的自动化数控加工需求，通过对传统木工工艺分析，以及对五轴开放性数控系统调研，研制出多轴木工榫卯加工中心。为了提高木工机床开放性数控系统的稳定性与实时性以及榫卯结构的专用数控代码转化效率，在木工榫卯加工中心的基础之上，搭建五轴实验平台进行试验开发和后处理研究，以满足木工加工装备的需求。　　本文研究对象是具有A、C轴的双转台五轴实验平台，采用PMAC运动控制器作为下位机控制核心，上位机开发基于Qt框架的PC端开放性数控系统软件。通过搭建硬件控制电路和电柜，实现下位机对硬件机床的有效控制，上位机通过以太网协议与下位机通讯。数控软件具有四个功能模块，分别为调试控制模块、数控加工模块、三维仿真模块、刀库管理模块。通过OpenGL开放性图形库技术实现机床的三维运动仿真，并通过建立关系型数据库，实现刀具信息的增删改查等管理功能。根据双转台五轴实验平台的结构特点，根据多体理论和机床拓扑结构完成空间坐标变换，实现刀尖点轨迹向各运动轴的转换，利用UG/PostBuilder建立五轴实验平台的专用后处理文件，实现自动化生成榫卯结构是数控加工代码。　　本文搭建五轴实验平台硬件环境，完成开放性数控系统软件研发和专用后处理文件的研究，使五轴实验平台能够实现榫卯结构的自动化加工，对于木工机床开放性数控系统和五轴后处理的研究具有一定的参考价值。

关键词： 小型四旋翼飞行器   硬件设计   飞控系统   器件选型  

摘要： 常见的小型飞行器通常包括固定翼飞行器、直升机和多旋翼飞行器,其中中小型四旋翼飞行器又是市场的主流。消费类小型四旋翼飞行器的基本功能包括视频拍摄,能够自主飞行和自主避障等。随着小型旋翼飞行器市场需求的不断增长以及元器件、控制技术的不断进步,小型四旋翼的设计朝向更高画质的视频采集、便携、长续航时间,自主性更高的避障飞行等方面发展。本文主要研究小型四旋翼飞行器飞控的硬件设计,说明如何通过硬件设计的改善来满足现行小型四旋翼飞行器轻便便携条件下实现高清画质、长航时等要求。本文的主要研究的主要内容包括以下四点:1)说明当前四旋翼飞行器设计的发展方向以及给硬件设计带来的挑战;2)结合目前小型四旋翼飞行器主流控制平台的发展,选择符合设计要求的主控芯片,分析电源需求并完成电源系统设计以及和四旋翼飞控相关的电调、感应器单元的硬件电路设计;3)阐述各功能单元主要芯片的特点及选型理由,以及针对有重量要求和电路板面积限制下电源系统器件的选型和优化传输功率的方法。特别是在电源系统的设计中如何实现外围器件的精准选型,从而实现性能和成本的平衡;4)系统的性能测试。完成系统整体的功能测试以及主要功能模块的性能测试,并验证测试结果是否符合所提出的设计要求。本文从小型四旋翼飞行器飞控系统的硬件设计具体要求及难点出发,结合相关单元的设计优化以及验证测试,完成了小型四旋翼飞行器飞控系统硬件设计的工程实践。本文的研究主要在工程上为当前的小型四旋翼飞控硬件设计提供了实际的参考。

关键词： 智能车   电磁寻迹   控制算法  

摘要： 目前的汽车互联网(IOV)和智能交通系统(ITS)正在迅速发展,智能汽车的研究比例正在增加.ITS中车辆控制系统的硬件设计成本高昂、 寻迹算法复杂,不利于商业转化.基于全向轮电磁寻迹智能车的软硬件设计与开发介绍了一种全向轮电磁寻迹三轮智能车的硬件架构和软件设计,通过国家大学生'恩智浦'杯智能汽车竞赛平台,采用单片机KEAZ128 AMLK控制,半桥驱动IR2104S+N沟道MOS管IRLR7843驱动电机和LMV358单电源电源R2R运放电磁传感器等硬件模块搭建全向轮电磁寻迹三轮车,同时给出软件控制系统的具体实现过程以及详细代码注释,完成一个智能车的基本设计.采用PID等算法对当前ITS车辆控制系统的寻迹进行优化,并简化电路设计,使硬件成本降低.智能车软硬件设计成本大幅度下降,对行业的发展产生有效的帮助.

关键词： 停车场系统   自助   控制器   地锁   Qt  

摘要： 随着我国经济的不断飞速发展,越来越多的人选择购买机动车辆,机动车拥有量激增带来了日益严峻的停车难问题。停车难问题的产生来自于两个方面,其一是停车位的短缺,其二是一些停车场工作效率的低下。在一些传统的停车场中,采用的往往是人工升降杆和计费的方式。当待停的车辆数量较大时,该方式不仅效率低、工作强度高,而且还极易出错,造成混乱。另外,当前共享经济大热,以自助的方式使用产品、在线付费等越来越受到消费者的青睐。由此可见,设计一套自助停车场系统能够方便用户随时随地使用车位,同时减少停车场的人工开销和维护成本,有效地提高停车场的工作效率。论文从实际需求出发,给出了自助停车场的技术方案并完成了系统总体框架设计。在自助停车场系统中,地锁控制器直接控制地锁升降,并实时采集车位周边的温度、水位等信息;中心控制器是整个自助停车场系统的大脑,其不仅起到调度作用,还要完成与其他子系统的通信;中心服务器将中心控制器传来的车位环境信息和车位状态信息传入数据库,供停车场管理人员查询;手机客户端直接面向用户,用户通过手机APP实现车位实时查询、预订、控制地锁升降、计时、停车费用计算等功能。论文的主要内容涵盖自助停车场的总体设计;地锁控制器的主控芯片、传感器、电机驱动器等选型,地锁控制器硬件电路设计,PCB设计与制作;地锁控制器软件设计;中心控制器运行硬件平台选型;中心控制器软件设计;中心服务器应用软件开发等。本论文设计的自助停车场系统引入了自助的方式,自动化水平较高,能够有效地提升停车场的工作效率,在一定程度上缓解城市停车难的问题。