設備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是計算機科學、測試技術(shù)、信號分析與數(shù)據(jù)處理技術(shù)等相結(jié)合的一種設備運行信息分析處理方法。將嵌入式計算機技術(shù)與數(shù)據(jù)采集技術(shù)及數(shù)字信號處理技術(shù)結(jié)合起來,構(gòu)成一種體積小、便于攜帶、易于網(wǎng)絡化、造價相對較低,集信號采集、處理、存儲和顯示為一體的設備具有廣泛的應用前景。 本文通過對傳統(tǒng)工控監(jiān)測技術(shù)方案以及本項目具體功能和指標的分析,提出了ARM+嵌入式Linux架構(gòu)的技術(shù)方案。采用多個嵌入式設備終端作為監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集終端,然后通過GPRS模塊連入Internet,通過Internet上的多臺主機作為監(jiān)控中心,各自運行相應的包括網(wǎng)絡管理功能的應用程序,實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動、可靠的采集、存儲、處理、實時顯示及實時數(shù)據(jù)遠程傳輸,進而實現(xiàn)分布式、網(wǎng)絡化和自動化的設備監(jiān)測系統(tǒng)新模式。 本文首先介紹了嵌入式技術(shù)的國內(nèi)外研發(fā)現(xiàn)狀。給出了嵌入式監(jiān)測系統(tǒng)總體設計方案。根據(jù)系統(tǒng)的功能和要求的技術(shù)指標,在綜合比較現(xiàn)有各種嵌入式操作系統(tǒng)的基礎上,分析了使用嵌入式Linux操作系統(tǒng)構(gòu)造嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點和缺陷,選定了嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為本次設計的操作系統(tǒng)；選擇了samsung公司基于ARM920T內(nèi)核的處理器S3C2410X作為嵌入式處理器；簡單介紹了S3C2410X的工作模式,并設計了系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)方案。 這種基于嵌入式終端的工控監(jiān)測系統(tǒng)主要由控制中心和嵌入式監(jiān)測終端兩大部分組成。本文所主要涉及的就是該系統(tǒng)中的嵌入式監(jiān)測終端部分,主要進行了嵌入式監(jiān)測終端的硬件設計,嵌入式操作系統(tǒng)ARM-Linux的移植,建立交叉編譯環(huán)境,制作根文件系統(tǒng),軟件部分主要是對驅(qū)動程序和終端應用程序的設計與實現(xiàn)進行了研究和介紹。重點介紹并了FPGA設備驅(qū)動程序的實現(xiàn)以及應用程序中的液晶顯示部分與實數(shù)EFT算法以及幾種數(shù)字信號的平均算法的C語言實現(xiàn),最后,對本論文進行了總結(jié),并指出了后續(xù)工作中需要注意的問題。 基于ARM-Linux的工控監(jiān)測系統(tǒng)的研制對于監(jiān)測網(wǎng)絡化是一個有益的嘗試,它的研制成功將會給工廠帶來更大的經(jīng)濟效益。
標簽： ARMLinux 工控 監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-20
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基于刪的μC/OS-Ⅱ移植及其CAN總線應用研究流體機械及工程專業(yè)近年來，嵌入式系統(tǒng)受到科學與工程各個領域研究者的密切關(guān)注，成為研究的一個熱點。隨著嵌入式系統(tǒng)的復雜性不斷增加，嵌入式操作系統(tǒng)成為嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。在嵌入式系統(tǒng)中，μC/OS-Ⅱ憑借其結(jié)構(gòu)清晰、源代碼開放和實時性好等優(yōu)勢，成了監(jiān)控系統(tǒng)等領域的技術(shù)熱點。嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ與模塊化硬件相結(jié)合，共同構(gòu)成一個可以重復利用的軟硬件系統(tǒng)平臺，不但可以提高開發(fā)效率，還可以提高系統(tǒng)的可靠性和實時性，滿足日益復雜的應用需求。 在國內(nèi)監(jiān)控領域中，大多采用了集散式監(jiān)控系統(tǒng)，雖然克服了集中式監(jiān)控系統(tǒng)的缺點，但還存在著效率較低，錯誤處理能力不強等缺點。而且設備的兼容性不好，系統(tǒng)實時性、可靠性也不高。采用CAN現(xiàn)場總線可很好的克服上述一些缺點，具有很強的抗干擾能力。CAN總線把所有掛接在總線上的智能設備聯(lián)接成網(wǎng)絡，構(gòu)成自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的實時監(jiān)控。 基于這些考慮，本文選擇了以IPC2290芯片(內(nèi)部集成了CAN模塊)為微控制器的MagicARM2200教學實驗開發(fā)板作為學習和研究的開發(fā)平臺，把μC/OS-Ⅱ這個實時微內(nèi)核操作系統(tǒng)嵌入到該芯片中。在深入研究CAN通信模塊特點和驅(qū)動的基礎上，把其驅(qū)動移植到μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)中。并在實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ上通過設計—個帶A/D轉(zhuǎn)換的CAN智能模塊來闡述智能模塊軟硬件設計方法，這些工作為搭建基于CAN總線的實際測控系統(tǒng)方案提供了理論基礎。 本文使用的CAN通信方案具有極大的靈活性，能方便和簡潔的運用到各種測控系統(tǒng)中。實驗結(jié)果證明了該方案的有效性和正確性，并且具有實際的應用價值。最后，本文作者在CAN智能模塊的基礎上搭建了基于CAN總線的多相流動實驗臺的測控系統(tǒng)方案。
上傳時間： 2013-07-16
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雷達顯示與控制終端是雷達系統(tǒng)的重要組成部分，它必須能夠?qū)走_進行精確的控制，同時對從雷達獲取的數(shù)據(jù)進行有效的處理，將獲取的目標信息以直觀、有效、準確的方式呈現(xiàn)給雷達控制者。本文開展基于ARM的便攜式戰(zhàn)場偵察雷達終端的研究與設計，采用目前先進的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，設計能夠完成顯示與控制的智能終端，這對提高便攜式戰(zhàn)場偵察雷達的性能具有重要的意義。 便攜式雷達終端的設計主要包括硬件平臺的構(gòu)建、軟件開發(fā)平臺的搭建和終端應用軟件的開發(fā)。硬件平臺的構(gòu)建是整個設計的基礎，硬件平臺采用基于ARM920T的多接口高性能CPU S3C2410X處理器。軟件開發(fā)平臺的構(gòu)建基于宿主機——目標機模式。雷達顯示控制終端應用軟件的開發(fā)包括：根據(jù)顯控終端軟件功能需求，進行軟件模塊劃分；GUI界面程序的設計；電子地圖的顯示處理程序設計；雷達目標信息顯示程序的設計；基于Qt/Embedded的串口通信程序的編寫?？紤]到雷達顯示控制終端軟件的穩(wěn)定性、可靠性和實用性，軟件設計基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)，利用C++語言、Qt等相關(guān)軟件工具包進行軟件開發(fā)。 本文研究了嵌入式Linux與嵌入式GUI技術(shù)，在此基礎上完成了便攜式雷達終端硬件平臺的構(gòu)建和終端系統(tǒng)應用軟件的編寫與調(diào)試等工作，設計實現(xiàn)的便攜式雷達終端符合現(xiàn)代雷達終端的各項要求。
上傳時間： 2013-06-18
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本智能玩具小汽車以AT89C51單片機作為控制核心，其外圍電路包括電機驅(qū)動模塊、電源供電模塊、障礙物檢測模塊、防盜報警模塊、搖控控制模塊、LCD顯示模塊。其中使用使用直流電機驅(qū)動芯片L9110，實現(xiàn)直流電機驅(qū)動功能。使用9V/1000mA的蓄電池通過7805來降壓給系統(tǒng)供電。通過由555集成電路與紅外對管組成的紅外紅外線障礙物檢測傳感器，實現(xiàn)對障礙物的檢測。通過人體熱釋電紅外線傳感器LHI778，紅外信號處理芯片PS202以及模擬狗叫聲集成電路KD5608實現(xiàn)防盜報警功能。采用兩片AT89C2051作為搖控信號發(fā)射和接收處理，處理后的信號傳送給控制中心，以實現(xiàn)搖控控制的功能。利用LCD顯示模塊LM016l實現(xiàn)顯示功能。
標簽： 智能小車
上傳時間： 2013-04-24
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在直流電氣傳動系統(tǒng)中使用的可控直流電源大部分是晶閘管相控整流電源,而晶閘管觸發(fā)脈沖形成單元是晶閘管相控整流系統(tǒng)的重要組成部分.該設計采用現(xiàn)場可編程門陣列控制實現(xiàn)了晶閘管觸發(fā)器的數(shù)字化,與傳統(tǒng)的晶閘管觸發(fā)控制器相比有脈沖對稱度好等許多優(yōu)點,具有廣闊的應用前景.該論文首先系統(tǒng)分析了晶閘管觸發(fā)器的各種性能指標,并對常見的觸發(fā)器進行了分類.通過分析不同類型觸發(fā)器的優(yōu)缺點,最終確定采用三相同步的絕對觸發(fā)方式,這種方式在控制器內(nèi)部資源允許的前提下,在外圍電路很少的情況下就能實現(xiàn)高性能控制,簡化了系統(tǒng)設計.其次,對開發(fā)硬件和軟件以及編程語言進行了介紹.另外,詳細闡述了采用現(xiàn)場可編程門陣列EPFl0K10器件實現(xiàn)具有相序自適應、缺相保護等功能的晶閘管觸發(fā)器的軟硬件設計.最后,使用自主開發(fā)的觸發(fā)器構(gòu)成一套三相全控橋整流設備,并給出了實驗結(jié)果和波形分析.試驗結(jié)果表明,該論文設計的基于FPGA/CPLD的晶閘管智能觸發(fā)控制器能夠滿足一般工業(yè)控制要求,達到了預期的目的.
上傳時間： 2013-04-24
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隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛的應用。在當今的工業(yè)控制領域，控制邏輯和功能變得越來越復雜，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)的基礎上建立通用的硬件平臺，對平臺的硬件結(jié)構(gòu)進行設計，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)嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)μC／OS-Ⅱ在ARM上可移植的基礎上，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計。 在上述工作的基礎上，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)設計合理，性能穩(wěn)定可靠，達到了設計的要求。
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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礦用隔爆饋電開關(guān)是煤礦井下配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設備，用于含有瓦斯或煤塵等爆炸危險環(huán)境的礦井中，控制和保護低壓供電網(wǎng)絡。其性能好壞直接影響著煤礦井下的生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率。 論文將嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)應用到饋電開關(guān)中，通過對礦山供電系統(tǒng)工作原理、真空饋電開關(guān)工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210為處理器、ARM7為內(nèi)核)嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的研究，實現(xiàn)了總體網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的設計和智能饋電開關(guān)控制系統(tǒng)硬件電路的設計；通過對嵌入式實時操作系統(tǒng)的移植、嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)和移植以及基于C/S模式下的套接字編程等的研究和分析，完成了監(jiān)控主機與嵌入式系統(tǒng)的通信軟件和保護控制算法的應用程序的編寫，從而實現(xiàn)了礦井地面監(jiān)控主機與井下嵌入式系統(tǒng)饋電開關(guān)的快速通信，解決了地面監(jiān)控主機對井下饋電回路及電氣開關(guān)的遠程智能監(jiān)控的難題，設計完成了一套集實時保護控制和遠程監(jiān)控功能于-身的智能型饋電開關(guān)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。
標簽： ARM 嵌入式 饋電開關(guān)
上傳時間： 2013-05-21
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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)絡接口通訊可靠性，嵌入式設計是應用系統(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)了預期的各種功能，完全達到預期要求。
標簽： ARM 網(wǎng)絡 環(huán)境 參數(shù)
上傳時間： 2013-06-28
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本文研制了一種基于社區(qū)和家庭，以家庭為核心的“家庭——社區(qū)醫(yī)院——中心醫(yī)院”的三層體系結(jié)構(gòu)的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括家庭端的遠程家庭監(jiān)護智能終端和遠端的醫(yī)院監(jiān)護中心兩部分，其中，家庭端的遠程家庭監(jiān)護智能終端的軟硬件實現(xiàn)是本文的重點和關(guān)鍵。 給出了遠程家庭監(jiān)護智能終端的硬件結(jié)構(gòu)和軟件體系的總體設計方案。遠程家庭監(jiān)護的硬件平臺，以Philips的ARM內(nèi)核的32位嵌入式微處理器LPC2214為控制核心，外圍擴展藍牙模塊、ISP1160 USB主機模塊、10M以太網(wǎng)通信模塊、CF卡存儲模塊和液晶顯示模塊等模塊實現(xiàn)。對各硬件模塊的設計實現(xiàn)做了詳盡的論述。在硬件平臺的基礎上，移植嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，按照操作系統(tǒng)、中間件程序和應用程序的分層軟件體系結(jié)構(gòu)，設計實現(xiàn)了遠程家庭監(jiān)護智能終端的軟件，使得軟件更易維護和升級。 對家庭監(jiān)護終端的軟件實現(xiàn)進行了詳細的論述。設計實現(xiàn)了各硬件模塊的驅(qū)動程序、通信協(xié)議和應用程序。整個應用程序按功能劃分為9個任務，由操作系統(tǒng)內(nèi)核進行調(diào)度，提高了系統(tǒng)的可靠性和實時性。應用程序?qū)崿F(xiàn)了友好的人機界面和生理信號的自動分析功能。重點研究了ECG信號自動分析診斷算法，應用自適應模板法，實現(xiàn)了疾病自動分析診斷功能，能夠?qū)崿F(xiàn)10種常見心律異常的自動分析診斷。 遠程家庭監(jiān)護智能終端系統(tǒng)可實現(xiàn)對病人心電、血壓、血糖、體溫、呼吸率和血氧飽和度等參數(shù)的實時遠程監(jiān)護，可根據(jù)病人的情況定制要監(jiān)護的參數(shù)，具有良好的可擴展性和靈活性。遠程家庭監(jiān)護終端，通過藍牙模塊以無線方式采集病人的心電和體溫參數(shù)，通過USB主機下行口連接其他生理參數(shù)模塊采集血壓等參數(shù)。所采集的參數(shù)經(jīng)終端分析處理后，可在液晶上顯示生理參數(shù)值及結(jié)果，并可通過局域網(wǎng)傳送到監(jiān)護中心服務器，供社區(qū)醫(yī)院監(jiān)護醫(yī)生分析診斷。在病人出現(xiàn)生理異常時，家庭監(jiān)護智能終端能夠給出初步診斷結(jié)果并發(fā)出報警。監(jiān)護服務器收到報警后提醒監(jiān)護醫(yī)生給出診斷結(jié)果，并將診斷結(jié)果反饋到家庭監(jiān)護終端顯示，使病人能夠得到及時救治。
上傳時間： 2013-06-06
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隨著國民經(jīng)濟和電力工業(yè)的飛速發(fā)展，使得對電力系統(tǒng)自動化和信息化水平的要求也越來越高。變電站系統(tǒng)作為電網(wǎng)的重要基本環(huán)節(jié)，其自動化水平的高低直接影響著電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平，于是變電站綜合自動化系統(tǒng)得到了迅猛的發(fā)展和推廣應用，成為衡量電力企業(yè)自動化水平的重要依據(jù)。而安全可靠的網(wǎng)絡通信技術(shù)又是實現(xiàn)變電站綜合自動化系統(tǒng)的根本保證。 變電站是輸配電系統(tǒng)中的樞紐環(huán)節(jié)，它是電力系統(tǒng)的重要部分。而作為變電站綜合自動化系統(tǒng)中的現(xiàn)地測控單元是其非常重要的組成部分，它的性能的優(yōu)劣直接影響著變電站綜合自動化系統(tǒng)整體的高效、安全的運行。 隨著電壓等級和電網(wǎng)復雜程度的提高，供電半徑和輸配電容量的加大，采用傳統(tǒng)的變電站一次和二次設備已越來越難以同時滿足：“降低變電站造價，提高變電站的安全和經(jīng)濟運行水平”這兩方面的要求。為此，很有必要研制和開發(fā)以計算機技術(shù)為基礎的各種電壓等級的變電站綜合自動化系統(tǒng)，以取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次設備。 本論文以變電站綜合自動化系統(tǒng)現(xiàn)階段的技術(shù)為參考，提出并研究了一種基于ARM內(nèi)核的高性能的嵌入式微處理器和嵌入式實時操作系統(tǒng)的變電站綜合自動化現(xiàn)地測控單元。文中從當前各種模式的變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合計算機技術(shù)發(fā)展的趨勢，詳細介紹了該現(xiàn)地測控單元的原理與構(gòu)成及其特點；著重分析了以Samsung公司32位嵌入式微處理器S3C4510B為核心的嵌入式網(wǎng)絡系統(tǒng)的軟件硬件設計原理，給出了硬件原理圖；對于該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)：操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ的移植、系統(tǒng)軟件的設計等問題本文作了系統(tǒng)、細致的論述，并給出了相關(guān)的設計程序。 新型嵌入式智能變電站綜合自動化現(xiàn)地測控單元提供了更快的通信速度以及更強的處理能力，它的應用必定會提高變電站綜合自動化系統(tǒng)的通信能力，而且使變電站綜合自動化系統(tǒng)的可靠性更高，經(jīng)濟性方面也具有更強的優(yōu)勢。
上傳時間： 2013-06-21
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