隨著汽車(chē)技術(shù)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的的人擁有了自己的汽車(chē),基于汽車(chē)安全的汽車(chē)輔助系統(tǒng)也日益受到了人們的重視。汽車(chē)輔助安全系統(tǒng)可以對(duì)汽車(chē)駕駛過(guò)程中出現(xiàn)的緊急情況進(jìn)行報(bào)警和控制。可以預(yù)見(jiàn),基于汽車(chē)安全的輔助駕駛系統(tǒng)有著良好的發(fā)展前景和廣闊的應(yīng)用空間。 本文通過(guò)將圖像檢測(cè)技術(shù)和激光測(cè)距技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用ARM+DSP的雙核架構(gòu),設(shè)計(jì)出一款高性能的汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)行車(chē)路況進(jìn)行監(jiān)控,并通過(guò)激光測(cè)距技術(shù)對(duì)前方車(chē)距進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)自車(chē)與前方的車(chē)距小于系統(tǒng)計(jì)算出來(lái)的安全車(chē)距,并有可能發(fā)生碰撞時(shí),系統(tǒng)將予以報(bào)警,提醒駕駛員注意減速或制動(dòng),從而達(dá)到有效預(yù)防追尾碰撞事故發(fā)生的目的。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面: 1)完成系統(tǒng)的整體硬件設(shè)計(jì)工作。針對(duì)汽車(chē)安全系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性的要求,系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用S3C2410作為系統(tǒng)的主控制器、TMS320DM6437作為系統(tǒng)的協(xié)處理器。雙核架構(gòu)的應(yīng)用將大幅度提升系統(tǒng)在圖像檢測(cè)方面的運(yùn)算能力。 2)為提高系統(tǒng)與各子模塊的通信效率,系統(tǒng)采用CAN總線(xiàn)作為主控制器與其他子模塊的主要通信總線(xiàn)。并開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軟件。 3)系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng),應(yīng)用Linux強(qiáng)大的事務(wù)管理能力,來(lái)提高系統(tǒng)的處理能力和響應(yīng)速度。 4)通過(guò)對(duì)汽車(chē)碰撞過(guò)程的分析,研究開(kāi)發(fā)出一套汽車(chē)防撞決策算法,對(duì)駕駛員預(yù)警和對(duì)車(chē)輛進(jìn)行輔助制動(dòng),保障駕駛?cè)藛T的安全。 最后,論文在總結(jié)全文工作的基礎(chǔ)上,指出了系統(tǒng)的不足之處和進(jìn)一步研究的工作方向。 總之,在汽車(chē)安全技術(shù)在國(guó)內(nèi)剛剛起步的今天,對(duì)該系統(tǒng)的研究對(duì)于中國(guó)自主的汽車(chē)主動(dòng)安全系統(tǒng)無(wú)論是在理論研究還是實(shí)際應(yīng)用上都具有一定的價(jià)值。
標(biāo)簽: ARM 汽車(chē)防撞系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-08
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近年來(lái),嵌入式技術(shù)發(fā)展迅速,已經(jīng)滲透到工業(yè)控制、智能設(shè)備以及電子消費(fèi)品等人們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)領(lǐng)域,而Internet技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展,為人們所廣為接受,于是嵌入式技術(shù)和Internet技術(shù)相結(jié)合形成的嵌入式Internet技術(shù)適時(shí)地出現(xiàn)了,并且成為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、信息共享的關(guān)鍵技術(shù)。 本文首先闡述了課題研究的背景、目的和意義,以及嵌入式TCP/IP協(xié)議棧研究的現(xiàn)狀,然后分析了嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的工作原理并描述了把它移植到LPC2210上的過(guò)程,為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)提供了操作系統(tǒng)支持。接著,針對(duì)嵌入式協(xié)議棧的特殊需求,詳細(xì)分析并采用了零拷貝技術(shù)、跨層技術(shù)等對(duì)LwIP協(xié)議棧進(jìn)行了有效的裁剪和優(yōu)化,結(jié)合μ C/PS-Ⅱ設(shè)計(jì)了一種緊湊的協(xié)議棧工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。并且結(jié)合μ C/OS-Ⅱ設(shè)計(jì)了協(xié)議棧的工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。在驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)LwIP中的IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、UDP協(xié)議和TCP協(xié)議等幾個(gè)協(xié)議棧的裁剪和優(yōu)化。并分析了它們的安全漏洞及基于這些漏洞的攻擊方式,在這個(gè)基礎(chǔ)上提出了如攻擊檢測(cè)算法等填補(bǔ)漏洞和抵抗攻擊的一些技術(shù)和措施。最后在目標(biāo)板上成功移植了優(yōu)化后的LwIP。 本文同時(shí)還設(shè)計(jì)了一種能夠提供足夠多軟定時(shí)器資源的算法。在不需要操作系統(tǒng)支持的情況下,軟定時(shí)器可以給多任務(wù)的系統(tǒng)提供足夠的定時(shí)服務(wù),而且不影響中斷處理時(shí)間。并且具有自動(dòng)回調(diào)功能,啟動(dòng)一次以后就可自動(dòng)調(diào)用定時(shí)器。此軟定時(shí)器使用方便且易移植,大大方便了本課題多次使用定時(shí)器的需要。課題結(jié)合具體項(xiàng)目“蓄電池狀態(tài)記錄儀的設(shè)計(jì)”,分析了它的各個(gè)功能模塊,設(shè)計(jì)了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。對(duì)各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了代碼編寫(xiě)和測(cè)試,借助于TFTP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了基于協(xié)議的嵌入式目標(biāo)板和PC機(jī)間的網(wǎng)絡(luò)通信。 本課題經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,已實(shí)現(xiàn)了最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)。構(gòu)建出了實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)和一個(gè)多任務(wù)多協(xié)議的基本實(shí)時(shí)系統(tǒng)框架。以后的開(kāi)發(fā)者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)和嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的情況下就可以方便的創(chuàng)建一個(gè)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),并能在平臺(tái)上開(kāi)發(fā)其它的應(yīng)用任務(wù),為以后的研究提供了參考并奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: TCPIP ARM 輕量級(jí) 協(xié)議棧
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著煤礦高產(chǎn)高效技術(shù)的推廣和應(yīng)用,井下長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大功率下運(yùn)帶式輸送機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越普遍。其中,解決好傾角較大(大于6°)的下運(yùn)帶式輸送機(jī)的運(yùn)行制動(dòng)和安全制動(dòng)問(wèn)題對(duì)保障全礦安全、高效生產(chǎn)具有重要意義。 本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上,針對(duì)煤礦生產(chǎn)的特殊性,提出了基于ARM的嵌入式計(jì)算機(jī)控制液壓調(diào)速軟制動(dòng)系統(tǒng)方案,所用元件可靠性和防爆性好,系統(tǒng)簡(jiǎn)單,動(dòng)態(tài)制動(dòng)性能好;結(jié)合成熟的工業(yè)PID控制經(jīng)驗(yàn)和智能控制理論,并依據(jù)制動(dòng)控制方案,設(shè)計(jì)了一種模糊自適應(yīng)PID控制器用于控制電液比例調(diào)速閥的開(kāi)口大小,其PID參數(shù)Kp、Ki和Kd可根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行在線(xiàn)調(diào)整,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、魯棒性強(qiáng),在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生改變時(shí)也可獲得較好的控制效果;在基于S3C44BOX的最小ARM系統(tǒng)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)控制信號(hào)的輸入、輸出方式及其電路;分析了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-ⅡBootLoader的設(shè)計(jì)及其在S3C44BOX上的移植過(guò)程;制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用軟件采用多任務(wù)機(jī)制,狀態(tài)檢測(cè)與控制任務(wù)并行運(yùn)行,數(shù)據(jù)采集采用定時(shí)中斷的方式;系統(tǒng)可擴(kuò)展性、可移植性好,控制算法容易實(shí)現(xiàn)多樣性且開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。 該液壓調(diào)速軟制動(dòng)系統(tǒng)可用于大型下運(yùn)帶式輸送機(jī)的正常工作制動(dòng)、緊急停車(chē)和斷電防止飛車(chē)事故發(fā)生的安全制動(dòng),對(duì)輸送機(jī)的輔助啟動(dòng)也起重要作用。制動(dòng)力矩依據(jù)輸送機(jī)載荷大小和輸送機(jī)制動(dòng)減速時(shí)速度的變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整,制動(dòng)曲線(xiàn)可調(diào),輸送機(jī)減速時(shí)不產(chǎn)生較大沖擊、安全平穩(wěn),并按照規(guī)定的減速度大小減速停車(chē)。
標(biāo)簽: ARM 帶式輸送機(jī) 制動(dòng)系統(tǒng) 軟
上傳時(shí)間: 2013-07-09
上傳用戶(hù):幾何公差
近年來(lái),隨著電子技術(shù)的發(fā)展,消費(fèi)電子產(chǎn)品(Consumer Electronics)已與計(jì)算機(jī)(Computer)、通信(Communication)兩項(xiàng)產(chǎn)品的技術(shù)結(jié)合在一起,成為目前所統(tǒng)稱(chēng)的3C產(chǎn)品,并使家用電子電器產(chǎn)品步向智能家居的方向。但是目前大多數(shù)智能家居系統(tǒng)其控制器一般由8位或16位的單片機(jī)控制,其控制功能比較簡(jiǎn)單,很難實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無(wú)線(xiàn)傳輸,對(duì)于未來(lái)的智能家居系統(tǒng)的擴(kuò)展性也比較有限。本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)智能家居系統(tǒng)的局限性,提出一種基于嵌入式處理器ARM平臺(tái)以及以太網(wǎng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的智能家居系統(tǒng),它不僅能對(duì)小區(qū)內(nèi)住宅的安全狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,還能實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程控制、“三表”(即水表、電表、燃?xì)獗?的遠(yuǎn)程抄送。同時(shí)該系統(tǒng)還提供了規(guī)范的串行通信接口,對(duì)于未來(lái)的系統(tǒng)的擴(kuò)展提供了廣闊的空間。 本文首先詳細(xì)的介紹了ARM處理器及嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的發(fā)展概況,接著討論了GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的工作原理,最后給出了智能家居控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。該智能家居系統(tǒng)的硬件主要包括ARM主控模塊的選型、報(bào)警I/O電路設(shè)計(jì)、以太網(wǎng)接口電路設(shè)計(jì)、圖像處理模塊電路和“三表”的串行口電路組成。軟件上主要包括uClinux在S3C4510上的移植、圖像采集與壓縮程序、以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)及通訊程序、RS-485串行接口程序、GPRS網(wǎng)絡(luò)通信程序和報(bào)警I/O接口程序。 該系統(tǒng)主要部分包括小區(qū)內(nèi)住宅的安防監(jiān)控,GPRS無(wú)線(xiàn)智能家電的遠(yuǎn)程控制和無(wú)線(xiàn)報(bào)警以及抄表的遠(yuǎn)程傳送。利用當(dāng)前較為成熟的GPRS技術(shù)和以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)內(nèi)用戶(hù)進(jìn)行集中安防監(jiān)控與管理,同時(shí)給出了系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)以及硬件原理框圖和軟件設(shè)計(jì)思路及主要程序。
標(biāo)簽: ARM 智能家居控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-12
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隨著電網(wǎng)中非線(xiàn)性負(fù)載的迅速增加,電能質(zhì)量日趨惡化,這不僅嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全高效的運(yùn)行,而且對(duì)經(jīng)典的電力測(cè)量理論、方法和儀表的設(shè)計(jì)都提出了新的挑戰(zhàn)。電力檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用,對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有重要意義,并且具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 本文講述了諧波測(cè)量的基本理論,著重對(duì)傅里葉變換進(jìn)行說(shuō)明,使用PSIM軟件對(duì)諧波信號(hào)進(jìn)行仿真,并給出仿真結(jié)果。以電力監(jiān)控領(lǐng)域現(xiàn)階段的技術(shù)為參考,提出并研制了一種基于ARM和DSP的嵌入式平臺(tái)的電力監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)為了能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)諧波分析算法運(yùn)算量大的要求,它采用模塊化設(shè)計(jì),核心CPU按數(shù)據(jù)處理和控制兩種功能分別采用美國(guó)TI公司生產(chǎn)的TMS320LF2407芯片和Samsung公司基于ARM920T內(nèi)核的16/32位S3C2410A微處理器,兩個(gè)核心芯片各自在不同的電路板上獨(dú)立運(yùn)行,充分發(fā)揮DSP芯片的數(shù)字信號(hào)處理優(yōu)勢(shì)和ARM的控制功能,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的復(fù)雜軟件算法,運(yùn)算速度也能得以提高。 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包括DSP數(shù)據(jù)采集模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路和ARM的時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器接口電路、SDRAM電路、串行接口電路、通信模塊接口電路、LCD顯示等電路的設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括操作系統(tǒng)的移植以及應(yīng)用程序的設(shè)計(jì),應(yīng)用程序設(shè)計(jì)由ARM主控程序設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)通訊程序、ARM與DSP通訊程序設(shè)計(jì)以及DSP數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)組成。
標(biāo)簽: ARM DSP 電能質(zhì)量 在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)
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電能是一種最為廣泛使用的能源,其應(yīng)用程度是一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平的主要標(biāo)志之 隨著科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)電能質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。研制一種新型的電能質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),有效的進(jìn)行電能質(zhì)量監(jiān)測(cè),對(duì)保證電網(wǎng)和廣大用戶(hù)的電氣設(shè)備和各種用電器具的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)的正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。 本文首先闡述了電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和電能質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),并給出相應(yīng)的測(cè)量方法;然后依據(jù)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原則,詳細(xì)分析了現(xiàn)有的各種設(shè)計(jì)方案,并比較各自的優(yōu)缺點(diǎn),最終提出了基于DSP和ARM的雙CPU電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。硬件設(shè)計(jì)方面,詳細(xì)分析了主要元件的應(yīng)用選型,重點(diǎn)研究了硬件平臺(tái)的各部分組成和電路原理圖。在前置采集模塊中,采用ADS8364芯片設(shè)計(jì)了多通道信號(hào)采樣保持和快速轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)高精度的采樣,利用鎖相環(huán)跟蹤電網(wǎng)頻率實(shí)現(xiàn)硬件同步;同時(shí)充分發(fā)揮DSP的信號(hào)處理能力和ARM處理器的協(xié)調(diào)管理能力,設(shè)計(jì)了以DSP和ARM為核心的電路板。軟件設(shè)計(jì)方面,ARM部分構(gòu)建了嵌入式Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境;DSP部分給出了程序設(shè)計(jì)流程圖;應(yīng)用程序中移植了嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)sqlite,且設(shè)計(jì)了基于Qt/Embedded的人機(jī)交互界面。
標(biāo)簽: ARM DSP 電能質(zhì)量 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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在現(xiàn)代電網(wǎng)中,隨著超高壓、大容量、遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路的不斷增多,對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高、更嚴(yán)格的要求。距離保護(hù)作為線(xiàn)路保護(hù)的基本組成部分,其工作特性對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著直接和重要的影響。為了適應(yīng)現(xiàn)代超高壓電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求,微機(jī)保護(hù)裝置在硬件和軟件上都提出了越來(lái)越高的要求。 高速數(shù)字信號(hào)處理芯片(DSP)技術(shù)的發(fā)展,為開(kāi)發(fā)一種速度快、處理能力強(qiáng)的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。在這樣的背景下,我們采用DSP芯片和ARM處理器,設(shè)計(jì)了一個(gè)并列式雙處理器微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用一個(gè)DSP芯片負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)采集、采樣數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。ARM微處理器承擔(dān)人機(jī)接口管理,通過(guò)串行通信方式實(shí)現(xiàn)與DSP端口之間的數(shù)據(jù)通信,豐富的通訊接口,使得與上位機(jī)的通訊、下載程序定值靈活方便。新的微機(jī)保護(hù)裝置不斷推出,投入運(yùn)行的微機(jī)保護(hù)裝置不允許用來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)、培訓(xùn),該裝置還可作為試驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng),供學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)微機(jī)保護(hù)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并可自行設(shè)計(jì)保護(hù)算法、編制程序,通過(guò)上位機(jī)下載到實(shí)驗(yàn)裝置,完成相應(yīng)保護(hù)功能的測(cè)試。 本文實(shí)現(xiàn)了微機(jī)保護(hù)方案的整體軟硬件設(shè)計(jì),內(nèi)容包括DSP2812微處理器芯片,ARM7微處理器LPC2220芯片,開(kāi)關(guān)量輸入/輸出電路、數(shù)據(jù)采集電路、通訊和網(wǎng)絡(luò)接口電路、人機(jī)界面的顯示板電路,文中對(duì)各部分電路的功能、特點(diǎn)以及器件的選擇、引腳連接進(jìn)行了詳細(xì)介紹。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),采用雙CPU并行處理模式,針對(duì)基于LPC2220微處理器的監(jiān)控管理系統(tǒng),完成了最小系統(tǒng)設(shè)計(jì),詳細(xì)完成了啟動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。 本文初步設(shè)計(jì)了人機(jī)操作界面,給出了軟件設(shè)計(jì)的流程圖,將實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ與模塊化硬件設(shè)計(jì)相結(jié)合,共同構(gòu)成一個(gè)可以重復(fù)利用的軟硬件數(shù)字系統(tǒng)平臺(tái),除了可以最大限度地提高開(kāi)發(fā)的效率、減少資源的浪費(fèi)外,還可以通過(guò)長(zhǎng)期對(duì)于該平臺(tái)的研究,逐步優(yōu)化平臺(tái)軟硬件資源,提高其性能,并滿(mǎn)足日益復(fù)雜的應(yīng)用需求。
標(biāo)簽: DSP ARM 線(xiàn)路保護(hù)
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大量的電力電子裝置及非線(xiàn)性負(fù)荷在電力系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用,使電能質(zhì)量(Power Quality)問(wèn)題日益突出。電能質(zhì)量問(wèn)題不僅危害電力系統(tǒng)本身的安全及電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)系統(tǒng)中用戶(hù)也造成嚴(yán)重威脅。因此,對(duì)電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)具有十分重要的意義。 論文首先介紹了電能質(zhì)量的概念,分析了國(guó)內(nèi)外電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的研究現(xiàn)狀及開(kāi)發(fā)新型電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的意義,同時(shí)對(duì)影響電能質(zhì)量的指標(biāo)參數(shù)的數(shù)字測(cè)量原理與算法進(jìn)行了深入的研究。在此基礎(chǔ)上,提出了以ARM9(s3c2410)芯片為CPU,以嵌入式Linux為軟件核心的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的總體設(shè)計(jì)思想。 論文建立了基于arm-1inux的嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境,完成了基本的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)方面,根據(jù)電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和處理的實(shí)際特點(diǎn),在前置測(cè)量采集模塊中,采用了ADS7864芯片設(shè)計(jì)了多通道信號(hào)采樣保持和快速轉(zhuǎn)換電路;利用鎖相環(huán)保證了多路信號(hào)的硬件同步采樣;在通訊方式上,除了采用RS-232通訊方式外,還采用了以太網(wǎng)和USB通訊方式,從而提高了裝置應(yīng)用的靈活性。軟件設(shè)計(jì)方面,依據(jù)裝置所要實(shí)現(xiàn)的功能,剪裁并成功移植了嵌入式linux內(nèi)核到ARM處理器中;完成了各應(yīng)用程序的編制,給出了詳細(xì)的程序流程圖;設(shè)計(jì)了基于Qt/Embedde的人機(jī)交互界面(GUI)。 基于arm-linux嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀不僅數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)、人機(jī)交互性好、系統(tǒng)升級(jí)簡(jiǎn)單、還能進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上可進(jìn)一步開(kāi)發(fā),向微型化、高度智能化等方向發(fā)展,以滿(mǎn)足不同場(chǎng)合的需求,具有較大的使用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ARMLinux 嵌入式 電能質(zhì)量 監(jiān)測(cè)儀
上傳時(shí)間: 2013-05-16
上傳用戶(hù):frank1234
電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一,其安全運(yùn)行對(duì)于保障電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行意義重大。對(duì)變壓器繞組進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷,及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器的事故隱患,避免事故的發(fā)生,對(duì)提高變壓器運(yùn)行的安全可靠性,具有十分重要的意義。 本文分變壓器繞組變形檢測(cè)基礎(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)四個(gè)部分。前兩個(gè)部分主要介紹基礎(chǔ)的背景知識(shí):首先簡(jiǎn)要介紹了變壓器繞組變形的幾種測(cè)試方法與比較,重點(diǎn)介紹了頻響法的診斷原理與模型;然后介紹了嵌入式系統(tǒng)的概念與組成,特別是Linux在ARM上的相關(guān)移植。后面的兩個(gè)部分則在前面的理論基礎(chǔ)上分別從硬件和軟件介紹了如何實(shí)現(xiàn)基于嵌入式系統(tǒng)的變壓器繞組變形測(cè)試儀:在硬件部分中,利用S3C2410A自帶的USB控制器、LCD控制器、SD卡控制器,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì),并針對(duì)系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)了掃頻信號(hào)發(fā)生器、數(shù)據(jù)高速采集與緩存等模塊;在軟件部分中,介紹了ARM基于Linux操作系統(tǒng)的I/O口、USB、LCD驅(qū)動(dòng)的編寫(xiě),以及相關(guān)應(yīng)用程序的編寫(xiě)包括數(shù)據(jù)采集部分程序、LCD、串口通訊程序等,同時(shí)本文充分考慮了通訊環(huán)節(jié)可能引起的延遲問(wèn)題以及提高系統(tǒng)資源利用效率等因素,提出了將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成多進(jìn)程的思路,并實(shí)現(xiàn)之。
標(biāo)簽: ARM 變壓器 繞組變形 檢測(cè)系統(tǒng)
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隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電力電子設(shè)備得到廣泛應(yīng)用,使得電網(wǎng)中的諧波污染越來(lái)越嚴(yán)重,極大地危害了電力設(shè)備的安全運(yùn)行。電網(wǎng)中的諧波成份非常復(fù)雜,因此諧波的檢測(cè)分析,是消除或降低諧波污染的前提。 通過(guò)大量資料的收集、閱讀及相關(guān)技術(shù)的研究,本文分析了嵌入式系統(tǒng)在電力系統(tǒng)測(cè)控中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),設(shè)計(jì)了以ARM7TDMI內(nèi)核處理器LPC2214為核心的電網(wǎng)諧波檢測(cè)分析系統(tǒng)。系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)低壓配電網(wǎng)三相電壓、電流的諧波檢測(cè)與分析,包括電量數(shù)據(jù)采集和諧波分析兩個(gè)部分。詳細(xì)分析了諧波檢測(cè)分析系統(tǒng)的工作原理,明確了系統(tǒng)功能需求,對(duì)系統(tǒng)各模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì),通過(guò)多路同步采集將電網(wǎng)電量數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng),在處理器中完成數(shù)據(jù)倒序處理和快速傅立葉變換等相關(guān)的運(yùn)算處理工作,可以得到各次諧波含量。 通過(guò)文中設(shè)計(jì)的硬件同步電路,可以準(zhǔn)確獲得電網(wǎng)信號(hào)三相電壓與電流周期,通過(guò)同步采樣的方法,消除或減小因快速傅立葉變換存在的頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)的誤差。結(jié)合諧波檢測(cè)分析的需求與FFT算法的特點(diǎn),為了減小響應(yīng)時(shí)間,提高運(yùn)算速度,采用了實(shí)序列快速傅立葉變換對(duì)數(shù)據(jù)的整合運(yùn)算,即通過(guò)一次快速傅立葉變換運(yùn)算,完成各相電流與電壓兩組數(shù)據(jù)從時(shí)域到頻域的轉(zhuǎn)換,并分析得到頻域幅值和時(shí)域幅值之間的線(xiàn)性關(guān)系,避免了傅立葉反變換運(yùn)算,提高了運(yùn)算速度,實(shí)現(xiàn)諧波的準(zhǔn)確檢測(cè)。 最后經(jīng)過(guò)樣機(jī)測(cè)試證明,本文設(shè)計(jì)的電網(wǎng)諧波檢測(cè)與分析系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、可靠的實(shí)現(xiàn)諧波含量的檢測(cè)與分析。
標(biāo)簽: ARM 電網(wǎng)諧波 檢測(cè) 分
上傳時(shí)間: 2013-07-10
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