自20世紀90年代以來,隨著計算機技術(shù)、超大規(guī)模集成電路技術(shù)和通信及網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展,微機保護和測控裝置的性能得到大幅提升,以此為基礎的變電站自動化系統(tǒng)在我國的電力系統(tǒng)中得到長足的發(fā)展和廣泛的應用。 @@ 為增加產(chǎn)品的市場競爭力,電力系統(tǒng)二次設備生產(chǎn)廠商緊跟市場需求,將各種具有高性價比的新型處理器芯片和外圍芯片大量應用到變電站自動化系統(tǒng)的保護、測控裝置上,如32位CPU、數(shù)字信號處理芯片DSP、高速高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片、大容量Flash存儲芯片、可編程邏輯器件CPLD、FPGA等。這些功能強大的器件的應用使保護測控裝置在外形上趨于小型化集成化,而在功能上則較以前有顯著提升。同時,各種成熟的商用嵌入式實時操作系統(tǒng)的采用使處理器的性能得到充分發(fā)揮,裝置通信、數(shù)據(jù)存儲及處理能力更強,性能大幅提高,程序移植升級更加方便快捷。 @@ 本論文以現(xiàn)階段國內(nèi)外變電站自動化系統(tǒng)測控技術(shù)為參考,根據(jù)變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和要求,研究一種基于ARM和FPGA技術(shù)并采用嵌入式實時操作系統(tǒng)的高性能測控裝置,并給出硬軟件設計。 @@ 裝置硬件采用模塊化設計,按照測控裝置基本功能設計插件板。分為主CPU插件、交流采樣插件、遙信采集插件、遙控出口插件、直流采樣及輸出插件。除主CPU插件,其他插件的數(shù)量可以根據(jù)需要任意增減,滿足不同用戶的需求。 @@ 裝置主CPU采用目前先進的基于ARM技術(shù)的微處理器AT91RM9200,通過數(shù)據(jù)、地址總線和其他插件板連接,構(gòu)成裝置的整個系統(tǒng)。交流采樣插件采用FPGA技術(shù),利用ALTERA公司的FPGA芯片EP1K10實現(xiàn)交流采樣的控制,降低了CPU的負擔。 @@ 軟件采用Vxworks嵌入式實時操作系統(tǒng),增加了系統(tǒng)的性能。以任務來管理不同的軟件功能模塊,利于裝置軟件的并行開發(fā)和維護。 @@關(guān)鍵詞:測控裝置;嵌入式實時操作系統(tǒng);ARM;現(xiàn)場可編程門陣列
上傳時間: 2013-04-24
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常規(guī)的壓控電源采用的是并聯(lián)電流負反饋電路,這種電路輸出電壓柔性較差,電壓輸出效率低,因為取樣電阻要占掉很大一部分的電壓,并且常規(guī)的壓控電流源不能實現(xiàn)一端接地,這也是并聯(lián)電流負反饋本身的
上傳時間: 2013-07-02
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點陣LCD的驅(qū)動顯控原理,lcd方面的使用已經(jīng)實例。
上傳時間: 2013-05-26
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隨著科學技術(shù)的進步,電腦互聯(lián)網(wǎng)的普及,傳統(tǒng)糧倉人工監(jiān)控的方式正在被更加方便和高精確度的檢測控制系統(tǒng)所替代。在單機局部檢測控制的基礎上,利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將整個糧倉測控系統(tǒng)集成在一起,通過網(wǎng)頁訪問方式,糧倉管理人員能夠更快更好地了解糧倉具體環(huán)境指標,各項溫濕度,氣體含量并通過控制電機等方式對環(huán)境各參數(shù)進行控制。 本文提出并設計了一套以ARM嵌入式開發(fā)板為核心的現(xiàn)代糧情測控系統(tǒng)。嵌入式糧情測控系統(tǒng)在傳感器采集到信號,進行處理后,將數(shù)據(jù)顯示在網(wǎng)頁和嵌入式開發(fā)板液晶屏上,通過TCP/IP協(xié)議,使用IE瀏覽器就可以在線查看實時數(shù)據(jù),并且可以保存和打印數(shù)據(jù),另外還可以通過網(wǎng)頁控制電機等設備工作。該系統(tǒng)硬件平臺使用ARM9微處理器S3C2410,以核心板和底板的方式組成,可以采集多路模擬和數(shù)字信號;支持標準RS232接口和USB通信接口;采用液晶顯示屏和觸摸屏的人機交互接口,為操作人員提供了良好的監(jiān)控界面;軟件系統(tǒng)使用嵌入式Linux操作系統(tǒng),通過交叉編譯模式,使用C語言編寫移植傳感器驅(qū)動和電機控制程序,使用Boa嵌入式WEB服務器和SQLite數(shù)據(jù)庫搭建遠程監(jiān)控系統(tǒng),使用MiniGUI圖形軟件系統(tǒng)編寫了終端界面程序,完成了人機交互界面的設計。 本文第一章綜合介紹了課題研究背景及嵌入式糧情測控系統(tǒng)的設計方案。第二章概述了嵌入式糧情測控系統(tǒng)的設計,包括嵌入式系統(tǒng)的特點及其軟硬件組成部分,以及系統(tǒng)設計中選用的各種傳感器及電機驅(qū)動器等。第三章詳細闡述了嵌入式糧情測控系統(tǒng)的實現(xiàn),包括嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)流程,傳感器和電機的驅(qū)動及控制程序,以及嵌入式WEB遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計實現(xiàn)。第四章介紹了MiniGUI軟件界面的設計以及應用程序的設計。 論文最后對本課題的完成情況做了總結(jié)和評價,并且為本課題的發(fā)展提出了建議。
標簽: ARMLinuz 嵌入式 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機、通信、電子技術(shù)的進步,嵌入式系統(tǒng)和以太網(wǎng)技術(shù)的融合將成為嵌入式技術(shù)未來的重要發(fā)展方向。基于ARM的嵌入式系統(tǒng)由于具有低功耗、高性能、低成本、可以進行多任務操作等優(yōu)點,在控制領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應用。 本選題來自中山大學與北京航天五院合作研制的流體網(wǎng)絡系統(tǒng)地面原理樣機控制器設計項目。論文研究的主要目的是利用基于ARM920T內(nèi)核的嵌入式微處理器AT91RM9200融合多傳感器設計一種可以在地面實驗室環(huán)境中可靠運行的數(shù)據(jù)采集與溫度控制系統(tǒng)。 本文從嵌入式測控系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)和軟件設計兩方面進行分析。在硬件設計上,主控制板以Atmel公司生產(chǎn)的AT91RM9200 CPU為核心,主要包括串口模塊、存儲模塊、以太網(wǎng)接口模塊、基于SPI串行接口設計的數(shù)據(jù)采集模塊(A/D)、基于I2C接口設計的PID控制信號輸出模塊(D/A)和采用PIO接口設計的開關(guān)控制輸出模塊等電路,其中后三個模塊承擔了流體網(wǎng)絡回路的傳感器數(shù)據(jù)采集,關(guān)鍵點的溫度控制和多路電磁閥的開關(guān)控制等任務,后文將重點介紹。在軟件設計方面,主要分兩個方面進行討論,分別為主控制器上基于嵌入式Linux系統(tǒng)的軟件和上位機采用Visual C++編寫的監(jiān)控軟件。主控制器軟件采用多線程進行設計,包括主線程、服務器子線程和數(shù)據(jù)采集子線程,三個線程同時運行,提高了系統(tǒng)的運行效率。上位機和主控制器通過接入以太網(wǎng)中,然后由服務器線程和上位機客戶端利用socket套接字實現(xiàn)通信。同時上位機軟件也提供形象美觀的圖形用戶界面,配合主控制器實現(xiàn)特定的溫度、流量和壓力監(jiān)控。 本論文設計的嵌入式測控系統(tǒng)充分利用了AT91RM9200內(nèi)嵌的的強大功能模塊,包括SPI接口模塊和I2C接口模塊等,可廣泛應用于控制領(lǐng)域。對該系統(tǒng)的一些研究成果和設計方法具有一定的先進性和良好的實用性,具有良好的應用前景。
標簽: ARM 流體 網(wǎng)絡測控
上傳時間: 2013-06-30
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隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來,基于ARM處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當前嵌入式領(lǐng)域的研究熱點之一。 論文主要研究基于ARM7處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式測控平臺架構(gòu),為測控系統(tǒng)開發(fā)提供一個方便功能擴展的軟硬件環(huán)境。在此基礎上,以加速度計為對象,利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源,完成對其內(nèi)部溫度及加速度信號的采集實例。硬件設計分為核心系統(tǒng)設計和數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)設計兩部分。核心系統(tǒng)主要包括控制核心S3C44BOX模塊、存儲器模塊、調(diào)試接口模塊、液晶顯示模塊以及數(shù)控鍵盤模塊等。完成了母板的設計與驗證,并預留多種接口,增強了可擴展性。采集控制子系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)采集及控制機構(gòu),主要由A/D轉(zhuǎn)換芯片完成和串行通信模塊,用來接收傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù),經(jīng)ARM處理器分析處理后,通過串行通訊方式與下位機通信。由于有多個下位系統(tǒng),平臺設計擴展了8路帶高速緩沖的異步串行通信模塊。最后,對各硬件模塊進行總體調(diào)試,并對調(diào)試結(jié)果進行了分析。 調(diào)試結(jié)果表明,該硬件平臺不僅響應速度快、成本低、可靠性好,而且具有良好的可移植性和可裁剪性,便于根據(jù)實際需求進行功能擴展和裁剪,達到了預期的設計目標。
上傳時間: 2013-07-26
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儀器儀表產(chǎn)品的總體發(fā)展趨勢是傳統(tǒng)的儀器儀表將仍然朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長壽命的“六高一長”的方向發(fā)展;新型的儀器儀表與元器件將朝著微型化、集成化、電子化、數(shù)字化、多功能化、智能化、網(wǎng)絡化、計算機化的方向發(fā)展;其中占主導地位、起核心或關(guān)鍵的作用是微型化、智能化和網(wǎng)絡化。而我國儀器儀表在工業(yè)自動化儀表方面重點發(fā)展基本上是基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表和專用自動化儀表;閘門測控儀表一般的功能都是控制閘門開度、荷重,以及超限報警等基本功能。處理器核心也一般都是8/16位的單片機,8/16位單片機功能簡單難以滿足嵌入式設備的網(wǎng)絡、圖像傳輸?shù)纫螅覍θ穗H交互功能的支持也相對較弱。 本文正是針對現(xiàn)有閘門測控儀存在的功能單一、網(wǎng)絡功能差、接口標準不統(tǒng)一、不具備監(jiān)控功能等問題,開發(fā)設計高性能新型智能儀表。以設計出一種智能型閘門測控儀表為研究出發(fā)點,在分析國內(nèi)主流儀表廠家的儀表操作方式和儀表功能的基礎上,合理地進行軟硬件設計,為在同一硬件平臺下實現(xiàn)多種儀表的功能進行創(chuàng)新性和探索性研究。提出基于ARM的嵌入式閘門智能測控儀表的設計,構(gòu)建基于ARM系統(tǒng)的硬件平臺和基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺。應用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)設計開發(fā)全新的智能閘門測控儀主要功能包括:閘門開度和荷重自動檢測、實時性控制;過閘流量實時自動監(jiān)測;閘門運行狀態(tài)診斷與故障報警;實時工況圖像處理;工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場總線接口與網(wǎng)絡傳輸?shù)取?/p>
上傳時間: 2013-04-24
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旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機是測定材料機械性能的基本設備之一,應用范圍廣泛。隨著試驗機技術(shù)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展,舊有的試驗機測控系統(tǒng)已逐漸不能適應廣大用戶的測試需求,迫切要求新一代試驗機測控系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化、集成化方面邁進。 本課題研究的主要任務是在分析和總結(jié)國內(nèi)外同類試驗機測控系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀的基礎上,吸收先進的微電子技術(shù)和試驗機控制技術(shù),開發(fā)一套新型的基于ARM微處理器的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機測控系統(tǒng)。論文圍繞這個任務,主要進行了如下幾個方面的研究工作: 1.分析旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機的系統(tǒng)工作原理與測量參數(shù),制定試驗機測控系統(tǒng)的總體設計方案,并對測控系統(tǒng)中ARM主控制器要實現(xiàn)的功能進行具體分析。 2.依照總體方案,設計出以32位ARM微處理器LPC2210為核心的主控制器,對系統(tǒng)測量模塊、驅(qū)動模塊及外圍電路進行了電路設計;分析系統(tǒng)交流驅(qū)動單元的工作原理,并對ARM實現(xiàn)系統(tǒng)交流電機的調(diào)速控制作出具體闡述。 3.針對系統(tǒng)交流電機的調(diào)速控制,在建立交流系統(tǒng)數(shù)學模型的基礎上,采用一種基于現(xiàn)代控制理論的矢量控制算法并附以PID控制策略來實現(xiàn)無級精度調(diào)速。 4.移植實時嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ至LPC2210,編寫啟動代碼和主任務程序,對各任務模塊設計用戶應用程序,并對上位機的軟件系統(tǒng)設計進行結(jié)構(gòu)規(guī)劃。 5.對基于ARM的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機測控系統(tǒng)進行軟硬件調(diào)試,并完成部分試驗。
標簽: ARM 旋轉(zhuǎn) 試驗機 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-06
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在基于工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線技術(shù)的集散控制系統(tǒng)中,對智能測控模板— 熱電偶(TC)信號輸人模板進行了設計與研究。首先對該現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能進行介紹和分析,然后給出了熱電偶信號輸人模板的設計與具
標簽: 現(xiàn)場總線 控制系統(tǒng) 智能測控 模板
上傳時間: 2013-04-24
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現(xiàn)代社會中相控陣雷達的應用越來越廣泛,相控陣雷達在目標識別、空間探測、雷達成像等先進技術(shù)領(lǐng)域的研究不斷深入。相控陣雷達的各個部分開始采用全數(shù)字化的控制方式,這對波束控制器提出了更高的技術(shù)要求:運算速度快、設備量少、數(shù)據(jù)吞吐量大、工作方式多、集成度高。為適應這些要求,結(jié)合嵌入式技術(shù)的發(fā)展,論文先介紹了相控陣雷達波控系統(tǒng)的基本功能和發(fā)展趨勢,然后闡述了波束控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法,接著提出基于嵌入式ARM(Advanced RISC Machines)的雷達波束控制主控系統(tǒng)的詳細設計方案和開發(fā)調(diào)試過程,論證了基于ARM嵌入式處理器實現(xiàn)雷達波束控制主控系統(tǒng)的運算、控制、通信等功能的可行性,最后給出了波控分系統(tǒng)通常采用的幾種工程實現(xiàn)方法和其原理框圖,通過軟硬件相結(jié)合的設計滿足雷達波控系統(tǒng)對組件的控制功能,完善波控系統(tǒng)的通用化和系列化設計思想。
標簽: ARM 嵌入式 雷達 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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