随着嵌入式的广泛应用,对传统的数据采集系统的改造,开发新型的嵌入式采集系统,目前已成为研制的热点。起重机采集系统类似于飞机上的“黑匣子”,能自动记录起重机运行数据,并能以文件的形式存储起重机的运行数据,而且可以通过USB通信接口实现数据的转移。与传统的采集数据相比,此系统有采集速度快,性能稳,功耗低,读取数据方便的优点。只需插入U盘,几分钟内就可以将数据取走,避免了传统将电脑带入现场采集数据的缺点。在起重机采集系统的项目开发过程中,本人的主要工作是实现数据采集模块的设计,通过构建基于ARM微处理器和开源Linux操作系统的平台,实现起重机运行数据的U盘存储。 本研究首先对课题研究的背景和整个系统做了概述;其次详述了系统的硬件设计和Linux移植到AT91RM9200平台的方法;然后详细讨论了系统的软件设计即基于Linux的U盘驱动的实现以及Mass Storage类协议及其子类UFI命令集,并采用单批量传输协议实现了部分UFI子类命令以实现对U盘逻辑扇区读、写等操作的驱动程序;在U盘上采用目前主流操作系统(Windows,Linux等)所支持的FAT32文件格式,实现了文件的读写等API函数,并在此基础上按文件系统的实现层次对其进行设计与优化,实现了起重机运行数据的可靠存储;最后对课题研究做了总结。
上传时间: 2013-07-09
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近些年来,随着以计算机技术、通信技术为主的信息技术的快速发展和Internet的广泛应用,嵌入式系统也受到了越来越多的重视,日益广泛的应用与工业控制、移动通讯、家用电器以及消费电子设备中。 而数据采样在现代工业中发挥着非常重要的作用,工业设备的监测和控制都离不开数据的采集。但传统的基于单片机系统的数据采样模块因为无法或很难完成操作系统的嵌入、文件的管理、各种接口的连接、与Internet的互联、大容量存储器的扩展等功能,所以在许多领域的应用受到限制。针对这些问题,设计开发了基于Linux操作系统的嵌入式数据采集模块。 本文在综合分析了现有数据采集系统存在问题的基础上,新设计的嵌入式数据采集系统采用板卡式结构提高了系统的可扩展性和灵活性;采用嵌入式Linux内核作为系统的运行、调度的核心,提高了系统的软件可移植性和稳定性;采用基于ARM9核的32位嵌入式微处理器,作为控制、处理和通信的核心,提高了整个硬件系统的处理能力、控制灵活性以及抗干扰能力,并降低了功耗。系统有强大的网络通信能力,为接入Internet提供了可能。 基于ARM的嵌入式数据采集与处理系统结构清晰、通用性好、可扩展性强,可为各种嵌入式应用提供一套完整的硬、软件解决方案,在工业测量与控制领域具有较为广阔的应用前景。
上传时间: 2013-04-24
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在实际工程中,往往有大量分布广泛的现场数据需要远程采集传输。数据采集传输系统已经在实现自动化过程中发挥了重大作用。但还存在采集通道少、速率低、数据传输方式不灵活,操作复杂,对测试环境要求较高等问题。如何建立起新一代灵活、高效、高速、多通道、实用性强、覆盖面广、适应复杂监测环境的数据采集传输系统成为一个重要的工程问题。 随着社会的发展和进步,环境和生态的恶化越来越明显,日益威胁着人类的生存和发展。环境监测是环境保护的重要组成部分和基础性工作。国家环保部于2008年制定了《污染源在线自动监控(监测)数据采集传输仪技术要求标准》。本文在分析数据采集传输系统研究现状和发展趋势的基础上,依照该标准,研究了一种多种信号标准兼容,多种采集通道可选的环境监测用数据采集传输系统。课题来源于济南大陆机电有限公司委托科研项目(项目编号:W0624)。本文主要进行了以下工作: (1)分析研究数据采集传输系统的重要意义。调研数据采集传输系统的研究现状和发展趋势。分析环境监测用数据采集传输系统的特点。 (2)以国家环境保护部制定的《污染源在线自动监控(监测)数据采集传输仪技术要求标准》为依据,分析了环境监测用数据采集传输系统的特殊功能需求,制定了系统技术参数。为解决系统核心板与功能板架构存在的接口防震性差,系统不稳定等问题,提出功能主板与扩展接口板的系统架构。选用ARM9处理器S3C2440和嵌入式linux操作系统。 (3)以开发达到环保标准的数据采集传输系统为目标,进行了系统硬件设计制作。分析了系统的地址空间。详细分析了系统的扩展接口分配和地址空间分配,避免了总线等硬件资源的冲突。基于系统功能主板的总线扩展接口和GPIO扩展接口扩展了开关量采集单元、开关量输出单元、串口单元、模拟量采集单元、人机交互单元等功能单元等电路。设计制作了印制电路板。 (4)研究嵌入式linux开发过程,分析嵌入式linux驱动与应用程序架构。构建了交叉的嵌入式linux开发环境。对环境监测用数据采集传输系统的特定功能单元进行软件开发。主要进行了总线操作、模拟量采集、RS-232串口数据传输、GPRS数据传输、智能仪表的RS-485通讯等驱动应用程序开发。
上传时间: 2013-07-10
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对温度、湿度、压力等数据的采集在很多工农业生产中都普遍存在着。目前大部分的数据采集系统使用8位单片机作为控制器,由于单片机自身功能的限制,它的采样速率,数据采集的方式等均受到一定的限制,而且它没有自己的操作系统,可视性和可操作性相对比较差。因此,研究一种新型的、具有高速的采样速率、多样化的数据采集方式以及操作性非常强的数据采集系统非常的有必要。 本论文采用三星公司的ARM9内核的S3C2410作为主控制器,嵌入式Linux作为操作系统,通过S3C2410的RS-485、I2C总线来控制和传输由不同类型数据采集器采集到的数据;利用嵌入式图形用户界面GUI的编程工具Qt/E(Qt/Embedded)设计的用户界面,结合开源嵌入式数据库Sqlite3,实现对各种不同数据采集器的控制和数据的采集;利用Linux系统中的Video4linux编程实现对现场的视频监视;同时利用S3C2410的GPIO和中断口设计的键盘能够像PC键盘那样方便的对用户界面进行操作,整个系统完成数据的采集、传输、存储、监视等功能。此系统不但减少了使用处理器的数量,而且采样速率,采样精度等都有比较大幅度的提高,同时通过实时的视频监视还可以及时知道数据现场的情况,这些对复杂环境下的数据采集尤为有利。 本论文的重点是完成用户界面的设计、键盘驱动及与Qt/E的键值映射、RS-485及I2C总线驱动和视频监视的实现。本论文完成了整个数据采集系统的初步设计,在油气田开采现场的数据采集中运行效果良好,虽功能尚待进一步完善,但具有一定的实用价值。
上传时间: 2013-06-12
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随着计算机技术的迅猛发展与后PC时代的到来,嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要组成部分,并成为近年来新兴的研究热点。现今的嵌入式应用对嵌入式设备的性能提出了更高的要求,8/16位单片机所能提供的系统性能已经显出不足。ARM7TDMI是一种高效,低功耗的RISC处理器。而S3C44BOX就是以该内核为核心的一款芯片,它集成了许多外围设备,非常适合做嵌入式产品。 论文主要研究基于ARM处理器和μC/OS- II操作系统的嵌入式数据采集系统设计,主要内容包括以下几方面: (1)介绍了ARM7 S3C44BOX体系结构和BootLoader的概念,并在参考开源BootLoader的基础上进行了BootLoader的设计与实现; (2)深入研究了μC/OS-II的概念、特点,分析了μC/OS-II在ARM处理器上移植所需的条件,并经过剪裁后成功移植到ARM处理器上: (3)介绍了AD、多串口扩展、LCD和键盘4个模块的硬件工作原理,着重开发了这4个模块的驱动程序,并通过实验验证了多串口扩展、LCD和键盘这3个模块的工作稳定性; (4)在ARM S3C44BOX和μC/OS-II操作系统基础上,设计了多任务来实现4通道的数据采集。经过对采集数据的分析和系统的运行,可以验证本数据采集系统运行的高效性和稳定性。
上传时间: 2013-06-05
上传用户:sk5201314
为实现实时数据的远程采集与显示,设计了基于Modbus 协议和RS-485 总线为基础的智能数据采集模块,能够采集PT100 信号或4~20mA 的工业标准信号。其硬件系统主要由单片机、A/D 转换、
上传时间: 2013-06-12
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随着通信技术的发展,无线通信技术在工业领域的应用日益增多。以前,工业中大多采用有线或人工的方式进行数据采集与传输,虽然简单实用,却耗费了大量人力、物力资源,且很大程度上限制了应用场所的拓展。因此,选取一种相对经济、稳定而又高效的无线传输方式就变得紧迫和必要。 随着GPRS网络技术的逐渐成熟,GPRS无线网络逐渐显露出其在远距离通信应用中的优势。于此同时,嵌入式软硬件技术的飞速发展也使得嵌入式产品进入千家万户。因此,采用基于嵌入式系统和GPRS网络进行无线通信渐渐成为当今应用的热点之一。 本系统采用高性能嵌入式微处理器S3C2410和GPRS无线通讯模块MC39i构建硬件平台,以嵌入式Linux操作系统和TCP/IP协议建立软件平台,完成基于ARM-Linux的嵌入式数据采集与远传系统设计。 本文首先对嵌入式系统的概况进行了综述,接着对嵌入式处理器、嵌入式操作系统和GPRS无线网络技术进行了概要介绍,然后提出了基于ARM-Linux的嵌入式数据采集与远传系统的设计方案,并从硬件设计和软件实现两方面具体阐述了该系统的开发实现过程,包括搭建以S3C2410和MC39i为核心的硬件平台以及在该硬件平台上建立基于嵌入式Linux操作系统的软件平台,并最终实现了数据采集与远传功能。 此系统由于采用了高性能的ARM处理器和嵌入式Linux系统,因此在多任务并行处理和进程实时处理等方面具有一定的优势。该系统可以广泛应用于燃气、油田和电力等部门,具有较好的发展前景。
上传时间: 2013-07-08
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随着水声技术研究的不断深入,各类水声设备也得到迅速发展,在海洋探测、水下通信、军事国防等方面广为应用。与此同时,水声数据采集系统也受到越来越多的关注。由于信道复杂、信号衰减大以及环境恶劣等因素的影响,设计一个可靠性高、功耗低、实时性强且符合水声工程要求的数据采集系统成为一项重要任务。 本课题研究内容来源于某型水下测量系统。论文在分析了水声信号特点的基础上,阐述了用于水声信号数据采集系统的设计原则。针对水声数据采集的应用需求,采用嵌入式ARM9处理器和嵌入式实时操作系统VxWorks设计并研制了一套基于ARM_VxWorks的高可靠水声数据采集系统。 本设计以S3C2410嵌入式处理器,高精度ADC和以太网控制器CS8900以及大容量数据存储器为系统的关键部件,对VxWorks操作系统进行了移植,设计了配用的板级支持包,并开发了相应的驱动程序。 在上述基础之上,针对水声数据采集系统的特点和要求,开发了以网络通信为数据传输手段的数据采集系统,并实现串行通信和大容量数据本地存储功能。 对系统的测试结果表明,采用ARM_VxWorks结构的数据采集系统能够有效地完成水声数据采集任务。
标签: ARMVxWorks 水声数据 采集 系统研究
上传时间: 2013-06-10
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核地球物理勘探是集核探测技术、电子技术、计算机技术为一体,能够快速、准确地分析出核素的相关信息及参数的一门综合性很强的学科。目前己广泛应用于铀矿勘探、地质填图、油气勘测以及寻找各种金属和非金属矿产等诸多领域。其中核地球物理数据的采集和处理是核地球物理勘探研究的重要课题之一,它将直接对测量结果产生影响。 本系统设计是架构在基于ARM7TDMI核的16/32位处理器S3C44BOX的硬件基础上,移植了嵌入式μCLinux操作系统、JFFS2文件系统、以及MiniGUI图形开发库。通过利用S3C44BOX处理器快速的运算速度、丰富的外围设备和嵌入式μCLinux操作系统及其丰富的软件资源,编写了系统引导代码、集成了LCD、MCA硬件设备的驱动程序、开发了GPS、GPRS应用程序。本论文研究成果主要有: 1.研制了基于高端的16/32位ARM7TDMI处理器S3C44BOX为控制核心、外围电路带有LCD显示以及时钟和存储电路的核数据采集系统。该系统能够稳定运行在60MHz频率,无需上位机,用户就可与之进行交互工作,能够独立完成能谱数据的采集、分析、存储等功能。系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。 2.实现了嵌入式μCLinux操作系统在采集系统上的移植。随着嵌入式系统的迅速发展,嵌入式操作系统在核仪器研制中的应用不仅能够提高系统的稳定性,而且通过充分利用Linux丰富的软件资源,能够快速的完成系统的定制和开发,构建复杂的软件系统。 3.实现了基于μCLinux的JFFS2嵌入式文件系统的移植,安全可靠的管理了系统引导代码、#CLinux操作系统内核映象文件、谱处理程序和数据等。 4.初步实现了GPS定位、GPRS数据无线传输的功能。
上传时间: 2013-04-24
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核能谱仪中的数据采集系统,集核探测技术、电子技术、计算机技术为一体,以多道脉冲幅度分析器为核心部件,能够快速、准确地提取出核素的相关信息及参数。现已于勘探、建材放射性检测及环境放射性监测等领域得到广泛应用。随着嵌入式技术的发展,以32位ARM为核心的微控制器已被引入进来,提高了数据采集的速度和精度,同时嵌入式操作系统的引入也为功能扩展、系统集成提供了高效的开发平台。 本论文介绍的核数据采集系统即以ARM微控制器LPC2148和实时操作系统μC/OS-II为平台,谱数据采集为基本功能,在此基础上扩展GPS和GPRS模块,可实现GPS信息和核信号的实时、同步接收,保存和显示,并可将采集的数据通过GPRS网络及时传到采集中心进行谱数据处理和GPS差分定位,为野外多点测量及远程监测提供了有效的手段。 课题以教育部的高等学校博士学科点专项科研基金项目“基于3GS技术的便携式核地球物理数据采集系统研究(项目编号:20040616014)”为依托,本人在已有研究成果的基础上,进行了相关改进和系统集成: (1)选用轨对轨运算放大器,改进了峰值检测电路,增大了脉冲峰值的测量精度。 (2)数据采集系统以32位ARM微控制器LPC2148为核心,外围电路带有LCD显示,系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。 (3)实现了核数据采集系统对GPS、GPRS的集成。 (4)完成嵌入式μC/OS-II操作系统在LPC2148上的移植、操作系统的搭建,及各功能模块的设计与集成。
上传时间: 2013-04-24
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