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关键词： 单片机   门控系统   步进电机驱动  

摘要： 通过以SD02型热释电传感器等器件组成的红外感应模块,将检测到的人体信号传送给以STC89C52单片机为核心的单片机模块;单片机模块根据设定程序检测前级送入信号,并作出判断输出电信号控制后级驱动模块;驱动模块采用SH-215B高性能细分驱动器,其输出控制电机运行。

关键词： 光伏并网发电系统   逆变并网   孤岛检测   电路设计   仿真模型  

摘要： 目前，作为新能源发电领域重要研究方向之一的光伏并网发电技术，受到世界各国的广泛关注。随着光伏发电技术的日益成熟，光伏组件成本的降低，我国已将光伏发电列入“十二五”规划的重点发展对象。\n 本文以单相并网型光伏发电系统为研究对象，主要研究内容包括光伏电池的模型及其最大功率跟踪、双极式结构的逆变并网控制方法、反孤岛效应策略等，并基于理论指导利用Matlab7.1仿真工具对整个系统理论算法进行验证。\n 首先，建立了光伏电池的仿真模型，模拟了光伏电池随光照强度和温度变化的电气特性，同时利用Boost电路下定电压变步长的电导增量法实现了对光伏系统进行快速准确的最大功率跟踪控制。\n 其次，通过对后级逆变器部分直流电压和并网电流的双闭环控制，实现了单位功率并网。\n 然后，基于太阳能电池模块，经Boost电路进行MPPT控制和DC/AC逆变并网，通过双极系统的协调控制策略，对整个系统进行建模和仿真分析，仿真结果验证了系统方案的正确性。采用频率干扰法检测孤岛，此方法不仅能快速检测并防止孤岛效应产生，还具有优良的稳态和动态性能。\n 最后，以3kW单相光伏并网系统为例，详细的介绍了系统各个硬件组成部分中元器件选择原则，最后给出了具体的电压、电流采样电路。

关键词： H   264高清编码器   软硬件划分   软件设计   硬件设计   软硬件协同仿真环境   实时编码  

摘要： 常用软件编码方法在用于H.264标准时,很难实现对高清视频的实时解码。为此,提出软硬件协同设计的方法,对H.264高清编码器系统进行软硬件划分及任务分配,分别设计软件部分和硬件部分。建立软硬件协同仿真环境,对整个系统的功能和性能进行仿真,采用约束随机验证的方法提高验证的功能覆盖率。仿真结果表明,该编码器系统能够对1 024×768像素的图像帧进行编码,满足实时编码的要求。

关键词： 宽带中频板卡   硬件设计   宽带数字中频   软件无线电   芯片选型  

摘要： 宽带数字中频是基于软件无线电的基本思想，其简单定义为能够通过软件编程对通信信息进行更改和控制，覆盖较多的频段。和传统一般的系统相比，主要是减少了模拟处理方式、将大多功能都集中在数字领域处理。本课题针对移动终端管控系统的应用及软件无线电中频系统中存在单一制式和带宽较窄的问题，给出了一种高速FPGA+A/D/A设计方案，其中重点对宽带数字中频技术中的多频段多模硬件部分进行了研究。研究的内容主要包括:\n (1)需求和方案设计，方案设计中比较了各种无线通信收发系统的技术差异、给出各个方案的性能特点，确定了系统的方案。\n (2)根据具体的技术指标和功能需求对系统硬件架构设计进行了分析，由此对主要芯片选型给出了详细说明并重点讲解了芯片的性能特性。\n (3)硬件原理图和PCB设计，原理图设计中包括各个子模块的详细设计，并对原理图进行了简单说明。PCB设计内容包含高速PCB理论分析、PCB布局布线准则和电源地层的注意事项，同时给出系统实物图。\n (4)硬件调试，包括射频模块、中频模块和接口模块。把三个硬件模块按照信号收发流程划为子功能模块进行调试，对获得的结果进行分析。并给出了硬件设计和调试过程中遇到的问题同时给出了解决办法。\n 本硬件系统的主要优点是:采用双通道高性能FPGA+A/D/A硬件架构，满足多频段多模，将中频部分数据量较多的算法和基带一些预处理算法放在FPGA中运算，后续采用千兆网卡、PCI-E和GPIO的连接方式将数据交付给PC或者DSP基带处理板处理。通过自主设计的宽带中频和射频板为软件无线电系统提供了可靠的硬件保障。

关键词： 灭火弹   引爆控制系统   触发方式   温度传感器   硬件设计  

摘要： 火灾消防作为一个共性的难题已经越来越受到世界各国的重视，针对火灾扑救工作，灭火弹是一种有效的灭火设备，目前，世界各国在该领域加大投入并研制出一系列相关产品。本课题研究一种基于C8051F310单片机的灭火弹智能引爆控制系统，灭火弹通过迫击炮发射，进入火场后探测温度信息、红外信息和烟雾信息等情况，智能起爆灭火弹，实现灭火剂在火场上空弥散，达到较好的灭火效果。\n 本文介绍了国内外灭火弹的发展现状，针对灭火弹触发方式上存在的问题，提出了灭火弹智能起爆控制系统的总体方案设计。系统分三大功能模块进行设计研究，首先，完成了火场信息探测模块的设计，通过温度传感器、火焰传感器和烟雾传感器的合理选择，并对其分别进行外围器件的搭建，构成系统前端信息探测模块；其次，选用C8051F310单片机作为信息采集模块的核心元件，使用单片机内置的AD转换器对前端探测到的三路模拟信号进行采集处理，对此模块进行了硬件与软件设计；最后，选用可控硅作为执行级开关，通过外围器件的搭建完成了执行级模块的硬件设计，根据执行级电路触发的机理完成了软件设计。基于以上模块，完成了系统整体硬件电路设计，对起爆控制系统进行了模块调试试验和系统总体静态调试试验，并对各试验采集到的数据和试验现象进行了分析。

关键词： 声表面波   射频识别   超高频读卡器   零中频技术   硬件设计  

摘要： 随着信息产业发展第三次浪潮的掀起，物联网在互联网的基础上得到不断延伸和发展。《物联网“十二五”发展规划》提出重点发展物联网感知制造业。RFID技术不仅是其感知层的关键技术，也是推动物联网快速发展的重要环节。因此，研究射频识别系统，特别是超高频频段读卡器的设计，不仅是响应我国工业和信息化部对物联网发展的大力支持，同时也促进了RFID产品技术及产业化的应用和推广。\n 针对传统RFID系统的不足，本论文采用声表面波(SAW)技术对射频识别系统进行改进。首先对多种接收机方案进行调研论证，提出基于零中频结构的SAWRFID方案;根据SAW RFID系统的需求分析，遵循物联网基本概念，在ISO/IEC18000-6协议标准的基础上，确定了SAW RFID系统的整体设计方案。本论文设计的SAW RFID系统在识别被测物体的同时，增加了监测温度变化的功能。\n 本论文的重点研究内容是SAW RFID读卡器的设计，包括硬件和软件两部分。根据硬件设计原则，将读卡器硬件划分为射频模块、基带模块和电源模块，其中射频部分包括本地振荡器、零中频发射模块以及零中频接收模块;基带部分包括第一级第二级放大滤波模块、AD转换模块、DSP核心处理器模块等;根据硬件电磁干扰、射频电路阻抗匹配等原理进行各硬件模块的PCB设计。本论文的软件开发平台采用DSP的CCS3.3，下层数据通过无线射频通信方式采集;上层数据利用串口通信方式进行传输，因此软件设计主要包括DSP程序设计，ID、温度数据提取，串口协议自定义等。\n 本论文最后通过频谱分析仪、高低温测试箱、高频电磁场屏蔽房等多种方式对SAW RFID读卡器进行了性能测试，同时对系统进行了功能测试。测试结果表明:SAW RFID系统在恶劣环境下可以正常工作，其性能指标达到或者优于设计指标，符合《800MHz/900MHz频段射频识别(RFID)技术应用规定（试行）》标准。

关键词： 电能质量   电压暂降   固态转换开关   晶闸管  

摘要： 随着时代进步与科技的飞速发展，现代电网与负荷构成出现了新的变化趋势，由此带来的电能质量问题越来越引起电力部门和电力用户的高度重视。当代电力系统的负荷结构中，在电力负荷急剧增长的同时，冲击性负荷以及非线性负荷也不断增长，对供电电能质量造成严重污染。与此同时各种复杂、精密、对电能质量敏感的用电设备也不断增加，如灵活的自动控制汽车制造生产线、精密医疗器械等等，用电设备和生产工艺对电能质量的要求日益增高。\n 而在所有电能质量问题中，电压跌落以及电压短时中断对其生产和产品质量影响最大。治理电压跌落以及电压短时中断，改善电能质量成为当务之急。固态转换开关(SSTS)是解决电压跌落问题的有效手段，其通过监测电网进线和出线的三相电压、三相电流，检测电压跌落，从而控制大功率电力电子器件实现两路进线电源的快速切换，解决电压跌落以及短时断电的问题，来实现对负载的不间断供电，保证用户的可靠供电。\n 论文介绍了电能质量的概念，对电压跌落产生原因以及治理方法进行了研究，主要开展对10kV固态转换开关的硬件设计研究，设计了固态转换开关控制系统平台，同时完成380V固态转换开关样机实现，并基于样机，完成电压跌落以及切换策略的验证试验，最终完成SSTS控制系统在10kV系统电源切换实验。\n 在10kV固态转换开关的硬件设计中，论文首先对固态转换开关的工作原理、拓扑结构以及切换策略进行了探讨，定性分析了开关单元晶闸管的换流方式，重点对SSTS开关单元晶闸管阀串联作了重点设计研究。其中包括晶闸管阀体串联方案设计、晶闸管串联静态均压以及动态均压设计、过压过流保护策略研究以及触发方式设计，并分析了光控晶闸管在中高压固态转换开关应用的优势。在晶闸管阀的过压保护策略研究中，采取了三重电压保护，电压保护范围宽裕。其中，重点对BOD过压强迫导通保护电路进行了探讨研究，设计了应对静态过压以及动态过dv/dt不同过压故障的BOD保护电路，并对电路中RC阻容的取值进行了定量分析。基于对SSTS理论研究，论文设计了基于双DSP和FPGA的固态转换开关控制系统平台，完成控制箱信号调理电路、光纤通讯电路、故障检测电路等模块的设计。基于双DSP的架构可以使得控制系统有较高的运算速度，能够稳定、可靠的完成电网电能质量实时检测。设计开发的SSTS控制系统先后在380型机完成电压跌落检实验以及切换策略验证实验，以及10kV系统中完成电源切换实验。实验结果表明该SSTS控制系统具有较高的系统稳定性、可靠性以及实时性，能够简化软件复杂程度实现真正的并行信号采集和处理能力，在配电网中有着广泛的应用前景。

关键词： 干扰抑制   三网整合   多模无线通信模块   硬件设计   驱动程序  

摘要： 通信技术的不断发展为各种基于通信技术的应用提供了技术基础，人们提出了“三网融合”的概念，三网融合是指互联网、有线电视网和电信网三者的融合，能为用户同时提供数据、广播电视和语音等服务。\n 随着无线通信技术的发展，无线网络已经从WAN发展到MAN再到LAN和PAN，无线通信网络相对有线通信网络有着很多优点，其中短距离无线通信因为其自身的优势在无线通信中的地位变的越来越突出，出现了诸如Wi-Fi、ZigBee、Bluetooth等常见的短距离无线通信技术。Linux是一个多任务、多用户的操作系统，它作为功能强大、开源的操作系统，在嵌入式领域的应用非常广泛，越来越多的嵌入式产品都是基于Linux平台的。\n 本文以三网融合课题为背景，设计了支持WiFi，Bluetooth，ZigBee等多种无线接入方式的多模无线通信模块，它是三网融合家庭信息网关的重要组成部分，该模块实现了集Wi-Fi、Bluetooth和ZigBee三种技术于一体的功能，实现了家庭无线覆盖，包括数据(Wi-Fi)、语音(Bluetooth)和家庭物联网(ZigBee)的无线覆盖。网关为基于ARM的嵌入式Linux平台，模块与网关通过USB通信。\n 文章介绍了常用的短距离无线通信技术、家庭信息系统，然后针对家庭信息网关应用中的多模无线通信模块进行了设计。其中硬件设计部分包括电源管理、USBHUB以及Wi-Fi、Bluetooth和ZigBee三种通信单元，软件部分包括通信模块的Linux驱动程序的移植，最后对通信模块内部三种同频短距离无线技术的相互干扰问题进行了分析并介绍了本文中采取的干扰抑制的方法。

关键词： DCS   控制系统   硬件设计   硬件分布  

摘要： 本文主要论述DCS系统硬件的设计及分布,研究使用新的设计结构,对整个工程实施的影响,并展望控制系统未来硬件设计及结构的发展趋势。

关键词： 航天技术   星载视频压缩系统   硬件设计   数字信号处理  

摘要： 随着航天技术的不断发展和空间活动的日益频繁，视频在航天领域中的应用和需求越来越广。星载视频数据量巨大，在进行存储或下行之前必须进行有效的压缩。\n TMS320C64x系列DSP是TI公司的高性能DSPs，数据处理能力强，同时有MIL38535 Q级产品，为星载实时视频编码器的应用提供了有效的解决方案。DM642是TI公司推出的一款基于C64x内核的面向数字多媒体的高性能DSP，可以方便、无缝对接视频解码器件和以太网数据传输接口。在720MHz主频时，运算能力可达5760MIPS，是现实视频压缩系统的理想平台。\n 本文以DM642为核心，详细分析和设计了星载视频压缩系统的硬件平台。首先描述了整个系统硬件框架和系统与上下级的通信接口;接着针对各个模块进行原理设计，绘制电路原理图，最终设计出PCB电路板;然后编写了主要模块的驱动程序，同时提出了应用程序的二次引导加载和烧写方案;最后结合软硬件对系统进行了调试与测试。\n 本文给出的硬件平台能够满足空间应用的要求，研究的成果能为DSP在空间领域的其他应用提供一定的经验和技术积累，有很好的指导和借鉴意义。