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光栅信号采集

  • 30路PT100温度数据自动采集硬件+单片机软件+PC上位机软件系统设计

          30路PT100温度数据自动采集硬件+单片机软件+PC上位机软件系统设计,多年前做的小项目,硬件已实现包括PROTEL 99SE 设计的硬件原理图+PCB文件,W77E58单片机软件,EPM7128S CPLD逻辑,VB设计的上位机数据采集界面软件,机械屏蔽外壳。可作为你产品设计的参考。自动测温系统设计目录1、             设计目的由于人工用万用表测量不仅浪费时间与人力,而且也只是得到传感器的电阻值,不能直观的反映出磁体的温度值,0.45T系统软件开发及临床的应用也给测量带来了不变,今采用磁体温度自动测量系统,可以完全克服这些矛盾,在系统成像扫描后可以开启磁体温度自动测量系统通过PC串口随时读取30路磁体温度数据。2、             设计方案1》 硬件方案:采用通过主机的串口来读取这30路温度数据,主机与MCU的通信采用RS232的方式,主机给MCU命令,MCU在与CPLD之间在进行逻辑控制,通过CPLD来控制这30路电流型模拟开关(或者继电器)的选通,来定时(如200 ms)一路一路的来选通温度传感器,然后在通过变送器进行电阻到电流电压的转换,通过12位A/D转换器,将温度模拟信号转化为数字信号,将这些数字信号送入MCU进行数据处理,线上电阻补偿等,最后通过串口将MCU处理后的数据送入HOST显示出来。    

    标签: pt100 温度数据自动采集 单片机

    上传时间: 2022-05-17

    上传用户:trh505

  • 基于CPLD与MCU的激光雷达系统控制及信号处理电路研制

    作为一种全新的探测技术,激光雷达已广泛应用于大气、陆地、海洋探测、空中交会对接、侦察成像、化学试剂探测等领域。与传统雷达技术相比,激光雷达是一种通过发射特定波长的激光,处理并分析回波信号,实现目标探测的技术,具有高测量精度、精细的时间和空间分辨率,以及极大的探测距离等优点,目前已成为一种重要的探测手段。激光雷达探测系统需采用硬件电路实现系统的控制以及回波信号的处理、分析,从而实现目标距离、速度、姿态等参数的测量,因此研制高速、高精度、性能稳定、性价比高、保密性强的处理电路,对提升激光雷达探测系统的整体性能有着十分重要的意义。  激光雷达系统控制及信号处理电路有多种实现方案,传统的MCU实现方案较为普遍,但受线程的带宽限制,且难以提高系统的精度与复杂性;采用 FPGA、ARM或DSP实现信号处理架构,一定程度上提高了系统的带宽与复杂度,但成本较高,功耗较大,且开发周期较长。针对目前激光目标探测系统中,对系统控制复杂度,信号处理实时性,整体性能与功耗等要求,论文提出了一种基于 CPLD与MCU架构的电路改进方案。该方案采用高速并行的现场可编程PLD器件,完成相关电路的控制与回波信号的实时处理、分析;同时选用线程处理优势较强的MCU,实现相关信号的控制与高速串口的收发,完成PC软件终端的通信。  本文结合所提出的基于 CPLD与 MCU架构的硬件电路设计方案,选用了Altera的MAX II CPLD器件EPM240T100C5N,以及宏晶科技公司的增强型单片机STC12LE5A60S2,实现了激光雷达系统控制及信号处理等功能。文中详细介绍了实验系统的设备资源与硬件电路的模块化设计,完成了相关外设的驱动控制,并采用 CPLD与 MCU完成了回波信号的采集、处理与分析,最终通过与所设计PC软件终端的通信,实现与硬件电路板的实时数据上传。  目前板卡在100MHz主频下工作,可完成10kHz激光器的触发,并行实现回波信号的实时处理与分析,以及921600波特率下的高速串口通信。结合激光雷达实验系统,多次进行硬件电路的测试与实验,表明本文设计的激光雷达系统控制及信号处理硬件电路功能正常,性能稳定,且功耗低,保密性强,符合设计的需求,实验证明本文所提出方案的具有一定的可...

    标签: cpld mcu 激光雷达

    上传时间: 2022-05-28

    上传用户:xsr1983

  • 微弱信号检测与辨识机制研究

    微弱信号检测的目的是从噪声中提取有用信号,或用一些新技术和新方法来提高检测系统输出信号的信噪比。本文简要分析了常用的微弱信号检测理论,对小波变换的微弱信号检测原理进行了进一步的分析。然后提出了微弱信号检测系统的软硬件设计,在阐述了系统的整体设计的基础上,对电路所选芯片的结构和性能进行了简单的介绍,选用了具有14位分辨率的4路并行A/D转换器AD7865作为模数转换器,且选用Xilinx公司的Spartan-3系列FPGA逻辑器件作为控制器,控制整个系统的各功能模块。同时,利用FPGA设计了先入先出存储器,充分利用系统资源,降低了外围电路的复杂度,为电路调试及制板带来了极大的方便,且提升了系统的采集速度和集成度。系统的软件设计采用Verilog HDL语言编程,在Xilinx ISE软件开发平台上完成编译和综合,并选用ModelSim SE 6.0完成了波形仿真。关键词:微弱信号检测;信号调理:FPGA:AD7865;Verilog HDL信息时代需要获取许多有用的信息,多数科学研究及工程应用技术所需的信息都是通过检测的方法来获取的。若被检测的信号非常微弱,就很容易被噪声湮没,那么很难有效的从噪声中检测出有用信号。微弱信号在绝对意义上是指信号本身非常微弱,而在相对意义上是指信号相对于强背景噪声而言的非常微弱,也就是指信噪比极低。人们进行长期的研究工作来检测被噪声所覆盖的微弱信号,分析噪声产生的原因以及规律,且研究被测信号的特点、相关性以及噪声统计特性,从而研究出从背景噪声中检测有用信号的方法。1微弱信号检测(Weak Signal Detection)技术2.3.41主要是提高信号的信噪比,从噪声中检测出有用的微弱信号。对于这些微弱的被测量(如:微振动、微流量、微压力、微温差、弱光、弱磁、小位移、小电容等),大多数都是利用相应的传感器将微弱信号转换为微弱电流或者低电压,再经过放大器将其幅度放大到预期被测量的大小。

    标签: 微弱信号检测

    上传时间: 2022-06-18

    上传用户:canderile

  • 单脉冲雷达微弱信号检测方法研究

    单脉冲雷达在我国航天测控领域具有非常重要的作用。随着新技术的不断研发和投入使用,数字单脉冲雷达技术已经日趋成熟并逐渐走向实用,模拟单脉冲雷达接收机进行数字化改造适应了技术发展的趋势。接收机数字化改造的目的是在设备可靠性增加的基础上,实现雷达跟踪距离的大幅提高。在进行接收机数字化改造前,要进行雷达回波微弱信号检测方法的研究,以达到在数字接收机上实现提高回波信号输出信噪比的目的,从而增加单脉冲雷达的跟踪距离。本文在研究大量国内外微弱信号检测成果的基础上,结合我国单脉冲雷达回波信号处理特点,提出了应用小波多分辨率阀值去噪来实现单脉冲雷达微弱信号检测的方法。阐述了单脉冲雷达微弱信号检测方法的研究背景,并介绍了单脉冲雷达回波微弱信号的采集和提取工作。提出应用小波多分辨率阀值去噪法来进行单脉冲雷达回波微弱信号检测的方法,并通过MATLAB仿真进行了算法验证,在理论和实验上验证了在回波信号去噪效果和波形恢复方面的良好效果,为后续的接收机数字化改造奠定了理论基础和算法模型。本文提出的方法有效地提高了微弱信号检测输出的信噪比,大幅增加了单脉冲雷达的跟踪距离。

    标签: 雷达 微弱信号检测

    上传时间: 2022-06-18

    上传用户:jason_vip1

  • 硕士论文:基于FPGA的PCIE数据采集卡设计

    广东工业大学硕士学位论文 (工学硕士) 基于FPGA的PCIE数据采集卡设计数据采集处理技术与传感器技术、信号处理技术和PC机技术共同构成检测 技术的基础,其中数据采集处理技术作为实现自动化检测的前提,在整个数字化 系统中处于尤为重要的地位。对于核磁共振这样复杂的系统设备,实现自动化测 试显得尤为必要,又因为核磁共振成像系统的特殊性,对数据的采集有特殊要求, 需要根据各种脉冲序列的不同要求设置采样点数和采样间隔,根据待采信号的不 同带宽来设置采样率,将系统成像的数据采集下来进行处理,最后重建图像和显 示。因此本文基于现有的采集技术开发专门应用于核磁共振成像的数据采集卡。 该采集卡从软件与硬件两个方面对基于FPGA的PCIE数据采集卡进行了研 究,并完成了实物设计。软件方面以FPGA为核心芯片完成数据采集卡的接口控 制以及数据处理。通过Altera的GXB IP核对数据进行捕捉,同时根据实际需要 设计了传输协议,由数据处理模块将捕捉到的数据通过CIC滤波器进行抽取滤 波,然后将信号存入DDR2 SDRAM存储芯片中。在传输接口设计上采用PCIE 总线接口的数据传输模式,并利用FPGA的IP核资源完成接口的逻辑控制。 硬件部分分为FPGA外围配置电路、DDR2接口电路、PCIE接口电路等模 块。该采集卡硬件系统由Flash对FPGA进行初始化,通过FPGA配置PCIE总 线,根据FPGA中PCIE通道引脚的要求进行布局布线。DDR2接口电路模块依 据DDR2芯片驱动和接收端的电平标准、端接方式确定DDR2与FPGA之间通 信的各信号走线。针对各个模块接口电路的特点分别进行眼图测试,分析了板卡 的通信质量,对整个原理图布局进行了设计优化。 通过测试,该数据采集卡实现了通过CPLD对FPGA进行加载,并在FPGA 内部实现了抽取滤波等高速数字信号处理,各种接IsI和控制逻辑以及通过大容量 的DDR2 SDRAM缓存各种数据处理结果正确。经系统成像,该采集卡采集下来 的数字信息可通过图像重建准确成像,为核磁共振成像系统的工程实现打下了良 好的成像基础。 

    标签: 核磁共振 信号处理 FPGA PCIE DDR2

    上传时间: 2022-06-21

    上传用户:fliang

  • 基于DAQmx驱动与LABVIEW的数据采集系统设计

    摘要 DAQmx驱动作为N公司的第三代数据飛集硬俘驱动程序,减少了传統数据采集硬件驱动程序帶来的编程复杂性,可被多种编程语言调用,程序接口功能强大,应用起来十分方便。研究并使用DAQmx驱动程序开发基于PX1总线的数采系统逐渐成为趋势。针对PXI总线数采系统开发中必须解决的采集同步、触发等关键技术问题,重点讲迷在LABVIEW中利用DAQmx驱动实现多块数采卡同步采集、多功能数采卡的横拟与数字信导同步采集的程序设计技术以及数字与模拟信号触发程序设计技术等。利用这些技术可解决大部分基于PX1总线的数据采集仪器设计问题。并结合工程实际,演示了利用DAQmx工具开发的32通道多功能PXI总线数据采集系统。DAQmx硬件驱动程序是N公司研制的第三代硬件驱动程序,在LABVIEW环境下使用可简化数据采集系统程序设计。且可被C++、VC++、以及LabWindows/CVI等程序调用,为应用其他开发语言的工程师提供了方便。DAQmx驱动程序在数据采集程序设计时具有如下特点:对多功能的数据采集卡都使用统一的编程界面,可编写模拟输入、模拟输出、数字10以及定时器/计数器程序,驱动程序完全支持多线程程序。利用Measurement&Automation(MAX)配置工具,可简化数据采集卡的配置。在异常条件下运行可靠,传统的DAQ驱动难以处理异常情况,而DAQmx定义并加强了异常条件处理方法,这比传统DAQ驱动更可靠,一个最重要的特征是简化了采集同步的难题。传统DAQ中的设备同步实现起来相当复杂,必须通过软件编程路由RTSI总线或PFI信号线来完成,而DAQmx应用时不必为信号指定路由,只需确定同步信号,所有路由工作由DAQmx自动完成。本文结合工程开发实际介绍在LABVIEW环境下应用DAQmx驱动程序开发数据采集系统的技术,主要讲述利用DAQmx解决多块卡同步的问题,以及多功能数据采集卡的数字与模拟采集同步以及信号触发等问题。

    标签: daqmx驱动 labview 数据采集系统

    上传时间: 2022-06-22

    上传用户:ooaaooxx

  • 基于ARM与线性CCD的高速数据采集系统

    摘要:本文介绍了一个基于ARM的线性CCD高速采集系统,系统中选择了高速线性CCD和高速ADC,因为ADC的采祥速度相对ARM的工作时钟频率较慢,所以使用CPLD和FIFO作为A/D和ARM之间的1/0接口,它使电路工作在更加平稳、简洁而易丁控制,同时也提高了ARM的工作效率。为了提高通信速度,这里采用通用申行总线(USB)技术米与PC进行通信。ARM是用来控制主处理器的数据采集,数据的计算和数据传输。结果证明,整个系统能高效运作。该系统可应用于高速数据采集及多路模拟信号的工作环境下。1引言在电气化铁路,为了扩大对电力机车受电弓的寿命,所以要使受电弓滑块磨损均匀,接触线的直线段(电气化铁路供电线)排列为曲折路线(弯段被安排成折线的形式)。之间的接触线的定位点和受电弓轨道中心线距离称为错开值,这是一种接触线的关键指标。错开值是不可忽视的,这个值过小会影响到受电弓滑块磨损的均匀性,从而影响到延长使用寿命的目的,然而,在某些情况下(比如陷入了激烈的风中),造成大范围的在屋部的横向运动(并且速度越快,受电弓的左右摆动越剧烈),按触线将在某些部分将会超过受电弓的有效工作长度,从而使错开,接触线值超出标准范围的错开值,导致了当前连接的破坏,甚至导致了会产生受电弓事故的错识运行。受电马与滑触线发生故障,将导致列车正常运行的中断,从而对铁路运输产生严亚的影响。为了避免这些情况,错开伯及其变化应经常性地予以测试。因此,一个机车的接触线式在线监测系统,及与其配套的数据采集系统被开发出来,它的工作是实时地、迅速地计算错开值。

    标签: arm ccd 高速数据采集系统

    上传时间: 2022-06-23

    上传用户:kingwide

  • CCD信号数据采集及处理

    机械工业是国民经济的装备部门,而标准化和计量测试是机械工业发展的基础和先决条件。在机械制造中,精密加工必须靠精密的测量手段来保证,加工精度的提供与计量技术的发展水平密切相关。测量与控制是促进科技发展的一个重要因素。CCD(Charge Coupled Device),电荷耦合器件,是70年代初发展起来的新型半导体器件,其设计思想是由美国贝尔实验室的Boyer与Smith于70年代提出]。二十多年来,CCD的研究取得了惊人的进展,特别是在传感器应用方面发展迅速,已成为现代光电子学与现代测试技术中最活跃、最富有成果的新兴领域之一。由于CCD具有自扫描、高分辨率、高灵敏度、重量轻、体积小、像素位置准确、耗电少、寿命长、可靠性好、信号处理方便、易于与计算机配合等优点,致使CCD光电尺寸测量的使用范围和特性比现有的机械式、光学式、电磁式量仪优越得多。特别值得注意的是CCD尺寸测量技术是一种非常有效的非接触检测方法,它使加工、检测和控制过程融为一体成为可能。利用CCD作为光敏感器件的激光三角法测量技术在非接触尺寸、位置测量中得到了广泛应用。它将激光束投射到被测物面所形成的漫反射光斑作为传感信号,用透镜成像原理将收集到的漫反射光汇集到CCD上形成像点,当入射光斑随被测物面移动时,成像点在CCD上作相应移动,根据象移大小和传感器的结构参数可以确定被测物面的位移量,若在物体两边同时测量就可以得到物体的厚度。

    标签: ccd 数据采集

    上传时间: 2022-06-23

    上传用户:xsr1983

  • 基于FPGA和MCU的激光成像雷达信号处理系统

    激光雷达是激光技术和雷达技术相结合的产物,其工作原理与传统雷达基本相同,都是通过雷达发射信号,由接收系统收集从目标返回的信号,并对其进行观察和处理来发现目标、测量目标的坐标和运动参数等1-7].由于激光雷达发射的激光频率较微波高几个数量级,故频率的量变使得激光雷达技术产生了质的变革.因此,激光雷达在精度、分辨率、抗干扰性和某些特定参数测量能力方面都是普通雷达所无法比拟的.雷达系统的核心部分是三维成像激光雷达信号处理系统,其处理的数据量大、实时性要求高,因此,对信号处理系统的设计要求很高,由于FPGA运算速度快、实时性好,在数字信号处理方面有明显的优势,故设计一种基于FPGA和MCU的三维成像激光雷达信号处理系统,具有重要的现实意义.1成像激光雷达原理与系统方案设计激光雷达系统由雷达发射系统、接收系统、控制系统和信号处理系统等部分构成,其原理框图见图1.发射系统与接收系统用于发射一定的激光波束并接收目标的反射光信号,同时将光信号转化为电信号,包括激光器、光电探测器、发射光学系统和接收光学系统几部分;信号处理系统是将光电探测器接收到的信号进行放大,并从信号中提取有用信息,然后将这种信息转化为所需要的信号形式,包括前置放大、信号处理和数据采集等部分;处理与显示系统是整个成像系统的终端部分,其功能是将采集到的数据形成图像并显示.

    标签: fpga mcu 激光 雷达 信号处理系统

    上传时间: 2022-06-24

    上传用户:wky20090436

  • 安富莱_STM32-V5开发板_数字信号处理教程(V1.0).pdf

    数字信号处理(DigitalSignal Processing,简称 DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领 域的新兴学科。20 世纪 60 年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并 得到迅速的发展。在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、 压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。

    标签: stm32 数字信号处理

    上传时间: 2022-07-03

    上传用户:蓝天小雨