T-Kernel作為一種嵌入式操作系統(tǒng)，由于實(shí)時(shí)性和開(kāi)源性，在嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。ARM是一款比較好的微處理器，T-Kernel在ARM上的應(yīng)用研究基本上是空白，所以結(jié)合兩者進(jìn)行研究促進(jìn)T-Kernel在國(guó)內(nèi)嵌入式領(lǐng)域的發(fā)展。同時(shí)，T-Kernel內(nèi)部調(diào)度機(jī)制存在著優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)缺陷，優(yōu)先級(jí)反向使得高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間無(wú)法預(yù)測(cè)，增加了實(shí)時(shí)系統(tǒng)的不確定性。早期的解決協(xié)議較好地解決了優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題，但同時(shí)也存在著自身不足之處。 針對(duì)T-Kernel存在的缺陷，在深入研究相關(guān)協(xié)議的基礎(chǔ)上，本論文提出了一種新的改進(jìn)的優(yōu)先級(jí)繼承協(xié)議。該協(xié)議設(shè)置超時(shí)保護(hù)機(jī)制，避免任務(wù)在獲取信號(hào)量時(shí)長(zhǎng)時(shí)間的阻塞，結(jié)合Havender提出的“有序資源使用法”防止死鎖發(fā)生，給出該協(xié)議的分析過(guò)程，并把該協(xié)議結(jié)合到T-Kernel中。在這個(gè)基礎(chǔ)之上，建立研究開(kāi)發(fā)平臺(tái)；針對(duì)硬件設(shè)備，研究引導(dǎo)程序的執(zhí)行原理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的引導(dǎo)程序；構(gòu)建T-Kennel內(nèi)核；移植內(nèi)核到開(kāi)發(fā)板；最后對(duì)T-Kernel的啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析。 T-Kernel在ARM上的移植研究，為嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的提供了一種開(kāi)發(fā)流程，同時(shí)對(duì)于T-Kernel的啟動(dòng)過(guò)程的分析，為以后的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)接口；對(duì)于T-Kernel存在的優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題的解決，可以改進(jìn)T-Kernel的實(shí)時(shí)性和靈活性，同時(shí)為實(shí)時(shí)系統(tǒng)的性能改進(jìn)提供了參考。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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心血管系統(tǒng)疾病是現(xiàn)今世界上發(fā)病率和死亡率最高的疾病之一。T波交替(T-wavealtemans,TWA)作為一種非穩(wěn)態(tài)的心電變異性現(xiàn)象，是指心電T波段振幅、形態(tài)甚至極性逐拍交替變化。大量研究表明，TWA與室性心律失常、心臟性猝死等有直接密切的關(guān)系，已成為一種無(wú)創(chuàng)獨(dú)立性預(yù)測(cè)指標(biāo)。隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，微伏級(jí)的TWA已經(jīng)可以被檢出，并且精度越來(lái)越高。本文以T波交替檢測(cè)為中心，基于ARM給出了T波交替檢測(cè)技術(shù)原理性樣機(jī)的硬件及軟件，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)的目的。 在TWA檢測(cè)研究中，需要對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，即信號(hào)去噪和特征點(diǎn)檢測(cè)。小波分析以其多分辨率的特性和表征時(shí)頻兩域信號(hào)局部特征的能力成為我們選取的心電信號(hào)自動(dòng)分析手段。文中采用小波變換將原始心電信號(hào)分解為不同頻段的細(xì)節(jié)信號(hào)，根據(jù)三種主要噪聲的不同能量分布，采用自適應(yīng)閾值和軟硬閾值折衷處理策略用閾值濾波方法對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行去噪處理：同時(shí)基于心電信號(hào)的特征點(diǎn)R峰對(duì)應(yīng)于Mexican-hat小波變換的極值點(diǎn)，因此我們使用Mexican-hat小波檢測(cè)R峰，通過(guò)附加檢測(cè)方案確保了位置的準(zhǔn)確性，并根據(jù)需要提出了T波矩陣提取方法。 隨后文章介紹了T波交替的產(chǎn)生機(jī)理及研究進(jìn)展，分別從臨床應(yīng)用和檢測(cè)方法上展現(xiàn)了目前TWA的發(fā)展進(jìn)程，并利用了譜分析法、相關(guān)分析法和移動(dòng)平均修正算法分別從時(shí)域和頻域?qū)σ恍颖緮?shù)據(jù)進(jìn)行T波交替檢測(cè)。在檢測(cè)中譜分析法抗噪能力較強(qiáng)，但作為一種頻域檢測(cè)方法，無(wú)法檢測(cè)非穩(wěn)態(tài)TWA信號(hào)，而相關(guān)分析法受呼吸、噪聲影響較大，數(shù)據(jù)要求較高，因此可以在譜分析檢測(cè)為陽(yáng)性TWA基礎(chǔ)上，再對(duì)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析，從而克服自身算法缺陷，確定交替幅度和時(shí)間段。最后對(duì)影響檢測(cè)結(jié)果的因素進(jìn)行討論研究，從而降低檢測(cè)誤差。 文章還設(shè)計(jì)了T波交替檢測(cè)技術(shù)原理性樣機(jī)的關(guān)鍵部分電路和軟件框架。硬件部分圍繞ARM核的Samsung S3C44BOX為核心，設(shè)計(jì)了該樣機(jī)的關(guān)鍵電路，包括采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊(外部存儲(chǔ)電路、通信接口電路等)。其中在采集模塊中針對(duì)心電信號(hào)是微弱信號(hào)并且干擾大的特點(diǎn)，采用了具有高共模抑制比和高輸入阻抗的分級(jí)放大電路，有效的提取了信號(hào)分量：A/D轉(zhuǎn)換電路保證了信號(hào)量化的高精度。利用USB接口芯片和刪內(nèi)部異步串行通訊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外界聯(lián)系。系統(tǒng)軟件中首先介紹了系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，然后給出了心電信號(hào)分析及處理程序設(shè)計(jì)流程圖及實(shí)現(xiàn)，使它們共同完成系統(tǒng)的軟件監(jiān)護(hù)功能。
標(biāo)簽： ARM 檢測(cè)技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-07-27
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心臟疾病一直是威脅人類生命健康的主要疾病之一。研究無(wú)創(chuàng)的心電信號(hào)檢測(cè)設(shè)備來(lái)檢測(cè)與評(píng)價(jià)心臟功能的狀況，并研究心臟疾病的成因是生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)的重要研究課題之一。動(dòng)態(tài)心電記錄儀(Holter)是用于記錄24小時(shí)長(zhǎng)時(shí)間心電圖的一種設(shè)備。研制高性能的動(dòng)態(tài)心電記錄、監(jiān)護(hù)系統(tǒng)對(duì)于心血管疾病的診斷和治療具有十分重要的意義。 Holter技術(shù)發(fā)展至今已有幾十年歷史，但目前的Holter仍存在許多不足之處：(1)許多Holter采用8位、16位單片機(jī)作為控制系統(tǒng)，運(yùn)算能力有限，無(wú)法加入自動(dòng)診斷功能：(2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用固定焊接在板上的存儲(chǔ)芯片，容量小，數(shù)據(jù)取出回放不方便；(3)大部分Holter還不能實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸，心電數(shù)據(jù)的分析以及分析報(bào)告的獲取往往要滯后好幾天時(shí)間，不利于心臟疾病的及早診斷及治療。 針對(duì)這些不足，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ARM(一種32位嵌入式處理器)的動(dòng)態(tài)心電記錄儀。該記錄儀具有運(yùn)算功能強(qiáng)、能夠?qū)崿F(xiàn)心電信號(hào)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。為確保信息不會(huì)因網(wǎng)絡(luò)傳輸故障而丟失，本系統(tǒng)同時(shí)還采用了便于攜帶的SD(Secure Digital Memory)閃存卡作為存儲(chǔ)媒介，具有大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要完成的任務(wù)有心電信號(hào)的采集、心電信號(hào)的放大濾波、心電信號(hào)的顯示和心電信號(hào)的存儲(chǔ)與傳輸。整個(gè)系統(tǒng)由一片ARM嵌入式微處理器控制，本系統(tǒng)中采用的嵌入式微處理器是三星的S3C44BOX。放大和濾波電路主要是對(duì)電極導(dǎo)聯(lián)傳來(lái)的心電信號(hào)進(jìn)行放大和濾除干擾信號(hào)，以獲取合適的信號(hào)大小并保證采集的心電信號(hào)的正確性。心電信號(hào)的顯示是把心電信號(hào)實(shí)時(shí)地顯示在Holter的液晶屏上，能使患者直觀地觀察到自己的心電信號(hào)情況。心電信號(hào)的存儲(chǔ)采用了容量大、成本及功耗低并且體積小方便攜帶的SD卡來(lái)存儲(chǔ)心電數(shù)據(jù)。心電數(shù)據(jù)的傳輸是通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的，以太網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)快速、高正確率的傳輸。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由醫(yī)院內(nèi)的服務(wù)器接收，并且在服務(wù)器端對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的顯示和處理。為實(shí)現(xiàn)上述功能編寫(xiě)的系統(tǒng)軟件包括Holter的Bootloader的設(shè)計(jì)、uCLINUX操作系統(tǒng)的移植、A/D轉(zhuǎn)換程序、液晶屏的控制及菜單程序、SD卡FAT文件格式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和服務(wù)器端數(shù)據(jù)接收、波形顯示程序。本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)證明符合設(shè)計(jì)要求，具有體積小、成本低、使用方便的特點(diǎn)。
標(biāo)簽： ARM 便攜式 遠(yuǎn)程 動(dòng)態(tài)
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，其安全運(yùn)行對(duì)于保障電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行意義重大。對(duì)變壓器繞組進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器的事故隱患，避免事故的發(fā)生，對(duì)提高變壓器運(yùn)行的安全可靠性，具有十分重要的意義。 本文分變壓器繞組變形檢測(cè)基礎(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)四個(gè)部分。前兩個(gè)部分主要介紹基礎(chǔ)的背景知識(shí):首先簡(jiǎn)要介紹了變壓器繞組變形的幾種測(cè)試方法與比較，重點(diǎn)介紹了頻響法的診斷原理與模型；然后介紹了嵌入式系統(tǒng)的概念與組成，特別是Linux在ARM上的相關(guān)移植。后面的兩個(gè)部分則在前面的理論基礎(chǔ)上分別從硬件和軟件介紹了如何實(shí)現(xiàn)基于嵌入式系統(tǒng)的變壓器繞組變形測(cè)試儀:在硬件部分中，利用S3C2410A自帶的USB控制器、LCD控制器、SD卡控制器，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并針對(duì)系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)了掃頻信號(hào)發(fā)生器、數(shù)據(jù)高速采集與緩存等模塊；在軟件部分中，介紹了ARM基于Linux操作系統(tǒng)的I/O口、USB、LCD驅(qū)動(dòng)的編寫(xiě)，以及相關(guān)應(yīng)用程序的編寫(xiě)包括數(shù)據(jù)采集部分程序、LCD、串口通訊程序等，同時(shí)本文充分考慮了通訊環(huán)節(jié)可能引起的延遲問(wèn)題以及提高系統(tǒng)資源利用效率等因素，提出了將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成多進(jìn)程的思路，并實(shí)現(xiàn)之。
標(biāo)簽： ARM 變壓器 繞組變形 檢測(cè)系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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針對(duì)城市交通中的停車(chē)難問(wèn)題，課題組研制了有效的泊車(chē)管理系統(tǒng)，泊車(chē)手持機(jī)是泊車(chē)管理系統(tǒng)的重要組成部分之一，完成車(chē)輛的信息輸入任務(wù)及對(duì)車(chē)輛實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)管。泊車(chē)手持機(jī)主要實(shí)現(xiàn)與泊車(chē)咪表的無(wú)線通信，讀寫(xiě)會(huì)員車(chē)主IC卡，車(chē)牌圖像的采集和提供友好的交互操作界面，并實(shí)時(shí)處理車(chē)輛的進(jìn)出信息，完成泊車(chē)費(fèi)用的結(jié)算。 提出了泊車(chē)手持機(jī)的硬件設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)描述了系統(tǒng)軟件模塊的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過(guò)程。系統(tǒng)硬件平臺(tái)采用了基于ARM體系架構(gòu)的S3C2440作為核心處理器，外圍擴(kuò)展了nRF24E1無(wú)線收發(fā)芯片、ZLG500AGT讀卡模塊、CMOS7620攝像頭。在此硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，探討并解決了嵌入式linux系統(tǒng)軟件平臺(tái)的搭建，包括以下方面：交叉編譯工具鏈的建立、QT的移植、Linux內(nèi)核移植、文件系統(tǒng)制作、嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite3的移植和GDB遠(yuǎn)程調(diào)試環(huán)境的建立。完成了處理器與無(wú)線芯片的串口程序設(shè)計(jì)，讀卡設(shè)備的驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)，攝像模塊的驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)以及用戶界面軟件的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了泊車(chē)手持機(jī)的功能。通過(guò)調(diào)試表明，系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)方案可行并具有良好的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARM 泊車(chē) 手持機(jī) 應(yīng)用技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-06-28
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材料試驗(yàn)機(jī)是測(cè)定材料機(jī)械性能的基本設(shè)備之一，應(yīng)用范圍廣泛。它主要由機(jī)械、加載及測(cè)試等系統(tǒng)組成，其中測(cè)試系統(tǒng)是試驗(yàn)機(jī)不可缺少的組成部分，它對(duì)試驗(yàn)機(jī)的性能又起著決定性作用。隨著實(shí)驗(yàn)科學(xué)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及應(yīng)用需求的增加，舊有的測(cè)試系統(tǒng)已逐漸不能適應(yīng)人們的測(cè)試需求，為了擴(kuò)大傳統(tǒng)材料試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)用范圍，全面提高測(cè)量的準(zhǔn)確性、實(shí)驗(yàn)效率和智能化水平，越來(lái)越多的高新技術(shù)正在被引入到材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)領(lǐng)域。 本課題屬于企業(yè)委托的技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，其目的是開(kāi)發(fā)一套用于材料性能測(cè)試的試驗(yàn)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。針對(duì)項(xiàng)目委托方提出的功能要求，經(jīng)過(guò)對(duì)試驗(yàn)機(jī)測(cè)試技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)的研究分析，最終確定采用USB總線技術(shù)，設(shè)計(jì)一款基于32位嵌入式微處理器ARM的集數(shù)據(jù)采集、分析、顯示為一體的試驗(yàn)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。 基于課題的研究?jī)?nèi)容，本文在分析研究USB和ARM技術(shù)的基礎(chǔ)上，圍繞著設(shè)計(jì)目標(biāo)，從整體方案的選擇、測(cè)試系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)等方面闡述了主要開(kāi)展的設(shè)計(jì)研究工作。重點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)、固件程序設(shè)計(jì)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入論述。 為驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)是否達(dá)到實(shí)際要求，本文采用實(shí)測(cè)的方式進(jìn)行測(cè)試研究。測(cè)試結(jié)果表明，本測(cè)試系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，各項(xiàng)功能均達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽： ARM 材料 試驗(yàn)機(jī) 測(cè)試系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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超聲波電機(jī)是一種全新原理的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比，它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無(wú)電磁干擾、動(dòng)作相應(yīng)快、運(yùn)行無(wú)噪聲、無(wú)輸入自鎖等卓越特性，在非連續(xù)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域要比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。超聲波電機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車(chē)專用電器、精密儀器儀表、辦公自動(dòng)化設(shè)備、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，近年來(lái)倍受科技界和工業(yè)界的重視，成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文主要研究了行波型超聲波電機(jī)的嵌入式驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)是基于ARM嵌入式微控芯片設(shè)計(jì)的。全文共分為6部分。第一章主要介紹了國(guó)內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，ARM芯片的結(jié)構(gòu)原理以及本課題的選題意義。第二章在前人的研究基礎(chǔ)上做了系統(tǒng)仿真，為系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)指導(dǎo)。第三章提出了基于ARM的超聲波電機(jī)嵌入式驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并介紹了系統(tǒng)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與調(diào)試的過(guò)程和結(jié)果。第四章介紹了uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)在ARM上的移植，以及基于該操作系統(tǒng)的電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程。第五章介紹了系統(tǒng)各子程序的設(shè)計(jì)，速度控制與定位控制的算法設(shè)計(jì)，以及系統(tǒng)調(diào)試的結(jié)果。第六章總結(jié)了本論文的主要貢獻(xiàn)、存在問(wèn)題以及后續(xù)課題的研究方向。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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風(fēng)速是氣象測(cè)量的一個(gè)重要要素，利用超聲波進(jìn)行風(fēng)速測(cè)量現(xiàn)如今得到廣泛的應(yīng)用，技術(shù)已經(jīng)很成熟。當(dāng)超聲波在空氣中傳播時(shí)，受到風(fēng)速的影響，順風(fēng)和逆風(fēng)情況下存在一個(gè)時(shí)間差，基于這個(gè)原理制成的時(shí)差法超聲波風(fēng)速測(cè)量?jī)x表，具有精度高、可靠性強(qiáng)、集成度高等優(yōu)勢(shì)，并可以與雨量、濕度等測(cè)量?jī)x表構(gòu)成完整的移動(dòng)氣象站，與傳統(tǒng)的機(jī)械式儀表、電磁式儀表相比，具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，其關(guān)鍵參數(shù)是系統(tǒng)的測(cè)量精度。 ARM作為32位的微處理器，具有豐富的片上資源，高達(dá)60M的處理能力，而且功耗很小，適合作為智能儀表的核心處理器。本文給出了基于LPC2132的風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測(cè)量、顯示、精度調(diào)節(jié)以及與上位機(jī)之間的通信等功能。系統(tǒng)硬件電路包括ARM7處理器以及外圍的模擬、數(shù)字電路，并采用模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種思想大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。軟件部分根據(jù)超聲波信號(hào)的特點(diǎn)，選用新型的構(gòu)造包絡(luò)的方法，在準(zhǔn)確判斷超聲波到達(dá)時(shí)間的問(wèn)題上有所改進(jìn)。 文章共分六個(gè)部分。第一章緒論介紹了超聲波風(fēng)速測(cè)量?jī)x表的發(fā)展現(xiàn)狀、本篇論文選題的目的和意義、所做的工作以及創(chuàng)新點(diǎn)。第二章介紹了超聲波風(fēng)速測(cè)量的基本原理。第三章是介紹基于ARM的超聲波風(fēng)速測(cè)量的系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。第四章是系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。第五章是系統(tǒng)的誤差分析。第六章是全文的總結(jié)以及就下一步的工作提出一些設(shè)想。
標(biāo)簽： ARM 超聲波 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 風(fēng)速測(cè)量
上傳時(shí)間： 2013-06-04
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液位是工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的測(cè)量參數(shù)，化工、石油、污水處理等各類工廠企業(yè)都要進(jìn)行液位測(cè)量。目前，液位檢測(cè)技術(shù)飛速發(fā)展，新的液位測(cè)量?jī)x表量程大、精度高、功能全，我國(guó)新型液位儀表大多依靠進(jìn)口。由于超聲波測(cè)量液位具有非接觸測(cè)量、可測(cè)低溫介質(zhì)、能夠定點(diǎn)和連續(xù)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，超聲液位測(cè)量技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，己成功應(yīng)用于江河水位、化學(xué)和制藥工業(yè)、食品加工、罐裝液位等多種領(lǐng)域。 本文研制的是基于ARM的超聲波液位計(jì)。傳統(tǒng)的超聲波液位計(jì)一般使用8位的單片機(jī)作處理器，采用電子元件捕捉到超聲波回波信號(hào)后產(chǎn)生中斷，判斷超聲波的傳播時(shí)間。本文提出了使用32位ARM芯片做處理器，采用數(shù)字信號(hào)處理的方法來(lái)判斷超聲波傳播時(shí)間的設(shè)計(jì)方案。 本文使用高性能的ARM7TDMI-S內(nèi)核的芯片LPC2119作為系統(tǒng)的運(yùn)算控制器，加強(qiáng)了系統(tǒng)對(duì)超聲波回波信號(hào)的處理能力；使用A/D轉(zhuǎn)換器將回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，采用數(shù)字濾波處理信號(hào)，利用數(shù)值處理來(lái)判斷超聲波回波信號(hào)的起始點(diǎn)，提高了液位的測(cè)量精度；采用單換能器收發(fā)一體式電路設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了液位的計(jì)算；利用LPC2119芯片內(nèi)部的CAN總線控制器設(shè)計(jì)了CAN總線通信接口；選用一線式數(shù)字溫度傳感器DSl8820進(jìn)行溫度補(bǔ)償，避免了由于環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生的測(cè)量誤差。ARM芯片豐富的內(nèi)部資源和I/0口線有利于今后擴(kuò)展功能，升級(jí)系統(tǒng)。本超聲波液位計(jì)使用方便，精度高，能滿足工業(yè)生產(chǎn)中的要求。
標(biāo)簽： ARM 超聲波液位計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：lwt123
車(chē)輛姿態(tài)是車(chē)輛控制所需的重要參數(shù)，其測(cè)量方法、測(cè)量精度與測(cè)量系統(tǒng)的性能和成本密切相關(guān)。隨著微處理器技術(shù)與新型傳感器技術(shù)的發(fā)展，利用加速度計(jì)、磁阻傳感器和ARM微處理器構(gòu)成基于地球磁場(chǎng)和重力場(chǎng)的捷聯(lián)式姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，已成為許多載體姿態(tài)測(cè)量的首選。同時(shí)姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)住地理勘探、石油甲臺(tái)鉆井和機(jī)器人控制方血也有著廣泛的應(yīng)用。 本文研究設(shè)計(jì)了一款基于ARM處理器的姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，在保證體積、成本和實(shí)時(shí)性的前提下，完成載體姿態(tài)角的準(zhǔn)確測(cè)量。采用Honeywell公刊的3軸磁阻傳感器HMC1021/1022和ADI公司的2軸加速度計(jì)ADXL202以及S3C44BOX ARM7微處理器構(gòu)建捷聯(lián)式姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)。磁阻傳感器和加速度計(jì)分別感應(yīng)地球磁場(chǎng)和重力場(chǎng)信號(hào)，微處理器對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行處理和誤差補(bǔ)償后，解算出的姿念角，最后由LCD顯示或者通過(guò)串行通訊接口輸出到上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)姿態(tài)角的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量。 本文詳細(xì)介紹了基于地球磁場(chǎng)和重力場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行姿態(tài)測(cè)量的原理，推導(dǎo)了方向角、俯仰角和橫滾角求解的數(shù)學(xué)模型。完成了姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了包括：uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植、加速度數(shù)據(jù)采集、地球磁場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和姿態(tài)角解算等系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，最后對(duì)系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果給出了誤差分析，添加了數(shù)字濾波、橢圓效應(yīng)校正等算法來(lái)補(bǔ)償誤差，從而有效提高了系統(tǒng)測(cè)量精度。
標(biāo)簽： ARM 姿態(tài)測(cè)量 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-20
上傳用戶：jkhjkh1982
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