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关键词： 无线视频   监控系统   硬件设计   MG2580芯片  

摘要： 随着无线视频监控技术的日趋成熟,在工业生产和人们日常生活中,无线视频监控产品正得到越来越广泛的应用,以 WIFI/3G为代表的新一代无线视频监控系统更是成为人们首选的对象。国内外很多研究所和大学在该项目上都开展了大量的研究,许多企业也在推动无线视频监控技术的工业化应用上投入了大量的人力、物力,均取得了不错的研究成果。可靠性高、成本低、体积小、实时监控、自动报警等功能是新一代无线视频监控系统研究的主要方向。\n 首先,介绍了国内外无线视频监控技术的发展概况,分析了目前市场上监控产品的优缺点,说明了研究新一代无线视频监控技术的经济价值和现实意义。然后,介绍了 MG2580的特点和片内外设,给出了系统硬件设计的总体框图,讲解了 MG2580外围电路设计原理和设计方法,列出了MG2580外围各模块电路的设计原理图;说明了高速PCB设计时元件布局和布线的一般原则与注意事项。在PCB设计中充分考虑了PCB的信号完整性和系统的抗干扰性,保证了PCB设计的质量。\n 最后,介绍了产品相关的软件设计以及系统测试过程和测试效果。测试结果表明,基于MG2580的无线视频监控系统很好的按照项目设计要求实现了所有的功能,充分证明了系统方案选型和电路设计的科学性、合理性。

关键词： 雷达信号波形   直接数字频率合成   相位噪声抑制   CPLD电路   硬件电路设计  

摘要： 雷达信号是获取目标情况的重要信息来源。随着新体制雷达的不断涌现,雷达信号波形样式越来越复杂，对雷达信号波形的模拟仿真要求也越来越高。单一雷达信号波形已经不能满足现代雷达技术对雷达信号波形的模拟仿真要求。需要更加灵活的，通用的，可扩充的雷达信号波形产生硬件电路。\n 本文首先分析了雷达波形的各种产生技术。其次阐述了直接数字频率合成技术（DDS）的基本理论，分析了DDS输出信号的频谱、杂散、以及相位噪声，并讨论了杂散及相噪的抑制措施。最后分析了现代雷达信号的主要波形类型，以数学方法阐述了雷达信号的基本理论。设计了以ADI公司的AD9958型DDS芯片为核心，Altera公司的EPM1270性CPLD作为控制的硬件电路方案，并进行了硬件和软件程序方面的设计，以及仿真测试，产生了单频脉冲，多频，扫频等信号的控制信号。\n 通过仿真及分析可知，采用CPLD和DDS的设计方案，简化了雷达信号波形的硬件电路设计，减小了硬件电路设备的体积。对产生雷达信号波形的控制更加简单。产生雷达波形更加灵活，同时系统具有更高的可靠性。

关键词： 车载近程雷达   信号处理板   现场可编程门阵列   硬件设计  

摘要： 车载近程雷达系统主要是实现汽车对前方目标特性探测的功能，具体计算出前方目标个数，每个目标相距汽车的距离、速度等信息，进而把目标的这些特性参数传送给汽车的预警设备及制动系统，防止交通事故的发生。本文讨论了一种数字化的车载近程雷达系统信号处理板的硬件实现，详细分析了车载近程雷达的原理结构、回波模拟、信号处理板方案设计、相关软件设计以及基于串口的MFC设计。\n 本文通过matlab进行雷达目标回波的模拟和雷达信号处理的仿真验证;然后讨论了车载近程雷达信号处理板的硬件方案，包括硬件方案定型、主要问题的分析、信号处理板的原理图以及PCB图的设计，硬件(FPGA和ARM)调试等方面;利用本实验室的雷达目标模拟器产生一个去斜后的回波信号，使得系统信号处理板可以进行数据处理;将处理的结果通过串口传送给计算机，与雷达目标模拟器的目标特性参数相比较，用于验证信号处理板是否符合要求。最后，还开发了基于串口的MFC界面。\n 最终的调试结果表明车载近程雷达系统信号处理板的设计基本上达到了预期的项目要求，实现了车载近程雷达系统的联调。

关键词： 冲击测试系统   C#   SRS   FFT  

摘要： 为了使冲击仪能够快速反应试验台工作情况,达到工作要求,本文设计了以DSP和FPGA作为主控芯片的新型冲击测试系统。并基于C#设计了可操作性强的人机交互软件界面,实现系统实时控制和采集数据同步进行。文中还介绍了峰值匹配法和三点匹配法,使时域数据能够精确显示。并对采集的数据进行频域的冲击响应谱分析和傅里叶分析。实验证明此系统能够实现对各种电子产品的冲击测试。

关键词： 钢带生产线   收卷控制系统   硬件设计   软件开发  

摘要： 本文介绍的自动收卷控制系统是基于西门子S7-300系列的PLC的设计，系统主要采用了西门子最新的T-CPU作为核心控制器，SINAMICS S120作为传动控制器来完成钢带的开卷、切割、修边、传送、热处理、收卷等工作。其中收卷工作室整个生产过程的重点工序。\n 论文主要完成了收卷系统的方案设计，并介绍了其系统硬件以及软件进行设计，同时用上位机对其运动进行监控。\n 首先，分析了钢带生产线收卷系统的构成，为满足生产要求及实际现场状况，设计了总体的方案。\n 其次，进行硬件选型与实验，完成系统连线。\n 然后，在硬件搭建完成的基础上，为了实现各种基本运动功能，设计基于PLC的打包钢带生产线收卷控制系统总体控制软件，实现参数设置、收卷运动和轨迹显示等功能的有机统一。\n 最后，编写用WINCC编写上位机软件来实现对收卷系统工作的实时监控。\n 经过一系列检验与调试，现系统已经可以稳定运行生产。

关键词： 分叉复用器   数据交叉   同步数字系列   多业务接入系统  

摘要： 针对STM-4速率(622Mbps)的分叉复用器(ADM)网元,设计了可以实现数据交叉和网络管理功能的STM-4光接口盘。采用CPU+ASIC+FPGA这种典型的通信系统硬件架构,具体论述了STM-4光接口盘的软硬件联合实现,最后分析了该接口盘在多业务接入系统中的应用。

关键词： ZigBee技术   路灯智能控制系统   无线传感器网络   硬件设计  

摘要： 目前现有的城市路灯控制系统大多采用有线连接的方式，系统成本高、功耗大、施工复杂，而且存在能源浪费、后期维护困难等问题。无线传感器网络是一种集无线通信、数据采集和信息处理功能于一体的新兴网络。ZigBee技术是无线传感器网络中最具代表性的一种新兴技术，具有低成本、低功耗等特点。将ZigBee技术应用于城市路灯控制系统，将有利于实现路灯控制系统的智能化和节能化。\n 基于无线传感器网络的路灯智能控制系统主要由三部分组成:照明管理中心、照明回路控制单元和路灯节点控制器。本文是从硬件设计和软件设计两个方面对系统进行研究的:\n (1)硬件设计。系统中的协调器节点、路由节点和终端节点都是以TI公司的CC2430芯片为核心控制器，主要包括数据采集模块、电源模块、无线收发模块、控制模块和串口通信模块等模块的电路设计。\n (2)软件设计。本文中的软件设计以ZigBee协议栈为基础进行开发，并在此基础上完成了节点设备的软件设计、终端节点的应用层软件设计、无线通信协议的设计和上位机界面的设计。\n 通过上面的软硬件设计实现了整个系统的智能化运行:终端节点根据数据采集模块采集到的数据来控制路灯的亮灭，并通过路由节点将其附近的亮度信息和其自身的工作状态传递给协调器节点，由协调器节点通过处理分析后发送相应的命令。路由节点将采集到的信息汇总到管理中心，由管理中心进行合适的处理后改变路灯控制的方案。\n 对系统的组网进行了通信距离的测试，结果表明通过ZigBee技术组建的无线网络符合城市路灯之间距离的要求，论证了ZigBee技术在路灯控制系统设计中的可行性。

关键词： PLC技术   小型物联网   硬件设计   软件设计  

摘要： PLC技术作为自动控制系统的基础,具有众多的无可比拟的优势,可以满足过程控制、运动控制、数据处理及通信联网等现代控制的具体要求。首先对PLC技术进行简单介绍,然后说明PLC技术和物联网的发展现状,最后提出基于PLC技术的小型物联网实现过程,并对PLC技术应用进行综合展望。

关键词： 智能相机   乒乓球机器人   硬件设计   软件算法   图像传感器  

摘要： 随着计算机视觉、图像处理技术的发展进步，利用机器视觉代替人工完成工业生产线上产品的检测极大的提高了生产效率。智能相机作为机器视觉的一个重要发展方向，有着比传统的PC式机器视觉系统体积小、功耗低、实时性好、自动化程度高等优势。智能相机在工业检测、视频监控、智能交通、移动机器人等领域有着非常广阔的应用前景。因此，设计智能相机系统有着重要的研究意义和实用价值。本文是在“863”项目的子项“快速视觉单元研制”的支持下，以智能相机在乒乓球机器人的应用为背景，研制了一种基于DSP和FPGA的智能相机系统。重点针对智能相机的硬件系统设计和软件算法实现进行了深入的研究。\n 本文完成的主要工作如下:\n (1)分析了智能相机实现的理论基础和软硬件技术条件。详细论述了常用的图像传感器原理、结构，图像存储单元、图像处理单元的硬件设计技术。\n (2)成功构建了一个基于DSP和FPGA的嵌入式视觉单元的硬件平台。在充分考虑了DSP和FPGA在图像处理所各自具有的特点的基础上，提出了基于DSP和FPGA的智能相机设计方案。其中DSP为核心处理器，采用的是TMS320DM642芯片，FPGA为协处理器，采用的是EP3C16U484C6N芯片，它们协同完成图像的采集、处理与传输工作。\n (3)在协处理器FPGA上实现图像的采集与预处理工作。在FPGA内部搭建了系统框架，实现了SCCB协议的读写，完成了OV5620的图像采集，并在外部存储器上实现了乒乓操作，设计了总线占用轮询机制，实现了多模块对外部存储器的优先级访问。\n (4)在核心处理器DSP上对初始化配置进行了优化，完成了DSP对FPGA的异步数据读取，实现了从RAWRGB到RGB转换的图像处理算法，与上位了建立了基于UDP的网络通讯，实现了智能相机的远程操作。\n (5)在上位机上对采集到的图像实现了目标识别算法，成功识别出乒乓球并计算出了乒乓球的中心坐标。

关键词： 激光直写   直线电动机   光刻   光栅   ARM   LPC2138   单片机  

摘要： 为了制作大尺寸的激光防伪商标,开发了高速激光点阵光刻机。该光刻机以工业控制计算机为上位机,以ARMLPC2138和单片机STC12C5410AD为下位机,采用直线电机直接驱动X-Y工作台,实现了高速高精度定位。动态曝光的工作方式,克服了传统光刻机工作速度慢的静态曝光工作模式,使光刻工作速度提高了10～12倍,解决了大尺寸防伪商标制作困难的问题,有效提高了全息母板制作的效率。