隨著電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電能污染日益嚴(yán)重,電能質(zhì)量已成為電力部門及用戶日益關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)的總體效益,對電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測與分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。 本文根據(jù)IEC和國家標(biāo)準(zhǔn),并且經(jīng)過對國內(nèi)外電能質(zhì)量研究現(xiàn)狀及同類產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上,主要針對我國電力行業(yè)面臨的現(xiàn)狀提出了一套基于DSP和ARM的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。 論文首先介紹電能質(zhì)量的相關(guān)概念、電能質(zhì)量的研究背景、國內(nèi)外電能質(zhì)量和電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的研究現(xiàn)狀,以及各項電能指標(biāo)的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)。接下來介紹了本套電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的設(shè)計方案,說明與以往方案相比所具有的優(yōu)點。之后是系統(tǒng)的軟件設(shè)計與開發(fā)調(diào)試過程,主要是ARM軟件的設(shè)計過程,包括了工程與任務(wù)的創(chuàng)建、μC/OS-II 操作系統(tǒng)的移植和各功能模塊的設(shè)計等。最后是全文的工作總結(jié)與展望。 本文所研制的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置滿足了合作企業(yè)的設(shè)計要求,相對以往的設(shè)計,具有實時性好,性能高,體積小,成本低等優(yōu)點,符合電能質(zhì)量監(jiān)測的最新發(fā)展要求。
標(biāo)簽: DSP ARM 電能質(zhì)量 監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-24
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射頻識別技術(shù)(RFID,RadioFrequencyIdentification)是目前自動識別技術(shù)發(fā)展的趨勢所在,更被譽為21世紀(jì)最重要的十大技術(shù)之一。當(dāng)成本這一始終阻礙RFID得到全面發(fā)展的問題在全球各國政府政策的支持下得到解決后,RFID得到了前所未有的廣泛發(fā)展和應(yīng)用。在條形碼逐步被RFID標(biāo)簽取代的今天,作為RFID系統(tǒng)核心組成部分的RFID閱讀器,有著極其廣泛的技術(shù)開發(fā)空間和市場前景。如何根據(jù)應(yīng)用的需要,設(shè)計出性能良好、使用方便并且具有相當(dāng)通用性的RFID閱讀器產(chǎn)品,是眾多企業(yè)和單位在應(yīng)用中會遇到的課題。 本文首先簡單介紹了RFID基本原理和RFID閱讀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu),然后結(jié)合工程項目的要求,介紹了一個基于ARM嵌入式平臺的便攜式RFID閱讀器的設(shè)計實現(xiàn)的實例。在設(shè)計和實現(xiàn)過程中,首先進(jìn)行了系統(tǒng)需求和特點的分析,結(jié)合系統(tǒng)便攜化和功能復(fù)雜性方面的特點以及ARM嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢制定了系統(tǒng)方案并進(jìn)行了功能模塊劃分。然后在此基礎(chǔ)上設(shè)計了各模塊的硬件電路,編寫了相應(yīng)的驅(qū)動和測試程序。并且利用這些驅(qū)動和測試代碼在ADS環(huán)境下通過JTAG接口對電路進(jìn)行了調(diào)試和功能驗證。接著采用802.11b/g方案對閱讀器進(jìn)行了無線組網(wǎng)的設(shè)計。此后在硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,簡述了Linux嵌入式操作系統(tǒng)下閱讀器軟件的開發(fā)。文章最后還介紹了將所設(shè)計實現(xiàn)的樣機投入實際應(yīng)用環(huán)境下的測試情況,詳細(xì)描述了測試的內(nèi)容、方法和結(jié)果。 文章試圖通過對一個閱讀器開發(fā)實例的詳細(xì)介紹,提出一套完整的閱讀器設(shè)計思路和流程,為學(xué)習(xí)和開發(fā)人員提供幫助。
標(biāo)簽: RFID ARM 嵌入式平臺
上傳時間: 2013-04-24
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提出了一種基于微加速度計的無線慣性鼠標(biāo)的設(shè)計方案。該方案以微加速度計ADXL213 作為信號檢測元件,并采用低功耗處理器MSP430F135 和RF 芯片nRF401 進(jìn)行信號處
標(biāo)簽: micro-accelerometer inertial wireless Design
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在電力現(xiàn)代化建設(shè)中,提高發(fā)電機發(fā)電效率是其中重要的一環(huán),氫氣作為導(dǎo)熱性冷卻介質(zhì)廣泛的應(yīng)用于發(fā)電設(shè)備,作為冷卻劑,它可以有效地提高其發(fā)電效率,但它又是一種易燃易爆氣體,所以使氫氣參數(shù)處于正常范圍,保證發(fā)電機高效、安全正常工作就變得至關(guān)重要,因此對氫氣參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測有著重要的意義。 本論文研究和開發(fā)了基于ARM和CPLD的氫氣參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng),首先簡要的分析了氫冷發(fā)電機系統(tǒng)對氫氣參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測的必要性以及當(dāng)前電力系統(tǒng)氫氣參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展情況。然后提出了一種利用無線通信手機短消息業(yè)務(wù)SMS、工控總線Modbus通信協(xié)議和RR485總線、SD卡海量存儲等技術(shù)實現(xiàn)發(fā)電機系統(tǒng)多氫氣參數(shù)的現(xiàn)場實時監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計方案。該方案以功能強大的ARM處理器作為系統(tǒng)的核心。采用高精度的16位AD轉(zhuǎn)換芯片,并使用兩種濾波算法的結(jié)合對信號進(jìn)行數(shù)字濾波,滿足系統(tǒng)對氫氣參數(shù)采集精度的要求。同時系統(tǒng)結(jié)合CPLD技術(shù),用于解決系統(tǒng)內(nèi)微控器I/O口不足以及SD卡驅(qū)動的問題,本論文采用一片CPLD擴(kuò)展I/O口,每一個擴(kuò)展的I/O口都分配固定的地址,ARM微控器可以通過外部總線控制擴(kuò)展I/O口的輸出電平。SD卡(Secure Digital Memory Card)中文翻譯為安全數(shù)碼卡,是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備,具有低成本,大容量的特點,系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)存儲使用了SD卡作為存儲介質(zhì),系統(tǒng)并沒有直接使用ARM處理器讀寫SD卡,而是使用了擁有1270個邏輯單元的MAXⅡ1270 CPLD來驅(qū)動SD卡,在CPLD中使用VHDL語言設(shè)計了SD卡的總線協(xié)議,外部總線接口,SRAM的讀寫時序等,這樣既可以提高微處理器SD卡的讀寫速度,增強微處理器程序的移植性,又可以簡化微處理器讀寫SD卡的步驟并減少微處理器的負(fù)擔(dān)。 本論文的無線數(shù)據(jù)傳輸采用GSM無線通信技術(shù)的SMS業(yè)務(wù)遠(yuǎn)傳現(xiàn)場數(shù)據(jù),設(shè)計了GSM模塊的軟件硬件,實現(xiàn)了報警等數(shù)據(jù)的無線傳輸,系統(tǒng)的有線傳輸采用了基于Modbus通信協(xié)議的RS485總線通信方式,采用這兩種通信方式使系統(tǒng)的通信更加靈活、可靠。本論文最后分析了系統(tǒng)的不足并且提出了具體的改進(jìn)方向。
標(biāo)簽: CPLD ARM 氫氣 參數(shù)
上傳時間: 2013-05-26
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UM71系列(包括ZPW-2000A)無絕緣軌道電路已成為我國鐵路的主流制式,軌道電路的正常工作對行車安全意義重大。軌道信號失真或者受到噪聲污染有可能導(dǎo)致鐵路信號設(shè)備錯誤動作進(jìn)而發(fā)生行車事故。通過對鐵路信號做出監(jiān)測以及判斷,可以幫助信號設(shè)備維護(hù)人員對故障設(shè)備進(jìn)行及時修復(fù)從而避免事故發(fā)生。 本文設(shè)計了一種基于ARM/DSP雙核結(jié)構(gòu)的鐵路信號測試儀,用以幫助設(shè)備維護(hù)人員及時檢修故障設(shè)備。其中,DSP芯片選用TI公司的32位浮點處理器TMS320VC33作為信號分析與處理的核心,實現(xiàn)信號的解調(diào)、頻譜分析和細(xì)化處理等功能。本測試儀作為一種實時的信號檢測設(shè)備,充分利用了浮點DSP芯片高效靈活以及系統(tǒng)可裁減的特性,因而更適合于現(xiàn)場環(huán)境的應(yīng)用。本測試儀主要針對目前使用較為廣泛的UM71、ZPW-2000A系統(tǒng)以及站內(nèi)25Hz相敏軌道電路,實現(xiàn)對移頻信號的數(shù)字解調(diào)、區(qū)間載波頻率檢測、信號幅度檢測、站內(nèi)軌道信號的相位角及其幅度檢測等功能。 本文著重分析了頻譜細(xì)化技術(shù)中的ZFFT算法在實時信號分析中的應(yīng)用,采用ZFFT算法可以在保證運算效率的同時提高頻譜的分辨率。在此基礎(chǔ)上,本文就這種算法提出了若干改進(jìn)措施并且通過MATLAB對該算法及其改進(jìn)措施進(jìn)行了軟件仿真。同時本文完成了基于這種算法的DSP軟件設(shè)計:為了提高系統(tǒng)實時性,DSP算法均采用匯編語言實現(xiàn)。理論分析和實驗表明調(diào)制頻率的分辨率可以達(dá)到0.03Hz,滿足實際應(yīng)用要求。此外,本文設(shè)計了測試儀的硬件結(jié)構(gòu),主要是VC33的外圍器件及其與雙口RAMCY7C028的接口電路,以及基于這個接口電路的通信規(guī)程。
標(biāo)簽: DSP ARM 鐵路信號 試儀設(shè)計
上傳時間: 2013-06-29
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UHF(Ultra High Frequency,超高頻)RFID(Radio Frequency Identification,射頻身份識別)技術(shù)是近幾年剛剛開始興起并得到迅速推廣應(yīng)用的一門新技術(shù)。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領(lǐng)域。但是,基于超高頻頻段讀寫器的研制在我國尚處于起步階段,傳統(tǒng)的超高頻讀寫器都是在單片機的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的,這類讀寫器很難實現(xiàn)復(fù)雜的多任務(wù)功能;隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,能夠與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)并且?guī)в胁僮飨到y(tǒng)的超高頻讀寫器越來越受人們的青睞與追求。針對這些問題,本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器,主要內(nèi)容有: (1)分析了射頻識別技術(shù)的發(fā)展歷程和前景,以嵌入式技術(shù)為研究背景,結(jié)合軟硬件開發(fā)平臺,給出了一種基于ARM和Linux的超高頻讀寫器設(shè)計思路,指出了選題研究的目的和意義。 (2)闡述了超高頻讀寫器的原理及其應(yīng)用,分析了讀寫器和標(biāo)簽之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時所用到的相關(guān)技術(shù);在給出超高頻讀寫器主要技術(shù)性能指標(biāo)及功能要求的基礎(chǔ)上給出了基于ARMS3C2410和Linux超高頻讀寫器系統(tǒng)的總體設(shè)計,同時對系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的軟硬件進(jìn)行了器件選型。 (3)實現(xiàn)了超高頻讀寫器系統(tǒng)硬件電路的模塊設(shè)計,主要包括主控電路模塊、存儲電路模塊、電源模塊、以太網(wǎng)模塊、液晶顯示模塊以及射頻收發(fā)模塊;闡述了各模塊的組成原理與實現(xiàn)方法,完成了硬件電路的原理圖繪制及PCB制板。 (4)根據(jù)系統(tǒng)的軟件需求,構(gòu)建了一個進(jìn)行嵌入式開發(fā)所需的軟件平臺。建立了交叉編譯環(huán)境以及NFS開發(fā)調(diào)試環(huán)境;移植了系統(tǒng)啟動所需的引導(dǎo)程序bootloader;實現(xiàn)了嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核、文件系統(tǒng)的配置與移植;給出了Linux系統(tǒng)下典型設(shè)備(觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)接口、LCD)驅(qū)動程序的移植方法。 (5)結(jié)合實驗測試環(huán)境,對超高頻讀寫器輸出功率,讀寫器發(fā)送命令以及標(biāo)簽應(yīng)答波形進(jìn)行了測試與分析;對讀寫器的整機性能進(jìn)行了聯(lián)機測試,給出了讀寫器系統(tǒng)的實際運行效果圖,同時對測試結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)。 實際應(yīng)用結(jié)果表明,基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器能夠?qū)崿F(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)的功能,其讀寫速度、識別率以及識別距離等技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求,該讀寫器在與PC機連接的情況下能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,樣機系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。
標(biāo)簽: Linux ARM 超高頻 讀寫器
上傳時間: 2013-07-25
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本課題所研究的橫機是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)控制的自動化程度很高的緯編針織機,主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國,橫機需求量大,自主研發(fā)全自動電腦橫機有廣泛的市場前景。 通過對橫機機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理的分析,本文提出了一種橫機控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅(qū)動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器,負(fù)責(zé)編織工藝和人機接口設(shè)計;以FPGA作為協(xié)處理器,執(zhí)行ARM的命令,控制后續(xù)電路動作;驅(qū)動電路主要面向橫機機械部件,并向前端電路提供硬件接口。 基于該硬件系統(tǒng)解決方案,本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn),主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅(qū)動程序、橫機編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統(tǒng)采用模糊控制算法,控制卷布速率;驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)ARM和FPGA的通信;橫機編織控制程序?qū)⒒ㄐ臀募械臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為機械部件的動作,實現(xiàn)整個編織過程;圖形用戶界面提供良好的人機界面,方便操作。 最后詳細(xì)介紹了整個橫機控制器系統(tǒng)的調(diào)試流程,涉及硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)合調(diào)試等。 與傳統(tǒng)電腦橫機相比,基于此設(shè)計方案的橫機技術(shù)含量較高,成本低,可移植性強,并可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。
標(biāo)簽: Linux ARM 橫機 控制系統(tǒng)設(shè)計
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隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)將在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮越來越重要的作用。一方面,ARM技術(shù)已經(jīng)在當(dāng)今的嵌入式微處理器領(lǐng)域中占據(jù)了領(lǐng)先地位,另一方面,結(jié)構(gòu)清晰、源碼開放的Linux已經(jīng)發(fā)展成為一款非常具有活力的操作系統(tǒng)。近年來,基于ARM和Linux的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域研究的一個亮點。便攜式微型熱敏打印機雖然已經(jīng)廣泛應(yīng)用在票據(jù)打印領(lǐng)域,但是其優(yōu)秀的圖形打印能力仍然具有很大的應(yīng)用潛力可以發(fā)掘。在工業(yè)生產(chǎn)中,某些參數(shù),比如環(huán)境的溫度、濕度等,需要被嚴(yán)格掌控。將這些參數(shù)映射到坐標(biāo)系中并使用便攜式熱敏打印機打印出來,能夠讓技術(shù)人員更加方便直觀地觀察到參數(shù)變化情況。 本次設(shè)計的目的是建立一個基于ARM核心處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)平臺,為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)提供一個方便功能擴(kuò)展的軟硬件環(huán)境。在此基礎(chǔ)上,此次設(shè)計還以VMP01 PLUS便攜式熱敏打印機為對象,利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源,使用串行接口連接該型號打印機,并輔助軟件設(shè)計擴(kuò)展了坐標(biāo)圖形打印的功能。軟件設(shè)計部分包括了Linux下VMP01 PLUS熱敏打印機的驅(qū)動程序設(shè)計和實現(xiàn)坐標(biāo)圖形打印功能的應(yīng)用程序設(shè)計。驅(qū)動程序和應(yīng)用程序都能夠移植到開發(fā)平臺上正確地運行,打印效果理想。
標(biāo)簽: Linux ARM 嵌入式系統(tǒng) 打印
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本文根據(jù)大樓電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求,提出了一種基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)方案。系統(tǒng)以嵌入式Linux和嵌入式微處理器S3C2410X為核心平臺,通過嵌入式平臺建立的基于TCP/IP協(xié)議的視頻服務(wù)器,將USB攝像頭采集來的圖像數(shù)據(jù)壓縮后,經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸,完成對監(jiān)控現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控任務(wù)。首先闡述了嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展、現(xiàn)狀以及整體構(gòu)建,然后介紹了嵌入式Linux操作系統(tǒng)以及ARM處理器的發(fā)展情況,分析了主要外圍電路的設(shè)計,以及如何在ARM硬件平臺上進(jìn)行嵌入式Linux內(nèi)核的編譯與移植,介紹了Bootloader的啟動原理及運行過程,并對在Linux操作系統(tǒng)下的USB驅(qū)動程序的開發(fā)進(jìn)行了研究。本文重點討論了圖像采集、編碼和網(wǎng)絡(luò)通信程序的設(shè)計原理與實現(xiàn)。最后進(jìn)行了系統(tǒng)整體測試,并提出了進(jìn)一步開發(fā)設(shè)想。
標(biāo)簽: Linux ARM 嵌入式 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控
上傳時間: 2013-06-15
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X射線衍射儀目前被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教學(xué)、材料生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域。而X射線管是X衍射儀的關(guān)鍵部件之一,X射線被激發(fā)時會產(chǎn)生兩種譜線:特征譜線和連續(xù)譜線。X射線管的工作狀態(tài)決定能否產(chǎn)生符合實驗要求的X射線特征譜線和連續(xù)譜線,這就要求我們對X射線管的工作狀態(tài)進(jìn)行精確控制。 本文根據(jù)X射線管工作狀態(tài)和衍射儀相關(guān)功能的要求,提出了基于ARM和uCOS-Ⅱ的衍射儀高壓控制系統(tǒng)的設(shè)計方案,并在分析和研究的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)并驗證了該方案。該系統(tǒng)以ARM為主控制芯片,結(jié)合CPLD芯片,完成對X射線管工作狀態(tài)的控制和其它相關(guān)功能的控制。由于多任務(wù)的需要,在ARM的基礎(chǔ)上引入了嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-Ⅱ。具體的,本文完成了相應(yīng)原理圖和印刷電路板的設(shè)計。在ARM7芯片LPC2378上,完成了嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-II的移植;在uCOS-II操作系統(tǒng)上,通過對ARM芯片編程,實現(xiàn)了對X射線管的工作狀態(tài)進(jìn)行精確控制,以及光閘、水循環(huán)等相關(guān)功能的控制。 上述系統(tǒng)已通過實際的安裝調(diào)試。測試結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠滿足設(shè)計要求,實現(xiàn)全部的預(yù)期功能,可完成對X射線管的工作狀態(tài)的精確控制,和衍射儀相關(guān)功能的控制。
標(biāo)簽: uCOS ARM 衍射 壓控
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