MCU外围接口电路

MCU外围接口电路

一、单片机外围接口电路(论文文献综述)

郭磊[1](2021)在《基于STM32的温室环境监测和控制系统》文中研究指明我国淮河以北的地区冬季气温较低,为了满足种植物生长对环境的需要,建设了很多温室。近几年,伴随着农业生产方式的改变,农村经济不断发展,渐渐从粗放型发展为集约型,在一些农村经济发展较快的地区,建设了一部分示范区,重点发展科技、生态产业,成为行业的标杆。这些变化都得益于信息技术的进步,为高科技智能化温室创造了便利条件。提高了温室的智能化,不仅使农作物产量和质量得到提升,还改变了温室作物的生长周期,使反季节瓜果蔬菜种类增多,满足了人们的需求。利用信息技术可以实现远程监测和控制,进而减轻生产人员的劳动强度,降低对从业人员种植水平的要求。目前应用中的监测装置结构简单,仅仅实现监测数据的传输,未在系统内部建立种植物实际生长环境参数模型,也未实现根据导入的参数模型对环境因子进行自动调控,占用了很多人力和财力,却没有收到很好的效果。尤其是单个种植户管理的温室数量越来越多,管理难度增大,他们需要一种可以远程管理的自动控制设备作为辅助。结合已有问题和实际需要,本文应用STM32作为总控制器处理器,STC单片机作为采集部分的处理器,选用可以检测温室空气参数的传感器作为输入,每个温室里装有一个ZigBee设备和总控制器传送数据,园区内所有ZigBee设备组成内部网,总控制器装有一个运用NB-IoT技术的无线模块,将园区状态传到手持终端。这样设计的目的是利用局域网的稳定可靠优势,一个园区一个远程传输模块,既节省成本又保证通信的可靠性。在移动终端利用有人透传云平台接收总控制器传输的数据,并显示出来,将采集到的数据与设置的阈值比较,超过阈值显示报警信息。将常见温室种植农作物生长过程中的适宜环境参数加载到软件中,供生产人员参考,降低生产人员的工作难度。设备运用的技术涵盖嵌入式系统、传感器技术、短距离窄带远程通信等内容,设备测试结果表明传输数据准确,响应迅速,数据传输效果稳定可靠,克服了传统监测设备的弊端,达到了预期目标。系统较之前的监测设备,具有监测结果误差小,响应快,监测范围大、智能化程度高等优点。主要创新点是可以实时保存种植物生长过程中的环境参数,建立实际生长参数模型,还可以导入生长参数模型实现环境因子的自动调控,将多个温室组成局域网,提高农业生产的先进性,在农业经济发展理论及应用研究方面都具有重要意义。

祝伟仝[2](2021)在《基于柔性石墨烯电极的便携式生物电信号采集系统设计》文中研究指明随着生活水平的提高和科技的进步,人们开始越来越关注自己的身体健康状况。现有的传统脑电和心电监测设备虽然在精度上能够满足医疗和科研等方面的需求,但是其体积较大、价格昂贵、无法便携式检测且操作繁琐需要专业人员操作,因此只能在医院或研究机构等固定场所进行采集。采集时所使用的Ag/Ag Cl电极存在使用时效短、具有生物毒性对皮肤有刺激等问题。因此设计一款具有良好生物相容性的柔性电极和可以做到无违和感佩戴的便携式可穿戴监测设备就显得尤为必要。随着石墨烯材料的出现,利用石墨烯材料设计的石墨烯柔性织物电极可以极大提高被试者的舒适度,做到无违和感佩戴。同时,石墨烯柔性电极相较于传统的Ag/Ag Cl电极具有良好的生物相容性,无毒无害,长期佩戴也不会对皮肤造成损伤,因此适用于需要长期监测的场景。本文针对传统采集电极和传统脑电、心电采集设备的局限性,开发了基于高导电率、高稳定性的柔性石墨烯织物电极。石墨烯柔性电极以织物为基底,具有高可靠性,稳定性和良好的生物相容性,使得长期采集和日常监测成为可能。针对脑电信号极其微弱易且受干扰等特点,利用模拟前端芯片设计了脑电采集模拟前端电路,同时利用低功耗处理器和无线传输模块设计了可穿戴便携式无线脑电采集系统。配合石墨烯电极实现对头皮脑电的长期采集和日常监测。针对心电信号微弱,频率低等特点,利用专为ECG采集设计的模拟前端芯片设计了多导联心电采集前端电路,使用蓝牙So C芯片作为主控芯片设计了可穿戴便携式无线心电采集系统,配合石墨烯电极实现对心电信号的日常监测。佩戴者利用便携式无线可穿戴脑电、心电采集设备可以随时随地的在日常生活和工作中监测自己的身体状态。使得脑电和心电信号的采集工作不再局限于医院和专业人员采集,可以在日常生活中进行居家自我采集和监测,及时了解自己的身体状况,有助于异常状况的尽早发现。

解振洋[3](2021)在《低功耗电容式湿度测量系统设计》文中认为平面电容传感器是激励电极和感应电极处于同一平面的新型电容传感器,与常规的平行板式电容传感器相比较,具有电场单边穿透、信号强度灵活可调、层析成像等优点,广泛应用于湿度、厚度、孔隙度等材料特性的无损检测。土壤湿度是研究农业干旱及作物干旱的重要参数,在农业生产中有着重要意义,土壤中的微水分决定了农作物的生长发育和对肥料养分的吸收效率。本文研制基于平面电容传感器的低功耗土壤湿度测量系统,实现对土壤湿度的有效测量,同时具有低功耗、无线通讯等特点。通过分析平面电容传感器的工作原理和土壤湿度测量系统的实际需求,提出了基于平面电容传感器的低功耗设计方案。该方案的硬件系统包括单片机核心模块、激励模块、电容转换模块、滤波模块、幅相检测模块、人机交互模块、无线通讯模块、电源管理模块等。采用锂电池供电,且电压等级简明,电源方案高效,核心处理器及其他元器件均选用低功耗器件,实现整个测量系统的功耗控制。测量系统以MSP430F5529单片机为核心,负责集中调度其他各模块运行并对信号进行处理和运算。由振荡电路产生高频激励信号,需在控制成本和功耗的前提下,产生频率达兆赫兹级别且波形稳定的正弦波信号。电容转换模块将传感器的电容值变化转换为正弦信号的波形变化,并由后续电路捕捉,该模块难点在于传感器输入阻抗非常高,输出信号很微弱,并且容易受到噪声信号的干扰。为解决信号的高频率与单片机的低功耗之间的矛盾,设计幅相检测方案获取激励信号与响应信号之间的幅值比和相位差,通过该模块减轻核心处理器的采样和运算压力。无线通讯模块主要是为实现与各平台通信和无线传感器组网等功能。本文设计了测量系统软件,包括主监控程序、系统初始化模块、AD采样模块,中断模块、人机交互模块、无线通讯模块等。主要实现了系统休眠控制、数据筛选和计算、结果显示与无线通信等功能。其中算法部分主要特点是精确性和快速性,算法包括数据预处理和湿度计算,数据预处理是指对采集的一组数据进行异常值剔除以及均值滤波,计算土壤湿度值是根据标定实验获得的幅值比和相位差与实际土壤湿度之间的函数关系。针对土壤湿度测量的实际需求研制探针式平面电容传感器并设计实验。将平面电容传感器通过柔性铜箔材料设计成探针式,再将设计的测量系统与电容传感器结合,应用于土壤湿度测量。设计了标定实验、湿度测量实验、功耗实验以及无线通讯实验。实验结果表明:系统精度高,功耗低,稳定性强,可以有效地实现土壤湿度的测量等功能。

刘艺[4](2021)在《面向小学生编程教育的嵌入式开发平台设计与实现》文中认为小学生编程教育对国家未来科技主导权具有极其重要影响,现已经上升到了国家战略层次。目前针对小学生编程教育平台的应用虽然有了一定的进展,但实际教学中仍存在硬件可编程性较差、设备实用性不足、编程教学案例乏味等问题。针对以上问题,采用SOM-RK3399核心板作为主控设备,集成语音处理模块、STM32控制模块等,设计并实现了一种面向小学生编程教育的嵌入式开发平台,具有研究意义与应用价值。主要研究内容如下:首先,针对小学生对编程教育平台的需求,提出了一种面向小学生编程教育的嵌入式开发平台整体设计。详细设计了该平台各模块的功能,并对各影响因素进行了可行性分析。分析结果表明,该平台结构简单、成本低廉,能够有效解决小学生编程教育的相关问题。其次,基于嵌入式编程教育开发平台的整体设计,实现了一种面向小学生编程教育的硬件电路。具体硬件设计分为核心板及其外围电路设计、语音处理模块电路设计和STM32控制模块电路设计等。为实现核心板与各模块之间的正常通讯,设计了语音处理模块通讯协议和STM32控制模块通讯协议。然后,基于本平台硬件环境进行了相关应用程序开发及编程教育案例的设计。针对平台用户,设计了“智能语音聊天”和STM32控制模块的应用程序,丰富了用户使用体验;针对小学生编程教育,基于Scratch软件设计了“语音智能点灯”和“按键电扇控制”两种编程教育案例,提高了小学生编程的趣味性。最后,对嵌入式编程教育开发平台及其应用案例进行了测试与分析。硬件测试表明,SOM-RK3399核心板可以正常与PC机通讯,易于搭载常用嵌入式开发软件;语音处理模块,能够正常进行语音合成、语音识别和语音编解码功能;STM32控制模块,能够正常实现对外部设备的控制。在应用案例测试中,分别对“智能语音聊天”应用和基于Scratch的两种编程案例进行测试,结果表明:其硬件可编程性强,实用性高,可较好满足小学生结合硬件平台进行编程学习的需求。

魏文展[5](2021)在《基于物联网的冷链物流温度监测终端的设计与实现》文中提出近年来,伴随着我国经济社会的飞速发展,人们的消费观念也在不断变化。消费者对传统农产品和冷鲜活食品的需求逐年增加,所以人们对鲜活产品的质量要求也越来越高。由于我国冷链技术发展较晚,技术不成熟,冷链体系不完善,鲜活农产品在运输过程中每年的损失都比较大,因此对冷链物流过程中温度的实时温度监测和管理非常重要。目前,市场上多数的冷链温度监测产品均是针对冷藏车开发,在我国大多数中小型企业的冷链运输的方法较为原始粗放,生鲜物品与冷冻食品均是以保温箱或泡沫箱再通过往里添加冷媒的方式进行低温冷藏运输,且多数没有温度的实时监测,导致经常引起冷链食品的安全问题和物流服务的投诉。因此针对冷链物流温度的实时监测问题,设计高性能、功耗低、成本低、安全可靠的冷链物流温度监测终端有着很强的现实意义和宽阔的市场空间。近来,物联网与信息技术的迅猛发展,进一步为冷链物流运输的有效温度监测与数字化管理提供了有利的手段。本文针对冷链物流运输管理与温度监测问题的实际需求,应用嵌入式技术、传感器技术、无线传输技术,设计开发了一套嵌入在车载保温箱内的低功耗冷链物流运输实时监测终端。具体工作如下:(1)本文首先介绍了冷链物流监测国内外的发展现状和相关技术,包括物联网技术与窄带物联网技术,以这些技术为基础,设计了适用于实时监测终端。(2)以冷链物流运输企业当前存在的实际问题为导入,详细说明冷链温度监测终端在冷链运输过程中的必要性。结合当前冷链物流运输的痛点进行详细的需求分析,撰写需求说明作为终端总体的设计依据。(3)在对冷链运输管理与远程监测终端设计需求分析的基础上,进行了终端总体架构的设计。根据实际的功能需求进行嵌入式物联网测温硬件模组结构设计,为实现多点测温进行了传感器的箱内分布设计等,最终提出了一种低功耗、低成本、易操作的冷链物流温度实时监测终端设计方案。(4)硬件和软件方面的低功耗设计。硬件低功耗主要通过围绕处理器的特点和提供的外围接口选用低功耗的器件和芯片实现终端的硬件系统。设计了合理的供电电路和外围设备电路。软件低功耗主要通过充分利用单片机和外围芯片的低功耗运行方式、设计合理的程序设计来实现,主要从电源管理、休眠模式方面对主芯片进行了低功耗的程序设计。(5)最后,对系统进行了功能测试和低功耗测试。该终端具备实现温度监测终端所需要的完整软硬件功能,可以完成温度采集、温度传输和温度数据追溯等功能,并能再温度监测的过程中长期处于低功耗状态,实验测试表明,电池续航时间为157天,极大地减少了终端功耗。

许万友[6](2021)在《汽车驾驶模拟器数据采集系统的设计》文中研究指明当今时代,汽车作为人民生产和生活的常用交通工具,是人民生活中不可或缺的部分,为人民生活带来了不可忽视的便捷,但随之而来的道路交通安全问题却令政府倍感压力。汽车驾驶模拟器的出现,有效缓解这种状况。汽车驾驶模拟器是对实车性能的模拟仿真,让体验者有实车操作感。该模拟器加强行车操作训练和安全培训,是一种经济价值高、安全系数高、可节约大量资源的设备。如何真实模拟汽车在行进中的状态,实时采集各种车辆参数就变的十分重要。为了完成对行车过程状态及相关参数的采集,并且保证这些数据的采集要具有实时性、精确性、可靠性,需要设计一个汽车驾驶模拟器的数据采集系统,这具有重要应用价值。汽车驾驶模拟器的数据采集系统是由传感器、上位机、硬件接口电路和控制代码所构成。数据采集系统是采集驾驶人员的相关驾驶动作,并且将这些信号通过转换、调理等处理,最后将其传送至计算机,作为计算机计算的最初数据,从而对车辆运动性能进行分析和评估。本文根据汽车驾驶模拟器的多通道数据采集特点,分析数据采集系统的功能要求,设计了一款基于STM32F103ZET6芯片为微处理器的采集系统。该系统实现了对档位状态、油门状态、离合器状态、手刹状态、脚刹状态、雨刷状态、车灯状态、车锁状态以及方向盘状态的采集,通过通讯协议与上位机进行通信,完成采集数据的传输。本文主要工作内容为:一、对需要采集的驾驶操作信号进行分类,并确定其相关采集方法。二、根据不同采集信号,设计不同的传感器以及相应采集装置的机械结构,最后设计各传感器电路原理图并制作电路板。三、采集系统硬件电路设计。根据数据采集系统功能,微处理器选择STM32F103ZET6芯片。完成方向盘状态、油门状态、离合器状态、手刹状态、脚刹状态、雨刷状态、车灯状态、车锁状态、档位状态等采集模块电路设计。完成电源系统电路、复位控制电路、系统时钟电路、通讯协议接口电路、下载接口电路等外围电路设计。根据各模块电路原理图,制作电路板。四、采集系统软件结构设计。选用C语言编写采集模块程序、串口通讯程序,采用C#语言编写上位机程序,完成对应功能设置。五、将采集到的操作数据进行串口调试,并经过上位机验证。实验结果表明:该数据采集系统采集速度快、精度高、实时性高,达到预期数据采集效果,能够让操作人员体验实车操作。

许焱阳[7](2020)在《基于超高频的RFID智能光配线架系统硬件的研制》文中进行了进一步梳理现代通信传输网络使用了大量光纤,导致光接入网的规模越来越大,近年来被广泛应用的传统ODN光配线设施已不能适应光接入网的发展。最常见的ODN配线架光纤端口采用粘贴纸质标签的方式进行标识,而纸质标签易腐蚀、脱落,导致字迹不清或信息丢失。同时配线架端口信息需人工到现场读取和记录,再通过人工逐一录入到管理系统中,无法实现配线架端口及光纤信息数据与管理系统直接进行连接控制。给配线架的管理、维护带来很多困难,光纤的有效利用率降低。ODN的质量决定了运营FTTx网络的效果,为了实现对光配线架设备和端口数据进行信息数字化处理、控制和管理,本文根据工信部相关标准,再结合江苏电信连接器标准,对基于超高频的RFID智能光配线架系统的硬件、下位机软件进行了研制。硬件包括两个部分,(1)射频读写单元:根据配线架结构,设计了基于超高频的可扩展多通道RFID分路读写器,使一张读卡器芯片发射的超高频信号可在12个端口之间相互切换;设计了50Ω阻抗匹配的UHF射频电路,利用射频开关的组合实现多天线端口的独立工作;通过优化设计射频天线,实现0-4mm近距离端口间无电磁干扰的数据读写。(2)逻辑控制单元:在射频分路的基础上设计增加了控制单元,通过电平的高低,控制端口的通断指示灯的闪烁。最终将硬件各功能模块集成制做了PCB,板材的大小与现有标准光配线盘的尺寸相匹配,适用于新旧配线架的使用。软件部分:通过单片机C语言程序设计,进行算法逻辑控制,实现了端口的高效切换,并使配线盘与智能管理系统进行数据通信,实现了单端口数据读写,指示灯指引,盘轮询等功能。实验测试了软硬件系统功能的完整性及准确性,达到设计要求,符合标准规范。实现了对光配线架设备和端口数据进行信息数字化处理、控制和管理。

杨海[8](2020)在《具有移动互联功能的拖挂式房车车身控制系统》文中认为现代房车简称RV(Recreational Vehicle)主要分为两个类别:自行式房车和拖挂式房车两款基本车型。自行式房车由于其本身是一辆多功能的汽车,故售价较高,但是其机动性强,使用灵活、方便。后者由于不含驾驶室,也不带主发动机,可以由其他车辆牵引,故售价较前者低。但是,由于拖挂式房车使用方式的限制,车体在进入营地或者出库入库时,使用皮卡车或者越野车对拖挂式房车本体进行挪位移动变得非常困难,同时对驾驶者的驾驶技能提出了很高的要求,并且由于房车车体较大,存在许多盲点,实际使用中存在许多不安全因素。此外,拖挂式房车的使用环境多为野外,或者营地,房车停下来以后由于地面的不平整,导致房车底盘倾斜,会直接影响人的使用舒适度和安全性。通过调查发现房车移动调整困难和驻车后底盘不平衡问题是拖挂式房车使用过程中最突出的问题。很大程度上限制了拖挂式房车的进一步推广。因此本文设计一款用于拖挂式房车的辅助移动系统,配合特定的机械传动装置,用于拖挂式房车的车体移动、调整,并且具备辅助调整底盘水平角度的功能,用于房车底盘的调平,提高用户在车内的生活体验。从而解决拖挂式房车小范围移动困难的问题以及底盘平衡的问题。同时为了增加车内用户的体验以及系统的安全性,控制器具备移动互联功能,可以通过总线的方式采集各种车内传感器数据,通过4G模块上传至服务器,也可以通过服务器远程控制房车内的开关插座,空调等电器设备。本设计在硬件上主要包括:驱动控制器和遥控器手柄。驱动控制器具备无线数据收发、多电机协调控制、总线数据采集和总线设备控制、远程数据上传等功能。遥控器手柄具备控制命令下发、无线数据接收解析、系统状态显示等功能。软件上利用C语言对STM32单片机进行编程设计,配置和管理底层资源、控制相应外围电路,实现无线数据收发,达到驱动电机的目的。在特定机械结构和装置的配合下,实现相应的功能。通过系统的软硬件设计以及各项测试,产品已经进入批量生产阶段,且设置制作了一整套批量出货的测试设备。每年销售量在3万套左右。得到了市场的认可。

尹家骏[9](2020)在《基于信捷PLC电梯维修实训设备设计》文中认为电梯是整个建筑物的核心部件之一。在经济高速发展的今天,作为建筑物中最快捷的货物与人员运输通道,使用量亦大幅增加。经调研,关于电梯维护与保养的维修人员缺口较大,其中电气方面的维修人员缺乏非常严重。因此,开发一款用于电梯电气部分故障诊断与排除的训练的成本低、综合性强的实训设备,具备一定的研究性与实际意义。针对这一情况,本设计对电梯实训装置进行电气方面设计。本设计共分为较为独立的三个部分。基于信捷PLC的电梯模拟运行模块、基于STC12C5A60S2单片机电梯故障模拟模块以及视频监控模块。基于信捷PLC的电梯模拟运行模块设计,主要参考传统的PLC机电产品设计方法,首先参考实际电梯组件,完成了电气系统中相关装置的选型并对PLC具体型号进行选择;根据相关设备工作特点,完成电气原理图的设计以及图纸的绘制;完成了PLC程序的编写,并实现了简单的消防联动功能。在基于STC12C5A60S2单片机电梯故障模拟模块中,本文总结了电梯的常见故障现象,并总结了模块实现的功能来确定单片机的选型,并对单片机外围电路进行设计;同时,完成了对单片机相关程序的编写,在功能上,实现了单台设备中故障点的模拟,更能通过商业云平台的设备组态,实现远程设备的故障模拟控制,方便指导教师进行统一考核。

曾波[10](2020)在《数字心电图机检定仪的设计与制作》文中研究指明数字心电图机是基于人体生理原理,利用先进的电子技术实现的一种高科技和高精度的医疗仪器设备。数字心电图机的作用是记录和显示心脏跳动时产生的电生理信号。医生通过查看心电图的波形形态、幅度大小和心脏跳动间期的宽度时间进行分析,并根据不同形态的心电波形参考相应专业心电图数据进行比对诊断;医生可以有效的掌握心脏的状态,为后续诊断提供有效的理论支持。通过心电图可以有效的诊断出心率不齐,心动过速,房性早搏,室性早搏等等病症。心电图机经过多年应用和技术积累已经成为医院内部各科室不可缺少的诊断设备,利用心电图机进行心脏检测也是各个病症诊断时的基本检查项目;该设备在医院中属于诊断技术成熟,性能可靠,操作简单,诊断便宜,患者容易接受的医疗设备之一。为实现对数字心电图机的计量检定,国家公布了《JJG 1041-2008数字心电图机检定规程》标准以实现对数字心电图机进行相应的计量工作。数字心电图机的性能指标复杂,检测项目繁多,数字心电图机检定仪的设计和制作可以有效解决数字心电图机计量时的难度和提高计量速度,减少数字心电图机计量工作的工作量。为了实现数字心电图机检定仪的设计与制作,本文完成的工作如下:首先,对数字心电图机的检定规程进行深入分析,确定需要完成的检测项目的性能和功能需求,分析设计和制作的技术难点;研究提出实现计量功能的相应方法,并完成设计工作。其次,设计详细的原理图和PCB图,实现数字心电图机检定仪的具体功能,主要是DA数据转换和信号衰减部分的设计工作,在硬件电路上实现需要计量项目的性能和功能,验证硬件原理绘制PCB电路实现硬件部分功能。最后,数字心电图机检定仪的嵌入式程序设计与实现。完成计算机输出数据到检定仪的数据转换,实现数字转模拟芯片的控制,把需要在心电图机上显示的数据进行输出。

二、单片机外围接口电路(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、单片机外围接口电路(论文提纲范文)

(1)基于STM32的温室环境监测和控制系统(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 论文背景与研究意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 国外温室
        1.2.2 国内温室
    1.3 本文的研究内容
    1.4 论文的组织结构
第2章 系统的实施方案和应用的技术
    2.1 系统的功能分析与设计
    2.2 ZigBee技术
        2.2.1 ZigBee技术概述
        2.2.2 ZigBee网络协议
        2.2.3 ZigBee网络拓扑结构
    2.3 NB-IoT技术
        2.3.1 NB-IoT技术概述
        2.3.2 NB-IoT技术的特点
        2.3.3 ZigBee、LoRa、NB-IoT比较
    2.4 嵌入式系统
        2.4.1 嵌入式系统概述
        2.4.2 嵌入式系统的几个特征
        2.4.3 嵌入式系统的分类
        2.4.4 μCOS嵌入式操作系统
第3章 系统硬件电路设计
    3.1 系统总体硬件设计
    3.2 采集节点部分硬件设计
        3.2.1 单片机选型与设计
        3.2.2 ZigBee模块选型与设计
        3.2.3 传感器选型与设计
        3.2.4 采集节点部分PCB电路板图设计
    3.3 通信控制器硬件设计
        3.3.1 处理器选型与设计
        3.3.2 NB-IoT选型与设计
        3.3.3 通信控制器部分PCB电路板图设计
第4章 系统软件设计
    4.1 ZigBee无线通信协议模块软件设计
        4.1.1 概述
        4.1.2 Zigbee组网
        4.1.3 通信协议
    4.2 采集节点模块软件设计
        4.2.1 温湿度采集部分程序设计
        4.2.2 光照强度采集部分程序设计
        4.2.3 MG811 二氧化碳浓度采集部分程序设计
        4.2.4 单片机程序设计
    4.3 通信控制器部分程序设计
        4.3.1 STM32 处理器的程序设计
        4.3.2 基于μCosⅡ的软件设计与移植
    4.4 云平台设计
        4.4.1 WH-NB75 的工作模式
        4.4.2 有人透传云平台设计
    4.5 农作物生长模型建立
第5章 系统测试结果与分析
    5.1 无线数据通信测试
    5.2 系统功能测试
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
在学期间主要科研成果
    一、发表学术论文
    二、其他科研成果

(2)基于柔性石墨烯电极的便携式生物电信号采集系统设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 可穿戴医疗设备现状
        1.2.2 脑电采集设备现状
        1.2.3 心电采集设备现状
        1.2.4 医用电极现状
    1.3 课题主要研究内容
    1.4 本文章节安排
第2章 石墨烯柔性电极的制备及特性
    2.1 石墨烯电极的不同形态
    2.2 石墨烯电极的制备
    2.3 石墨烯电极的相关实验
        2.3.1 石墨烯电极采集脑电信号
        2.3.2 石墨烯电极采集心电信号
        2.3.3 石墨烯电极实验
    2.4 本章小结
第3章 便携式脑电采集系统硬件设计
    3.1 脑电信号的特征
        3.1.1 脑电信号的产生机理
        3.1.2 脑电信号的特点
    3.2 系统整体设计框架
    3.3 系统模拟前端电路设计
        3.3.1 ADS1299 电路设计
        3.3.2 前端防护及预处理电路设计
    3.4 单片机极其外围电路
    3.5 电源管理电路
        3.5.1 充电电路
        3.5.2 供电电路
    3.6 数据存储电路
    3.7 蓝牙模块电路
    3.8 WIFI无线通信电路
    3.9 本章小结
第4章 便携式心电采集系统硬件设计
    4.1 心电信号测量原理
        4.1.1 心电信号的产生机理
        4.1.2 心电信号的特点
    4.2 系统总体框架
    4.3 ADS1293 模拟前端采集电路
    4.4 主控蓝牙SOC设计
        4.4.1 CC2541 介绍
        4.4.2 CC2541 天线设计
        4.4.3 CC2541 外围电路设计
        4.4.4 蓝牙工作模式
    4.5 电源管理电路设计
        4.5.1 充电管理电路设计
        4.5.2 电源电路设计
    4.6 本章小结
第5章 系统软件设计及实现
    5.1 采集系统嵌入式软件设计
        5.1.1 脑电采集系统软件设计
        5.1.2 心电采集系统软件设计
        5.1.3 采集系统数据协议定义
    5.2 数据处理算法设计
        5.2.1 常见的干扰和产生原因
        5.2.2 工频干扰去除
        5.2.3 基线漂移修正
    5.3 系统测试及实现
        5.3.1 无线传输测试
        5.3.2 脑电采集系统实现
        5.3.3 心电采集系统实现
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的研究成果

(3)低功耗电容式湿度测量系统设计(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要内容
第二章 系统测量原理及总体设计方案
    2.1 介电测量介绍
    2.2 测量原理介绍
    2.3 系统总体设计方案
    2.4 小结
第三章 传感器设计
    3.1 常规平面电容传感器
    3.2 探针式平面电容传感器
第四章 系统硬件设计
    4.1 单片机核心模块
        4.1.1 单片机最小系统
        4.1.2 板载份仿真器
        4.1.3 USB接口电路
    4.2 激励模块
    4.3 电容转换模块
    4.4 滤波模块
    4.5 幅相检测模块
    4.6 人机交互模块
        4.6.1 按键电路
        4.6.2 液晶显示电路
    4.7 无线通讯模块
    4.8 电源管理模块
    4.9 PCB排版与焊接调试
    4.10 小结
第五章 系统软件设计
    5.1 软件总体框图
    5.2 主监控程序
    5.3 系统初始化
    5.4 AD 采样模块
    5.5 算法模块
    5.6 人机交互模块
    5.7 无线通讯模块
    5.8 中断模块
    5.9 看门狗模块
    5.10 小结
第六章 系统测量实验
    6.1 测量系统标定实验
    6.2 土壤湿度检测实验
    6.3 系统功耗实验
    6.4 无线通讯实验
    6.5 小结
第七章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(4)面向小学生编程教育的嵌入式开发平台设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 小学生编程教育的研究现状
        1.2.2 嵌入式开发平台的研究现状
        1.2.3 小学生编程教育平台的研究现状
    1.3 主要研究内容和组织结构
        1.3.1 论文的主要研究内容
        1.3.2 论文的组织结构
2 一种面向小学生编程教育的嵌入式开发平台整体设计
    2.1 小学生编程教育平台的需求分析
    2.2 嵌入式编程教育开发平台设计
        2.2.1 开发平台的设计框架
        2.2.2 开发平台的应用功能设计
    2.3 嵌入式编程教育开发平台的可行性分析
    2.4 本章小结
3 嵌入式编程教育开发平台的硬件设计
    3.1 嵌入式编程教育开发平台硬件总体设计
    3.2 嵌入式编程教育开发平台硬件各模块设计
        3.2.1 核心板及其接口电路设计
        3.2.2 核心板外围电路设计
        3.2.3 语音处理模块电路设计
        3.2.4 STM32控制模块电路设计
    3.3 嵌入式编程教育开发平台的通讯协议设计
        3.3.1 语音处理模块通讯协议设计
        3.3.2 STM32控制模块通讯协议设计
    3.4 本章小结
4 基于嵌入式编程教育开发平台的应用开发及教育案例设计
    4.1 操作系统的搭建及环境配置
        4.1.1 操作系统的搭建
        4.1.2 编程环境配置
    4.2 针对用户的平台应用功能开发
        4.2.1 “智能语音聊天”应用功能开发
        4.2.2 STM32控制模块应用功能开发
    4.3 针对小学生编程教育的教学案例设计
        4.3.1 基于Scratch的“语音智能点灯”案例设计
        4.3.2 基于Scratch的“按键电扇控制”案例设计
    4.4 本章小结
5 嵌入式编程教育开发平台的实验测试
    5.1 平台硬件测试
        5.1.1 平台硬件搭建及各模块功能测试
        5.1.2 各模块间通讯协议测试
    5.2 平台使用环境搭建
    5.3 平台应用功能及编程教育案例测试
        5.3.1 “智能语音聊天”应用功能测试
        5.3.2 “语音智能点灯”编程教育案例测试
        5.3.3 “按键电扇控制”编程教育案例测试
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢

(5)基于物联网的冷链物流温度监测终端的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究综述
    1.3 研究内容
    1.4 研究技术路线
    1.5 本研究的关键问题
第2章 相关关键技术
    2.1 物联网技术
        2.1.1 物联网体系架构
        2.1.2 传感器技术
        2.1.3 嵌入式技术
    2.2 低功耗广域网技术
    2.3 NB-Io T技术
        2.3.1 NB-Io T无线通信特点分析
        2.3.2 COAP协议
    2.4 单总线技术
    2.5 本章小结
第3章 冷链物流温度监测的需求分析
    3.1 传统冷链运输温度监测的问题分析
        3.1.1 难以实现精细化测温管理
        3.1.2 缺少冷链数据追溯管理
        3.1.3 温度监测设备的供电问题
    3.2 冷链测温终端需求说明
        3.2.1 撰写目的
        3.2.2 功能需求
        3.2.3 性能需求
    3.3 本章小结
第4章 冷链物流远程温度监测终端总体设计
    4.1 终端系统结构设计
    4.2 硬件选型
        4.2.1 温度传感器
        4.2.2 微处理器
        4.2.3 通信模块
    4.3 终端硬件设计方案
    4.4 多点测温网络设计
    4.5 数据采集与传输流程
    4.6 本章小结
第5章 冷链物流温度监测终端硬件设计
    5.1 测温终端硬件电路设计
        5.1.1 传感器电路设计
        5.1.2 NB-Io T通信模块电路设计
        5.1.3 终端供电设计
        5.1.4 单片机外围电路设计
        5.1.5 电源匹配电路设计
    5.2 测温终端PCB设计
        5.2.1 PCB布局设计
        5.2.2 PCB走线设计
        5.2.3 设计规则检查
        5.2.4 PCB的封装处理
    5.3 本章小结
第6章 冷链物流温度监测终端嵌入式程序设计
    6.1 开发环境简介
    6.2 低功耗处理函数设计
    6.3 传感器温度采集程序设计
    6.4 NB-Io T数据传输
    6.5 本章小结
第7章 冷链物流远程温度监测终端测试
    7.1 硬件终端测试
    7.2 终端功能测试
        7.2.1 温度采集测试与分析
        7.2.2 温度数据上传测试
    7.3 冷链保温箱内多点温度监测的测试
        7.3.1 冷链保温箱内多点温度采集测试
        7.3.2 冷链保温箱内多点温度采集结果分析
    7.4 功耗测试
        7.4.1 测试环境
        7.4.2 电流测试与分析
    7.5 本章小结
第8章 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 展望
参考文献
致谢

(6)汽车驾驶模拟器数据采集系统的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景与意义
        1.1.1 论文研究背景
        1.1.2 论文研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 汽车驾驶模拟器国内外研究现状
        1.2.2 数据采集系统国内外研究现状
    1.3 本文研究内容及结构布置
        1.3.1 论文研究内容
        1.3.2 论文结构布置
第二章 数据信号分类与采集
    2.1 驾驶模拟设备的选择
    2.2 数据采集原理介绍
    2.3 操作信号分类
    2.4 传感器的选择
        2.4.1 霍尔传感器
        2.4.2 电位器传感器
    2.5 采集信号调理
    2.6 操作信号采集
    2.7 本章小结
第三章 数据采集系统硬件电路设计
    3.1 数据采集系统功能要求
    3.2 采集模块电路设计
        3.2.1 开关量信号采集电路设计
        3.2.2 模拟量信号采集电路设计
    3.3 数据采集系统外围电路设计
        3.3.1 微处理器选择
        3.3.2 电源系统设计
        3.3.3 系统时钟电路
        3.3.4 通讯协议接口电路设计
        3.3.5 复位控制电路设计
        3.3.6 JTAG下载接口电路
    3.4 系统硬件电路抗干扰方法
    3.5 电路板制作
    3.6 本章小结
第四章 数据采集系统软件结构设计
    4.1 软件系统主程序流程
    4.2 软件设计语言的选择
    4.3 开关量采集程序设计
    4.4 模拟量采集程序设计
    4.5 串口通讯程序设计
    4.6 上位机界面设计
    4.7 软件抗干扰设计
    4.8 本章小结
第五章 调试与验证
    5.1 串口调试
    5.2 上位机调试
    5.3 上位机调试结果图
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望与不足
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(7)基于超高频的RFID智能光配线架系统硬件的研制(论文提纲范文)

摘要
abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 传统ODN网络
        1.1.2 智能ODN网络
    1.2 国内外研究现状分析
    1.3 课题研究内容及论文结构
第二章 智能光分配网ODN的系统组成
    2.1 智能光分配网定义
    2.2 智能光分配网系统架构
    2.3 智能光分配架ODF功能分析
    2.4 电子标签
    2.5 本章小结
第三章 支持RFID读写功能的超高频可扩展分路系统
    3.1 射频识别概述
    3.2 RFID基本原理
    3.3 RFID标签连接器结构设计
    3.4 射频电路概述
    3.5 一种基于超高频的可扩展多通道RFID分路读写器
        3.5.1 KLM900超高频射频读写器模块
        3.5.2 射频开关ADG904
        3.5.3 射频开关ADG918/ADG919
        3.5.4 分路设计方案
    3.6 本章小结
第四章 基于超高频的RFID智能光配线架系统硬件集成设计
    4.1 智能ODF系统设计方案
    4.2 硬件电路框架结构设计
        4.2.1 通讯模块及电源模块设计
        4.2.2 读卡器周边电路设计
        4.2.3 STM32单片机及外围电路
        4.2.4 指示灯电路
        4.2.5 射频分路及收发天线设计
        4.2.6 PCB设计
    4.3 软件设计
        4.3.1 下位机程序流程结构
        4.3.2 上位机通信协议
    4.4 实验测试
        4.4.1 单端口开关及指示功能测试
        4.4.2 读写功能测试
        4.4.3 盘轮询功能测试
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢

(8)具有移动互联功能的拖挂式房车车身控制系统(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景与选题
    1.2 相关领域及同类产品的研究现状
    1.3 研究内容与意义
    1.4 章节概述
第2章 系统总体方案设计
    2.1 系统总体框架
    2.2 系统设计原则
        2.2.1 总体设计原则
        2.2.2 硬件设计原则
        2.2.3 软件部分设计原则
    2.3 系统功能设计
    2.4 电控系统总体组成
        2.4.1 控制器部分总体框图及说明
        2.4.2 遥控器部分总体框图及说明
第3章 控制器部分硬件设计
    3.1 系统供电电源转换电路设计
    3.2 单片机最小系统设计
    3.3 有刷直流电机驱动设计
        3.3.1 有刷直流电机内部结构及原理
        3.3.2 有刷直流电机正反转及软启动电路设计
        3.3.3 有刷直流电机刹车电路设计
    3.4 系统保护电路设计
        3.4.1 系统电源防反接电路设计
        3.4.2 系统输入电压采集电路设计
        3.4.3 有刷电机电流采集电路设计
    3.5 移动互联接口设计和其他接口设计
    3.6 控制器硬件设计小结
第4章 遥控器部分硬件设计
    4.1 主控系统及按钮识别模块设计
    4.2 锂电池充电电路设计
    4.3 电源转换电路设计
    4.4 无线通讯模块设计
    4.5 遥控器硬件设计总结
第5章 系统软件设计
    5.1 电机驱动软件设计
    5.2 角度检测模块通讯软件设计
    5.3 系统保护软件设计
        5.3.1 电压采集软件设计
        5.3.2 电流采集软件设计
        5.3.3 连接中断停止软件设计
        5.3.4 主动轮压紧电机到位电流判断软件设计
    5.4 系统其他软件设计
        5.4.1 电流校准软件设计
        5.4.2 水平角度校准软件设计
第6章 无线通讯协议及数据交互机制的设计
    6.1 遥控器与控制盒通讯协议设计
    6.2 遥控器与控制盒ID交互对码功能的设计
    6.3 系统通讯频点的选择机制
    6.4 控制器与服务器之间的软件设计与实现
第7章 系统主要性能指标测试及整机出厂测试方案设计
    7.1 系统主要性能指标测试
    7.2 整机出厂测试方案描述
    7.3 板级测试
    7.4 电流校准及出厂功能测试
第8章 总结与展望
参考文献
作者简历

(9)基于信捷PLC电梯维修实训设备设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 电梯发展概述
        1.1.2 学校教学背景
    1.2 实训设备及相关研究现状
        1.2.1 国内近年来相关研究现状
        1.2.2 市场上相关教学设备现状
        1.2.3 对相关资料的研究和总结
    1.3 本章小结
第2章 实训装置设计总纲
    2.1 系统具体设计内容
    2.2 系统整体构架
        2.2.1 常见电梯模拟运行实训装置构架
        2.2.2 故障设置部分
        2.2.3 本设计系统构架
    2.3 各模块设计思路
        2.3.1 基于PLC的电梯控制模块
        2.3.2 单片机故障设置部分
        2.3.3 视频监控系统
    2.4 本章小结
第3章 电梯控制模块设备硬件选型
    3.1 电梯的基本结构
    3.2 门系统相关设备选型
        3.2.1 门电机与限位的选择
        3.2.2 轿厢门防夹装置的选择
    3.3 电力拖动系统设备选型
        3.3.1 动力来源
        3.3.2 电机驱动和调速
        3.3.3 速度检测装置
    3.4 安全保护系统
    3.5 电气控制系统
        3.5.1 操纵装置与选层器
        3.5.2 位置显示装置
        3.5.3 平层装置
        3.5.4 核心控制器件
    3.6 PLC的选型
        3.6.1 I/O分配
        3.6.2 PLC输出形式的选择
        3.6.3 供电模式的选择
        3.6.4 PLC型号的选择
    3.7 其他设备和导线的选择
        3.7.1 相关参数估算
        3.7.2 空气断路器的选择
        3.7.3 导线的选择
    3.8 本章小结
第4章 电梯控制模块电路设计
    4.1 电源供电部分设计
    4.2 PLC输入部分设计
    4.3 PLC输出部分设计
    4.4 其他硬件设置及外围电路设计
        4.4.1 轿厢门电机控制电路
        4.4.2 西门子V20变频器接线与参数设置
    4.6 本章小结
第5章 电梯控制模块PLC程序设计
    5.1 PLC程序整体流程设计
    5.2 PLC控制程序
        5.2.1 电梯正常运行模式程序编写
        5.2.2 电梯特殊模式程序编写
        5.2.3 电梯显示与输出部分
    5.3 本章小结
第6章 单片机故障设置模块设计及监控模块构架
    6.1 电梯常见故障总结
    6.2 单片机的选型及外围电路设计
        6.2.1 矩阵键盘
        6.2.2 显示部分
        6.2.3 单片机的选型
        6.2.4 单片机电源电路设计
        6.2.5 单片机最小系统
        6.2.6 继电器控制电路
    6.3 远程控制器的选取及其通信
        6.3.1 远程控制器的选取
        6.3.2 上位机通讯方式
        6.3.3 MiniGPRS模块简介
        6.3.4 云端组态与通讯
    6.4 视频监控模块简介
        6.4.1 视频监控系统的组成
        6.4.2 视频监控系统基本构架与选型
        6.4.3 视频监控系统的图像要求
    6.5 本章小结
第7章 总结
致谢
参考文献
附录 A PLC及其外围电路原理图(输入部分)
附录 B PLC及其外围电路原理图(输出部分)
附录 C PLC及其外围电路原理图(电源部分)
附录 D PLC及其外围电路原理图(其他部分)
附录 E 单片机外围电路
附件F 云端组态换面
附件G miniGPRS模块原理图

(10)数字心电图机检定仪的设计与制作(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究的主要内容
    1.4 本文组织结构
第二章 数字心电图机检定仪的总体设计
    2.1 引言
    2.2 检定规程分析研究
    2.3 检定仪的设计原理
    2.4 核心功能设计
        2.4.1 单片机选型
        2.4.2 数模转换芯片选型
    2.5 本章小结
第三章 检定仪原理和PCB设计
    3.1 引言
    3.2 检定仪硬件原理框架
    3.3 技术方案的原理图
        3.3.1 电源部分原理设计
        3.3.2 检定仪的UART原理设计
        3.3.3 单片机外围控制原理设计
        3.3.4 DAC转换输出部分原理设计
        3.3.5 信号分压部分原理设计
        3.3.6 功能切换控制部分原理设计
    3.4 技术方案的PCB图纸
    3.5 检定仪的硬件实现
    3.6 本章小结
第四章 检定仪嵌入式程序设计
    4.1 引言
    4.2 检定仪软件系统总体框架
    4.3 检定仪程序总流程图设计
    4.4 检定仪的UART通讯设计
    4.5 检定仪的指令控制功能设计
    4.6 检定仪的总体功能验证
    4.7 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 未来展望
参考文献
致谢
作者及导师简介
附件

四、单片机外围接口电路(论文参考文献)

  • [1]基于STM32的温室环境监测和控制系统[D]. 郭磊. 齐鲁工业大学, 2021(09)
  • [2]基于柔性石墨烯电极的便携式生物电信号采集系统设计[D]. 祝伟仝. 河北大学, 2021(09)
  • [3]低功耗电容式湿度测量系统设计[D]. 解振洋. 合肥工业大学, 2021(02)
  • [4]面向小学生编程教育的嵌入式开发平台设计与实现[D]. 刘艺. 华中师范大学, 2021(02)
  • [5]基于物联网的冷链物流温度监测终端的设计与实现[D]. 魏文展. 山东财经大学, 2021(12)
  • [6]汽车驾驶模拟器数据采集系统的设计[D]. 许万友. 安徽建筑大学, 2021(08)
  • [7]基于超高频的RFID智能光配线架系统硬件的研制[D]. 许焱阳. 南京邮电大学, 2020(03)
  • [8]具有移动互联功能的拖挂式房车车身控制系统[D]. 杨海. 浙江大学, 2020(02)
  • [9]基于信捷PLC电梯维修实训设备设计[D]. 尹家骏. 齐鲁工业大学, 2020(04)
  • [10]数字心电图机检定仪的设计与制作[D]. 曾波. 北京化工大学, 2020(02)

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MCU外围接口电路
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