作为一种全新的探测技术,激光雷达已广泛应用于大气、陆地、海洋探测、空中交会对接、侦察成像、化学试剂探测等领域。与传统雷达技术相比,激光雷达是一种通过发射特定波长的激光,处理并分析回波信号,实现目标探测的技术,具有高测量精度、精细的时间和空间分辨率,以及极大的探测距离等优点,目前已成为一种重要的探测手段。激光雷达探测系统需采用硬件电路实现系统的控制以及回波信号的处理、分析,从而实现目标距离、速度、姿态等参数的测量,因此研制高速、高精度、性能稳定、性价比高、保密性强的处理电路,对提升激光雷达探测系统的整体性能有着十分重要的意义。 激光雷达系统控制及信号处理电路有多种实现方案,传统的MCU实现方案较为普遍,但受线程的带宽限制,且难以提高系统的精度与复杂性;采用 FPGA、ARM或DSP实现信号处理架构,一定程度上提高了系统的带宽与复杂度,但成本较高,功耗较大,且开发周期较长。针对目前激光目标探测系统中,对系统控制复杂度,信号处理实时性,整体性能与功耗等要求,论文提出了一种基于 CPLD与MCU架构的电路改进方案。该方案采用高速并行的现场可编程PLD器件,完成相关电路的控制与回波信号的实时处理、分析;同时选用线程处理优势较强的MCU,实现相关信号的控制与高速串口的收发,完成PC软件终端的通信。 本文结合所提出的基于 CPLD与 MCU架构的硬件电路设计方案,选用了Altera的MAX II CPLD器件EPM240T100C5N,以及宏晶科技公司的增强型单片机STC12LE5A60S2,实现了激光雷达系统控制及信号处理等功能。文中详细介绍了实验系统的设备资源与硬件电路的模块化设计,完成了相关外设的驱动控制,并采用 CPLD与 MCU完成了回波信号的采集、处理与分析,最终通过与所设计PC软件终端的通信,实现与硬件电路板的实时数据上传。 目前板卡在100MHz主频下工作,可完成10kHz激光器的触发,并行实现回波信号的实时处理与分析,以及921600波特率下的高速串口通信。结合激光雷达实验系统,多次进行硬件电路的测试与实验,表明本文设计的激光雷达系统控制及信号处理硬件电路功能正常,性能稳定,且功耗低,保密性强,符合设计的需求,实验证明本文所提出方案的具有一定的可...
上传时间: 2022-05-28
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随着科技进步,工业厂房、农业温室、仓库和智能建筑等领域对温度的要求越来越严苛,对温度监控需求也越来越高,特别是在某些环境恶劣的工业环境和户外环境中,通过传统的检测难度大,且无法远程传输数据以便进行实时监测。本研究针对这些问题,在对STC89C52单片机、温湿度传感器、TC35i模块功能研究基础上,应用VB程序开发出集群计算机房环境信息检测系统,改变传统温度检测的方法和思路,利用本系统数据信息检测、传输的优势,解决集群计算机房的远程实时温度监测问题,为管理人员提供可靠的温度监测数据。 本论文研究设计使用温湿度传感器DHT11,对计算集群计算机房的环境温度等信息进行多点、实时采集,通过单片机串口和TC35i模块串口之间的通信,把从单片机读取的数据,传输到接有短信猫模块的上位机中,最后将采集的数据存储到数据库中,以供查询,同时,可还以将监测点的信息数据,发送到指定的用户手机上,实现实时远程监控集群计算机房的环境温度。 本文首先对当前国内外温度监控检测的现状与发展趋势进行调研,在结合集群计算机房温度实际检测需求的基础上,有针对性地进行方案论证,并选择合适的实现路线进行相应的研究;从理论上明确实验依据,遵循各个硬件模块的工作原理及主要芯片的技术参数,采用模块化设计,按设计需求设计外围工作电路,对系统的各组成模块进行集成。然后,根据实验方案调整系统的软件编程思路,对相应的程序进行说明并论述相应的编程技巧。为实现集群计算机房中环境温度的高精度测量,我们对软件进行了一些技术处理,论文中对此也进行了相应的介绍。论文还介绍了系统的电路设计仿真和软件设计及调试,并对其中遇到的问题和所采用的解决办法进行了相应的说明。本论文中设计的环境温度监测控制系统在测试过程中,能有效地完成机房的环境温度监测,实现实时无线传输,达到了预期目的。
上传时间: 2022-06-11
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脉冲多普勒(PD)雷达是一种广泛被采用的全相参体制的雷达,它利用目标与雷达之间相对运动而产生的多普勒效应进行目标信息提取和处理,具有较高的速度分辨率,可以有效地抑制强地杂波的干扰问题。为了满足实验室开发雷达对抗半实物仿真系统的需求,本论文展开对PD雷达信号处理实时仿真算法的研究。本文首先介绍了PD雷达的工作原理,分析了PD雷达的距离、速度模糊问题,对PD雷达的杂波也做了简单介绍。由于PD雷达信号处理算法研究的需要,本文介绍了PD雷达接收机的组成,详细分析了正交相位检波处理的方法,并对接收端信号的处理过程进行了仿真。基于PD雷达工作原理,本文提出了一种低重频脉冲多普勒雷达信号处理仿真框架,对PD雷达信号处理系统各主要模块的算法以及其功能、原理进行了详细的分析,并运用Mailab对低重复频率PD雷达信号处理进行了仿真。最后,本文基于ADSP-TS201对雷达信号处理算法的实时性进行了分析,在Visual DSP+-开发环境实现了FFT算法和数据求模算法,获得相应的运算指令周期。整个工作对PD雷达信号处理半实物仿真系统的搭建具有重要的意义。
上传时间: 2022-06-21
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高性能低成本的图像采集和处理系统在自动测量、设备检测、安全监控等工业测控领域需求巨大。相比于CMOS图像传感器,CCD图像传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制以及技术成熟度等方面具有明显优势。发达国家对于基于CCD图像传感器的高性能图像采集和处理系统的开发已经具有了一定的经验和成功先例,而在我国,相关的技术开发还比较薄弱。因此,通过对基于CCD图像传感器的高性能图像采集和处理系统进行研究和开发,迅速掌握核心技术,积累必要的技术储备和经验,对满足我国在相关领域的需求有着重要意义。本文研究了CCD图像传感器的发展历程、结构及工作原理、性能特点,并与CMOS图像传感器进行了比较。详细分析了SONY公司的大面阵CCD图像传感器,并以此器件为核心完成了图像采集和处理系统的设计。选用CYPRESS公司的LC4256V型CPLD(Complex Programmable Logic Device)芯片和TI公司的MSP430F149型MCU(Micro Controller Unit)芯片共同构成系统的核心处理平台。以CPLD为设计载体,使用Verilog硬件描述语言实现了驱动时序设计,完成了对CCD图像传感器的控制。对CYPRESS公司的CY7C68013型USB器件进行了固件程序、驱动程序和应用程序开发,实现了高速数据传输。硬件上采用了模块化设计,并充分考虑了抗干扰措施。实际测试表明,上述系统工作稳定,具有良好的灵活性和可扩展性。
上传时间: 2022-06-23
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目前国内的13.56MHzRFID读卡器芯片市场上、荷兰恩智浦公司的Mifare非接触读卡芯片系列中MFRC522系列具有低电压、低功耗、小尺寸、低成本等优点。采用3.3V统一供电,工作频率为13.56MHz,兼容ISO/IEC14443A及MIFARE模式。MFRC522主要包括两部分,其中数字部分由状态机、编码解码逻辑等组成;模拟部分由调制器、天线驱动器、接收器和放大器组成l。MFRC522的内部发送器无需外部有源电路即可驱动读写天线实现与符合ISO/IEC14443A或MIFARE标准的卡片的通讯。接收器模块提供了一个强健而高效的解调和解码电路,用于接收兼容ISO/IEC14443A和MIFARE的卡片信号。数字模块控制全部ISO/IEC14443A帧和错误检测(奇偶和CRC)功能。模拟接口负责处理模拟信号的调制和解调。非接触式异步收发模块配合主机处理通信协议所需要的协议。FIFO(先进先出)缓存使得主机与非接触式串行收发模块之间的数据传输变得更加快速方便。
上传时间: 2022-06-25
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LD3320的语音识别模块 完整资料分享说明:MARS 语音识别模块是火星科技自主研发的语音识别模块, 具有反应速度快、 识别灵敏、识别率高等特点; · 该模块提供了贴片和排针方式, 既可以通过贴片方式作为客户设计的电路板中的一部分, 也可以通过排针方式单独做为一个普通模块使用; 极小的体积, 十分方便嵌入到各种产品中, 性价比很高; · 模块自带一颗 MCU, 用于处理底层驱动和生成帧通信格式,用户无须为复杂的底层驱动、 传感器感应计算、 校准等工作而烦恼, 识别结果直接通过串口输出, 降低了客户的开发难度, 极大的缩短产品开发周期。 只要是具有串口功能的 MCU, 如STM32、 STC15、 Arduino、 MSP430 等单片机, 都可以通过解析简单的数据帧, 获取识别结果。· 用户可以在这基础上继续进行设计, 通过串口通信和其他单片机进行信息交流, 将该模块作为一个独立的语音识别模块, 只采集语音识别的结果;· 无基础的客户可以根据使用手册按照指定的步骤去修改添加关键词来时间语音的识别,本模块二次开发性比较强原则上具备基础的客户利用, 不具备基础的客户可以和店长说明您的要求, 让技术员给您定制好程序或者电路完成您的设计要求
上传时间: 2022-07-02
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近年来,针对传统数控系统灵活性差、不易扩展等缺陷,许多科研机构纷纷对开放式数控系统开展了研究 ,而作为开放式数控系统核心模块的加工程序解释模块(以下都简称G 代码解释模块)也成为了研究的热点。一些科研人员归提出了基于工业PC 机+运动控制卡软硬件平台的数控 G 代码解释模块,在语义分析中使用了语法规则表来规范每一条G 代码指令,这类解释模块在处理性能以及扩展性上有很大的优势,但是价格比较昂贵、便捷性差叽一些科研 人员[ 5]也在Linux平台上实现了一种新的设计思路,且对G 指令和M 指令进行了功能分组;一些科研人员提出了用数据结构体作为解释模块中间代码的存储结构的方法;一些科研使用C语言 ,在嵌入式平台上实现了G代码解释模块。随着嵌人式技术的不断发展,芯片性价比不断提高,嵌入式数控系统逐渐成为了未来数控及运动控制产品的发展方向,它采用“量体裁衣”方式把所需功能嵌入到应用系统中,从而克服了以 PC机+运动控制卡结构的数控系统在体积功耗、性价比和便捷性能上的不足。
上传时间: 2022-07-16
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SS0002是一款采用多普勒雷达技术,专门检测物体移动的微波感应模块。采用2.7G微波信号检测人体反射波,经电路处理控制照明回路。该模块具有灵敏度高,感应距离远,可靠性强,感应角度大,供应电压范围宽等特点。广泛应用于各种人体感应照明和防盗报警等场合。微波感应又称雷达感应,微波感应开关为主动式传感器,感应器发射高频电磁波并接收他们的回波,此感应器探测回波内的变化,甚至是探测范围内微小的移动,然后触发指令。微波感应开关是一种新型无死角感应,基于多普勒雷达原理,其平面型天线发出极低功率的电磁波并接收反射回波。可有效抑制高次谐波和其他杂波的干扰,灵敏度高、可靠性强、安全方便、智能节能,是一种新型实用的节能产品。若检测到感应区域的反射频率有变化,感应器触发动作,输出信号根据需要开启或关闭负载。多普勒效应是指物体辐射的波长因为光源和观测者相对运动而产生变化,在运动的波源面前,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高,在运动的波源后面,产生相反的效应,波长变得较长,频率变得较低,波源的速度越高,所产生的效应越大,这种现象称为多普勒效应。
上传时间: 2022-07-23
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智能机器人硬件功能模块介绍1.核心控制板:raspberry b+(树莓派B+):一种卡片式电脑。树莓派是只有信用卡大小的卡片式电脑,其系统基于Linux。截止至2012年6月1日,树莓派只有A和B两个型号,主要区别:A型:1个USB、无有线网络接口、功率2.5W,500mA、256MB RAM;B型:2个USB、支持有线网络、功率3.5W,700mA、512MB RAM。2.底层电路驱动芯片:Arduino 。Mega2560的处理器核心是ATmega2560,同时具有54路数字输入/输出口(其中16路可作为PWM输出),16路模拟输入,4路UART接口,一个16MHz晶体振荡器,一个USB口,一个电源插座,一个ICSP header和一个复位按钮。Arduino Mega2560也能兼容为Arduino UNO设计的扩展板。3.底层硬件:驱动电路、控制电路 包括(ln298、hc-06蓝牙模块、舵机、摄像头、麦克风、无线网卡、电机、地盘、传感器若干、材料等) 4.工作原理:树莓派用来处理上层指令、运用大型代码、和代码整合等,例如:人脸识别、语音识别、邮件发送、环境数据上传到互联网、获取网络指令等。通过串口通讯和底层驱动芯片arduino进行交互,和数据传输。arduino则负责底层电路的驱动、环境检测、快速机动、预报处理等工作1.该项目中我们自主研发了一套无线充电设备,最大的转换效率可以达到40%,安装在机器人的底端,可以实现机器人长时间的工作而不需要人为去充电,解决了用户不在家机器人也能正常工作的问题。该项目已经获得了专利。
上传时间: 2022-07-25
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本课题给出了一种基于高速PCI总线、以FPGA为核心处理器和控制器的高分辨率实时图像处理系统,该系统可实现对高分辨率高帧率图像(1024*768@60HZ)的实时采集、处理以及输出。本文首先给出了高分辨率实时图像处理系统的系统方案,然后介绍了高分辨率实时图像处理卡的详细设计方案。本文的重点在于介绍高分辨率实时图像处理系统的FPGA控制逻辑设计,主要研究了该数字图像处理系统中影响系统实时处理速度的数据流控制技术,如PCI接口控制、FPGA与外部RAM的高速读写控制、图像的采集预处理,图像的输出控制等,本文还介绍了高分辨率实时图像处理卡的上位机应用程序设计与实现,本文的最后介绍了系统的调试及应用。验证结果表明,本文所设计的接口模块可以很好地应用在高分辨率实时图像处理系统中,采用这些接口模块,系统能有效完成上述的图像数据流控制功能。
上传时间: 2022-07-27
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