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关键词： 微弱信号   检测硬件电路   设计理论   强电场回流  

摘要： 随着经济的发展，年轻人压力的增大，各种职业病以及亚健康的出现，使得人们对康复医疗，尤其是便携式医疗器械的需求日益增多。便携式医疗器械能够及时、有效的检测各类人群的身体健康状态，在生活、工作间隙做到很好的自我防护与治疗，很好的解决了上述问题，得到了广泛的研究和应用。\n 人体在强电场中，人体作为电场的负载，其负载特性与人体的身体状况密切有关。本设计基于人体血液中离子不平衡，在强电场中感应出来的微弱信号，来进行信号的提取和检测。人体感应出来的微弱信号幅值为0.1mv-3mv，频率范围为80Hz-200Hz。在主体信号检测电路在设计中充分考虑到微弱信号的共模漂移严重，信号噪声强度大，在信号通道上，依次采用电桥对微弱信号进行取样，拓展电路的共模范围；利用带通滤波器滤波，提高信噪比；使用仪器仪表运算放大器抑制共模信号的变化；通过工频陷波器衰减交流工频信号；设计了二路信号取样积分，并对其进行差值放大，进一步提高检测的精度；最后通过压控振荡器将直流电平转换为肉眼可观测的低频交流信号，并对放大后的直流信号和低频交流信号进行A/D采样，显示在LCD液晶屏幕上。在辅助电路上，设计了新型自复位延时防抖开关，确保不会出现误操作；设计了四路安全监控保护电路，为整个电路提供安全保障；在按键选择和输出接口上，设计了防错电路，用于在输出接口和选择按键功能不一致时，提供声、光报警，保护使用者的人生安全。\n 在实验室测试平台下完成总体设计，通过对实验组的测试，微弱信号检测电路可以检测到微弱的信号0.1mv；在输出端，经V-F转换，输出肉眼可观测的低频正弦信号频率为4.386Hz-9.564Hz；辅助电路均能实现设计功能，提供安全保障；整体设计能够有效的在强电场和强干扰环境下正常工作。

关键词： 石英晶体   自动分选系统   硬件设计   ARM处理器   人机交互  

摘要： 随着电子信息产业的高速发展，市场对石英晶体的需求量变的越来越大。石英晶体自动分选设备在提高石英晶体的生产效率上发挥着越来越重要的作用。针对国内在该领域存在的问题，本文提出了一种石英晶体自动分选系统，该系统从整体上主要由参数测量系统和分选控制系统两部分组成。\n 本文重点设计石英晶体自动分选控制系统。在硬件设计方面，按照PCI总线接口电路、逻辑控制电路、双口RAM接口电路、光耦隔离电路、驱动电路、传感器接口电路、ARM处理器的选择等部分对控制系统进行了设计。从实际应用出发，设计了控制系统的上位机软件应用程序，按照通信接口单元、数据库管理单元、参数测量单元、数据处理单元、分选控制单元五部分分析其具体实现方法。系统的上位机应用程序在Visual studio2008平台上进行开发。ARM处理器的控制程序在Keil uVision4上进行开发。该上位机应用程序具有参数设置和手动检测系统功能，并且能够实时显示测量结果和分选结果，为用户提供了良好的人机交互界面。\n 实验调试表明，上位机软件能够正确地将指令传送到下位机，同时下位机能够根据上位机指令输出正确的控制信号以驱动执行机构工作。此自动分选控制系统实现了石英晶体的自动分选，达到了预期的设计目标。\n 本课题的研究成果将有助于推动我国石英晶体自动分选设备的国产化，对提升我国石英晶体行业的竞争力具有重要的意义。

关键词： 电力系统   用电管理   采集器   硬件设计   软件开发  

摘要： 随着时代和科学的快速进步与创新，各种先进技术在电网中得到广泛应用。智能化已经成为电网发展的必然趋势[1]，发展智能电网也已在世界范围内取得共识。在智能电网这个庞大的系统下，集中式远程抄表系统也在近些年得到了各国相关人士的重视和发展，已从传统的简单数据采集功能演变成集数据采集、分析、监控功能于一体的智能用电信息采集系统，从而提升了电力公司市场响应快速化的水平，满足客户服务质量的高标准化需求。而采集器作为集中式远程抄表的重要组成部分，其功能主要是实现用户电能表数据采集并通过集中器把数据传到电力公司主站。\n 本论文介绍的采集器是按照国家电网总公司于2009年发表的《电力用户用电信息采集系统》新规范设计的。该采集器采用的是德州仪器公司推出的32位单片机LM3S9B96，其搭载Cortex-M3内核为主芯片，该芯片可以在其程序中输入四个不同的温度补偿时段，这样以来时钟精度得到大幅提升。\n 本文调研了相关项目和课题，对国内外的发展现状作了简单介绍，其中重点介绍几款比较经典的集中式远程抄表系统。然后按照国家电网新规范的相关标准对本论文中设计的采集器相关参数制定了设计指标。\n 本文介绍包括采集器的总体设计、采集器的硬件设计、采集器的软件设计和采集器的调试。采集器的总体设计中介绍了ARM技术、采集器的总体设计方案和底层模块的划分；采集器的硬件设计包括通讯模块、数据采集模块、数据存储模块、显示模块、电源模块等几部分；其中软件设计部分介绍了通讯模块软件和数据采集模块软件的程序设计。\n 最后本论文通过硬件测试、软件测试和软硬件的联调测试，并总结分析实验结果，本采集器可以完成相关功能任务。

关键词： 智能电网   高压开关柜   在线监测系统   以太网   硬件设计  

摘要： 随着智能电网的逐步建设和全社会用电量的持续上升，电力系统安全稳定运行方面的要求逐渐提高，各种输变电和配电设备的检修工作也显得越来越重要。高压开关柜的数量多、维修花费大，而且一旦发生故障往往带来严重的后果。对高压开关柜实现实时在线监测是对它进行故障诊断进而做到状态检修的前提，对整个智能电网的稳定运行都具有重要意义。本文研究并设计了一套面向KYN28A-12型10kV高压开关柜的综合在线监测系统。\n 首先，分析了高压开关柜中各主要监测变量的特性和它们的监测方法，提出了一种基于以太网通信方式的多层分布式监测系统的总体设计方案。本系统的主要优点是综合性高、监测变量多、互操作性强。\n 然后，根据功能性和可靠性等方面的要求，对监测系统中传感器选型安装、信号采集板、FPGA+ARM核心板、工控机等部分做了具体的硬件设计。对核心板中的可编程嵌入式芯片FPGA和ARM做了详细的软件设计，对安装在工控机中“高压开关柜在线监测软件”的功能和界面都做了具体介绍。制造的在线监测样机在国家电网南瑞集团实验验证中心通过了型式实验并在泰州供电公司城西110kV变电站成功挂网试运行，运行结果验证了本监测系统的有效性、准确性和稳定性。\n 最后，为了从监测数据中提取有价值的特征值，研究了断路器分合闸过程三相动触头行程信号的处理方法。选择合适的小波包函数和分解层数，运用小波包阈值去噪的方法对行程信号做有效消噪，提高了信号的信噪比。分别运用速度曲线法和小波希尔伯特分析法来求取合闸过程刚合点，这两种方法得到的结果相互印证了彼此的准确性。根据定义进一步计算了断路器分合闸过程的各项机械参数。

关键词： 中值滤波   硬件设计   FPGA   实时性  

摘要： 在已有算法的基础上,采用3*3窗口,进行算法的改进.在不降低实时性的的前提下,对硬件结构进行简化.该算法通过实验进行仿真验证,并对实验结果分析,得出这种算法在图像中值滤波处理中的可行性,能很好地满足实时性要求.

关键词： 永磁直驱风力发电机   控制系统   硬件设计   示范工程  

摘要： 进入21世纪以来，随着石油价格的不断上涨，世界范围内的能源供应持续紧张，合理开发利用可再生能源发电是解决能源问题的一个主要途径，然而，利用可再生能源发电却都是分布式电源，它们虽然靠近负荷，具有提高能源利用率的优点，但是却对大电网有着不良的影响。为了能尽可能地利用分布式发电所带来的经济效益和对可靠性的改善，并尽量减少其对主网的冲击，世界各国都在研究和发展微电网。\n 本文首先介绍了微电网的概念，阐述目前微电网在世界上的发展现状，着重介绍世界上主要微电网的研究和示范工程，通过对比各国微电网研究所存在的差异，提出中国微电网研究所需要重点解决的问题；其次介绍了我校和我司共建的微电网实验基地的规划和建设现状，详细介绍实验基地中风力发电机组的情况；再次着重讲述了该实验风力发电机组电气控制系统的硬件设计，并概述了该电气控制系统的软件设计；最后提出对控制软件优化和未来开展实验工作的建议。

关键词： Embedded system security   Hardware design   Physical attacks   Trusted computing   Reconfigurable logic  

摘要： Embedded systems have found a very strong foothold in global Information Technology (IT) market since they can provide very specialized and intricate functionality to a wide range of products. On the other hand, the migration of IT functionality to a plethora of new smart devices (like mobile phones, cars, aviation, game or households machines) has enabled the collection of a considerable number of data that can be characterized sensitive. Therefore, there is a need for protecting that data through IT security means. However, eare usually dployed in hostile environments where they can be easily subject of physical attacks. In this paper, we provide an overview from ES hardware perspective of methods and mechanisms for providing strong security and trust. The various categories of physical attacks on security related embedded systems are presented along with countermeasures to thwart them and the importance of reconfigurable logic flexibility, adaptability and scalability along with trust protection mechanisms is highlighted. We adopt those mechanisms in order to propose a FPGA based embedded system hardware architecture capable of providing security and trust along with physical attack protection using trust zone separation. The benefits of such approach are discussed and a subsystem of the proposed architecture is implemented in FPGA technology as a proof of concept case study. From the performed analysis and implementation, it is concluded that flexibility, security and trust are fully realistic options for embedded system security enhancement. (c) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

关键词： 直流电动机   调速系统   单片机控制   硬件设计  

摘要： 电力电子技术的发展促使直流电动机调速系统完成了从模拟化到数字化的转变历程，尤其是单片机技术的推广使得直流电动机调速系统到达另一个新高度，智能化、数字化显然成为了一种趋势。相较于交流电动机，直流电动机的调速原理比较简单，通过改变电动机电压即可实现调速。而改变电动机电压的办法却很多，最为常用的则是PWM脉宽调制。改变电动机的输入占空比可调控电动机的平均电压进而实现调速。近年来，将单片机引入到直流电动机调速系统中也使得该系统可利用软件技术实现多项控制功能，极大提升了直流电动机控制的灵活性。本文将以直流电动机调速系统的单片机控制作为研究对象，重点讨论直流电动机调速系统单片机控制的设计思路。

关键词： 光伏并网   防孤岛检测   低电压穿越   硬件设计  

摘要： 随着光伏发电及并网规模的扩大，其对电网的冲击及对电能质量的影响不容忽视，因此对于光伏电站并网点的智能化控制尤为重要。本文依据相关技术标准对防孤岛保护与低电压穿越技术的共存性进行了分析，并在此基础上设计研发了一套光伏发电并网智能控制装置。

关键词： 工作过程   课程   教学实践   硬件电路设计   项目化教学   课堂教学质量   高职院校学生   课堂组织形式   学生的特点   专家访谈   工学结合   调查研究   互动性   证明   增强   小组   手机   基础   改革   成果  

摘要： 针对当前高职院校学生课堂教学存在许多问题，如学生不愿听，听不懂，现手机等现象，通过分析学生的特点，调查研究，在实践专家访谈的基础上，首先在课程上进行了改革，工学结合，项目化教学，课堂组织形式上，小组讨论方式，增强课堂的互动性，提高课堂教学质量，实践证明，工作过程项目化教学取得了一定的成果。