本文所研究的课题是电磁炉IGBT驱动智能同步系统的设计，并在同步系统的基础上引入电磁炉的低功率连续加热设计。论文介绍了电磁炉的发展历史和工作原理，并基于美的电磁炉的硬件设计，介绍了美的电磁炉的硬件模块电路设计和美的定制的单片机以及关键程序结构等等。目的是为了开发一款能够自动识别使用时不同锅具的特性，从而根据程序功能程序智能调功率的电磁炉具有低成本、多功能、低功率连续加热等优点，具有一定的市场竞争力。 电磁炉的发展已经完全进入了其产品演化的成熟阶段，近年来各大品牌都没有太大的技术创新，创新更多的是在优化产品使用体验及成本上优化方面。论文从产品智能化的角度，先从实现电磁炉的IGBT驱动智能同步，来实现锅具的自动识别出发，找系统中的一个状态及功率基准点，以此基准点来实现电磁炉功率及功能的智能化操作。在此研究，先是对基本电路方案进行研究，对IGBT驱动智能同步方案进行研究，并且在实现过程中，引入了过零启动方案，从而更好的实现了IGBT的热损耗管理。由此，看到了低成本实现电磁炉低功率连续加热的可能性，并对此研究了斩波方案，同时为了解决噪音问题，从多种方案中选择了台阶驱动方案进行研究。 IGBT驱动的智能同步，更是让电磁炉可以直接识别不同的锅具，且都有赋予其良好的加热控制，这个完美的解决了当前电磁炉的一个痛点。低功率连续加热的实现更是解决了当前电磁炉的另一个痛点。同时由于方案都是基础研究方案，可以全平台导入，且各方案相对独立，可以根据实际需求拆开来导入。
上传时间： 2022-05-29
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心电信号是最早应用于医学的人体生物电信号之一，如今已经可以通过心电信号的分析研究来对心血管相关病变做出预测和诊断。常规心电图机对病人实行检测，由于时间和环境的限制,往往得不到有确切意义的结果。人们一直致力于在非医院环境中进行长程动态心电系统(Holter)的研制工作。 传统的动态心电监护仪(Holter)常受处理器性能或存储空间大小的限制，不能完成大规模的数据处理，以及多生理参数的采集存储。嵌入式技术具有结构简单、性能稳定、能耗低、使用灵活等特点，已应用到各个领域。为此，我们提出了基于嵌入式技术的便携式心电血氧监护系统的设计方案。系统除了具有记录24小时的心电数据功能之外，还同步的记录了患者的血氧饱和度。为临床诊断提供了更多的依据。此外和常规的Holter机相比，还具有体积小、存储容量大、数据处理能力强的特点。 本文对基于高性能嵌入式微处理器的便携式动态心电血氧饱和度监护仪的构成进行了讨论。包括：心电放大电路模块的设计；采用TI公司的低功耗单片机MSP430作为主处理器的血氧饱和度模块设计；选用高性能、低功耗的ARM微处理器EP7312设计中央处理模块；大容量FLASH作为存储模块设计；高速USB数据传输模块设计。 本文对以上各项做了详细的阐述，通过实验测试，可在便携式心电血氧监护仪上较好的显示心电波形、血氧饱和度值，并在上位机上通过相应软件对信号进行分析。为产品的开发和应用奠定了基础。
标签： arm
上传时间： 2022-05-29
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伴随着生物医学电子学的迅速兴起,手术刀已经从单纯的金属刀片发展为融合现代高科技的手术器具:电凝刀、氩气刀、高频电刀、超声手术刀等。 所谓超声手术刀,是指采用超声能对软组织进行止血切开和凝固的一种外科手术装置,用来代替普通的手术刀来切除人体的病变组织或器官,以达到手术治疗的目的。超声手术刀适用于需要控制出血和最小程度热损伤的软组织进行切开的场合,因此被广泛地应用于外科手术。如今,超声外科手术刀及其衍生的手术器具几乎已进入外科手术的各个专科领域,并成为了外科技术进步的标志之一。 但是,现有的超声手持治疗头因其加工中的选材、装配及工艺要求甚高,稍有误差就不能满足其谐振频率的设计要求而报废;已合格的超声手持治疗头在储存和使用过程中因时效老化、磨损等也易造成该超声手持治疗头偏离其谐振频率而失效或缩短使用时间。 为了避免以上的不足,本文设计了一种精确校准超声手术刀谐振频率的电路装置,该电路通过电反馈自动扫频使超声手持治疗刀头总是工作在谐振状态。而且,对于不同频率段的超声手持治疗头,该电路也能自适应匹配使用。 论文共分为六章。其中第一章为绪论;第二章介绍了超声电源总体解决方案;第三章介绍了系统硬件电路设计;第四章介绍了系统的主板系统电路软件设计与开发;第五章是上位机软件设计和数据分析;第六章是总结与展望。 本文主要内容包括: 1.介绍了超声手术刀的研究背景和其相关技术的国内外发展的状况,简要阐明了超声治疗的原理,超声手术刀的组成结构以及工作原理。 2.设计并制作了基于STC单片机为微控制器的系统硬件电路平台。系统利用单片机控制DDS芯片产生可调频率的电压信号。比起一般的可编程计数器或是定时器电路,DDS芯片输出信号的频率切换变化反应快,精度高;系统以刀头电流信号的大小来检测电路是否到达谐振状态,电路结构简单,对超声刀正常工作影响小;系统通过控制数控工作电源调节电路输出级的工作电压,实现在一定范围内的超声刀电功率输出的任意调节。 3.设计了系统硬件电路平台的控制软件以及上位机人机对话软件。电路平台的控制软件包括变步长谐振频率自动搜索、谐振频率跟踪、超声功率调整、数据上传等功能模块。上位机软件为VB交互界面...
上传时间： 2022-05-30
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随着微电子技术和电力电子技术的发展，伺服运动控制系统已经从模拟控制发展到全数字控制，其性能不断提高，在工业机器人、数控机床等设备中获得了广泛应用.基于现场总线网络的伺服运动控制系统以其高可靠性、快速性和稳定性成为伺服运动控制系统的发展趋势。德国倍福公司提出的EtherCAT工业以太网技术在数据链路层采用了实时调度的软件核，并提供了过程数据传输的独立通道，提高了系统的实时性：该网络还具有灵活的拓扑结构，简单的系统配置，较低的构建成本等特点，适合应用于运动控制领域。目前，该网络受到了运动控制开发商的广泛关注。本文以海洋研究领域的造波机系统开发为背景，利用EtherCAT从站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F28335开发了EtherCAT从站设备，构建了一主一从的EtherCAT网络结构实现了伺服系统精确的位置控制。论文首先对伺服运动控制系统的概念、特点进行了介绍，对其各个组成部分进行了详细分析，并结合实践经验给出了自己的观点，就目前广泛应用于网络运动控制中的两种总线网络进行了介绍。其次，详细分析了EtherCAT网络的原理、技术特点及主从站关键技术。结合本文的系统设计，介绍了1公司最新推出的用于1业控制的DSP片-TMS320F28335，分析了系统设计中用到的几个运动控制模块与通讯模块，并给出了相应寄存器配置。最后在对EtherCAT网络和DSP芯片TMS320F28335研究基础上，开发了EtherCAT从站设备，避免了造波机系统中脉冲+方向位置控制方式长线传输的缺点，给出了开发系统的总体框架及主从站实现的关键细节，并给出了相应的实验结论。本设计充分发挥了EtherCAT工业以太网络实时数据传输的功能和TMS320F28335 DSP芯片运动控制功能，实现了运动系统高精度的位置控制。
上传时间： 2022-06-01
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微弱信号检测的目的是从噪声中提取有用信号，或用一些新技术和新方法来提高检测系统输出信号的信噪比。本文简要分析了常用的微弱信号检测理论，对小波变换的微弱信号检测原理进行了进一步的分析。然后提出了微弱信号检测系统的软硬件设计，在阐述了系统的整体设计的基础上，对电路所选芯片的结构和性能进行了简单的介绍，选用了具有14位分辨率的4路并行A/D转换器AD7865作为模数转换器，且选用Xilinx公司的Spartan-3系列FPGA逻辑器件作为控制器，控制整个系统的各功能模块。同时，利用FPGA设计了先入先出存储器，充分利用系统资源，降低了外围电路的复杂度，为电路调试及制板带来了极大的方便，且提升了系统的采集速度和集成度。系统的软件设计采用Verilog HDL语言编程，在Xilinx ISE软件开发平台上完成编译和综合，并选用ModelSim SE 6.0完成了波形仿真。关键词：微弱信号检测；信号调理：FPGA：AD7865；Verilog HDL信息时代需要获取许多有用的信息，多数科学研究及工程应用技术所需的信息都是通过检测的方法来获取的。若被检测的信号非常微弱，就很容易被噪声湮没，那么很难有效的从噪声中检测出有用信号。微弱信号在绝对意义上是指信号本身非常微弱，而在相对意义上是指信号相对于强背景噪声而言的非常微弱，也就是指信噪比极低。人们进行长期的研究工作来检测被噪声所覆盖的微弱信号，分析噪声产生的原因以及规律，且研究被测信号的特点、相关性以及噪声统计特性，从而研究出从背景噪声中检测有用信号的方法。1微弱信号检测（Weak Signal Detection）技术2.3.41主要是提高信号的信噪比，从噪声中检测出有用的微弱信号。对于这些微弱的被测量（如：微振动、微流量、微压力、微温差、弱光、弱磁、小位移、小电容等），大多数都是利用相应的传感器将微弱信号转换为微弱电流或者低电压，再经过放大器将其幅度放大到预期被测量的大小。
标签： 微弱信号检测
上传时间： 2022-06-18
上传用户：canderile
本文以触摸屏的人机交互设计为与机制为课题背景，对不同触摸设备的交互特征和用户使用行为进行分析，包括手机（小尺寸触摸设备）及平板（大尺寸触摸设备），从而总结出触摸设备的交互设计原则。通过实例总结手机为例的小尺寸屏幕的6种典型界面结构，平板为例的大尺寸触屏设备的6种典型界面结构。大部分的应用界面都是以此为基础展开设计。详细介绍了各个框架的优势和劣势，以及对应的使用场景，适合的应用类型。填补了触摸屏界面结构库眼动研究的空白。并通过眼动实验分析用户进行触屏操作时的眼动规律，经过数据分析进一步探索界面结构的应用场景和交互操作特性，得出一套完整的界面结构选择规律。最后应用前文的研究结论，通过实例设计一款未来的家庭厨房生活的概念产品。选择与其匹配的界面结构，进行交互界面及流程设计。本文的研究结论对改善触屏设备的交互设计是非常有意义的，符合科技发展趋势且具有一定的应用价值。随着信息社会的发展，触摸屏设备逐步进入人们的视线。越来越多的触屏设备将投入市场并被用户所使用，触摸设备也将更多的影响和改变人们的生活方式。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，是目前最简单、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌。触摸屏的人机交互和个人电脑的交互方式有着天壤之别，个人电脑的输入设备主要是由键盘和鼠标操作完成，点击式交互是个人电脑上的主要交互方式；而触摸屏则是以手指的手势操作为主。手势操作更直接、有效，但是由于手指触击屏幕的面积较大，相比鼠标更容易造成误操作。同时，不同材质的触摸屏灵敏度也决定了手势交互是否友好。研究表明，用户用食指和拇指进行操作也是有区别的，拇指的触及范围相对食指会更大，触击准确率更低11。因此对触摸屏进行针对性的设计研究，而不是直接将桌面设备的界面设计规则照搬过来是有一定实践意义的。本文的研究以触屏界面结构为落脚点，设计的最终目的是提出一套触屏界面结构的选择规范，为触屏人机界面资源库添加结构库的部分。让产品有着更加良好的用户体验，有效方便的解决开发人员在设计一款新的应用时不知选取怎样的界面结构问题，减少开发人员的重复工作量和不必要的创新和滥用，规范用户界面结构使产品在不同的触摸设备上保持一致的交互体验。这对于产品的最终用户，体验将起到很重要的作用。
上传时间： 2022-06-18
上传用户：zhanglei193
计算机技术和通讯技术的发展推动着控制系统由集散控制系统和分布式现场总线控制系统向着开放的嵌入式网络控制系统方向发展。嵌入式系统是以应用为目的，辅以计算机技术，其软件、硬件可以根据需求进行裁剪，对功能、成本及体积有特殊需求的专用计算机系统非常适用。嵌入式系统包括嵌入式微处理器、操作系统、外围硬件接口电路和应用程序等，能够对其他设备进行监控、管理和操作等功能。人机界面是一个功能高度自治的典型的嵌入式系统。人机界面具有显示单元、控制单元、数据存储单元等。能够对对象进行操作控制，状态监控，数据存储以及网络传输等多种功能，在各行各业中应用非常广泛。本文以嵌入式控制系统的人机界面为具体的研究对象，利用S3C2440处理器作为硬件平台核心，以Linux嵌入式操作系统为软件平台，运用软件和硬件相结合的设计理念，形成了一个嵌入式人机界面的开发平台。本论文介绍了嵌入式系统的发展概况以及无纸记录仪的现状及发展趋势，对硬件电路进行设计，然后又给出了基于Linux操作系统的嵌入式人机交互系统平台的搭建方法，最后详细介绍了无纸记录仪的人机交互系统研究。自lntel在1971年推出了第一款微处理器Intel4004以来，各厂家陆续推出了许多8位，16位和32位的处理器。传统的微处理器难以满足市场监控平台系统的要求，而能够结合操作系统的嵌入式处理器得到了广泛地应用。在计算机技术发展的初期，计算机的价格高，运行速度不快且可靠性低，交互性能差，用户只有调整自己的行为去适应机器。所以，与在使用计算机的其他问题而言，界面问题只是一个小的方面。随着计算机的不断发展，系统能够用一部分资源来处理人一计算机界面，用户界面设计开始引起人
上传时间： 2022-06-18
上传用户：XuVshu
随着信息技术的发展和数字化产品的普及，嵌入式系统的研究开发逐渐成为热点。而Linux又以其独特的优势成为嵌入式系统的主流。作为嵌入式系统和用户之桥梁的人机交互接口设备也是其中必不可少的一部分，用户与系统的交互是否准确和便捷极大地影响了嵌入式产品的竞争力。本文对Unity805plus微处理器平台下人机交互接口设备驱动程序的设计开发做了深入的研究与实践。Unity805plus微处理器是基于Unicore架构的新型32位移动终端应用处理器，面向低成本手持设备和其它通用嵌入式设备。本课题基于Linux2.4.19操作系统，设计和实现了在此平台下的人机交互接口设备驱动程序。论文在介绍了嵌入式Linux下设备驱动层次结构、运行机制、编译平台方法以及字符设备驱动程序使用流程的基础上，针对Unity805plus此新型平台下键盘、触摸屏、LCD这三种人机交互设备提出了实际的驱动设计方案。其中：系统以中断方式来访问键盘和触摸设备，采用了Linux内核定时器并把任务放在后台执行以等待键盘或触摸中断事件，并运用了自旋锁、信号量、完成变量等内核同步方法；而LCD设备采用Unity805plus内置的LCD控制器与系统进行通讯，利用帧缓冲（framebuffer）设备作为接口，使上层应用程序能够在图形模式下直接对显示缓冲区进行统一的读写操作。文中按照驱动的设计流程为主线给出了各设备驱动程序的控制器设置、GPIO口设置、中断设置等关键部分的详细代码分析。文中所述的设备驱动已经能够在Unity805plus平台的媒体播放器上稳定运行，并通过了初步的功能验证。随着消费类电子产品的市场推陈出新所带来的巨大需求（如iPhone），相应的人机交互接口设备相关技术亦不断更新，比如新型的触摸屏技术或是将键盘、LCD等驱动电路集成在一种集成电路模块中等。因此，人机交互接口设备驱动的研究也将有广阔的前景。
上传时间： 2022-06-18
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随着现代计算机技术的高速发展，人们越来越关注人机交互界面的可用性和用户使用效率的提高，人机交互已经成为国际计算机界最热门的研究领域。“以人为本”、“自然和谐”的交互方式已经成为人机交互学的基本理念。另一方面，进入二十一世纪以来，基于嵌入式的数字化产品在全球范围内得到了突飞猛进的发展，产生了许多形态各异的嵌入式设备，如PDA、智能手机、机顶盒等等。嵌入式系统由于其体积小、屏幕尺寸小、操作界面简单、实时性要求高、处理器资源匮乏、存储空间不大等特点，其用户交互界面设计方法与PC平台有很大不同。论文首先从传统的人机交互学出发，根据嵌入式系统的特点，阐述了人机交互基本设计原则在应用于嵌入式产品设计时产生的困境，阐述了本文的研究意义。继而以嵌入式软件的角度，并结合心理学、人机工程学等多个学科的知识和大量研究人员的经验，研究嵌入式人机交互的界面分析方法、设计原则、开发方法与测试方法。在上述基础上，从提高界面可用性角度出发，在Windows Mobile5.0平台上进行了一些嵌入式人机交互的界面构思和原型设计。最后经过严格的用户可用性测试，得到界面原型的可用性评估结果。本文的特色之处在于：将传统的人机交互学应用于嵌入式平台，提出嵌入式人机交互界面理念，在原型实验的基础上考察嵌入式人机交互界面的基本设计方法与评估原则，并通过大量丰富的案例以及实际的设计、测试过程加以证明，具有一定的建设性、归纳性、实践性。
上传时间： 2022-06-18
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基于Mat lab的光伏电池建模及MPPT方法研究摘要：自工业化以来的近三百年间，世界能源工业飞速发展，有力支撑了全球经济与社会发展。在这个发展的过程中，传统化石能源的大量开发及使用导致了资源紧张、环境污染、气候变化等问题日益突出，严重的威胁了人类生存和可持续发展。近年来，太阳能作为一种高效无污染的新能源，逐渐受到各国乃至全球的广泛关注。本文首先简要介绍了光伏发电的背景及意义，对光伏发电历史以及国内外光伏发电发展现状进行了综述，然后阐述了光伏并网发电系统及其基本工作原理，并详细描述了运用Matlab/Simulink建立光伏阵列仿真模型的过程，最后对光伏发电系统最大功率点跟踪的理论依据以及工作原理进行了分析，介绍了常见的MPPT方法及仿真分析，并根据文献[6]详细描述了一种改进的基于最优梯度的滞环比较法的原理并对改进的基于最优梯度的扰动观察法与传统的扰动观察法做了仿真对比，验证了改进算法的优越性。关键词：太阳能光伏发电光伏阵列最大功率点跟踪1.1.1研究背景全球能源发展经历了从薪柴时代到煤炭时代，再到汽油时代、电气时代的演变过程。目前，世界能源供应以化石为主，有力的支撑了经济社会的快速发展。长期以来，世界能源的发展有些过度的依赖化石能源，导致环境污染、气候变化、资源紧张等问题日益突出，严重的威胁了人类社会的生存与发展，我们面临着十分严峻的形式。应对挑战，需要统筹把握环境影响全球化、资源配置全球化和经济发展全球化的新特征，推动世界能源走上清洁、高效、安全、可持续发展的道路。全球化石能源资源虽然储量大，但随着工业革命以来数百年的大规模开发利用，正面临资源枯竭、污染排放严重等现实问题，截至2014年，全球煤炭、石油、天然气剩余探明可采储量分别为8915亿吨、2382亿吨和186万亿米3，折合标准煤共计1.2万亿吨，其组成结构为煤炭占52.0%、石油占27.8%、天然气占20.2%按照目前世界平均开采强度，全球煤炭、石油和天然气分别可以开采113年、53年和55年。
上传时间： 2022-06-19
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