基于ARM的嵌入式网络电能计量系统的研究电力电子与电力传动专业随着市场经济的不断发展,人们生活水平的日益提高,用电量也持续上升。电能的计量是否公平、公正已成为人们十分关心的问题。作为电能量的计量工具电能表已成为各行各业用电不可缺少且非常重要的仪表。由于传统的电能表有计量不精确、人工抄表费时费力、统计繁琐等缺点,因此,研究开发高精度、低功耗、网络化、智能化的电能表是明显的趋势。 嵌入式系统技术是近几年电子产品设计领域最为热门的技术之一,目前已广泛应用于工业控制、智能交通、信息家电、公共服务等领域。嵌入式系统正对人类的后PC时代产生着深远的影响。 本文针对传统的机电式电能表的缺点和不足,结合当前的嵌入式系统技术和网络技术,研究并设计了一套基于ARM处理器、CAN总线和以太网传输的嵌入式网络电能表系统。此系统主要由网络中继模块和电能量采集终端两部分组成。网络中继模块硬件采用了PHILIPS的LPC2290作为中央处理器。LPC2290是一款16/32位RISC微处理器,采用ARM公司的ARM7TDMI-S内核,提供了两路CAN总线和其它一些片上通用外设接口。采用L2C2290处理器,不但降低了整个系统的设计成本,而且也大大减少了额外的接口电路。网络中继模块软件是通过μCLinux操作系统内嵌的BOA实现嵌入式WEB服务器,并应用CGI接口程序完成了动态网页程序的编制。电能量采集终端采用专用电能芯片、单片机和CAN控制器实现。网络中继模块和电能量采集终端之间通过CAN总线进行通信,保证了信息的可靠性。当客户端通过网络浏览器访问WEB服务器时,CGI程序就将电能量采集终端所采集的电能量数据上传给客户端,实现网络自动抄表。
上传时间: 2013-06-23
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随着红外探测技术和超大规模专用集成电路的发展,实时红外成像系统得到了越来越广泛的应用。如何针对红外图像的特性对红外图像进行实时处理,得到能真实反映探测场景、适合观察分析的红外图像是目前红外成像技术的研究热点。针对红外图像在被采集后立即进行预处理,简化后级数字信号处理单元的繁重任务,在红外成像技术中具有重要意义。本论文主要工作如下: (1)对红外成像的原理、红外图像的形成过程、红外图像的特征以及红外图像与可见光图像的区别进行了阐述。 (2)简要介绍了频域中图像的增强算法,以及图像的灰度变换原理。 (3)通过对时域中各种算法的分析对比,以及时域处理与频域处理的对比,选择数种适合红外图像预处理的算法进行硬件实现,然后再根据硬件实现的难易程度和算法对硬件资源的占用率,以及最终对图像的处理效果,选择一种最佳的平滑和锐化方法。 (4)针对FPGA的特点,采用了模块化结构设计,方便构成并行运算,充分体现了实时处理的要求。 (5)分析了红外图像灰度变换的硬件构成,实现了对红外图像的直方图统计。 (6)阐述了I2C总线标准,使用I2C总线对SAA7115视频图像处理芯片的控制,对模拟的红外图像采集、量化成数字图像信号;由于采用SDRAM进行数据的存储,所以针对数据的存储及读取方式设计了SDRAM存储器的控制器,将量化后的数据存储到SDRAM存储器。 (7)详细阐述了图像频域处理的硬件实现方法,并特别说明了DFT的FPGA硬件构成方法及这种方法与DSP处理器构成方法的区别。然后针对整个系统的时序构成及时序要求,采用了PLL核构成了系统的时序部分,并对系统进行了优化,以提高运行速度及减少资源占用率。
上传时间: 2013-07-12
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文章主要阐述了一种运用视频图像分析技术进行人员登记与录入系统的设计。通过红外线采集人们入馆和出馆的信号并将其送入单片机MSP430F149中,单片机对信号进行处理统计入馆、出馆人数并在LCD12864液晶显示屏上显示出来,同时对进出馆的人进行拍照并存储。通过人员登记与录入系统可以及时得到馆内准确的人数和照片,有利于博物馆更高效的组织工作,它可与第三方软件系统进行集成,为科学决策提供数据支持。
上传时间: 2013-11-21
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为了充分利用石油钻井井下随钻仪器中锂电池的有限电量,延长随钻仪器单次连续工作时间,采用以PIC16F688单片机作为控制核心,对主、从两组锂电池进行实时监控的原理进行软硬件设计。系统包括电流采样、电压采样、总线接口和EEPROM数据存储4个模块,具有主从电池的自动切换、电量统计、存储、传输等功能。通过石油井下现场应用,该系统将随钻仪器中锂电池电量的使用效率提高至90%,安全可靠,具有很好的工程应用价值。
上传时间: 2013-11-22
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在现代测控系统中,由于PC机具有强大的数据处理能力和良好的用户交互界面,单片机具有较强的现场抗干扰能力及良好的性价比,因此以PC机为上位机实施用户控制和以单片机为下位机进行实时数据采集的分布式智能化控制系统无疑具有很好的应用前景。本文中单片机实现了温度检测,具有较好的实时性;PC机完成了数据显示、存储及统计分析,绘制了实时温度曲线,并对系统目前所处状况做出了评判。两者之间以串行口进行通信联络
上传时间: 2013-11-06
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摘要:自动计量分装机是近几年来广泛使用的一种机器,它的控制系统是分装机的核心部分。整个系统是由输入电路、显示电路及电气控制电路等组成,并采用AT89C51单片机及串行外围电路为主要部件:部分硬件功能采用软件实现,使得该系统结构简单,可靠性强,使用方便。该系统的主要功能包括参数设定、瞬时质量及分装次数显示、振荡强度的连续调节、超差报警等。系统功能强大,同时还具有装料、称重、判别、显示、统计、卸料控制等功能,在一定程度上满足了生产的要求,是实现各种粉状、颗粒状物料的计量、分装的专用分装设备。下文将详细介绍自动计量分装机控制系统的系统功能、结构特点、设计方案、工作原理等。关健词:自动计量分装机 单片机 主控电路
上传时间: 2013-11-12
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本文设计并实现了一种采用单片射频收发芯片 nRF905、DS1820、单片机AT89C51 和PC 机的无线数据采集系统。系统以温度数据处理模块、 温度数据收发模块和温度数据采集模块三大模块。系统能够实现温度信息的采集、传送和LED 显示,并且在温度达到最大值时,驱动蜂鸣器产生报警信号。并且温度数据能远端PC 机上显示、保存、统计、可以远程监控。本系统降低布线成本、易于维护、提高了可靠性。
上传时间: 2013-10-22
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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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基于单片机的红外门进控制系统设计与制作:我们所做的创新实验项目“基于单片机的红外门控系统”已基本完成,现将其工作原理简要说明。该系统主要分为两大部分:一是红外传感器部分。二是单片机计数显示控制部分。基本电路图如下:其中红外传感器部分我们采用红外对管实现,红外对管平行放置,平常处于接收状态,经比较器输出低电平,当有人经过时,红外线被挡住,接收管接收不到红外线,经比较器输出高电平。这样,当有人经过时便会产生一个电平的跳变。单片机控制部分主要是通过外部两个中断判断是否有人经过,如果有人经过,由于电平跳变的产生,进入中断服务程序,这里我们采用了两对红外传感器接到两个外部中断口,中断0作为入口,实现加1操作,中断1作为出口,实现减1操作。另外,我们通过P0口控制室内灯的亮暗,当寄存器计数值为0时,熄灯,不为0时,灯亮。显示部分,采用两位数码管动态显示,如有必要,可以很方便的扩展为四位计数。精益求精!在实验过程中,我们走了非常多的弯路,做出来的东西根本不是自己想要的,我们本想做成室内只有一个门的进出计数,原理已清楚,即在门的两边放置两对红外对管,进出时,挡住两对对管的顺序不同,因此,可判断是进入还是出去,从而实现加减计数,编程时,可分别在两个中断服务程序的入口置标志位,根据标志位判断进出,详细内容在程序部分。理论如此,但在实际过程中,还是发现实现不了上述功能,我们初步判定认为是程序掌握得不够好,相信随着自己对单片机了解的深入,应该会做出更好的 (因为我们是临时学的单片机),程序的具体内容如下: $MOD52 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP 0100H ORG 0013H LJMP 0150H ORG 0050HMAIN: CLR A MOV 30H , A ;初始化缓存区 MOV 31H , A MOV 32H , A MOV 33H , A MOV R6 , A MOV R7 , A SETB EA SETB EX0 SETB EX1 SETB IT0 SETB IT1 SETB PX1NEXT1: ACALL HEXTOBCDD ;调用数制转换子程序 ACALL DISPLAY ;调用显示子程序 LJMP NEXT1 ORG 0100H ;中断0服务程序 LCALL DELY mov 70h,#2 djnz 70h,next JBC F0,NEXT SETB F0 CLR P0.0 LCALL DELY0 SETB P0.0 MOV A , R7 ADD A , #1 MOV R7, A MOV A , R6 ADDC A , #0 MOV R6 , A CJNE R6 , #07H , NEXT CLR A MOV R6 , A MOV R7 , ANEXT: RETI ORG 0150H ;中断1服务程序 LCALL DELY mov 70h,#2 djnz 70h,next2 JBC F0,NEXT2 SETB F0 CLR P0.0 LCALL DELY0 SETB P0.0 CLR C MOV A , R7 SUBB A , #1 MOV R7, A MOV A , R6 SUBB A , #0 MOV R6 , A CJNE R6 , #07H , NEXT2 CLR A MOV R6 , A MOV R7 , ANEXT2: RETI ORG 0200HHEXTOBCDD:MOV A , R6 ;由十六进制转化为十进制 PUSH ACC MOV A , R7 PUSH ACC MOV A , R2 PUSH ACC CLR A MOV R3 , A MOV R4 , A MOV R5 , A MOV R2 , #10HHB3: MOV A , R7 ;将十六进制中最高位移入进位位中 RLC A MOV R7 , A MOV A , R6 RLC A MOV R6 , A MOV A , R5 ;每位数加上本身相当于将这个数乘以2 ADDC A , R5 DA A MOV R5 , A MOV A , R4 ADDC A , R4 DA A ;十进制调整 MOV R4 , A MOV A , R3 ADDC A , R3 DJNZ R2 , HB3 POP ACC MOV R2 , A POP ACC MOV R7 , A POP ACC MOV R6 , A RET ORG 0250HDISPLAY: MOV R0 , #30H MOV A , R5 ANL A , #0FH MOV @R0 , A MOV A , R5 SWAP A ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV A , R4 ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV A , R4 SWAP A ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV R0 , #30H MOV R2 , #11111110BAGAIN: MOV A , R2 MOV P2 , A MOV A , @R0 MOV DPTR , #TAB MOVC A , @A+DPTR MOV P1 , A ACALL DELAY INC R0 MOV A , R2 RL A MOV R2 , A JB ACC.4 , AGAIN RETTAB: DB 03FH , 06H , 5BH , 4FH , 66H , 6DH , 7DH , 07H , 7FH , 6FH ;七段码表DELY: MOV R1,#80D1: MOV R2,#100 DJNZ R2,$ DJNZ R1,D1 RET DELAY: MOV TMOD , #01H ;延时子程序 MOV TL0 , #0FEH MOV TH0 , #0FEH SETB TR0WAIT: JNB TF0 , WAIT CLR TF0 CLR TR0 RETDELY0: MOV R1, #200D3: MOV R2,#250 DJNZ R2,$ DJNZ R1,D3 RET END 该系统实际应用广泛。可用在生产线上产品数量统计、公交车智能计数问候(需添加语音芯片)、超市内人数统计等公共场合。另外,添加串口通信部分便可实现与PC数据交换的功能。 由于,实验简化了,剩下不少零件和资金,所以我们又做了两项其他的实验。
上传时间: 2013-12-22
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摘要: 随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,PLC(即可编程控制器)在工业控制领域内得到十分广泛地应用。PLC是一种基于数字计算机技术、专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置,它采用可编程序的存储器,用来存储用户指令,通过数字或模拟的输入/输出,完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能,来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。本文介绍了利用可编程控制器编写的一个五层电梯的控制系统,检验电梯PLC控制系统的运行情况。实践证明,PLC可遍程控制器和MCGS组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测,具有良好的应用价值。 电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯等。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出--人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客梯,在美国出现,继而有在英国出现水压梯。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯,首批4~6台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯,使电梯的拖动系统筒化,性能提高。1971年集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976年微处理机开始用于电梯,使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。 1电梯简介 1.1电梯的基本分类 1.1.1按用途分类 ⑴ 乘客电梯:为运送乘客而设计的电梯。主用与宾馆,饭店,办公楼,大型商店等客流量大的场合。这类电梯为了提高运送效率,其运行速度比较快,自动化程度比较高。轿厢的尺寸和结构形式多为宽度大于深度,使乘客能畅通地进出。而且安全设施齐全,装潢美观。
上传时间: 2013-11-18
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