基于Cortex-M3玻璃产品物理损伤识别系统
这是一篇关于Cortex-M3,损伤检测,FDTD,光电转换,玻璃球的论文, 主要内容为玻璃球由于其理化性能优良等原因市场需求巨大,是玻璃中比较典型的产品。它具有稳定的化学成分、优良的透光性和反射性,以及隔热、防火、防尘、防潮、耐磨损、抗压强度高、抗冲击力强和高安全性能等优点,被广泛应用于各个领域和人们的日常生活,具有重要的科学研究和商业应用价值。目前,受加工工艺的影响,玻璃球在生产过程中难免会产生损伤,导致产品质量下降。为了筛选出高质量的玻璃产品供市场或科研使用,急需一种玻璃球质量的检测方法。然而,目前市场上的玻璃球损伤检测技术相对滞后,大多采用人工肉眼检测的方法,效率低且长时间工作容易出现疲劳误检情况。为了解决这个问题,本论文提出了一种基于Cortex-M3玻璃产品物理损伤智能识别系统。该系统主要分为仿真部分和实验系统两个部分,仿真部分采用FDTD(时域有限差分)方法对不同受损玻璃球进行建模分析;实验系统部分则对系统进行硬件和软件设计,最终实现对受损玻璃球的识别和分拣。提出了一种玻璃产品物理损伤自动识别系统,实现了上球、识别、分拣的自动化,开展了创新性的工作如下:1.提出基于FDTD方法进行玻璃球物理损伤识别建模仿真系统,进行了玻璃球物理损伤识别的理论研究。首先构建玻璃球的物理形态,选择二氧化硅材料并设置合适大小的球状结构;然后确定仿真区域,根据玻璃球的大小划定仿真区域并选择合适的网格密度;接着设置要使用的激励源,使用由两根线偏振光组成的圆偏振光对玻璃球模型由上到下进行照射;最后选择监视器,使用四个时间监视器环绕模型进行监测。检查设备并观察拟合程度后,开始运行处理好的模型。实现了玻璃球物理损伤识别的理论研究。2.提出一种玻璃球物理损伤自动识别系统,实现了相应硬件设计与配套程序设计,搭建了玻璃球损伤自动检测实验系统。选择上下位机联动的运行模式,Cortex-M3微控制器作为下位机控制单元与上位机实时通信。微控制器连接自动上料模块(Automatic feeding module,AFM)、光电转换与检测模块(Photoelectric conversion and detection module,PCDM)、分拣模块(Sorting processing module,SPM)和信息传输模块(Information transmission module,ITM),实现对整套系统的控制。3.提出并设计系统专用的框架结构,外协加工了亚克力板材、异形上球三孔通道等。框架结构包括光电检测部分的激光器模块、光电转换单元矩阵、定制尼龙3D打印的异形上球三孔通道、贯穿框架的推拉式直流电磁铁以及定制亚克力板材。4.搭建软件开发环境,封装调试代码并协调各模块运转。首先搭建高效的开发环境,实现对微控制器的参数设计和后期代码封装与调试。然后设计主程序、各个模块的驱动程序,使其融入系统。最后设计算法对光电转换后的数据进行滤波处理等。
基于Cortex-M3的汉盲翻译SoC功能设计
这是一篇关于Cortex-M3,盲文数字化,片上系统,现场可编程逻辑门阵列,逆向最大匹配的论文, 主要内容为盲文是一种专为盲人设计、由触觉传递信息的特殊文字,对视障人群的教育、信息获取和社会包容方面至关重要。但受到纸质盲文书籍信息承载量少、成本高昂等固有缺陷的限制,视障人群难以获得信息时代下的学习和生活便利。为推进盲文信息无障碍发展,提高在低算力环境下汉语盲文翻译的速度,本文设计出一种基于Cortex-M3的汉盲翻译SoC(System on Chip)系统,可实现中文的输入和盲文点序的输出、显示等功能。本文设计出可在硬件上运行的汉盲翻译方法,该方法使用逆向最大匹配算法和分词词库实现中文分词,将文本切分为具有实际含义的词汇;随后基于汉盲对照库与二分法查询算法对分词结果进行处理,完成汉盲转换的整个过程。为提高汉盲翻译效率和准确率,制作出按词条长度和编码顺序进行分类和排列的分词词库与汉盲对照库。汉盲对照库中的词条由中文Unicode数据、盲文方数和盲文点序组成,根据盲文方案的差异划分为通用盲文、现行全带调盲文、现行不带调盲文和双拼盲文四种对照库,基本满足我国视障人群对不同盲文转换方案的阅读需求。根据系统的整体功能分析和软硬件协同设计过程,本文构建出专用汉盲翻译SoC的顶层结构。该结构使用了一种较低等级的Cortex-M3处理器内核,与外围设备之间通过AHB和APB总线实现控制逻辑和数据的交互。同时,对这两种总线的工作原理和使用场景进行了分析,其中AHB总线上挂载了使用频繁、计算量大的设备,包括ITCM、DTCM、汉盲翻译模块等;APB总线上挂载低功耗、低宽带的外设,包括UART、SPI、GPIO等。此外,AHB与APB之间通过桥接器进行连接,这种架构的设计可以有效地提升系统的工作效率和性能。在设计中采用模块化的设计思路,利用Verilog HDL语言进行描述,用于实现系统中的外围硬件设备。针对汉盲翻译的方法,构建出专用的汉盲翻译模块,实现了中文分词、单字和多字的盲文转换、盲文拼接等功能,最终实现汉盲翻译的整体过程。使用外置Flash存储分词词库和盲文对照库,通过Flash读写模块实现对任意地址、任意字长的数据读写。为辅助处理器和汉盲翻译模块的工作,设计出串口传输模块用于接收上位机输出的文本数据和传输盲文点序,同时负责控制盲文点显器显示盲文;设计出LCD显示驱动模块,可同时显示文本信息和盲文点序,方便设计者对翻译的结果进行对比和分析。设计完成后基于整个硬件系统设计出软件驱动程序,使用Modelsim进行功能仿真和时序分析,以验证逻辑设计的合理性。之后使用Vivado集成开发工具和FPGA硬件平台进行原型验证,分析其资源利用率、功耗和综合时序,确保设计的准确性。经多种严格的测试和验证,本文设计的汉盲翻译专用芯片已经实现了完整的汉语盲文翻译过程,可有效区分多音字,具有较高的准确率和较快的转换速度,转换准确率约为98.84%,转换速度达8000byte/s。
基于Cortex-M3玻璃产品物理损伤识别系统
这是一篇关于Cortex-M3,损伤检测,FDTD,光电转换,玻璃球的论文, 主要内容为玻璃球由于其理化性能优良等原因市场需求巨大,是玻璃中比较典型的产品。它具有稳定的化学成分、优良的透光性和反射性,以及隔热、防火、防尘、防潮、耐磨损、抗压强度高、抗冲击力强和高安全性能等优点,被广泛应用于各个领域和人们的日常生活,具有重要的科学研究和商业应用价值。目前,受加工工艺的影响,玻璃球在生产过程中难免会产生损伤,导致产品质量下降。为了筛选出高质量的玻璃产品供市场或科研使用,急需一种玻璃球质量的检测方法。然而,目前市场上的玻璃球损伤检测技术相对滞后,大多采用人工肉眼检测的方法,效率低且长时间工作容易出现疲劳误检情况。为了解决这个问题,本论文提出了一种基于Cortex-M3玻璃产品物理损伤智能识别系统。该系统主要分为仿真部分和实验系统两个部分,仿真部分采用FDTD(时域有限差分)方法对不同受损玻璃球进行建模分析;实验系统部分则对系统进行硬件和软件设计,最终实现对受损玻璃球的识别和分拣。提出了一种玻璃产品物理损伤自动识别系统,实现了上球、识别、分拣的自动化,开展了创新性的工作如下:1.提出基于FDTD方法进行玻璃球物理损伤识别建模仿真系统,进行了玻璃球物理损伤识别的理论研究。首先构建玻璃球的物理形态,选择二氧化硅材料并设置合适大小的球状结构;然后确定仿真区域,根据玻璃球的大小划定仿真区域并选择合适的网格密度;接着设置要使用的激励源,使用由两根线偏振光组成的圆偏振光对玻璃球模型由上到下进行照射;最后选择监视器,使用四个时间监视器环绕模型进行监测。检查设备并观察拟合程度后,开始运行处理好的模型。实现了玻璃球物理损伤识别的理论研究。2.提出一种玻璃球物理损伤自动识别系统,实现了相应硬件设计与配套程序设计,搭建了玻璃球损伤自动检测实验系统。选择上下位机联动的运行模式,Cortex-M3微控制器作为下位机控制单元与上位机实时通信。微控制器连接自动上料模块(Automatic feeding module,AFM)、光电转换与检测模块(Photoelectric conversion and detection module,PCDM)、分拣模块(Sorting processing module,SPM)和信息传输模块(Information transmission module,ITM),实现对整套系统的控制。3.提出并设计系统专用的框架结构,外协加工了亚克力板材、异形上球三孔通道等。框架结构包括光电检测部分的激光器模块、光电转换单元矩阵、定制尼龙3D打印的异形上球三孔通道、贯穿框架的推拉式直流电磁铁以及定制亚克力板材。4.搭建软件开发环境,封装调试代码并协调各模块运转。首先搭建高效的开发环境,实现对微控制器的参数设计和后期代码封装与调试。然后设计主程序、各个模块的驱动程序,使其融入系统。最后设计算法对光电转换后的数据进行滤波处理等。
基于Cortex-M3玻璃产品物理损伤识别系统
这是一篇关于Cortex-M3,损伤检测,FDTD,光电转换,玻璃球的论文, 主要内容为玻璃球由于其理化性能优良等原因市场需求巨大,是玻璃中比较典型的产品。它具有稳定的化学成分、优良的透光性和反射性,以及隔热、防火、防尘、防潮、耐磨损、抗压强度高、抗冲击力强和高安全性能等优点,被广泛应用于各个领域和人们的日常生活,具有重要的科学研究和商业应用价值。目前,受加工工艺的影响,玻璃球在生产过程中难免会产生损伤,导致产品质量下降。为了筛选出高质量的玻璃产品供市场或科研使用,急需一种玻璃球质量的检测方法。然而,目前市场上的玻璃球损伤检测技术相对滞后,大多采用人工肉眼检测的方法,效率低且长时间工作容易出现疲劳误检情况。为了解决这个问题,本论文提出了一种基于Cortex-M3玻璃产品物理损伤智能识别系统。该系统主要分为仿真部分和实验系统两个部分,仿真部分采用FDTD(时域有限差分)方法对不同受损玻璃球进行建模分析;实验系统部分则对系统进行硬件和软件设计,最终实现对受损玻璃球的识别和分拣。提出了一种玻璃产品物理损伤自动识别系统,实现了上球、识别、分拣的自动化,开展了创新性的工作如下:1.提出基于FDTD方法进行玻璃球物理损伤识别建模仿真系统,进行了玻璃球物理损伤识别的理论研究。首先构建玻璃球的物理形态,选择二氧化硅材料并设置合适大小的球状结构;然后确定仿真区域,根据玻璃球的大小划定仿真区域并选择合适的网格密度;接着设置要使用的激励源,使用由两根线偏振光组成的圆偏振光对玻璃球模型由上到下进行照射;最后选择监视器,使用四个时间监视器环绕模型进行监测。检查设备并观察拟合程度后,开始运行处理好的模型。实现了玻璃球物理损伤识别的理论研究。2.提出一种玻璃球物理损伤自动识别系统,实现了相应硬件设计与配套程序设计,搭建了玻璃球损伤自动检测实验系统。选择上下位机联动的运行模式,Cortex-M3微控制器作为下位机控制单元与上位机实时通信。微控制器连接自动上料模块(Automatic feeding module,AFM)、光电转换与检测模块(Photoelectric conversion and detection module,PCDM)、分拣模块(Sorting processing module,SPM)和信息传输模块(Information transmission module,ITM),实现对整套系统的控制。3.提出并设计系统专用的框架结构,外协加工了亚克力板材、异形上球三孔通道等。框架结构包括光电检测部分的激光器模块、光电转换单元矩阵、定制尼龙3D打印的异形上球三孔通道、贯穿框架的推拉式直流电磁铁以及定制亚克力板材。4.搭建软件开发环境,封装调试代码并协调各模块运转。首先搭建高效的开发环境,实现对微控制器的参数设计和后期代码封装与调试。然后设计主程序、各个模块的驱动程序,使其融入系统。最后设计算法对光电转换后的数据进行滤波处理等。
基于Cortex-M3玻璃产品物理损伤识别系统
这是一篇关于Cortex-M3,损伤检测,FDTD,光电转换,玻璃球的论文, 主要内容为玻璃球由于其理化性能优良等原因市场需求巨大,是玻璃中比较典型的产品。它具有稳定的化学成分、优良的透光性和反射性,以及隔热、防火、防尘、防潮、耐磨损、抗压强度高、抗冲击力强和高安全性能等优点,被广泛应用于各个领域和人们的日常生活,具有重要的科学研究和商业应用价值。目前,受加工工艺的影响,玻璃球在生产过程中难免会产生损伤,导致产品质量下降。为了筛选出高质量的玻璃产品供市场或科研使用,急需一种玻璃球质量的检测方法。然而,目前市场上的玻璃球损伤检测技术相对滞后,大多采用人工肉眼检测的方法,效率低且长时间工作容易出现疲劳误检情况。为了解决这个问题,本论文提出了一种基于Cortex-M3玻璃产品物理损伤智能识别系统。该系统主要分为仿真部分和实验系统两个部分,仿真部分采用FDTD(时域有限差分)方法对不同受损玻璃球进行建模分析;实验系统部分则对系统进行硬件和软件设计,最终实现对受损玻璃球的识别和分拣。提出了一种玻璃产品物理损伤自动识别系统,实现了上球、识别、分拣的自动化,开展了创新性的工作如下:1.提出基于FDTD方法进行玻璃球物理损伤识别建模仿真系统,进行了玻璃球物理损伤识别的理论研究。首先构建玻璃球的物理形态,选择二氧化硅材料并设置合适大小的球状结构;然后确定仿真区域,根据玻璃球的大小划定仿真区域并选择合适的网格密度;接着设置要使用的激励源,使用由两根线偏振光组成的圆偏振光对玻璃球模型由上到下进行照射;最后选择监视器,使用四个时间监视器环绕模型进行监测。检查设备并观察拟合程度后,开始运行处理好的模型。实现了玻璃球物理损伤识别的理论研究。2.提出一种玻璃球物理损伤自动识别系统,实现了相应硬件设计与配套程序设计,搭建了玻璃球损伤自动检测实验系统。选择上下位机联动的运行模式,Cortex-M3微控制器作为下位机控制单元与上位机实时通信。微控制器连接自动上料模块(Automatic feeding module,AFM)、光电转换与检测模块(Photoelectric conversion and detection module,PCDM)、分拣模块(Sorting processing module,SPM)和信息传输模块(Information transmission module,ITM),实现对整套系统的控制。3.提出并设计系统专用的框架结构,外协加工了亚克力板材、异形上球三孔通道等。框架结构包括光电检测部分的激光器模块、光电转换单元矩阵、定制尼龙3D打印的异形上球三孔通道、贯穿框架的推拉式直流电磁铁以及定制亚克力板材。4.搭建软件开发环境,封装调试代码并协调各模块运转。首先搭建高效的开发环境,实现对微控制器的参数设计和后期代码封装与调试。然后设计主程序、各个模块的驱动程序,使其融入系统。最后设计算法对光电转换后的数据进行滤波处理等。
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