使用單片機和DAC 芯片,采用多周期綜合技術(shù),可以組成電路十分簡單,但頻率、幅度和波形都具有較高精度的信號源,輸出波形參數(shù)可以在編程時設(shè)定,能滿足一些特定場合的需要。關(guān)鍵字:單片機,數(shù)字頻率合
上傳時間: 2013-06-29
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表面粗糙度是機械加工中描述工件表面微觀形狀重要的參數(shù)。在機械零件切削的過程中,刀具或砂輪遺留的刀痕,切屑分離時的塑性變形和機床振動等因素,會使零件的表面形成微小的蜂谷。這些微小峰谷的高低程度和間距狀況就叫做表面粗糙度,也稱為微觀不平度。表面粗糙度的測量是幾何測量中的一個重要部分,它對于現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起了重要的推動作用。世界各國競相進行粗糙度測量儀的研制,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種各樣的粗糙度測量系統(tǒng)也競相問世。對于粗糙度的測量,隨著技術(shù)的更新,國家標準也一直在變更。最新執(zhí)行的國家標準(GB/T6062-2002),規(guī)定了粗糙度測量的參數(shù),以及制定了觸針式測量粗糙度的儀器標準[1]。 隨著新國家標準的執(zhí)行,許多陳舊的粗糙度測量儀已經(jīng)無法符合新標準的要求。而且生產(chǎn)工藝的提高使得原有方案的采集精度和采集速度,滿足不了現(xiàn)代測量技術(shù)的需要。目前,各高校公差實驗室及大多數(shù)企業(yè)的計量部門所使用的計量儀器(如光切顯微鏡、表面粗糙度檢查儀等)只能測量單項參數(shù),而能進行多參數(shù)測量的光電儀器價格較貴,一般實驗室和計量室難以購置。因此如何利用現(xiàn)有的技術(shù),結(jié)含現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展,職制出性能可靠的粗糙度測量儀,能有效地降低實驗室測量儀器的成本,具有很好的實用價值和研究意義。 基于上述現(xiàn)狀,本文在參考舊的觸針式表面粗糙度測量儀技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提出了一種基于ARM嵌入式系統(tǒng)的粗糙度測量儀的設(shè)計。這種測量儀采用了先進的傳感器技術(shù),保證了測量的范圍和精度;采用了集成的信號調(diào)理電路,降低了信號在調(diào)制、檢波、和放大的過程中的失真;采用了ARM處理器,快速的采集和控制測量儀系統(tǒng);采用了強大的PC機人機交互功能,快速的計算粗糙度的相關(guān)參數(shù)和直觀的顯示粗糙度的特性曲線。 論文主要做了如下工作:首先,論文分析了觸針式粗糙度測量儀的發(fā)展以及現(xiàn)狀;然后,詳細敘述了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和設(shè)計,包括傳感器的原理和結(jié)構(gòu)分析、信號調(diào)理電路的設(shè)計、A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計、微處理器系統(tǒng)電路以及與上位機接口電路的設(shè)計。同時,還對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集進行了研究,開發(fā)了相應(yīng)的固件程序及接口程序,完成數(shù)據(jù)采集軟件的編寫,并且對表面粗糙度參數(shù)的算法進行程序的實現(xiàn)。編寫了控制應(yīng)用程序,完成控制界面的設(shè)計。最終設(shè)計出一套多功能、多參數(shù)、高性能、高可靠、操作方便的表面粗糙度測量系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-04-24
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核能譜儀中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),集核探測技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)為一體,以多道脈沖幅度分析器為核心部件,能夠快速、準確地提取出核素的相關(guān)信息及參數(shù)?,F(xiàn)已于勘探、建材放射性檢測及環(huán)境放射性監(jiān)測等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,以32位ARM為核心的微控制器已被引入進來,提高了數(shù)據(jù)采集的速度和精度,同時嵌入式操作系統(tǒng)的引入也為功能擴展、系統(tǒng)集成提供了高效的開發(fā)平臺。 本論文介紹的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即以ARM微控制器LPC2148和實時操作系統(tǒng)μC/OS-II為平臺,譜數(shù)據(jù)采集為基本功能,在此基礎(chǔ)上擴展GPS和GPRS模塊,可實現(xiàn)GPS信息和核信號的實時、同步接收,保存和顯示,并可將采集的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)及時傳到采集中心進行譜數(shù)據(jù)處理和GPS差分定位,為野外多點測量及遠程監(jiān)測提供了有效的手段。 課題以教育部的高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金項目“基于3GS技術(shù)的便攜式核地球物理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究(項目編號:20040616014)”為依托,本人在已有研究成果的基礎(chǔ)上,進行了相關(guān)改進和系統(tǒng)集成: (1)選用軌對軌運算放大器,改進了峰值檢測電路,增大了脈沖峰值的測量精度。 (2)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以32位ARM微控制器LPC2148為核心,外圍電路帶有LCD顯示,系統(tǒng)具有低功耗、小型化、高性價比等特點。 (3)實現(xiàn)了核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對GPS、GPRS的集成。 (4)完成嵌入式μC/OS-II操作系統(tǒng)在LPC2148上的移植、操作系統(tǒng)的搭建,及各功能模塊的設(shè)計與集成。
標簽: ARM COS 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
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心血管系統(tǒng)疾病是現(xiàn)今世界上發(fā)病率和死亡率最高的疾病之一。T波交替(T-wavealtemans,TWA)作為一種非穩(wěn)態(tài)的心電變異性現(xiàn)象,是指心電T波段振幅、形態(tài)甚至極性逐拍交替變化。大量研究表明,TWA與室性心律失常、心臟性猝死等有直接密切的關(guān)系,已成為一種無創(chuàng)獨立性預(yù)測指標。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,微伏級的TWA已經(jīng)可以被檢出,并且精度越來越高。本文以T波交替檢測為中心,基于ARM給出了T波交替檢測技術(shù)原理性樣機的硬件及軟件,實現(xiàn)實時監(jiān)護的目的。 在TWA檢測研究中,需要對心電信號進行預(yù)處理,即信號去噪和特征點檢測。小波分析以其多分辨率的特性和表征時頻兩域信號局部特征的能力成為我們選取的心電信號自動分析手段。文中采用小波變換將原始心電信號分解為不同頻段的細節(jié)信號,根據(jù)三種主要噪聲的不同能量分布,采用自適應(yīng)閾值和軟硬閾值折衷處理策略用閾值濾波方法對原始信號進行去噪處理:同時基于心電信號的特征點R峰對應(yīng)于Mexican-hat小波變換的極值點,因此我們使用Mexican-hat小波檢測R峰,通過附加檢測方案確保了位置的準確性,并根據(jù)需要提出了T波矩陣提取方法。 隨后文章介紹了T波交替的產(chǎn)生機理及研究進展,分別從臨床應(yīng)用和檢測方法上展現(xiàn)了目前TWA的發(fā)展進程,并利用了譜分析法、相關(guān)分析法和移動平均修正算法分別從時域和頻域?qū)σ恍颖緮?shù)據(jù)進行T波交替檢測。在檢測中譜分析法抗噪能力較強,但作為一種頻域檢測方法,無法檢測非穩(wěn)態(tài)TWA信號,而相關(guān)分析法受呼吸、噪聲影響較大,數(shù)據(jù)要求較高,因此可以在譜分析檢測為陽性TWA基礎(chǔ)上,再對信號進行相關(guān)分析,從而克服自身算法缺陷,確定交替幅度和時間段。最后對影響檢測結(jié)果的因素進行討論研究,從而降低檢測誤差。 文章還設(shè)計了T波交替檢測技術(shù)原理性樣機的關(guān)鍵部分電路和軟件框架。硬件部分圍繞ARM核的Samsung S3C44BOX為核心,設(shè)計了該樣機的關(guān)鍵電路,包括采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊(外部存儲電路、通信接口電路等)。其中在采集模塊中針對心電信號是微弱信號并且干擾大的特點,采用了具有高共模抑制比和高輸入阻抗的分級放大電路,有效的提取了信號分量:A/D轉(zhuǎn)換電路保證了信號量化的高精度。利用USB接口芯片和刪內(nèi)部異步串行通訊實現(xiàn)系統(tǒng)與外界聯(lián)系。系統(tǒng)軟件中首先介紹了系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境,然后給出了心電信號分析及處理程序設(shè)計流程圖及實現(xiàn),使它們共同完成系統(tǒng)的軟件監(jiān)護功能。
上傳時間: 2013-07-27
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三相spwm信號是由高頻載波和三相調(diào) 制波比較而得的,三相svpwm信號也可理解為由高頻載波和三相調(diào)制波比較而得,區(qū)別是前者的三相調(diào)制波是三相對稱的正弦波,后者的三相調(diào)制波是三相對稱的馬鞍形波,馬鞍形波由正弦波和一定幅值的三次諧波復(fù)合而成。但令人回味的是,svpwm的最初出現(xiàn)和發(fā)展卻和以上思路大相徑庭,其完全從空間矢量的角度出發(fā),后來人們才發(fā)現(xiàn)svpwm和spwm的以上淵源[1]。至今svpwm已在三相或多相逆變器中得以廣泛應(yīng)用,其原因有兩個,一是采用svpwm的逆變器輸出相電壓中的基波含量高于采用spwm的逆變器[2][3],二是dsp的快速運算能力可以實時計算開關(guān)時間。但在實際應(yīng)用svpwm時,往往對以下問題感到疑惑:svpwm算法的推導(dǎo)、開關(guān)向量的選擇、dsp的實現(xiàn)、逆變器輸出相電壓有效值的大小。本文的內(nèi)容將有助這些疑惑的解決,更靈活地應(yīng)用svpwm算法。
上傳時間: 2013-06-05
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自“9.11”后,隨著人們對安防需求的升級,門禁控制系統(tǒng)得到日益廣泛的應(yīng)用,不斷提高門禁系統(tǒng)的安全性成為研究的重要課題。第四代門禁系統(tǒng)結(jié)合了人體生物特征識別技術(shù),利用人體本身具有的物理特征(如指紋、虹膜、臉型、掌紋等)或行為特征(如步態(tài)、簽名等)來確定人的身份,取代或加強傳統(tǒng)的身份識別方法。 論文采用掌形識別為控制方案,基于ARM920T內(nèi)核的EP9315芯片為門禁系統(tǒng)CPU,設(shè)計和調(diào)試了系統(tǒng)的硬件平臺。 論文研究了掌形識別算法,進行了三方面的工作。 首先研究了掌形中的手形特征,提出了一種基于骨架特征的手形識別算法,很好的克服了手指旋轉(zhuǎn)給識別帶來的干擾。 然后研究了掌形中的掌紋特征,通過系列圖像處理,分離出手掌的三條主線,提取主線端點,并在主線上等間隔采樣,利用端點和采樣點進行匹配,擁有很高的識別率。 最后結(jié)合手形與掌紋特征,實現(xiàn)掌形識別。依據(jù)手形特征對掌形庫進行粗分類,利用掌紋特征進行匹配,算法擁有很快的識別速度與穩(wěn)定較高的識別率。對分類規(guī)則提出了新思路與方法。 論文還提出了基于ARM的門禁系統(tǒng)方案。成功設(shè)計了以基于ARM920T內(nèi)核的EP9315芯片為CPU的最小系統(tǒng),設(shè)計PCB圖并制板,最后調(diào)試了系統(tǒng)的底層電路。 論文的研究設(shè)計工作,通過提高掌形識別算法的識別率,達到了提高門禁系統(tǒng)安全性的目的;ARM平臺的設(shè)計與調(diào)試,在工程實際中有參考價值。
標簽: ARM 識別 系統(tǒng)研究 門禁
上傳時間: 2013-04-24
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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)備維護人員對故障設(shè)備進行及時修復(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措施并且通過MATLAB對該算法及其改進措施進行了軟件仿真。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。
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,分析了讀寫器和標簽之間進行數(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)送命令以及標簽應(yīng)答波形進行了測試與分析;對讀寫器的整機性能進行了聯(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)性能指標均達到或優(yōu)于設(shè)計標準要求,該讀寫器在與PC機連接的情況下能進行數(shù)據(jù)處理,樣機系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,達到了預(yù)期的設(shè)計目標。
上傳時間: 2013-07-25
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特色在于為之量身定制了一款多功能調(diào)試軟件,不僅含有串口調(diào)試功能、而且該軟件強大之處支持USB數(shù)據(jù)收發(fā)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)、51/AVR單片機波特率計算、數(shù)碼管字型碼生成、進制轉(zhuǎn)換、點陣生成、校驗值(奇偶校驗/校驗和/CRC冗余循環(huán)校驗)/BMP轉(zhuǎn)16進制、服務(wù)器、在線更新等功能。
標簽: 單片機 多功能 調(diào)試助手
上傳時間: 2013-06-17
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該文進行的設(shè)計作為數(shù)控系統(tǒng)大課題中的一個子課題,主要研究利用PCI總線來實現(xiàn)對外圍IO的操作,硬件上包括設(shè)計一塊PCI接口卡并測試通過,軟件上實現(xiàn)了PCI接口卡在Linux下的驅(qū)動和用軟PLC來實現(xiàn)對外圍IO的操作.該文在比較幾種微機總線的基礎(chǔ)上,為了實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)高速、高精度、低功耗的要求,采用PCI總線進行設(shè)計.隨著可編程邏輯器件的發(fā)展,為在一片PLD芯片內(nèi)實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制提供了條件.該文在綜合比較開發(fā)PCI卡的幾種方法的基礎(chǔ)上,選擇了使用FPGA來實現(xiàn)PCI接口卡設(shè)計.用VHDL語言對FPGA編程,采用模塊化的設(shè)計方法進行設(shè)計,用狀態(tài)機來控制PCI邏輯的時序.設(shè)計首先在EDA軟件上仿真通過后,制作成PCI板卡并在現(xiàn)場調(diào)試通過.為方便所設(shè)計的PCI卡在數(shù)控系統(tǒng)及其它系統(tǒng)中應(yīng)用,該文設(shè)計了PCI卡在Linux下的設(shè)備驅(qū)動程序,主要包括設(shè)備的注冊與注銷、與Linux內(nèi)核的接口、相關(guān)的入口函數(shù)、驅(qū)動程序的編碼、編譯、加載與卸載等,并編寫了相應(yīng)的測試代碼,在Linux環(huán)境下調(diào)試通過.為了解決數(shù)控系統(tǒng)中PLC的應(yīng)用問題,該文還設(shè)計了PCI卡在軟PLC中的應(yīng)用.采用的軟PLC軟件是Linux下的MatPLC軟件.在詳細討論MatPLC工作原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一個輸入模塊、一個輸出模塊和一個MatPLC配置文件.輸入模塊通過驅(qū)動程序從PCI卡中讀取數(shù)據(jù),傳送到MatPLC內(nèi)核的全局變量中,輸出模塊從內(nèi)核全局變量讀取數(shù)據(jù)并進行邏輯運算,再輸出到PCI卡.將他們編譯通過,并進行測試,最終實現(xiàn)軟PLC對外圍IO端口的讀寫.該論文受到廣東省科技攻關(guān)項目[2002A1040402]、廣東省科技攻關(guān)項目[2003C101002]、廣州市重大科技攻關(guān)計劃[2002Z1-D0051]的資助.
上傳時間: 2013-07-18
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