经济的快速发展使得人们越来越注重生活质量,对于有害气体的检测成为人们的迫切要求,我国气敏传感器发展迅速,但由于气敏传感器的高阻值特性及接口电路复杂等原因,气敏传感器测量装置发展缓慢。在了解气敏传感器的气敏机理及气敏传感器的工作原理的前提下,设计了一种新型的气体浓度测量装置,并将采集到的信号处理后通过无线传输设备传送。该装置以ARM7为内核的LPC2131 作为微处理器,利用其强大的数据计算处理能力及控制能力,设计出了显示气体浓度值的测量电路。此外由于因LPC2131 内部集成了多种硬件电路接口,有效地降低了成本,减小了装置体积。 在无线传输部分,采用挪威Nordic公司的单片射频收发器nRF403,nRF403工作在433或315MHz国际上通用的ISM频段,双工作频段可以自由切换,FSK 调制解调,采用直接数字合成DSS和锁相环稳频PLL 进行频率合成,频率稳定性好,发射数据时无方向性要求,在高速移动和振动等情况有抗干扰能力。本测量装置的设计主要包括硬件和软件两大部分。硬件部分由四部分组成:数据采集电路、ARM系统模块电路设计、无线收发电路模块、显示模块组成。软件部分的设计包括:通道选择程序设计、A/D转换程序设计、信号处理程序(算法)、无线收发程序、液晶模块程序设计、以及PC端应用程序设计。经过实际的测量,本装置可对外界气体浓度进行准确的测量,精度保持误差在1.5%以内。本装置具有高灵敏度、小型、简单、低耗等优点。
上传时间: 2013-04-24
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随着无线通信的应用日益广泛,无线通信系统的种类也越来越繁杂,但是由于不同通信系统的工作频段、调制方式、通信协议等原理结构上存在差异而极大限制了不同系统之间的互通。软件无线电摆脱了硬件体系结构的束缚,成为解决不同通信体制之间互操作问题和开展多种通信业务的最佳途径,具有巨大的商业和军事价值,被喻为无线电通信领域一次新的技术革命。 本文首先回顾了软件无线电的提出和发展现状,然后论述了软件无线电的基本理论和数学模型。在此理论和模型的基础上,设计了软件无线电接收机的硬件平台。该平台包括射频部分、中频处理部分和基带处理部分。射频部分由天线和无线接收机组成;中频部分先将接收机输出的模拟信号数字化,然后再通过FPGA实现下变频;基带部分主要由DSP和嵌入式系统组成,完成解调、同步等处理并可以进行一些其他的应用。其中的嵌入式系统的主处理器是基于ARM7-TDMI内核的LPC2200芯片,为了实现开发的方便在此芯片上移植了uC/OS-Ⅱ嵌入式时实内核。 软件无线电接收机是一个很庞大的体系,其中的数字下变频器DDC是一个非常关键的组成部分,在这部分中可方便的对接收频段、滤波器特性等进行编程控制,极大的提高了通信设备的性能和灵活性,因此本文的重点在于数字下变频器的设计与实现。实现下变频的方法有很多种,由于FPGA在速度和灵活性上的优势,其应用也越来越广泛,因此主要采用了居于领导地位的XILINX公司的SPATAN-Ⅱ芯片来实现数字下变频的功能。
上传时间: 2013-04-24
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随着科学技术的不断发展,嵌入式系统得到了广泛的应用。在当今的工业控制领域,控制逻辑和功能变得越来越复杂,简单的嵌入式系统己经不能满足工业生产需求,而带有高性能处理器以及完整操作系统的嵌入式系统的引入将逐渐成为工业控制自动化发展的方向。 本文对用于工业供水设备测控的工业供水测控系统展开研究。首先,在ARM嵌入式最小系统的基础上建立通用的硬件平台,对平台的硬件结构进行设计,特别是对于关键的接口电路进行了比较深入的研究,针对供水设备测控的不同要求,集成了多种接口电路。其次,在实现嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ在ARM上可移植的基础上,建立了测控系统的软件平台,对接口电路驱动程序进行模块化设计。最后,在研制出的测控平台上,加入了电力参数与传感器数据监测电路以及开关量输入/输出电路,特别是对工频交流信号有效值的测量进行了较深入的硬件设计以及软件算法研究,并对测控系统的无线通讯部分进行了设计。 在上述工作的基础上,开发出嵌入式无线工业供水测控系统样机。工业现场近半年来试运行的结果表明:该基于ARM的嵌入式无线工业供水测控系统设计合理,性能稳定可靠,达到了设计的要求。
上传时间: 2013-06-23
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随着我国经济的高速发展,各类建设工程越来越多,这导致了国家对工程机械的需求越来越大,要求也越来越高。在机械和液压技术已发展成熟的今天,信息化和智能化成了工程机械进行产品性能提升的新的突破口。而无线遥控技术是信息化的一个重要方面。 鉴于工程机械设备对无线遥控设备的需求,本文研制了用于工程机械的无线遥控器。因为工程机械对遥控通信的可靠性、抗干扰性和通信距离都有比较高的要求,所以本文没有选择红外、蓝牙等技术作为通信手段,而是选用高性能的射频芯片ADF7020来搭建射频模块。在控制器方面,考虑到通信过程中需要进行非常复杂的编解码运算,所以本文选用了运算速率较快的32位ARM核微控制器LPC2119。 论文首先在对上述两块主芯片进行深入研究的基础上介绍了它们的功能特点和参数性能,与此同时还介绍了嵌入式系统开发的相关知识。接着基于这两块芯片对遥控器的实施方案进行了设计,包括硬件系统和软件系统两方面的内容,这构成了论文的主体内容之一。然后论文详细深入的研究和讨论了对遥控器通信性能起关键作用的差错控制系统。研究内容包括循环码、CRC码、RS码和交织技术等一系列的信道编码理论,并且给出了各种编解码的实现方法。基于这些理论,论文设计了一种CRC码、RS码以及交织技术相结合的差错控制方法并将其应用在遥控器中,实际测试证明该方法从很大程度上提升了遥控器的通信性能。此外,还实现了遥控器的跳频功能,可以有效的抵抗同频干扰。论文的最后简要介绍了系统开发调试环境以及仿真工具,并总结了软件实现过程中对一些关键问题的处理办法。
上传时间: 2013-05-18
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软件无线电是无线通信领域继固定到移动、模拟到数字之后的第三次革命,是目前乃至未来的无线电领域的技术发展方向,它在提高系统灵活性上有无可比拟的优势,是实现未来无线通信系统的有效手段。扩频通信具有卓越的抗干扰和保密性能。扩频通信相对于传统的窄带通信,在频谱利用率上也有明显的优势,是未来无线通信系统中的关键技术,直接序列扩频则是其中在民用领域使用最多的一种扩频技术。FPGA在分布式计算、并行处理、流水线结构上有独特的优势,自然成为设计扩频软件无线电系统的首选技术之一。 首先介绍了软件无线电的理论基础,并分析了它的硬件结构和技术关键。软件无线电的关键思路在于构建一个通用的强大的硬件平台,这也正是本课题的主要工作之一。而后,重点介绍了直序扩频的理论基础。对于发射机,其中最关键的是寻找一种相关特性卓越的伪随机序列,本课题主要对m序列、OVSF码和Gold码进行了深入研究。最后,详述了基于DDFS的数字调制技术和FPGA技术。 基于以上理论基础研究,根据软件无线电硬件结构,开发了基于Altera公司Cyclone系列FPGA的硬件平台。该平台具有210Mbps的高速DAC,并配有串口、USB接口、音频CODEC输入输出通道、以及LVDS扩展口和SDRAM,考虑到通用性,设计中加入了足以开发出接收机的两路40Mbps的高速ADC。FPGA的代码开发也是核心内容,本课题编写了大量相应的代码,包括加扩模块(含伪随机序列发生器)、基于DDFS的数字调制模块以及串口通信模块、LCD驱动模块,SDRAM Controller、ADC驱动模块,并编写了相应的测试代码。整个系统测试通过。关于硬件平台设计和代码开发,在本文第三章和第四章详细介绍。 总体说来,本课题基于现有的理论发展,在充分理解相关理论的前提下,将主要经历集中于具体应用的研究与开发,并取得了一定的成果。
上传时间: 2013-06-27
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Behzad Razavi 所著的《射频微电子学》(RF Microelectronics)的翻译稿,清华大学微电子学研究所参与翻译。主要内容有:射频电子学常见的概念和术语,以及评价射频电路性能的主要指标;模拟和数字信号的调制、解调;常见的无线通信标准;无线前端收发器的结构和集成电路的实现;低噪声放大器和混频器、振荡器、频率综合 器和功率放大器的电路原理和分析方法,等等。
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上传时间: 2013-06-23
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DAC34H84 是一款由德州仪器(TI)推出的四通道、16 比特、采样1.25GSPS、功耗1.4W 高性能的数模转换器。支持625MSPS 的数据率,可用于宽带与多通道系统的基站收发信机。由于无线通信技术的高速发展与各设备商基站射频拉远单元(RRU/RRH)多种制式平台化的要求,目前收发信机单板支持的发射信号频谱越来越宽,而中频频率一般没有相应提高,所以中频发射DAC 发出中频(IF)信号的二次谐波(HD2)或中频与采样频率Fs 混叠产生的信号(Fs-2*IF)离主信号也越来越近,因此这些非线性杂散越来越难被外部模拟滤波器滤除。这些子进行pcb设计布局,能取得较好的信号完整性效果,可以在pcb打样后,更放心。这些杂散信号会降低发射机的SFDR 性能,优化DAC 输出的二次谐波性能也就变得越来越重要。
上传时间: 2013-10-23
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本书从应用角度深入浅出地介绍国际上最流行的MOTOROLA M68HC05系列单片机的 结构、指令系统、定时器、串行通讯接口(SCI)、串行外围接口(SPI)、A/D转换器、脉冲宽 度调制(PWM)、EPROM/EEPROM、液晶显示(LCD)驱动器、屏幕显示(OSD)驱动器、双音多频(DTMF)等I/O功能及其使用方法,重点详细地论述汇编程序设计方法、系统设计方法、单片机开发与应用技术和大量具体应用实例。本书实用性强、取材新颖、内容丰富,适于电子、无线电、微机、自控、通讯等领域的工程技术人员和科研人员阅读,也适合于作高等院校、专科学校和各类培训班的教材或参考书。是单片机入门和开发应用单片机的实用资料。 MOTOROLA M68HC05系列8位单片机是国际上应用最广泛、功能最丰富和性能价格比最优的单片机。由于该系列单片机具有功能全面、速度高、系统设计简单、使用方便、功耗低、可靠性高、价格低等许多特点,在家电、有线与无线通讯、仪表、测控系统、自控、汽车等领域得到了广泛的应用,因而它在市场占有率方面占有绝对优势。 随着电子产品的智能化和小型化的发展,将单片机应用于各类产品中,使提高产品的性能与档次成为必然的趋势。无论从性能方面还是从价格方面考虑,选用M68HC05系列单片机都将是最适宜的。 M68HC05系列单片机片内除具有RAM、ROM/EPROM/OTPROM(一次可编程ROM)或EEPROM、多功能16位定时器(具有输入捕捉、输出比较、溢出和实时中断功能)、两种省电低功耗方式、并行I/O口外,还具有许多特殊I/O功能,例如A/D转换器、串行通讯接口(SCI)、串行外围接口(SPI)、液晶显示(LCD)驱动器、脉冲宽度调制(PWM)、屏幕显示(OSD)驱动器、荧光显示(VFD)驱动器、双音多频(DTMF)发生/接收器、实时时钟((RTC)、键盘中断和H桥驱动器等。M68HC05系列有近百种型号,可根据应用场合方便地选用具有所需功能的型号。这样,既能充分利用单片机片内的资源,又不需外接其他电路芯片,使构成的应用系统极为简单。M68HC05系列的应用系统是真正的单片系统,通常只需外接极少量元件。 由于用M68HC05单片机内部的硬件完成所需的功能,因此,应用系统电路简单,系统可靠性高、成本低、体积小、使用与调试方便,易于大批量生产,并且使与外围功能有关的软件程序的设计也大大简化。 本书实用性强,取材新颖,内容丰富、全面,从应用角度深入浅出地介绍M68HC05系列单片机的结构、功能及其应用系统的设计与开发,还重点介绍程序设计和大量具体应用实例。本书注重实用,以尽量简明的语言、最少的篇幅,使读者花最少的时间就能掌握M68HC05系列单片机的设计、开发与应用技术。本书作者具有多年从事单片机教学和科研的经验,该书是根据最新资料和科研成果并结合亲身经历的实际教学内容编写成的,希望也坚信本书对广大读者一定会有裨益。 本书编著者有:刚寒冰、齐秋群、刚励韬、徐英新、姜洪福、姜朋、高京斋、李宇仁、刘颖、边萌。本书不足和谬误之处,请批评指正。
上传时间: 2013-10-18
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介绍一种简单射频识别系统设计。该设计包括阅读器、应答器和线圈3部分。由单片机控制阅读器向应答器发射无线信号,并接收应答器回送的信号,再通过分析回送信号识别物品。阅读器和应答器之间以半双工通信方式通信。 Abstract: A simple design of radio frequency identification system is given in this paper.The design includes reader,responder and winding.Through MCU,signals are sent to responder from reader,then corresponding signals are sent back. According to the analysis of the signals sent back,the objects can be identified.Half-duplex communication is adopted? between? reader? and? responder.
上传时间: 2013-10-11
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摘要:利用STC89C55RD+的在应用可编程功能和射频芯片nRF401,设计了一个无线数据通信方式下的LED点阵显示系统。该系统采用了上一下位机的结构构建,利用无线收发模块实现显示信息及控制命令的发送,并且充分利用了该单片机大容量的数据Flash区,通过在应用可编程功能实现多条信息的实时发布、擦除和修改。关键词:单片机,在应用可编程,无线,点阵
上传时间: 2013-11-03
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