18B20源程序加上位機溫度顯示應用程序包
上傳時間: 2013-06-03
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隨著半導體工藝的飛速發展和芯片設計水平的不斷進步,ARM微處理器的性能得到大幅度地提高,同時其芯片的價格也在不斷下降,嵌入式系統以其獨有的優勢,己經廣泛地滲透到科學研究和日常生活的各個方面。 本文以ARM7 LPC2132處理器為核心,結合蓋革一彌勒計數管對Time-To-Count輻射測量方法進行研究。ARM結構是基于精簡指令集計算機(RISC)原理而設計的,其指令集和相關的譯碼機制比復雜指令集計算機要簡單得多,使用一個小的、廉價的ARM微處理器就可實現很高的指令吞吐量和實時的中斷響應。基于ARM7TDMI-S核的LPC2132微處理器,其工作頻率可達到60MHz,這對于Time-To-Count技術是非常有利的,而且利用LPC2132芯片的定時/計數器引腳捕獲功能,可以直接讀取TC中的計數值,也就是說不再需要調用中斷函數讀取TC值,從而大大降低了計數前雜質時間。本文是在我師兄呂軍的《Time-To-Count測量方法初步研究》基礎上,使用了高速的ARM芯片,對基于MCS-51的Time-To-Count輻射測量系統進行了改進,進一步論證了采用高速ARM處理器芯片可以極大的提高G-M計數器的測量范圍與測量精度。 首先,討論了傳統的蓋革-彌勒計數管探測射線強度的方法,并指出傳統的脈沖測量方法的不足。然后討論了什么是Time-To-Count測量方法,對Time-To-Count測量方法的理論基礎進行分析。指出Time-To-Count方法與傳統的脈沖計數方法的區別,以及采用Time-To-Count方法進行輻射測量的可行性。 接著,詳細論述基于ARM7 LPC2132處理器的Time-To-Count輻射測量儀的原理、功能、特點以及輻射測量儀的各部分接口電路設計及相關程序的編制。 最后得出結論,通過高速32位ARM處理器的使用,Time-To-Count輻射測量儀的精度和量程均得到很大的提高,對于Y射線總量測量,使用了ARM處理器的Time-To-Count輻射測量儀的量程約為20 u R/h到1R/h,數據線性程度也比以前的Time-To-CotJnt輻射測量儀要好。所以在使用Time-To-Count方法進行的輻射測量時,如何減少雜質時間以及如何提高計數前時間的測量精度,是決定Time-To-Count輻射測量儀性能的關鍵因素。實驗用三只相同型號的J33G-M計數管分別作為探測元件,在100U R/h到lR/h的輻射場中進行試驗.每個測量點測量5次取平均,得出隨著照射量率的增大,輻射強度R的測量值偏小且與輻射真實值之間的誤差也隨之增大。如果將測量誤差限定在10%的范圍內,則此儀器的量程范圍為20 u R/h至1R/h,量程跨度近六個數量級。而用J33型G-M計數管作常規的脈沖測量,量程范圍約為50 u R/h到5000 u R/h,充分體現了運用Time-To-Count方法測量輻射強度的優越性,也從另一個角度反應了隨著計數前時間的逐漸減小,雜質時間在其中的比重越來越大,對測量結果的影響也就越來越嚴重,盡可能的減小雜質時間在Time-To-Count方法輻射測量特別是測量高強度輻射中是關鍵的。筆者用示波器測出此輻射儀器的雜質時間約為6.5 u S,所以在計算定時器值的時候減去這個雜質時間,可以增加計數前時間的精確度。通過實驗得出,在標定儀器的K值時,應該在照射量率較低的條件下行,而測得的計數前時間是否精確則需要在照射量率較高的條件下通過儀器標定來檢驗。這是因為在照射量率較低時,計數前時間較大,雜質時間對測量結果的影響不明顯,數據線斜率較穩定,適宜于確定標定系數K值,而在照射量率較高時,計數前時間很小,雜質時間對測量結果的影響較大,可以明顯的在數據線上反映出來,從而可以很好的反應出儀器的性能與量程。實驗證明了Time-To-Count測量方法中最為關鍵的環節就是如何對計數前時間進行精確測量。經過對大量實驗數據的分析,得到計數前時間中的雜質時間可分為硬件雜質時間和軟件雜質時間,并以軟件雜質時間為主,通過對程序進行合理優化,軟件雜質時間可以通過程序的改進而減少,甚至可以用數學補償的方法來抵消,從而可以得到比較精確的計數前時間,以此得到較精確的輻射強度值。對于本輻射儀,用戶可以選擇不同的工作模式來進行測量,當輻射場較弱時,通常采用規定次數測量的方式,在輻射場較強時,應該選用定時測量的方式。因為,當輻射場較弱時,如果用規定次數測量的方式,會浪費很多時間來采集足夠的脈沖信號。當輻射場較強時,由于輻射粒子很多,產生脈沖的頻率就很高,規定次數的測量會加大測量誤差,當選用定時測量的方式時,由于時間的相對加長,所以記錄的粒子數就相對的增加,從而提高儀器的測量精度。通過調研國內外先進核輻射測量儀器的發展現狀,了解到了目前最新的核輻射總量測量技術一Time-To-Count理論及其應用情況。論證了該新技術的理論原理,根據此原理,結合高速處理器ARM7 LPC2132,對以G-計數管為探測元件的Time-To-Count輻射測量儀進行設計。論文以實驗的方法論證了Time-To-Count原理測量核輻射方法的科學性,該輻射儀的量程和精度均優于以前以脈沖計數為基礎理論的MCS-51核輻射測量儀。該輻射儀具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等優點。用戶可以定期的對儀器的標定,來減小由于電子元件的老化對低儀器性能參數造成的影響,通過Time-To-Count測量方法的使用,可以極大拓寬G-M計數管的量程。就儀器中使用的J33型G-M計數管而言,G-M計數管廠家參考線性測量范圍約為50 u R/h到5000 u R/h,而用了Time-To-Count測量方法后,結合高速微處理器ARM7 LPC2132,此核輻射測量儀的量程為20 u R/h至1R/h。在允許的誤差范圍內,核輻射儀的量程比以前基于MCS-51的輻射儀提高了近200倍,而且精度也比傳統的脈沖計數方法要高,測量結果的線性程度也比傳統的方法要好。G-M計數管的使用壽命被大大延長。 綜上所述,本文取得了如下成果:對國內外Time-To-Count方法的研究現狀進行分析,指出了Time-To-Count測量方法的基本原理,并對Time-T0-Count方法理論進行了分析,推導出了計數前時間和兩個相鄰輻射粒子時間間隔之間的關系,從數學的角度論證了Time-To-Count方法的科學性。詳細說明了基于ARM 7 LPC2132的Time-To-Count輻射測量儀的硬件設計、軟件編程的過程,通過高速微處理芯片LPC2132的使用,成功完成了對基于MCS-51單片機的Time-To-Count測量儀的改進。改進后的輻射儀器具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等特點。本論文根據實驗結果總結出了Time-To-Count技術中的幾點關鍵因素,如:處理器的頻率、計數前時間、雜質時間、采樣次數和測量時間等,重點分析了雜質時間的組成以及引入雜質時間的主要因素等,對國內核輻射測量儀的研究具有一定的指導意義。
標簽: TimeToCount ARM 輻射測量儀
上傳時間: 2013-06-24
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液位是工業生產中常見的測量參數,化工、石油、污水處理等各類工廠企業都要進行液位測量。目前,液位檢測技術飛速發展,新的液位測量儀表量程大、精度高、功能全,我國新型液位儀表大多依靠進口。由于超聲波測量液位具有非接觸測量、可測低溫介質、能夠定點和連續測量等優點,近年來,超聲液位測量技術取得了長足的進步,己成功應用于江河水位、化學和制藥工業、食品加工、罐裝液位等多種領域。 本文研制的是基于ARM的超聲波液位計。傳統的超聲波液位計一般使用8位的單片機作處理器,采用電子元件捕捉到超聲波回波信號后產生中斷,判斷超聲波的傳播時間。本文提出了使用32位ARM芯片做處理器,采用數字信號處理的方法來判斷超聲波傳播時間的設計方案。 本文使用高性能的ARM7TDMI-S內核的芯片LPC2119作為系統的運算控制器,加強了系統對超聲波回波信號的處理能力;使用A/D轉換器將回波信號轉換為數字信號,采用數字濾波處理信號,利用數值處理來判斷超聲波回波信號的起始點,提高了液位的測量精度;采用單換能器收發一體式電路設計,簡化了液位的計算;利用LPC2119芯片內部的CAN總線控制器設計了CAN總線通信接口;選用一線式數字溫度傳感器DSl8820進行溫度補償,避免了由于環境溫度的變化而產生的測量誤差。ARM芯片豐富的內部資源和I/0口線有利于今后擴展功能,升級系統。本超聲波液位計使用方便,精度高,能滿足工業生產中的要求。
上傳時間: 2013-04-24
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(臺達)開關電源基本原理與設計介紹,比較實用
標簽: 開關電源
上傳時間: 2013-06-15
上傳用戶:ybysp008
根據機械電子工程類專業測控實驗教學平臺數據采集的需要,在綜合考慮成本和性能基礎上,提出以為主處理芯片的數據采集卡設計方案。 該方案的主要特點是,使用基于ARM7TDMI內核的,工作主頻最高可達44MHz;內置高性能的ADC和DAC模塊,采樣速度最高可達1MSPS,采樣精度為12位;模擬信號輸入通道最多可達16路,模擬信號輸出通道最高可達4路;具有豐富的外設資源可以使用,GPIO口數目最高可達40個。 在設計中采用了模塊化思想,將系統分為四個功能模塊:主模塊的功能是控制ADC進行信號采集和DAC進行模擬信號輸出;模擬信號模塊的作用是對傳感器輸入信號和DAC輸出波形進行簡單的調理;數字信號模塊引出32路數字I/O口,可用于需要采集數字量的場合;JTAG模塊可進行程序的調試和下載,對于數據采集卡的二次開發有很大的作用。 在本數據采集卡上,嘗試進行了μC/OSⅡ操作系統的移植,成功實現了四個任務的管理。在實際應用中,工作數小時仍可保持正常的運行。 為檢驗數據采集卡的串口通訊能力,利用LabVIEW程序讀取下位機串口發送的已采集到的數據,進行波形圖繪制。 為檢驗本數據采集卡的ADC和DAC精度,設計實驗利用DAC輸出波形,并利用ADC將采集到的波形通過LabVIEW顯示,測量結果顯示兩者電壓值誤差均在可允許的3LSB(Least Significant Bit)范圍內,表明本數據采集卡已基本實現預期設計指標。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:bruce
本文首先介紹了主流8位MCU(微控制器)的通用架構,通過比較分析主流國際MCU半導體供應商的MCU產品,結合作者在德國英飛凌公司的項目實踐,分析了英飛凌XC866系列8位MCU的架構特點和功能特性。在此基礎上,介紹了該MCU芯片的系統集成方法,以及組成模塊的架構和功能。 LlN協議是當前廣泛應用的車載局部互連協議,作為英飛凌XC866MCU上很關鍵的一個外圍IP,本論文在介紹了MCU架構基礎上,設計實現了LlN控制器。LIN協議是UART在數據鏈路層上的擴展,其關鍵是LlN協議數據鏈路層的檢測實現。本文給出了一種可靠,高效的協議檢測機制,從而使軟件和硬件更好配合工作完成協議檢測。在完成LlN控制器設計后,本文結合了XC866ADC的架構,介紹了ADC模擬和系統的數字接口概念和實現要點,介紹了如何考慮分析選擇合理的數字接口方案。論文最后以XC866的系統架構為基礎,提出了一種高效的基于FPGA的IP原型驗證平臺方案,并以LlN控制器作為驗證這一平臺的IP,在FPGA上成功的實現了驗證方案。論文同時介紹了從SOC設計向FPGA原型驗證轉換時的處理方法及工程經驗,介紹了MCU及驗證平臺的測試平臺思想,以及基于FPGA原型和邏輯分析儀實時測試的MCU固件代碼覆蓋率測試方法。 目前8位MCU在中低端的應用越來越廣泛,特別是目前發展迅速的汽車電子和消費電子領域。因此對MCU架構的不斷研究和提高,對更多面向應用領域的IP的研究和設計,以及如何更快速的實現芯片驗證將極大的推動MCU在各個領域的應用和推廣,將產生極大的經濟和應用價值。
上傳時間: 2013-07-14
上傳用戶:李夢晗
本文介紹了通訊協議轉換器研究的背景意義和目前國內外發展的現狀,并詳細敘述了所選方案的設計過程。本協議轉換器的豐控制芯片采用了基于ARM7內核的32位微控制芯片LPC2212,提供了高速穩定的硬件平臺。操作系統采用實時嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ,工作穩定,實時性強,移植方便。 本文的豐要內容如下:整體的設計思路,結構組成;系統硬件的設計,豐要包括網絡接口電路,USB接口電路,以及串口擴展電路;TCP/IP協議,豐要包括TCP協議,IP協議,ARP協議等;USB協議,豐要包括USB設備構架,USB數據流模型;串口數據轉以太網數據和 USB 數據以及太網數據和 USB 數據轉串口數據;嵌入式實時操作系統μC/OS-Ⅱ,豐要包括信號量,消息郵箱,消息隊列等;操作系統的移植,豐要包括與處理器相關的文件的改寫。整個系統的硬件和底層軟件部分已經完成,經串口調試軟件、USB總線監測軟件以及以太網數據監測軟件進行實際的收發數據實驗,驗證了方案的合理性。 在USB和以太網驅動程序的編寫中,查閱了大量的相關資料。對于USB協議,重點分析了USB協議的架構和數據流模型。對于TCP/IP協議,仔細分析了其封裝和分用,分析了TCP協議、IP協議、ARP協議的原理及程序的實現。對于操作系統的移植,給出了具體的實現步驟,并給出了豐要的代碼。
上傳時間: 2013-06-10
上傳用戶:f1364628965
39839電感量計算小巧實用的綠色軟件,根據輸入的線圈長度、線圈直徑、導線直徑、線圈匝數及工作頻率快速計算出電感量、自分布電容、空載Q值、自諧振頻率
上傳時間: 2013-06-03
上傳用戶:夜月十二橋
噴油泵是柴油機燃油噴射系統中燃油的控制、供給單元,其性能的好壞直接決定著柴油機的加速性能、油耗大小、尾氣的排放質量等。準確測試噴油泵的各種技術參數對提高柴油機的各項技術性能具有十分重要的意義。嵌入式系統技術已經成為了最熱門的技術之一?;贏RM的嵌入式技術己經成為當前嵌入式領域研究的一個亮點。ARM公司的32位RISC處理器,以其高速度、低功耗、低成本、功能強等諸多優異性能,應用越來越廣泛。uCLinux操作系統是從Linux衍生出來的一種操作系統,它是專為無MMU的微控制器開發的嵌入式Linux操作系統。它支持眾多嵌入式處理器類型,具有完善的各類驅動支持。 本文從噴油泵試驗臺控制系統總體結構入手,在詳細分析了系統所要檢測和控制的參數的基礎上,設計出噴油泵試驗臺控制系統總體架構。噴油泵試驗臺控制系統由兩個模塊組成:以80C196KB單片機為中心的噴油泵控制及數據采集系統,以S3C44BOX為中心的上位機監控及管理系統。下位機通過RS232串口接收上位機的命令并執行噴油泵試驗臺的電機轉速控制、燃油溫度控制、噴油次數計數、提前角監控及燃油壓力顯示。上位機是整個試驗臺控制系統的管理者,主要完成給下位機發送特定的操作命令,完成實驗數據的顯示、收集和存儲,它有友好的中文顯示界面,可以完成簡單的數據管理操作。 文中詳細闡述了上位機的操作系統uCLinux的特點和移植過程。同樣對上位機的界面設計及運行環境MiniGUI進行了全面分析并給出移植和界面編程方法。在文章的最后,對噴油泵控制系統采用模糊控制算法進行優化設計。詳細描述了模糊控制器設計所包含的三個主要部分:清晰量的模糊化接口、模糊控制規則及算法及模糊量的清晰化接口。 通過試驗證實,本文設計的噴油泵試驗臺控制系統技術路線正確合理。相信該可靠實用的控制系統配合噴油泵試驗臺使用將具有良好的市場潛力。
上傳時間: 2013-06-04
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ADS7824是美國BB公司生產的12位開關電容式逐次逼近型模/數轉換芯片.它具有與CPU的并行/串行接口,功耗低,片上資源豐富,接口靈活等特點.文中詳細介紹了ADS7824的工作原理、引腳定義、工作
上傳時間: 2013-07-08
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