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域得到了廣泛的應用。隨著接收儀器的數字化和智能化,發射功率的增大,數字模型計算正反演的應用,解釋水平的提高,瞬變電磁法可解決的地質問題不斷擴大,幾乎涉及了物探工作的各個領域:礦產勘探,構造探測,水文與工程、地質調查,環境調查與監測以及考古等。近年來,在找水、市政工程、土壤鹽堿化和污染調查、淺層石油構造填圖,以及礦井突水預測等領域都取得了良好效果。 瞬變電磁法探測系統包括發射機和接收機兩部分。接收機用作在噪聲中提取由發射機發射的一次場信號在地下導體中感應出的二次場信息,其信息反映了地下導體的電阻率差異,通過對該信息數據的處理了解探測目標的特性從而達到探測的目的。 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、衰減慢的大動態范圍的特點。因此,必須設計出能適應這種瞬時變化快、動態范圍大數據信號要求的高性能數據采集系統。同時,瞬變電磁探測系統的工作環境大都是在野外,因此,為適應野外工作的需要,數據采集卡尤其要有較低的功耗。 本論文在總結其他數據采集系統設計的基礎上,提高采樣速率和采樣精度、采用分段放大技術避免放大飽和和實現對小信號的有效識別、改用ARM作為核心處理器實現對接收機的有效控制、改進USB2.0的實際傳輸速度、改用自適應濾波法等噪聲抑制方法組合實現抗干擾和噪聲濾除設計,成功設計和實現了一套基于ARM和USB2.0的瞬變電磁數據采集系統,該系統具有高性能,低功耗,抗干擾能力強,低成本的特點,已成功應用于瞬變電磁探測實踐,并取得良好效果,極大的滿足了瞬變電磁探測系統的需要。同時,該系統對于其他數據采集系統的設計具有一定的借鑒意義。
上傳時間: 2013-06-21
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在現代電網中,隨著超高壓、大容量、遠距離輸電線路的不斷增多,對電力系統的安全穩定運行提出了更高、更嚴格的要求。距離保護作為線路保護的基本組成部分,其工作特性對電力系統的安全穩定運行有著直接和重要的影響。為了適應現代超高壓電網穩定運行的要求,微機保護裝置在硬件和軟件上都提出了越來越高的要求。 高速數字信號處理芯片(DSP)技術的發展,為開發一種速度快、處理能力強的微機保護系統奠定了基礎。在這樣的背景下,我們采用DSP芯片和ARM處理器,設計了一個并列式雙處理器微機保護系統。該系統采用一個DSP芯片負責控制數據采集、采樣數據處理,實現保護功能。ARM微處理器承擔人機接口管理,通過串行通信方式實現與DSP端口之間的數據通信,豐富的通訊接口,使得與上位機的通訊、下載程序定值靈活方便。新的微機保護裝置不斷推出,投入運行的微機保護裝置不允許用來進行試驗、培訓,該裝置還可作為試驗教學系統,供學生學習認識微機保護裝置的內部結構,并可自行設計保護算法、編制程序,通過上位機下載到實驗裝置,完成相應保護功能的測試。 本文實現了微機保護方案的整體軟硬件設計,內容包括DSP2812微處理器芯片,ARM7微處理器LPC2220芯片,開關量輸入/輸出電路、數據采集電路、通訊和網絡接口電路、人機界面的顯示板電路,文中對各部分電路的功能、特點以及器件的選擇、引腳連接進行了詳細介紹。系統采用模塊化設計,采用雙CPU并行處理模式,針對基于LPC2220微處理器的監控管理系統,完成了最小系統設計,詳細完成了啟動電路的設計。 本文初步設計了人機操作界面,給出了軟件設計的流程圖,將實時操作系統μC/OS-Ⅱ與模塊化硬件設計相結合,共同構成一個可以重復利用的軟硬件數字系統平臺,除了可以最大限度地提高開發的效率、減少資源的浪費外,還可以通過長期對于該平臺的研究,逐步優化平臺軟硬件資源,提高其性能,并滿足日益復雜的應用需求。
上傳時間: 2013-04-24
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現代社會中相控陣雷達的應用越來越廣泛,相控陣雷達在目標識別、空間探測、雷達成像等先進技術領域的研究不斷深入。相控陣雷達的各個部分開始采用全數字化的控制方式,這對波束控制器提出了更高的技術要求:運算速度快、設備量少、數據吞吐量大、工作方式多、集成度高。為適應這些要求,結合嵌入式技術的發展,論文先介紹了相控陣雷達波控系統的基本功能和發展趨勢,然后闡述了波束控制系統的實現方法,接著提出基于嵌入式ARM(Advanced RISC Machines)的雷達波束控制主控系統的詳細設計方案和開發調試過程,論證了基于ARM嵌入式處理器實現雷達波束控制主控系統的運算、控制、通信等功能的可行性,最后給出了波控分系統通常采用的幾種工程實現方法和其原理框圖,通過軟硬件相結合的設計滿足雷達波控系統對組件的控制功能,完善波控系統的通用化和系列化設計思想。
上傳時間: 2013-04-24
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軌道電路是列車運行實現自動控制和遠程控制的基礎設備之一,鐵路信號系統是保證運輸安全的基礎設施,是實現鐵路統一指揮調度,保證列車運行安全、提高運輸效率和質量的關鍵技術設備,也是鐵路信息化的重要技術領域。 基于ARM與DSP的鐵路信號測試儀主要作用是及時測試鐵路信號狀況,反映鐵路運行的情況。開發此套系統是集測試25Hz相敏軌道電路的電壓自動記錄儀以及相位差監測儀、ZPW-2000A的載頻與低頻測試功能于一體,是性價比較高、功能齊全的監測管理系統,它發揮了ARM控制性好與DSP計算速度快的優勢,實現了互補。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,便于現場檢測。在滿足要求的前提下,為降低開發成本提高可靠性,CPU采用LPC2210的ARM7芯片。為使測試儀直觀、操作簡便,系統提供了良好的人機界面,包括顯示,按鍵操作等。 論文對FFT以及相關算法進行了分析和Matlab仿真;論文中給出了時鐘電路、LCD電路、數據存儲器Flash、JTAG等各功能模塊的設計原理,完成了硬件電路設計;系統軟件設計遵循模塊化、自頂向下的設計思路。在軟件設計方面,首先采用的是傳統主循環控制方法,功能上主要實現了A/D采樣程序、LCD顯示程序、數據存儲程序等的設計,對兩路25Hz信號電壓相位差的計算,其誤差不人于1度。為了改善系統性能提高系統的實時性,系統中引入實時操作系統μC/OS-Ⅱ,也有利于代碼移植及系統功能擴展。
上傳時間: 2013-04-24
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TLC1551是美國TI公司生產的10位并行輸出模數轉換器,該器件轉換速度快,傳輸數據方便,應用電路簡單.文中介紹了TLC1551的管腳功能、電氣特性、工作原理和時序、應用電路及模數轉換的單片機基本程
上傳時間: 2013-07-26
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目前運動控制主要有兩種實現方式,一是使用PLC加運動控制模塊來實現:二是使用PC加運動控制卡來實現。兩者各有優缺點,但兩者有以下共同的缺點:一是由于它們兒乎都是采用通用微控制器(MCU和DSP)來實現電機控制,由于受CPU速度的限制,以及CPU的多個進程同時處理,故無法在控制精度和控制速度比較高的場合中應用。二是它們的設計只是把運動控制部件當作系統的一個部分,如果要完成一個機械設備的完整控制,還需要輔助有其他的數字量/模擬量控制設備。這樣在提高了系統成本的同時,也降低了系統的可靠性。 論文設計了一種基于ARM+CPLD的高速運動控制器,該控制器采用高速的CPLD處理器來完成電機的閉環控制,輔助以NXP的32位ARM7TDMI處理器LPC231X來實現復雜的運動規劃,使得運動控制精度更高、速度更快、運動更加平穩;同時為系統擴展了常規運動控制卡不具備的通用I/O接口,除開4軸運動控制所需要的8點高速脈沖輸入和8點高速脈沖輸出外,系統具有24點數字量輸入(可選共陰或共陽),25點繼電器輸出,僅一臺這樣的專用設備就可以完成4軸運動控制和設備上其它開關量控制。 系統采用可移植的軟、硬件設計。硬件上以運動控制部件為核心,可以方便的在ARM處理器預留的資源上擴展出數字輸入,數字輸出,AD輸入,DA輸出等常用功能模塊。系統軟件構架如下:在最上層,系統采用μC/OS-Ⅱ操作系統來完成系統任務調度;在底層,將底層設備的操作打包編寫成底層驅動的形式,可直接供用戶程序調用;在中間層,可根據不同的用戶要求編寫用戶程序,再將其傳遞給μC/OS-Ⅱ來調度該用戶程序。 將該運動控制器應用于工業應用中的套標機,在對套標機進行運動分解之后,結合套標機的電氣特性,很好的實現了運動控制器在套標機上的二次開發,滿足了套標機在現場中的應用。
上傳時間: 2013-04-24
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這篇論文在系統分析國內外雷達伺服控制系統研究現狀的基礎上,選定以ARM為內核的基于ARM+FPGA的雷達伺服控制器為研究對象。 首先,根據雷達伺服控制系統功能要求與性能指標,進行系統的硬件設計:選擇基于ARM920T的S3C2410和Altera公司的FPGA芯片EP1C12Q240作為主控芯片,ARM與FPGA的連接形式采用中斷+存儲器的形式;將ARM與FPGA上多余的引腳引出作為將來升級的需要;還畫出ARM+FPGA的雷達伺服控制器的系統圖并制作了PCB板。 其次,選用PID對伺服系統進行控制,模糊神經網絡綜合了模糊控制和神經網絡的優點,并利用模糊神經網絡算法對PID參數進行在線調整。用Matlab7.1進行仿真,其結果表明:該控制算法對系統具有良好的控制效果,性能較常規PID得到較大改善。 最后,根據FPGA在伺服系統主要任務,用VHDL語言和原理圖在FPGA芯片中分別編制實現DAC0832接口控制功能、光電編碼器與脈沖發生電路的程序代碼;并在Quartus II6.0環境下通過仿真,且得到仿真的波形符合系統功能要求。采用C語言編寫在ARM中實現模糊神經網絡PID控制算法的代碼,通過CodeWarrior for ARM的編譯無誤后,生成可執行文件.axf,,調用AXD進行在線仿真調試。仿真結果表明:模糊神經網絡PID算法對伺服系統能夠進行有效控制。 結果表明:ARM作為伺服控制器的內核,其性價比與集成度高:用FPGA芯片實現接口電路使伺服控制器的可靠性高、速度快、可配置及連接方式靈活。因此采用基于ARM+FPGA的雷達伺服控制器,提高了系統的開放性、實時性、可靠性,降低了系統功耗,具有重要的應用價值。
上傳時間: 2013-06-30
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隨著計算機軟硬水平的不斷提高,嵌入式領域的發展也取得了長足的進步。目前,嵌入式與Linux技術的結合正在推動著嵌入式技術的飛速發展,嵌入式系統的研究和應用產生了顯著的變化。 硬件上,嵌入式平臺由51系列內核的8位機系統逐步上升到以ARM內核為主流的32位系統;軟件上Linux作為操作系統的發展史上一個重要的里程碑,以高安全性和穩定性、開源免費等的優勢使得其在政府、國防、教育、工業等領域獲得了廣泛的運用。 2n偽隨機多頻道激電理論(簡稱偽隨機理論),是由何繼善院士率先提出并命名的,其實質是將含有3,5,7…等多個奇數主頻率的復合波同時向大地發送,接收機同時接收經大地介質傳導的復合波中各主頻率電流響應。在地球物理勘探領域,基于偽隨機理論的數據采集系統具有抗干擾能力強、測量精度高、觀測速度快、裝置輕便等優點而得到廣泛應用。 本文在分析偽隨機理論基礎上,結合當前嵌入式軟硬件發展的最新成果,開展對ARM Linux嵌入式數據信息系統的研究與實現。 首先,通過需求分析,對各種采集方案比較后,設計系統總體方案。通過數據信息系統驅動總體分析,選用嵌入式板載的音頻芯片實現數據A/D轉換,完成Linux下采集設備驅動程序設計。 其次,在ARM9內核的S3C2410嵌入式處理器硬件平臺,按照嵌入式軟件開發流程,搭建嵌入式Linux交叉開發平臺;裁剪并移植Linux內核,構建嵌入式文件系統。 再次,利用當前流行的嵌入式圖形開發庫Qtopia Core,結合Sqlite數據庫與Linux多線程技術,設計數據采集應用程序,建立數據信息系統的應用軟件模型,此基礎上對整個系統進行測試,與理論值進行對比實驗。 最后,就課題的不足做出總結,并且提出系統后期的改進建議。
上傳時間: 2013-07-11
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動態稱重技術具有稱重精度高、速度快的優點,在許多生產部門有廣泛的應用。本文所涉課題對實驗室現有的動態稱重系統的儀表進行了改造和升級,為其增加了條碼識別和以太網接入兩個主要功能,開發出了一款新型智能儀表,在郵政部門的業務結算中用來快速稽核大宗郵件的名義重量。 本文以嵌入式技術為平臺,根據智能儀表不同功能模塊的處理特點,有針對性地利用ARM微處理器提供的多種硬件資源,uClinux操作系統提供的多種BH和鎖機制,解決了實際出現的問題。 本文以郵件稱重和條碼識別兩個功能模塊作為重點,兼顧其他模塊,介紹了新型智能智能儀表的軟件和硬件設計。并展示了課題最終的成果,達到了預期的設計要求。
標簽: ARMuClinux 電子 動態 智能儀表
上傳時間: 2013-07-29
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超聲波電機是一種全新原理的直接驅動電機,它利用壓電陶瓷逆壓電效應激發的超聲振動作為驅動力,通過定轉子間的摩擦力來驅動轉子運動。與傳統的電磁電機相比,它具有低速大轉矩、無電磁干擾、動作相應快、運行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性,在非連續運動領域、精密控制領域要比傳統的電磁電機性能優越得多。超聲波電機在工業控制系統、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動化設備、智能機器人等領域有廣闊的應用前景,近年來倍受科技界和工業界的重視,成為當前機電控制領域的一個研究熱點。 本文主要研究了行波型超聲波電機的嵌入式驅動控制系統設計。系統是基于ARM嵌入式微控芯片設計的。全文共分為6部分。第一章主要介紹了國內外超聲波電機驅動控制技術在國內外的發展狀況,ARM芯片的結構原理以及本課題的選題意義。第二章在前人的研究基礎上做了系統仿真,為系統的硬件設計提供設計指導。第三章提出了基于ARM的超聲波電機嵌入式驅動控制系統設計方案,并介紹了系統各個模塊的設計與調試的過程和結果。第四章介紹了uC/OS-Ⅱ操作系統在ARM上的移植,以及基于該操作系統的電機控制系統軟件設計流程。第五章介紹了系統各子程序的設計,速度控制與定位控制的算法設計,以及系統調試的結果。第六章總結了本論文的主要貢獻、存在問題以及后續課題的研究方向。
上傳時間: 2013-04-24
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