本課題完成了基于FPGA的數(shù)據(jù)采集器以及IIC總線的模數(shù)轉(zhuǎn)換器部分、通訊部分的電路設計。其中FPGA采用Xilinx公司Spartan-Ⅱ系列的XC2S100芯片，在芯片中嵌入32位軟處理器MicroBlaze;ⅡC總線的模數(shù)轉(zhuǎn)換采用Microchip公司的MCP3221芯片，通訊部分則在FPGA片內(nèi)用VHDL語言實現(xiàn)。通過上述設計實現(xiàn)了“準單片化”的模擬量和數(shù)字量的數(shù)據(jù)采集和處理。 所設計的數(shù)據(jù)采集器可以和結(jié)構(gòu)類似的上位機通訊，本課題完成了在上位機中用VHDL語言實現(xiàn)的通信電路模塊。通過上述兩部分工作，將微處理器、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器等數(shù)字邏輯電路均集成在同一個FPGA內(nèi)部，形成一個可編程的片上系統(tǒng)。FPGA片外僅為模擬器件和開關量驅(qū)動芯片。FPGA內(nèi)部的硬件電路采用VHDL語言編寫；MCU軟核工作所需要的程序采用C語言編寫。多臺數(shù)據(jù)采集器與服務器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。服務器端軟件用VB開發(fā)，既可以將實時采集的數(shù)據(jù)以數(shù)字方式顯示，也可以用更加直觀的曲線方式顯示。 由于數(shù)據(jù)采集器是所有自控類系統(tǒng)所必需的電路模塊，所以一個通用的片上系統(tǒng)設計可以解決各類系統(tǒng)的應用問題，達到“設計復用”(DesignReuse)的目的。采用基于FPGA的SOPC設計的更加突出的優(yōu)點是不必更換芯片就可以實現(xiàn)設計的改進和升級，同時也可以降低成本和提高可靠性。
標簽： FPGA SOPC 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-12
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本文首先研究了常規(guī)的數(shù)據(jù)采集的方法，針對由單片機構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力弱的問題提出了基于現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)為邏輯控制芯片對三片A/D芯片進行控制的遠程多路數(shù)據(jù)采集的解決方案。 本文利用VisualBasic編寫串口通信程序，通過串行端口向FPGA數(shù)據(jù)采集板發(fā)送數(shù)據(jù)采集的參數(shù)指令,FPGA數(shù)據(jù)采集板接受指令后進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，并通過串行通信將數(shù)據(jù)發(fā)送到PC機，在通信過程中完全遵守RS-232協(xié)議，具有較強的通用性和推廣價值。然后本文重點介紹了該采集系統(tǒng)的硬件設計原理和軟件設計框架，實現(xiàn)實時嵌入式微機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件和硬件設計方法，將部分軟件的功能改由硬件實現(xiàn)，從邏輯上大大簡化了嵌入式軟件的設計。
標簽： FPGA WEB 遠程 多路數(shù)據(jù)采集
上傳時間： 2013-04-24
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本文首先研究了常規(guī)的數(shù)據(jù)采集的方法，針對由單片機構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力弱的問題提出了基于現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammableGateArray,FPGA)為邏輯控制芯片對三片A/D芯片進行控制的遠程多路數(shù)據(jù)采集的解決方案。 本文利用VisualBasic編寫串口通信程序，通過串行端口向FPGA數(shù)據(jù)采集板發(fā)送數(shù)據(jù)采集的參數(shù)指令,FPGA數(shù)據(jù)采集板接受指令后進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，并通過串行通信將數(shù)據(jù)發(fā)送到PC機，在通信過程中完全遵守RS-232協(xié)議，具有較強的通用性和推廣價值。然后本文重點介紹了該采集系統(tǒng)的硬件設計原理和軟件設計框架，實現(xiàn)實時嵌入式微機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件和硬件設計方法，將部分軟件的功能改由硬件實現(xiàn)，從邏輯上大大簡化了嵌入式軟件的設計。
標簽： FPGA WEB 遠程 多路數(shù)據(jù)采集
上傳時間： 2013-05-30
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在arm平臺下，采集usb攝像頭，并保存為jpg格式的圖片。
上傳時間： 2013-07-31
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微處理器技術、傳感器技術和無線通信技術的進步，推動了無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展。數(shù)據(jù)采集技術廣泛應用于雷達、通信、遙感遙測等領域。在各種信息的獲取中，對高速數(shù)據(jù)采集的需求非常廣泛。隨著測控技術的發(fā)展，對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的智能化和網(wǎng)絡化水平也提出了更高的要求。并且由于通訊網(wǎng)絡的飛速發(fā)展，移動通信與實際應用的結(jié)合使得各種基于GPRS網(wǎng)絡的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)成為當前遠距離無線通訊領域最為廣泛的應用。本課題將廣泛應用的嵌入式控制器引入到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計中，并結(jié)合GPRS優(yōu)秀的網(wǎng)絡特性，實現(xiàn)了一個低功耗、智能化、網(wǎng)絡化、軟硬件可根據(jù)具體測量任務適當裁減的無線高速數(shù)據(jù)采集平臺。 本設計采用32位ARM處理器S3C2410為核心器件，配以FPGA+DDRSDRAM高速數(shù)據(jù)采集模塊，GPRS數(shù)據(jù)通信模塊，在Linux嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件的支持下，實現(xiàn)了數(shù)字化高速采集，數(shù)字化無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)默F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該平臺采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)主要為各種傳感器輸出的電壓模擬量。前端數(shù)據(jù)采集模塊的FPGA控制高速AD轉(zhuǎn)換器將輸入的模擬量信號采集后，存儲在由DDRSDRAM構(gòu)成的大容量緩存中，再經(jīng)過嵌入式系統(tǒng)中的微控制器進行各種處理，然后將處理結(jié)果保存在ARM系統(tǒng)的SDRAM內(nèi)存，最后通過在ARM系統(tǒng)模塊擴展的GPRS模塊，將采集到的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送出去。 IAnux由于其代碼開放性以及強大的網(wǎng)絡功能等特點，在許多的嵌入式網(wǎng)絡設備中有著廣泛應用，與其他的嵌入式操作系統(tǒng)相比，具有著更多的優(yōu)勢。因此本課題將其作為硬件平臺的操作系統(tǒng)。基于ARM的嵌入式數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、通用性好、可擴展性強，可為各種嵌入式應用提供一套完整的硬、軟件解決方案，在工業(yè)測量與控制領域具有較為廣闊的應用前景。
標簽： ARM_Linux 無線數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：xlcky
隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，作為國民經(jīng)濟基礎之一的電力行業(yè)取得了迅猛的發(fā)展，電力系統(tǒng)輸配電的安全性和可靠性也越來越受到電力系統(tǒng)運行、管理和科研人員的關注。輸電線路的各種事故是影響電力線路安全運行的重要因素之一。本文正是在這一前提下，在參考國內(nèi)外大量文獻及研究成果的基礎上，設計實現(xiàn)了一套輸電線路綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)。 本文研制的輸電線路在線監(jiān)測終端通過測量線路的泄漏電流、分布電壓、氣候參數(shù)以及圖像信息，并將數(shù)據(jù)進行采集、處理后，將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控中心，達到對輸電線路運行狀況進行實時監(jiān)測的目的，并以此為依據(jù)給出線路的評估信息提供給電力部門作為其安排檢修的依據(jù)，可以大大減少電力部門的工作量并預防線路事故的發(fā)生。 針對本系統(tǒng)功能豐富、監(jiān)測參數(shù)眾多的特點，作者設計了基于ARM的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)。通過對ARM資源的合理分配，實現(xiàn)了監(jiān)測終端的數(shù)據(jù)采集處理功能。終端的數(shù)據(jù)傳輸功能由ARM和無線傳輸模塊配合完成，實現(xiàn)了GPRS和GSM SMS兩種數(shù)據(jù)傳輸方式。 本文是對輸電線路綜合在線監(jiān)測終端數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設計和研究工作的總結(jié)，本文內(nèi)容主要偏重于監(jiān)測終端硬件和軟件的研究設計。論文在最后一部分對運行得到的數(shù)據(jù)也進行了分析、總結(jié)。 本文研制的輸電線路綜合監(jiān)測終端已在在幾條高壓輸電線路上掛網(wǎng)運行，運行結(jié)果表明系統(tǒng)各方面性能良好，滿足設計要求。
標簽： ARM 輸電線路 在線監(jiān)測 傳輸系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-20
上傳用戶：古谷仁美
工程機械監(jiān)控系統(tǒng)是利用計算機技術、現(xiàn)場總線技術、無線通信技術以及衛(wèi)星定位技術對工程機械的運行狀態(tài)、位置等進行監(jiān)測，是一個既復雜又龐大的系統(tǒng)，涉及的領域廣，而且由于其工作環(huán)境的特殊性，對系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性要求特別高。現(xiàn)在隨著嵌入式技術的不斷成熟與發(fā)展，高可靠性、小型化、人性化、網(wǎng)絡化和智能化將是其發(fā)展方向。 本文采用底層單元控制系統(tǒng)、車載監(jiān)控系統(tǒng)和遠程監(jiān)控系統(tǒng)三級網(wǎng)絡總體結(jié)構(gòu)，對起重機底層安全控制單元進行監(jiān)控。在底層單元中引入CAN總線，研究基于CAN總線協(xié)議的Hilon A協(xié)議實現(xiàn)底層各單元的通信。中間層以S3C2410和Linux為核心，融合嵌入式技術，開發(fā)Qt.Embedded界面，對實時采集起重機的吊重、風速、仰角信號狀態(tài)參數(shù)，以及通過計算比較判斷是否發(fā)生異常的狀態(tài)進行顯示。最后研究了GPRS網(wǎng)絡，完成遠程數(shù)據(jù)傳輸和遠程終端監(jiān)控的通訊。 文中詳細介紹了系統(tǒng)的各部分硬件設計，結(jié)合硬件平臺實現(xiàn)了Linux操作系統(tǒng)的移植、引導加載程序BootLoader，構(gòu)建了根文件系統(tǒng)。結(jié)合Linux操作系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)了CAN總線通信、GPRS通訊、PPP腳本撥號、Socket網(wǎng)絡編程、LCD幀緩沖顯示設備Framebuffer、觸摸屏、A/D轉(zhuǎn)換器驅(qū)動程序的開發(fā)，并通過嵌入式圖形用戶Qt/Embedded在嵌入式Linux平臺上的移植，開發(fā)了友好的人機交互界面。
標簽： ARMLinux 車載監(jiān)控
上傳時間： 2013-06-30
上傳用戶：康郎
在現(xiàn)代工業(yè)測控領域，人們對數(shù)據(jù)采集的要求越來越高；不僅要求高速、高精度還要求采集設備便攜化、網(wǎng)絡化和智能化，此外還需要友好的人機界面。傳統(tǒng)的8/16位單片機因資源極度受限，難以滿足上述要求；而PCI或ISA數(shù)據(jù)采集卡，則存在著安裝麻煩、價格昂貴且電磁兼容性差等缺點。32位嵌入式微處理器的出現(xiàn)很好地解決了上述矛盾，本文的研究正是基于ARM的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計。 本文以齒輪箱或機械轉(zhuǎn)軸的振動信號為采集對象設計了基于ARM處理器和嵌入式Linux的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件平臺以S3C2410主控板和自行研制的振動信號調(diào)理板為核心，在此基礎上擴展了UART、RS485、USB、TCP/IP以及單總線通信接口，適應多種條件下的數(shù)據(jù)傳輸。同時系統(tǒng)提供了LCD顯示和觸摸屏輸入模塊，具備良好的人機交互功能。軟件方面，搭建Linux交叉開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)了基于Linux操作系統(tǒng)的Bootloader的移植。最后，根據(jù)課題需要，完成了A/D采樣和單總線驅(qū)動程序的設計。 本嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存儲容量大，硬件接口豐富，軟件資源配置靈活，設計方案具有很好的通用性和可擴展性。
標簽： ARM 處理器 數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-05-28
上傳用戶：D&L37
嵌入式系統(tǒng)是當前最為熱門的研究領域之一，也是“后PC時代”最有發(fā)展前景的方向之一。目前，它已經(jīng)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(yè)控制以及數(shù)據(jù)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(tǒng)在工業(yè)控制和數(shù)據(jù)采集領域的重要應用，它可以實現(xiàn)將串口數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸，提供了無線備份鏈路，增強了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴０殡S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(jié)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(yè)前景。 本文主要是設計并實現(xiàn)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(tǒng)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(jié)了抓住本質(zhì)、分層整合、協(xié)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(xiàn)工業(yè)級指標要求；總結(jié)出Linux下ELF文件轉(zhuǎn)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(tǒng)（Cramfs+JFFS2+Initramfs），針對該文件系統(tǒng)對Linux-2．6．20進行了移植和裁剪；最后以串口/Ethernet數(shù)據(jù)網(wǎng)關的設計來說明應用開發(fā)的基本模型。 本系統(tǒng)研發(fā)的關鍵技術均已獲得相應的成果，對智能化GPRS DTU的發(fā)展給予了有力的技術支持。
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：mfhe2005
隨著嵌入式的廣泛應用，對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的改造，開發(fā)新型的嵌入式采集系統(tǒng)，目前已成為研制的熱點。起重機采集系統(tǒng)類似于飛機上的“黑匣子”，能自動記錄起重機運行數(shù)據(jù)，并能以文件的形式存儲起重機的運行數(shù)據(jù)，而且可以通過USB通信接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移。與傳統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)相比，此系統(tǒng)有采集速度快，性能穩(wěn)，功耗低，讀取數(shù)據(jù)方便的優(yōu)點。只需插入U盤，幾分鐘內(nèi)就可以將數(shù)據(jù)取走，避免了傳統(tǒng)將電腦帶入現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的缺點。在起重機采集系統(tǒng)的項目開發(fā)過程中，本人的主要工作是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊的設計，通過構(gòu)建基于ARM微處理器和開源Linux操作系統(tǒng)的平臺，實現(xiàn)起重機運行數(shù)據(jù)的U盤存儲。 本研究首先對課題研究的背景和整個系統(tǒng)做了概述；其次詳述了系統(tǒng)的硬件設計和Linux移植到AT91RM9200平臺的方法；然后詳細討論了系統(tǒng)的軟件設計即基于Linux的U盤驅(qū)動的實現(xiàn)以及Mass Storage類協(xié)議及其子類UFI命令集，并采用單批量傳輸協(xié)議實現(xiàn)了部分UFI子類命令以實現(xiàn)對U盤邏輯扇區(qū)讀、寫等操作的驅(qū)動程序；在U盤上采用目前主流操作系統(tǒng)（Windows，Linux等）所支持的FAT32文件格式，實現(xiàn)了文件的讀寫等API函數(shù)，并在此基礎上按文件系統(tǒng)的實現(xiàn)層次對其進行設計與優(yōu)化，實現(xiàn)了起重機運行數(shù)據(jù)的可靠存儲；最后對課題研究做了總結(jié)。
標簽： ARM 起重機 數(shù)據(jù)采集 存儲
上傳時間： 2013-07-09
上傳用戶：縹緲
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