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工業內窺鏡

ARM體系的嵌入式工控一體機

隨著嵌入式控制在工業領域的不斷滲入，進入21世紀之后，基于ARM體系Linux操作系統的嵌入式一體化工業控制系統成為了工業控制的主要發展方向，ARM芯片不僅體積小，功耗低，而且功能強；Linux由于其開源，穩定以及成本低的優點，在嵌入式系統中得到了廣泛的應用。本文研究的主要內容是基于Linux操作系統ARM體系的嵌入式工控一體機設計與實現。該嵌入式工控一體機是基于Motorola公司研發的ARM9嵌入式系統和Linux操作系統的設備，整個系統體積小，結構精簡，并有很高的執行效率。它根據特定的工業控制對象定制特定的模型與控制算法。另外，該設備自身還具備各種數字PID控制算法，實現PID閉環控制。可以應用于工業控制領域中的各類被控設備，以及為高校自動化控制實驗和工業應用研究提供解決方案。它的軟件編程由Qt集成開發環境實現，Qt是基于C++的針對構造圖形用戶界面（程序）所使用的GUI工具包，它速度塊，易于使用，并具有很好的可移植性。本文首先對嵌入式系統進行選型，然后提出了系統的軟硬件整體架構和系統的啟動流程。接著介紹了系統開發環境的搭建，包括啟動加載器的設計和實現，Linux內核的移植，設備驅動程序的編寫以及圖形用戶界面的實現。最后，詳細介紹了一個具有創新性的案例作為該嵌入式Linux工控一體機作為通訊和控制終端的典型應用。該嵌入式Linux工控一體機具有極好的實用性和應用前景，并且其設計和實現過程對于其它嵌入式平臺也具有很好的參考價值。

標簽： ARM 嵌入式工控

上傳時間： 2013-07-27

上傳用戶：zhaiyanzhong
基于FPGA的工頻干擾實時濾波技術

生物醫學信號是源于一個生物系統的一類信號，像心音、腦電、生物序列和基因以及神經活動等，這些信號通常含有與生物系統生理和結構狀態相關的信息，它們對這些系統狀態的研究和診斷具有很大的價值。信號拾取、采集和處理的正確與否直接影響到生物醫學研究的準確性，如何有效地從強噪聲背景中提取有用的生物醫學信號是信號處理技術的重要問題。　　設計自適應濾波器對帶有工頻干擾的生物醫學信號進行濾波，從而消除工頻干擾，獲得最佳的濾波效果是本研究要解決的問題。生物醫學信號具有信號弱、噪聲強、頻率范圍較低、隨機性強等特點。由于心電(electrocardiogram，ECG)信號的確定性、穩定性、規則性都比其他生物信號高，便于準確評估和檢測濾波效果，本研究采用ECG信號作為原始的模板信號。　　本研究將新的電子芯片技術與現代信號處理技術相結合，從過去單一的軟件算法研究，轉向軟件與硬件結合，從而提高自適應速度和精度，而且可以使系統的開發周期縮短、成本降低、容易升級和變更。　　采用現場可編程邏輯器件(Field Programmable Gate Array，FPGA)作為新的ECG快速提取算法的硬件載體，加快信號處理的速度。為了將ECG快速提取算法轉換為常用的適合于FPGA芯片的定點數算法，研究中詳細分析了定點數的量化效應對自適應噪聲消除器的影響，以及對浮點數算法和定點數算法的復合自適應濾波器的各種參數的選擇，如步長因子和字長選擇。研究中以定點數算法中的步長因子和字長選擇，作為FPGA設計的基礎，利用串并結合的硬件結構實現自適應濾波器，并得到了預期的效果，準確提取改善后的ECG信號。　　研究中，在MATLAB(Matrix Laboratry)軟件的環境下模擬，選取帶有50Hz工頻干擾的不同信噪比的ECG原始信號，在浮點數情況下，原始信號通過采用最小均方LMS(LeastMean Squares)算法的浮點數自適應濾波器后，根據信噪比的改善和收斂速度，確定不同的最佳μ值，并在定點數情況下，在最佳μ值的情況下，原始信號通過采用LMs算法的定點數自適應濾波器后，根據信噪比的改善效果和采用硬件的經濟性，確定最佳的定點數。并了解LMS算法中步長因子、定點數字長值對信號信噪比、收斂速度和硬件經濟性的影響。從而得出針對含有工頻干擾的不同信噪比的原始ECG，應該采用什么樣的μ值和什么樣的定點數才能對原始ECG的改善和以后的硬件實現取得最佳的效果，并根據所得到的數據和結果，在FPGA上實現自適應濾波器，使自適應濾波器能對帶有工頻干擾的ECG原始信號有最佳的濾波效果。

標簽： FPGA 工頻干擾濾波技術

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：gzming
全雙工無線互動MP3播放器

2005年上海市高校學生嵌入式系統創新設計競賽獲獎作品，論文摘要：該系統是基于ETOMS公司的USBICE開發平臺設計而成的全雙工無線互動MP3播放器，并兼有曲目名語音提示功能，由兩個MCU完成對整個系統的全局控制。通過ET44M210開發板的USB應用接口設計U盤，將MP3文件從PC下載到MP3播放器（發送子系統）的FLASH，接收子系統）通過MCU的SPI接口并結合利用VLSISolution公司的VS1001KMP3解碼芯片和中科大訊飛的XF S3231B CN語音合成板卡分別完成對MP3數據流的解碼以及對MP3文件標題信息的語音合成兩項主要功能。利用2.4GHzRFW102無線收發模塊以支持所有相關數據的發送和接收，此外在接收端設計了多個功能按鍵以實現鍵盤可控的全雙工無線互動。

標簽： MP3 全雙工無線播放器

上傳時間： 2013-06-29

上傳用戶：cc1015285075
VERILOG HDL 實際工控項目源碼

VERILOG HDL 實際工控項目源碼\r\n開發工具 altera quartus2

標簽： VERILOG HDL 工控項目

上傳時間： 2013-09-05

上傳用戶：youmo81
Protel99畫的一款四層工控板內容詳細

Protel99畫的一款四層工控板內容詳細，使用方便

標簽： Protel 99 工控板

上傳時間： 2013-09-13

上傳用戶：1397412112
自動跟蹤工頻陷波器的研究與設計

介紹了一種新型線性自動跟蹤工頻陷波器的電路結構。該陷波器應用于電子束曝光機束流測量電路中，用來抑制工頻干擾對測量精度的影響?；趯ψ詣痈櫹莶ㄆ鞯幕竟ぷ髟矸治?，陷波器采用了頻率/電壓轉換器與壓控帶阻濾波器相結合的設計方案，成功地解決了工頻頻偏對常規工頻陷波器濾波性能的嚴重影響問題。提出了提高抑制工頻干擾能力的設計要點和電路調試方法。通過性能指標的測試和長期實際運行應用，證明陷波器滿足了電子束測量中對工頻干擾進行強抑制的要求，提高了電子束曝光機的制版質量。

標簽： 自動跟蹤工頻陷波器

上傳時間： 2013-11-13

上傳用戶：天涯
pcb layout design(臺灣硬件工程師15年經驗

PCB LAYOUT 術語解釋(TERMS)1. COMPONENT SIDE(零件面、正面)︰大多數零件放置之面。2. SOLDER SIDE(焊錫面、反面)。3. SOLDER MASK(止焊膜面)︰通常指Solder Mask Open 之意。4. TOP PAD︰在零件面上所設計之零件腳PAD，不管是否鑽孔、電鍍。5. BOTTOM PAD：在銲錫面上所設計之零件腳PAD，不管是否鑽孔、電鍍。6. POSITIVE LAYER：單、雙層板之各層線路；多層板之上、下兩層線路及內層走線皆屬之。7. NEGATIVE LAYER：通常指多層板之電源層。8. INNER PAD：多層板之POSITIVE LAYER 內層PAD。9. ANTI-PAD：多層板之NEGATIVE LAYER 上所使用之絕緣範圍，不與零件腳相接。10. THERMAL PAD：多層板內NEGATIVE LAYER 上必須零件腳時所使用之PAD，一般稱為散熱孔或導通孔。11. PAD (銲墊)：除了SMD PAD 外，其他PAD 之TOP PAD、BOTTOM PAD 及INNER PAD 之形狀大小皆應相同。12. Moat : 不同信號的 Power& GND plane 之間的分隔線13. Grid : 佈線時的走線格點2. Test Point : ATE 測試點供工廠ICT 測試治具使用ICT 測試點 LAYOUT 注意事項:PCB 的每條TRACE 都要有一個作為測試用之TEST PAD(測試點)，其原則如下：1. 一般測試點大小均為30-35mil，元件分布較密時，測試點最小可至30mil.測試點與元件PAD 的距離最小為40mil。2. 測試點與測試點間的間距最小為50-75mil，一般使用75mil。密度高時可使用50mil,3. 測試點必須均勻分佈於PCB 上，避免測試時造成板面受力不均。4. 多層板必須透過貫穿孔(VIA)將測試點留於錫爐著錫面上(Solder Side)。5. 測試點必需放至於Bottom Layer6. 輸出test point report(.asc 檔案powerpcb v3.5)供廠商分析可測率7. 測試點設置處:Setup􀃆pads􀃆stacks

標簽： layout design pcb 硬件工程師

上傳時間： 2013-10-22

上傳用戶：pei5
IC封裝製程簡介(IC封裝制程簡介)

半導體的產品很多，應用的場合非常廣泛，圖一是常見的幾種半導體元件外型。半導體元件一般是以接腳形式或外型來劃分類別，圖一中不同類別的英文縮寫名稱原文為 PDID：Plastic Dual Inline Package SOP：Small Outline Package SOJ：Small Outline J-Lead Package PLCC：Plastic Leaded Chip Carrier QFP：Quad Flat Package PGA：Pin Grid Array BGA：Ball Grid Array 雖然半導體元件的外型種類很多，在電路板上常用的組裝方式有二種，一種是插入電路板的銲孔或腳座，如PDIP、PGA，另一種是貼附在電路板表面的銲墊上，如SOP、SOJ、PLCC、QFP、BGA。從半導體元件的外觀，只看到從包覆的膠體或陶瓷中伸出的接腳，而半導體元件真正的的核心，是包覆在膠體或陶瓷內一片非常小的晶片，透過伸出的接腳與外部做資訊傳輸。圖二是一片EPROM元件，從上方的玻璃窗可看到內部的晶片，圖三是以顯微鏡將內部的晶片放大，可以看到晶片以多條銲線連接四周的接腳，這些接腳向外延伸並穿出膠體，成為晶片與外界通訊的道路。請注意圖三中有一條銲線從中斷裂，那是使用不當引發過電流而燒毀，致使晶片失去功能，這也是一般晶片遭到損毀而失效的原因之一。圖四是常見的LED，也就是發光二極體，其內部也是一顆晶片，圖五是以顯微鏡正視LED的頂端，可從透明的膠體中隱約的看到一片方型的晶片及一條金色的銲線，若以LED二支接腳的極性來做分別，晶片是貼附在負極的腳上，經由銲線連接正極的腳。當LED通過正向電流時，晶片會發光而使LED發亮，如圖六所示。半導體元件的製作分成兩段的製造程序，前一段是先製造元件的核心─晶片，稱為晶圓製造；後一段是將晶中片加以封裝成最後產品，稱為IC封裝製程，又可細分成晶圓切割、黏晶、銲線、封膠、印字、剪切成型等加工步驟，在本章節中將簡介這兩段的製造程序。

標簽： 封裝 IC封裝制程

上傳時間： 2014-01-20

上傳用戶：蒼山觀海
EI工頻變壓器設計的幾個問題

工頻變壓器在被大家稱為低頻變壓器，以示與開關電源用高頻變壓器有區別。工頻變壓器在過去傳統的電源中大量使用，而這些電源的穩定方式又是采用線性調節的，所以那些傳統的電源又被稱為線性電源工頻變壓器的原理非常簡單，理論上推導出相關計算式也不復雜，所以大家形成了看法：太簡單了，就那三、四個計算公式，沒什么可研究的。設計時只要根據那些簡單的公式，立馬成功。掌握了電壓高了拆掉幾圈，電壓低了加幾圈，空載電流大了，適當增加初級圈數，也覺的低工頻變壓器的非常簡單。我認為上面的認識既有可取之處，也有值得研究的地方?？扇≈帲焊鶕嬎闶交蜃约捍驑?，可以很快就得出結果，解決了問題；加上有六七年以上得實際工作經驗，可說是在某單位得心應手，鶴立雞群。值得研究的地方是：你是否了解自己設計出的產品性能？設計合理嗎？設計優化過嗎？經濟性如何？過去電源變壓器的設計由電子部牽頭組織專家學者成立變壓器工作組，編寫典型計算免費發放各單位，作為計算依據，每個單位都有自己的變壓器設計人員,由于有了參數表的存在，各廠設計出來的變壓器各參數基本一致，連圈數和線徑都可能一一模一樣。驗收的規則也是統一到變壓器總技術條件上來。改革開放以后國營企業的變壓器設計人員，除極少數外，下海的不多。典型計算資料本不可多得，要按失密論處。加上典型計算是原蘇聯的一套鐵心規格與現行得EI鐵心片規格不符，無參照價值。目前基本上是采用師傅帶徒第的方式帶出來一大批變壓器工程人員。。與過去不同現有的工程技術人員大都是自己打樣，由于工頻變壓器市場廣泛，小單子很多。而這些單子很多是從關系接來的。不十分計較價格，因此理論水平一般，實際經驗豐富的工程技術人員大有人在。從設計角度來看師師傅帶徒第的方式帶出來一大批變壓器工程人員，他門的設計風格各不相同。

標簽： 工頻變壓器設計

上傳時間： 2013-10-17

上傳用戶：dudu1210004
基于STM32芯片的工控板設計

為了獲得一款極高性價比、尺寸極為緊湊的嵌入式控制模塊，提出來了一種基于STM32芯片設計的工控板，并完成系統的軟硬件設計。在一張比名片還小的板子上實現了幾乎所有的工業計算機所需要的功能。創新之處在于工控板作為工控核心，可以輕松移植到其他設備中，縮短開發周期。同時STM32具有官方的固件庫，易于學習，將工控板的方便性和STM32芯片的易用性結合也是本設計的亮點。實際應用表明，該系統具有操作簡便、性能可靠地特點，達到了設計要求。

標簽： STM 32 芯片工控板

上傳時間： 2013-11-02

上傳用戶：hulee