近年来,在钢铁材质质量检测的研究领域,电磁无损检测方法以其非破坏性和简便快速的优点取得了大量成果,然而对于钢材及其制品的混料、硬度和裂纹质量检测还存在许多难题.如用传统检测平台检测钢铁件硬度的检测精度和速度都不够理想。 基于上述情况,论文将先进的SOPC技术应用到钢铁件的电磁无损检测中。SOPC技术将处理器、存储器、IO接口、各种外围设备等系统设计需要的部件集成到一个可编程逻辑器件上,构建成一个可编程的片上系统。 论文详细论述了基于FPGA的电磁无损检测试验装置的理论基础,并在此基础上给出了总体设计方案。全文着重叙述了系统的模拟部分,系统配置以及软件部分的整个设计过程。利用QuartusⅡ自定义外设和Avalon总线多主并行处理的特点,采用Vefilog HDL,语言实现激励信号发生器和高速数据采集器,使得信号激励和信号采集在同一片芯片中实现,从而提高了信号及信号处理的精确度。由于电磁检测对多种参数的敏感反应,必须抑制由此引入的多种因素的干扰,利用FIR数字滤波和相关方法从众多的干扰信号中提取出有效信号的幅度和相位,同时利用NiosⅡC2H功能对滤波模块进行硬件加速处理,大大提高了信号处理的速度。利用最小二乘法建立回归方程模型进行无损检测。最后运用此电磁无损检测系统对轴承钢的硬度进行了定性测试,取得了较好的检测结果。 试验结果表明,将SOPC技术应用到电磁无损检测系统中,系统的检测速度和检测精度都有所提高,并使得整个系统在规模、可靠性、性能指标、开发成本、产品维护及硬件升级等多方面实现了优化。
上传时间: 2013-06-04
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随着技术的飞速发展,电力电子装置如变频设备、变流设备等容量日益扩大,数量日益增多。由于非线性器件的广泛使用,使得电网中的谐波污染日益严重,给电力系统和各类用电设备带来危害,轻则增加能耗,缩短设备使用寿命,重则造成用电事故,影响安全生产,电力谐波已经成为电力系统的公害。除了传统的滤波方法,例如,无源滤波、改变系统的拓补结构来抑制谐波外,人们已广泛应用有源滤波器(APF)来消除注入电网的谐波,而实现有源滤波策略的前提就是能够实时、精确地检测出谐波电流。谐波检测是谐波研究中的一个重要的分支,是解决其他相关谐波问题的基础,因此进行谐波检测的研究具有重要的理论意义和实用价值。设计一种精度高、实时性好且适用范围宽的谐波电流检测方法是国内外众多学者致力研究的目标。 本文主要从谐波检测理论和实现方法上探讨了高精度、高实时性谐波检测数字系统的相关问题。论文中阐述了电力系统谐波的相关概念和产生原理,并分析了电力谐波的特点,对国内外各种谐波检测方法进行了分析和研究。在检测理论上,本文采用FFT理论来计算谐波含量,研究了Radix-2 FFT在谐波检测中的应用,综述了可编程元器件的发展过程、工艺发展及目前的应用情况,并介绍了一种主流硬件描述语言VHDL。最后以FPGA芯片XC2S200为硬件平台,以ISE6.0为软件平台,利用VHDL语言描述的方式实现了512点16Bit的快速傅立叶变换系统,并进行了仿真、综合等工作。仿真结果表明其计算结果达到了一定的精度,运行速度可以满足一般实时信号处理的要求。
上传时间: 2013-06-02
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在图像处理及检测系统中,实时性要求往往影响着系统处理速度的性能。本文在分析研究视频检测技术及方法的基础上,应用嵌入式系统设计和图像处理技术,以交通信息视频检测系统为研究背景,展开了基于FPGA视频图像检测技术的研究与应用,通过系统仿真验证了基于FPGA架构的图像并行处理和检测系统具有较高的实时处理能力,能够准确并稳定地检测出运动目标的信息。可见FPGA对提高视频检测及处理的实时性是一个较好的选择。 本文主要研究的内容有: 1.分析研究了视频图像检测技术,针对传统基于PC构架和DSP处理器的视频检测系统的弊端,并从可靠性、稳定性、实时性和开发成本等因素考虑,提出了以FPGA芯片作为中央处理器的嵌入式并行数据处理系统的设计方案。 2.应用模块化的硬件设计方法,构建了新一代嵌入式视频检测系统的硬件平台。该系统由异步FIFO模块、图像空间转换模块、SRAM帧存控制模块、图像预处理模块和图像检测模块等组成,较好地解决了图像采样存储、处理和传输的问题,并为以后系统功能的扩展奠定了良好的基础。 3.在深入研究了线性与非线性滤波几种图像处理算法,分析比较了各自的优缺点的基础上,本文提出一种适合于FPGA的快速图像中值滤波算法,并给出该算法的硬件实现结构图,应用VHDL硬件描述语言编程、实现,仿真结果表明,快速中值滤波算法的处理速度较传统算法提高了50%,更有效地降低了系统资源占用率和提高了系统运算速度,增强了检测系统的实时性能。 4.研究了基于视频的交通车流量检测算法,重点讨论背景差分法,图像二值化以及利用直方图分析方法确定二值化的阈值,并对图像进行了直方图均衡处理,提高图像检测精度。并结合嵌入式系统处理技术,在FPGA系统上研究设计了这些算法的硬件实现结构,用VHDL语言实现,并对各个模块及相应算法做出了功能仿真和性能分析。 5.系统仿真与验证是整个FPGA设计流程中最重要的步骤,针对现有仿真工具用手动设置输入波形工作量大等弊病,本文提出了一种VHDL测试基准(TestBench)方法解决系统输入源仿真问题,用TEXTIO程序包设计了MATLAB与FPGA仿真软件的接口,很好地解决了仿真测试中因测试向量庞大而难以手动输入的问题。并将系统的仿真结果数据在MATLAB上还原为图像,方便了系统测试结果的分析与调试。系统测试的结果表明,运动目标的检测基本符合要求,可以排除行走路人等移动物体(除车辆外)的噪声干扰,有效地检测出正确的目标。 本文主要研究了基于FPGA片上系统的图像处理及检测技术,针对FPGA技术的特点对某些算法提出了改进,并在MATLAB、QuartusⅡ和ModelSim软件开发平台上仿真实现,仿真结果达到预期目标。本文的研究对智能化交通监控系统的车流量检测做了有益探索,对其他场合的图像高速处理及检测也具有一定的参考价值。
上传时间: 2013-07-13
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视频运动目标检测是数字视频信号处理、分析应用的一个重要领域,在民用和军事上有着广泛的应用,实现可靠、快速的运动目标检测系统有着非常重要的意义。 本文详细介绍了基于FPGA的视频运动目标检测系统的软硬件设计方法及其实现方案。首先介绍了视频信号的分类和性质,在此基础上,讨论分析了当前三种主要的运动目标检测算法的基本原理和优缺点;然后对运动目标检测系统的硬件设计制定了详细的方案,为系统的实现提供了稳定良好的硬件平台;最后,在前面分析研究的基础上,详细介绍了系统的FPGA硬件实现过程。 本文通过对视频运动目标检测算法的分析研究,采用了一种改进的帧间差分算法,并结合系统任务,最终开发了一种基于Altera公司CYCLONE系列FPGA芯片的实时视频运动目标检测系统。采用FPGA实现系统设计,可提高系统的处理速度,同时具有良好的灵活性和适应性。实际应用表明,本文所设计的运动目标检测系统能很好地检测出运动目标,并具有较好的抗干扰能力。
上传时间: 2013-04-24
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·摘要: 为解决人脸检测实时性问题,提出了基于DSP实现人脸检测算法.改进了AdaBoost人脸检测算法,在层次型AdaBoost检测算法的基础上,改进了特征定义方式,提出模糊层次型人脸检测器结构.介绍了TI公司的DSP芯片及其外围电路,描述了系统中各个模块的工作流程.最后,阐述了利用CCS对DSP程序进行优化.实验结果表明,在输入图像大小为256×256像素的条件下,检测速度达到每秒2
上传时间: 2013-04-24
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两节锂电充电IC-ASC8512 ASC8512 为开关型两节锂聚合物电池充电管理芯片,非常适合于便携式设备的充电管理应用。ASC8512 集内置功率MOSFET、高精度电压和电流调节器、预充、充电状态指示和充电截止等功能于一体,采用TSSOP-14、SSOP-14两种封装形式。ASC8512对电池充电分为三个阶段:预充(Pre-charge)、恒流(CC/Constant Current)、恒压(CV/Constant Voltage)过程,恒流充电电流通过外部电阻决定,最大充电电流为2A.ASC8512 集成电流限制、短路保护,确保充电芯片安全工作。ASC8512 集成NTC 热敏电阻接口,可以采集、处理电池的温度信息,保证充电电池的安全工作温度。 两节锂电池充电IC ASC8512特点: 1.充2节锂离子和锂聚合物电池 2.开关频率达400K 3.充电电流最大可做2A 4.输入电压9V到18V 5.电池状态检测 6.恒压充电电压值可通过外接电阻微调 7.千分之五的充电电压控制精度 5.防反向保护电路可防止电池电流倒灌 6.NTC 热敏接口监测电池温度 7.LED充电状态指示 8.工作环境温度范围:-20℃~70℃ 9.TSSOP-14 应用领域:应用 ●手持设备,包括医疗手持设备 ●Portable-DVD,PDA,移动蜂窝电话及智能手机 ●上网本、平板电脑、MID ●自充电电池组
上传时间: 2013-11-06
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□基于来电显示技术,识别主人,利用手机或固定电话实现免接通,免费用的绝密遥控关及撤防。□单芯片多功能可编程设计,MCU内核,有着十分灵活广泛的应用(可定制特殊功能)。自动拨号的电话报警器方面:室内手动延时布防,手机或固定电话免接通遥控撤防;拨号报警+现场报警(可选)。电话遥控开关方面:用于开启电控门锁,保险柜电控锁,车库电动门,电器开关...等。更多应用......。□单芯片最多可存入6组电话号码(6个主人)不重码,最后一组号码可刷新,掉电不丢失,可保100年。□非主人拨入无效,主人需20秒内连续拨通两次遥控才有效(撤防或开关),操纵成功后会自动回拨遥控者电话一次,以表示遥控成功。绝不影响电话的正常使用。□循环拨打1-6组主人电话号码报警15次,接听报警时警声提示,可同时选择现场报警。无注册用户时,触发报警将自动转入连续现场报警1分钟。□接警处理功能,接听报警期间,手机或固定电话按"#"键退出报警。未接警的号码继续打报警。□仅设计两按钮实现用户注册、信息删除、室那手动布防撤防、输出开关控制、报警模式设定,报警期间无法手动撤防。□两种反复可编程报警模式。掉电不丢失。模式1:报警完毕自动撤防;模式2:报警完毕保持布防。□两种自适应电路模式:DTMF解码器接入模式和DTMF解码器不接入模式。自动实现不同的电路设计实现不同的输出控制功能。同一电路设计,通过增减硬部件即可实现不同的输出功能,QL310上电时自动识别DTMF解码器是否存在。□两路警声输出:其中一路输出用于操作音提示及报警时加载到电话线路中供监听用。另一路为现场报警使用(可根据需要选用,这路只有在报警时才有输出,设计时可通过加大功率提高警声)。□状态记忆功能:布撤防状态都有记忆功能(掉电不丢失)。可避免布撤防期间的偶然的停电再上电是状态发生变化。比如,当前为布防状态,掉电再上电后还是保持布防状态。□手动布撤防提示音,布撤防LED指示灯。□上电开机报警模式提示音,模式1发一声提示音;模式2发两声提示音。□触发端的信号智能检测,因此可适应任何触发信号:或高电平,或低电平,或高/低脉冲信号;无源的开关信号,如继电器,干簧管或门磁开关等(由于触发端内部有上拉电阻)。标准的TTL电平,通过外接简单的限幅电路可实现更高电平或脉冲的输入(红外探头,防火探头等)。特强抗干扰处理,长距离布线可抗强电磁干扰。□20脚PDIP封装及20脚SOP封装。□5V低功耗。使用3.58M晶振。□工业级设计,工作温度:-40℃~+85℃
上传时间: 2013-11-13
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1 概述由于在某些通讯设计应用中,需要扩展更多的串口数量,比如车床监控、纺织仪器检测和网状连接的数据采集等应用。为此成都国腾微电子有限公司推出的GM814x 可以满足多个同类产品的并联扩展,并且能简单的实现电路连接和程序控制,主MCU 可以识别数据的来源和指定和某个GM814x 通信。2 应用说明2.1 CS 与SPI 的数据通信GM814x 的CS(片选)引脚可用于控制SPI 总线时钟有效性,CS 低电平有效,内部下拉。CS 有效时,允许芯片的时钟接收和数据收发;无效时,SCLK、DIN 和DOUT 均为高阻状态,GM814x 不响应SPI 上的数据收发,但能正常收发子串口数据和产生相应中断。2.2 应用建议当使用GM814x 的应用需要扩展4 个以上的串口数量时,就需要使用2 片以上的GM814x。扩展的方式也有多种。方式一:将多个GM814x 的SPI 接口接在主MCU 的SPI 总线上,然后将所有GM814x 的中断进行线与后连接到MCU 的IRQ 上,同时将各GM814x 的IRQ 输出又连接到MCU的IO,以便MCU响应中断后检测是具体哪一个GM814x 输出的中断,然后再拉低对应的CS,拉高其它GM814x的CS,并执行通信操作。方式二:如果扩展的GM814x 数量较多,采用上述扩展方式可能会占用MCU较多的IO 资源,则可以将GM814x 的中断输出连接到具有OC 输出的与门芯片上,再输出到MCU 的中断输入。同时又将所有的GM814x 的中断输出进行编码输入到MCU,以供其判断产生中断的是哪一个GM814x。方式三:将所有GM814x 的中断输出连接到优先编码器进行编码输出,同时编码器也能输出低电平信号给MCU 作为中断响应。MCU 检测编码数据以获知产生中断的GM814x,然后进行数据通信处理。这种方式电路最简单,占用MCU 的IO 资源也最少。 举例:使用MCS51 单片机扩展8 片GM814x。本电路中,采用了上述提到的第三种扩展方式。通过普通的MCS51 单片机扩展最多8 片GM814x,可扩展最多32 个标准串口。为了节省MCU的IO 资源,电路中增加了一片8-3 线优先编码器74LS348 和一片3-8 线译码器74HC138。8 片GM814x 的IRQ 中断通过一片74LS348 输出中断源向量,同时产生GS 低电平信号到MCS51 的外部中断0 上,MCS51 响应中断后,可查询A0~A2 的值确定产生中断的GM814x,然后MCU 使能74HC138,输出对应的ABC 信号选中产生IRQ 信号的GM814x,再进行SPI 总线上的数据通信。 示例程序:本示例程序使用C 语言描述,仅供参考。 由于74LS348 是优先编码器,多个中断同时产生的时候,74LS348 的编码只会指示输入编号上最高的IRQ,MCU 无法直接获知是否其它的GM814x 也产生了中断。同时GM814x 在自己的中断申请后,数据传输到第8bit 时会自动清除,所以数据接收完后如果MCU 的中断引脚仍然为低,则表示还有其它GM814x 的中断申请,故必须在处理完当前中断后继续查询新的中断向量。这就是上述示例程序中while 循环的目的。 以上应用建议仅供设计者参考,不代表最终实现方式,更可靠和实际的实现方式可由设计者根据自己的实际情况确定。l 示例中的数据、参数和标志字命名不代表实际产品的特性,请参考实际产品的数据手册来获取你所需要的数据。
上传时间: 2013-10-26
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农田信息的及时准确获取是精准农业实施的基础。基于当前无线传感器网络在农田信息采集中的应用现状,提出了设计体积小、成本低、低功耗、工作持续时间长的农田信息采集无线传感器网络节点的必要性。系统采用Atmel公司的低功耗处理器芯片ATmega1281和AT86RF231射频芯片,最终实现了低功耗、低成本、低复杂度的检测系统,通过对温湿度等环境因子的检测,能够达到对作物种植环境进行实时监测的要求。
上传时间: 2014-12-29
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以ISL400E芯片为主的简易光电模块有以下功能: 1、低功耗,3V、5V供电,空载电流小于3mA; 2、小于1毫秒的快速响应时间; 3、只需接发射、接收二极管,即可获得0V/5V的高低电平输出; 4、必要时增加电位器可实现检测距离的远近调节。 5、具有良好的抗光性和抗干扰性,温度范围-40℃ ~120℃ 。 适用于感应开关,光电玩具的设计,便捷低成本。
上传时间: 2013-12-31
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