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关键词： DS18B20   单片机AT89S52   温度控制  

摘要： 随着数字技术的迅速发展，微控制器在社会的各个领域得到了广泛的应用，由于数字系统有着模拟系统所没有的优势，如抗干扰性强、便于和PC机相联、系统易于升级维护，所以数字控制系统更适合用来设计仓库温度控制系统。本设计的主要内容是根据仓库的温度调节排气扇的转速从而达到控制仓库温度的作用。同时本系统还要实现用数码管显示仓库温度，当仓库温度达到报警温度时系统报警和继电器控制电机启动的功能，方便工作人员对仓库的温度和情况进行监控。设计中利用数字测温计DS18B20测温、用市场上常见的AT89C2051单片机作为控制器、采用易于和数字系统连接的继电器控制电机动作。整个系统采用的都是数字芯片，因此系统工作稳定，升级维护方便。

关键词： 交流变频调速   系统仿真   硬件设计  

摘要： 近年来，交流调速的发展迅速，其控制性能完全可以和直流调速系统相媲美。本文首先阐述了常用的交流变频调速控制的策略。其次，总结了交流变频调速系统设计的仿真方法及特点。最后，说明了当前交流变频调速控制系统常见的硬件实现方案。

关键词： 波束形成   宽带信号   有向圆阵   DSP   FPGA  

摘要： 一般的窄带自适应波束形成技术由于能够实现灵活的波束控制，从而获得高的波束指向或强的干扰抑制能力，已被广泛应用于雷达、通信、导航、语音信号处理、地震检测等领域。但当所处理的信号具有一定的带宽，特别是宽带信号时，阵列的方向图会随着频率而变化，从而严重影响到阵列的性能。适合宽带的波束形成方法运算量很大，对硬件系统的处理能力要求苛刻。所以，如何针对通信系统，研究低复杂度的宽带自适应波束形成技术，实现对宽带信号的波束控制及对宽带干扰的抑制是一个值得研究的问题。本文完成了宽带波束形成硬件平台的设计与调试。并在硬件平台上实现了一种宽带的自适应波束形成算法。 首先，本文在基于线阵模型上介绍了几种基本的窄带自适应波束形成算法，以及两种宽带的自适应波束形成算法，分析了均匀线阵和有向均匀圆阵的频率特性。 然后对宽带波束形成系统的硬件实现方案进行了设计与论证。在硬件系统设计时，选择了现在流行的DSP+FPGA的信号处理架构，兼顾了数据处理的灵活性和并行性。本系统选用的是TI公司的TMS320C6455T和Xilinx的XC6VLX240T完成了系统硬件的制作，并对DSP和FPGA的基本功能进行了测试。 最后，从阵型的角度考虑，详细研究了基于有向均匀圆阵的一种宽带数字波束形成算法。由于有向圆阵的方向图对频率不敏感的特性，宽带信号只需要一组权值就可以实现宽带波束形成。随后给出了基于阵列综合方法的最优加权值的求解步骤，并利用计算阵列输出平均总功率的方法对干扰方向进行估计。在此基础上归纳了该算法的实现过程和各个模块的具体功能，最后对主要的模块进行了功能仿真，并对FPGA程序进行了时序约束，仿真结果说明系统满足设计的要求。

关键词： TMS320F28027   逆变器   过压欠压保护  

摘要： 本系统采用TI公司的TMS320F28027作为逆变器的控制核心,实现逆变器的基本功能。该逆变器的主回路拓扑结构采用全桥电路。本系统还具有输出过压、欠压、过流保护与过温保护,增强了本系统的稳定性和可靠性。

关键词： 全自动压力标定系统   压力数据采集系统   硬件设计   软件设计  

摘要： 传统的压力仪器仪表进行校准通常采用的是活塞压力计,但是活塞压力计构造原理上的缺陷使得它输出的标准压力值不可能是连续的,这一缺陷在实际使用时引起了相当程度上的不便;而且使用活塞压力计需人工加装砝码,设备操作十分复杂,对操作人员技术能力要求高,效率低且劳动强度很大。 论文研究的压力数据采集系统是全自动压力测量仪表标定系统的关键部分,其作为外置的数字压力模块提供标准压力信号。它利用压力传感器,配合单片机控制,实现了自动采集并反馈连续的、高精度的压力信号的功能,不仅保证了全自动系统可根据返回的压力值进行P.I.D算法以完成任意设定点压力发生的自动化,也使全自动系统避免了压力输出不连续的缺陷。 系统以MSP430F149单片机为主控芯片,利用压力传感器及独立24位A/D芯片采集转换压力信号,采用线性标定、温度补偿以及双重滤波抗干扰对数据进行处理,利用RS-485接口构成总线型通信网络,形成了功能完备的外置数字压力采集系统。已完成与全自动压力台的联机测试,性能达到使用要求;经中国国家计量科学研究院检定,本系统精度可达到0.05%以上,能够很好地满足工程的需要;采用C#语言为系统设计了一套基于Win32平台的校准软件,实现了对压力数据采集系统的快速校准。论文将重点讲述该系统在全自动压力检定系统中实际使用,以及系统的硬件原理以及软件设计思路,并给出系统的组成框图、各部分主要的电路图、以及程序结构模块图。

关键词： 传真通信   传真模块   电话模块   硬件设计  

摘要： 上百年的历史传承，成就了传真机在通信领域无可撼动的地位。正如电子书取代不了传统书籍一样，互联网技术也取代不了传真机通信。但随着多媒体技术和嵌入式应用的发展，对传真机通信提出了新的要求，特别是在方便性和绿色理念方面。电子数字传真业务应运而生，满足用户后传真时代要求。 本课题以此为出发点，提出了数字传真机的新的方案设计。首先阐述了传真机研究背景和意义，通过市场调研和客户需求分析，确定了本设计数字传真机需要实现的功能。从论文题目中我们可以看出来，本课题所做的数字传真机要与智能电话技术相结合，传真机中传真电路和固定电话电路为智能电话的一部分。本研究提出了传真机的硬件整体架构和设计方案，然后综合性能和成本的考虑，选择合适的芯片。设计了传真机的各模块硬件电路。其中传真模块阐述了CX93011和CX20548模块硬件电路设计。电话模块部分阐述了VT870拨号模块、来电显示模块、振铃模块、送话受话和免提模块硬件电路设计。 最后，本课题阐述了PCB板的设计和芯片的邦定，对电路调试过程中的所遇到的典型问题进行深入剖析以及如何解决。从调试结果看，硬件设计方案能够很好的完成设计之初提出的要求。 本课题在电路设计中有几处创新，首先摒弃传统传真机光电扫描及机械传送电路的应用，而改用直接通过主处理器从摄像头所拍照片或系统中的电子文档获得传真文件。在电话部分中，增加基于芯片HT9032C独立的来电显示，代替了自带来电并将来电信息呈现在普通固定电话机玻璃显示片的VT870拨号芯片，使传输结果直接呈现在智能电话的LCD屏上。通过增加传输门芯片电路，改进了传统固定电话机械按键拨号方式，达到通过触摸显示屏幕就能拨号的目的。另外在振铃模块中，去掉了笨重的变压器，用增加功率放大电路模块放大倍数，达到同等效果。

关键词： Android   STB   网络机顶盒   智能操作系统  

摘要： 伴随着互联网的应用业务需求量的极速提高,宽带网络的建设与拓展也蓬勃发展,网络视频的优势也随着网络带宽的增加而越来越明显。网络机顶盒以互联网为传播通道传送音视频流与数据流,作为一种新的媒体体现方式,用户可以在电视上直接点播节目和收看直播内容,它具有清晰度高,用户体验好和资源丰富等优势,将取代传统机顶盒,成为家庭视听多媒体中心。 开放式互联网机顶盒将是网络机顶盒的发展方向,它将互联网的交互性、泛在性和电视机的高清性、享受性融为一体。开放式互联网机顶盒可以通过家庭网关访问IPTV专用网络及公共互联网络,可通过电视机、音响等播放设备向终端用户提供页面信息浏览、IPTV播放、互联网视音频播放、应用商城、可视通信、家庭媒体共享、游戏等交互式业务服务,这就需要网络机顶盒的操作系统具有智能化、开源化、通用化以及强大的第三方软件支持。但是目前的网络机顶盒主流操作系统是嵌入式LINUX系统,从本质上来讲它还是一种基础的非智能操作系统,应用软件受限于开发商,且兼容性并不佳。互联网巨头谷歌公司在2011年10月19日推出了Android4.0系统使智能网络机顶盒的实现成为了可能。众所周知,Android是Google开发的基于Linux内核的软件平台和操作系统,而最新版的Android4.0同时支持智能手机、平板电脑、电视等设备,至此Android系统设备将拥有真正开放和最为完整统一的先进特性。但是Android4.0系统的网络机顶盒也不能随用户自己的喜好观看网络音视频,因此其开放性为第三方应用软件设立了应用市场,从而用户可以方便地从网络获取所需的应用软件,并通过网络与其他媒介进行互动,例如网页浏览、视频影片播放、在线聊天、游戏娱乐、在线电影电视等。 本论文完成的任务是针对android系统在网络机顶盒中的应用需求,以网络机顶盒的硬件系统为研究对象,设计出了一款高性能、低成本、低功耗的android4.0网络机顶盒。它支持有线LAN网和USB扩展的WIFI无线网络传输,接收和处理网络获取的音视频流和数据流,通过网络机顶盒的主处理器对其进行硬解码,并通过丰富的外部接口输出显示。 论文中分析了网络机顶盒的硬件原理和android4.0系统的硬件需求,制定了该网络机顶盒的硬件系统总体结构图,根据需求分析采用以Hi3716MV300为主处理器、512MB DDR和2GB flash的最小系统解决方案。然后详细设计了网络机顶盒硬件系统的功能模块,针对各个功能模块进行了原理说明,并给出了部分的电路原理图,之后通过cadence的PCB Editor设计出了系统的PCB图。由于本机顶盒采用了Android4.0操作系统,所以在研究了android系统上实现网络机顶盒相关业务功能的同时,在原有Android操作系统架构不变的情况下,设计并实现系统软件各层所需的扩展功能及相应接口。最后对设计完成的网络机顶盒进行了电性能测试,给出了测试方法和测试结果,并针对测试中出现的不合格项进行了分析与整改。最终达到了机顶盒测试标准规范中的各项性能指标。

关键词： 三维声纳   DDS频率合成   TVG增益控制   现场可编程门阵列  

摘要： 随着人类对海洋的不断探索,三维声纳成像逐渐成为重要的水下探测技术。三维声纳成像系统通过2304（48×48）路信号的同步采样和16384（128×128）个空间波束形成的大规模数据处理,完成实时的水下三维场景成像。系统的复杂结构和海量数据大大地提高了三维声纳成像系统的调试与测试难度。三维声纳成像系统专用调试平台能够较好地模拟三维声纳成像系统的实际工作环境,完成对三维声纳成像系统的功能调试与性能测试。 本文针对三维声纳成像系统调试难度大的问题,研究开发了三维声纳成像系统专用的调试平台。该平台基于直接数字频率合成（DDS, Direct Digital Synthesis）技术和时变增益控制（TVG, Time Variation of Gain）技术,以PowerPC嵌入式处理器为核心控制单元,通过现场可编程门阵列（FPGA, Field Programmable Gate Array）,控制DDS芯片和TVG芯片生成2304（48×48）路相位、频率和幅度动态可调的正弦信号。同时,PowerPC嵌入式处理器通过FPGA控制AD采样芯片对输出信号进行采样,并通过以太网将数据发送给主控机,与三维声纳成像系统处理后的数据进行比对,完成对三维声纳成像系统的调试。 结果表明,三维声纳成像系统专用调试平台输出信号的幅度控制动态范围大于40dB,频率控制动态范围100-500KHz,相位控制动态范围0-360°,系统采集信号幅度一致性小于1dB,相位一致性小于1°,基本满足三维声纳成像系统的调试需求,具有较好的工程应用价值。

关键词： 智能功率模块   无刷直流电机   数字信号处理器   光耦  

摘要： 智能功率模块IPM集驱动电路、欠压、短路、过热等保护电路于一体,结构简单、损耗小、重量轻、体积小、使用可靠等优点。随着大功率IPM集成器件、高性能单片机及数字信号处理器DSP技术的飞速发展,使得大功率驱动控制和高速复杂的控制算法得到了满足,从而也使得大功率无刷直流电机在电机界的电动推进系统中得到了越来越广泛的重视。无刷直流电机具有高速性能好,体积小、效率高、寿命长、运行可靠、维护简便等优点,能广泛应用于医疗、化工、煤炭、石油、纺织、仪器仪表、家用电器、电动汽车和自行车、铁路运输、航空航天、工业自动化等领域。使用IPM和DSP控制无刷直流电机,不仅能实现对电机的实时性控制,还能使控制电路得到简化。因此研究IPM与DSP控制无刷直流电机的硬件设计具有非常重要的意义。

关键词： 数控改造   机械设计   软件设计   硬件设计  

摘要： 我国机床数控化程度不高,很多企业尤其是一些小型企业多使用普通机床.普通机床品种少、成本高、供货期长、工人劳动量大,从现代化企业装备上来看,缺乏竞争力,这直接影响着一个企业的持续发展.因此,有必要开展普通机床的数控化改造研究,以数控化机床替代普通机床,实现企业的长久发展.本文以C6140车床的数控改造为例,介绍了机床数控改造的方法,包括其结构的改造设计,性能的选择以及改造方案的确定.