微處理器技術、傳感器技術和無線通信技術的進步,推動了無線數據采集系統的產生和發展。數據采集技術廣泛應用于雷達、通信、遙感遙測等領域。在各種信息的獲取中,對高速數據采集的需求非常廣泛。隨著測控技術的發展,對數據采集系統的智能化和網絡化水平也提出了更高的要求。并且由于通訊網絡的飛速發展,移動通信與實際應用的結合使得各種基于GPRS網絡的無線數據傳輸系統成為當前遠距離無線通訊領域最為廣泛的應用。本課題將廣泛應用的嵌入式控制器引入到數據采集系統設計中,并結合GPRS優秀的網絡特性,實現了一個低功耗、智能化、網絡化、軟硬件可根據具體測量任務適當裁減的無線高速數據采集平臺。 本設計采用32位ARM處理器S3C2410為核心器件,配以FPGA+DDRSDRAM高速數據采集模塊,GPRS數據通信模塊,在Linux嵌入式操作系統和應用軟件的支持下,實現了數字化高速采集,數字化無線數據網絡傳輸的現場數據采集系統。該平臺采集的現場數據主要為各種傳感器輸出的電壓模擬量。前端數據采集模塊的FPGA控制高速AD轉換器將輸入的模擬量信號采集后,存儲在由DDRSDRAM構成的大容量緩存中,再經過嵌入式系統中的微控制器進行各種處理,然后將處理結果保存在ARM系統的SDRAM內存,最后通過在ARM系統模塊擴展的GPRS模塊,將采集到的數據通過GPRS網絡發送出去。 IAnux由于其代碼開放性以及強大的網絡功能等特點,在許多的嵌入式網絡設備中有著廣泛應用,與其他的嵌入式操作系統相比,具有著更多的優勢。因此本課題將其作為硬件平臺的操作系統。基于ARM的嵌入式數據采集與處理系統結構清晰、通用性好、可擴展性強,可為各種嵌入式應用提供一套完整的硬、軟件解決方案,在工業測量與控制領域具有較為廣闊的應用前景。
標簽: ARM_Linux 無線數據 采集系統
上傳時間: 2013-04-24
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隨著信息技術和電子技術的進步和日益成熟,計算機數據采集技術得到了廣泛應用。由于ISA數據采集卡的固有缺陷,PCI接口的數據采集卡將逐漸取代ISA數據采集卡,成為數據采集的主流。為了簡化PCI數據采集卡結構,提高數據采集可靠性,本文研究并開發了一種基于FPGA的PCI結構的數據采集卡系統。 論文對PCI對目標設備數據采集卡實現的原理和方法進行了深入研究,設計了基于FPGA的PCI數據采集卡的硬件電路,通過在FPGA中嵌入了PCI目標設備的IP核與用戶邏輯部分,構成了SOPC系統。使用Verilog硬件描述語言設計并實現了FPGA內部采集數據管理、數據管理寄存器和FIFO數據緩沖隊列等模塊電路。利用ModelSim對PCI系統進行了仿真。完成了系統硬件電路PCB板的設計,最終制作了PCI數據采集卡。 論文針對PCI結構的數據采集卡系統軟件需求,研究了WDM設備驅動軟件、Windows環境的簡易虛擬示波器以及簡易虛擬邏輯儀實現原理和方法。利用DriverStudio+Windows DDK for XP+VC6的軟件平臺,開發了WDM設備驅動程序。實現了Windows環境的簡易虛擬示波器,和簡易虛擬邏輯儀。系統測試結果表明該系統設計正確,系統運行穩定,功能和指標達到了設計要求。
標簽: FPGA PCI 數據采集卡
上傳時間: 2013-07-22
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隨著科學技術水平的不斷提高,在科研和生產過程中為了更加真實的反映被測對象的性質,對測試系統的性能要求越來越高。傳統的測試裝置,由于傳輸速度低或安裝不便等問題已不能滿足科研和生產的實際需要。USB技術的出現很好的解決了上述問題。USB總線具有支持即插即用、易于擴展、傳輸速率高(USB2.0協議下為480Mbps)等優點,已逐漸得到廣泛的應用。 本課題研究并設計了一套基于USB2.0的數據采集系統。論文首先詳細介紹了USB總線協議,然后從系統的總體結構、硬件電路、軟件程序以及系統性能檢測等幾個方面,詳細闡述了系統的設計思想和實現方案。系統采用雙12位A/D轉換器,提供兩條模擬信號通道,可以同時采集雙路信號,最高的采樣率為200KHz。USB接口芯片采用Cypress公司的CY7C68013。論文詳細介紹了其在SlaveFIFO接口模式下的電路設計和程序設計。系統應用FPGA芯片作系統的核心控制,控制系統的數據采集和與USB接口芯片的數據交換,并產生其中的邏輯控制信號和時序信號。同時應用FPGA芯片作系統的核心控制可提高了系統穩定性、減小設備的體積。系統的軟件設計,主要包括FPGA芯片中的邏輯、時序控制程序、8051固件程序、客戶應用程序及其驅動程序。客戶端選擇了微軟的Visual Studio6.0 C++作開發平臺,雖然增加了復雜程度,但是軟件執行效率及重用性均得到提高。 最后,應用基于USB2.0的數據采集系統測試標準信號及電木的導熱系數,以驗證測試系統的可靠信與準確性。
標簽: FPGA USB 接口 數據采集
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本文分析了當代高精度地震勘探數據采集系統的發展現狀,研究了數據采集的A/D方法及理論、現場可編程門陣列(Field Programmable GateArray,FPGA)技術的發展及原理,串口通信的原理及實現。在此基礎上,探討了采用FPGA控制24位△∑模數轉換器來實現高精度地震勘探數據采集系統的實現思路,對探測傳感器或檢波器后端數據采集系統的信號A/D轉換、FPGA與外部接口設計、串口數據通信做了詳細的研究,尤其是在用FPGA來完成與外部ADC的接口控制上做了深入的開發和設計,整個接口控制模塊采用VHDL語言編寫,并同時將ROM、FIFO等數字邏輯模塊一起集成到一片FPGA芯片當中,并在Quartus Ⅱ6.0的開發平臺上通過了軟件仿真,時序仿真結果達到了系統要求。
標簽: 高精度 地震勘探 數據采集系統
上傳時間: 2013-05-21
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論述了AD574逐次逼近型12位模數轉換器的原理、應用以及與單片機所構成的數據采集系統,分析了系統的硬件、軟件結構和具體操作,給出了AD574與AT89C51單片機的接口線路圖.
標簽: 574 AD 數據采集 中的應用
上傳時間: 2013-05-23
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以某高速實時頻譜儀為應用背景,論述了5 Gsps采樣率的高速數據采集系統的構成和設計要點,著重分析了采集系統的關鍵部分高速ADC(analog to digital,模數轉換器)的設計、系統采樣時鐘設計、模數混合信號完整性設計、電磁兼容性設計和基于總線和接口標準(PCI Express)的數據傳輸和處理軟件設計。在實現了系統硬件的基礎上,采用Xilinx公司ISE軟件的在線邏輯分析儀(ChipScope Pro)測試了ADC和采樣時鐘的性能,實測表明整體指標達到設計要求。給出上位機對采集數據進行處理的結果,表明系統實現了數據的實時采集存儲功能。
標簽: Gsps 高速數據 采集系統
上傳時間: 2014-11-26
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TLC1543是TI公司推出的采用SPI技術的模數轉換器。具有輸入通道多、高速、高分辨率、性價比高、易于和單片機接口等特點,在各種數據采集系統中有著廣闊的應用空間。51單片機、TLC1543加上很少的外圍器件即可構成一個高性價比的數據采集系統,同時TLC1543占用單片機I/O資源較少,使得單片機有足夠的I/O資源去完成如控制、顯示等功能。由AT89C52和TLC1543構成的三相單獨可調400Hz中頻電源的數據采集系統在實際運用中達到很好的效果。
標簽: 1543 89C C52 TLC
上傳時間: 2013-11-17
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在單片機應用系統中,有時需要采集大量的開關信號,由于信號多且接入方式不同,使得電路較復雜,占用了單片機大量資源,數據采集軟件的開發量也較大。筆者用純數字電路設計了一個特別適合于遠程大數據量采集的電路(最大可采集1024個開關量,附圖所示電路可采集192個開關量)。 電路由雙二進制加法計數器CD4520、譯碼器74LS138、緩沖驅動器74LS244等組成。NE555產生的脈沖加到計數器D1的CP1端,由于D1的Q4同時也接D1的EN2,所以D1的雙計數器構成級聯計數電路,其輸出Q2~Q7作為開關輸入量的地址送D5的輸入端。Q1作為片選信號接D5,Q5~Q7接D2輸入端,為D3、D4等譯碼器提供片選信號,而Q2~Q4接D3、D4等譯碼器的輸入端,譯碼器的輸出作為D7、D8等的片選信號。D7、D8等的輸入接采樣的開關信號(圖中開關接通表示輸入為低位),其輸出接D6輸入端。當D6片選有效時(Q1為低電位),輸出的數據地址線上為開關量信號。當D5片選有效時(Q1為高電位)輸出的數據地址線上為開關量信號的地址。8條數據地址線可直接接單片機P1口或通過74LS245接單片機總線,1條數據地址選擇線也可直接接單片機P2或P3口。
標簽: 用單片機 數據采集電路
上傳時間: 2013-10-14
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介紹了單片機數據采集系統的硬件原理和軟件設計。該系統以89C51 單片機為核心,以12 位TLC2543 為串行模數轉換器,由MC14489 構成采集數據實時顯示系統,帶有RS2232 通信接口,系統具有易實現、易編程、可移植、體積小、功耗低等優點,具有良好的推廣與應用價值。
標簽: 89C51 2543 TLC 單片機
上傳時間: 2013-10-18
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摘要:介紹一種基于單片機AT89C51和V/F轉換器LM331的壓力數據采集系統,該系統以AT89C51單片機為核心,實時測量由壓力傳感器MPXV5004G檢測的壓力。與傳統電路設計相比較,其外部硬件電路少,結構簡單,無較大的時延。只要對其功能進行擴展,能夠實現相應控制。關鍵詞:壓力傳感器,V/F轉換器,單片機,頻率測量,LM331
標簽: 331 LM 單片機 壓力
上傳時間: 2013-10-09
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