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自動化儀表

自動化儀表，是由若干自動化元件構(gòu)成的，具有較完善功能的自動化技術(shù)工具。它一般同時具有數(shù)種功能，如測量、顯示、記錄或測量、控制、報警等。自動化儀表本身是一個系統(tǒng)，又是整個自動化系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)。自動化儀表是一種“信息機器”，其主要功能是信息形式的轉(zhuǎn)換，將輸入信號轉(zhuǎn)換成輸出信號。信號可以按時間域或頻率域表達，信號的傳輸則可調(diào)制成連續(xù)的模擬量或斷續(xù)的數(shù)字量形式。

基于ARM處理器的便攜式儀表人機接口的設計

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人機接口在工業(yè)生產(chǎn)以及社會生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，同時，人機接口的各項技術(shù)問題也日益凸現(xiàn)出來，越來越受到世界各國的關(guān)注。本課題就基于便攜式儀表人機接口的設計開展研究。設計的關(guān)鍵步驟包括：人機接口的軟硬件設計、實驗系統(tǒng)的搭建以及在一條天然氣管道上進行管道檢測實驗，驗證人機接口的實用性。論文中介紹了人機接口技術(shù)的發(fā)展過程與現(xiàn)狀、人機接口系統(tǒng)的軟硬件詳細設計。人機接口硬件包括：ARM處理器控制核心、通信接口電路、LCD顯示接口電路、USB接口儲存電路；軟件包括人機接口的底層軟件與應用軟件。在實驗過程中，首先獲取一段有裂紋的天然氣管道，接著使用自行設計的采樣模塊檢測磁場信號，通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送到人機接口平臺，人機接口平臺使用嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，使用Qt程序在LCD上顯示實時曲線。而后人機接口將數(shù)據(jù)存儲在閃盤中，同時使用一系列算法程序?qū)?shù)據(jù)進行處理，最后利用檢測到的漏磁場法向分量HP（Y）的具有顯著特征的最大梯度值的位置來判斷裂紋的位置，再與實際的裂紋位置對比，得出可行性結(jié)論。經(jīng)過大量的實驗，該系統(tǒng)可以很好的實現(xiàn)檢測目的，驗證了人機接口的實用性。

標簽： ARM 處理器便攜式儀表人機接口

上傳時間： 2013-06-28

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基于ARM的超聲波電機速度位置控制系統(tǒng)研究

超聲波電機(Ultrasonic motors，簡稱USM)是一種全新原理的直接驅(qū)動電機，它利用壓電陶瓷逆壓電效應激發(fā)的超聲振動作為驅(qū)動力，通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動轉(zhuǎn)子運動。與傳統(tǒng)的電磁電機相比，它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動作響應快、運行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性，在非連續(xù)運動領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域比傳統(tǒng)的電磁電機性能優(yōu)越得多。超聲波電機在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動化設備、智能機器人等領(lǐng)域有廣闊的應用前景，近年來倍受科技界和工業(yè)界的重視，成為當前機電控制領(lǐng)域的一個研究熱點。本文主要以行波型超聲波電機的驅(qū)動控制技術(shù)為研究對象，引入嵌入式系統(tǒng)理念，設計并制作了超聲波電機的驅(qū)動控制系統(tǒng)，并對超聲波電機的速度與定位控制做了深入的研究。本文主要研究內(nèi)容及成果如下：介紹了超聲波電機的工作原理、特點及其應用前景，總結(jié)了國內(nèi)外超聲波電機驅(qū)動控制技術(shù)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，以及今后我國超聲波電機驅(qū)動控制技術(shù)的發(fā)展方向，明確了本文的研究內(nèi)容。結(jié)合嵌入式系統(tǒng)特點及其開發(fā)方法，詳細介紹了超聲波電機嵌入式驅(qū)動控制系統(tǒng)的硬件和軟件設計過程，并總結(jié)了硬件、軟件的調(diào)試過程。最后，對所設計系統(tǒng)性能進行了實驗測試和數(shù)據(jù)分析。采用DDS技術(shù)解決超聲波電機所需要的高頻驅(qū)動電源和數(shù)字控制的問題。本文設計的以ARM控制器為核心，頻率、相位、幅值均可調(diào)的雙通道信號發(fā)生器，具有頻率和相位差控制精度高的特點。本文介紹了速度與位置的常用控制策略。設計并搭建了基于增量式PID的速度和基于模糊PID的位置控制系統(tǒng)。速度控制采用增量式PID調(diào)節(jié)，其控制策略簡單、易行，通過實驗選擇合適的參數(shù)能適應一般的控制精度要求。定位控制則采用模糊PID控制策略，該策略將模糊控制不需要精確的數(shù)學模型、收斂速度快的特點與PID簡單易行、能消除穩(wěn)態(tài)誤差的優(yōu)點相結(jié)合，改善了模糊控制器穩(wěn)態(tài)性能，使電機定位控制精度達到0.0880。

標簽： ARM 超聲波電機位置控制

上傳時間： 2013-07-16

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基于ARM的數(shù)字儀表研究

隨著微處理器的發(fā)展，現(xiàn)代數(shù)字儀表發(fā)展迅速，功能不斷增強。目前，數(shù)字儀表正朝著集成化、智能化、高精度、微功耗、高可靠性發(fā)展。人們對數(shù)字儀表的設計和性能指標也提出了更高的要求，ARM相對于單片機具有更強的處理能力和更好的處理效果，為高精度、智能化儀表的設計提供了一種新的途徑。論文首先介紹了國內(nèi)外數(shù)字儀表的發(fā)展情況，并對常見的數(shù)字儀表進行了分類，分析了影響數(shù)字儀表性能的主要因素。綜合數(shù)字儀表的性能特點并考慮實現(xiàn)成本，論文提出了一種基于ARM的五位半分辨率數(shù)字儀表設計方案，并詳細介紹了儀表的總體設計思路、硬件電路設計、軟件設計及數(shù)據(jù)處理方法。該設計采用LPC2148芯片為處理核心，使用VFD（真空熒光顯示器）作為儀表人機界面，界面友好且無視角誤差；考慮到在某些現(xiàn)場條件惡劣的情況下也能對數(shù)字儀表讀數(shù)進行觀測，采用LabVIEW7.1設計了上位機顯示界面；構(gòu)建了一個基于LPC2148的開發(fā)平臺，基于平臺設計了一款具有五位半分辨率的數(shù)字儀表，實現(xiàn)了電壓、電流、電阻等測量功能，同時設計了溫度讀取、實時時鐘計時、SD卡數(shù)據(jù)存儲等功能，為儀表的智能化設計奠定了基礎。通過對該數(shù)字儀表運行情況進行記錄，并對記錄的大量數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果表明：所設計的數(shù)字儀表能穩(wěn)定顯示，其精度和顯示分辨率均達到五位半精度的要求。

標簽： ARM 數(shù)字儀表

上傳時間： 2013-07-20

上傳用戶：ligong
基于ARM的遠程數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)

在實際工程中，往往有大量分布廣泛的現(xiàn)場數(shù)據(jù)需要遠程采集傳輸。數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)已經(jīng)在實現(xiàn)自動化過程中發(fā)揮了重大作用。但還存在采集通道少、速率低、數(shù)據(jù)傳輸方式不靈活，操作復雜，對測試環(huán)境要求較高等問題。如何建立起新一代靈活、高效、高速、多通道、實用性強、覆蓋面廣、適應復雜監(jiān)測環(huán)境的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)成為一個重要的工程問題。隨著社會的發(fā)展和進步，環(huán)境和生態(tài)的惡化越來越明顯，日益威脅著人類的生存和發(fā)展。環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護的重要組成部分和基礎性工作。國家環(huán)保部于2008年制定了《污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求標準》。本文在分析數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎上，依照該標準，研究了一種多種信號標準兼容，多種采集通道可選的環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)。課題來源于濟南大陸機電有限公司委托科研項目(項目編號：W0624)。本文主要進行了以下工作： (1)分析研究數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的重要意義。調(diào)研數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。分析環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特點。 (2)以國家環(huán)境保護部制定的《污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求標準》為依據(jù)，分析了環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特殊功能需求，制定了系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)。為解決系統(tǒng)核心板與功能板架構(gòu)存在的接口防震性差，系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題，提出功能主板與擴展接口板的系統(tǒng)架構(gòu)。選用ARM9處理器S3C2440和嵌入式linux操作系統(tǒng)。 (3)以開發(fā)達到環(huán)保標準的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)為目標，進行了系統(tǒng)硬件設計制作。分析了系統(tǒng)的地址空間。詳細分析了系統(tǒng)的擴展接口分配和地址空間分配，避免了總線等硬件資源的沖突。基于系統(tǒng)功能主板的總線擴展接口和GPIO擴展接口擴展了開關(guān)量采集單元、開關(guān)量輸出單元、串口單元、模擬量采集單元、人機交互單元等功能單元等電路。設計制作了印制電路板。 (4)研究嵌入式linux開發(fā)過程，分析嵌入式linux驅(qū)動與應用程序架構(gòu)。構(gòu)建了交叉的嵌入式linux開發(fā)環(huán)境。對環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特定功能單元進行軟件開發(fā)。主要進行了總線操作、模擬量采集、RS-232串口數(shù)據(jù)傳輸、GPRS數(shù)據(jù)傳輸、智能儀表的RS-485通訊等驅(qū)動應用程序開發(fā)。

標簽： ARM 遠程數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)

上傳時間： 2013-07-10

上傳用戶：klds
基于ARM和CAN總線的汽車儀表設計

由于汽車排放、節(jié)能、安全和舒適性等使用性能不斷提高，使得汽車電子控制程度也越來越高。汽車電子控制裝置必須迅速、準確地處理各種信息，并通過儀表顯示出來，使駕駛員及時了解并掌握汽車的運行狀態(tài)，妥善處理各種情況。本文以上海汽車榮威550的儀表盤為研究對象，對車速表、燃油表和水溫表進行了改進，提出了ARM+Linux+MiniGUI這樣一種系統(tǒng)設計方案，并對其進行了詳細的分析與設計。首先，論文給出了選題的背景與意義，討論了汽車儀表目前的狀況和發(fā)展趨勢，并給出了本文的研究內(nèi)容。通過分析改進后儀表盤的特點，給出了系統(tǒng)的總體設計方案。其次介紹了儀表系統(tǒng)的軟硬件平臺，其中硬件包括主控制器的選擇，存儲器電路等外圍電路的設計；軟件包括嵌入式Linux開發(fā)平臺的構(gòu)建以及驅(qū)動程序的開發(fā)。最后詳細講解了改進后儀表盤的用戶界面設計，包括對幾種常用的嵌入式GUI進行介紹，宿主機開發(fā)環(huán)境的建立以及使用MiniGUI開發(fā)應用程序，并簡單介紹了幾種軟硬件抗干擾技術(shù)。本文采用傳感器技術(shù)、CAN總線和嵌入式技術(shù)，對榮威550汽車儀表進行合理化和人性化設計，結(jié)果表明，改進后的汽車儀表這不僅可以避免精度低、可靠性差等不足，而且具有精度高、智能化高、擴展性好等優(yōu)點。

標簽： ARM CAN 總線汽車儀表

上傳時間： 2013-06-25

上傳用戶：wanghui2438
雙運放儀表放大器

討論了儀表放大器在傳感器信號調(diào)理中的作用，介紹了一種雙運放儀表放大器的組成結(jié)構(gòu)、性能特點并給出了設計實例。關(guān)鍵詞：傳感器；信號調(diào)理；儀表放大器；零點輸出

標簽： 雙運放儀表放大器

上傳時間： 2013-07-10

上傳用戶：561596
基于ARM和嵌入式Linux的新型船舶氣象儀的設計與開發(fā)

船舶氣象儀是一套船載的自動化海洋氣象觀測系統(tǒng)，該系統(tǒng)廣泛的布置在各種船只上，可以獲得船只經(jīng)過的海域內(nèi)的風、濕、溫、氣壓、降雨等氣象參數(shù)。通過對海洋氣象環(huán)境實時的掌握，能夠使船舶航行安全、省時、經(jīng)濟，并使因災害性天氣造成的損失減小到最低限度。通過對海洋氣象數(shù)據(jù)的存儲、統(tǒng)計，對我國觀測海洋環(huán)境、研究海洋、開發(fā)海洋、利用海洋都有著重要的意義。現(xiàn)代測控系統(tǒng)除了具有高性能的數(shù)據(jù)采集、信號處理、I/O和通信接口以外，通常均需具備良好的人機接口、友好的用戶界面和強大的網(wǎng)絡功能等。ARM架構(gòu)的嵌入式處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)由于其優(yōu)異的性能和很高的性價比，已經(jīng)被廣泛地應用到各種電子產(chǎn)品的設計當中，并受到愈來愈多的自動化設備和智能儀表設計人員的青睞。本課題主要研究基于ARM+Linux架構(gòu)的嵌入式船舶氣象儀的設計與開發(fā)。系統(tǒng)硬件平臺選用ATMEL公司的AT91RM9200處理器，擴展了64M SDRAM和8M NAND FLASH，同時擴展了外圍通信設備接口包括通用串行口、CAN總線接口、網(wǎng)絡接口和人機交互接口等；并根據(jù)實際環(huán)境需要，進行了傳感器的選型。軟件平臺的設計主要涉及了U－Boot引導裝載程序的建立，同時根據(jù)開發(fā)平臺的資源，配置和裁剪Linux的內(nèi)核，并編寫、添加源代碼中沒有的驅(qū)動程序，如AD、鍵盤、CAN總線控制器等，重新編譯內(nèi)核，下載到開發(fā)平臺。并在此基礎上，進行了應用程序的編寫。同時深入研究了嵌入式Linux下的圖形界面，將圖形界面系統(tǒng)MiniGUI移植到Linux系統(tǒng)中，設計了較完善、友好的圖形用戶界面，大大方便了用戶的操作。

標簽： Linux ARM 嵌入式儀的設計

上傳時間： 2013-06-12

上傳用戶：天大地大
基于ARM與μCOSⅡ的高端儀表平臺的研究

針對儀器儀表向高端產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，課題提出并設計實現(xiàn)了一種基于嵌入式μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)和ARM7微處理器為核心的控制平臺，使儀表的使用更加方便、智能。系統(tǒng)融合了嵌入式系統(tǒng)、USB通信、LAN通信、顯示等多項快速發(fā)展的技術(shù)，通過USB模塊和LAN網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)了高端儀表與外部設備的通信，整個平臺具有高速、實時傳輸數(shù)據(jù)等特性，能夠廣泛地應用于多種行業(yè)的現(xiàn)場測量中。硬件方面，課題采用具有ARM7TDMI核的LPC2220微處理器作為系統(tǒng)的控制平臺，并結(jié)合應用設計出了顯示模塊、USB通信模塊、LAN通信模塊。控制平臺通過USB通信模塊和LAN通信模塊，建立與外部設備的數(shù)據(jù)處理通道，將與SPI接口連接的儀表數(shù)據(jù)進行傳輸處理。USB接口電路采用了Cypress公司的CY7C68001芯片，LAN通信模塊則采用了CIRRUSLOGIC的以太網(wǎng)控制器CS8900實現(xiàn)底層驅(qū)動。軟件方面，首先將μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)移植到ARM7上，并在嵌入式μC/OS-Ⅱ環(huán)境下編寫了各硬件模塊的驅(qū)動程序。在驅(qū)動程序的基礎上設計了VFD顯示程序、USB通信和網(wǎng)絡通信等應用模塊，驗證了數(shù)據(jù)處理平臺具有的各項功能。網(wǎng)絡通信模塊中，WEB SERVER在控制平臺實現(xiàn)，在上位PC上輸入服務器的固定IP地址，實現(xiàn)控制命令的發(fā)送、數(shù)據(jù)包的接收等功能。經(jīng)測試，系統(tǒng)運行正常，較好的實現(xiàn)了各項設計目標，從而證明了本文的方法是可行的。本系統(tǒng)為高端儀表的數(shù)據(jù)處理提供了一個有效的解決方案，具有良好的應用前景。

標簽： ARM COS 高端儀表

上傳時間： 2013-06-06

上傳用戶：cooran
智能儀表人機界面軟件自動生成的方法

智能儀表人機界面軟件自動生成的方法 The Method of Automatic Generation for HMI Software in Intelligent Inst

標簽： 智能儀表人機界面軟件自動生成

上傳時間： 2013-07-04

上傳用戶：woshini123456
基于ARMuClinux的郵用電子動態(tài)秤的新型智能儀表的開發(fā)

動態(tài)稱重技術(shù)具有稱重精度高、速度快的優(yōu)點，在許多生產(chǎn)部門有廣泛的應用。本文所涉課題對實驗室現(xiàn)有的動態(tài)稱重系統(tǒng)的儀表進行了改造和升級，為其增加了條碼識別和以太網(wǎng)接入兩個主要功能，開發(fā)出了一款新型智能儀表，在郵政部門的業(yè)務結(jié)算中用來快速稽核大宗郵件的名義重量。本文以嵌入式技術(shù)為平臺，根據(jù)智能儀表不同功能模塊的處理特點，有針對性地利用ARM微處理器提供的多種硬件資源，uClinux操作系統(tǒng)提供的多種BH和鎖機制，解決了實際出現(xiàn)的問題。本文以郵件稱重和條碼識別兩個功能模塊作為重點，兼顧其他模塊，介紹了新型智能智能儀表的軟件和硬件設計。并展示了課題最終的成果，達到了預期的設計要求。

標簽： ARMuClinux 電子動態(tài) 智能儀表

上傳時間： 2013-07-29

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