隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。近年來(lái)，基于ARM處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 論文主要研究基于ARM7處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式測(cè)控平臺(tái)架構(gòu)，為測(cè)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供一個(gè)方便功能擴(kuò)展的軟硬件環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，以加速度計(jì)為對(duì)象，利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源，完成對(duì)其內(nèi)部溫度及加速度信號(hào)的采集實(shí)例。硬件設(shè)計(jì)分為核心系統(tǒng)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩部分。核心系統(tǒng)主要包括控制核心S3C44BOX模塊、存儲(chǔ)器模塊、調(diào)試接口模塊、液晶顯示模塊以及數(shù)控鍵盤模塊等。完成了母板的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，并預(yù)留多種接口，增強(qiáng)了可擴(kuò)展性。采集控制子系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)采集及控制機(jī)構(gòu)，主要由A/D轉(zhuǎn)換芯片完成和串行通信模塊，用來(lái)接收傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，經(jīng)ARM處理器分析處理后，通過(guò)串行通訊方式與下位機(jī)通信。由于有多個(gè)下位系統(tǒng)，平臺(tái)設(shè)計(jì)擴(kuò)展了8路帶高速緩沖的異步串行通信模塊。最后，對(duì)各硬件模塊進(jìn)行總體調(diào)試，并對(duì)調(diào)試結(jié)果進(jìn)行了分析。 調(diào)試結(jié)果表明，該硬件平臺(tái)不僅響應(yīng)速度快、成本低、可靠性好，而且具有良好的可移植性和可裁剪性，便于根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行功能擴(kuò)展和裁剪，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 測(cè)控 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-26
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交流電動(dòng)機(jī)是一個(gè)多變量、高階、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng)，不象直流電機(jī)那樣易于控制轉(zhuǎn)矩，采用矢量控制技術(shù)可解決傳統(tǒng)交流調(diào)速的難題，使交流電機(jī)可以按直流電機(jī)的控制規(guī)律來(lái)進(jìn)行控制，而無(wú)傳感器矢量控制技術(shù)由于可以省去速度傳感器，使相應(yīng)的交流調(diào)速系統(tǒng)變得簡(jiǎn)便、廉價(jià)和可靠，所以成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，本論文工作就是這方面的一個(gè)嘗試。 論文首先介紹了矢量控制技術(shù)的基本理論。對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下強(qiáng)耦合和互感變參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)坐標(biāo)變換，導(dǎo)出感應(yīng)電機(jī)在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，然后將同步坐標(biāo)系按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的分別控制，從而可以按直流電機(jī)的控制規(guī)律來(lái)控制交流電機(jī)。 其次，論文基于同步軸系下的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電壓磁鏈方程式，提出了一種感應(yīng)電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制方法，利用在同步軸系中T軸電流的誤差信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度的估算，這種速度估算方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有一定的自適應(yīng)能力。同時(shí)在該無(wú)傳感器矢量控制系統(tǒng)中，由于采用了經(jīng)典的PI調(diào)節(jié)器，使得控制系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單易行。 論文利用MATLAB建立了該無(wú)傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型。為提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性，仿真模型采用了標(biāo)么值系統(tǒng)，并考慮了控制周期和采樣信號(hào)周期對(duì)仿真結(jié)果的影響。討論了離散控制引起的相位補(bǔ)償問(wèn)題，使仿真結(jié)果更接近實(shí)際工程系統(tǒng)。 最后，通過(guò)仿真進(jìn)一步驗(yàn)證了本文提出的無(wú)傳感器矢量控制系統(tǒng)的正確性和可行性，也證明了速度估計(jì)模型對(duì)速度估計(jì)準(zhǔn)確，且對(duì)參數(shù)的變化有較強(qiáng)的魯棒性。
標(biāo)簽： 無(wú)傳感器 矢量控制系統(tǒng) 速度
上傳時(shí)間： 2013-06-02
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隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)越來(lái)越多地在控制類、消費(fèi)類、通訊類等電子產(chǎn)品廣泛應(yīng)用，嵌入式技術(shù)也越來(lái)越和人們的生活緊密結(jié)合。同時(shí)，計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展以及數(shù)據(jù)量的增加，對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的要求也越來(lái)越高。 本文深入研究了嵌入式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)交換，提出了一套完整的嵌入式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)交換的設(shè)計(jì)方案，并詳細(xì)介紹了其實(shí)現(xiàn)過(guò)程。Flash存儲(chǔ)器由于體積小、功耗低、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)在便攜式電子產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。Flash存儲(chǔ)器主要有兩種形式：Nor Flash和Nand Flash。Nor Flash具有XIP特性，可以直接在芯片上執(zhí)行代碼，而且讀取速度較快。Nand Flash存儲(chǔ)密度大、容量大、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、性價(jià)比高，但是控制方式復(fù)雜而且可能會(huì)存在一定的壞塊。SD卡是近年來(lái)流行的大容量便攜式存儲(chǔ)卡。本系統(tǒng)中，我們以Flash和SD卡作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。在存儲(chǔ)介質(zhì)的選擇方面，在系統(tǒng)內(nèi)部采用了體積小、容量大、成本低的Flash，并采用Nor和Nand Flash相結(jié)合的方案：在Nor Flash上存儲(chǔ)與系統(tǒng)相關(guān)的軟件和程序，在Nand Flash上存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)。系統(tǒng)外部采用安全性高、容量大、性能佳的SD卡作存儲(chǔ)容量擴(kuò)展。實(shí)現(xiàn)了基于Atmel公司ARM系列MCU的Flash存儲(chǔ)器和SD卡的硬件電路的設(shè)計(jì)及底層驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)。 本研究分別根據(jù)Nor和Nand Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和操作特點(diǎn)，分析了JFFS2和YAFFS的特點(diǎn)以及各自的存儲(chǔ)方式、斷電保護(hù)、損耗平衡、垃圾回收等一系列的策略和機(jī)制，并在Nor和Nand Flash上實(shí)現(xiàn)并優(yōu)化了這些管理機(jī)制。在SD上則采用目前主流操作系統(tǒng)（Windows，Linux等）所支持的FAT16文件格式，完成了從磁盤格式化到文件的讀寫等標(biāo)準(zhǔn)API函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)交換。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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智能公交系統(tǒng)是城市交通系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，在城市交通公交優(yōu)先的背景下，欲緩解城市交通擁堵的現(xiàn)象，就必須大力發(fā)展公交事業(yè)。智能公交系統(tǒng)的建設(shè)可以改善公交公司的企業(yè)管理方法，提高公交系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率與服務(wù)水平，是城市公交事業(yè)發(fā)展的重要一步。 本文在研讀大量文獻(xiàn)、參考相關(guān)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合先進(jìn)的GPS、GPRS技術(shù)，提出了基于ARM的智能公交車載管理終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。 GPS是由美國(guó)建立的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，具有全球性、全天候、陸海空全能等特點(diǎn)，特別適用于交通運(yùn)輸行業(yè)，配合中國(guó)移動(dòng)穩(wěn)定可靠、覆蓋面廣、數(shù)據(jù)傳輸速度極快的GPRS網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸?shù)拿浇椋訥PS、GPRS為主要技術(shù)的智能公交系統(tǒng)較以往利用射頻、數(shù)傳電臺(tái)技術(shù)方式建造的公交系統(tǒng)具有更加穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性更高等特點(diǎn)，是當(dāng)前智能公交系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理想方案。 基于ARM的智能公交車載終端是智能公交系統(tǒng)的重要組成部分，是整個(gè)系統(tǒng)的信息終端，負(fù)責(zé)信息的接收和發(fā)布，在系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。本文詳細(xì)介紹了一款以ARM處理器為主控的智能車載終端的設(shè)計(jì)方法，包括終端總體方案設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)、軟件代碼編寫、整機(jī)調(diào)試等內(nèi)容。文章在總體設(shè)計(jì)中提出了終端的功能要求，并針對(duì)功能要求提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案；在硬件設(shè)計(jì)中給出了具體的硬件設(shè)計(jì)原理圖，并就硬件選型、原理圖設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了探討；在軟件設(shè)計(jì)中給出了終端主要軟件設(shè)計(jì)的程序流程圖，并對(duì)程序設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了細(xì)致的講解；最后對(duì)終端硬件、軟件的聯(lián)合調(diào)試過(guò)程進(jìn)行了介紹，并對(duì)最終通過(guò)調(diào)試的終端進(jìn)行了展示。 經(jīng)過(guò)多次的測(cè)試和修改，該智能公交系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了正點(diǎn)考核、實(shí)時(shí)監(jiān)控、短信報(bào)警、自動(dòng)報(bào)站等多項(xiàng)功能，并在長(zhǎng)沙市公交線路上投入試運(yùn)行，社會(huì)反應(yīng)良好。
上傳時(shí)間： 2013-07-02
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半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展使得微控制器集成度越來(lái)越高，計(jì)算速度越來(lái)越快，價(jià)格和功耗越來(lái)越低。近年來(lái)異軍突起的一些32位ARM微控制器工作主頻高達(dá)幾百兆，很好的解決了困擾工程師們的實(shí)時(shí)性問(wèn)題。 隨著計(jì)算機(jī)、通訊和控制技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)正在朝著網(wǎng)絡(luò)化、分布化的方向發(fā)展。現(xiàn)場(chǎng)總線既是一個(gè)開(kāi)放通信網(wǎng)絡(luò)，又是一種全分布控制系統(tǒng)。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。CAN總線即是現(xiàn)場(chǎng)總線的一種，它主要應(yīng)用于各種設(shè)備檢測(cè)及控制，被公認(rèn)為最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。 本文基于ARM微控制器AT91RM9200，開(kāi)發(fā)了一套帶有CAN總線接口的海洋氣象要素觀測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以掛接多個(gè)CAN總線傳感器節(jié)點(diǎn)，同時(shí)還具有以太網(wǎng)、USB、RS232、RS422、RS485等多種通信端口，并且可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。CAN總線傳感器節(jié)點(diǎn)，由傳感器、微處理器芯片(內(nèi)嵌CAN控制器)和CAN收發(fā)模塊組成，可以獨(dú)立完成某一項(xiàng)或多項(xiàng)氣象要素的數(shù)據(jù)采集，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)與CAN總線的數(shù)據(jù)交換。 論文首先介紹了海洋氣象要素觀測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，接著介紹了傳感器節(jié)點(diǎn)的CAN總線實(shí)現(xiàn)方案，然后詳細(xì)闡述了以AT91RM9200為核心的開(kāi)發(fā)平臺(tái)的硬件組成及實(shí)現(xiàn)，并以此硬件平臺(tái)為基礎(chǔ)，詳細(xì)的論述了嵌入式Linux開(kāi)發(fā)流程以及移植到具體硬件平臺(tái)需要完成的工作，如U－BOOT的移植、Linux內(nèi)核的編譯與裁剪、文件系統(tǒng)的制作、驅(qū)動(dòng)程序的編寫、以及應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。
標(biāo)簽： ARM CAN 海洋氣象 測(cè)系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-20
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DDS（Direct Digital Synthesis直接數(shù)字頻率合成技術(shù)）是廣泛應(yīng)用的信號(hào)生成方法，其優(yōu)點(diǎn)是易于程控，輸出頻率分辨率高，同時(shí)芯片的集成度高，適合于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。針對(duì)現(xiàn)有的壓電陶瓷電源輸出波形頻率、相位等不能程控、電路集成度不高、體積和功耗較大等問(wèn)題，本文以ARM作為控制電路核心，引入DDS技術(shù)產(chǎn)生輸出的波形信號(hào)，并由集成高壓運(yùn)放將波形信號(hào)提高至輸出級(jí)的電壓和功率。 在壓電陶瓷電源硬件電路中采用了模塊化設(shè)計(jì)，主要分為ARM控制電路、DDS系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路和波形調(diào)理電路、高壓運(yùn)放電路等幾個(gè)部分。電源控制電路以三星公司的S3C2440控制器為核心，以觸摸屏作為人機(jī)輸入界面；DDS芯片選用ADI公司的AD9851，設(shè)計(jì)了DDS系統(tǒng)外圍驅(qū)動(dòng)電路，濾波和信號(hào)調(diào)理電路，并應(yīng)用了將DDS與鎖相環(huán)技術(shù)相結(jié)合的雜散問(wèn)題解決方案；高壓運(yùn)放電路由兩級(jí)運(yùn)放電路組成，采用了電壓控制型驅(qū)動(dòng)原理，放大電路的核心是PA92集成高壓運(yùn)放，加入了補(bǔ)償電路以提高系統(tǒng)的響應(yīng)帶寬，并在電源輸出設(shè)置了過(guò)電流保護(hù)和快速放電的放電回路。 電源軟件部分采用WINCE嵌入式系統(tǒng)，根據(jù)WINCE系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)設(shè)計(jì)DDS芯片的流接口程序，編寫了流接口函數(shù)和配置文件，并將流驅(qū)動(dòng)程序集成入WINCE系統(tǒng)；編寫了基于EVC的觸摸屏人機(jī)界面主程序，由主程序?qū)⒂脩糨斎雲(yún)?shù)轉(zhuǎn)換為DDS芯片的控制字，并采用動(dòng)態(tài)加載流驅(qū)動(dòng)方式將控制字送入DDS芯片實(shí)現(xiàn)了對(duì)其輸出的控制。 對(duì)電源進(jìn)行了不同典型波形輸出的測(cè)試實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)試了DDS信號(hào)波形輸出的精度和分辨率、電源動(dòng)態(tài)輸出精度和對(duì)信號(hào)波形的跟隨性和響應(yīng)性能。實(shí)驗(yàn)表明，壓電陶瓷電源輸出信號(hào)波形精度較高，對(duì)波形、頻率等參數(shù)改變的響應(yīng)速度快，達(dá)到電源輸出穩(wěn)定性要求。
標(biāo)簽： ARM DDS 壓電陶瓷 驅(qū)動(dòng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著通信技術(shù)飛速發(fā)展和直放站的廣泛應(yīng)用，直放站監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)直放站的工作狀態(tài)和遠(yuǎn)程控制方面發(fā)揮了重大作用，然而當(dāng)前的直放站監(jiān)控系統(tǒng)多采用單片機(jī)作為主控制器，通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)或PSTN網(wǎng)絡(luò)傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，隨著直放站監(jiān)控系統(tǒng)日益復(fù)雜化，目前的直放站監(jiān)控系統(tǒng)顯得處理速度慢，處理的任務(wù)有限，遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)效率不高；為了改善當(dāng)前直放站監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)有的這些缺點(diǎn)，采用新的主控制器ARM7系列芯片，利用新的傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)GPRS，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)。 在充分研究當(dāng)前直放站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)《中國(guó)移動(dòng)直放站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求規(guī)范》對(duì)監(jiān)控參數(shù)和功能設(shè)置的要求，論證了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案和監(jiān)控終端的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)，選擇了PHILIPS的ARM7芯片LPC2134作為主控制器，選擇了SIMCOM300作為遠(yuǎn)程通信模塊；詳細(xì)介紹了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控終端的硬件電路設(shè)計(jì)，闡釋了監(jiān)控終端嵌入軟件的設(shè)計(jì)思路流程，分析了如何把嵌入式軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)和GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)運(yùn)用到項(xiàng)目實(shí)踐中去，說(shuō)明了監(jiān)控系統(tǒng)中所用的通信協(xié)議，并且利用VC++開(kāi)發(fā)環(huán)境，采用SOCKET網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)和ADO數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)技術(shù)，設(shè)計(jì)了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心應(yīng)用軟件。 經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該設(shè)備運(yùn)行結(jié)果良好，提高了光纖直放站的穩(wěn)定性和可靠性，光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控終端處理任務(wù)的能力得到增強(qiáng)，遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)速度變快，傳輸數(shù)據(jù)所耗費(fèi)用降低，為光纖直放站系統(tǒng)的監(jiān)控提供了一種新的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽： GPRS ARM 光纖直放站 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-08-02
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自動(dòng)氣象站是一種應(yīng)用于氣象部門能自動(dòng)收集、處理、存儲(chǔ)和傳輸氣象信息的設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸包括有線和無(wú)線兩種方式，但有線難以滿足自動(dòng)氣象站成本，維護(hù)，效率要求，隨著通用分線無(wú)線業(yè)務(wù)GPRS(General Packet Radio Service)發(fā)展成熟，因具有成本低、速度快、永久在線等特點(diǎn)被選用作為自動(dòng)氣象站的數(shù)據(jù)傳輸部分。 本文以基于ARM和Linux及GPRS的自動(dòng)氣象站系統(tǒng)為研究對(duì)象，以操作系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，編譯原理，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，軟件工程等理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建了ARM處理器、嵌入式Linux操作系統(tǒng)、GPRS通訊模塊的自動(dòng)氣象站系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了以ARM處理器為主控制器，Linux為操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，分析，處理，存儲(chǔ)，并通過(guò)GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽Ⅱ?yàn)證了它應(yīng)用在氣象領(lǐng)域的可行性。系統(tǒng)以32位高性能微處理器ARMATMEL9263為硬件核心，以BENQ M23為GPRS模塊，在分析GPRS組網(wǎng)方案基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況選擇了適合本課題，的公網(wǎng)固定IP方式組網(wǎng)方案，實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備無(wú)線連接到Internet進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)傳輸。以嵌入式操作系統(tǒng)Linux為軟件平臺(tái)，在Linux的交叉編譯工具和串口環(huán)境下進(jìn)行應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)。通過(guò)設(shè)計(jì)自動(dòng)氣象站系統(tǒng)硬件和軟件，實(shí)現(xiàn)終端和上位機(jī)的連接，很好地解決了終端的網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)和數(shù)據(jù)收發(fā)問(wèn)題。 課題通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)測(cè)試，各項(xiàng)性能指標(biāo)已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，成功地實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離氣象數(shù)據(jù)傳輸，為自動(dòng)氣象站提供了一種新型的可靠的無(wú)線傳輸模式。
標(biāo)簽： Linux GPRS ARM 自動(dòng)
上傳時(shí)間： 2013-07-01
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設(shè)計(jì)一種基于數(shù)字信號(hào)處理器DSP 的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。充分利用TMS320C240 DSP 外設(shè)接口豐富、運(yùn)算速度快的特點(diǎn), 采用PWM方式, 以霍爾傳感器作為位置和速度傳感器, 實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)刷直流
標(biāo)簽： DSP 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為熱點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)大量應(yīng)用在自動(dòng)控制、工業(yè)設(shè)備和家用電器當(dāng)中。當(dāng)前應(yīng)用的產(chǎn)品常以嵌入式處理器的形式出現(xiàn)，常用的如PDA、交換機(jī)、路由器等。嵌入式的廣泛應(yīng)用大大提高了人們的生活水平。位置敏感探測(cè)器（Position Sensible Detector）是一種基于半導(dǎo)體PN結(jié)橫向光電效應(yīng)的光電器件。它具有分辨率高、響應(yīng)速度快、信號(hào)處理電路相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。我們經(jīng)常將PSD應(yīng)用在與位置、距離、位移、角度的微小測(cè)量有關(guān)的場(chǎng)合。本文選用了一維PSD作為系統(tǒng)的探測(cè)器，結(jié)合嵌入式技術(shù)，將PSD應(yīng)用于微小位移測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)微小位移的檢測(cè)。 本研究以PSD、ARM、PC機(jī)為核心完成了對(duì)位移測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以PSD為核心實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，利用PSD結(jié)合光學(xué)三角測(cè)量法將位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，然后對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理之后交由A/D器件進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。以ARM為核心，主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的處理，存儲(chǔ)和通信等功能。將取得的數(shù)字量信號(hào)通過(guò)特定的軟件程序編程得到位移信號(hào)。以PC機(jī)為核心，利用VB6.0實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的顯示。PC根據(jù)得到的值與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)這個(gè)差值我們可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的完善。分析了位移傳感器技術(shù)、微處理器ARM和嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)和國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀；而后介紹了微小位移測(cè)量系統(tǒng)的總體功能、系統(tǒng)的總體硬件框架；敘述了位置敏感探測(cè)器PSD的原理和結(jié)構(gòu)，介紹了將PSD應(yīng)用于位移測(cè)量的設(shè)計(jì)過(guò)程；在ARM最小系統(tǒng)的硬件平臺(tái)下，結(jié)合PSD實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)上，以u(píng)Clinux操作系統(tǒng)作為軟件平臺(tái)，利用內(nèi)核裁剪技術(shù)，移植了BOOTLOADER，設(shè)計(jì)了Linux驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序；最后在系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試的時(shí)候，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了必要的改進(jìn)，主要是設(shè)計(jì)了相應(yīng)的非線性補(bǔ)償電路，利用MATLAB對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合與分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，基于ARM和PSD的微小位移測(cè)量系統(tǒng)具有精度高，響應(yīng)速度快，并且成本低等優(yōu)點(diǎn)。
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