基于USB和單片機的多路信號采集系統(tǒng) 根據(jù)多路信號發(fā)生器輸入的模擬信號，設(shè)計基于單片機和USB接口的多路信號采集系統(tǒng)，以便于與計算機進行交互。
上傳時間： 2013-06-07
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本文提出了一種基于USB和FPGA的高性能數(shù)據(jù)采集模塊USB12016(USB總線，A/D垂直分辨率為12位，存儲容量為16兆)的軟硬件設(shè)計與實現(xiàn)方法。該數(shù)據(jù)采集卡包括模擬輸入、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)緩存、FPGA控制電路和USB總線接口等，在一張卡上實現(xiàn)了8通道模擬信號調(diào)理、采集、處理，并可實現(xiàn)多卡同步觸發(fā)采集，具有高精度，低噪聲，低失真和測試信號范圍寬的特點。USB12016配有系統(tǒng)驅(qū)動控制程序軟件，在Windows9X/2000版本的操作平臺下運行，控制面板完全是虛擬儀器軟面板，圖形化界面十分友好。USB12016是USB接口技術(shù)、FPGA技術(shù)和嵌入式技術(shù)融為一體的結(jié)晶，已成功應(yīng)用于軍事測控領(lǐng)域。
上傳時間： 2013-06-12
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視頻監(jiān)控一直是人們關(guān)注的應(yīng)用技術(shù)熱點之一，它以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而被廣泛用于在電視臺、銀行、商場等場合。在視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)中，經(jīng)常需要對多路視頻信號進行實時監(jiān)控，如果每一路視頻信號都占用一個監(jiān)視器屏幕，則會大大增加系統(tǒng)成本。視頻圖像畫面分割器主要功能是完成多路視頻信號合成一路在監(jiān)視器顯示，是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分。 傳統(tǒng)的基于分立數(shù)字邏輯電路甚至DSP芯片設(shè)計的畫面分割器的體積較大且成本較高。為此，本文介紹了一種基于FPGA技術(shù)的視頻圖像畫面分割器的設(shè)計與實現(xiàn)。 本文對視頻圖像畫面分割技術(shù)進行了分析，完成了基于ITU-RBT.656視頻數(shù)據(jù)格式的畫面分割方法設(shè)計；系統(tǒng)采用Xilinx公司的FPGA作為核心控制器，設(shè)計了視頻圖像畫面分割器的硬件電路，該電路在FPGA中，將數(shù)字電路集成在一起，電路結(jié)構(gòu)簡潔，具有較好的穩(wěn)定性和靈活性；在硬件電路平臺基礎(chǔ)上，以四路視頻圖像分割為例，完成了I2C總線接口模塊，異步FIFO模塊，有效視頻圖像數(shù)據(jù)提取模塊，圖像存儲控制模塊和圖像合成模塊的設(shè)計，首先，由攝像頭采集四路模擬視頻信號，經(jīng)視頻解碼芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻圖像信號后送入異步FIFO緩沖。然后，根據(jù)畫面分割需要進行視頻圖像數(shù)據(jù)抽取，并將抽取的視頻圖像數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則存儲到圖像存儲器。最后，按照數(shù)字視頻圖像的數(shù)據(jù)格式，將四路視頻圖像合成一路編碼輸出，實現(xiàn)了四路視頻圖像分割的功能。從而驗證了電路設(shè)計和分割方法的正確性。 本文通過由FPGA實現(xiàn)多路視頻圖像的采集、存儲和合成等邏輯控制功能，I2C總線對兩片視頻解碼器進行動態(tài)配置等方法，實現(xiàn)四路視頻圖像的輪流采集、存儲和圖像的合成，提高了系統(tǒng)集成度，并可根據(jù)系統(tǒng)需要修改設(shè)計和進一步擴展功能，同時提高了系統(tǒng)的靈活性。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著科學(xué)技術(shù)的進步，電腦互聯(lián)網(wǎng)的普及，傳統(tǒng)糧倉人工監(jiān)控的方式正在被更加方便和高精確度的檢測控制系統(tǒng)所替代。在單機局部檢測控制的基礎(chǔ)上，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將整個糧倉測控系統(tǒng)集成在一起，通過網(wǎng)頁訪問方式，糧倉管理人員能夠更快更好地了解糧倉具體環(huán)境指標，各項溫濕度，氣體含量并通過控制電機等方式對環(huán)境各參數(shù)進行控制。 本文提出并設(shè)計了一套以ARM嵌入式開發(fā)板為核心的現(xiàn)代糧情測控系統(tǒng)。嵌入式糧情測控系統(tǒng)在傳感器采集到信號，進行處理后，將數(shù)據(jù)顯示在網(wǎng)頁和嵌入式開發(fā)板液晶屏上，通過TCP/IP協(xié)議，使用IE瀏覽器就可以在線查看實時數(shù)據(jù)，并且可以保存和打印數(shù)據(jù)，另外還可以通過網(wǎng)頁控制電機等設(shè)備工作。該系統(tǒng)硬件平臺使用ARM9微處理器S3C2410，以核心板和底板的方式組成，可以采集多路模擬和數(shù)字信號；支持標準RS232接口和USB通信接口；采用液晶顯示屏和觸摸屏的人機交互接口，為操作人員提供了良好的監(jiān)控界面；軟件系統(tǒng)使用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，通過交叉編譯模式，使用C語言編寫移植傳感器驅(qū)動和電機控制程序，使用Boa嵌入式WEB服務(wù)器和SQLite數(shù)據(jù)庫搭建遠程監(jiān)控系統(tǒng)，使用MiniGUI圖形軟件系統(tǒng)編寫了終端界面程序，完成了人機交互界面的設(shè)計。 本文第一章綜合介紹了課題研究背景及嵌入式糧情測控系統(tǒng)的設(shè)計方案。第二章概述了嵌入式糧情測控系統(tǒng)的設(shè)計，包括嵌入式系統(tǒng)的特點及其軟硬件組成部分，以及系統(tǒng)設(shè)計中選用的各種傳感器及電機驅(qū)動器等。第三章詳細闡述了嵌入式糧情測控系統(tǒng)的實現(xiàn)，包括嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)流程，傳感器和電機的驅(qū)動及控制程序，以及嵌入式WEB遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)。第四章介紹了MiniGUI軟件界面的設(shè)計以及應(yīng)用程序的設(shè)計。 論文最后對本課題的完成情況做了總結(jié)和評價，并且為本課題的發(fā)展提出了建議。
標簽： ARMLinuz 嵌入式 測控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著計算機、通信、電子技術(shù)的進步，嵌入式系統(tǒng)和以太網(wǎng)技術(shù)的融合將成為嵌入式技術(shù)未來的重要發(fā)展方向。基于ARM的嵌入式系統(tǒng)由于具有低功耗、高性能、低成本、可以進行多任務(wù)操作等優(yōu)點，在控制領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 本選題來自中山大學(xué)與北京航天五院合作研制的流體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)地面原理樣機控制器設(shè)計項目。論文研究的主要目的是利用基于ARM920T內(nèi)核的嵌入式微處理器AT91RM9200融合多傳感器設(shè)計一種可以在地面實驗室環(huán)境中可靠運行的數(shù)據(jù)采集與溫度控制系統(tǒng)。 本文從嵌入式測控系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)和軟件設(shè)計兩方面進行分析。在硬件設(shè)計上，主控制板以Atmel公司生產(chǎn)的AT91RM9200 CPU為核心，主要包括串口模塊、存儲模塊、以太網(wǎng)接口模塊、基于SPI串行接口設(shè)計的數(shù)據(jù)采集模塊（A/D）、基于I2C接口設(shè)計的PID控制信號輸出模塊（D/A）和采用PIO接口設(shè)計的開關(guān)控制輸出模塊等電路，其中后三個模塊承擔了流體網(wǎng)絡(luò)回路的傳感器數(shù)據(jù)采集，關(guān)鍵點的溫度控制和多路電磁閥的開關(guān)控制等任務(wù)，后文將重點介紹。在軟件設(shè)計方面，主要分兩個方面進行討論，分別為主控制器上基于嵌入式Linux系統(tǒng)的軟件和上位機采用Visual C++編寫的監(jiān)控軟件。主控制器軟件采用多線程進行設(shè)計，包括主線程、服務(wù)器子線程和數(shù)據(jù)采集子線程，三個線程同時運行，提高了系統(tǒng)的運行效率。上位機和主控制器通過接入以太網(wǎng)中，然后由服務(wù)器線程和上位機客戶端利用socket套接字實現(xiàn)通信。同時上位機軟件也提供形象美觀的圖形用戶界面，配合主控制器實現(xiàn)特定的溫度、流量和壓力監(jiān)控。 本論文設(shè)計的嵌入式測控系統(tǒng)充分利用了AT91RM9200內(nèi)嵌的的強大功能模塊，包括SPI接口模塊和I2C接口模塊等，可廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域。對該系統(tǒng)的一些研究成果和設(shè)計方法具有一定的先進性和良好的實用性，具有良好的應(yīng)用前景。
標簽： ARM 流體 網(wǎng)絡(luò)測控
上傳時間： 2013-06-30
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大量的電力電子裝置及非線性負荷在電力系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用，使電能質(zhì)量(Power Quality)問題日益突出。電能質(zhì)量問題不僅危害電力系統(tǒng)本身的安全及電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，對系統(tǒng)中用戶也造成嚴重威脅。因此，對電能質(zhì)量的實時監(jiān)測具有十分重要的意義。 論文首先介紹了電能質(zhì)量的概念，分析了國內(nèi)外電能質(zhì)量監(jiān)測的研究現(xiàn)狀及開發(fā)新型電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的意義，同時對影響電能質(zhì)量的指標參數(shù)的數(shù)字測量原理與算法進行了深入的研究。在此基礎(chǔ)上，提出了以ARM9(s3c2410)芯片為CPU，以嵌入式Linux為軟件核心的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的總體設(shè)計思想。 論文建立了基于arm-1inux的嵌入式開發(fā)環(huán)境，完成了基本的硬件電路設(shè)計和軟件設(shè)計。硬件設(shè)計方面，根據(jù)電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和處理的實際特點，在前置測量采集模塊中，采用了ADS7864芯片設(shè)計了多通道信號采樣保持和快速轉(zhuǎn)換電路；利用鎖相環(huán)保證了多路信號的硬件同步采樣；在通訊方式上，除了采用RS-232通訊方式外，還采用了以太網(wǎng)和USB通訊方式，從而提高了裝置應(yīng)用的靈活性。軟件設(shè)計方面，依據(jù)裝置所要實現(xiàn)的功能，剪裁并成功移植了嵌入式linux內(nèi)核到ARM處理器中；完成了各應(yīng)用程序的編制，給出了詳細的程序流程圖；設(shè)計了基于Qt/Embedde的人機交互界面(GUI)。 基于arm-linux嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測儀不僅數(shù)據(jù)處理功能強、人機交互性好、系統(tǒng)升級簡單、還能進行遠程監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上可進一步開發(fā)，向微型化、高度智能化等方向發(fā)展，以滿足不同場合的需求，具有較大的使用價值和廣闊的應(yīng)用前景。
標簽： ARMLinux 嵌入式 電能質(zhì)量 監(jiān)測儀
上傳時間： 2013-05-16
上傳用戶：frank1234
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，電力電子設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，使得電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴重，極大地危害了電力設(shè)備的安全運行。電網(wǎng)中的諧波成份非常復(fù)雜，因此諧波的檢測分析，是消除或降低諧波污染的前提。 通過大量資料的收集、閱讀及相關(guān)技術(shù)的研究，本文分析了嵌入式系統(tǒng)在電力系統(tǒng)測控中的應(yīng)用優(yōu)勢，設(shè)計了以ARM7TDMI內(nèi)核處理器LPC2214為核心的電網(wǎng)諧波檢測分析系統(tǒng)。系統(tǒng)主要實現(xiàn)低壓配電網(wǎng)三相電壓、電流的諧波檢測與分析，包括電量數(shù)據(jù)采集和諧波分析兩個部分。詳細分析了諧波檢測分析系統(tǒng)的工作原理，明確了系統(tǒng)功能需求，對系統(tǒng)各模塊進行了設(shè)計，通過多路同步采集將電網(wǎng)電量數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，在處理器中完成數(shù)據(jù)倒序處理和快速傅立葉變換等相關(guān)的運算處理工作，可以得到各次諧波含量。 通過文中設(shè)計的硬件同步電路，可以準確獲得電網(wǎng)信號三相電壓與電流周期，通過同步采樣的方法，消除或減小因快速傅立葉變換存在的頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)的誤差。結(jié)合諧波檢測分析的需求與FFT算法的特點，為了減小響應(yīng)時間，提高運算速度，采用了實序列快速傅立葉變換對數(shù)據(jù)的整合運算，即通過一次快速傅立葉變換運算，完成各相電流與電壓兩組數(shù)據(jù)從時域到頻域的轉(zhuǎn)換，并分析得到頻域幅值和時域幅值之間的線性關(guān)系，避免了傅立葉反變換運算，提高了運算速度，實現(xiàn)諧波的準確檢測。 最后經(jīng)過樣機測試證明，本文設(shè)計的電網(wǎng)諧波檢測與分析系統(tǒng)能夠準確、可靠的實現(xiàn)諧波含量的檢測與分析。
標簽： ARM 電網(wǎng)諧波 檢測 分
上傳時間： 2013-07-10
上傳用戶：zfh920401
本文闡述了一種基于UC3842 PWM 控制器的新型多路輸出反激式開關(guān)電源電路的設(shè) 計。該設(shè)計詳細給出了變壓器、漏感消除電路、啟動電路以及電壓電流反饋電路的設(shè)計過程。 實驗結(jié)果表明該電源性能優(yōu)良。作為電機控制的電源模塊，具有很高的應(yīng)用價值。 關(guān)鍵詞：電流型PWM；UC3842；反激式開關(guān)電源
標簽： 3842 UC 輸出開關(guān) 電源設(shè)計
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：zhuoying119
隨著現(xiàn)代控制技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實現(xiàn)，能夠獨立工作的溫度檢測和顯示系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測系統(tǒng)可靠性和實時性相對較差，溫度測量的精度和準確度較低，而且大多采用有線方式對整個系統(tǒng)進行控制，這不利于應(yīng)用的擴展。近年來，嵌入式系統(tǒng)和無線通信技術(shù)(特別是短消息業(yè)務(wù))受到遠程監(jiān)測領(lǐng)域研究者的密切關(guān)注，成為一個研究熱點。本文提出了一種將帶有I2C總線的ARM嵌入式微處理器和短消息業(yè)務(wù)(SMS)用于溫度檢測系統(tǒng)中的方法，實現(xiàn)了溫度的多點監(jiān)測。本文的主要研究內(nèi)容如下： (1)多點溫度監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計。采用以ARM微處理器LPC2290芯片為核心的嵌入式工控板，通過對Benq無線通信模塊M22的控制，接收并識別監(jiān)測中心發(fā)過來的短消息內(nèi)容，實現(xiàn)了多點溫度的采集及顯示；采用八個帶有I2C總線接口的數(shù)字溫度傳感器LM75，組成八點溫度采集電路：利用帶有I2C總線接口的LED驅(qū)動器件ZLG7290及共陰式數(shù)碼管為溫度顯示電路，保證了溫度測量的精度和準確度。 (2)多點溫度監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計。根據(jù)整個監(jiān)測系統(tǒng)的特點，提出了軟件設(shè)計的總體思路，并以ADS1.2為集成開發(fā)環(huán)境，將μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)的相關(guān)代碼移植到LPC2290中；采用分層體系思想，使用標準C語言編寫程序，結(jié)合嵌入式操作系統(tǒng)的任務(wù)管理、信號量等機制，并調(diào)用相關(guān)的應(yīng)用程序接口函數(shù)(API函數(shù))，設(shè)計了包括溫度采集、溫度顯示、短消息接收與發(fā)送等多個子程序。 (3)監(jiān)測中心軟件設(shè)計。為了增強系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)管理功能，使用Visual C++6.0及ADO數(shù)據(jù)庫技術(shù)編寫了監(jiān)測中心軟件人機交互界面，通過串口使另一M22無線通信模塊同監(jiān)測中心上位機的通信，實現(xiàn)了在PC機上發(fā)送短消息指令對下位機進行遠程控制，并將接收到的數(shù)據(jù)存儲在Access數(shù)據(jù)庫中以便分析處理。 嵌入式技術(shù)和短消息業(yè)務(wù)在一定程度上提高了多點溫度監(jiān)測系統(tǒng)的測量精度、可靠性、穩(wěn)定性和實時性，對改進遠程監(jiān)測系統(tǒng)的控制方式和數(shù)據(jù)傳輸方式有一定的意義，也為對嵌入式應(yīng)用項目的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
標簽： ARM 多點 溫度監(jiān)測 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-07-08
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圖像采集和處理技術(shù)在機器視覺和圖像分析等諸多領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，大部分情況下，采集卡只需將前端相機捕獲的圖像信息正確地傳回計算機即可。但是在要求較高的應(yīng)用場合需要采集卡能準確控制外部光源和相機，完成圖像采集，預(yù)處理，數(shù)據(jù)傳輸。只有這樣，用戶才可以根據(jù)不同的興趣和需求對特定的某些圖像進行采集、傳輸以及處理，以達到某種分析目的。 本文根據(jù)國家985二期項目“三維粒子圖像測速系統(tǒng)”的圖像采集與處理需要，設(shè)計開發(fā)了一款以FPGA為核心控制芯片的嵌入式圖像采集卡。采集卡以FPGA為邏輯和算法實現(xiàn)的核心器件，不僅實現(xiàn)了傳統(tǒng)意義上的圖像采集，而且實現(xiàn)了CCD相機控制和激光器同步曝光功能，打破了以往單純靠增加硬件設(shè)備實現(xiàn)同步控制的方法，簡化了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)并節(jié)約系統(tǒng)成本。此外，在系統(tǒng)中嵌入了圖像增強算法和采用PCI接口與計算機連接滿足了高速采集的要求。同時，采用市場上廣泛應(yīng)用的Camera Link作為采集卡的圖像輸入接口，提高了系統(tǒng)的通用性、傳輸速率和抗干擾能力，簡化圖像獲取設(shè)備和模擬攝像頭之間需要視頻解碼等連接。具有嵌入式處理功能，光源同步和相機控制的采集卡將使機器視覺系統(tǒng)，圖像測速等諸多領(lǐng)域的圖像采集應(yīng)用變得更為便捷。 論文首先對圖像采集卡系統(tǒng)的組成、整體方案和可行性進行了論證。然后給出了圖像采集卡的硬件設(shè)計。在此部分結(jié)合整體設(shè)計方案，討論芯片的選型問題。根據(jù)所選芯片的本身特點，分模塊地對圖像采集卡的硬件設(shè)計原理進行了詳細的闡述。接下來是圖像采集卡的軟件設(shè)計部分。用VHDL和原理圖結(jié)合的方法對FPGA進行編程，實現(xiàn)了圖像采集系統(tǒng)的各個功能模塊。根據(jù)圖像采集系統(tǒng)的要求用DriverWorks軟件設(shè)計了圖像采集卡的WDM底層驅(qū)動程序和上層應(yīng)用程序。最后是用FPGA實現(xiàn)了帶修改參數(shù)的硬件嵌入式圖像處理算法——圖像增強。論文中使用QUARTUS軟件嵌入的邏輯分析儀SignalTap對FPGA設(shè)計的模塊進行了硬件調(diào)試，給出了調(diào)試的時序圖和調(diào)試結(jié)果，經(jīng)測試分析該采集卡滿足“三維粒子圖像測速系統(tǒng)”的要求，達到了預(yù)期目標。
上傳時間： 2013-04-24
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