摘要:提出了一種用混合信號系統級單片機C8051F020控制GSM網絡引擎TC35i實現遠程數據采集的方案。描述了遠程數據采集系統的原理、構成和功能,對無線通訊模塊及硬件設計和軟件設計部分進行了詳細介紹。 關鍵詞:遠程數據采集;TC35i;C8051F020;GSM
上傳時間: 2013-08-03
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隨著國民經濟的飛速發展,傳統的電機已無法滿足當前工程的要求,其作用也由過去簡單的起??刂啤⑻峁﹦恿ι仙揭髮ζ渌俣取⑽恢谩⑥D矩等進行精確的控制,并能實現快速加速、減速、反轉以及準確停止等,使被驅動的機械運動符合于集的要求。在集成電路、現代電子技術及控制理論飛速發展的今天,電機控制技術也得到了飛快的發展,電機控制器也由模擬分立元件構成的電路向數?;旌?、全數字方向發展。本論文主要研究了FPGA芯片在電機控制器中的應用。 論文首先對無刷直流電機系統進行了綜合性論述。對系統的組成、及系統中主要部分:如位置傳感器、逆變器和功率器件、供電直流電源進行了較詳細的說明;并且提出了與本研究相關的控制機理和實施方案。 其次,論文對FPGA芯片的特點及配置電路、以及以FPGA-FLEX10K10為核心的控制器電路的組成進行了較詳細的論述;同時對超高速集成電路硬件描述語言(VHDL)的特點和應用進行了研究;并提出了應用FPGA芯片對電機速度進行控制的系統構成及工作原理。 論文還對FPGA芯片與DSP芯片共同完成電機控制的方案進行了論述,利用ALTERA公司的FPGA芯片完成了電機控制器的設計、制造和調試,并在此基礎上分析研究了利用此控制器對無刷直流電機進行調速控制的方法;兩種控制器共同工作,組合方便、功能強大,適合在高精度、高效、寬變速控制的應用場合下,可對電機實現精度更高、策略更復雜的控制。 論文最后還對在具體產品中的應用效果及行了簡單分析。
上傳時間: 2013-08-04
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本文主要對基于FPGA芯片的橢圓曲線密碼算法的實現及優化設計進行了研究。由于點乘運算極大影響了橢圓曲線密碼系統的加/解密速度,本文對點乘運算的FPGA設計進行了重點優化。首先比較分析了三種點乘算法,從運算復雜度的角度確定了蒙哥馬里算法是最利于FPGA芯片實現的。然后根據蒙哥馬里算法,用VerilogHDL語言實現了基于FPGA芯片的橢圓域中的基本運算(模加、模乘、模平方和模逆)。通過三種模乘算法在FPGA上的實現,設計出一種串并混合的乘法器,達到了面積與速度的最佳匹配。 本文利用Modelsim對本課題設計的硬件系統進行了仿真實驗,驗證了所設計的硬件系統完成了橢圓曲線密碼算法在FPGA上的實現。最后使用SynplifyPro進行綜合及布局布線,綜合報告文件證明了本課題所設計的ECC加密系統達到了優化芯片速度和面積的目的。
上傳時間: 2013-04-24
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逆變控制器的發展經歷從分立元件的模擬電路到以專用微處理芯片(DSP/MCU)為核心的電路系統,并從數模混合電路過渡到純數字控制的歷程。但是,通用微處理芯片是為一般目的而設計,存在一定局限。為此,近幾年來逆變器專用控制芯片(ASIC)實現技術的研究越來越受到關注,已成為逆變控制器發展的新方向之一。本文利用一個成熟的單相電壓型PWM逆變器控制模型,圍繞逆變器專用控制芯片ASIC的實現技術,依次對專用芯片的系統功能劃分,硬件算法,全系統的硬件設計及優化,流水線操作和并行化,芯片運行穩定性等問題進行了初步研究。首先引述了單相電壓型PWM逆變器連續時間和離散時間的數學模型,以及基于極點配置的單相電壓型PWM逆變器電流內環電壓外環雙閉環控制系統的設計過程,同時給出了仿真結果,仿真表明此系統具有很好的動、靜態性能,并且具有自動限流功能,提高了系統的可靠性。緊接著分析了FPGA器件的特征和結構。在給出本芯片應用目標的基礎上,制定了FPGA目標器件的選擇原則和芯片的技術規格,完成了器件選型及相關的開發環境和工具的選取。然后系統闡述了復雜FPGA設計的設計方法學,詳細介紹了基于FPGA的ASIC設計流程,概要介紹了僅使用QuartusII的開發流程,以及Modelsim、SynplifyPro、QuartusII結合使用的開發流程。在此基礎上,進行了芯片系統功能劃分,針對:DDS標準正弦波發生器,電壓電流雙環控制算法單元,硬件PI算法單元,SPWM產生器,三角波發生器,死區控制器,數據流/控制流模塊等逆變器控制硬件算法/控制單元,研究了它們的硬件算法,完成了模塊化設計。分析了全數字鎖相環的結構和模型,以此為基礎,設計了一種應用于逆變器的,用比例積分方法替代傳統鎖相系統中的環路濾波,用相位累加器實現數控振蕩器(DCO)功能的高精度二階全數字鎖相環(DPLL)。分析了“流水線操作”等設計優化問題,并針對逆變器控制系統中,控制系統算法呈多層結構,且層與層之間還有數據流聯系,其執行順序和數據流的走向較為復雜,不利于直接采用流水線技術進行設計的特點,提出一種全新的“分層多級流水線”設計技術,有效地解決了復雜控制系統的流水線優化設計問題。本文最后對芯片運行穩定性等問題進行了初步研究。指出了設計中的“競爭冒險”和飽受困擾之苦的“亞穩態”問題,分析了產生機理,并給出了常用的解決措施。
上傳時間: 2013-05-28
上傳用戶:ice_qi
射頻與數模混合類高速PCB設計,對手機設計者,及PROTEL熟練者大有裨益! 射頻與數?;旌项惛咚貾CB設計,對手機設計者,及PROTEL熟練者大有裨益!
上傳時間: 2013-07-22
上傳用戶:mfhe2005
軌道車輛車載微機控制系統是列車網絡控制重要組成部分,顯示系統是微機控制系統人機交互的重要平臺??紤]到微機平臺的統一性,車載顯示系統也可以移植實時多任務操作系統。鑒于ARM芯片外圍設備接口模塊通用性,能夠滿足日益豐富的外圍設備連接的需要,可作為硬件平臺考慮。本課題在以ARM9開發板S3C2410為硬件平臺,以實時多任務操作系統VxWorks為操作系統平臺,進行嵌入式顯示系統的研究。 課題以VxWorks系統在ARM上的啟動(BSP的移植)、圖形設備驅動的研究與設計、圖形界面的設計為技術路線。主要進行了基于ARM的VxWorks BSP的移植和設計,基于ARM—VxWorks的圖形設備模塊驅動程序的研究與設計,完成了VxWorks系統下漢字庫的開發,以及中西文混合顯示的實現。 若通過研究和設計達到了信息的有效實時的傳輸,且通過直觀的語言指示及生動的圖形顯示界面顯示出來,那么,不僅為很多需要圖形界面顯示的應用領域拓展了選擇面,而且將進一步促進該嵌入式系統的組合在工業控制領域得到更為廣泛的應用。 本課題主要研究內容分為一下幾個部分: 第一部分主要介紹了課題背景,嵌入式顯示系統的發展。 第二部分對VxWorks系統進行了分析與比較,揭示其在嵌入式操作系統領域中的優越性,并對VxWorks系統指定的開發環境Tornado進行簡要的介紹。 第三部分為基于ARM—VxWorks平臺圖形設備驅動的研究與設計。 第四部分介紹了VxWorks系統下WindML漢字庫的開發及中西混合顯示的實現。 第五部分實現了針對于ARM9系列S3C2410開發板的BSP的移植和設計,構建ARM—VxWorks嵌入式系統調試平臺。 第六部分嘗試了VxWorks系統下WindML圖形控件的模擬和簡單的圖形界面的設計,并對專業的GUI圖形設計工具Zinc進行了簡要的說明和簡單的運用。 第七部分給出了結論和展望。
標簽: ARMVxWorks 嵌入式 顯示系統
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式系統是當前最為熱門的研究領域之一,也是“后PC時代”最有發展前景的方向之一。目前,它已經被廣泛地應用于信息家電、手持通信設備、儀器儀表、汽車、航空航天、工業控制以及數據采集等應用領域,為人們的工作和生活帶來了極大的便利。其中,GPRS DTU是嵌入式系統在工業控制和數據采集領域的重要應用,它可以實現將串口數據通過GPRS網絡進行數據傳輸,提供了無線備份鏈路,增強了數據傳輸的可靠性。伴隨著對智能化的需求日益增長,提出了智能化GPRS DTU的概念。除了原有的基本功能,還需要增加智能化功能模塊,比如支持自動心跳、保持永久在線,支持遠程登錄,遠程Web管理,遠程自動更新等。這樣就極大地節省了后期維護費用,降低了成本。因此,對智能化GPRS DTU的研究具有廣泛的意義和良好的商業前景。 本文主要是設計并實現智能化GPRS DTU的應用平臺,對關鍵技術進行了深入研究。首先從理論的層次介紹了嵌入式系統的基本概念和設計流程,在理論研究和項目實踐的基礎上,總結了抓住本質、分層整合、協同分工、情景分析等學習方法;介紹GPRS DTU硬件平臺的組成,以ATMEL公司的AT91RM9200為核心控制單元,以Telit的GM862作為GPRS功能模塊,以實現工業級指標要求;總結出Linux下ELF文件轉換為binary文件的方法,然后重點解決了U-boot應用于AT91RM9200重映射機制的修正,設計出面向智能化GPRS DTU的嵌入式混合文件系統(Cramfs+JFFS2+Initramfs),針對該文件系統對Linux-2.6.20進行了移植和裁剪;最后以串口/Ethernet數據網關的設計來說明應用開發的基本模型。 本系統研發的關鍵技術均已獲得相應的成果,對智能化GPRS DTU的發展給予了有力的技術支持。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:mfhe2005
智能電表、水表、煤/燃氣表、熱量表等大量地出現在人們的生活中,同時這些儀表的抄錄工作變得越來越煩瑣,工作量大,工作效率低,不僅給用戶帶來不便,而且會存在漏抄、誤抄、估抄的現象。隨著電子技術、通信技術和計算機技術的飛速發展,人工抄表已經逐步被自動抄表所代替。 集中器是一個數據集中處理器,是多對象自動抄表系統的通信橋梁,負責對各智能表的數據進行采集、存儲和管理,及時有效地向上位機傳輸數據并執行上位機發送的指令。提高多對象集中器數據處理能力,有效完成上下行通信是多對象自動抄表系統AMRS(Automation Meter Reading System)目前需要解決的關鍵問題。 本文針對多對象集中器這樣一個較復雜的通信與控制系統,提出采用32位的高性能嵌入式微處理器。32位ARM9微處理器處理速度快、硬件性能高、低功耗、低成本,集成了相當多的硬件資源,硬件的擴展和設計大大簡化,ARM9(S3C2410)為工業級芯片,抗干擾能力強,能夠適應運行現場的較惡劣環境,8/16位微控制器運算能力有限,對于較復雜的通信與控制算法難以順利完成;硬件平臺依賴性強,不利于軟件的開發、升級與移植;在缺乏多任務調度機制的情況下,應用軟件不僅實現難度大,且可靠性難以保證。 本文首先對多對象遠程抄表系統的總體結構進行研究,主要研究了多對象遠程抄表系統中集中器的軟件和硬件實現,對硬件資源進行了外圍擴展,對S3C2410微處理器芯片的外圍硬件進行了擴展設計,使之具備了滿足使用需求的最小系統硬件資源,包括時鐘、復位、電源、外圍存儲、LCD、RS-485通信模塊、CAN通信模塊等電路設計。實時時鐘為多對象集中器定時抄表提供時間標準;電源電路為多對象集中器系統提供穩定電源;看門狗電路的設計保證多對象集中器系統可靠運行,防止系統死機;數據存儲器主要用于存儲參數、變量、集中器自身的參數,負責智能表的參數以及智能表用量等。上行通道即多對象集中器與上位機之間的通信線路,采用CAN現場總線進行通信;下行通道即多對象集中器與智能表之間的通信,采用RS-485總線進行通信。軟件設計上,主要針對多對象集中器的數據存儲功能和串行通訊功能進行程序編寫。基于ARM的多對象遠程抄表系統集中器可以實現多對象遠程抄表,提高了數據處理能力,有效完成了上下行通信,可靠性強,穩定性高,結構簡單。
上傳時間: 2013-06-07
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本文提出的煤礦安全系統由基站、基站控制器、控制中心和安全信息終端組成。本系統能夠實時動態監測瓦斯等有害氣體濃度,能夠人機聯防監測礦道中可能存在的安全隱患。井下采用CAN有線網絡和Zigbee無線網絡相結合的混合組網方式,通過礦工攜帶的安全信息終端使監測網延伸到每個采掘工作面,實現動態跟蹤??刂浦行耐ㄟ^友好的人機界面可以查看瓦斯濃度、溫度、濕度的最新數據與歷史數據,還可以查看報警記錄,并把這些數據以曲線圖的形式直觀的顯示出來。 基站和基站控制器是以ARM系列LPC2119微處理器為核心設計的,完成安全信息終端和控制中心之間的通信任務?;竞桶踩畔⒔K端采用了基于Zigbee技術的SZ05系列嵌入式無線收發模塊進行組網通信,采用MC14LC5480語音芯片實現系統的語音功能,基于LPC2119內置的CAN控制器輔以P82C250收發器實現多基站間的網絡連接?;究刂破魍ㄟ^CAN總線與基站組網通信,監測基站工作狀態,協調各基站與移動終端之間的信息傳輸,通過RS232與控制中心PC機進行信息交互。在此硬件平臺的基礎上,給出了基于LPC2119微處理器下的軟件設計過程,包括初始化、無線通信模塊的通信協議制定和通信程序設計、語音功能的軟件設計及編程、基站和基站控制器的通信協議制定和主程序設計、系統監控程序設計及控制中心PC機端人機界面設計等。 經多次調試,實現了控制中心PC機接收安全信息終端檢測的環境參數數據并判斷瓦斯濃度是否超限,還實現了通過人機界面查詢數據、查看曲線圖以及發送命令等。
上傳時間: 2013-07-14
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本文以太陽能割草機器人為研究對象,以經濟實用為研究目標,主要研究了太陽能割草機器人的定位行走、能量管理、基于ARM的控制硬件構成和軟件設計以及嵌入式數據庫系統構建等關鍵技術。 全區域覆蓋路徑規劃一直是智能割草機研究的一個難點,本課題從相對定位入手,提出了一種以基站為參考原點建立全局坐標的方法,其為路徑規劃提供了準確的定位,消除了在路徑規劃過程中誤差的積累。根據太陽能電池板及蓄電池混合供能的特點設計了能量的人工智能決策系統-Agent反應型決策系統,為能量的供應提供了優化的決策算法??刂葡到y是體現太陽能割草機器人智能化水平的關鍵部分,根據應用要求,結合結構簡單實用的理念,設計了太陽能割草機器人基于ARM中心控制模塊、電機控制模塊、傳感器系統以及定位系統模塊的硬件部分。在硬件設計的基礎上設計了操作系統以及嵌入式數據庫系統,并給出了每個模塊具體的算法。 本文主要研究的太陽能割草機器人控制系統,提供了一套低成本、切實可行的設計方案,具有一定的理論意義和實用價值。
上傳時間: 2013-04-24
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