本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)基于PROFIBUS-DP的產(chǎn)品價(jià)格昂貴，安裝和維護(hù)成本高等缺點(diǎn)，以山西某大型煤礦的空壓機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化改造工程為例，在重點(diǎn)研究了PROFIBUS-DP協(xié)議的基礎(chǔ)上自行提出了一套PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，并詳細(xì)設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)中的PROFIBUS-DP主站部分。 本文首先提出了一套基于PROFIBUS-DP技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)并在其基礎(chǔ)上完成了PROFIBUS-DP主站的總體設(shè)計(jì)。其次本文選用ARM+PROFIBUS主站協(xié)議芯片的開發(fā)方式，重點(diǎn)論述了主站的硬件設(shè)計(jì)。再次本文根據(jù)PROFIBUS-DP協(xié)議的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)PROFIBUS-DP主站軟件模塊，確定各模塊間關(guān)系并詳細(xì)設(shè)計(jì)了主站與主站用戶之間的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。接著本文討論了PROFIBUS-DP主站軟件在μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)上可靠運(yùn)行需注意的幾個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)。最后本文給出了基于ARM的PROFIBUS-DP主站的調(diào)試方案。 研究結(jié)果表明基于ARM的PROFIBUS-DP主站能夠在不降低系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上有效降低成本。使基于PROFIBUS-DP的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)得到大面積推廣成為可能。
標(biāo)簽： PROFIBUSDP ARM 主站
上傳時(shí)間： 2013-06-27
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海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)是一套應(yīng)用于海濱觀測(cè)的儀器設(shè)備，負(fù)責(zé)對(duì)氣象、水文參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。諸多的參數(shù)通過(guò)相應(yīng)的傳感器進(jìn)行測(cè)量，海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)測(cè)量的信息進(jìn)行匯總，再將其通過(guò)有線或無(wú)線的通訊方式傳輸?shù)礁骷?jí)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心，供天氣預(yù)報(bào)和海洋預(yù)報(bào)使用。 本文以我國(guó)“海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)政府采購(gòu)計(jì)劃”為背景，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了低成本、低功耗、高性能、高可靠性的新型海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)。本課題主要研究基于arm7+uClinux海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。根據(jù)實(shí)際的需要，分析海洋臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)的整體要求，對(duì)傳感器進(jìn)行選型，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，完成整個(gè)系統(tǒng)的搭建。為了降低系統(tǒng)功耗，CPU所采用的是Samsung公司推出的無(wú)內(nèi)存管理單元的處理器S3C44BO，設(shè)計(jì)了8MFLASH、64MSDRAM、液晶、USB以及鍵盤等相關(guān)電路。同時(shí)，為了減少驅(qū)動(dòng)開發(fā)所帶來(lái)的不便，使用TL16C554A對(duì)串口電路進(jìn)行了擴(kuò)展，便于數(shù)據(jù)處理，也使得系統(tǒng)具有更好的可擴(kuò)展性。軟件方面設(shè)計(jì)主要涉及了BootLoader引導(dǎo)裝載程序的建立，選用uClinux操作系統(tǒng)，并對(duì)其內(nèi)核進(jìn)行配置和裁剪，添加源代碼中沒(méi)有的驅(qū)動(dòng)程序。為了縮短研發(fā)周期和降低開發(fā)難度，選用MiniGUI作為圖形用戶界面系統(tǒng)，深入分析了MiniGUI的結(jié)構(gòu)、原理，并將其移植到uClinux系統(tǒng)中。本系統(tǒng)采用的是MiniGUI－Threads多線程模式，主線程協(xié)調(diào)各個(gè)線程進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。為了使系統(tǒng)操作變得直觀、簡(jiǎn)單，對(duì)用戶界面進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，使用復(fù)用I/O的方法解決多串口通訊容易造成的數(shù)據(jù)阻塞問(wèn)題。此外，為了更好的將臺(tái)站所測(cè)得的信息量發(fā)送給海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心，需要完善通訊協(xié)議以便于數(shù)據(jù)交換。 最后，根據(jù)本系統(tǒng)實(shí)際研究開發(fā)結(jié)果，總結(jié)分析了系統(tǒng)的特點(diǎn)，并對(duì)下一步設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽： ARM 海洋 測(cè)系統(tǒng) 自動(dòng)
上傳時(shí)間： 2013-07-12
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開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(SRD)是一種新型交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、成本低廉、控制參數(shù)多、控制方法靈活、可得到各種所需的機(jī)械特性,而備受矚目,應(yīng)用日益廣泛.并且SRD在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)均具有較高的效率,這一點(diǎn)是其它調(diào)速系統(tǒng)所不可比擬的.但開關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)的振動(dòng)與噪聲比較大,這影響了SRD在許多領(lǐng)域的應(yīng)用.本文針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了研究,提出了一種新型齒極結(jié)構(gòu),可有效降低開關(guān)磁阻電機(jī)的振動(dòng)與噪聲.通過(guò)電磁場(chǎng)有限元計(jì)算可看出,在新型齒極結(jié)構(gòu)下,導(dǎo)致開關(guān)磁阻電機(jī)振動(dòng)與噪聲的徑向力大為減小,尤其是當(dāng)轉(zhuǎn)子極相對(duì)定子極位于關(guān)斷位置時(shí),徑向力大幅度地減小,并改善了徑向力沿定子圓周的分布,使其波動(dòng)減小,從而減小了定子鐵心的變形與振動(dòng),進(jìn)而降低了開關(guān)磁阻電機(jī)的噪聲.靜態(tài)轉(zhuǎn)矩因轉(zhuǎn)子極開槽也略微減小,但對(duì)電機(jī)的效率影響不大.開關(guān)磁阻電機(jī)因磁路的飽和導(dǎo)致參數(shù)的非線性,又因在不同控制方式下是變結(jié)構(gòu)的.這使得開關(guān)磁阻電機(jī)的控制非常困難.經(jīng)典的線性控制方法如PI、PID等方法用于開關(guān)磁阻電機(jī)的控制,效果不好.其它的控制方法如滑模變結(jié)構(gòu)控制、狀態(tài)空間控制方法等可取得較好的控制效果但大都比較復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難.而智能控制方法如模糊控制本身為一種非線性控制方法,對(duì)于非線性、變結(jié)構(gòu)、時(shí)變的被控對(duì)象均可取得較好的控制效果且不需知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,這對(duì)于很難精確建模的開關(guān)磁阻電機(jī)來(lái)說(shuō)尤其適用.同時(shí),模糊控制實(shí)現(xiàn)比較容易.但對(duì)于變參數(shù)、變結(jié)構(gòu)的開關(guān)磁阻電機(jī)來(lái)說(shuō)固定參數(shù)的模糊控制在不同條件下其控制效果難以達(dá)到最優(yōu).為取得最優(yōu)的控制效果,該文采用帶修正因子的自組織模糊控制器,采用單純形加速優(yōu)化算法通過(guò)在線調(diào)整參數(shù),達(dá)到了較好的控制效果.仿真結(jié)果證明了這一點(diǎn).
標(biāo)簽： 開關(guān)磁阻電機(jī) 自組織 模糊控制
上傳時(shí)間： 2013-05-16
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隨著通信技術(shù)飛速發(fā)展和直放站的廣泛應(yīng)用，直放站監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)直放站的工作狀態(tài)和遠(yuǎn)程控制方面發(fā)揮了重大作用，然而當(dāng)前的直放站監(jiān)控系統(tǒng)多采用單片機(jī)作為主控制器，通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)或PSTN網(wǎng)絡(luò)傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，隨著直放站監(jiān)控系統(tǒng)日益復(fù)雜化，目前的直放站監(jiān)控系統(tǒng)顯得處理速度慢，處理的任務(wù)有限，遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)效率不高；為了改善當(dāng)前直放站監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)有的這些缺點(diǎn)，采用新的主控制器ARM7系列芯片，利用新的傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)GPRS，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)。 在充分研究當(dāng)前直放站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)《中國(guó)移動(dòng)直放站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求規(guī)范》對(duì)監(jiān)控參數(shù)和功能設(shè)置的要求，論證了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案和監(jiān)控終端的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)，選擇了PHILIPS的ARM7芯片LPC2134作為主控制器，選擇了SIMCOM300作為遠(yuǎn)程通信模塊；詳細(xì)介紹了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控終端的硬件電路設(shè)計(jì)，闡釋了監(jiān)控終端嵌入軟件的設(shè)計(jì)思路流程，分析了如何把嵌入式軟件開發(fā)技術(shù)和GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)運(yùn)用到項(xiàng)目實(shí)踐中去，說(shuō)明了監(jiān)控系統(tǒng)中所用的通信協(xié)議，并且利用VC++開發(fā)環(huán)境，采用SOCKET網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)和ADO數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)技術(shù)，設(shè)計(jì)了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心應(yīng)用軟件。 經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該設(shè)備運(yùn)行結(jié)果良好，提高了光纖直放站的穩(wěn)定性和可靠性，光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控終端處理任務(wù)的能力得到增強(qiáng)，遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)速度變快，傳輸數(shù)據(jù)所耗費(fèi)用降低，為光纖直放站系統(tǒng)的監(jiān)控提供了一種新的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽： GPRS ARM 光纖直放站 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-08-02
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本文深入研究了Nios 自定制指令的軟硬件接口，基于Altera 的IP 核FFT V2.2.0實(shí)現(xiàn)了變換長(zhǎng)度為1024 點(diǎn)的高速?gòu)?fù)數(shù)FFT 算法，提出了一種在Nios 嵌入式系統(tǒng)中定制用戶FFT 算
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具有硬件濾波空氣清新器的信息采集系統(tǒng)，根據(jù)空氣的復(fù)雜性以及隨機(jī)性，結(jié)合自適應(yīng)濾波器的原理，提出一種新的空氣信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。該方法利用最小均方(LMS)自適應(yīng)濾波器進(jìn)行軟件濾波，針對(duì)空氣
標(biāo)簽： LMS 自適應(yīng)濾波器 信息采集 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-14
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本文主要考慮用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)公交車輛的自動(dòng)考核與報(bào)站。文中介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路，詳細(xì)設(shè)計(jì)分硬件和軟件兩方面，硬件主要包括：最小系統(tǒng)、顯示部分電路、計(jì)數(shù)部分電路和語(yǔ)音電路等。軟件部分介紹了主要
上傳時(shí)間： 2013-06-21
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39839電感量計(jì)算小巧實(shí)用的綠色軟件，根據(jù)輸入的線圈長(zhǎng)度、線圈直徑、導(dǎo)線直徑、線圈匝數(shù)及工作頻率快速計(jì)算出電感量、自分布電容、空載Q值、自諧振頻率
上傳時(shí)間： 2013-06-03
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與公共安全保障需求的提高，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、警備與軍事方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。采用基于 FPGA 的SOPC技術(shù)、H．264壓縮編碼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在穩(wěn)定性、功能、成本與擴(kuò)展性等方面都有著突出的優(yōu)勢(shì)，具有重要的學(xué)術(shù)意義與實(shí)用意義， 本課題所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由以Nios Ⅱ?yàn)楹诵牡那度胧綀D像服務(wù)器、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與若干PC機(jī)客戶端組成。嵌入式圖像服務(wù)器實(shí)時(shí)采集圖像，采用H．264 編碼算法進(jìn)行壓縮，并持續(xù)監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)。PC機(jī)客戶端可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)，接收編碼數(shù)據(jù)，使用H．264解碼算法重建圖像并實(shí)時(shí)顯示，使監(jiān)控人員有效地掌握現(xiàn)場(chǎng)情況， 在嵌入式圖像服務(wù)器設(shè)計(jì)階段，本文首先進(jìn)行了芯片選型與開發(fā)平臺(tái)選擇。然后構(gòu)建圖像采集子系統(tǒng)，采用雙緩存乒乓交換的方法設(shè)計(jì)圖像采集用戶自定義模塊。接著設(shè)計(jì)雙Nios Ⅱ架構(gòu)的SOPC系統(tǒng)，闡述了雙軟核設(shè)計(jì)中定制連接、內(nèi)存芯片共享、數(shù)據(jù)搬移、通信與互斥的解決方法。同時(shí)完成了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的設(shè)計(jì)，采用μC/OS-Ⅱ進(jìn)行多任務(wù)的管理與調(diào)度， H．264視頻壓縮編解碼算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是本文的重點(diǎn)。文中首先分析H．264．標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)劃編解碼器結(jié)構(gòu)。接著設(shè)計(jì)了16×16幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法，并設(shè)計(jì)宏塊掃描方式，采用兩次判決策略進(jìn)行預(yù)測(cè)模式選擇。然后設(shè)計(jì)4×4子塊掃描方式，編寫整數(shù)變換與量化算法程序。熵編碼采用Exp-Golomb編碼與CAVLC相結(jié)合的方案，針對(duì)除拖尾系數(shù)之外的非零系數(shù)值編碼子算法，實(shí)現(xiàn)了一種基于表示范圍判別的編碼方法。最后設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拇a流組成格式，并針對(duì)編碼算法設(shè)計(jì)相應(yīng)解碼算法。使用VC++完成算法驗(yàn)證，并進(jìn)行測(cè)試，觀察不同參數(shù)下壓縮率與失真度的變化。 算法驗(yàn)證完成后，本文進(jìn)行了PC機(jī)客戶端設(shè)計(jì)，使其具有遠(yuǎn)程訪問(wèn)、H．264解碼與實(shí)時(shí)顯示的功能。同時(shí)將H．264 編碼算法程序移植到NiosⅡ中，并將嵌入式圖像服務(wù)器與若干客戶端接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，構(gòu)建完整的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本系統(tǒng)視頻壓縮率高，監(jiān)控圖像質(zhì)量良好，充分證明了系統(tǒng)軟硬件與圖像編解碼算法設(shè)計(jì)成功。本系統(tǒng)具有成本低、擴(kuò)展性好及適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景十分廣闊。
標(biāo)簽： FPGA 264 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 實(shí)現(xiàn)研究
上傳時(shí)間： 2013-08-03
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自適應(yīng)天線技術(shù)、擴(kuò)頻技術(shù)是提高通信系統(tǒng)抗干擾能力的有效手段.本課題短波電臺(tái)擴(kuò)頻-自適應(yīng)天線抗干擾系統(tǒng)的目的是將自適應(yīng)天線技術(shù)與擴(kuò)頻技術(shù)結(jié)合起來(lái),使短波通信系統(tǒng)具有對(duì)抗各種干擾的性能,保證在惡劣的電磁環(huán)境中實(shí)現(xiàn)正常通信.本文主要工作如下:·研究了強(qiáng)干擾環(huán)境下的PN碼同步,給出了設(shè)計(jì)中關(guān)鍵指標(biāo)的選取原則;·分析了參考信號(hào)提取的原理,提出了適合于本課題的設(shè)計(jì)方案;·給出了擴(kuò)頻偽隨機(jī)碼PN1、導(dǎo)引信號(hào)偽隨機(jī)碼PN2的選取方法;·基于FPGA,給出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中PN碼同步,參考信號(hào)提取的具體實(shí)現(xiàn).
標(biāo)簽： FPGA 短波電臺(tái) 擴(kuò)頻 天線抗干擾
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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