<li id="0au8i"></li> 半導體技術的迅猛發(fā)展使得微控制器集成度越來越高，計算速度越來越快，價格和功耗越來越低。近年來異軍突起的一些32位ARM微控制器工作主頻高達幾百兆，很好的解決了困擾工程師們的實時性問題。 隨著計算機、通訊和控制技術的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)正在朝著網絡化、分布化的方向發(fā)展。現(xiàn)場總線既是一個開放通信網絡，又是一種全分布控制系統(tǒng)。現(xiàn)已廣泛應用于多個工業(yè)領域。CAN總線即是現(xiàn)場總線的一種，它主要應用于各種設備檢測及控制，被公認為最有前途的現(xiàn)場總線之一。 本文基于ARM微控制器AT91RM9200，開發(fā)了一套帶有CAN總線接口的海洋氣象要素觀測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以掛接多個CAN總線傳感器節(jié)點，同時還具有以太網、USB、RS232、RS422、RS485等多種通信端口，并且可靠性高、抗干擾能力強。CAN總線傳感器節(jié)點，由傳感器、微處理器芯片(內嵌CAN控制器)和CAN收發(fā)模塊組成，可以獨立完成某一項或多項氣象要素的數(shù)據采集，同時還能實現(xiàn)與CAN總線的數(shù)據交換。 論文首先介紹了海洋氣象要素觀測系統(tǒng)的總體設計，接著介紹了傳感器節(jié)點的CAN總線實現(xiàn)方案，然后詳細闡述了以AT91RM9200為核心的開發(fā)平臺的硬件組成及實現(xiàn)，并以此硬件平臺為基礎，詳細的論述了嵌入式Linux開發(fā)流程以及移植到具體硬件平臺需要完成的工作，如U－BOOT的移植、Linux內核的編譯與裁剪、文件系統(tǒng)的制作、驅動程序的編寫、以及應用程序的開發(fā)。
上傳時間： 2013-05-20
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水泵效率是反映水泵經濟性能和綜合性技術指標的參數(shù)。隨著我國節(jié)能減排工作的深入開展，用泵企業(yè)要求準確、經常性地測試水泵的效率值，掌握設備的能源利用率和設備自身狀況，評估設備運行經濟狀況的合理程度。目前，國內水泵效率檢測儀器的測量精度低、實時性和可靠性較差，現(xiàn)場可操作性差，人機界面不夠友好。 本課題是利用ARM嵌入式系統(tǒng)來實現(xiàn)水泵效率檢測儀器的研制，旨在開發(fā)一種操作簡單、便于攜帶又能滿足指導經濟運行精度要求的泵效測量裝置，將計算機技術、傳感器技術、數(shù)據采集處理技術、嵌入式系統(tǒng)技術相結合，實現(xiàn)水泵效率檢測的同時，也實現(xiàn)了水泵各項主要參數(shù)的測試、數(shù)據保存、傳輸及曲線擬合等功能。研究了數(shù)據采集與處理、曲線擬合、數(shù)據庫開發(fā)、通信等實現(xiàn)中的重點、難點問題，并采取了有效的硬件和軟件抗干擾措施，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 本文以模塊化和結構化的思想搭建了基于ARM9的硬件平臺，設計了專用模擬電路，研究了嵌入式操作系統(tǒng)WinCE4.2的移植，利用Platform Builder進行了操作系統(tǒng)內核的定制和編譯，分析了WinCE4.2 Bootloader的工作原理和架構，根據系統(tǒng)的功能需要和硬件資源分配、設計了設備的Bootloader。 應用層開發(fā)使用embedded Visual C++4.0開發(fā)工具，集成IDE環(huán)境，快速的開發(fā)Windows CE應用程序。主要內容包括：開發(fā)友好的人機界面、實現(xiàn)儀器的基本功能、顯示水泵機組的性能參數(shù)、繪制水泵性能曲線并顯示和構建水泵性能數(shù)據庫、實現(xiàn)通信。 在樣機試制完成后，對多臺水泵進行了試驗，試驗結果證明本檢測儀器具有穩(wěn)定可靠、測試精度和自動化程度高、管理維護方便的特點，具有較好的技術經濟性能。
標簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 儀的研制 水泵
上傳時間： 2013-06-02
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隨著信息技術的迅速發(fā)展，計算機產業(yè)的發(fā)展已經到了所謂的后PC時代。在傳統(tǒng)的視頻采集中，系統(tǒng)一般由CCD攝像頭，采集卡組成，功能齊全，但價格高，體積大。嵌入式系統(tǒng)在各行業(yè)的應用，特別是工業(yè)現(xiàn)場、信息家電、機頂盒等方面的廣泛使用，使嵌入式系統(tǒng)的研究開發(fā)成為計算機領域的一個熱點。嵌入式圖像采集則彌補了上述的缺點，并且可以復雜環(huán)境下的圖像采集嵌入式Linux操作系統(tǒng)是從Linux衍生出來的一種操作系統(tǒng)，它支持眾多嵌入式處理器，并具有Unix的很多優(yōu)點，而成為當前主流的嵌入式操作系統(tǒng)。本文選擇三星系列的嵌入式處理器S3C2440，高速清晰攝像頭和一塊觸摸LCD組成，軟件則用嵌入式Linux為操作系統(tǒng)，在嵌入式開發(fā)板上先進行Linux的移植后完成，其次對攝像頭在ARM下的驅動進行修改和更新使其適應所采用的ARM開發(fā)板，再者完成驅動的加載和交叉編譯應用程序來完成對圖像的采集，最后從濾波算法和優(yōu)化所采集的圖片，使圖片完成各種場合實驗的要求。本系統(tǒng)體積小，占用內存低，模塊化的系統(tǒng)通過協(xié)調的工作，形成了一套完整的圖像采集系統(tǒng)，本文所用的ARM9系列的開發(fā)板完全是從底層開發(fā)開始，成本低，加上Linux并不是商業(yè)的軟件，以至有很好的擴展空間和廣泛的前景。
上傳時間： 2013-06-29
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目前，織機向著高速化、智能化方向發(fā)展，無梭織機也越來越占主導地位，開發(fā)中高檔織機控制系統(tǒng)是當前紡織機械領域的重要課題。織機的電子送經和卷取控制系統(tǒng)是中高檔織機控制的關鍵技術之一，同時它也是無梭織機優(yōu)越于有梭織機的重要特征之一，因此研究送經和卷取控制系統(tǒng)具有重要意義。 本文研究的內容是織機的送經和卷取控制系統(tǒng)，主要目的是保證織機在織造過程中紗線張力的動態(tài)穩(wěn)定。主要工作如下： （1）在分析送經卷取系統(tǒng)原理和功能的基礎上，提出了一種用較低成本完成所需控制功能的解決方案——以ARM嵌入式處理器S3C44B0為中心構建硬件平臺，以嵌入式操作系統(tǒng)uClinux為基礎構建軟件平臺。 （2）利用嵌入式處理器S3C44B0豐富的硬件資源，對電子送經卷取控制系統(tǒng)進行硬件設計：包括以S3C44B0為核心的最小系統(tǒng)電路的設計、與上位機通訊接口電路的設計、經紗張力檢測與采樣電路的設計、伺服電機驅動接口電路的設計和編碼器接口電路的設計等． （3）利用嵌入式操作系統(tǒng)uClinux高實時、多任務等優(yōu)點，對電子送經卷取控制系統(tǒng)進行軟件設計： ●在分析uClinux系統(tǒng)的特點和功能的基礎上，完成了在硬件電路板上的移植； ●在分析系統(tǒng)引導程序功能的基礎上，完成了Boot Loader的設計； ●完成了系統(tǒng)設備驅動程序的設計：包括串口驅動程序設計、A/D驅動程序的設計和IIC驅動程序的設計等； ●在對織機工藝了解的基礎上，以模塊化的思想完成了系統(tǒng)應用程序的設計：包括張力傳感器數(shù)據采集模塊、控制算法模塊和通訊模塊等； （4）詳細介紹了整個控制系統(tǒng)的調試過程。 本文設計的系統(tǒng)能使控制的經紗張力恒定，反應快速，控制精度高，很好地解決了開車痕等問題，能滿足中高檔織機的要求，具有實際應用價值。
標簽： ARM 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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鉑電阻測溫儀的設計與實現(xiàn):介紹了鉑電阻測溫儀的硬件及軟件設計,并針對不平衡電橋中以及鉑電阻的阻值和溫度之間的非線性特性給溫度測量帶來一定的誤差這一缺點,給出一種查表線性化的方法,實現(xiàn)了電路參數(shù)的自適應
上傳時間： 2013-06-15
上傳用戶：yuanhong95
開關磁阻電機是電機技術與現(xiàn)代電力電子技術、微機控制技術相結合的產物，既具有結構簡單堅固、成本低、容錯能力強，耐高溫等優(yōu)點，又在高度發(fā)展的電力電子和微機控制技術的支持下獲得了良好的可控性能，目前己經在多個工業(yè)部門得到應用。因此，開關磁阻電機在驅動調速領域有著良好的發(fā)展前景。本論文在對前人成果的廣泛了解和研究基礎上，以philip公司生產的LPC2101為主控芯片，充分利用其高速運算能力和面向電機控制的高效控制能力，設計并制作了SRM控制器與系統(tǒng)軟件。本文以開關磁阻電機的調速控制策略及其控制實現(xiàn)方法為主要研究內容，對開關磁阻電機的數(shù)學模型、功率變換器技術、控制策略、控制方案的實現(xiàn)進行了全面深入的研究。 全文的研究工作分為五個部分，第一部分介紹了開關磁阻電機調速系統(tǒng)的構成及基本工作原理，綜述了開關磁阻電機的國內外發(fā)展現(xiàn)狀、特點及研究動向，總結了開關磁阻電機系統(tǒng)存在的技術問題，提出了本文的研究目的和主要研究內容。 第二部分引用并討論了SR電動機的基本數(shù)學模型和準線性數(shù)學模型，然后基于此重點分析了與電動機運行特性密切相關的相電流波形與轉子角位移的函數(shù)關系，最后根據課題所關心的控制系統(tǒng)設計，在理論分析的基礎上提出了SR電動機控制方案并進行了原理性分析，對SR電動機各個運行階段的特點進行分析并初步提出控制方案。 第三部分對SR電動機調速系統(tǒng)的硬件設計進行了詳細說明，主要包括以LPC2101為核心的控制系統(tǒng)的研究與設計，根據SR電機的控制特點，盡可能地開發(fā)了LPC2101的硬件資源和軟件資源，使控制系統(tǒng)具有很高的控制精度和靈活性，然后對功率變換器進行了設計和制作，分析了各種主電路形式的優(yōu)缺點，采用了新型IGBT功率管作為主開關元器件，使功率變換器結構得到簡化，設計了IGBT的功率驅動電路，并專門設計了電壓鉗位電路和諸如過壓、過流保護等保護單元，保證了整個系統(tǒng)安全可靠地運行，然后分析了SR電動機控制系統(tǒng)位置傳感器檢測電路設計、電流及電壓斬波電路設計、電流檢測及保護電路設計等。 第四部分主要介紹了系統(tǒng)的總體控制思想，分析了各個運行階段的控制策略，對控制策略的軟件實現(xiàn)進行了設計，并給出了軟件實現(xiàn)的具體流程圖，直觀地體現(xiàn)了軟件編程思想。最后，對系統(tǒng)進行了實驗研究及分析。目前，該控制系統(tǒng)已調試完畢，基本實現(xiàn)預期功能。 本文對以ARM為控制核心的開關磁阻電動機控制系統(tǒng)進行了研究，得出了基于有位置傳感器檢測的控制方案。針對SR電機的控制特點，充分利用了ARM的硬件資源，采用PID數(shù)字調節(jié)，發(fā)出相通斷信號和PWM信號，并和電流、電壓等保護信號相結合，實現(xiàn)對主功率元件的通斷控制。并且設計了相應的外圍硬件檢測、保護、控制及人機接口電路，使控制系統(tǒng)結構緊湊，可靠性高；系統(tǒng)的控制軟件設計，采用模塊化的程序設計方法，增強了系統(tǒng)的可讀性及可維護性，實現(xiàn)了一種電壓斬波和電流斬波控制相結合的控制方式;結合系統(tǒng)的硬件設計，開發(fā)了相應的軟件模塊，使系統(tǒng)具有完善的保護和控制性能。 本系統(tǒng)經過試驗，調速范圍可達100～2000轉/分，效率較高，性能優(yōu)良，驗證了控制思想和控制方法的正確性。
標簽： ARM 開關磁阻 電機驅動 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：獨孤求源
隨著社會的發(fā)展，網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經成為日常生產生活中的重要輔助設備，應用十分廣泛。當前視頻監(jiān)控系統(tǒng)正逐步由模擬化走向數(shù)字化，隨著視頻壓縮技術和網絡技術的發(fā)展，開發(fā)新一代的基于計算機網絡和多媒體MPEG-4壓縮算法的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為整個行業(yè)技術發(fā)展的主要方向之一。人們有時會采用DSP與MPEG-4算法結合的方案來實現(xiàn)，也有的部門采用了片上系統(tǒng)(SOC)，但這些不但編程極度復雜，而且成本也過高。本文提出并研究設計了一種基于ARM微處理器S3C2410、MPEG-4專用壓縮芯片MPG440、以嵌入式Linux為操作系統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案，不僅開發(fā)便捷、成本低廉，而且實時性較好，適應范圍廣。 首先，采用軟硬件協(xié)同設計的思想提出了系統(tǒng)的總體設計方案，系統(tǒng)的整體架構分為攝像頭、云臺控制器、網絡視頻服務器以及客戶端PC機等四大部分。 第二，以三星公司的S3C2410芯片和DAVICOM公司的DM9000以太網接口芯片為硬件核心，對整個系統(tǒng)進行了模塊化的硬件電路的設計。根據S3C2410的特點及系統(tǒng)整體需求，完成了電源復位模塊、晶振模塊、存儲器接口模塊、視頻數(shù)據處理模塊、以太網接口模塊、云臺控制模塊等的硬件選型與電路連接。其中，在云臺控制模塊等的電路設計中充分體現(xiàn)了優(yōu)化設計的技巧，并重點對網絡接口部分和視頻數(shù)據處理部分進行了詳細的硬件設計與說明。闡述了整個系統(tǒng)的工作流程。 第三，從應用需求出發(fā)，選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為本系統(tǒng)的軟件平臺，搭建了交叉式的開發(fā)環(huán)境，對bootloader進行了選擇，并給出了加載步驟。完成了對嵌入式Linux內核的選擇及移植。 第四，采用基于任務的設計方法對服務器端的軟件進行了總體設計，主要包括共用程序庫、config配置文件、日志文件以及多個任務等。并對運行于客戶端的軟件設計進行了簡要說明。 第五，由于數(shù)字視頻傳輸?shù)膶崟r性能和通過網絡傳輸以后客戶端接收的視頻圖像質量在本系統(tǒng)中至關重要，所以本文對傳輸信道和網絡協(xié)議進行了優(yōu)化選擇，并詳細闡述了IP組播技術、流媒體傳輸協(xié)議等在圖像傳輸過程中的具體應用。
上傳時間： 2013-04-24
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該文進行的設計作為數(shù)控系統(tǒng)大課題中的一個子課題,主要研究利用PCI總線來實現(xiàn)對外圍IO的操作,硬件上包括設計一塊PCI接口卡并測試通過,軟件上實現(xiàn)了PCI接口卡在Linux下的驅動和用軟PLC來實現(xiàn)對外圍IO的操作.該文在比較幾種微機總線的基礎上,為了實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)高速、高精度、低功耗的要求,采用PCI總線進行設計.隨著可編程邏輯器件的發(fā)展,為在一片PLD芯片內實現(xiàn)復雜的邏輯控制提供了條件.該文在綜合比較開發(fā)PCI卡的幾種方法的基礎上,選擇了使用FPGA來實現(xiàn)PCI接口卡設計.用VHDL語言對FPGA編程,采用模塊化的設計方法進行設計,用狀態(tài)機來控制PCI邏輯的時序.設計首先在EDA軟件上仿真通過后,制作成PCI板卡并在現(xiàn)場調試通過.為方便所設計的PCI卡在數(shù)控系統(tǒng)及其它系統(tǒng)中應用,該文設計了PCI卡在Linux下的設備驅動程序,主要包括設備的注冊與注銷、與Linux內核的接口、相關的入口函數(shù)、驅動程序的編碼、編譯、加載與卸載等,并編寫了相應的測試代碼,在Linux環(huán)境下調試通過.為了解決數(shù)控系統(tǒng)中PLC的應用問題,該文還設計了PCI卡在軟PLC中的應用.采用的軟PLC軟件是Linux下的MatPLC軟件.在詳細討論MatPLC工作原理的基礎上,設計了一個輸入模塊、一個輸出模塊和一個MatPLC配置文件.輸入模塊通過驅動程序從PCI卡中讀取數(shù)據,傳送到MatPLC內核的全局變量中,輸出模塊從內核全局變量讀取數(shù)據并進行邏輯運算,再輸出到PCI卡.將他們編譯通過,并進行測試,最終實現(xiàn)軟PLC對外圍IO端口的讀寫.該論文受到廣東省科技攻關項目[2002A1040402]、廣東省科技攻關項目[2003C101002]、廣州市重大科技攻關計劃[2002Z1-D0051]的資助.
上傳時間： 2013-07-18
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數(shù)字濾波作為數(shù)字信號處理技術的重要組成部分，廣泛應用于諸如信號分離、恢復、整形等多種場合中，本文討論的FIR濾波器因其具有嚴格的線性相位特性而得到廣泛的應用。在工程實踐中，往往要求信號處理具有實時性和靈活性,但目前常用的一些軟件或硬件實現(xiàn)方法則難以同時達到兩方面的要求。 可編程邏輯器件是一種用戶根據需要而自行構造邏輯功能的數(shù)字集成電路。本課題研究FIR的FPGA解決方案體現(xiàn)電子系統(tǒng)的微型化和單片化，主要完成的工作如下: (1)以FIR濾波器的基本理論為依據，研究適應工程實際的數(shù)字濾波器的設計方法： (2)對分布式算法進行了較為深入的研究。在闡述算法原理的基礎上，分析了利用FPGA特有的查找表結構完成這一運算的方法，從而解決了常系數(shù)乘法運算硬件實現(xiàn)的問題； (3)以—FIR低通濾波器為例說明FIR數(shù)字濾波器的具體實現(xiàn)方法，采用層次化、模塊化、參數(shù)化的設計思想，完成對整個FIR濾波器的功能模塊的劃分，以及各個功能模塊的具體設計； (4)設計參數(shù)可調的FIR低通濾波器的硬件電路：以EPFlK50TCl44-l為核心，包括A/D轉換電路、D/A轉換電路以及在系統(tǒng)配置電路等。以話音作為輸入信號，進行了實際濾波效果的測試。 實驗系統(tǒng)的測試結果表明，和傳統(tǒng)的數(shù)字濾波器相比較具有更好的實時性、準確性、靈活性和實用性。
標簽： FPGA 沖激響應 數(shù)字濾波器
上傳時間： 2013-07-19
上傳用戶：sjyy1001
隨著現(xiàn)代雷達技術的不斷發(fā)展,電子偵察設備面臨電磁環(huán)境日益復雜多變,發(fā)展寬帶化、數(shù)字化、多功能、軟件化的電子偵察設備已是一項重要的任務.然而,目前的寬帶A/D與后續(xù)DSP之間的工作速率總有一到兩個數(shù)量級的差別,二者之間的瓶頸成為電子偵察系統(tǒng)數(shù)字化的最大障礙.通信領域軟件無線電的成功應用為電子偵察系統(tǒng)的發(fā)展提供了一種理想模式.另一方面,微電子技術的快速發(fā)展,以及FPGA的廣泛應用,在很大程度上影響了數(shù)字電路的設計與開發(fā).這也為解決高速A/D與DSP處理能力之間的矛盾提供了一種有效的解決方法.為了解決寬帶A/D與后續(xù)DSP之間的瓶頸問題,本文給出了一種基于多相濾波的寬帶數(shù)字下變頻結構,并從軟件無線電原理出發(fā),從理論推導和計算機仿真兩方面對該結構進行了驗證,并進一步給出該結構改進方案以及改進的多相濾波數(shù)字下變頻結構的硬件實現(xiàn)方法.本文將多相濾波下變頻的并行結構應用到數(shù)字下變頻電路中,并在后繼的混頻模塊中也采用并行混頻的方式來實現(xiàn),不僅在一定程度上解決了二者之間的瓶頸問題,同時也大大提高了實時處理速度.經過多相濾波下變頻處理后的數(shù)據,在速率和數(shù)據量上都有大幅減少,達到了現(xiàn)有通用DSP器件處理能力的要求.另外,本人還用FPGA設計了實驗電路,利用微機串口,與實驗目標板進行控制和數(shù)據交換.利用FPGA的在線編程特性,可以方便靈活的對各種實現(xiàn)方法加以驗證和比較.
上傳時間： 2013-04-24
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