電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一,其安全運(yùn)行對于保障電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行意義重大。對變壓器繞組進(jìn)行狀態(tài)檢測和故障診斷,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):首先簡要介紹了變壓器繞組變形的幾種測試方法與比較,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,簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì),并針對系統(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 檢測系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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針對城市交通中的停車難問題,課題組研制了有效的泊車管理系統(tǒng),泊車手持機(jī)是泊車管理系統(tǒng)的重要組成部分之一,完成車輛的信息輸入任務(wù)及對車輛實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)管。泊車手持機(jī)主要實(shí)現(xiàn)與泊車咪表的無線通信,讀寫會(huì)員車主IC卡,車牌圖像的采集和提供友好的交互操作界面,并實(shí)時(shí)處理車輛的進(jìn)出信息,完成泊車費(fèi)用的結(jié)算。 提出了泊車手持機(jī)的硬件設(shè)計(jì)方案,詳細(xì)描述了系統(tǒng)軟件模塊的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過程。系統(tǒng)硬件平臺(tái)采用了基于ARM體系架構(gòu)的S3C2440作為核心處理器,外圍擴(kuò)展了nRF24E1無線收發(fā)芯片、ZLG500AGT讀卡模塊、CMOS7620攝像頭。在此硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上,探討并解決了嵌入式linux系統(tǒng)軟件平臺(tái)的搭建,包括以下方面:交叉編譯工具鏈的建立、QT的移植、Linux內(nèi)核移植、文件系統(tǒng)制作、嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite3的移植和GDB遠(yuǎn)程調(diào)試環(huán)境的建立。完成了處理器與無線芯片的串口程序設(shè)計(jì),讀卡設(shè)備的驅(qū)動(dòng)編寫,攝像模塊的驅(qū)動(dòng)編寫以及用戶界面軟件的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了泊車手持機(jī)的功能。通過調(diào)試表明,系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)方案可行并具有良好的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ARM 泊車 手持機(jī) 應(yīng)用技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-06-28
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材料試驗(yàn)機(jī)是測定材料機(jī)械性能的基本設(shè)備之一,應(yīng)用范圍廣泛。它主要由機(jī)械、加載及測試等系統(tǒng)組成,其中測試系統(tǒng)是試驗(yàn)機(jī)不可缺少的組成部分,它對試驗(yàn)機(jī)的性能又起著決定性作用。隨著實(shí)驗(yàn)科學(xué)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及應(yīng)用需求的增加,舊有的測試系統(tǒng)已逐漸不能適應(yīng)人們的測試需求,為了擴(kuò)大傳統(tǒng)材料試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)用范圍,全面提高測量的準(zhǔn)確性、實(shí)驗(yàn)效率和智能化水平,越來越多的高新技術(shù)正在被引入到材料試驗(yàn)機(jī)測試系統(tǒng)領(lǐng)域。 本課題屬于企業(yè)委托的技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目,其目的是開發(fā)一套用于材料性能測試的試驗(yàn)機(jī)測試系統(tǒng)。針對項(xiàng)目委托方提出的功能要求,經(jīng)過對試驗(yàn)機(jī)測試技術(shù)及其發(fā)展趨勢的研究分析,最終確定采用USB總線技術(shù),設(shè)計(jì)一款基于32位嵌入式微處理器ARM的集數(shù)據(jù)采集、分析、顯示為一體的試驗(yàn)機(jī)測試系統(tǒng)。 基于課題的研究內(nèi)容,本文在分析研究USB和ARM技術(shù)的基礎(chǔ)上,圍繞著設(shè)計(jì)目標(biāo),從整體方案的選擇、測試系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)等方面闡述了主要開展的設(shè)計(jì)研究工作。重點(diǎn)對系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)、固件程序設(shè)計(jì)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入論述。 為驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的測試系統(tǒng)是否達(dá)到實(shí)際要求,本文采用實(shí)測的方式進(jìn)行測試研究。測試結(jié)果表明,本測試系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,各項(xiàng)功能均達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: ARM 材料 試驗(yàn)機(jī) 測試系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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超聲波電機(jī)是一種全新原理的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī),它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)力,通過定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比,它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾、動(dòng)作相應(yīng)快、運(yùn)行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性,在非連續(xù)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域要比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。超聲波電機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動(dòng)化設(shè)備、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景,近年來倍受科技界和工業(yè)界的重視,成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文主要研究了行波型超聲波電機(jī)的嵌入式驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)是基于ARM嵌入式微控芯片設(shè)計(jì)的。全文共分為6部分。第一章主要介紹了國內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,ARM芯片的結(jié)構(gòu)原理以及本課題的選題意義。第二章在前人的研究基礎(chǔ)上做了系統(tǒng)仿真,為系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)指導(dǎo)。第三章提出了基于ARM的超聲波電機(jī)嵌入式驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,并介紹了系統(tǒng)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與調(diào)試的過程和結(jié)果。第四章介紹了uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)在ARM上的移植,以及基于該操作系統(tǒng)的電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程。第五章介紹了系統(tǒng)各子程序的設(shè)計(jì),速度控制與定位控制的算法設(shè)計(jì),以及系統(tǒng)調(diào)試的結(jié)果。第六章總結(jié)了本論文的主要貢獻(xiàn)、存在問題以及后續(xù)課題的研究方向。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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風(fēng)速是氣象測量的一個(gè)重要要素,利用超聲波進(jìn)行風(fēng)速測量現(xiàn)如今得到廣泛的應(yīng)用,技術(shù)已經(jīng)很成熟。當(dāng)超聲波在空氣中傳播時(shí),受到風(fēng)速的影響,順風(fēng)和逆風(fēng)情況下存在一個(gè)時(shí)間差,基于這個(gè)原理制成的時(shí)差法超聲波風(fēng)速測量儀表,具有精度高、可靠性強(qiáng)、集成度高等優(yōu)勢,并可以與雨量、濕度等測量儀表構(gòu)成完整的移動(dòng)氣象站,與傳統(tǒng)的機(jī)械式儀表、電磁式儀表相比,具有較強(qiáng)的優(yōu)勢,其關(guān)鍵參數(shù)是系統(tǒng)的測量精度。 ARM作為32位的微處理器,具有豐富的片上資源,高達(dá)60M的處理能力,而且功耗很小,適合作為智能儀表的核心處理器。本文給出了基于LPC2132的風(fēng)速測量系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測量、顯示、精度調(diào)節(jié)以及與上位機(jī)之間的通信等功能。系統(tǒng)硬件電路包括ARM7處理器以及外圍的模擬、數(shù)字電路,并采用模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種思想大大簡化了系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。軟件部分根據(jù)超聲波信號(hào)的特點(diǎn),選用新型的構(gòu)造包絡(luò)的方法,在準(zhǔn)確判斷超聲波到達(dá)時(shí)間的問題上有所改進(jìn)。 文章共分六個(gè)部分。第一章緒論介紹了超聲波風(fēng)速測量儀表的發(fā)展現(xiàn)狀、本篇論文選題的目的和意義、所做的工作以及創(chuàng)新點(diǎn)。第二章介紹了超聲波風(fēng)速測量的基本原理。第三章是介紹基于ARM的超聲波風(fēng)速測量的系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。第四章是系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。第五章是系統(tǒng)的誤差分析。第六章是全文的總結(jié)以及就下一步的工作提出一些設(shè)想。
標(biāo)簽: ARM 超聲波 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 風(fēng)速測量
上傳時(shí)間: 2013-06-04
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液位是工業(yè)生產(chǎn)中常見的測量參數(shù),化工、石油、污水處理等各類工廠企業(yè)都要進(jìn)行液位測量。目前,液位檢測技術(shù)飛速發(fā)展,新的液位測量儀表量程大、精度高、功能全,我國新型液位儀表大多依靠進(jìn)口。由于超聲波測量液位具有非接觸測量、可測低溫介質(zhì)、能夠定點(diǎn)和連續(xù)測量等優(yōu)點(diǎn),近年來,超聲液位測量技術(shù)取得了長足的進(jìn)步,己成功應(yīng)用于江河水位、化學(xué)和制藥工業(yè)、食品加工、罐裝液位等多種領(lǐng)域。 本文研制的是基于ARM的超聲波液位計(jì)。傳統(tǒng)的超聲波液位計(jì)一般使用8位的單片機(jī)作處理器,采用電子元件捕捉到超聲波回波信號(hào)后產(chǎn)生中斷,判斷超聲波的傳播時(shí)間。本文提出了使用32位ARM芯片做處理器,采用數(shù)字信號(hào)處理的方法來判斷超聲波傳播時(shí)間的設(shè)計(jì)方案。 本文使用高性能的ARM7TDMI-S內(nèi)核的芯片LPC2119作為系統(tǒng)的運(yùn)算控制器,加強(qiáng)了系統(tǒng)對超聲波回波信號(hào)的處理能力;使用A/D轉(zhuǎn)換器將回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),采用數(shù)字濾波處理信號(hào),利用數(shù)值處理來判斷超聲波回波信號(hào)的起始點(diǎn),提高了液位的測量精度;采用單換能器收發(fā)一體式電路設(shè)計(jì),簡化了液位的計(jì)算;利用LPC2119芯片內(nèi)部的CAN總線控制器設(shè)計(jì)了CAN總線通信接口;選用一線式數(shù)字溫度傳感器DSl8820進(jìn)行溫度補(bǔ)償,避免了由于環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生的測量誤差。ARM芯片豐富的內(nèi)部資源和I/0口線有利于今后擴(kuò)展功能,升級系統(tǒng)。本超聲波液位計(jì)使用方便,精度高,能滿足工業(yè)生產(chǎn)中的要求。
標(biāo)簽: ARM 超聲波液位計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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車輛姿態(tài)是車輛控制所需的重要參數(shù),其測量方法、測量精度與測量系統(tǒng)的性能和成本密切相關(guān)。隨著微處理器技術(shù)與新型傳感器技術(shù)的發(fā)展,利用加速度計(jì)、磁阻傳感器和ARM微處理器構(gòu)成基于地球磁場和重力場的捷聯(lián)式姿態(tài)測量系統(tǒng),已成為許多載體姿態(tài)測量的首選。同時(shí)姿態(tài)測量系統(tǒng)住地理勘探、石油甲臺(tái)鉆井和機(jī)器人控制方血也有著廣泛的應(yīng)用。 本文研究設(shè)計(jì)了一款基于ARM處理器的姿態(tài)測量系統(tǒng),在保證體積、成本和實(shí)時(shí)性的前提下,完成載體姿態(tài)角的準(zhǔn)確測量。采用Honeywell公刊的3軸磁阻傳感器HMC1021/1022和ADI公司的2軸加速度計(jì)ADXL202以及S3C44BOX ARM7微處理器構(gòu)建捷聯(lián)式姿態(tài)測量系統(tǒng)。磁阻傳感器和加速度計(jì)分別感應(yīng)地球磁場和重力場信號(hào),微處理器對檢測到的信號(hào)進(jìn)行處理和誤差補(bǔ)償后,解算出的姿念角,最后由LCD顯示或者通過串行通訊接口輸出到上位機(jī),實(shí)現(xiàn)姿態(tài)角的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測量。 本文詳細(xì)介紹了基于地球磁場和重力場信號(hào)進(jìn)行姿態(tài)測量的原理,推導(dǎo)了方向角、俯仰角和橫滾角求解的數(shù)學(xué)模型。完成了姿態(tài)測量系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了包括:uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植、加速度數(shù)據(jù)采集、地球磁場數(shù)據(jù)采集和姿態(tài)角解算等系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì),最后對系統(tǒng)測量結(jié)果給出了誤差分析,添加了數(shù)字濾波、橢圓效應(yīng)校正等算法來補(bǔ)償誤差,從而有效提高了系統(tǒng)測量精度。
標(biāo)簽: ARM 姿態(tài)測量 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-20
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隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國機(jī)動(dòng)車輛的數(shù)量不斷的增加,造成了交通事故日益增多、交通擁擠等一系列社會(huì)急需解決的問題。車載定位終端是嵌入式技術(shù)、ARM處理器技術(shù)、GPS技術(shù)、GPRS無線通訊技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,對智能交通的研究和發(fā)展具有重要意義,為現(xiàn)代交通運(yùn)輸提供了新穎,可靠,有效的控制和管理途徑。 本文先通過對GPS衛(wèi)星定位理論,衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理的深入研究,對GPRS移動(dòng)通信技術(shù)規(guī)范的細(xì)致分析以及ARM嵌入式硬件系統(tǒng)、Linux嵌入式操作系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷實(shí)踐,提出一套基于GPRS無線通信技術(shù)的車載定位終端的設(shè)計(jì)方案。車載定位終端將GPS模塊傳輸過來的定位信息提取出來,一方面將定位信息顯示在界面上,一方面通過GPRS模塊將車輛信息發(fā)送給車輛監(jiān)控中心。本設(shè)計(jì)采用ARM920T核的S3C2410A微處理器作為硬件平臺(tái),然后設(shè)計(jì)相應(yīng)的外圍電路,加上GPS模塊電路和GPRS模塊電路,構(gòu)成一個(gè)完整的硬件系統(tǒng)。軟件設(shè)計(jì)采用宿主機(jī)/目標(biāo)機(jī)的開發(fā)模型,在構(gòu)建好交叉編譯環(huán)境后,向處理器上移植Bootloader和Linux操作系統(tǒng)。然后用Qt應(yīng)用軟件,采取多線程編程的方法完成GPS數(shù)據(jù)的提取、車輛信息發(fā)送和人機(jī)界面的實(shí)現(xiàn)。最后將編譯好的程序,下載到硬件平臺(tái)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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地鐵信號(hào)設(shè)備中輸入輸出設(shè)備是信號(hào)邏輯和現(xiàn)場設(shè)備之間的接口,有著四高(高安全,高可靠,高可維護(hù),高可用)要求,目前信號(hào)系統(tǒng)廠家的傳統(tǒng)做法是整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)產(chǎn)品由一家公司來完成,可是隨著技算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,邏輯部份目前已可以采用通用COTS產(chǎn)品,而輸入輸出部分還是需要各個(gè)信號(hào)廠家自己設(shè)計(jì)和生產(chǎn),因此設(shè)計(jì)出一款通用型的輸入輸出控制器已成地鐵行業(yè)的發(fā)展方向。 為了滿足以上要求,本文從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā),使信號(hào)系統(tǒng)的產(chǎn)品更加的開放透明,設(shè)計(jì)出基于ARM的地鐵用安全型的智能I/O,從而使信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以方便地和現(xiàn)場信號(hào)設(shè)備接口。 在硬件上采用冗余設(shè)計(jì),以ARM為主處理器,整個(gè)系統(tǒng)無單點(diǎn)硬件故障,采集部分采用動(dòng)態(tài)異或輸入設(shè)計(jì),驅(qū)動(dòng)部分采用安全驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。 基于ARM的地鐵用安全智能I/O嚴(yán)格遵循歐洲鐵路信號(hào)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),使系統(tǒng)的安全性,可靠性,可用性和可維護(hù)性有了充分的保障。 本文主要介紹了地鐵用安全型智能I/O控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),包括設(shè)計(jì)思想,具體實(shí)施,硬件和軟件的設(shè)計(jì)等。
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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本文分析了國內(nèi)外電動(dòng)機(jī)保護(hù)的發(fā)展,針對當(dāng)前電動(dòng)機(jī)保護(hù)的現(xiàn)狀,介紹了一種嵌入式綜合電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置。該保護(hù)裝置設(shè)計(jì)基于ARM嵌入式微處理器,相比于傳統(tǒng)的保護(hù)裝置具有體積小、功耗低、性能高、實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn),具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。保護(hù)裝置可以實(shí)時(shí)采集電動(dòng)機(jī)的三相輸入電壓、電流信號(hào),對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)算法計(jì)算,監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài),一旦有故障發(fā)生,則進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)動(dòng)作,及時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)電源。課題完成了基本的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)。 硬件設(shè)計(jì)采用S3C2410作為處理器組成電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)裝置,使用S3C2410自帶的A/D轉(zhuǎn)換器采集電動(dòng)機(jī)的三相輸入電流、電壓信號(hào),并通過鍵盤和LCD顯示器完成人機(jī)交互。 軟件的開發(fā)分為開發(fā)環(huán)境的建立和應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。開發(fā)環(huán)境的建立包含ARM平臺(tái)的BootLoader和嵌入式Linux的移植,交叉編譯環(huán)境的建立;應(yīng)用軟件方面包含驅(qū)動(dòng)程序,Qt界面程序,智能保護(hù)程序等幾個(gè)部分。 論文的最后對系統(tǒng)設(shè)計(jì)所完成的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié),并提出了改進(jìn)方法。
標(biāo)簽: ARM 電動(dòng)機(jī) 保護(hù)裝置
上傳時(shí)間: 2013-06-16
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