激光測距是隨著激光技術的出現(xiàn)而發(fā)展起來的一種精密測量技術，因其良好的精確度特性廣泛地應用在軍事和民用領域。但傳統(tǒng)的激光測距系統(tǒng)大多采用分立的單元電路搭建而成，不僅造成了開發(fā)成本較高，電路較復雜，調試困難等諸多問題，而且這種系統(tǒng)體積和重量較大，嚴重阻礙了激光測距系統(tǒng)的普及應用，因此近年來激光測距技術向著小型化和集成化的方向發(fā)展。本文就旨在找出一種激光測距的集成化方案，將激光接收電路部分集成為一個專用集成電路，使傳統(tǒng)的激光測距系統(tǒng)簡化成三個部分，激光器LD、接收PD和一片集成電路芯片。 本文設計的激光測距系統(tǒng)基于相位差式激光測距原理，綜合當前所有的測相技術，提出了一種基于FPGA的芯片運用DCM的動態(tài)移相功能實現(xiàn)相位差測量的方法。該方法實現(xiàn)起來方便快捷，無需復雜的過程計算，不僅能夠達到較高的測距精度，同時可以大大簡化外圍電路的設計，使測距系統(tǒng)達到最大程度的集成化，滿足了近年來激光測距系統(tǒng)向小型化和集成化方向發(fā)展的要求，除此，該方法還可以減少環(huán)境因素對測距誤差的影響，降低測距系統(tǒng)對測試環(huán)境的要求。本論文的創(chuàng)新點有： 1.基于方波實現(xiàn)激光的調制和發(fā)射，簡化了復雜的外圍電路設計； 2.激光測距的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在一片F(xiàn)PGA芯片上實現(xiàn)，便于系統(tǒng)的集成。 在基于DCM的激光測距方案中，本文詳細的敘述了利用DCM測相的基本原理，并給出了由相位信息得到距離信息的計算過程，然后將利用不同測尺測得的結果進行合成，并最終將距離的二進制信息轉換成十進制顯示出來。本文以Xilinx公司Virtex-II Pro開發(fā)板做為開發(fā)平臺，通過編程和仿真驗證了該測距方案的可行性。在采用多次測量求平均值的情況下，該測距方案的測距精度可以達到3mm，測距量程可達100m。該方案設計新穎，可將整個的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在FPGA芯片中實現(xiàn)，為最終的專用集成芯片的設計打下了基礎，有利于測距系統(tǒng)的集成單片化。
標簽： FPGA 激光測距 數(shù)據(jù)處理
上傳時間： 2013-06-20
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激光測距是一種非接觸式的測量技術，已被廣泛使用于遙感、精密測量、工程建設、安全監(jiān)測以及智能控制等領域。早期的激光測距系統(tǒng)在激光接收機中通過分立的單元電路處理激光發(fā)、收信號以測量光脈沖往返時間，使得開發(fā)成本高、電路復雜，調試困難，精度以及可靠性相對較差，體積和重量也較大，且沒有與其他儀器相匹配的標準接口，上述缺陷阻礙了激光測距系統(tǒng)的普及應用。 本文針對激光測距信號處理系統(tǒng)設計了一套全數(shù)字集成方案，除激光發(fā)射、接收電路以外，將信號發(fā)生、信號采集、綜合控制、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸五個部分集成為一塊專用集成電路。這樣就不再需要DA轉換和AD轉換電路和濾波處理等模塊，可以直接對信號進行數(shù)字信號處理。與分立的單元電路構成的激光測距信號處琿相比，可以大大降低激光測距系統(tǒng)的成本，縮短激光測距的研制周期。并且由于專用集成電路帶有標準的RS232接口，可以直接與通信模塊連接，構成激光遙測實時監(jiān)控系統(tǒng)，通過LED實時顯示測距結果。這樣使得激光測距系統(tǒng)只需由激光器LD、接收PD和一片集成電路組成即可，提出了橋梁的位移監(jiān)測技術方法，并設計出一種針對橋梁的位移監(jiān)測的具有既便攜、有效又經濟實用的監(jiān)測樣機。 本文基于xil inx公司提供的開發(fā)環(huán)境(ise8.2)、和Virtex2P系列XC2VP30的開發(fā)版來設計的，提出一種基于方波的利用DCM(數(shù)字時鐘管理器)檢相的相位式測距方法；采用三把側尺頻率分別是30MHz、3MHz、lOkHz，對應的測尺長度分別為5米、50米和15000米，對應的精度分別為±0.02米、±0.5米和±5米。設計了一套激光測距全數(shù)字信號處理系統(tǒng)。為了證明本系統(tǒng)的準確性，另外設計了一套利用延時的方法來模擬激光光路，經過測試，證明利用DCM檢相的相位式測距方法對于橋梁的位移監(jiān)測是可行的，測量精度和測量結果也滿足設計方案要求。
上傳時間： 2013-06-12
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隨著國民經濟的發(fā)展和社會的進步，人們越來越需要便捷的交通工具，從而促進了汽車工業(yè)的發(fā)展，同時汽車發(fā)動機檢測維修等相關行業(yè)也發(fā)展起來。在汽車發(fā)動機檢測維修中，發(fā)動機電腦(Electronic Control．Unit-ECU)檢測維修是其中最關鍵的部分。發(fā)動機電腦根據(jù)發(fā)動機的曲軸或凸輪軸傳感器信號控制發(fā)動機的噴油、點火和排氣。所以，維修發(fā)動機電腦時，必須對其施加正確的信號。目前，許多發(fā)動機的曲軸和凸輪軸傳感器信號已不再是正弦波和方波等傳統(tǒng)信號，而是多種復雜波形信號。為了能夠提供這種信號，本文研究并設計了一種能夠產生復雜波形的低成本任意波形發(fā)生器(Arbitrary Waveform Generator-AWG)。 本文提出的任意波形發(fā)生器依據(jù)直接數(shù)字頻率合成(Direct Digial FrequencySynthesis-DDFS)原理，采用自行設計現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的方案實現(xiàn)頻率合成，擴展數(shù)據(jù)存儲器存儲波形的量化幅值(波形數(shù)據(jù))，在微控制單元(MCU)的控制與協(xié)調下輸出頻率和相位均可調的信號。 任意波形發(fā)生器主要由用戶控制界面、DDFS模塊、放大及濾波、微控制器系統(tǒng)和電源模塊五部分組成。在設計中采用FPGA芯片EPF10K10QC208-4實現(xiàn)DDFS的硬件算法。波形調整及濾波由兩級放大電路來完成：第一級對D/A輸出信號進行調整；第二級完成信號濾波及信號幅值和偏移量的調節(jié)。電源模塊利用三端集成穩(wěn)壓器進行電壓值變換，利用極性轉換芯片ICL7660實現(xiàn)正負極性轉換。 該任意波形發(fā)生器與通用模擬信號源相比具有：輸出頻率誤差小，分辨率高，可產生任意波形，成本低，體積小，使用方便，工作穩(wěn)定等優(yōu)點，十分適合汽車維修行業(yè)使用，具有較好的市場前景。
標簽： FPGA 任意波形發(fā)生器
上傳時間： 2013-04-24
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轉速傳感器信號隔離變送器,正弦波整形 主要特性: >> 轉速傳感器信號直接輸入，整形調理方波信號 >> 200mV峰值微弱信號的放大與整形 >> 正弦波、鋸齒波信號輸入，方波信號輸出 >> 不改變原波形頻率，響應速度快 >> 電源、信號：輸入/輸出 3000VDC三隔離 >> 供電電源：5V、12V、15V或24V直流單電源供電 >> 低成本、小體積，使用方便，可靠性高 >> 標準DIN35 導軌式安裝 >> 尺寸：106.7x79.0x25.0mm >> 工業(yè)級溫度范圍: - 45 ~ + 85 ℃ 應用： >> 轉速傳感器信號隔離、采集及變換 >> 汽車速度測量 >> 汽車ABS防抱死制動系統(tǒng) >> 轉速信號放大與整形 >> 地線干擾抑制 >> 電機轉速監(jiān)測系統(tǒng) >> 速度測量與報警 >> 信號無失真變送和傳輸 產品選型表： DIN11 IAP – S□ - P□ – O□ 輸入信號 供電電源 輸出信號 特點 代碼 Power 代碼 特點 代碼 正負信號輸入，正弦波輸入 幅度峰峰值（VP-P）：200mV~50V S1 24VDC P1 輸出電平0-5V O1 單端信號輸入， 幅度峰峰值（VP-P）：5V S2 12VDC P2 輸出電平0-12V O2 單端信號輸入， 幅度峰峰值（VP-P）：12V S3 5VDC P3 輸出電平0-24V O3 單端信號輸入， 幅度峰峰值（VP-P）：24V S4 15VDC P4 集電極開路輸出 O4 用戶自定義 Su 用戶自定義 Ou 產品選型舉例： 例 1：輸入：轉速傳感器，正弦波VP-P：200mV~10V；電源：24V ；輸出：0-5V電平 型號：DIN11 IAP S1-P1-O1 例 2：輸入：轉速傳感器，正弦波VP-P：200mV~10V；電源：12V ；輸出：0-24V電平 型號：DIN11 IAP S1-P2-O3 例 3：輸入：0-5V電平；電源：24V ；輸出：0-24V電平 型號：DIN11 IAP S2-P1-O3 例 4：輸入：0-5V電平；電源：12V ；輸出：集電極開路輸出 型號：DIN11 IAP S2-P2-O4 例 5：輸入：用戶自定義；電源：24V ；輸出：用戶自定義 型號：DIN11 IAP Su-P1-Ou
上傳時間： 2013-10-22
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特點： 精確度0.1%滿刻度 可作各式數(shù)學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A|/ 16 BIT類比輸出功能 輸入與輸出絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(input/output/power) 寬范圍交直流兩用電源設計 尺寸小,穩(wěn)定性高
上傳時間： 2014-12-23
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特點(FEATURES) 精確度0.1%滿刻度 (Accuracy 0.1%F.S.) 可作各式數(shù)學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A| (Math functioA+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi&Lo)/|A|/etc.....) 16 BIT 類比輸出功能(16 bit DAC isolating analog output function) 輸入/輸出1/輸出2絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(Dielectric strength 2KVac/1min. (input/output1/output2/power)) 寬范圍交直流兩用電源設計(Wide input range for auxiliary power) 尺寸小,穩(wěn)定性高(Dimension small and High stability)
上傳時間： 2013-11-24
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鎖定放大是微弱信號檢測的重要手段。基于相關檢測理論，利用開關電容的開關實現(xiàn)鎖定放大器中乘法器的功能，提出開關電容和積分器相結合以實現(xiàn)相關檢測的方法，并設計出一種鎖定放大器。該鎖定放大器將微弱信號轉化為與之相關的方波，通過后續(xù)電路得到正比于被測信號的直流電平，為后續(xù)采集處理提供方便。測量數(shù)據(jù)表明鎖定放大器前級可將10-6 A的電流轉換為10-1 V的電壓，后級通過帶通濾波器級聯(lián)可將信號放大1×105倍。該方法在降低噪聲的同時，可對微弱信號進行放大，線性度較高、穩(wěn)定性較好。 Abstract: Lock-in Amplifying（LIA）is one of important means for weak signal detection. Based on cross-correlation detection theory， switch in the swithched capacitor was used as multiplier of LIA， and a new method of correlation detection was proposed combining swithched capacitor with integrator. A kind of LIA was designed which can convert the weak signal to square-wave， then DC proportional to measured signal was obtained through follow-up conditioning circuit， providing convenience for signal acquisition and processing. The measured data shows that the electric current（10-6 A） can be changed into voltage（10-1 V） by LIA， and the signal is magnified 1×105 times by cascade band-pass filter. The noise is suppressed and the weak signal is amplified. It has the advantages of good linearity and stability.
上傳時間： 2013-11-29
上傳用戶：黑漆漆
本文針對6KV中壓電網三相平衡負載的無功功率補償，結合二極管箝位多電平逆變器和H橋級聯(lián)多電平逆變器的特點，提出了一種能夠直接并入電網的新型主從式的逆變器結構：主逆變器采用二極管箝位三電平逆變器，從逆變器采用三個H橋(即全橋)逆變器。主逆變器和H橋逆變器采用級聯(lián)的形式連接，最后構成一個五電平的混聯(lián)逆變器。從逆變器負責產生一個方波電壓，構成輸?shù)A正弦電壓的基本成分：主逆變器產生輸出電壓的補償部分以及負責消除低次諧波。對于主逆變器直流側電容電壓的平衡問題，本文提出了一種采用硬件電路平衡的方法，從而降低了PWM調制時控制方法的復雜性。因為集成門極換相晶閘管(IGCT)這種新型電力電子器件具有開關頻率高、無緩沖電路、耐壓高等優(yōu)點，主電路選用IGCT作為開關器件。本文詳細分析了用于STATCOM的主從型逆變器電路結構，同時給出了電路參數(shù)的確定方法，并對STATCOM逆變器輸出電壓的諧波進行了理論分析。根據(jù)本文提出的主從型逆交器結構特點，建立了基于瞬時無功理論的STATCOM系統(tǒng)動態(tài)控制模型，并給出了一種解藕反饋控制方法。最后通過仿真結果證明了所提出的這種主從型逆變器STA’rC0^I結構在消除諧波方面的優(yōu)越性。
上傳時間： 2013-10-31
上傳用戶：frank1234
摘要：超低頻信號發(fā)生器是科研、教學、制造業(yè)中一種最常用的通用儀器，輸出波形一般固定為正弦波、三角波、鋸齒波和方波，不能實現(xiàn)有時在實驗和工程應用中需要的特殊信號或自定義信號。而要實現(xiàn)這一要求，不是做成硬件式的專用信號發(fā)生器，就是用計算機系統(tǒng)來完成，前者仍然不靈活，后者費用太高。然而應用單片機技術，通過軟件與硬件的有機結合由硬件電路搭成一個環(huán)境平臺，再由軟件程序把要求的“任意函數(shù)信號”數(shù)據(jù)表嵌入在單片機程序存儲器內，通過軟件程序更改輸出波形數(shù)據(jù)表，即可方便實現(xiàn)輸出任意函數(shù)信號，而無需變動硬件電路。本原理樣機使用單片機AT89C51，對其進行一次固化，可以安排四種任意波形，頻率范圍為0.001～800Hz，幅值范圍為0～±10V。本文中對原理樣機的軟硬件系統(tǒng)的性能和誤差進行了定量分析，并設計了一套使用Intel公司的新一代16位單片機80296SA對該樣機進行了性能提升的新型樣機方案，然后對新型樣機方案進行了原理分析和性能分析，并給出了誤差的定量計算，表明此方案不但可使樣機的原理頻率范圍提高至1500Hz，輸出幅值不變，輸出分辨率提高至212，使波形質量大為改善。希望這種性價比較高的函數(shù)信號發(fā)生器對科研、教學、制造業(yè)有所幫助。關鍵詞：單片機應用 MCS51 MCS296 超低頻信號發(fā)生器
標簽： 單片機 函數(shù)信號發(fā)生器 超低頻
上傳時間： 2013-11-20
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基于PC機的電子琴設計 一、實驗目的１．掌握利用pc機揚聲器發(fā)出聲音的方法。２．學習利用系統(tǒng)功能調用從鍵盤上讀取字符的方法。 二、實驗內容與要求利用PC機和揚聲器實現(xiàn)簡易電子琴的功能。 １．基本要求（1）電子琴功能，編寫程序，程序運行時使pc機成為一架可彈奏的“鋼琴”。當按下PC機鍵盤數(shù)字鍵1-8時，依次發(fā)出1,2,3,4,5,6,7,i八個音調。（2）音樂盒功能，內部存儲至少2首以上的樂曲，根據(jù)菜單選擇播放。２．提高要求（1）使一組放光二極管隨音調變化而改變，實現(xiàn)音樂彩燈 （2）能夠實現(xiàn)高、中、低音的選擇。 （3）能夠存儲彈奏的內容，進行回放。 三、實驗報告要求 １．設計目的和內容 ２．總體設計 ３．硬件設計：原理圖（接線圖）及簡要說明 ４．軟件設計框圖及程序清單 ５．設計結果和體會（包括遇到的問題及解決的方法） 四、設計原理要使揚聲器發(fā)出不同的音調，就得輸入不同頻率的波形。通過給8253定時/計數(shù)器裝入不同的計數(shù)值，可以使其輸出不同頻率的方波。經過放大器的放大作用，便可驅動揚聲器發(fā)出不同的音調，只要插入一段延時程序之后，再將揚聲器切斷，音調的聲音就可以持續(xù)一端時間。通過計算機的不同按鍵輸出不同的音調，需要使用系統(tǒng)調用功能以接收鍵入字符，并且要建立一張表，使鍵入字符與頻率構成一個對應關系。
上傳時間： 2013-10-16
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