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
上传用户：xsr1983
超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及Atmel公司的AT89C51单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，指出了设计测距系统的思路和所需考虑的问题，给出了以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。经实验证明，这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可以有效地解决汽车倒车、建筑施工工地以及广些工业现场的位置监控
上传时间： 2022-06-19
上传用户：zhanglei193
激光雷达（Lidar light detection and ranging，光探测和测距的缩写）是利用激光作为探测源的1种探测雷达。与常见的微波雷达所采用的波源微波相比，激光具有单色性好、相干性强、方向性好的特点，而且光波的工作波长与微波相比小3~5个数量级，因而激光雷达有极高的时空分辨力和抗干扰能力。因此，激光雷达在测距、制导、导航、测绘和大气遥感、大气探测等军用、民用领域有非常广阔的发展前景1-1由于激光雷达的波源是激光，所以其回波信号的接收是1个光电转换的过程。激光雷达工作过程中激光源与探测目标、大气的相互作用以散射和吸收为主，十几公里外的回波多则十几少则几个光子，信号非常弱，因此激光雷达微弱信号检测、放大技术是激光雷达的关键技术之.。目前，国内外在激光雷达信号前置放大领域的研究不多，往往是直接应用市场成品于不同的激光雷达，实际使用效果有好有坏。国外研制PMT前置放大器的公司有EMI，PHIL IPS SCIEN-TIFIC等公司，然而，不同的激光雷达，其回波信号和系统参数往往不一样，因此有必要根据实际的激光雷达系统参数对其前置放大器进行优化设计，这样才能更好的对激光雷达信号进行检测放大。
上传时间： 2022-06-19
上传用户：XuVshu
超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及Atmel公司的AT89C51单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，指出了设计测距系统的思路和所需考虑的问题，给出了以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。经实验证明，这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可以有效地解决汽车倒车、建筑施工工地以及些工业现场的位置监控
上传时间： 2022-06-20
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光电跟踪系统的组成框图如图3-1 所示，从独立功能单体上分主要由激光测距仪、电视跟踪仪、红外跟踪仪组成；从功能模块分主要有传感器模块、转台及测角和信息处理单元组成。其中电视摄像仪、红外热像仪和激光测距主机为传感器模块，激光信息处理机、图像跟踪处理器、伺服控制和信息管理机为信息处理单元。图2-1 光电跟踪系统组成框图光电跟踪系统信息处理采用融合技术。在光电跟踪系统中，信息管理机、电视/红外图像跟踪处理器、激光信息处理机和伺服控制为信息处理单元。信息管理机既负责光电跟踪系统和火控台之间信息的交换，又负责光电跟踪系统内部各信息处理单元之间的信息融合和数据交流;图像跟踪处理器进行电视/红外跟踪仪的图像跟踪信息处理;激光信息处理机是激光测距仪的指控中心和数据处理中心;伺服控制系统实现伺服机动系统的调度。
上传时间： 2022-06-23
上传用户：canderile
四轴起飞时，发出触发信号使导航模块开始工作，同时读取ICM20602的加速度计、陀螺仪数据，对数据卡尔曼滤波后姿态解算，对角度与角速度采取串级PID调节。控制系统算法设计主要有ICM20602滤波算法，姿态解算算法、串级PID控制算法和定高部分控制算法。碍于篇幅所限，下面介绍最重要的串级PID控制算法和定高部分控制算法。地理坐标系中重力的水平分量为零，仅用三轴陀螺仪和三轴加速度计无法计算出航向角，由于巡线机器人保持稳定飞行只需要横滚角（roll）和俯仰角（pitch），所以四元数转换成欧拉角。定高控制算法采用的是增量式PID控制，定高控制的输出最后与姿态控制的输出叠加到四个电机的控制中。数据滤波使用的是低通滤波，采用近三次的平均值。为了防止姿态对激光测距的影响及减小高度控制对姿态控制的干扰使用欧拉角来校正高度值，即Hight=(float)Hight*(cos(roll)* cos(pitch))。将四元数转换后的欧拉角与陀螺仪测出来的角速度进行串级PID控制，其中欧拉角作为外环，角速度作为内环。外环的PID以及内环的PD设定值为测试数据值。由于内环的角速度控制不需要无静差,所以内环采用PD控制,为防止测量的误差造成较大影响,外环积分需要限幅。
标签： 传感器
上传时间： 2022-06-24
上传用户：默默
第1章：介绍如何输出方波信号，使喇叭发出声音的方法，包括发出“哗”声的函数和分别传递一个、二个及三个白变量的“哗”声函数，以及利用定时器产生方波信号而令喇叭发出“哗”声，并叙述音阶与频率的关系，以此作为演奏音乐的基础。第2章：演奏音乐的程序由main（）函数开始，将其所有函数定义在·个main.c的模块内，并分别以各种指令结构来循序渐进地介绍软件构建的思维与解决方法。第3章：以模块化的设计方式将单独的个main.c模块细分为main.c模块、initial.c模块、delay.c模块、music.c模块以及其对应的包括文件，可以使种序易于了解，节省开发时间。而且，用范例来说明各种应用方法，以使读者建立.整体思维，并进行有效的学习。第4章：详细介绍如何利用定时器钓中断方法来产生音阶的频率，并山1/）输出此方波信号而驱动喇叭发出正确的音阶。当连续产生各音符的音调频率时，则形成演奏音乐，并渐进式地说明什么样的设计方法是最好的。第5章：音符的形成有两个要素：音调及音长，当音调以定时器中断方法来生，音长是否也可以由定时器来产生呢？本章介绍如何利用timerO及timer]两个定时器中断方法来演奏音乐，并特别说明当音长计时中断时间太短时所造成的影响以及解决的方法。第6章：说明音乐中“移调”的概念，分别以查表法和计算法来举例说明D大调、降E大调、F大调、G大调、降A大调、降B大调。并以TACT开关的按键动作来阐述移调的功能，而以外部中断的方法来达到音乐演奏中实时移调的功能。第7章：介绍如何以按键开关来选曲，以“哗”声和LED闪烁方式作为选曲的提示动作，并以下列技巧来说明按键的处理方法：开关持续按着的重复动作、开关持续按着也动作一次、消除按键弹跳波的程序规划、持续按键以延时方式来继续执行动作，及持续按键以定时器计时方式来继续执行动作。同时，通过此方式来培养读者软件设计的能力并使读者养成慎密的思维方式。第8章：以9个按键开关分别代表1~9首的按键选曲，并介绍如何以l/O的方式、SCAN的方式以及ADC的方式来检测按键动作，以及当微电脑1/0不敷使用时的解决方法。更多相关内容已全部上传：8051单片机彻底研究-基础篇：http://dl.21ic.com/download/8051-330965.html 8051单片机彻底研究-经验篇：http://dl.21ic.com/download/8051-330966.html 8051单片机彻底研究-入门篇：http://dl.21ic.com/download/8051-330967.html 8051单片机彻底研究-实习篇：http://dl.21ic.com/download/8051-330969.html 8051单片机C语言软件设计的艺术：http://dl.21ic.com/download/8051-330970.html
上传时间： 2022-06-25
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1、引言SFP光模块的数字诊断监测主要是对光模块的供电电压、模块温度、偏置电流、接收光功率、发射光功率等5个模拟参量和各种监控信号实时监测。通过分析数字化测量结果判断光模块的通信工作状况，这有利于光通信链路的维护目前大部分设计方案是采用MAXIM公司的DS1859，该芯片完全兼容SFF-8472协议，功能齐全，软件编程简便，但是该芯片价格比较贵，同样很多空间已固定，不灵活，扩展性不好，对于以后版本的升级不方便。本方案采用一片MCU，EEPROM，数字控制电位器（DCP）替代DS1859，使用软件编程达到满足SFF-8472协议要求，用FLASH存储A2H地址内容以及内外部校准相结合的新校准思想，具有性价比高，可靠性好，扩展性好，校准快速简便等优点本文首先介绍五个模拟量的一种新校准原理，接若分析DDM系统的控制器MCU、限幅放大器、激光驱动器、存储单元、DCP的原理与作用，然后给出软件的设计思路和实现方案，最后通过实验数据验证该方案的可行性。2、参量校准原理根据SFF-8472协议，光模块的供电电压等五个模拟参量有内部校准和外部校准两种方式，内部校准的参数固化在程序里面，虽然可以通过外部界面设置改变，但是不同型号激光器PD响应度不一样，内部校准就很不灵活。外部校准，克服了内部校准的缺点，但是，由于要测量slope和offet两个参数，需人工手调，在批量生产的情况下，测量效率低下。而使用内外部校准相结合的校准方式可以克服上述的缺点
上传时间： 2022-06-26
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本产品采用单片机+最小系统+数码管显示模块+数码管驱动模块+温度采集模块+人体感应模块+风扇模块+按键模块等构成；功能描述：1.采用DS18B20温度传感器测温，人体感应模块检测是否有人。2.共3个按键：1键切换/设置、2键加、3键减。3.本设计共三种模式：自动模式、手动模式和自然风模式。4.自动模式，按一下1键可以设置温度上限，再按下设置温度下限，均可以按键加减调整。数码管第一位不显示，后三位显示温度值。人体感应模块检测有人时，温度小于下限风扇不转，温度在上下限之间50%转动，大于上限时，风扇全速转动。人离开后，延迟几秒风扇停止转动，起到节能环保的作用。5.手动模式，数码管第一位显示风扇档位，后三位显示温度，按2键/3键加减风扇的档位（1、2、3档）。6.自然风模式，数码管第一位显示“b”，后三位显示温度，此模式下风扇转动与温度无关，只要人体感应模块检测到有人，就会模拟自然风转动风扇，时快时慢，吹着更舒适；人离开后延迟几秒，风扇停止转动。
上传时间： 2022-07-03
上传用户：XuVshu
近年来，随着通信技术的迅猛发展，光纤通信己成为当今信息社会不可或缺的通信系统。光电子器件以及光模块是光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的关键部件，是光传输系统的心脏。本课题研究从有源光器件的工作特性入手，描述了光收发合一模块的工作原理、器件结构、耦合封装、高速数字信号布线以及各种光模块的现状和发展。分析了半导体激光驱动器的输入输出结构及其高速调制特性，并对光模块中高速电路传输线理论进行了详细的分析。本文在理论上对光有源器件的特性、光模块以及光收发器的工艺问题作了深入的探讨。对传输线理论作了深入的研究，并将其应用于高速电路的布线上。所研究的光模块具有性价比高、实用性强、接口标准实用面宽的特点，并且构成了系列产品，能广泛应用于不同的场合。
上传时间： 2022-07-09
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