本课题完成了基于FPGA的数据采集器以及IIC总线的模数转换器部分、通讯部分的电路设计。其中FPGA采用Xilinx公司Spartan-Ⅱ系列的XC2S100芯片,在芯片中嵌入32位软处理器MicroBlaze;ⅡC总线的模数转换采用Microchip公司的MCP3221芯片,通讯部分则在FPGA片内用VHDL语言实现。通过上述设计实现了“准单片化”的模拟量和数字量的数据采集和处理。 所设计的数据采集器可以和结构类似的上位机通讯,本课题完成了在上位机中用VHDL语言实现的通信电路模块。通过上述两部分工作,将微处理器、数据存储器、程序存储器等数字逻辑电路均集成在同一个FPGA内部,形成一个可编程的片上系统。FPGA片外仅为模拟器件和开关量驱动芯片。FPGA内部的硬件电路采用VHDL语言编写;MCU软核工作所需要的程序采用C语言编写。多台数据采集器与服务器构成数据采集系统。服务器端软件用VB开发,既可以将实时采集的数据以数字方式显示,也可以用更加直观的曲线方式显示。 由于数据采集器是所有自控类系统所必需的电路模块,所以一个通用的片上系统设计可以解决各类系统的应用问题,达到“设计复用”(DesignReuse)的目的。采用基于FPGA的SOPC设计的更加突出的优点是不必更换芯片就可以实现设计的改进和升级,同时也可以降低成本和提高可靠性。
上传时间: 2013-07-12
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指纹识别是在指纹图像上找到指纹的特征,通过计算机模糊比较的方法,把两个指纹的特征模板进行比较,计算出它们的相似程度,最终得到两个指纹的匹配结果。本文对现已存在的多种指纹识别算法进行编程比较,并对细化算法提出改进。同时采用基于ARM7TDMI内核的32位处理器S3C44B0作为主控制器,半导体电容传感器FPS200作为指纹数据采集设备,构建了自动指纹识别系统。论文完成主要工作如下: 1、指纹采集模块的设计:根据FPS200的相关寄存器资源和管脚特性,完成指纹传感器FPS200的电路设计;研究FPS200主要寄存器的功能和图像采集方式,给出FPS200在三种工作方式下的工作流程,并且对三种工作模式进行分析。 2、指纹识别算法研究:通过对现已存在的多种图像预处理算法进行编程实现和对比研究发现,细化后的图像多存在短线、断线、毛刺等干扰以及细化不彻底的现象,为此提出了新的修复算法:分析目标点周围纹线的走向趋势,选择去除或者保留周围的相连点,较好地解决了细化不彻底的问题;再对细化后的图像采用方形模板进行纹线跟踪,去除伪特征点,克服了逐步递进的纹线跟踪算法过于复杂、不易实现等问题。 3、采用Sansung公司基于ARM7TDMI内核的32位RISC处理器S3C44B0,构建了自动指纹识别系统。该系统主要包括电源管理部分、指纹图像采集模块、存储器模块、JTAG调试接口以及与外设连接的串行接口。硬件部分主要完成指纹采集模块接口的设计与开发,软件部分主要完成指纹图像采集程序、指纹识别算法程序和串口通信程序的开发,此外还通过串口实现指纹数据上传到上位机,在VB环境下实现了简易的人机交互软件,提供指纹图像的直观显示,用于对指纹识别程序进行测试,并对测试结果进行了分析。
上传时间: 2013-05-22
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随着变频调速技术的快速发展,基于变频调速的恒压供水系统越来越多的应用到了小区供水中。与恒速供水系统相比,变频调速恒压供水系统取得了较好的节能效果,但是由于其压力设定值一般是按系统最大能量需求时设定的,并且该设定值一旦设定后不能依据系统的能量需求自动做实时调整,使系统在大部分时间内供给的能量大于需求的能量。因此,该供水方式并没有把变频调速的节能潜力全部发挥出来。本文针对变频调速恒压供水系统这一不足,提出了变频调速实时恒压供水方式,它能依据系统的能量需求实时的调整压力设定值,能更好的发挥变频调速的节能潜力。 本文首先依据泵理论和水动力学对供水系统进行了深入的分析和研究,详细探讨了供水系统的节能原理,从而为后续章节中控制策略的选择奠定了基础。 然后针对供水系统的精确数学模型难以建立的问题,本文采用了专家系统。该专家系统能依据用户能量需求的不同,实时给出泵出口的压力设定值;在此基础上通过模糊-PID控制使供水系统迅速进入稳定状态,同时使系统具有快速性、稳定性和良好的鲁棒性。通过MATLAB仿真工具对整个控制系统进行了仿真,仿真结果表明该控制系统与常规PID控制相比具有更好的控制品质。 最后以ARM7LPC-2129为硬件基础,实现了以上各个部分的功能。另外还采用VB开发了上位机监控界面;开发了基于ARM的CAN接口,为供水系统的网络化提供技术支持;使用ARM7LPC-2129的通用输入输出口,实现了供水系统中电机的组合运行或单机启停控制;泵运行状态和火灾显示等辅助功能的实现。
上传时间: 2013-04-24
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为了LED点阵显示屏显示的信息可以方便更新,提出了一种基于P89V51RD2单片机LED显示屏的的设计方案,并完成了系统的软硬件设计。该系统的硬件部分主要有单片机、移位寄存器、译码器以及数据存储器等部分组成;软件有两部分:上位机部分,用VB编程来实现汉字字模的提取;下位机部分,由单片机控制移位寄存器以及译码器,来实现LED显示。实际应用表明,该系统具有工作稳定、字符清晰、亮度适中等特点。
上传时间: 2013-12-14
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摘要:根据红光和红外光透过手指后光吸收量变化的特点.本文研究了基于单片机AT89C52的血流信号采集系统。该文设计了血流信号检测电路,研究了四点累加平均滤波和五点滑动平均滤波算法,有效的滤除了信号的高频噪声.克服了因个人生理差异引起的信号基线漂移、易饱和等问题。通过VB编程,实现了单片机和PC机之间的串行通信。关键词:单片机;血流信号;信号采集;串行通信
上传时间: 2013-11-04
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本文介绍了一种基于单片机和VB的库房温度远程控制系统。该系统采用高精度的数字温度传感器及简单实用的输出控制电路同时对两个库房的温度进行检测和控制,检测误差小于±0.5摄氏度。通过RS232串行总线, 用户可对温度实施远程控制,通过上位机可实现报警温度设置、库房实时温度的显示、温度曲线绘制、存储、查询、统计、控制等功能,系统操作简便、自动化程度高、扩展方便且具有良好的人机交互功能。该系统经过实验,取得了较为满意的控制效果。
上传时间: 2013-10-20
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基于单片机的陶瓷窑多点温度检测系统:摘 要:系统以51单片机为核心,利用K型热电偶作为传感器,对陶瓷窑中多点温度进行监控,通过串行通信,可供PC机上绘制温度变化曲线图的技术人员分析问题,并设计了新颖的冷端补偿电路和通用查表法,本系统成本低,测温精度高,可靠实用.关键词:单片机;串行通信;冷端温度补偿;VB 在烧结陶瓷时,火候的控制对陶瓷的质量、色泽有直接的影响,进一步影响陶瓷成品的价格,而长期以来控制火候的工作就依靠工人师傅的经验,本文设计了一种多点温度实时监控系统,它能在Pc机上实时显示测量点的温度而且如果温度超过设定的临界值时,就发出信号报警,并且可以通过Pc机绘制同一个时刻不同点或者是不同时刻同一点的温度变化曲线.这样能有助于发现问题并解决问题,为节约成本和提高生产率、生产质量做出贡献.
上传时间: 2013-10-16
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基于FPGA芯片Stratix II EP2S60F672C4设计了一个适用于宽带数字接收机的带宽可变的数字下变频器(VB-DDC)。该VB-DDC结合传统数字下变频结构与多相滤波结构的优点,实现了对输入中频信号的高效高速处理,同时可以在较大范围内对信号处理带宽灵活配置。硬件调试结果验证了本设计的有效性。
上传时间: 2013-11-03
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研究基于RFID技术的车辆出入管理系统,该系统分为车辆出入控制和车辆管理信息两个子系统。车辆出入小区的控制子系统使用欧姆龙PLC。在SQLServer2000数据库环境下,使用VB语言开发了车辆出入的管理信息子系统。计算机与RFID控制器进行RS-232C串行通信。该子系统可实现不停车出入、车辆基本信息、车辆出入登记以及车辆停车收费等管理功能。
上传时间: 2013-10-20
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应用NI的dataSocket技术与VB结合,创建一个和测试现场的测试面板外观相同的ActiveX控件,该控件不但能同步显示测试面板上的相关数据而且还能远程实时操作测试面板。将该ActiveX控件嵌入网页之中,从而实现基于Web的远程测控。该系统所有软、硬件要求都在测试现场(即服务器端)完成,对远程控制只需安装通用网页浏览器,无其他任何要求。系统无论从实时性、安全性和易用性等方面都能满足实际需要。
上传时间: 2013-11-13
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