在现代工业测控领域,人们对数据采集的要求越来越高;不仅要求高速、高精度还要求采集设备便携化、网络化和智能化,此外还需要友好的人机界面。传统的8/16位单片机因资源极度受限,难以满足上述要求;而PCI或ISA数据采集卡,则存在着安装麻烦、价格昂贵且电磁兼容性差等缺点。32位嵌入式微处理器的出现很好地解决了上述矛盾,本文的研究正是基于ARM的嵌入式数据采集系统的设计。 本文以齿轮箱或机械转轴的振动信号为采集对象设计了基于ARM处理器和嵌入式Linux的数据采集系统。该系统硬件平台以S3C2410主控板和自行研制的振动信号调理板为核心,在此基础上扩展了UART、RS485、USB、TCP/IP以及单总线通信接口,适应多种条件下的数据传输。同时系统提供了LCD显示和触摸屏输入模块,具备良好的人机交互功能。软件方面,搭建Linux交叉开发环境,实现了基于Linux操作系统的Bootloader的移植。最后,根据课题需要,完成了A/D采样和单总线驱动程序的设计。 本嵌入式数据采集系统存储容量大,硬件接口丰富,软件资源配置灵活,设计方案具有很好的通用性和可扩展性。
上传时间: 2013-05-28
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目前,大多数嵌入式自动化系统都以MCU为核心,与监测、伺服、显示等仪器、设备配合实现一定的功能。现场信息往往止步于“现场”,嵌入式自动化系统从而成为了“信息孤岛”,因而制约了其本身的发展。要实现大规模的信息集成、综合实施自动化,就需要一种能在工业现场环境下运行、可靠性高且实时性好的通信系统,形成工业现场的底层网络,完成现场自动化设备之间的多点通信。 Ethernet(以太网)和CAN-bus(控制器局域网)分别是目前全球应用最为广泛的国际互联技术和开放式现场总线。随着测控技术与网络技术日益紧密的结合,测控系统接入互联网已经成为大势所趋,这也促成了近年来嵌入式网络技术的飞速发展。以太网技术正在迅猛发展,将其应用到工控领域,可以达到降低成本,简化结构等成效。随着技术的发展以及实际的需要,将两者结合无疑会为控制领域的飞速发展带来巨大的原动力。本文设计了一种以ARM7处理器为核心的高性能嵌入式CAN-Ethernet网关,可以用来实现监控设备和现场设备之间稳固、简洁的互连通信,完成对大规模现场设备的实时测控。 本文具体的研究内容如下: 1)以LPC2290为主控MCU的CAN-Ethernet互连系统的设计思想以及整体结构设计; 2)CAN-Ethernet互连系统转换电路及外围接口电路设计,MCS-51单片机与MCP2510实现CAN总线通信; 3)μC/OS-Ⅱ操作系统在LPC2290上的移植以及互连系统应用软件设计实现与探讨; 4)CAN-Ethernet互连系统核心交换模块的设计; 5)使用HTTP协议实现Web服务的功能,并通过Web页面实现对现场设备的远程测控。
上传时间: 2013-08-06
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DeviceNet现场总线标准作为工业现场总线的国际标准,其开放性和先进性得到了广泛关注和充分肯定。开发符合DeviceNet现场标准的自动化产品意义重大,也是必要的。 文中从现场通用的老式串口(RS232和RS485)与新兴DeviceNet网络的兼容问题以及模拟量,数字量和多种总线等多功能的一体化问题为出发点,以Atmel的32位ARM7高速处理器为开发平台,充分发挥其处理高速和功能多样的优势,同时结合DeviceNet现场总线高效和诊断的优点,开发了一个带8路数字量输入,8数字量输出,4路模拟量输入以及RS232为底层自定义协议串口,RS485为底层的在线可配置Modbus协议的DevciceNet一体化通讯网关。 最后文中还利用双口RAM的协同处理能力,构成双CPU处理能力的结构,将avr162的8位处理器处理PROFIBUS总线数据,而将32位的ARM7处理器处理DeviceNet总线数据。文中特别从系统硬件开发和软件开发两方面加以阐述,并结合OMRON PLC主站测试系统,最终成功给于测试。 为了便于读者理解和文章的完整性,本文首先对DeviceNet现场总线标准做了简单介绍;后根据DeviceNet标准对所需求的产品的进行总体设计,以及相应的DeviceNet网关的硬件和软件的设计和开发。最后,搭建了DeviceNet-Modbus测试系统和DeviceNet-PROFIBUS DP两套测试系统对所开发产品进行的了功能测试。本课题按照预期设计思想完成了DeviceNet多功能网关的软硬件的开发,并将系统程序下载到处理器中,在测试平台下能够长时间的正常运行,达到了期望效果。
上传时间: 2013-04-24
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现场总线技术以其先进性、实用性、可靠性、开放性等优点,已经成为自动化技术发展的热点。现场总线控制系统作为一种开放的、具可互操作性的、彻底分散的分布式控制系统,已经对传统的PLC、集散控制系统形成了巨大的冲击,具有广阔的发展前景。 作为现场总线之一的CAN总线以其可靠性高、实时性好、价格低廉、容易实现等优点,被广泛应用于工业控制领域。与传统的控制系统相比,基于CAN总线设计的工业控制系统可以减少系统控制的复杂性,降低成本,并能提高系统的稳定性和扩展性。 本论文针对某石材加工厂的具体应用需求,在分析了CAN总线协议的基础上,给出了工业控制网络的总体解决方案,主控节点硬件设计、软件设计,人机界面设计,以及网络通讯结构模型及具体实现流程,完成的主要工作如下: 软硬件平台设计,基于ARM处理器LPC2378开发了工控网络主控节点。设计了该节点的硬件电路,包括CAN总线接口电路、串行接口电路、AD、DA转换隔离电路等。在硬件平台上进行μC/OS-II操作系统移植,基于该操作系统编写了各硬件模块驱动程序,主要包括串行接口和CAN模块的初始化、数据接收以及发送。 通讯设计,根据工业控制应用的具体需求,设计了网络整体解决方案,包括网络拓扑方案,通讯结构等,基于CAN总线技术规范CAN2.0B自定义了CAN总线网络应用层通信协议CAN08。 人机界面设计,基于威纶MT505设计了工控网络的人机界面,编程实现人机界面与主控节点的Modbus通讯。
上传时间: 2013-07-09
上传用户:familiarsmile
本文设计了一种基于ARM7的电力电缆沟道监测系统,该监测系统能够对电缆沟道起到防盗、防火、防潮等安全监测作用。本课题采用的嵌入式硬件是基于ARM7架构的LPC2292芯片;同时针对市场上种类繁多的实时操作系统,本课题选用的是内核小,易剪裁,移植性好源代码公开的实时操作系统μC/OS-II并且使用CAN总线进行数据传输。CAN总线是现场总线的一种,它能有效地支持分布式控制或实时控制,具有高性能和高可靠性的特点,现已形成国际标准。 本课题简要介绍了电力电缆沟道监测系统的特点与研究背景,讲述了设计电缆沟道监测系统时所采取的总体设计思想与框架结构。之后介绍了ARM7处理器和CAN总线的特点和功能,然后详细论述了整个系统硬件电路设计。在对实时操作系统μC/OS-II作了介绍之后,详细说明了将μC/OS-II移植到LPC2292硬件平台的具体实现过程。最后提出了基于CAN总线和ARM7微控制器实现的电缆沟道数据采集控制系统的软件设计。 实际测试表明,该系统能够稳定运行,并且能够实现对电缆沟道的实时监测,数据采集以及安全警报等功能,满足电力电缆在线监测系统的要求。
上传时间: 2013-07-20
上传用户:xoxoliguozhi
由于汽车排放、节能、安全和舒适性等使用性能不断提高,使得汽车电子控制程度也越来越高。汽车电子控制装置必须迅速、准确地处理各种信息,并通过仪表显示出来,使驾驶员及时了解并掌握汽车的运行状态,妥善处理各种情况。 本文以上海汽车荣威550的仪表盘为研究对象,对车速表、燃油表和水温表进行了改进,提出了ARM+Linux+MiniGUI这样一种系统设计方案,并对其进行了详细的分析与设计。 首先,论文给出了选题的背景与意义,讨论了汽车仪表目前的状况和发展趋势,并给出了本文的研究内容。通过分析改进后仪表盘的特点,给出了系统的总体设计方案。 其次介绍了仪表系统的软硬件平台,其中硬件包括主控制器的选择,存储器电路等外围电路的设计;软件包括嵌入式Linux开发平台的构建以及驱动程序的开发。 最后详细讲解了改进后仪表盘的用户界面设计,包括对几种常用的嵌入式GUI进行介绍,宿主机开发环境的建立以及使用MiniGUI开发应用程序,并简单介绍了几种软硬件抗干扰技术。 本文采用传感器技术、CAN总线和嵌入式技术,对荣威550汽车仪表进行合理化和人性化设计,结果表明,改进后的汽车仪表这不仅可以避免精度低、可靠性差等不足,而且具有精度高、智能化高、扩展性好等优点。
上传时间: 2013-06-25
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本文给出软件模拟I2C总线应用在多主机系统中的解决方案。分析多主竞争出现的原因及其时段,结合时序图和流程图阐述竞争仲裁的原理及实现方法,并提供通用软件包,用户可将其应用在实际的系统中。
上传时间: 2013-05-27
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在基于工业以太网和现场总线技术的集散控制系统中,对智能测控模板— 热电偶(TC)信号输人模板进行了设计与研究。首先对该现场总线控制系统的结构与功能进行介绍和分析,然后给出了热电偶信号输人模板的设计与具
上传时间: 2013-04-24
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本文主要介绍了以上位机PC 为核心的RS-485 总线技术实现的集温、湿度监测和报警等功能为一体的粮仓监控系统,设计了一种零延时的RS-232/RS-485 智能型转换器,制订了上位机与下位单片机之间
上传时间: 2013-07-17
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51单片机中用I2C串行总线来驱动存储器E2ROM的程序
上传时间: 2013-07-03
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