本課題源于空中機器人大賽參賽項目。針對比賽要求,提出了一種基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案,并由此展開了一系列的研究工作。 本文的重點是飛行控制系統(tǒng)的姿態(tài)確定系統(tǒng)設(shè)計和飛行控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計及實現(xiàn)。 本文首先回顧了國內(nèi)外微小無人機發(fā)展歷程,介紹了其研究現(xiàn)狀,并指出了微小無人機的發(fā)展趨勢。根據(jù)需求設(shè)計了低價位、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案。 設(shè)計了低成本、低功耗的微小無人機的姿態(tài)確定系統(tǒng)方案,利用姿態(tài)四元數(shù)、龍格庫塔法、高斯牛頓法和擴展卡爾曼濾波器估計出系統(tǒng)的姿態(tài)矩陣;對姿態(tài)確定方案進行了仿真。 設(shè)計了基于ARM的飛行控制系統(tǒng)的硬件部分,包括電源及復(fù)位電路,UART、SPI、JTAG等接口電路,PWM信號發(fā)生電路,A/D采樣電路及前置電路,光電耦合電路等;完成了整個飛控系統(tǒng)PCB板制作以及對所設(shè)計電路的調(diào)試工作,使得系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常。 最后針對本文設(shè)計的硬件平臺進行了啟動代碼等系統(tǒng)底層軟件的編寫和調(diào)試,建立了系統(tǒng)的啟動環(huán)境。
上傳時間: 2013-06-03
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這篇應(yīng)用指南的目標讀者是數(shù)字 系統(tǒng)設(shè)計師,他們在研發(fā)過程中會用 到模擬和數(shù)字元器件,包括采用串行 總線的微控制器和DSP系統(tǒng)。本文討 論調(diào)試串行總線設(shè)計所面臨的挑戰(zhàn)和 新的解決方案,這些串行總線包括控 制器局域網(wǎng) (CAN)、集成電路間總線 (I2C)、串行外設(shè)接口 (SPI) 或通用串行 總線 (USB)。
標簽: 混合信號示波器 串行 總線系統(tǒng) 應(yīng)用指南
上傳時間: 2013-06-15
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電臺廣播在我們的社會生活中占有重要的地位。隨著我國廣播事業(yè)的發(fā)展,對我國廣播業(yè)開發(fā)技術(shù)、信號的傳輸質(zhì)量和速度提出了更高更新的要求,促使廣播科研人員不斷更新現(xiàn)有技術(shù),以滿足人民群眾日益增長的需求。 本論文主要分析了現(xiàn)行廣播發(fā)射臺的數(shù)字廣播激勵器輸入接口的不足之處,根據(jù)歐洲ETS300799標準,實現(xiàn)了一種激勵器輸入接口的解決方案,這種方案將復(fù)接器送來的ETI(NA,G704)格式的碼流轉(zhuǎn)換成符合ETS300799標準ETI(NI)的標準碼流,并送往后面的信道編碼器。ETI(NA,G704)格式與現(xiàn)行的ETI(NI,G703)格式相比,主要加入了交織和RS糾錯編碼,使得信號抗干擾能力大大加強,提高了節(jié)目從演播室到發(fā)射臺的傳輸質(zhì)量,特別是實時直播節(jié)目要求信號質(zhì)量比較好時具有更大的作用。 本論文利用校驗位為奇數(shù)個的RS碼,對可檢不可糾的錯誤發(fā)出報警信號,通過其它方法替代原有信號,對音質(zhì)影響不大,節(jié)省了糾正這個錯誤的資源和開發(fā)成本。 同時,我們采用FPGA硬件開發(fā)平臺和VHDL硬件描述語言編寫代碼實現(xiàn)硬件功能,而不采用專用芯片實現(xiàn)功能,使得修改電路和升級變得異常方便,大大提高了開發(fā)產(chǎn)品的效率,降低了成本。 經(jīng)過軟件仿真和硬件驗證,本系統(tǒng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了預(yù)想的功能,擴展性較好,硬件資源開銷較小,具有實用價值。
上傳時間: 2013-07-15
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本課題對DQPSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)的FPGA實現(xiàn)進行了比較全面的研究,利用DQPSK調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)了碼速200Kbps的調(diào)制器。調(diào)制載頻3.2MHz、帶寬180KHz、帶外抑制大于45dB,調(diào)制器設(shè)計達到預(yù)定要求。解調(diào)器硬件完成,軟件未全部實現(xiàn),但完成了CIC濾波器、載波跟蹤環(huán)、位定時同步、并串轉(zhuǎn)換等幾個關(guān)鍵模塊的設(shè)計。對解調(diào)器做了實驗測試,驗證了相關(guān)模塊設(shè)計的正確性,解調(diào)器中重要的載波同步功能已能實現(xiàn)。 在本文中,主要介紹了DQPSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)的FPGA實現(xiàn)。著重對差分編解碼、成形濾波器、Costas載波跟蹤環(huán)以及CIC濾波器進行了詳細敘述,對硬件設(shè)計則做了簡要的說明,給出了主要電路圖和實物圖。 在重要設(shè)計環(huán)節(jié)上,文中進行了比較細致的Matlab仿真及System View仿真,并給出了相關(guān)分析與說明。最后,采用VHDL 硬件描述語言對系統(tǒng)進行了設(shè)計與實現(xiàn)。文中對位定時同步以及CIC濾波器的可變速設(shè)計做了創(chuàng)新與改進。
標簽: DQPSK FPGA 調(diào)制解調(diào)器
上傳時間: 2013-05-22
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隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。在當今的工業(yè)控制領(lǐng)域,控制邏輯和功能變得越來越復(fù)雜,簡單的嵌入式系統(tǒng)己經(jīng)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)需求,而帶有高性能處理器以及完整操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的引入將逐漸成為工業(yè)控制自動化發(fā)展的方向。 本文對用于工業(yè)供水設(shè)備測控的工業(yè)供水測控系統(tǒng)展開研究。首先,在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立通用的硬件平臺,對平臺的硬件結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,特別是對于關(guān)鍵的接口電路進行了比較深入的研究,針對供水設(shè)備測控的不同要求,集成了多種接口電路。其次,在實現(xiàn)嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ在ARM上可移植的基礎(chǔ)上,建立了測控系統(tǒng)的軟件平臺,對接口電路驅(qū)動程序進行模塊化設(shè)計。最后,在研制出的測控平臺上,加入了電力參數(shù)與傳感器數(shù)據(jù)監(jiān)測電路以及開關(guān)量輸入/輸出電路,特別是對工頻交流信號有效值的測量進行了較深入的硬件設(shè)計以及軟件算法研究,并對測控系統(tǒng)的無線通訊部分進行了設(shè)計。 在上述工作的基礎(chǔ)上,開發(fā)出嵌入式無線工業(yè)供水測控系統(tǒng)樣機。工業(yè)現(xiàn)場近半年來試運行的結(jié)果表明:該基于ARM的嵌入式無線工業(yè)供水測控系統(tǒng)設(shè)計合理,性能穩(wěn)定可靠,達到了設(shè)計的要求。
標簽: ARM 嵌入式無線 工業(yè) 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-23
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傳感器是測控系統(tǒng)的重要組成部分,但有些傳感器,如增量式或絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器,因無配套的二次儀表,給使用帶來不便。有些傳感器雖然可以買到配套的儀表,但價格昂貴,功能單一且功能無法擴展。為此,本課題以設(shè)計一種通用性強,功能擴展方便的測量儀表為目的,將計算機技術(shù)與嵌入式微處理器技術(shù)用于測量儀表當中,設(shè)計一種基于ARM的嵌入式智能儀表。課題主要研究工作包括: 1.在分析比較各種二次儀表功能的基礎(chǔ)上,提出了基于ARM的嵌入式智能儀表設(shè)計方案。搭建了儀表的硬件平臺。 2.軟件設(shè)計實現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ嵌入式系統(tǒng)在ARM7微控制器上的移植。在此基礎(chǔ)上,對嵌入式系統(tǒng)進行了一定的擴展,編寫了LCD驅(qū)動程序,調(diào)用了串口通信,A/D轉(zhuǎn)換等模塊的API函數(shù),建立了多任務(wù)環(huán)境,使儀表兼具PWM脈寬調(diào)制功能、數(shù)據(jù)采集、顯示和傳輸功能。 3.通過增量式、絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器實驗、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器實驗、輸出模擬信號的角度傳感器實驗和PWM輸出實驗驗證儀表的功能。 RTOS平臺的構(gòu)建,降低了軟件設(shè)計的復(fù)雜度,提高了系統(tǒng)的實時性和靈活性,縮短了開發(fā)周期。經(jīng)過實驗驗證,該儀表能夠準確測定頻率信號、模擬信號及數(shù)字信號。
上傳時間: 2013-04-24
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當代科學(xué)技術(shù)突飛猛進,極大促進了自動識別技術(shù)的發(fā)展——條形碼、光學(xué)字符識別、磁條(卡)、工C卡、語音識別、視覺識別、RFID等,其中,RFID無疑是最為前沿的自動識別技術(shù),是一種非接觸式的識別技術(shù);同時,隨著另外一項技術(shù)——嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,機構(gòu)小巧、性能優(yōu)越、價格便宜、操作簡便的手持式數(shù)據(jù)自動讀寫設(shè)備發(fā)展尤為迅速。具體說來,一款好的手持式RFID讀寫器適用于工作現(xiàn)場,可以供工作人員對現(xiàn)場物品信息進行自動收集,而隨著嵌入式操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,使讀寫器不僅有數(shù)據(jù)采集功能,而且可以對數(shù)據(jù)進行分析以供管理決策。在這其中,操作系統(tǒng)、芯片、總線、接口技術(shù)成為讀寫器的內(nèi)核,嵌入式系統(tǒng)成為技術(shù)的代表。 隨著嵌入式操作系統(tǒng)(如linux、wirice.net)的出現(xiàn),使得軟件開發(fā)人員在嵌入式系統(tǒng)和普通pc機上進行應(yīng)用軟件開發(fā)不會感到太大的差別(借助于交叉開發(fā)環(huán)境,即在pc機上編譯連接,但生成的是目標機代碼)。但是,對于那些應(yīng)用軟件開發(fā)者,往往對某一行業(yè)軟件開發(fā)比較熟悉卻對硬件有些陌生,熟悉硬件原理(嵌入式處理器架構(gòu)、部件工作原理等)恰恰是構(gòu)建一個嵌入式系統(tǒng)所必須的。因此,構(gòu)建一個性能穩(wěn)定、持續(xù)工作時間長、完善數(shù)據(jù)接口、方便讀寫器接口的手持式設(shè)備成為了當今一個比較熱門的技術(shù)領(lǐng)域。本項目就是根據(jù)以上事實,先分析了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,再根據(jù)項目需求、生產(chǎn)成本以及RFID應(yīng)用開發(fā)者的要求,決定采用以ARM920T為內(nèi)核的$3C2410為嵌入式處理器、微軟公司力推的wiIice.net為嵌入式操作系統(tǒng),設(shè)計開發(fā)了供RFID應(yīng)用軟件開發(fā)者使用的手持式RFID讀寫器。針對手持式設(shè)備的特點和實際要求,對讀寫器軟硬件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)進行了規(guī)劃,完成了時鐘電路、nand flash存儲器接口電路、SDRAM電路、串行接口電路、RFID讀寫模塊接口電路、USB接口電路、無線通信模塊接口電路、LCD/觸摸屏接口電路的設(shè)計,并開發(fā)了讀寫器的二次發(fā)API;在wince.net平臺下,利用platform builder工具定制了適于讀寫器的操作系統(tǒng),實現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計,最后對整個系統(tǒng)進行了測試。
上傳時間: 2013-06-21
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本課題是江蘇省“十一五”工業(yè)攻關(guān)項目“總線化智能多參數(shù)高精度檢測及控制儀表開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化(BE2006090)”。本項目要求多環(huán)境參數(shù)測控、多總線接口,選擇具有豐富接口的高速處理器作為本項目的核心。為滿足多參數(shù)測控精度和多網(wǎng)絡(luò)接口通訊可靠性,嵌入式設(shè)計是應(yīng)用系統(tǒng)的理想選擇。本文所研究的多參數(shù)測控裝置是以三星公司生產(chǎn)的32位ARM微處理器S3C2410為核心的嵌入式系統(tǒng),該系統(tǒng)能實時地獲取水環(huán)境參數(shù),為水環(huán)境和多總線接口提供基本的數(shù)據(jù)和控制信息。 本文詳細地介紹了MODBUS和CAN-BUS總線協(xié)議和通訊原理,闡述了水產(chǎn)養(yǎng)殖幾個重要環(huán)境參數(shù)一溶解氧、溫度、PH值的檢測算法原理、以及傳感器調(diào)理電路和溫度、溶解氧的控制策略,進行了測控系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和各個模塊的原理設(shè)計,實現(xiàn)了操作系統(tǒng)的移植,編寫了驅(qū)動程序。在基于QT/E環(huán)境下實現(xiàn)了系統(tǒng)的測控和總線通訊部分上層軟件設(shè)計。提出并實施了系統(tǒng)測試方案,成功地完成了測控系統(tǒng)的硬件、軟件測試、以及通信功能測試和現(xiàn)場在線測試。 本論文的研究開發(fā)工作是在實踐的基礎(chǔ)上完成的,實驗結(jié)果證明該系統(tǒng)充分利用了S3C2410芯片提供的資源,具有高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點,在各個方面的性能比傳統(tǒng)的水環(huán)境參數(shù)測控系統(tǒng)有很大提高,通過測試實現(xiàn)了預(yù)期的各種功能,完全達到預(yù)期要求。
標簽: ARM 網(wǎng)絡(luò) 環(huán)境 參數(shù)
上傳時間: 2013-06-28
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倫茨變頻器8400說明書倫茨變頻器8400說明書
上傳時間: 2013-04-24
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開關(guān)電源變換器ridley的博士論文,很經(jīng)典
標簽: 開關(guān)電源 變換器 小信號建模
上傳時間: 2013-04-24
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