電液控制作為液壓控制的一個新分支，因為其本身的特點正得到越來越廣泛的應(yīng)用。電液控制系統(tǒng)的發(fā)展對電液控制技術(shù)提出了更高的要求，這必將促進電液控制技術(shù)的發(fā)展。本文在教研室多年電液控制經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出開發(fā)通用型電液系統(tǒng)數(shù)字控制器。 通過對電液控制技術(shù)的研究，了解電液系統(tǒng)的一般構(gòu)成，結(jié)合多個具體實例，本文提出數(shù)字式電液控制器概念，以ARM微處理器為硬件核心，采用多種智能控制算法解決電液系統(tǒng)閉環(huán)控制問題。 數(shù)字控制器以PHILIPS公司的32位ARM7微處理器LPC2292為硬件核心，配有高速AD、DA轉(zhuǎn)換器。硬件設(shè)計注重通用性，具有多種輸入、輸出通道，可以采集和輸出多種、多個模擬量信號和數(shù)字量信。具有多種通信接口，可以實現(xiàn)近距離監(jiān)控或者遠距離操控。人機交互通道豐富，具有報警、狀態(tài)指示、參數(shù)顯示等功能。采用光電隔離、獨立電源、屏蔽外殼等措施保證控制器具有良好的穩(wěn)定性、可靠性。軟件設(shè)計采用UC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)，內(nèi)部集成多種智能控制算法，保證電液系統(tǒng)閉環(huán)控制取得良好的效果。開發(fā)模擬試驗系統(tǒng)，可以模擬電液系統(tǒng)現(xiàn)場的各種信號和閉環(huán)回路，實現(xiàn)實驗室調(diào)試。采用Visual Basic開發(fā)上位機軟件，配合控制器完成參數(shù)修改、保存，繪制實時監(jiān)控曲線，控制硬件等功能。 控制器解決了電液系統(tǒng)多樣性難題，客服模擬控制的缺點。研發(fā)出模糊自整定PID算法，它成功解決了閉環(huán)控制過程中設(shè)定信號不斷變化的難題。經(jīng)過多次現(xiàn)場調(diào)試，目前控制器已經(jīng)成功應(yīng)用于國內(nèi)多家企業(yè)的輪胎耐久性試驗機和密煉機兩種電液系統(tǒng)，在這兩種系統(tǒng)中成功取代進口國外模擬控制器，并且控制效果好于國外模擬控制器。關(guān)鍵詞：電液系統(tǒng)；ARM7；UC/OS-II；模糊自整定
標(biāo)簽： ARM 微處理器 電液系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-31
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USB接口的數(shù)據(jù)采集卡原理圖,USB接口的數(shù)據(jù)采集卡電路圖
標(biāo)簽： USB 接口 原理圖 數(shù)據(jù)采集卡
上傳時間： 2013-08-02
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智能控制器是智能斷路器的核心，不僅具有普通脫扣器的各種保護功能，而且還具有實時參數(shù)顯示、故障記憶和查詢、自診斷等多項功能。在回顧和總結(jié)了智能斷路器的發(fā)展歷程后，討論了當(dāng)前智能斷路器的發(fā)展趨勢，提出了基于ARM的斷路器智能控制器的研究。本論文介紹了斷路器智能控制器的設(shè)計原理，同時重點闡述了斷路器智能控制器的各項參數(shù)測量及保護原理和算法，并進行了具體的硬件和軟件模塊的設(shè)計，旨在實現(xiàn)斷路器的智能保護。 本文涉及的斷路器智能控制器，在硬件上以PHILIPS公司的ARM芯片LPC2294為核心處理器，主要進行數(shù)據(jù)的實時采集處理和斷路器的故障保護。硬件設(shè)計采用了標(biāo)準化模塊設(shè)計方法，硬件電路盡可能選擇標(biāo)準化、模塊化結(jié)構(gòu)的典型電路，以便擴展。其中，液晶選用的是SMG240128A，鍵盤芯片選用的是ZLG7290。軟件的編制采用模塊化編程方法，每一個模塊相對獨立，完成特定功能，便于維護添加新功能。編程工具為ARM公司提供的ADS1.2。為了保證智能控制器各種保護功能的可靠實現(xiàn)，論文中對智能控制器的干擾源進行了分析，從硬件和軟件兩個方面采取了多項設(shè)計措施，提高了智能控制器的穩(wěn)定性和可靠性。實踐證明，論文中構(gòu)建的斷路器智能控制器結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，可以滿足系統(tǒng)需要，因此具有較高的實用價值。
上傳時間： 2013-06-10
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隨著網(wǎng)絡(luò)、通信和微電子技術(shù)的快速發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的提高，視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其直觀、方便和信息內(nèi)容豐富的特點而被廣泛的應(yīng)用。本文利用ARM+DSP的雙核結(jié)構(gòu)，對基于ARM+DSP嵌入式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行了設(shè)計和研究。 本系統(tǒng)大致分成兩部分-DSP圖像采集處理部分和ARM實時控制應(yīng)用部分兩部分。子系統(tǒng)分別選用TMS320DM642和AT91RM9200作為兩部分的主控芯片，利用它們各自的優(yōu)勢在系統(tǒng)中發(fā)揮不同的功能。 DSP的圖像采集處理部分通過CCD攝像頭對特定的區(qū)域采集視頻圖像，并由視頻解碼芯片進行視頻解碼處理。處理后的數(shù)字視頻信號放入DSP內(nèi)通過視頻運動檢測算法進行圖像處理，以掌握是否有異常的情況發(fā)生。如果有異常情況發(fā)生，則立刻由DSP向ARM實時控制應(yīng)用部分施加中斷信號，并將識別處理后的結(jié)果全部發(fā)送過去。 ARM的實時控制應(yīng)用部分實現(xiàn)對DSP圖像采集處理部分的實時控制，實現(xiàn)支持Linux平臺的硬件架構(gòu)，實現(xiàn)網(wǎng)口、串口和USB等接口用于數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)圖像的顯示和友好的人機界而等等。ARM實時控制應(yīng)用部分本身不參與圖像識別和處理相關(guān)的算法實現(xiàn)，而只是配合DSP將圖像處理的結(jié)果顯示出來，并在恰當(dāng)?shù)臅r機觸發(fā)外部控制器實現(xiàn)一定的對外控制功能。 基于ARM+DSP架構(gòu)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計思想與實現(xiàn)原理，本系統(tǒng)分為控制模塊和視頻處理模塊，二者獨立開發(fā)和調(diào)試，通過HPI并行方式連接，提高了軟硬件任務(wù)的模塊化程度，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和靈活性，符合嵌入式視頻監(jiān)控的功能要求，可以面對日益復(fù)雜的視頻應(yīng)用。本文還介紹了基于AT91RM9200處理器子系統(tǒng)開發(fā)板的底層BootLoader程序的開發(fā)和對Linux操作系統(tǒng)移植的過程。最后論文在設(shè)計并實現(xiàn)的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的改進提出了一些新的方法和建議。
標(biāo)簽： ARMDSP 嵌入式視頻 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-19
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隨著USB接口性能的不斷增強，USB接口被廣泛應(yīng)用到各種硬件設(shè)備上。如今在Linux操作系統(tǒng)中，針對USB設(shè)備的驅(qū)動編程工作越來越受到重視。本課題在以S3C2410處理器為基礎(chǔ)的硬件平臺上，對Linux操作系統(tǒng)環(huán)境下USB設(shè)備驅(qū)動工作原理進行了研究。在理解USB協(xié)議的基礎(chǔ)上完成了S3C2410處理器內(nèi)置USB設(shè)備控制器固件和驅(qū)動程序的編寫調(diào)試等方面的工作。 固件程序工作在硬件設(shè)備上，通過它控制設(shè)備的正常工作，負責(zé)與主機端的通信會話。由于本課題中的USB設(shè)備控制器是3C2410處理器的片內(nèi)外設(shè)，因此固件程序要管理整個S3C2410處理器的工作。在處理器開機工作時，固件程序首先完成包括USB設(shè)備控制器在內(nèi)的整個處理器的初始化，然后與主機共同進行USB設(shè)備的枚舉，最后進入循環(huán)等待主機端發(fā)起通信。當(dāng)主機發(fā)起通信時，處理器產(chǎn)生USB中斷，固件程序調(diào)用中斷處理函數(shù)。 在Linux操作系統(tǒng)中，內(nèi)核通過調(diào)用驅(qū)動中提供的標(biāo)準接口將應(yīng)用程序中對設(shè)備的操作映射到具體的硬件設(shè)備。驅(qū)動程序中包括向驅(qū)動注冊，驅(qū)動支持設(shè)備列表信息以及各種系統(tǒng)調(diào)用具體實現(xiàn)等方面。USB接口所支持的四種傳輸方式，根據(jù)S3C2410內(nèi)置USB設(shè)備控制器的功能屬性，在驅(qū)動中采用了塊傳輸?shù)膫鬏敺绞剑ㄟ^URB的方式實現(xiàn)對設(shè)備的讀寫操作。 最后設(shè)計一個簡單文件傳輸系統(tǒng)對固件和驅(qū)動程序進行了測試。測試系統(tǒng)中主機端通過USB接口傳輸一個wav格式的音頻文件，設(shè)備端接收到數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中。
標(biāo)簽： Linux ARM USB 驅(qū)動實現(xiàn)
上傳時間： 2013-04-24
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在特定的工業(yè)測控應(yīng)用中對處理器的功耗有嚴格的要求，類似X86處理器芯片系列由于繼承了原有8086的構(gòu)架，功耗很大，不能滿足要求。當(dāng)前應(yīng)用廣泛的ARM系列處理器有低功耗、高處理器能力的優(yōu)點，非常適合于此類應(yīng)用。由于ARM處理器并沒有對PC/104總線有支持，所以本設(shè)計使用CPLD可編程邏輯完成ARM本地總線與PC/104總線的轉(zhuǎn)換。文章完成了以下工作： 1.介紹了工業(yè)控制計算機的發(fā)展情況和當(dāng)前使用廣泛的PC/104計算機，描述了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史和軟硬件組成，分析了X86與ARM處理器構(gòu)架的特點與優(yōu)缺點； 2.從PC/104總線規(guī)范出發(fā)，對基于ARM處理器的PC/104工業(yè)控制嵌入式工控機進行了總體設(shè)計，軟硬件選型部分對當(dāng)前流行的軟硬件系統(tǒng)進行了詳細地描寫，硬件處理器選用SAMSUNG公司的S3C2410，軟件系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)； 3.對系統(tǒng)硬件各個部分實現(xiàn)細節(jié)進行了描寫，包括最小系統(tǒng)、CAN網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)和PC/104總線控制器；其中著重對PC/104總線控制器的實現(xiàn)方案進行了討論，分析了ARM本地總線時序和PC/104總線時序，最后使用VHDL語言實現(xiàn)了了總線控制器邏輯； 4.移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，Linux操作系統(tǒng)移植分為配置、編譯和下載運行調(diào)試三個步驟；基于Linux操作系統(tǒng)編寫了PC/104總線驅(qū)動，驅(qū)動完成映射PC/104地址到系統(tǒng)虛擬地址和中斷綁定；編寫了基于PC/104的CAN總線驅(qū)動，分析了驅(qū)動初始化、中斷處理流程、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理和文件操作接口，描寫了驅(qū)動的編譯和下載過程；最后給出了應(yīng)用程序接口； 5.根據(jù)機車工業(yè)控制領(lǐng)域的具體要求，開發(fā)了實際系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)主要參數(shù)指標(biāo)；對系統(tǒng)的運算性能進行了測試，測試表明定點運算能力與X86相當(dāng)，符合設(shè)計要求：系統(tǒng)通過鐵標(biāo)高低溫測試和射頻干擾測試，并進行了為期3個月的裝車試運行，試運行過程中系統(tǒng)工作正常，完全能夠滿足設(shè)計要求。
上傳時間： 2013-07-10
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PCI(Peripheral Component Interconnect)總線以其高性能、低成本、開放性、獨立于處理器、軟件透明等眾多優(yōu)點成為當(dāng)今最流行的計算機局部總線。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中，許多IP都是基于PCI總線設(shè)計的。本文闡述一種以ARM9作為CPU的嵌入式系統(tǒng)的PCI北橋設(shè)計與驗證。 首先介紹基于ARM的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并深入研究PCI2.2總線行為規(guī)范。在此基礎(chǔ)上提出一種基于ARM處理器的PCI總線北橋的設(shè)計方案，整個設(shè)計主要分為主設(shè)備接口模塊，目標(biāo)設(shè)備接口模塊，配置寄存器模塊和集成總線仲裁器三大部分。對于主設(shè)備接口模塊和目標(biāo)設(shè)備接口模塊，論文主要從數(shù)據(jù)通路和控制路徑的實現(xiàn)兩方面進行闡述。對于集成的總線仲裁器，設(shè)計采用兩優(yōu)先級的循環(huán)優(yōu)先算法，通過一組設(shè)備編號寄存器實現(xiàn)了PCI總線上的仲裁，此外，論文對跨時鐘域的信號同步和PCI配置寄存器也作了較為詳細的描述，最終采用自頂向下的方法實現(xiàn)了整個設(shè)計。 在驗證部分，引入了基于平臺的驗證思路，通過搭建驗證平臺，可以高效地實現(xiàn)驗證。論文重點討論了驗證平臺的搭建和行為模型的建立，并介紹了一種命令總線，通過打包各個驗證點控制驗證流程。此外，為提高驗證的自動化程度，論文對驗證所使用的腳本也進行了描述。通過此驗證平臺和腳本，提高了整個驗證系統(tǒng)的可移植性和可重用性。 論文最終完成了PCI北橋的RTL級的功能描述，并使用仿真軟件完成對設(shè)計的仿真驗證。設(shè)計通過驗證并成功實現(xiàn)在基于ARM的集成處理器，達到預(yù)定的功能設(shè)計要求，并具有良好的性能，最后對后續(xù)開發(fā)進行了探討。
上傳時間： 2013-05-22
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在當(dāng)前的電子信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的后PC時代，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究、工程設(shè)計、軍事技術(shù)、商業(yè)文化藝術(shù)、娛樂業(yè)以及人們?nèi)粘Ｉ钪械姆椒矫婷妗Ｅc此同時，PDA因其小巧，功能強大，日益受到人們的青睞。因此，對嵌入式Linux的PDA研究具有非常重要的意義。 本文的研究主要是基于ARM和Linux的PDA軟硬件平臺的開發(fā)。硬件平臺的內(nèi)核模塊采用ARM920T核的S3C2410X嵌入式處理器，外部包含64M的SDRAM和64M的NAND Flash，硬件平臺還集成了液晶、觸摸屏等人機接口和嵌入式GPS模塊，同時提供了USB主機、SD卡擴展接口。該平臺技術(shù)先進，結(jié)構(gòu)合理，功能較完備，整體性、可擴充性強，還可以作為其他嵌入式系統(tǒng)硬件開發(fā)的良好平臺和有益借鑒。 在此硬件平臺的基礎(chǔ)上，本文深入探討和解決了Linux操作系統(tǒng)和嵌入式圖形用戶接口移植過程中所面臨的任務(wù)和難題。論文首先研究了硬件平臺下引導(dǎo)Linux啟動的Bootloader的設(shè)計方法和實現(xiàn)過程。然后，給出了Linux2.4內(nèi)核和YAFFS文件系統(tǒng)的啟動分析和移植到硬件平臺的整個過程。并且，在Linux內(nèi)核驅(qū)動模型的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了LCD幀緩沖顯示設(shè)備Framebuffer、觸摸屏、USB驅(qū)動程序的開發(fā)。最后，實現(xiàn)了圖形化用戶接口Qt/E在嵌入式Linux平臺上的移植。通過Linux操作系統(tǒng)和圖形化用戶接口Qt/E等軟件平臺的實現(xiàn)，為PDA平臺提供了良好的圖形化操作系統(tǒng)支持，從而大大減少了PDA產(chǎn)品的開發(fā)難度和開發(fā)周期。 另外，在開發(fā)實現(xiàn)的PDA軟硬件平臺的基礎(chǔ)上給出了—個地圖的顯示以及實現(xiàn)放大、縮小等功能的程序，為綜合應(yīng)用了PDA平臺軟硬件資源提供了—個有用的實例。
標(biāo)簽： ARM PDA 軟硬件 平臺設(shè)計
上傳時間： 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，已成為一種無創(chuàng)獨立性預(yù)測指標(biāo)。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，微伏級的TWA已經(jīng)可以被檢出，并且精度越來越高。本文以T波交替檢測為中心，基于ARM給出了T波交替檢測技術(shù)原理性樣機的硬件及軟件，實現(xiàn)實時監(jiān)護的目的。 在TWA檢測研究中，需要對心電信號進行預(yù)處理，即信號去噪和特征點檢測。小波分析以其多分辨率的特性和表征時頻兩域信號局部特征的能力成為我們選取的心電信號自動分析手段。文中采用小波變換將原始心電信號分解為不同頻段的細節(jié)信號，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原始信號進行去噪處理：同時基于心電信號的特征點R峰對應(yīng)于Mexican-hat小波變換的極值點，因此我們使用Mexican-hat小波檢測R峰，通過附加檢測方案確保了位置的準確性，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)生機理及研究進展，分別從臨床應(yīng)用和檢測方法上展現(xiàn)了目前TWA的發(fā)展進程，并利用了譜分析法、相關(guān)分析法和移動平均修正算法分別從時域和頻域?qū)σ恍颖緮?shù)據(jù)進行T波交替檢測。在檢測中譜分析法抗噪能力較強，但作為一種頻域檢測方法，無法檢測非穩(wěn)態(tài)TWA信號，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為陽性TWA基礎(chǔ)上，再對信號進行相關(guān)分析，從而克服自身算法缺陷，確定交替幅度和時間段。最后對影響檢測結(jié)果的因素進行討論研究，從而降低檢測誤差。 文章還設(shè)計了T波交替檢測技術(shù)原理性樣機的關(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)計了該樣機的關(guān)鍵電路，包括采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊(外部存儲電路、通信接口電路等)。其中在采集模塊中針對心電信號是微弱信號并且干擾大的特點，采用了具有高共模抑制比和高輸入阻抗的分級放大電路，有效的提取了信號分量：A/D轉(zhuǎn)換電路保證了信號量化的高精度。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)的軟件開發(fā)環(huán)境，然后給出了心電信號分析及處理程序設(shè)計流程圖及實現(xiàn)，使它們共同完成系統(tǒng)的軟件監(jiān)護功能。
上傳時間： 2013-07-27
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隨著生產(chǎn)自動化要求的不斷提高，控制技術(shù)和微型計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，智能記錄儀已日益廣泛地應(yīng)用在工業(yè)過程領(lǐng)域，并占據(jù)了越來越高的地位。近年來，新的應(yīng)用也對智能記錄儀的設(shè)計提出了更高的要求。 嵌入式系統(tǒng)因其體積小、性能好、功耗低、可靠性高等優(yōu)點，其已經(jīng)在各種記錄儀表的開發(fā)與設(shè)計等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。為了改善工業(yè)現(xiàn)場傳統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)費時、費力且數(shù)據(jù)不夠及時準確的缺點，本課題基于嵌入式的技術(shù)，構(gòu)建了一個由32位的嵌入式微處理器S3C24lO和實時操作系統(tǒng)IAnux組成的平臺，并對其進行了開發(fā)研究，設(shè)計并實現(xiàn)了針對工業(yè)過程數(shù)據(jù)處理的一種新型的記錄系統(tǒng)。 本文研究了無紙記錄儀通用開發(fā)方法，設(shè)計了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和性能設(shè)計指標(biāo)。該系統(tǒng)以三星公司生產(chǎn)的S3C2410(ARM)微控制器為核心，配置大容量Flash存貯器、實時時鐘等，通過8個信號輸入通道，可配接熱電偶、熱電阻以及標(biāo)準的電壓/電流信號，經(jīng)16位采樣送ARM處理后，按設(shè)定要求完成信號監(jiān)測、數(shù)據(jù)記錄和柱狀圖、曲線顯示、異常數(shù)據(jù)報警等無紙記錄儀的功能，以及通過RS232通信接口與其它系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信；在系統(tǒng)軟件設(shè)計方面，采用結(jié)構(gòu)化、模塊化方法，結(jié)合硬件配置設(shè)計了數(shù)據(jù)采集、檢測信號處理、數(shù)據(jù)存取、鍵盤操作功能模塊以及柱狀圖、曲線等圖形顯示功能函數(shù)，從而使具有了模塊化擴展功能。試驗表明了該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行了準確、可靠的的采集與處理，較好地滿足了工業(yè)現(xiàn)場的需求。 本課題是數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、處理領(lǐng)域中的一次成功嘗試。在實際應(yīng)用中，該系統(tǒng)凸顯出強大的功能、良好的靈活性。實踐證明本系統(tǒng)是一種優(yōu)秀的解決方案，能夠高效的實現(xiàn)各種測控任務(wù)。
標(biāo)簽： ARM 工業(yè)過程 數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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