李坡[1]2004年在《基于嵌入式系统的目标光电数据采集与处理技术研究》文中研究表明本文以“xxx”侦察船舰载光电侦察系统为背景,对基于嵌入式系统的目标光电数据采集与处理技术进行了研究。在此基础上,开发了长波红外辐射跟踪测量及数据采集存储系统的硬件平台:基于PCI总线的红外数据采集存储卡和基于ARM9的嵌入式显示与控制开发板。利用数据采集卡把红外摄像机捕获到的红外动态图像实时地显示和存储以便于后期的处理。同时利用嵌入式技术控制并显示系统的工作状态。 红外数据采集存储卡通过采用PCI总线控制器中FIFO通道的DMA方式进行高速图像数据传输,保证了数据传输的实时性和准确性,满足了系统对大数据量的存储要求。实践表明该采集电路稳定、可靠,在实时数据采集中得到了良好的原始红外图像数据。 系统的显示与控制开发板采用带有ARM9核的芯片作微处理器,辅之以多种外围接口和独立的显示模块,实现了信息的交换与显示和多种通信手段,提供了良好的人机交互,同时具有良好的可扩展性和可移植性。
冯宏飞[2]2010年在《基于嵌入式ARM-Linux的OTDR信号采集与处理系统》文中认为光时域反射仪(Optic Time Domain Reflectometry OTDR)是表征光纤传输特性的测量仪器。OTDR可以测量整个光纤链路的光功率的衰减并提供与长度有关的衰减细节,具体表现为探测、定位和测量光纤链路上任何位置的事件。已成为当前检测定位光纤故障的重要工具。随着对OTDR性能要求的提高,对OTDR的控制系统也提出更高的要求,在OTDR控制系统中使用功能强大的嵌入式处理器和嵌入式操作系统显得越来越必要。本文对高分辨率光时域反射计的原理、设计进行了分析,对其中的关键技术作了阐述,提出基于ARM-Linux的OTDR高速数据采集与处理系统的设计与实现方案。论文完成了以ARM+FPGA结构为平台,ARM-Linux为核心的系统的软、硬件设计。硬件方面,为实现微弱散射信号的检测,采用AD公司的ADA4817设计了高增益大带宽的前置放大电路。选用AD公司的AD9627芯片实现了高速数据采集。采用双端口RAMCy7c028实现FPGA与ARM之间的数据交换。软件方面,为了更好更有效地管理和拓展系统功能,移植了Linux系统。在ARM-Linux架构上,设计实现了S3C2440平台上的LCD驱动程序、USB设备驱动程序和数据处理应用程序。并通过修订内核,实现了利用FIQ机制高速获取外部设备数据,用户进程通过访问系统空间获取实验数据并进行运算处理。论文实现微弱信号的检测和高速数据的采集。本文采用FPGA+ARM9的设计方案。FPGA实现了高速数据采集,ARM9嵌入Linux操作系统,实现了后续数据的处理和系统功能的扩展。通过对实际光纤链路的测量,实现了系统功能,达到了设计要求。
吕雪驹[3]2017年在《基于FPGA的激光云高仪设计》文中进行了进一步梳理云作为天气和大气状况的重要表现形式,其研究意义尤为重要。激光云高仪是测量云层高度及反映其状态的重要工具。目前,云高仪的设计绝大多数是参照雷达技术,由雷达技术所设计的云高仪,其机械和电路的组成结构极其复杂,而且价格昂贵。本文针对以上情况,根据脉冲法测量原理,采用小功率激光器和PIN探测器设计了一种基于FPGA的高速信号采集处理系统,构建便携式激光云高仪系统。本文设计的便携式激光云高仪系统由905nm功率激光发射器发射高频单脉冲,经云层反射后由PIN探测器获取该后向反射信号,然后基于CycloneⅣ FPGA定制了 ADC控制接口并配合系统时序完成高速数据采集存储与处理,最后计算得出云底高度并上传数据。本论文设计了激光发射电路、PIN光电探测及调理电路、高速模数转换电路及FPGA控制处理系统。其中利用CycloneⅣ FPGA定制了激光发射电路控制接口、数据采集控制接口、12864显示控制接口,并集成了 NIOS Ⅱ处理器IP、MAX232接口 IP。数据处理部分将采集到的数据依据曲率分段后,利用C语言编程实现了快速小波除噪的算法,并将结果与标准数据库进行灰色关联分析,实现了云高的检测。实验表明:本文设计的数据采集系统能够实现高速采集,其系统集成度高,抗干扰能力强;本文设计的激光云高仪系统在实验中能够良好地接收激光反射信号,经调试后能够实现对云底高度的测量,且测量结果一致性较好。
洪炎[4]2007年在《基于ARM的嵌入式网络控制系统在馈电开关中的应用与研究》文中研究指明矿用隔爆馈电开关是煤矿井下配电系统的关键设备,作为配电开关,用于含有瓦斯或煤尘等爆炸危险环境的矿井中,控制和保护低压供电网络。其性能好坏直接影响着煤矿井下的生产安全和生产效率,而目前国内馈电开关普遍存在集成度低、可靠性差、智能监控水平低等缺点。本课题将嵌入式网络控制系统应用到馈电开关中,通过对矿山供电系统工作原理、真空馈电开关工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210为处理器、ARM7为内核)嵌入式网络控制系统的研究,实现了总体网络拓扑结构的设计和智能馈电开关控制系统硬件电路的设计;通过对嵌入式实时操作系统的移植、嵌入式TCP/IP协议栈的实现和移植以及基于C/S模式下的套接字编程等的研究和分析,完成了监控主机与嵌入式系统的通信软件和保护控制算法的应用程序的编写,从而实现了矿井地面监控主机与井下嵌入式系统馈电开关的快速通信,解决了地面监控主机对井下馈电回路及电气开关的远程智能监控的难题,最终设计出一套集实时保护控制和远程监控功能于一身的智能型馈电开关网络控制系统。实验结果表明:在嵌入式系统端的通信软件和监控主机端的通信软件的驱动下,实现了嵌入式系统与监控主机的快速远程通信,通信速度快、可靠性高、可视化效果好,完全满足了监控系统的快速通信要求。本课题的研究成果为工业控制领域提供了一个开放式、全分布、可互操作性的通信控制平台,为提高煤矿井下设备的远程智能监控水平和安全操控系数提供了新的解决方法,为地面监控系统实现更大规模、更深层次地对井下电气设备的集中控制、分散管理奠定了理论和实践基础。
李晓伟[5]2012年在《基于嵌入式系统技术的温湿度监测系统设计》文中研究表明现代科学技术的飞速发展,给温湿度监测技术提供了一个新的发展机遇。于此同时,人们在生产生活中又对温度湿度的测量系统提出了新的要求,如较快的响应速度、高精度、低功耗、高集成度、具有友好的人机交互功能等。为满足现代用户对温湿度监测的功能和性能需求,宜采用嵌入式系统技术进行温湿度监测。本文通过分析工业现场温湿度监测技术的现状及需求状况,并结合嵌入式系统技术的发展现状,提出来一种基于嵌入式系统技术的温湿度监测方案。在分析了该温湿度监测系统的功能需要的基础上,做出了系统的总体设计。硬件部分,采用Sensirion公司生产的SHT11集成数字温湿度传感器为温湿度数据采集模块,以艾特梅尔(Atmel)公司生产的Atmega8单片机为核心控制模块,应用RS485总线接口与上级监控网络进行通信,使用模块化思想把硬件电路划分为几个较小的模块,具体设计每个模块的硬件电路；软件部分,同样应用模块化思想把软件部分分成几个较小的软件模块,采用AVR Studio对每个模块进行具体编程。继而使用Labcenter electronies公司推出的免费仿真软件Proteus对软硬件进行仿真测试。最后结合软硬件对系统做功能测试。对于温湿度数据的转换公式,在盛世瑞恩公司给出的Datasheet里转换公式的基础上,独创了一种简化的转换公式,在几乎不损失数据转换精度的情况下,减小了程序代码量,减少了程序运行时间。经过对系统软硬件的仿真测试及功能测试,结果表明,本课题研制的温湿度监测系统能长时间稳定的运行,满足当前大部分用户的功能需求,能够快速精确地测量温湿度,并及时的把结果通过人机交互反映给用户或通过通讯模块上传给上级监控网络。
宋先红[6]2003年在《VxWorks下嵌入式数据采集与控制系统的研制》文中提出随着计算机技术的飞速发展，嵌入式微处理器的性能也不断得到提高，从而使得嵌入式系统在越来越多的领域得到更加广泛的应用。某型飞机地面电源的控制保护器的设计就是嵌入式系统在数据采集与控制系统中的具体应用。 控制保护器的设计体现了嵌入式数据采集与控制系统的一般开发过程。完成了基于PC／104总线的控制保护器的硬件设计，主要包括嵌入式计算机和数据采集板的选型以及信号调理电路的设计。 其次完成了系统的软件设计。VxWorks是一种基于优先级的抢占式实时操作系统，本文对VxWorks的内核包括任务管理、中断管理和时间管理等进行了详细的分析，在此基础上完成了控制保护器的软件设计。 通过对VxWorks下设备驱动程序管理的深入分析，指出了设备驱动程序与板级支持包(BSP)的关系。完成了数据采集板ADT600在VxWorks下的驱动程序设计。 最后，本文提出采用一些抗干扰的软硬件措施，以便提高系统的可靠性。
李欣[7]2018年在《MEMS扫描微镜光谱仪的嵌入式系统研究》文中研究说明MEMS扫描微镜是决定基于MEMS扫描微镜的长波近红外光谱仪分光系统稳定性的核心器件之一。采用稳定性更高的谐振频率500Hz的MEMS扫描微镜替换原有不稳定的谐振频率为50Hz的MEMS扫描微镜是提高光谱仪的稳定性的重要手段。由于MEMS扫描微镜的谐振频率的提高以及驱动信号的要求不同,相应的嵌入式系统的硬件、软件架构也需要重新设计,尤其是相关的光电转换电路的带宽、数据采集的速率都需要提高十倍以上,涉及到的MEMS驱动电路的驱动信号的频率不仅需要提高十倍,而且要求是达到峰峰值50V以上的高压脉冲信号。本研究工作围绕以上核心问题,在不改变光路结构的情况下,设计实现了500Hz的MEMS扫描微镜驱动模块、符合系统性能要求的带模拟PID温控电路的光电转换与放大模块、高速的数据采集模块。同时,将这些新的电路模块整合成了基于STM32F103与FPGA技术的、符合光谱仪性能要求的嵌入式系统。研究工作所涉及的原理与方法,对于实现高稳定性的基于MEMS微镜的长波近红外光谱仪具有指导与借鉴意义。
汤海军[8]2007年在《基于嵌入式系统的激光粒度仪一体化研究》文中认为激光粒度测试仪是在固定波长下,通过探测粒子场在前向某个小角度范围内的相对散射光能而得到粒子的尺寸分布信息的仪器。传统激光粒度仪一般外接一台通用PC机,并通过电缆或光缆传输数据至PC机进行处理。这种长距离的数据传输受噪声干扰大,影响了测量精度。本课题采用嵌入式系统技术取代传统的外挂计算机,设计新型嵌入式的激光粒度测试仪,提高仪器的抗干扰性与测量精度。本文主要完成以下工作:1.完成一体化激光粒度仪的总体设计,分别设计了光路系统、信号接收与数据采集系统、嵌入式数据处理系统。2.编制数据采集系统与处理系统软件,包括实现数据处理、显示、存储以及参数设置等功能的应用层程序,支持粒子散射信号采集与传输的硬件驱动程序,并且定制Windows XP Embedded操作系统、生成系统映像并移植。3.用新研制的嵌入式数据采集与处理系统对叁种标准粒子进行了测试实验,实验结果验证了所研制系统的有效性。
杜叁兵[9]2004年在《嵌入式系统在推焦过程监测中的应用》文中研究指明炼焦工业中，推焦时间、平煤时间、推焦电流等指标是反映焦炉实际操作情况和炭化室状况的重要数据，这些数据对焦炭质量的控制具有异常重要的意义。因此，这些数据能否在实际推焦过程中被自动采集、记录和保存下来，以实现对推焦过程的有效监测，已经成为评定焦炉等级的依据之一。 针对目前推焦过程的数据采集、传输及炉号识别技术中存在的不足，本文从降低成本，提高可靠性、实时性和识别的准确性角度作了较深入的研究，设计出一种基于嵌入式系统的推焦过程监测仪。 本系统成功将嵌入式技术应用于推焦过程的监测，并在全面论述嵌入式系统抗干扰技术理论和详细分析现场环境可能存在的干扰源的基础上，采取了一系列有针对性的措施，保证了系统的可靠运行，这两点是本系统中的创新之处。此外，本系统采用了光电技术完成炉号的自动识别，而上位机和下位机之间通过无线方式实现数据传输。 本系统选用AVR系列单片机Atmega128作为微控制器，它具有资源丰富、速度快、抗干扰性好、运行可靠等优点。本文对它的特点、指令系统及开发环境也作了简要介绍。 本文完整地介绍了系统的设计过程，首先根据需求提出总体方案，然后详细说明了硬件设计和软件设计过程，最后简述了调试过程中遇到的问题及其解决方法。 对系统现场运行情况和采集到的数据观察分析后的结果表明，系统运行可靠，实时性好，能有效的监测整个推焦过程。
高飞[10]2012年在《数控机床及现场生产数据采集系统研究与开发》文中进行了进一步梳理数控机床运行数据及现场生产数据是车间信息化的基础，在车间信息化过程中，首先要解决这两类数据采集困难的问题。由于数控机床异构性及现场生产资源多且杂，难以形成统一有效的数控机床及现场生产数据采集方案，因此研究开发具有一定通用性的数控机床及现场生产数据采集系统具有重要的意义。本文首先总结了国内外数控机床数据采集方法和现场生产数据采集方法的研究现状、存在的问题以及发展的趋势。在分析了数控机床及现场生产数据采集需求的基础上，提出了一种分布采集集中管理模式的采集方案，该方案以嵌入式数据采集终端和手持移动数据采集器为采集平台，以上位机为管理平台。本文然后深入研究了该方案的实现技术，包括数控机床数据采集方法的实现以及现场生产数据采集方法的实现。数控机床数据采集采用基于电气电路和基于OPC规范两种方法，主要工作包括搭建嵌入式数据采集终端的硬件平台，设计开发采集接口电路，设计开发I/O驱动、A/D驱动以及基于电气电路的机床数据采集程序、基于OPC DA规范的数据采集程序和基于OPCXML DA规范的数据采集程序。现场生产数据采集融合了RFID技术和条形码技术，主要工作包括设计开发基于RFID的工人考勤及在制品信息采集程序和基于条形码的质量信息采集程序。本文最后设计了上位机管理系统的功能模块，对系统的各个模块进行了功能测试，验证了本文设计开发的数控机床及现场生产数据采集系统的可行性。
参考文献：
[1]. 基于嵌入式系统的目标光电数据采集与处理技术研究[D]. 李坡. 国防科学技术大学. 2004
[2]. 基于嵌入式ARM-Linux的OTDR信号采集与处理系统[D]. 冯宏飞. 西安石油大学. 2010
[3]. 基于FPGA的激光云高仪设计[D]. 吕雪驹. 南京信息工程大学. 2017
[4]. 基于ARM的嵌入式网络控制系统在馈电开关中的应用与研究[D]. 洪炎. 安徽理工大学. 2007
[5]. 基于嵌入式系统技术的温湿度监测系统设计[D]. 李晓伟. 大连理工大学. 2012
[6]. VxWorks下嵌入式数据采集与控制系统的研制[D]. 宋先红. 西北工业大学. 2003
[7]. MEMS扫描微镜光谱仪的嵌入式系统研究[D]. 李欣. 江西理工大学. 2018
[8]. 基于嵌入式系统的激光粒度仪一体化研究[D]. 汤海军. 天津大学. 2007
[9]. 嵌入式系统在推焦过程监测中的应用[D]. 杜叁兵. 武汉科技大学. 2004
[10]. 数控机床及现场生产数据采集系统研究与开发[D]. 高飞. 南京航空航天大学. 2012
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