隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高,作為國民經(jīng)濟基礎(chǔ)之一的電力行業(yè)取得了迅猛的發(fā)展,電力系統(tǒng)輸配電的安全性和可靠性也越來越受到電力系統(tǒng)運行、管理和科研人員的關(guān)注。輸電線路的各種事故是影響電力線路安全運行的重要因素之一。本文正是在這一前提下,在參考國內(nèi)外大量文獻及研究成果的基礎(chǔ)上,設(shè)計實現(xiàn)了一套輸電線路綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)。 本文研制的輸電線路在線監(jiān)測終端通過測量線路的泄漏電流、分布電壓、氣候參數(shù)以及圖像信息,并將數(shù)據(jù)進行采集、處理后,將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控中心,達到對輸電線路運行狀況進行實時監(jiān)測的目的,并以此為依據(jù)給出線路的評估信息提供給電力部門作為其安排檢修的依據(jù),可以大大減少電力部門的工作量并預(yù)防線路事故的發(fā)生。 針對本系統(tǒng)功能豐富、監(jiān)測參數(shù)眾多的特點,作者設(shè)計了基于ARM的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)。通過對ARM資源的合理分配,實現(xiàn)了監(jiān)測終端的數(shù)據(jù)采集處理功能。終端的數(shù)據(jù)傳輸功能由ARM和無線傳輸模塊配合完成,實現(xiàn)了GPRS和GSM SMS兩種數(shù)據(jù)傳輸方式。 本文是對輸電線路綜合在線監(jiān)測終端數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計和研究工作的總結(jié),本文內(nèi)容主要偏重于監(jiān)測終端硬件和軟件的研究設(shè)計。論文在最后一部分對運行得到的數(shù)據(jù)也進行了分析、總結(jié)。 本文研制的輸電線路綜合監(jiān)測終端已在在幾條高壓輸電線路上掛網(wǎng)運行,運行結(jié)果表明系統(tǒng)各方面性能良好,滿足設(shè)計要求。
標簽: ARM 輸電線路 在線監(jiān)測 傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-20
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在現(xiàn)代工業(yè)測控領(lǐng)域,人們對數(shù)據(jù)采集的要求越來越高;不僅要求高速、高精度還要求采集設(shè)備便攜化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化,此外還需要友好的人機界面。傳統(tǒng)的8/16位單片機因資源極度受限,難以滿足上述要求;而PCI或ISA數(shù)據(jù)采集卡,則存在著安裝麻煩、價格昂貴且電磁兼容性差等缺點。32位嵌入式微處理器的出現(xiàn)很好地解決了上述矛盾,本文的研究正是基于ARM的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計。 本文以齒輪箱或機械轉(zhuǎn)軸的振動信號為采集對象設(shè)計了基于ARM處理器和嵌入式Linux的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件平臺以S3C2410主控板和自行研制的振動信號調(diào)理板為核心,在此基礎(chǔ)上擴展了UART、RS485、USB、TCP/IP以及單總線通信接口,適應(yīng)多種條件下的數(shù)據(jù)傳輸。同時系統(tǒng)提供了LCD顯示和觸摸屏輸入模塊,具備良好的人機交互功能。軟件方面,搭建Linux交叉開發(fā)環(huán)境,實現(xiàn)了基于Linux操作系統(tǒng)的Bootloader的移植。最后,根據(jù)課題需要,完成了A/D采樣和單總線驅(qū)動程序的設(shè)計。 本嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存儲容量大,硬件接口豐富,軟件資源配置靈活,設(shè)計方案具有很好的通用性和可擴展性。
標簽: ARM 處理器 數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-05-28
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隨著嵌入式的廣泛應(yīng)用,對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的改造,開發(fā)新型的嵌入式采集系統(tǒng),目前已成為研制的熱點。起重機采集系統(tǒng)類似于飛機上的“黑匣子”,能自動記錄起重機運行數(shù)據(jù),并能以文件的形式存儲起重機的運行數(shù)據(jù),而且可以通過USB通信接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移。與傳統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)相比,此系統(tǒng)有采集速度快,性能穩(wěn),功耗低,讀取數(shù)據(jù)方便的優(yōu)點。只需插入U盤,幾分鐘內(nèi)就可以將數(shù)據(jù)取走,避免了傳統(tǒng)將電腦帶入現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的缺點。在起重機采集系統(tǒng)的項目開發(fā)過程中,本人的主要工作是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計,通過構(gòu)建基于ARM微處理器和開源Linux操作系統(tǒng)的平臺,實現(xiàn)起重機運行數(shù)據(jù)的U盤存儲。 本研究首先對課題研究的背景和整個系統(tǒng)做了概述;其次詳述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計和Linux移植到AT91RM9200平臺的方法;然后詳細討論了系統(tǒng)的軟件設(shè)計即基于Linux的U盤驅(qū)動的實現(xiàn)以及Mass Storage類協(xié)議及其子類UFI命令集,并采用單批量傳輸協(xié)議實現(xiàn)了部分UFI子類命令以實現(xiàn)對U盤邏輯扇區(qū)讀、寫等操作的驅(qū)動程序;在U盤上采用目前主流操作系統(tǒng)(Windows,Linux等)所支持的FAT32文件格式,實現(xiàn)了文件的讀寫等API函數(shù),并在此基礎(chǔ)上按文件系統(tǒng)的實現(xiàn)層次對其進行設(shè)計與優(yōu)化,實現(xiàn)了起重機運行數(shù)據(jù)的可靠存儲;最后對課題研究做了總結(jié)。
標簽: ARM 起重機 數(shù)據(jù)采集 存儲
上傳時間: 2013-07-09
上傳用戶:縹緲
嵌入式圖像采集系統(tǒng)具有體積小、成本低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點,在遠程監(jiān)控、可視電話、計算機視覺、網(wǎng)絡(luò)會議等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。為克服傳統(tǒng)基于單片機的圖像采集系統(tǒng)的種種不足,本文提出了一種新的解決方案,利用高速的ARM9嵌入式微處理器S3C2410A為硬件核心,搭配USB攝像頭,結(jié)合Linux構(gòu)建了一套嵌入式的圖像采集系統(tǒng)。USB攝像頭有著容易購買、性價比高等優(yōu)點,但長期以來將其直接應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)卻很困難。隨著ARM微處理器的廣泛應(yīng)用,嵌入式系統(tǒng)的性能得到了極大的提升。人們逐漸將操作系統(tǒng)引入其中,方便系統(tǒng)的管理和簡化應(yīng)用程序的開發(fā)。Linux是一個免費開源的優(yōu)秀操作系統(tǒng),將其移植到嵌入式系統(tǒng)中能夠?qū)ο到y(tǒng)進行高效地管理、極大地方便應(yīng)用程序的開發(fā)。嵌入式的Linux操作系統(tǒng)繼承了Linux的優(yōu)良特性,還有著節(jié)約資源,實時性強等優(yōu)點。在本方案中以嵌入式Linux操作系統(tǒng)為基礎(chǔ),借助其對USB、網(wǎng)絡(luò)等的強大支持能力來構(gòu)建高度靈活的圖像采集系統(tǒng)。通過利用Linux操作系統(tǒng)內(nèi)建的video4Linux對攝像頭進行編程,實現(xiàn)了將USB攝像頭采集到的視頻數(shù)據(jù)進行顯示和存為圖片的功能。本文中具體講述了嵌入式的軟硬件平臺的構(gòu)建,USB攝像頭的驅(qū)動開發(fā),圖像采集應(yīng)用程序的實現(xiàn)等。本文提出的嵌入式圖像采集方案適用于市面上絕大多數(shù)流行的USB攝像頭,還能把得到的圖像通過以太網(wǎng)傳輸以實現(xiàn)遠程的監(jiān)控。這套方案利用應(yīng)用程序編程接口video4linux所提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用函數(shù)等,實現(xiàn)了在Linux環(huán)境下采集USB攝像頭圖像數(shù)據(jù)的功能,并運用嵌入式的GUI開發(fā)工具Qt/Embedded來編寫最終的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了美觀的用戶界面。充分運用Linux操作系統(tǒng)和其工具的強大功能來實現(xiàn)圖像采集,對基于Linux內(nèi)核的后續(xù)圖像應(yīng)用開發(fā)具有實用意義。本系統(tǒng)完全基于開放的平臺和模塊化的實現(xiàn)方法,具有良好的可移植性,可方便地進行各種擴展。這種方案所實現(xiàn)的圖像采集系統(tǒng)成本低,靈活性高,性能好,是一種優(yōu)良的解決方案。本文詳細介紹了這種基于Linux系統(tǒng)和S3C2410A平臺的嵌入式圖像采集系統(tǒng)。
標簽: ARM USB 嵌入式 圖像采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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近些年來,隨著以計算機技術(shù)、通信技術(shù)為主的信息技術(shù)的快速發(fā)展和Internet的廣泛應(yīng)用,嵌入式系統(tǒng)也受到了越來越多的重視,日益廣泛的應(yīng)用與工業(yè)控制、移動通訊、家用電器以及消費電子設(shè)備中。 而數(shù)據(jù)采樣在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用,工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測和控制都離不開數(shù)據(jù)的采集。但傳統(tǒng)的基于單片機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣模塊因為無法或很難完成操作系統(tǒng)的嵌入、文件的管理、各種接口的連接、與Internet的互聯(lián)、大容量存儲器的擴展等功能,所以在許多領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。針對這些問題,設(shè)計開發(fā)了基于Linux操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集模塊。 本文在綜合分析了現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在問題的基礎(chǔ)上,新設(shè)計的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用板卡式結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)的可擴展性和靈活性;采用嵌入式Linux內(nèi)核作為系統(tǒng)的運行、調(diào)度的核心,提高了系統(tǒng)的軟件可移植性和穩(wěn)定性;采用基于ARM9核的32位嵌入式微處理器,作為控制、處理和通信的核心,提高了整個硬件系統(tǒng)的處理能力、控制靈活性以及抗干擾能力,并降低了功耗。系統(tǒng)有強大的網(wǎng)絡(luò)通信能力,為接入Internet提供了可能。 基于ARM的嵌入式數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、通用性好、可擴展性強,可為各種嵌入式應(yīng)用提供一套完整的硬、軟件解決方案,在工業(yè)測量與控制領(lǐng)域具有較為廣闊的應(yīng)用前景。
上傳時間: 2013-04-24
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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(fù)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(yīng)復(fù)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(chǔ)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(chǔ)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(shè)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(shè)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(yīng)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(yīng)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
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隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,嵌入式圖像采集系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)越來越受到人們的重視。傳統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)一般采用基于PC機平臺和視頻采集卡的形式,該方案系統(tǒng)體積大、成本高,在遠距離、多點系統(tǒng)中實現(xiàn)困難。在這種背景下,設(shè)計一種輕便小巧的采集系統(tǒng)來采集、存儲并顯示所需的圖像成為市場所需。 本論文研究設(shè)計了一種基于嵌入式的圖像采集與傳輸系統(tǒng),具有體積小、成本低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點。該系統(tǒng)硬件平臺采用基于ARM920T核的S3C2410X處理器,軟件采用嵌入式Linux操作系統(tǒng),利用USB攝像頭采集圖像并在目標板的LCD上進行顯示,通過網(wǎng)絡(luò)還可將采集到的圖像傳輸?shù)絇C機上顯示。該方案大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性,同時提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和圖像質(zhì)量,可以擴展應(yīng)用在遠程監(jiān)控系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域,具有廣闊的市場和應(yīng)用前景。 本論文首先介紹了課題研究的時代背景、實踐意義和研究現(xiàn)狀,并對嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)理論知識作了介紹,在此基礎(chǔ)上給出了嵌入式圖像采集與傳輸系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計;接著詳細分析了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù),包括嵌入式開發(fā)環(huán)境的建立、Bootloader移植、Linux內(nèi)核移植和根文件系統(tǒng)的制作,并介紹了嵌入式Linux下的設(shè)備驅(qū)動程序,實現(xiàn)了USB攝像頭驅(qū)動的移植,完成了利用攝像頭采集圖像的功能;然后完成了MiniGUI圖形用戶界面的移植和圖像在LCD上的顯示;最后實現(xiàn)了基于socket的網(wǎng)絡(luò)通信,完成了視頻采集和傳輸系統(tǒng)的整體功能,并給出了最終的實驗結(jié)果。 論文的最后是對全文的一個總結(jié),對系統(tǒng)設(shè)計所完成的工作進行了概括,指出所存在的不足,對后續(xù)的研究工作做了進一步的展望,并給出了改進方法。
標簽: Linuz ARM 圖像采集 傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個地震勘探物理模擬實驗系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。文章介紹運用FPGA 芯片控制,實現(xiàn)對高速模擬地震信號的數(shù)據(jù)采集技術(shù),以及USB.2.0 接口總線軟硬件的實現(xiàn)技術(shù)。該系統(tǒng)具有采集精度高,傳輸速度
標簽: FPGA 模擬地震 信號采集 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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設(shè)計并實現(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)計方法。該方法利用最小均方(LMS)自適應(yīng)濾波器進行軟件濾波,針對空氣
標簽: LMS 自適應(yīng)濾波器 信息采集 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-06-14
上傳用戶:sjb555
對溫度、濕度、壓力等數(shù)據(jù)的采集在很多工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都普遍存在著。目前大部分的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用8位單片機作為控制器,由于單片機自身功能的限制,它的采樣速率,數(shù)據(jù)采集的方式等均受到一定的限制,而且它沒有自己的操作系統(tǒng),可視性和可操作性相對比較差。因此,研究一種新型的、具有高速的采樣速率、多樣化的數(shù)據(jù)采集方式以及操作性非常強的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)非常的有必要。 本論文采用三星公司的ARM9內(nèi)核的S3C2410作為主控制器,嵌入式Linux作為操作系統(tǒng),通過S3C2410的RS-485、I2C總線來控制和傳輸由不同類型數(shù)據(jù)采集器采集到的數(shù)據(jù);利用嵌入式圖形用戶界面GUI的編程工具Qt/E(Qt/Embedded)設(shè)計的用戶界面,結(jié)合開源嵌入式數(shù)據(jù)庫Sqlite3,實現(xiàn)對各種不同數(shù)據(jù)采集器的控制和數(shù)據(jù)的采集;利用Linux系統(tǒng)中的Video4linux編程實現(xiàn)對現(xiàn)場的視頻監(jiān)視;同時利用S3C2410的GPIO和中斷口設(shè)計的鍵盤能夠像PC鍵盤那樣方便的對用戶界面進行操作,整個系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲、監(jiān)視等功能。此系統(tǒng)不但減少了使用處理器的數(shù)量,而且采樣速率,采樣精度等都有比較大幅度的提高,同時通過實時的視頻監(jiān)視還可以及時知道數(shù)據(jù)現(xiàn)場的情況,這些對復(fù)雜環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集尤為有利。 本論文的重點是完成用戶界面的設(shè)計、鍵盤驅(qū)動及與Qt/E的鍵值映射、RS-485及I2C總線驅(qū)動和視頻監(jiān)視的實現(xiàn)。本論文完成了整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的初步設(shè)計,在油氣田開采現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集中運行效果良好,雖功能尚待進一步完善,但具有一定的實用價值。
標簽: Linuz ARM 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-12
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