在基于工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線技術(shù)的集散控制系統(tǒng)中，對智能測控模板— 熱電偶(TC)信號輸人模板進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研究。首先對該現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行介紹和分析，然后給出了熱電偶信號輸人模板的設(shè)計(jì)與具
標(biāo)簽： 現(xiàn)場總線 控制系統(tǒng) 智能測控 模板
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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瞬變電磁法作為一種重要的地球物理探測方法，由于它在時(shí)間和空間上的可分性，使得這種方法簡單易行，信息豐富，精度較高，低成本，見效快，從而在礦藏勘探、鉆井和海洋勘探等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著接收儀器的數(shù)字化和智能化，發(fā)射功率的增大，數(shù)字模型計(jì)算正反演的應(yīng)用，解釋水平的提高，瞬變電磁法可解決的地質(zhì)問題不斷擴(kuò)大，幾乎涉及了物探工作的各個(gè)領(lǐng)域：礦產(chǎn)勘探，構(gòu)造探測，水文與工程、地質(zhì)調(diào)查，環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測以及考古等。近年來，在找水、市政工程、土壤鹽堿化和污染調(diào)查、淺層石油構(gòu)造填圖，以及礦井突水預(yù)測等領(lǐng)域都取得了良好效果。 瞬變電磁法探測系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩部分。接收機(jī)用作在噪聲中提取由發(fā)射機(jī)發(fā)射的一次場信號在地下導(dǎo)體中感應(yīng)出的二次場信息，其信息反映了地下導(dǎo)體的電阻率差異，通過對該信息數(shù)據(jù)的處理了解探測目標(biāo)的特性從而達(dá)到探測的目的。 瞬變電磁信號具有早期信號幅度大、衰減快，而中晚期信號幅度小、衰減慢的大動(dòng)態(tài)范圍的特點(diǎn)。因此，必須設(shè)計(jì)出能適應(yīng)這種瞬時(shí)變化快、動(dòng)態(tài)范圍大數(shù)據(jù)信號要求的高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。同時(shí)，瞬變電磁探測系統(tǒng)的工作環(huán)境大都是在野外，因此，為適應(yīng)野外工作的需要，數(shù)據(jù)采集卡尤其要有較低的功耗。 本論文在總結(jié)其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，提高采樣速率和采樣精度、采用分段放大技術(shù)避免放大飽和和實(shí)現(xiàn)對小信號的有效識(shí)別、改用ARM作為核心處理器實(shí)現(xiàn)對接收機(jī)的有效控制、改進(jìn)USB2.0的實(shí)際傳輸速度、改用自適應(yīng)濾波法等噪聲抑制方法組合實(shí)現(xiàn)抗干擾和噪聲濾除設(shè)計(jì)，成功設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套基于ARM和USB2.0的瞬變電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有高性能，低功耗，抗干擾能力強(qiáng)，低成本的特點(diǎn)，已成功應(yīng)用于瞬變電磁探測實(shí)踐，并取得良好效果，極大的滿足了瞬變電磁探測系統(tǒng)的需要。同時(shí)，該系統(tǒng)對于其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。
上傳時(shí)間： 2013-06-21
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軌道電路是列車運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)設(shè)備之一，鐵路信號系統(tǒng)是保證運(yùn)輸安全的基礎(chǔ)設(shè)施，是實(shí)現(xiàn)鐵路統(tǒng)一指揮調(diào)度，保證列車運(yùn)行安全、提高運(yùn)輸效率和質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備，也是鐵路信息化的重要技術(shù)領(lǐng)域。 基于ARM與DSP的鐵路信號測試儀主要作用是及時(shí)測試鐵路信號狀況，反映鐵路運(yùn)行的情況。開發(fā)此套系統(tǒng)是集測試25Hz相敏軌道電路的電壓自動(dòng)記錄儀以及相位差監(jiān)測儀、ZPW-2000A的載頻與低頻測試功能于一體，是性價(jià)比較高、功能齊全的監(jiān)測管理系統(tǒng)，它發(fā)揮了ARM控制性好與DSP計(jì)算速度快的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了互補(bǔ)。由于采用的主要是集成芯片，所以體積小，重量輕，功耗低和便于攜帶，便于現(xiàn)場檢測。在滿足要求的前提下，為降低開發(fā)成本提高可靠性，CPU采用LPC2210的ARM7芯片。為使測試儀直觀、操作簡便，系統(tǒng)提供了良好的人機(jī)界面，包括顯示，按鍵操作等。 論文對FFT以及相關(guān)算法進(jìn)行了分析和Matlab仿真；論文中給出了時(shí)鐘電路、LCD電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器Flash、JTAG等各功能模塊的設(shè)計(jì)原理，完成了硬件電路設(shè)計(jì)；系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)遵循模塊化、自頂向下的設(shè)計(jì)思路。在軟件設(shè)計(jì)方面，首先采用的是傳統(tǒng)主循環(huán)控制方法，功能上主要實(shí)現(xiàn)了A/D采樣程序、LCD顯示程序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序等的設(shè)計(jì)，對兩路25Hz信號電壓相位差的計(jì)算，其誤差不人于1度。為了改善系統(tǒng)性能提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，系統(tǒng)中引入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，也有利于代碼移植及系統(tǒng)功能擴(kuò)展。
標(biāo)簽： ARM DSP 鐵路信號 試儀設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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文章介紹了一種在現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）上實(shí)現(xiàn)UART 的方法。UART 的波特率可設(shè)置調(diào)整，工作狀態(tài)可讀取。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模塊化分解，使之適應(yīng)自頂向下（Top-Down）的設(shè)計(jì)方
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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課題分析了目前國內(nèi)外減搖鰭控制技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀，重點(diǎn)講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。 減搖鰭是一種由微機(jī)控制的自動(dòng)化程度很高的船舶減搖裝置。減搖鰭控制系統(tǒng)根據(jù)人為輸入的信號和來自鰭本身的反饋信號，及時(shí)輸出不同的控制指令，控制鰭轉(zhuǎn)動(dòng)到期望的角度，達(dá)到減小船舶橫搖的目的。但目前大多數(shù)的減搖鰭控制器使用單片機(jī)作為主處理器或者以工控機(jī)為基礎(chǔ)開發(fā)而來的，前者集成度不高，穩(wěn)定性也不好，而后者成本較高。因此，課題設(shè)計(jì)了一款新型的基于ARM嵌入式處理器的嵌入式減搖鰭控制器，解決了上述問題。 該系統(tǒng)主要由硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)兩部分組成。硬件平臺(tái)主要包括基于飛利浦公司的LPC2290的控制器核心電路和輔助實(shí)現(xiàn)控制的驅(qū)動(dòng)電路；軟件平臺(tái)主要是基于ARM的軟件，包括啟動(dòng)代碼和應(yīng)用程序；為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，同時(shí)也采取了一些保證系統(tǒng)可靠性的措施。 目前，減搖鰭系統(tǒng)大多采用基于力矩對抗原理的PID控制器。由于船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的非線性、復(fù)雜性、時(shí)變性以及海況的不確定性，經(jīng)典PID控制很難獲得令人滿意的控制效果。因此，如何實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的自整定就顯得猶為重要。模糊控制事先不需要獲知對象的精確數(shù)學(xué)模型，而是基于人類的思維以及經(jīng)驗(yàn)，用語言規(guī)則描述控制過程，并根據(jù)規(guī)則去調(diào)整控制算法或控制參數(shù)。本論文將模糊控制與PID控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了無須精確的對象模型，只須將操作人員和專家長期實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)用控制規(guī)則模型化，然后用模糊推理在線辨識(shí)對象特征參數(shù)，實(shí)時(shí)改變控制策略，便可對PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)最佳調(diào)整。 研究結(jié)果表明：采用該控制手段能較好的滿足設(shè)計(jì)要求，開發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)合理、集成度高、性價(jià)比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)能夠適應(yīng)減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢，所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價(jià)值及意義。
上傳時(shí)間： 2013-06-06
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智能控制器是智能斷路器的核心，不僅具有普通脫扣器的各種保護(hù)功能，而且還具有實(shí)時(shí)參數(shù)顯示、故障記憶和查詢、自診斷等多項(xiàng)功能。在回顧和總結(jié)了智能斷路器的發(fā)展歷程后，討論了當(dāng)前智能斷路器的發(fā)展趨勢，提出了基于ARM的斷路器智能控制器的研究。本論文介紹了斷路器智能控制器的設(shè)計(jì)原理，同時(shí)重點(diǎn)闡述了斷路器智能控制器的各項(xiàng)參數(shù)測量及保護(hù)原理和算法，并進(jìn)行了具體的硬件和軟件模塊的設(shè)計(jì)，旨在實(shí)現(xiàn)斷路器的智能保護(hù)。 本文涉及的斷路器智能控制器，在硬件上以PHILIPS公司的ARM芯片LPC2294為核心處理器，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集處理和斷路器的故障保護(hù)。硬件設(shè)計(jì)采用了標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計(jì)方法，硬件電路盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化結(jié)構(gòu)的典型電路，以便擴(kuò)展。其中，液晶選用的是SMG240128A，鍵盤芯片選用的是ZLG7290。軟件的編制采用模塊化編程方法，每一個(gè)模塊相對獨(dú)立，完成特定功能，便于維護(hù)添加新功能。編程工具為ARM公司提供的ADS1.2。為了保證智能控制器各種保護(hù)功能的可靠實(shí)現(xiàn)，論文中對智能控制器的干擾源進(jìn)行了分析，從硬件和軟件兩個(gè)方面采取了多項(xiàng)設(shè)計(jì)措施，提高了智能控制器的穩(wěn)定性和可靠性。實(shí)踐證明，論文中構(gòu)建的斷路器智能控制器結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，可以滿足系統(tǒng)需要，因此具有較高的實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間： 2013-06-10
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以電子計(jì)算機(jī)為中心，以最佳統(tǒng)計(jì)理論為方法，將載體上的某些或全部的導(dǎo)航設(shè)備綜合在一起，形成一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體，提高導(dǎo)航信息精度，擴(kuò)大單一導(dǎo)航設(shè)備或系統(tǒng)的功能，這樣的系統(tǒng)通稱為組合導(dǎo)航系統(tǒng)。 本文以某校研制的綜導(dǎo)顯控臺(tái)為工程背景，在對綜導(dǎo)顯控臺(tái)進(jìn)行需求分析的基礎(chǔ)上提出了基于ARM-Linux平臺(tái)的綜導(dǎo)顯控臺(tái)的設(shè)計(jì)方案。在對系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)給出了詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上闡述了系統(tǒng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)的思想和基本原則，然后對應(yīng)用軟件的任務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)的劃分并完成了系統(tǒng)的相關(guān)軟件設(shè)計(jì)。研究了基于ARM-Linux平臺(tái)的綜合導(dǎo)航顯控臺(tái)的CAN總線、串口通信、以太網(wǎng)接口通信技術(shù)并完成了相應(yīng)的軟件。 本文對嵌入式系統(tǒng)軟硬件開發(fā)技術(shù)作了詳細(xì)而深入的研究，介紹了嵌入式系統(tǒng)的組成原理及特點(diǎn)。深入研究了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Linux及l(fā)inux環(huán)境下應(yīng)用程序的開發(fā)，包括linux下設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)、符合硬件環(huán)境的系統(tǒng)引導(dǎo)程序Bootloader和文件系統(tǒng)的、Linux內(nèi)核的裁剪和移植、嵌入式GUI的開發(fā)。依照軟件工程學(xué)的一般流程對綜導(dǎo)顯控臺(tái)從分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)進(jìn)行完整的論述。最后從系統(tǒng)運(yùn)行的情況來看本論文所設(shè)計(jì)的基于ARM-Linux的綜導(dǎo)顯控臺(tái)基本上滿足了用戶系統(tǒng)的要求，提高了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
上傳時(shí)間： 2013-07-05
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本論文研究了基于ARM+Linux的嵌入式測控系統(tǒng)。論文闡述了嵌入式測控系統(tǒng)的特點(diǎn)。結(jié)合目前比較流行的SOC硬件技術(shù)，嵌入式軟件技術(shù)，以及目前較前沿的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對構(gòu)建一個(gè)既能進(jìn)行本地多傳感器信息采集又能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及具有人機(jī)交互界的嵌入式測控系統(tǒng)進(jìn)行了架構(gòu)設(shè)計(jì)，即采用ARM+Linux架構(gòu)。 論文詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，包括核心板設(shè)計(jì)和應(yīng)用底板設(shè)計(jì)。其中核心板又包括微處理器的設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)；對于應(yīng)用板，介紹了基于CS8900A的網(wǎng)絡(luò)模塊的設(shè)計(jì)，基于RS232和RS485的串行總線設(shè)計(jì)，以及基于ZigBee的無線模塊設(shè)計(jì)。同時(shí)，本論文詳細(xì)的介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。結(jié)合本系統(tǒng)所采用的U-Boot介紹了嵌入式Bootloader設(shè)計(jì)，并針對本系統(tǒng)的板級硬件對U-Boot進(jìn)行了移植。結(jié)合本系統(tǒng)采用的Linux操作系統(tǒng)介紹了嵌入式操作系統(tǒng)的概念，并對Linux進(jìn)行了板級移植。在分析研究嵌入式文件系統(tǒng)的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，確定Cramfs作為本系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)，并結(jié)合現(xiàn)有的開源軟件Busybox搭建了一個(gè)完整的根文件系統(tǒng)命令集。 在本系統(tǒng)硬、軟件平臺(tái)上，研究了終端應(yīng)用層上的開發(fā)。并完成了在終端上的嵌入式圖形用戶界面QT的移植，并且為系統(tǒng)開發(fā)出相應(yīng)的I/O和A/D設(shè)備驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)程序。 論文在最后介紹了本系統(tǒng)的一個(gè)簡單應(yīng)用，即利用QT圖形庫和多線程編程技術(shù)，在現(xiàn)有的硬件平臺(tái)上設(shè)計(jì)出了一個(gè)溫度和濕度的無線數(shù)據(jù)采集程序。顯示直觀，界面友好，體現(xiàn)了本平臺(tái)具有一定的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARMLinux 嵌入式 測控 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-06
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在特定的工業(yè)測控應(yīng)用中對處理器的功耗有嚴(yán)格的要求，類似X86處理器芯片系列由于繼承了原有8086的構(gòu)架，功耗很大，不能滿足要求。當(dāng)前應(yīng)用廣泛的ARM系列處理器有低功耗、高處理器能力的優(yōu)點(diǎn)，非常適合于此類應(yīng)用。由于ARM處理器并沒有對PC/104總線有支持，所以本設(shè)計(jì)使用CPLD可編程邏輯完成ARM本地總線與PC/104總線的轉(zhuǎn)換。文章完成了以下工作： 1.介紹了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展情況和當(dāng)前使用廣泛的PC/104計(jì)算機(jī)，描述了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史和軟硬件組成，分析了X86與ARM處理器構(gòu)架的特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)； 2.從PC/104總線規(guī)范出發(fā)，對基于ARM處理器的PC/104工業(yè)控制嵌入式工控機(jī)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，軟硬件選型部分對當(dāng)前流行的軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)地描寫，硬件處理器選用SAMSUNG公司的S3C2410，軟件系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)； 3.對系統(tǒng)硬件各個(gè)部分實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行了描寫，包括最小系統(tǒng)、CAN網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)和PC/104總線控制器；其中著重對PC/104總線控制器的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了討論，分析了ARM本地總線時(shí)序和PC/104總線時(shí)序，最后使用VHDL語言實(shí)現(xiàn)了了總線控制器邏輯； 4.移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，Linux操作系統(tǒng)移植分為配置、編譯和下載運(yùn)行調(diào)試三個(gè)步驟；基于Linux操作系統(tǒng)編寫了PC/104總線驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)完成映射PC/104地址到系統(tǒng)虛擬地址和中斷綁定；編寫了基于PC/104的CAN總線驅(qū)動(dòng)，分析了驅(qū)動(dòng)初始化、中斷處理流程、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理和文件操作接口，描寫了驅(qū)動(dòng)的編譯和下載過程；最后給出了應(yīng)用程序接口； 5.根據(jù)機(jī)車工業(yè)控制領(lǐng)域的具體要求，開發(fā)了實(shí)際系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)主要參數(shù)指標(biāo)；對系統(tǒng)的運(yùn)算性能進(jìn)行了測試，測試表明定點(diǎn)運(yùn)算能力與X86相當(dāng)，符合設(shè)計(jì)要求：系統(tǒng)通過鐵標(biāo)高低溫測試和射頻干擾測試，并進(jìn)行了為期3個(gè)月的裝車試運(yùn)行，試運(yùn)行過程中系統(tǒng)工作正常，完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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超聲波電機(jī)是一種全新原理的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)力，通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比，它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動(dòng)作相應(yīng)快、運(yùn)行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性，在非連續(xù)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域要比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。超聲波電機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動(dòng)化設(shè)備、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，近年來倍受科技界和工業(yè)界的重視，成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文主要研究了行波型超聲波電機(jī)的嵌入式驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)是基于ARM嵌入式微控芯片設(shè)計(jì)的。全文共分為6部分。第一章主要介紹了國內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，ARM芯片的結(jié)構(gòu)原理以及本課題的選題意義。第二章在前人的研究基礎(chǔ)上做了系統(tǒng)仿真，為系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)指導(dǎo)。第三章提出了基于ARM的超聲波電機(jī)嵌入式驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并介紹了系統(tǒng)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與調(diào)試的過程和結(jié)果。第四章介紹了uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)在ARM上的移植，以及基于該操作系統(tǒng)的電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程。第五章介紹了系統(tǒng)各子程序的設(shè)計(jì)，速度控制與定位控制的算法設(shè)計(jì)，以及系統(tǒng)調(diào)試的結(jié)果。第六章總結(jié)了本論文的主要貢獻(xiàn)、存在問題以及后續(xù)課題的研究方向。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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