激光测距技术被广泛应用于现代工业测量、航空与大地的测量、国防及通信等诸多领域。本文从已获得广泛应用的脉冲激光测距技术入手,重点分析了近年提出的自触发脉冲激光测距技术(STPLR)特别是其中的双自触发脉冲激光测距技术(BSTPLR),通过分析发现其核心部件之一就是用于测量激光脉冲飞行时间(周期)的高精度高速计数器,而目前一般的方式是采用昂贵的进口高速计数器或专用集成电路(ASIC)来完成,这使得激光测距仪在研发、系统的改造升级和自主知识产权保护等诸多方面受到制约,同时在其整体性能上特别是在集成化、小型化和高可靠性方面带来阻碍。为此,本文研究了采用现场可编程门阵列(FPGA)来实现脉冲激光测距中的高精度高速计数及其他相关功能,基本解决了以上存在的问题。 论文通过对双自触发脉冲激光测距的主要技术要求和技术指标进行分析,对其中的信号处理单元采用了FPGA+单片机的设计形式。由FPGA主控芯片(EPF10K20TC144-4)作为周期测量模块,在整个测距系统中是信号处理的核心部件,借助其用户可编程特性及很高的内部时钟频率,设计了专用于BSTPLR的高速高精度计数芯片,负责对测距信号产生电路中的时刻鉴别电路输出信号进行计数。数据处理模块则主要由单片机(AT89C51)来实现。系统可以通过键盘预置门控信号的宽度以均衡测量的精度和速度,测量结果采用7位LED数码管显示。本设计在近距离(大尺寸)范围内实验测试时基本满足设计要求。
上传时间: 2013-06-02
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随着电子技术的不断发展,各种智能核仪器逐步走向自动化、智能化、数字化和便携式的方向发展。针对传统的多道脉冲幅度分析器体积大,人机交互不友好,不方便现场分析等的缺陷[5]。新型的高速、集成度高、界面友好的多道脉冲幅度分析器的陆续出现填补了这一缺点。 随着电子技术的发展,以ARM为核的处理器技术的应用领域不断扩大,相比较单片机而言,它的主频高、运算速度快,可以满足多道脉冲幅度分析器的苛刻的时间上的要求。而且ARM处理器功耗小,适合于功耗要求比较苛刻的地方,这些方面的特点正好满足了便携式多道脉冲幅度分析器野外勘察的要求。同时,由于以ARM为核的处理器具有丰富的外设资源,这样就简化了外设电路及芯片的使用,降低了功耗并增强了产品的信赖性。另外,ARM芯片可以方便的移植操作系统,为多道脉冲幅度分析器多任务的管理和并行的处理,甚至硬实时功能的实现提供了前提。而且在ARM平台使用嵌入式linux操作系统使多道脉冲幅度分析器的软件易于升级。 智能化和小型化是多道脉冲幅度分析器的发展趋势。智能化要求系统的自动化程度高、操作简便、容错性好。智能化除了需要控制软件外,还需要软件命令的执行者即硬件控制电路来实现相应的控制逻辑,两者的结合才能真正的实现智能化。小型化要求系统的体积小、功耗小、便于携带;小型化除了要求采用微功耗的器件,还要求电路板的尺寸尽量的小且所用元件尽量的少,但小型化的同时必须保持系统的智能化,即不能减少智能化所要求的复杂的逻辑和时序的控制功能。为此采用高集成度的ARM芯片实现控制电路能满意地同时满足智能化和小型化的要求。在研制的多道脉冲幅度分析器中,几乎所有的控制都可以用控制芯片来实现,如阈值设定、自动稳谱以及多道数据采集,在节省了元件的数目和电路板的尺寸的同时仍能保持系统的智能化程度。 Linux内核精简而高效,可修改性强,支持多种体系结构的处理器等,使得它是一个非常适合于嵌入式开发和应用的操作系统。嵌入式Linux可以运行的硬件平台十分广泛,从x86、MIPS、POWERPC到ARM,以及其他许多硬件体系结构。目前在世界范围内,ARM体系结构的SOC逐渐占领32位嵌入式微处理器市场,ARM处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域,例如:工业控制,无线通讯,网络,消费类电子,成像等。 本课题采用三星公司生产的ARM(Advanced RISC Machines,先进精简指令集机器)芯片S3C2410A设计并研制了一种便携式的核数据采集系统设计方案。利用ARM芯片丰富的外设资源对传统的多道脉冲幅度分析器进行改进和简化。系统由前端探测器系统,以及由线性脉冲放大器、甄别电路、控制电路、采样保持电路组成的前置电路,中央处理器模块,显示模块,用户交互模块,存储模块,网络传输模块等多个模块组成。本设计基于ARM9芯片S3C2410,并在此平台上移植了嵌入式linux操作系统来进行任务的调度和处理等。 电路板核心板部分设计采用6层PCB板结构,这样增加了系统可靠性,提高了电磁兼容的稳定性。数据采集系统是多道脉冲幅度分析器的核心,A/D转换直接使用了S3C2410内置的ADC(Analog to Digital Converter,模数转换器),在2.5 MHz的转换时钟下最大转换速度500 KSPS(Kilo-Samples per second,千采样点每秒),满足了系统最低转换时间≤5 μs的要求,并且控制简单,简化了外部接口电路。由于SD(Secure Digital Card,安全数码卡)卡存储容量大、携带方便、成本低等优点,所以设计中采用其作为外部的数据存储设备,其驱动部分采用SD卡软件包,为开发带来了方便。本设计采用640*480的6.4寸LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示)屏作为人机交互的显示部分,并且通过Qt/Embedded为系统提供图形用户界面的应用框架和窗口系统。其中包括了波形显示部分和用户菜单设置部分,这样方便了用户操作。系统的数据存取方面是基于SQLite嵌入式小型数据库而进行的。为了方便数据向上位机的传输,系统设计中采用XML(Extensible Markup Language,可扩展标记语言)格式来组织传输的数据,通过基于TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)协议的Linux下Socket套接字编程,来进行与上位机或PC(Personal Computer,个人计算机或桌面机)等的连接和数据传输。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:tzl1975
激光测距技术被广泛应用于现代工业测量、航空与大地的测量、国防及通信等诸多领域。本文从已获得广泛应用的脉冲激光测距技术入手,重点分析了近年提出的自触发脉冲激光测距技术(STPLR)特别是其中的双自触发脉冲激光测距技术(BSTPLR),通过分析发现其核心部件之一就是用于测量激光脉冲飞行时间(周期)的高精度高速计数器,而目前一般的方式是采用昂贵的进口高速计数器或专用集成电路(ASIC)来完成,这使得激光测距仪在研发、系统的改造升级和自主知识产权保护等诸多方面受到制约,同时在其整体性能上特别是在集成化、小型化和高可靠性方面带来阻碍。为此,本文研究了采用现场可编程门阵列(FPGA)来实现脉冲激光测距中的高精度高速计数及其他相关功能,基本解决了以上存在的问题。 论文通过对双自触发脉冲激光测距的主要技术要求和技术指标进行分析,对其中的信号处理单元采用了FPGA+单片机的设计形式。由FPGA主控芯片(EPF10K20TC144-4)作为周期测量模块,在整个测距系统中是信号处理的核心部件,借助其用户可编程特性及很高的内部时钟频率,设计了专用于BSTPLR的高速高精度计数芯片,负责对测距信号产生电路中的时刻鉴别电路输出信号进行计数。数据处理模块则主要由单片机(AT89C51)来实现。系统可以通过键盘预置门控信号的宽度以均衡测量的精度和速度,测量结果采用7位LED数码管显示。本设计在近距离(大尺寸)范围内实验测试时基本满足设计要求。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:dapangxie
在LCD1602上实时显示时钟,温度,湿度,系统运行时间。利用ds18b20检测当前温度,通过和设定参数的比较,给ISD1420发出报警脉冲,通过功率放大器LM386 驱动喇叭报警。
上传时间: 2013-09-27
上传用户:菁菁聆听
点阵显示实验示例使用说明 使用模块有:时钟源模块、点阵显示模块,脉冲沿模块。 使用步骤: 1. 打开电源+5V。 2. 信号连接,按下表将1K30信号与实际模块连接好。 3. 1K30板连接好并口线,并将程序加载 4. 脉冲沿模块的按键MS1为复位清零键,灯灭时有效,点阵块上会显示汉字。
上传时间: 2014-01-09
上传用户:wl9454
实现pc机键盘(p/s2接口)与8位单片机连接使用 原理:键盘时钟接在p3.2口,既8051的外部中断int0上,键盘数据接到p1.0上 每次按键,键盘会向单片机发脉冲使单片机发生外部中断,数据有p1.0口一位一位传进来 传回的数据格式为:1位开始位(0),8位数据位(所按按键的通码,用来识别按键),1位校验位(奇校验) 1位结束位(1) 实现:将键盘发回的数据放到一个缓冲区里(数组),当按键结束后发生内部中断来处理所按的按键 缺点:由于51单片机的容量有限所以缓冲区不可以开的太大,这就导致可以记录键盘的按键次数过少, 也就是容错性一般。不过如果正常使用键盘是不会出错的
上传时间: 2013-12-05
上传用户:清风冷雨
基于单片机的烟叶烘烤过程温湿度报警系统(含proteus原理图和c源程序):在LCD1602上实时显示时钟,温度,湿度,系统运行时间。利用ds18b20检测当前温度,通过和设定参数的比较,给ISD1420发出报警脉冲,通过功率放大器LM386 驱动喇叭报警。
上传时间: 2015-09-26
上传用户:zsjinju
功能:实现pc机键盘(p/s2接口)与8位单片机连接使用 原理:键盘时钟接在p3.2口,既8051的外部中断int0上,键盘数据接到p1.0上 每次按键,键盘会向单片机发脉冲使单片机发生外部中断,数据有p1.0口一位一位传进来 传回的数据格式为:1位开始位(0),8位数据位(所按按键的通码,用来识别按键),1位校验位(奇校验) 1位结束位(1) 实现:将键盘发回的数据放到一个缓冲区里(数组),当按键结束后发生内部中断来处理所按的按键 缺点:由于51单片机的容量有限所以缓冲区不可以开的太大,这就导致可以记录键盘的按键次数过少, 也就是容错性一般。不过如果正常使用键盘是不会出错的
上传时间: 2016-01-24
上传用户:hjshhyy
AVR单片机 实验教学指导书 实验一 实训装置的认识与软件使用 实验二 彩灯控制 实验三 键控加减计数 实验四 外部中断的使用 实验五 数码管动态扫描显示 实验六 实时时钟显示 实验七 高频脉冲频率的测量 实验八 低频脉冲频率的测量 实验九 脉宽调制的实验 实验十 显示驱动器7219的使用 实验十一 7219驱动8位8段数码管的时钟显示 实验十二 8×8点阵字符显示控制器的使用 实验十三 异步通信实验 实验十四 多路模拟数据采集与显示 实验十五 模拟比较器应用 实验十六 矩阵键盘扫描与编码显示 实验十七 常数设置 实验十八 液晶显示器应用
上传时间: 2016-10-19
上传用户:wqxstar
在LCD1602上实时显示时钟,温度,湿度,系统运行时间。利用ds18b20检测当前温度,通过和设定参数的比较,给ISD1420发出报警脉冲,通过功率放大器LM386 驱动喇叭报警。
上传时间: 2014-01-11
上传用户:caixiaoxu26