大量的電力電子裝置及非線性負荷在電力系統中廣泛的應用,使電能質量(Power Quality)問題日益突出。電能質量問題不僅危害電力系統本身的安全及電網的穩定運行,對系統中用戶也造成嚴重威脅。因此,對電能質量的實時監測具有十分重要的意義。 論文首先介紹了電能質量的概念,分析了國內外電能質量監測的研究現狀及開發新型電能質量監測裝置的意義,同時對影響電能質量的指標參數的數字測量原理與算法進行了深入的研究。在此基礎上,提出了以ARM9(s3c2410)芯片為CPU,以嵌入式Linux為軟件核心的電能質量監測裝置的總體設計思想。 論文建立了基于arm-1inux的嵌入式開發環境,完成了基本的硬件電路設計和軟件設計。硬件設計方面,根據電力系統中數據采集和處理的實際特點,在前置測量采集模塊中,采用了ADS7864芯片設計了多通道信號采樣保持和快速轉換電路;利用鎖相環保證了多路信號的硬件同步采樣;在通訊方式上,除了采用RS-232通訊方式外,還采用了以太網和USB通訊方式,從而提高了裝置應用的靈活性。軟件設計方面,依據裝置所要實現的功能,剪裁并成功移植了嵌入式linux內核到ARM處理器中;完成了各應用程序的編制,給出了詳細的程序流程圖;設計了基于Qt/Embedde的人機交互界面(GUI)。 基于arm-linux嵌入式電能質量監測儀不僅數據處理功能強、人機交互性好、系統升級簡單、還能進行遠程監控。在此基礎上可進一步開發,向微型化、高度智能化等方向發展,以滿足不同場合的需求,具有較大的使用價值和廣闊的應用前景。
上傳時間: 2013-05-16
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核地球物理勘探是集核探測技術、電子技術、計算機技術為一體,能夠快速、準確地分析出核素的相關信息及參數的一門綜合性很強的學科。目前己廣泛應用于鈾礦勘探、地質填圖、油氣勘測以及尋找各種金屬和非金屬礦產等諸多領域。其中核地球物理數據的采集和處理是核地球物理勘探研究的重要課題之一,它將直接對測量結果產生影響。 本系統設計是架構在基于ARM7TDMI核的16/32位處理器S3C44BOX的硬件基礎上,移植了嵌入式μCLinux操作系統、JFFS2文件系統、以及MiniGUI圖形開發庫。通過利用S3C44BOX處理器快速的運算速度、豐富的外圍設備和嵌入式μCLinux操作系統及其豐富的軟件資源,編寫了系統引導代碼、集成了LCD、MCA硬件設備的驅動程序、開發了GPS、GPRS應用程序。本論文研究成果主要有: 1.研制了基于高端的16/32位ARM7TDMI處理器S3C44BOX為控制核心、外圍電路帶有LCD顯示以及時鐘和存儲電路的核數據采集系統。該系統能夠穩定運行在60MHz頻率,無需上位機,用戶就可與之進行交互工作,能夠獨立完成能譜數據的采集、分析、存儲等功能。系統具有低功耗、小型化、高性價比等特點。 2.實現了嵌入式μCLinux操作系統在采集系統上的移植。隨著嵌入式系統的迅速發展,嵌入式操作系統在核儀器研制中的應用不僅能夠提高系統的穩定性,而且通過充分利用Linux豐富的軟件資源,能夠快速的完成系統的定制和開發,構建復雜的軟件系統。 3.實現了基于μCLinux的JFFS2嵌入式文件系統的移植,安全可靠的管理了系統引導代碼、#CLinux操作系統內核映象文件、譜處理程序和數據等。 4.初步實現了GPS定位、GPRS數據無線傳輸的功能。
上傳時間: 2013-04-24
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設計出一個用計算機中的普通聲卡,而不是專業的環保設備對環境噪聲進行采集和分析的系統。它利用噪聲的時間特性、數據庫技術以及labVIEW平臺編寫程序,實現信號的采集和分析。能用離散傅立葉變換數據
上傳時間: 2013-05-20
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隨著國民經濟的發展,電力電子設備得到廣泛應用,使得電網中的諧波污染越來越嚴重,極大地危害了電力設備的安全運行。電網中的諧波成份非常復雜,因此諧波的檢測分析,是消除或降低諧波污染的前提。 通過大量資料的收集、閱讀及相關技術的研究,本文分析了嵌入式系統在電力系統測控中的應用優勢,設計了以ARM7TDMI內核處理器LPC2214為核心的電網諧波檢測分析系統。系統主要實現低壓配電網三相電壓、電流的諧波檢測與分析,包括電量數據采集和諧波分析兩個部分。詳細分析了諧波檢測分析系統的工作原理,明確了系統功能需求,對系統各模塊進行了設計,通過多路同步采集將電網電量數據輸入系統,在處理器中完成數據倒序處理和快速傅立葉變換等相關的運算處理工作,可以得到各次諧波含量。 通過文中設計的硬件同步電路,可以準確獲得電網信號三相電壓與電流周期,通過同步采樣的方法,消除或減小因快速傅立葉變換存在的頻譜泄漏和柵欄效應的誤差。結合諧波檢測分析的需求與FFT算法的特點,為了減小響應時間,提高運算速度,采用了實序列快速傅立葉變換對數據的整合運算,即通過一次快速傅立葉變換運算,完成各相電流與電壓兩組數據從時域到頻域的轉換,并分析得到頻域幅值和時域幅值之間的線性關系,避免了傅立葉反變換運算,提高了運算速度,實現諧波的準確檢測。 最后經過樣機測試證明,本文設計的電網諧波檢測與分析系統能夠準確、可靠的實現諧波含量的檢測與分析。
上傳時間: 2013-07-10
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研究如何將當前流行的嵌入式技術應用于工業領域中的數據采集與記錄方面,是當今工業過程測量控制領域發展的一個必然方向。 本論文所設計完成的嵌入式工業過程數據采集與記錄系統,是以32位ARM7微處理器S3C44B0X為核心,取代了傳統的單片機,并且引入了μClinux多任務實時操作系統。采集到的工業現場的實時數據,經A/D轉換等步驟處理后,顯示在高分辨率的彩色LCD上。在MiniGUI的支持下,通過豐富的圖形界面功能,以曲線或表格的形式顯示工業現場實時數據的變化趨勢,具有良好的人機界面。輸入功能通過點擊觸摸屏來實現,可以像使用Windows操作系統一樣,點擊菜單、滾動條、列表框、按鈕等控件以完成相應的操作。數據的記錄完全脫離PC機,顯示在LCD上的數據,可以實時的以文件的形式存儲在Nand Flash中,必要的時候通過USB接口用U盤導出。μClinux操作系統中移植了BOA網絡服務器和CGI腳本程序,因此具有動態Web監控功能,用戶可以在PC機上的瀏覽器中通過網絡隨時監測工業現場的實時數據。 經過測試,該系統可以穩定可靠的運行,完全實現了工業現場數據的實時采集、人性化顯示、規范化操作、脫機化記錄和網絡化監測等一系列功能,取代了傳統的底層智能儀表搭配PC機的構架,將其功能合二為一,對工業企業的技術進步和生產過程的現代化有著重要的作用。
上傳時間: 2013-07-18
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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
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心血管疾病是威脅人類健康的主要疾病之一,而心電圖檢測是診斷心臟病變的有效手段。心電數據的高效采集和實時傳輸成為心電檢測的基礎,因此,設計一種性能可靠、價格低廉、體積較小的心電采集與遠程傳輸系統將對心血管疾病的檢測和預防具有重要意義。 本文在對心電信號采集技術和以太網傳輸技術進行深入研究的基礎上,設計實現了一款基于ARM的心電信號采集與以太網傳輸系統。該系統前端是利用AD620、LM324、ADOP07等器件設計的信號調理電路,該電路實現了心電信號的高質量提取;系統的關鍵電路是以32位ARM7TDMI-S微控制器LPC2210為核心,并結合以太網控制芯片RTL8019AS、Flash SST39VF160和SRAM IS61LV25616AL設計的A/D轉換模塊和以太網接口模塊,它構建了數據采集和傳輸的硬件基礎;此外,論文還完成了μC/OS-II操作系統在LPC2210上的移植,并實現了系統TCP/IP協議棧;最后,采用了多任務化方式設計了系統應用程序。 通過遠端上位機應用軟件測試表明,本系統實現了心電信號的采集與傳輸,達到了遠程監控心電信號的目的,且運行穩定可靠。
上傳時間: 2013-06-15
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利用ARM處理器開發處理音頻信號的設備很多,如移動電話、MD(MiniDisc),DVD播放器、MP3音頻譯碼器等;同樣,基于ARM處理器的網絡設備也很多,如網絡調制解調器、網絡電腦、因特網設備等。但利用ARM處理器把語音處理和網絡通信功能結合起來無疑是一種新的嘗試,它的設計成功會給網絡留言技術的開發提供一種新的思路。 本文通過一個ARM9芯片S3C2410作為處理器的嵌入式語音采集系統,詳細闡述了嵌入式系統的設計與開發過程,其中包括: 交叉編譯環境的搭建:交叉編譯環境是嵌入式開發工具的集合,搭建該環境就是在系統中編譯安裝開發工具鏈。 操作系統內核的移植:這是嵌入式開發的主要單元之一,移植內核主要是對內核進行重新配置,使它符合特定系統的需要,然后重新編譯生成可執行的內核鏡像文件。 文件系統的移植:文件系統是操作系統對數據進行管理的有效和必要的助手。移植文件系統包括制作文件系統鏡像、在Flash上為文件系統分配存儲空間以及文件系統與嵌入式操作系統的有效配合。 驅動程序的設計:驅動是操作系統與硬件溝通的橋梁,驅動設計就是編寫具體硬件的讀寫控制函數并向操作系統提供統一的接口。 本文更著重于介紹實際開發中使用的技術以及遇到的問題和解決方法。在第4章中結合語音芯片UDA1341TS闡述了語音數據的采集與處理;結合網卡控制芯片CS8900A闡述了網絡通信和網卡的驅動,以及網絡開發中遇到的問題和解決方法。
上傳時間: 2013-07-11
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較高性能的永磁同步電機矢量控制系統需要實時更新電機參數,文章中采用一種在線辨識永磁同步電機參數的方法。這種基于最小二乘法參數辨識方法是在轉子同步旋轉坐標系下進行的,通過MATLAB/SIMULINK對基于最小二乘法的永磁同步電機參數辨識進行了仿真,仿真結果表明這種電機參數辨識方法能夠實時、準確地更新電機控制參數。 關鍵詞:永磁同步電機;參數辨識;最小二乘法
上傳時間: 2013-06-06
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基于nRF24L01的無線溫度采集系統設計
上傳時間: 2013-06-17
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