本文以f1禁系統(tǒng)的可靠性和低成本為立足點(diǎn),提出了一種基于AT89C2051單片機(jī)的RF卡門禁系統(tǒng)設(shè) 系計(jì)方法。首先簡單介紹了組成這個(gè)系統(tǒng)的非接觸式IC卡,然后詳細(xì)描述了其軟硬件設(shè)計(jì)的過程。在實(shí)際的應(yīng)用
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目前,許多高校在機(jī)房管理上使用了IC 卡,其中少數(shù)機(jī)房是使用接觸式IC卡,眾所周知,接觸式IC 卡在可靠性、易用性、安全性、高抗干擾性和工作距離方面不及非接觸式IC 卡,因此很多接觸式IC 卡基本已被非接觸式IC 卡取代。 經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn),使用IC 卡的機(jī)房管理系統(tǒng)的基本工作方式是每個(gè)機(jī)房中配置了1個(gè)IC 卡讀寫終端和1 臺(tái)監(jiān)控機(jī)。IC 卡讀卡終端只是一個(gè)普通的讀卡器,只負(fù)責(zé)讀取卡內(nèi)信息,并通過串口等通信方式將IC 卡信息傳輸給監(jiān)控機(jī),讀卡終端本身沒有信息存儲(chǔ)功能,實(shí)際的計(jì)費(fèi)管理完全是通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)控制,監(jiān)控計(jì)算機(jī)向中心服務(wù)器端定時(shí)或?qū)崟r(shí)傳輸刷卡信息。由于整個(gè)系統(tǒng)要占用一臺(tái)微機(jī),而且中間的信息傳遞、計(jì)費(fèi)環(huán)節(jié)都要由它來完成,不僅浪費(fèi)資源,而且也增加了安全隱患。在這種工作模式下,會(huì)出現(xiàn)一些問題和漏洞: 1) 可靠性不高由于讀卡設(shè)備與監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的信息傳輸只是暫時(shí)保存在監(jiān)控計(jì)算機(jī)中,如果監(jiān)控計(jì)算機(jī)遭到病毒襲擊或者出現(xiàn)硬件故障,將出現(xiàn)無法挽回的后果。而且由于學(xué)生信息都保存在監(jiān)控計(jì)算機(jī)中,因此存在著人為偽造、篡改和徇私舞弊行為的極大可能。 2) IC卡的特點(diǎn)未完全體現(xiàn)IC卡除了能標(biāo)識(shí)身份外,還有電子錢包功能,能對(duì)其進(jìn)行充值和扣款,但是上述方法基本上IC卡只用做標(biāo)識(shí)身份,實(shí)際的每次扣款,都是由監(jiān)控計(jì)算機(jī)和中心服務(wù)器來完成,基本與讀卡設(shè)備無關(guān)。 3) 不方便學(xué)生上機(jī)和收費(fèi)管理學(xué)生每次上機(jī)刷卡,都要由監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接中心服務(wù)器端,由中心服務(wù)器端讀出學(xué)生信息,進(jìn)行核對(duì),而且對(duì)學(xué)生的扣款需要額外的計(jì)算機(jī)軟件來進(jìn)行計(jì)時(shí)和計(jì)費(fèi)處理,顯得比較繁瑣。 鑒于以上問題,為提高機(jī)房管理效率,降低工作強(qiáng)度,并及時(shí)處理機(jī)房發(fā)生的故障,采用機(jī)房計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)勢在必行。如果能在讀卡終端設(shè)備中完成計(jì)費(fèi)的大部分功能,并且增加存儲(chǔ)功能,這樣就可以減少監(jiān)控計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān),甚至讀卡終端設(shè)備可以直接與中心服務(wù)器通信,不僅能增加系統(tǒng)的可靠性和安全性而且還充分利用了IC 卡的功能,還降低了財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算帶來的麻煩。 目前已經(jīng)應(yīng)用于機(jī)房管理的解決方案主要有3種方式,即:軟硬件結(jié)合控制方式、帳號(hào)方式和門禁方式。鑒于設(shè)計(jì)要求,并且考慮到安全、可靠、簡單等因素,如果在軟硬件結(jié)合控制方式中,把更多的任務(wù)交由讀卡終端,比如由讀卡終端來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、計(jì)費(fèi)管理,同時(shí)如果讀卡終端能實(shí)現(xiàn)TCP/IP 通信,那么監(jiān)控計(jì)算機(jī)的任務(wù)就大大降低,甚至可以由讀卡終端直接與中心服務(wù)器通信。就減少了一些不必要的麻煩和安全風(fēng)險(xiǎn)。本論文的設(shè)計(jì)就是基于這一點(diǎn)來進(jìn)行的。 本系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠,實(shí)時(shí)性要好,另外考慮到性價(jià)比等因素,綜合考慮選擇將μC/OS-II 操作系統(tǒng)移植到ARM7 上作為開發(fā)平臺(tái)。在此平臺(tái)基礎(chǔ)上,考慮到TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與要采用的硬件的性能以及實(shí)現(xiàn)的成本有關(guān)。從解決這一技術(shù)問題出發(fā),結(jié)合本論文研究的應(yīng)用對(duì)象,決定使用嵌入式操作系統(tǒng),此種方案可以描述為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧+嵌入式操作系統(tǒng)+微控制器。 本文介紹了一種基于ARM7的IC 卡機(jī)房管理終端的設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)在ARM7的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植和TCP/IP協(xié)議棧的嵌入,能夠正確讀寫IC 卡信息,增加了SD 卡存儲(chǔ)功能,完成計(jì)費(fèi)操作,實(shí)現(xiàn)液晶顯示功能,能夠通過以太網(wǎng)或串口直接與服務(wù)器通信。 本文詳細(xì)介紹了整個(gè)機(jī)房管理系統(tǒng)終端的硬軟件設(shè)計(jì),給出了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ在ARM7 處理器上的詳細(xì)移植過程,介紹了一種TCP/IP協(xié)議棧和基于套接字的編程方法,同時(shí)也提供了一種多卡操作的防沖突機(jī)制。 同目前大多數(shù)機(jī)房管理系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)有如下特點(diǎn): 1) 由于使用了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和反應(yīng)時(shí)間,任務(wù)管理和調(diào)度更加方便有效。 2) 由讀卡終端來進(jìn)行計(jì)費(fèi)操作,降低了服務(wù)器端的工作壓力,同時(shí)降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。 3) 增加了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,提高了系統(tǒng)的可靠性,有利于數(shù)據(jù)的查詢和故障的恢復(fù)。 4) 增加了對(duì)無效卡、注銷卡和欠費(fèi)卡的判斷與處理,對(duì)惡意操作或者有意或者無意的逃費(fèi)操作采取了積極有效的措施。 5) 以太網(wǎng)通信克服了以往串口通信的傳輸距離短、傳輸速率慢等缺點(diǎn),使得通信更加方便、高效,并且可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸和控制。
標(biāo)簽: ARM IC卡 機(jī)房管理 終端設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-09
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針對(duì)現(xiàn)代中低壓電網(wǎng)電能質(zhì)量的監(jiān)測及諧波治理的需要,論文綜合運(yùn)用嵌入式技術(shù)、現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)了一種新型低功耗、集成化的電網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測儀。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相電網(wǎng)相/線電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)以及三相電壓、電流的31次以內(nèi)諧波的實(shí)時(shí)監(jiān)測。 論文分析了基于微處理器的電力系統(tǒng)基本參數(shù)的測量原理;對(duì)被測信號(hào)的交流參量通過抽樣方法獲得,由多點(diǎn)的抽樣數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的結(jié)果可以減小隨機(jī)誤差的影響;基于DFT和FFT的諧波測量原理,將FFT應(yīng)用于諧波分析獲得信號(hào)的頻域參數(shù);針對(duì)諧波測量中的混疊誤差設(shè)計(jì)了二階抗混疊濾波器;分析了非同步采樣和對(duì)非時(shí)限信號(hào)的截?cái)嘣斐傻念l譜泄露和柵欄效應(yīng)及其對(duì)諧波測量精度的影響。討論了常用的幾種窗函數(shù)對(duì)頻譜泄漏的抑制作用,在此基礎(chǔ)上選擇加海明窗對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行處理;針對(duì)DDS具有高精度頻率合成的特點(diǎn),將其應(yīng)用到電網(wǎng)信號(hào)的采樣上,提高了采樣的同步性,使得測量精度滿足了系統(tǒng)的要求。上述方法需要大量快速的迭代運(yùn)算,系統(tǒng)微處理器選用了32位ARM芯片LPC2132,提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和實(shí)時(shí)性。系統(tǒng)供電電源采用了開關(guān)電源、減小了體積,提高了效率;完成了下位機(jī)數(shù)據(jù)采集部分、二階抗混疊濾波器、測頻電路及通信模塊電路的設(shè)計(jì);最后介紹了軟件設(shè)計(jì)部分,主要包含了數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)過程,F(xiàn)FT程序的設(shè)計(jì),給出了各部分程序的流程圖;系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)了電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理程序,該軟件以LabWindows/CVI6.0為開發(fā)平臺(tái),利用CVI豐富的庫函數(shù),完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理、顯示和記錄等工作,并采用雙線程運(yùn)行模式,在數(shù)據(jù)采集和處理的同時(shí)完成了顯示、命令的發(fā)送和運(yùn)行曲線等功能。 按上述方案設(shè)計(jì)的樣機(jī)經(jīng)過三次電路制作與軟件調(diào)試,主要技術(shù)參數(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,通過了實(shí)驗(yàn)室測試,目前正在電力系統(tǒng)諧波治理系統(tǒng)中進(jìn)行工業(yè)實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)簽: ARM 電網(wǎng)參數(shù) 儀的研制 監(jiān)測
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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非接觸式IC卡是IC卡領(lǐng)域的一項(xiàng)新興的技術(shù),它是射頻識(shí)別技術(shù)和IC卡技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。由于非接觸式IC卡具有操作快捷、抗干擾性強(qiáng)、工作距離遠(yuǎn)、安全性高、便于一卡多用等優(yōu)點(diǎn),在自動(dòng)收費(fèi)、身份識(shí)別和電子錢包等領(lǐng)域具有接觸式所無法比擬的優(yōu)越性,具有廣闊的市場前景。非接觸式IC卡讀卡器是非接觸式IC卡應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一。基于實(shí)際項(xiàng)目的需要,本課題開發(fā)了一種讀寫距離在10cm左右的非接觸式IC卡讀卡器,它可以應(yīng)用于電子消費(fèi)場合,如公交和地鐵電子售票,食堂售飯等場合。 本文首先研究了用于本系統(tǒng)的基本理論,包括射頻識(shí)別技術(shù)、ARM處理器體系結(jié)構(gòu)和嵌入式系統(tǒng),然后基于這些理論,給出了非接觸式IC卡讀卡器的設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)由三個(gè)部分組成:第一部分是讀卡器的收發(fā)模塊,選用Philips公司的高集成度非接觸式讀寫芯片MF RC500設(shè)計(jì)射頻收發(fā)模塊,對(duì)射頻芯片接口電路設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的論述;第二部分是核心控制模塊,以Philips公司的ARM7芯片LPC2292為核心,對(duì)電源供應(yīng)電路、存儲(chǔ)器電路、通信接口電路、LED顯示電路等設(shè)計(jì)做了一定的描述,并給出了電路。第三部分是系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì),采用移植嵌入式系統(tǒng)并添加任務(wù)的模式來實(shí)現(xiàn)讀卡器的各功能。通過對(duì)軟硬件的調(diào)試實(shí)現(xiàn)了非接觸式IC卡讀卡器的硬件與軟件平臺(tái)的構(gòu)建。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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電力變壓器性能的好壞直接影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。變壓器繞組溫度是變壓器安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及使用壽命的決定性因素,已經(jīng)成為變壓器狀態(tài)監(jiān)測中健康隱患和故障發(fā)展的重要表現(xiàn)形式。通過對(duì)變壓器繞組溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并判斷其健康狀況,以此來進(jìn)行變壓器的負(fù)荷調(diào)整和預(yù)知性維修,避免因繞組過熱導(dǎo)致的變壓器故障,可以提高變壓器安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,為電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來重要保證。 傳統(tǒng)的檢測電力變壓器溫度的方法主要有紅外溫度檢測、熱電阻、熱電偶溫度檢測等。紅外測溫為非接觸測量,它只能測量變壓器的表面溫度,易受環(huán)境溫度及周圍磁場的干擾,且需人工操作,無法實(shí)現(xiàn)在線測量。對(duì)于熱電阻、熱電偶等測量法,在高頻交變場中,導(dǎo)線會(huì)拾取噪聲并由于渦流效應(yīng)而發(fā)熱。電導(dǎo)線的熱導(dǎo)還會(huì)導(dǎo)致被測溫度的擾動(dòng),測量效果不很理想。光纖光柵傳感技術(shù)以其體積小、電絕緣、抗電磁干擾、易復(fù)用、傳感信號(hào)可遠(yuǎn)距離傳輸、便于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線測量等優(yōu)點(diǎn),為電力變壓器溫度的測量提供了很好的技術(shù)手段。 本文在對(duì)國內(nèi)外光纖光柵傳感技術(shù)及其解調(diào)方案進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了光纖布拉格光柵傳感信號(hào)解調(diào)所需的硬件和軟件,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。論文涉及的主要工作有: 介紹了光纖的基本結(jié)構(gòu)、布拉格光柵的工作機(jī)理及其制作方法,分析了光纖布拉格光柵作為傳感元件時(shí)的基本參數(shù),推導(dǎo)了光纖布拉格光柵的溫度傳感模型;詳細(xì)介紹了目前常用的布拉格光纖光柵解調(diào)技術(shù)。 重點(diǎn)分析了監(jiān)測系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)及其原理,主要有微控制器相關(guān)電路的設(shè)計(jì)、光電轉(zhuǎn)換電路、前置放大及濾波電路、AD轉(zhuǎn)換電路、以太網(wǎng)通訊電路及液晶顯示電路等。在硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并測試了相關(guān)模塊的驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)采集和發(fā)送。主要工作包括uC/OS—Ⅱ在LPC2148上的移植,利用LwIP實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊等。 最后,搭建了系統(tǒng)光路,對(duì)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了測試,得到了有益的數(shù)據(jù),為下一步工作打下了良好的基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: ARM 光纖光柵 溫度監(jiān)測
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著生物工程及醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展,磁共振成像在醫(yī)學(xué)診斷學(xué)方面發(fā)揮著越來越重要的角色。磁場的均勻性是大型醫(yī)療設(shè)備——核磁共振(MRI)成像的理論基礎(chǔ),是評(píng)價(jià)該設(shè)備的一個(gè)重要的技術(shù)參數(shù),磁場的均勻性分析也是電磁場理論分析的一個(gè)重要方向。良好、穩(wěn)定的磁場均勻性對(duì)核磁共振圖像的信噪比(SNR)的提高有重要的意義,同時(shí)也是飽和壓脂序列實(shí)現(xiàn)的唯一條件。 該課題的主要內(nèi)容是在介紹磁共振成像原理與磁共振超導(dǎo)磁體的超導(dǎo)勻場線圈的形狀及位置的基礎(chǔ)上,分析各個(gè)線圈中電流的大小與空間某點(diǎn)磁場強(qiáng)度的關(guān)系。同時(shí)借鑒磁共振成像原理,設(shè)計(jì)輔助測量水膜,對(duì)空間某一特定半徑的球體腔內(nèi)各點(diǎn)的磁場強(qiáng)度進(jìn)行自動(dòng)化測量。在當(dāng)前使用的被動(dòng)式勻場的基礎(chǔ)上,利用分析軟件,對(duì)線圈的選擇及電流的大小進(jìn)行計(jì)算與優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明效果良好,磁場均勻度有很大的改善。 采用的主要方法是利用磁共振成像原理及傅里葉轉(zhuǎn)化技術(shù)去設(shè)計(jì)一種精確、方便、快捷的勻場方法。通過計(jì)算機(jī)模擬及有限元分析的方法進(jìn)行計(jì)算、優(yōu)化,最終得到理想的磁場均勻度。 良好的磁場均勻性是磁共振成像的基礎(chǔ),是飽和壓脂序列(FATSAT)、平面回波成像(EPI)、彌散成像、頻譜分析等一系列近幾年新出現(xiàn)的先進(jìn)序列實(shí)現(xiàn)的前提條件。從而為臨床醫(yī)學(xué)提供了一種先進(jìn)的檢查手段,為疾病診治的及時(shí)性、準(zhǔn)確性、可靠性及病灶確切位置的判斷都提供了基礎(chǔ)。 該文所介紹的磁場均勻性測量、分析方法以及在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的勻場計(jì)算分析軟件已在多臺(tái)磁共振安裝調(diào)試過程中得到應(yīng)用,達(dá)到了預(yù)期的目的,能夠滿足現(xiàn)場調(diào)試的要求。該方法對(duì)于今后超導(dǎo)磁體磁共振的磁場均勻性調(diào)試,及在醫(yī)學(xué)影像學(xué)方面的發(fā)展有很好的應(yīng)用價(jià)值。該項(xiàng)技術(shù)在該領(lǐng)域的推廣必然會(huì)提高磁場均勻性的精度,推動(dòng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)及臨床診斷學(xué)的發(fā)展。并能帶來良好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益,具有關(guān)闊的應(yīng)用前景。
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生物特征識(shí)別是指通過計(jì)算機(jī),利用人體固有的生理特征,如指紋,靜脈來進(jìn)行個(gè)人身份鑒別的技術(shù)。由于生物特征唯一性和不變性,使得生物特征識(shí)別與傳統(tǒng)的方法如數(shù)字密碼和身份證相比,具有更高的安全性和易用性。傳統(tǒng)的高性能自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)大多基于PC平臺(tái)聯(lián)機(jī)應(yīng)用,然而在實(shí)際應(yīng)用中往往對(duì)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)要求有更高的便攜性和易用性,嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展使得實(shí)現(xiàn)這樣的系統(tǒng)變?yōu)榱丝赡堋?生物特征識(shí)別系統(tǒng)主要由通用模塊的控制系統(tǒng)與非通用模塊的圖像采集設(shè)備與識(shí)別算法組成。本文針對(duì)通用模塊與非通用模塊接口問題進(jìn)行研究和設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了一個(gè)工作良好的嵌入式平臺(tái)。 本課題在設(shè)計(jì)核心板、擴(kuò)展板、轉(zhuǎn)接板的硬件基礎(chǔ)上,移植實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Linux,編寫各種接口與模塊的驅(qū)動(dòng)、多路攝像頭切換程序,并很好的解決了攝像頭采集生物特征時(shí)光強(qiáng)控制問題,為很好的采集到清晰圖像提供了一個(gè)良好穩(wěn)定的硬件平臺(tái)。 本課題所設(shè)計(jì)的嵌入式系統(tǒng)通過測試,做了大量的實(shí)驗(yàn),并將所采集到的手指靜脈圖像進(jìn)行討論分析,具有實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 多模 生物特征識(shí)別
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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隨著微處理器技術(shù)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用也進(jìn)入到國防、工業(yè)、能源、交通以及日常生活中的各個(gè)領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)的軟件核心是嵌入式操作系統(tǒng)。然而,國內(nèi)在嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)上有很多困難,主要有:國外成熟的RTOS大都價(jià)格昂貴并且不公開源代碼,用好這些操作系統(tǒng)需對(duì)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)有深刻理解。針對(duì)以上問題,免費(fèi)公開源代碼的嵌入式操作系統(tǒng)就倍受矚目了,μC/OS-II就是其中之一。μC/OS-II是面向中小型應(yīng)用的、基于優(yōu)先級(jí)的可剝奪嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核,其特點(diǎn)是小巧、性能穩(wěn)定、可免費(fèi)獲得源代碼。 本文在深入研究μC/OS-II內(nèi)核基礎(chǔ)上,將其運(yùn)用于實(shí)際課題,完成了基于ARM架構(gòu)的μC/OS-II移植及實(shí)時(shí)同步交流采樣的誤差補(bǔ)償研究。本文主要工作內(nèi)容和研究成果如下: 1.剖析了μC/OS-II操作系統(tǒng)內(nèi)核,重點(diǎn)研究了μC/OS-II內(nèi)核的任務(wù)管理與調(diào)度算法機(jī)理,得出了μC/OS-II內(nèi)核優(yōu)點(diǎn):任務(wù)調(diào)度算法簡潔、高效、實(shí)時(shí)性較好(與Linux相比)。 2.介紹了ARM9體系架構(gòu),重點(diǎn)講敘了MMU(存儲(chǔ)管理單元)功能。為了提高交流采樣系統(tǒng)的取指令和讀數(shù)據(jù)速度,成功將MMU功能應(yīng)用于本嵌入式系統(tǒng)中。 3.完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在目標(biāo)板上的移植,主要用匯編語言編寫了啟動(dòng)代碼、開關(guān)中斷、任務(wù)切換和首次任務(wù)切換等函數(shù)。 4.針對(duì)國內(nèi)外提出的同步交流采樣誤差補(bǔ)償算法的局限性,本文從理論上對(duì)同步交流采樣的準(zhǔn)確誤差進(jìn)行了研究,并嘗試根據(jù)被測信號(hào)周期的首尾過零點(diǎn)的三角形相似法,求出誤差參數(shù)并對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。此外,考慮到采樣周期△T不均勻,經(jīng)多次采樣后會(huì)產(chǎn)生累積誤差,本文也給出了采樣周期△T的優(yōu)化算法。 5.完成了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì),并根據(jù)補(bǔ)償算法和△T優(yōu)化法則,編寫了相應(yīng)采樣驅(qū)動(dòng)和串口驅(qū)動(dòng)。最后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析和比較,得出重要結(jié)論:該補(bǔ)償算法實(shí)現(xiàn)簡單,計(jì)算機(jī)工作量小,精度較高。
標(biāo)簽: ARM COS 架構(gòu) 交流采樣
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電能污染日益嚴(yán)重,電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)若偏離正常水平過大,會(huì)給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的總體效益,因此對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念,對(duì)各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過對(duì)電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動(dòng)與閃變)的分析,以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ),針對(duì)目前電能質(zhì)量分析的難點(diǎn)即對(duì)突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號(hào)的檢測與分類,提出了基于快速傅立葉變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實(shí)時(shí)性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)。重點(diǎn)分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺(tái)的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設(shè)計(jì)思想,其中重點(diǎn)介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計(jì)、ARM部分的UC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對(duì)論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié),對(duì)以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,電能污染日益嚴(yán)重,電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)若偏離正常水平過大,會(huì)給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的總體效益,因此對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念,對(duì)各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過對(duì)電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動(dòng)與閃變)的分析,以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ),針對(duì)目前電能質(zhì)量分析的難點(diǎn)即對(duì)突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號(hào)的檢測與分類,提出了基于小波變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。利用小波變換模極大值原理檢測信號(hào)奇異點(diǎn)作為是否發(fā)生暫態(tài)擾動(dòng)的判據(jù),克服了傳統(tǒng)方法中無時(shí)域局部性的缺點(diǎn)。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實(shí)時(shí)性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)。重點(diǎn)分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺(tái)的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設(shè)計(jì)思想,其中重點(diǎn)介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計(jì)、ARM部分的uC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對(duì)論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié),對(duì)以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽: DSP ARM 電能質(zhì)量監(jiān)測
上傳時(shí)間: 2013-07-10
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