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,以及相關(guān)應(yīng)用程序的編寫包括數(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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輸電線路巡檢機(jī)器人是一種用于巡查輸電線路故障的自動(dòng)裝置,巡線中采用機(jī)器人技術(shù)可以減輕作業(yè)強(qiáng)度、降低費(fèi)用、提高巡檢質(zhì)量。 本文采用PHILIPS公司的32位ARM處理器LPC2210為核心設(shè)計(jì)了巡線機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器;采用NS公司的專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片LMD18245設(shè)計(jì)了電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分;應(yīng)用ProtelDXP設(shè)計(jì)了控制器及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的原理圖及PCB布線;針對(duì)機(jī)器人工作在架空輸電線路上,存在電磁干擾及雨雪天氣的影響,設(shè)計(jì)了控制器的屏蔽封裝,保證了控制器的穩(wěn)定性;控制器電路結(jié)構(gòu)采用了模塊化設(shè)計(jì),從而使硬件系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性。
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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直流電動(dòng)機(jī)由于具有良好的調(diào)速特性,寬廣的調(diào)速范圍,在某些要求調(diào)速的地方,特別是對(duì)調(diào)速性能指標(biāo)要求較高的場(chǎng)合,如軋鋼機(jī)、龍門刨床、高精度機(jī)床、電動(dòng)汽車等中,得到了廣泛地應(yīng)用。國(guó)外這類調(diào)速系統(tǒng)的價(jià)格高,而國(guó)內(nèi)的同類產(chǎn)品性能指標(biāo)不夠穩(wěn)定,因此設(shè)計(jì)一個(gè)性能價(jià)格比較高的直流調(diào)速系統(tǒng),對(duì)工業(yè)生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文采用ARM S3C2410為控制芯片,以模糊PID為智能控制方法,設(shè)計(jì)了基于實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。首先對(duì)模糊控制及嵌入式系統(tǒng)作了簡(jiǎn)單介紹,構(gòu)建了模糊PID控制的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模型,并在MATLAB環(huán)境下,對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行了仿真,在仿真的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)硬、軟件,主要包括MOSFET驅(qū)動(dòng)、光電隔離、鍵盤顯示、轉(zhuǎn)速測(cè)量、H橋可逆控制部分等,并將嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ移植到該系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了對(duì)直流電機(jī)的良好調(diào)速性能。 控制系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì),線路簡(jiǎn)單,可靠性高。軟件設(shè)計(jì)采用可讀性強(qiáng)的C語(yǔ)言,自底層向上層的原則設(shè)計(jì),程序邏輯性強(qiáng)、易于修改維護(hù)。以ARM為核心的控制系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,抗干擾能力強(qiáng),性價(jià)比高。仿真和試驗(yàn)表明:基于模糊PID智能控制的直流電機(jī)調(diào)速方法是可行的,有很好的應(yīng)用前景。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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視頻監(jiān)控以其直觀方便、準(zhǔn)確、信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于許多場(chǎng)合,已經(jīng)滲透到交通、城市治安、國(guó)防等多種領(lǐng)域,甚至家庭安防,在人們的日常生活中扮演著越來(lái)越重要的作用。 由于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性可靠性不高、價(jià)格昂貴而且傳輸距離明顯受限的缺點(diǎn)。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、電子與通信、圖像處理等技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用而生。 本文針對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際需求,結(jié)合嵌入式技術(shù)、圖像處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種實(shí)時(shí)性好、可靠性高、成本低的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ARM9微處理器作為硬件平臺(tái),以具有開(kāi)發(fā)資源豐富、免費(fèi)等優(yōu)勢(shì)的Linux操作系統(tǒng)作為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。該系統(tǒng)采用以太網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì),并使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。視頻數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議選擇了支持組播技術(shù)的RTP/RTCP傳輸協(xié)議,客戶端在Linux下實(shí)現(xiàn)了基于SDL庫(kù)視頻顯示。 論文首先描述了嵌入式系統(tǒng)與視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)技術(shù),分析了國(guó)內(nèi)外視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究的背景和意義進(jìn)行了闡述,并討論了幾種常見(jiàn)的視頻監(jiān)控解決方案,對(duì)幾種目前流行的視頻壓縮算法進(jìn)行了對(duì)比;然后,提出了嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件總體架構(gòu),并逐步對(duì)硬件平臺(tái)和軟件模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行了選擇和細(xì)化。其中,硬件平臺(tái)根據(jù)視頻數(shù)據(jù)采集以及處理需要選擇了攝像頭和存儲(chǔ)器;軟件設(shè)計(jì)中,首先完成了嵌入式系統(tǒng)的交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建,針對(duì)ARM-Linux特性,完成了在開(kāi)發(fā)板上操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)等移植,最后完成了Linux下V4L視頻采集、JPEG圖像壓縮、RTP/RTCP網(wǎng)絡(luò)傳輸、SDL庫(kù)視頻顯示以及avi格式視頻文件保存等。 此外,對(duì)系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中所用到的某些關(guān)鍵技木進(jìn)行了較為詳盡的探討和研究,這對(duì)于從事相關(guān)科研工作的同仁們具有一定的參考價(jià)值。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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UM71系列(包括ZPW-2000A)無(wú)絕緣軌道電路已成為我國(guó)鐵路的主流制式,軌道電路的正常工作對(duì)行車安全意義重大。軌道信號(hào)失真或者受到噪聲污染有可能導(dǎo)致鐵路信號(hào)設(shè)備錯(cuò)誤動(dòng)作進(jìn)而發(fā)生行車事故。通過(guò)對(duì)鐵路信號(hào)做出監(jiān)測(cè)以及判斷,可以幫助信號(hào)設(shè)備維護(hù)人員對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行及時(shí)修復(fù)從而避免事故發(fā)生。 本文設(shè)計(jì)了一種基于ARM/DSP雙核結(jié)構(gòu)的鐵路信號(hào)測(cè)試儀,用以幫助設(shè)備維護(hù)人員及時(shí)檢修故障設(shè)備。其中,DSP芯片選用TI公司的32位浮點(diǎn)處理器TMS320VC33作為信號(hào)分析與處理的核心,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的解調(diào)、頻譜分析和細(xì)化處理等功能。本測(cè)試儀作為一種實(shí)時(shí)的信號(hào)檢測(cè)設(shè)備,充分利用了浮點(diǎn)DSP芯片高效靈活以及系統(tǒng)可裁減的特性,因而更適合于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的應(yīng)用。本測(cè)試儀主要針對(duì)目前使用較為廣泛的UM71、ZPW-2000A系統(tǒng)以及站內(nèi)25Hz相敏軌道電路,實(shí)現(xiàn)對(duì)移頻信號(hào)的數(shù)字解調(diào)、區(qū)間載波頻率檢測(cè)、信號(hào)幅度檢測(cè)、站內(nèi)軌道信號(hào)的相位角及其幅度檢測(cè)等功能。 本文著重分析了頻譜細(xì)化技術(shù)中的ZFFT算法在實(shí)時(shí)信號(hào)分析中的應(yīng)用,采用ZFFT算法可以在保證運(yùn)算效率的同時(shí)提高頻譜的分辨率。在此基礎(chǔ)上,本文就這種算法提出了若干改進(jìn)措施并且通過(guò)MATLAB對(duì)該算法及其改進(jìn)措施進(jìn)行了軟件仿真。同時(shí)本文完成了基于這種算法的DSP軟件設(shè)計(jì):為了提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性,DSP算法均采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。理論分析和實(shí)驗(yàn)表明調(diào)制頻率的分辨率可以達(dá)到0.03Hz,滿足實(shí)際應(yīng)用要求。此外,本文設(shè)計(jì)了測(cè)試儀的硬件結(jié)構(gòu),主要是VC33的外圍器件及其與雙口RAMCY7C028的接口電路,以及基于這個(gè)接口電路的通信規(guī)程。
標(biāo)簽: DSP ARM 鐵路信號(hào) 試儀設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-29
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隨著對(duì)高處理能力、網(wǎng)絡(luò)通信、實(shí)時(shí)多任務(wù),超低功耗這些需求的增長(zhǎng),傳統(tǒng)8位處理器已經(jīng)不能滿足新產(chǎn)品的要求了,高端嵌入式處理器已經(jīng)得到了普遍的重視和應(yīng)用.ARM是目前嵌入式領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的RISC微處理器結(jié)構(gòu),該文研究了基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),介紹了利用一款A(yù)RM微處理器和FPGA設(shè)計(jì)的四路E1中繼板卡的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理,并在這個(gè)硬件平臺(tái)上進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程.該四路E1收發(fā)器能夠提供四條E1鏈路,把帶寬從2Mbps提高到8Mbps,能夠同時(shí)負(fù)載120個(gè)用戶的通信,解決了數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)中卡槽數(shù)目限制的問(wèn)題.目前,建立在G. 703基礎(chǔ)上的El接口在分組網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)、GSM移動(dòng)基站及軍事通信中得到廣泛的應(yīng)用,傳送語(yǔ)音信號(hào)、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù).文中首先分析了當(dāng)前數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì),隨著網(wǎng)絡(luò)通信的用戶數(shù)目及信息量的猛增,拓寬數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ朗且豁?xiàng)研究熱點(diǎn),這是開(kāi)發(fā)四路E1收發(fā)器的一個(gè)目的.接著敘述了數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理,即四路E1收發(fā)器的應(yīng)用環(huán)境,著重介紹了四路E1板卡在整個(gè)系統(tǒng)中所扮演的角色和嵌入式處理器ARM的體系結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),鑒于數(shù)據(jù)傳輸中對(duì)時(shí)鐘的要求比較嚴(yán)格,該文還介紹了FPGA技術(shù),應(yīng)用它主要是為系統(tǒng)提供各個(gè)精確的時(shí)鐘.然后,在分析了四路E1收發(fā)器的工作原理和比較了各類處理器特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了四路E1收發(fā)器的硬件設(shè)計(jì),分別介紹了時(shí)鐘模塊、系統(tǒng)接口電路、存儲(chǔ)系統(tǒng)模塊、四通道E1合成器模塊、CPU模塊以及時(shí)隙交換模塊.接著,在研究分析了G.703和G.704等通信協(xié)議后,再根據(jù)系統(tǒng)要求提出了四路E1收發(fā)器的軟件設(shè)計(jì).先介紹了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTXC,詳細(xì)闡述了ARM處理器啟動(dòng)代碼程序的設(shè)計(jì),然后給出了在此操作系統(tǒng)下軟件設(shè)計(jì)的整體結(jié)構(gòu),分四個(gè)任務(wù)分別闡述此軟件功能,其中詳細(xì)介紹了信令處理模塊、接口中斷處理模塊、系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)模塊和RC消息LC消息處理模塊.最后介紹了軟件和硬件的調(diào)試方法以及設(shè)計(jì)過(guò)程中的調(diào)試開(kāi)發(fā)過(guò)程,整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后,經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試、測(cè)驗(yàn)已達(dá)到了預(yù)期的效果,現(xiàn)正投入使用中.
標(biāo)簽: FPGA ARM 處理器 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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智能家庭信息系統(tǒng)是集自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)于一體的“3C”系統(tǒng),它將各種家電產(chǎn)品結(jié)合成一個(gè)有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)了對(duì)家電設(shè)備進(jìn)行集中或異地控制和管理,以及能夠與外界進(jìn)行信息交互,以控制終端為突破口作為對(duì)家庭信息系統(tǒng)的研究,將有可能在以后的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)制高點(diǎn),取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 本課題開(kāi)發(fā)的智能家庭信息系統(tǒng)是以實(shí)際項(xiàng)目為背景,對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)的嵌入式家庭信息系統(tǒng)進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)智能家居的特點(diǎn)進(jìn)行分析,指出了目前市場(chǎng)上的智能家居系統(tǒng)的局限性,提出了基于短距無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)是將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。 接著對(duì)智能家居控制的系統(tǒng)構(gòu)架以及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和比較,指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技術(shù)是目前最適合無(wú)線家居控制系統(tǒng)的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入研究。 論文充分考慮到家庭信息化網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和家庭內(nèi)部各信息家電的互連、集中控制、遠(yuǎn)程訪問(wèn)與控制的需求,以及低成本實(shí)現(xiàn)的實(shí)際需要,及設(shè)備互連對(duì)傳輸帶寬和使用靈活性等特點(diǎn)的需要,設(shè)計(jì)了以無(wú)線ZigBee技術(shù)組成家庭網(wǎng)絡(luò)體系總體結(jié)構(gòu),避免了在家庭內(nèi)部布線的缺陷,且滿足了功耗低,成本低,網(wǎng)絡(luò)容量大等要求。 設(shè)計(jì)了新型無(wú)線通訊模塊,該模塊主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA64及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器CC2420來(lái)實(shí)現(xiàn)ZigBee模塊,它可以降低無(wú)線通訊的成本和提高無(wú)線通訊的可靠性,可以單獨(dú)使用,也可以嵌入其它設(shè)備。 論文采用了免費(fèi)、公開(kāi)的linux操作系統(tǒng),并給出了在Linux上的開(kāi)發(fā)流程。 最后,論文具體分析了無(wú)線ZigBee協(xié)議、ZigBee組網(wǎng)技術(shù)以及它們?cè)趯?lái)的廣泛應(yīng)用。深入地研究了HTTP超文本傳輸協(xié)議,設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程客戶端訪問(wèn)和控制家用電器的界面,并給出了部分軟件設(shè)計(jì)流程圖。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 家 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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uCOS-II在MSP430的移植功能詳細(xì)說(shuō)明
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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以VC++作為開(kāi)發(fā)工具,運(yùn)用開(kāi)源的計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)OpenCv,采集圖像信息,進(jìn)行圖像處理,得到軌跡曲線的數(shù)據(jù),控制實(shí)驗(yàn)室UP6 機(jī)器人,使機(jī)器人手部跟蹤曲線的軌跡運(yùn)動(dòng)。在工業(yè)自動(dòng)化上有一定的價(jià)值。
標(biāo)簽: 曲線識(shí)別 中的應(yīng)用 機(jī)器人
上傳時(shí)間: 2013-07-12
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現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)是一種新型器件,它將門陣列的通用結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場(chǎng)可編程的特性結(jié)合于一體.如今,FPGA系列器件已成為最受歡迎的器件之一.隨著FPGA器件的廣泛應(yīng)用,它在數(shù)字系統(tǒng)中的作用日益變得重要,它所要求的準(zhǔn)確性也變得更高.因此,對(duì)FPGA器件的故障測(cè)試和故障診斷方法進(jìn)行更全面的研究具有重要意義.隨著集成電路規(guī)模的迅速膨脹,電路結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,使大量的故障不可測(cè).所以,人們把視線轉(zhuǎn)向了可測(cè)性設(shè)計(jì)(DFT)問(wèn)題.可測(cè)性設(shè)計(jì)的提出為解決測(cè)試問(wèn)題開(kāi)辟了新的有效途徑,而邊界掃描測(cè)試方法(BST)是其中一個(gè)重要的技術(shù).本文闡述了FPGA系列器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),邊界掃描測(cè)試相關(guān)的基本概念與基本理論,給出利用布爾矩陣?yán)碚摻⒌倪吔鐠呙铚y(cè)試過(guò)程的數(shù)學(xué)描述和數(shù)學(xué)模型.論文中主要討論了邊界掃描測(cè)試中的測(cè)試優(yōu)化問(wèn)題,給出解決兩類優(yōu)化問(wèn)題的現(xiàn)有算法,對(duì)它們的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比,并且提出對(duì)兩種現(xiàn)有算法的改進(jìn),比較了改進(jìn)前后優(yōu)化算法的性能.最后總結(jié)了利用邊界掃描測(cè)試FPGA的具體過(guò)程.
標(biāo)簽: FPGA 邊界掃描 測(cè)試 方法研究
上傳時(shí)間: 2013-08-06
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