油井数据地面传输仪的设计

为了满足油田自动化实时监测油井数据的需求,设计了一种将井内数据传至地面并供现场或者后台服务器进行实时获取的地面传输仪．首先该传输仪采用32位低功耗微控制器STM32L152作为主控芯片,并以嵌入式实时操作系统μC/OS II作为软件平台;然后该传输仪根据工业485总线传输以及Modbus串行总线协议,并通过μC/OS II的系统接口函数以及其多任务处理环境,实现了Modbus协议主从站分时无冲突的数据处理和数据收发;最后通过外扩Flash芯片以及液晶显示实现本地数据存储以及人机交互功能．地面传输仪通过连接上位机模拟的从站采集仪器和主站服务器进行系统传输测试,根据其内部的主站协议实现总线内子设备数据的获取,同时通过内部的从站协议实现数据后台共享．测试结果表明该传输仪实现了在总线中可同时连接多个采集仪器与一个主站服务器同时进行数据传输,满足实际应用的要求．     

基于ARM7人机接口与UDP协议的数据采集

基于ARM7和μC/OS-Ⅱ操作系统的数据采集系统采用ZLG7290实现人机接口;利用键盘设置报警上下限,实现数码管显示数据采集值和实时时间;说明了按键键值处理的基本程序;阐述了数码管显示程序的主要思路;描述了键盘管理程序设计思想,给出了键盘管理函数和报警上下限处理函数的流程图;基于UDP协议的数据采集画面中显示了实时数据采集值和接收到的实时时钟信息;实现了基于UDP协议显示从E2PROM中读取数据采集值的功能;采用UDP通信协议很好地实现了远程数据采集与监视。     

基于实时数据库的数采监控系统设计

针对工业生产过程普遍存在的信息孤岛的问题,设计了基于实时数据库的数据采集监控系统,介绍了数据采集系统的总体架构及调度中心的设计。通过数采网关实现OPC协议和Modbus协议通讯,采集现场数据并将数据远传到调度中心,调度中心对数据进行储存、处理、转储和画面显示,调度员根据画面显示信息对生产过程进行监控管理。系统已成功应用于兰州蓝星碳纤维厂,解决了长期存在的信息孤岛问题,大大提高了企业的生产效率和信息化管理水平。     

基于ZigBee的PLC无线数据采集系统设计

为解决某些特定工业区域数据采集的问题,提出了基于ZigBee协议,通过星型网络实现主从节点之间数据采集和传输的方案。本设计以射频芯片CC2430为核心设计了基于ZigBee无线传输协议的PLC数据采集系统,实现了包括区域内的温度数据检测、基于ZigBee的无线的数据传输、RS232协议与RS422和RS485协议之间的转换、PLC与CC2430和PC机之间数据交互以及通过上位组态软件MCGS对温度数据监控等诸多功能。经实验调试,该采集系统达到了设计的要求,效果良好,对实现ZigBee技术在工业领域的应用具有实际意义。     

基于NuMicro M052与W5500的数据采集网关设计

提出一种基于新唐ARM M0和W5500芯片的智能型数据网关的设计与实现。以ARM(M052)和W5500为硬件核心,以前后台系统和TCP/IP协议为软件核心设计用于多类型小数据传输的网关,实现对各类采集终端的数据无线传输、格式转化和上传服务器等功能。论述了网关的硬件设计、TCP/IP协议的裁剪与实现和软件设计,并用调试工具对硬件进行测试,符合与远程服务器通讯的协议要求。     

基于嵌入式TCP/IP的在线签名数据采集系统

在线签名识别在银行金融系统及个人身份识别等领域正引起广泛关注.笔迹信息的采集是在线签名识别算法的基础,设计了一种基于嵌入式TCP/IP的在线签名数据采集系统,该系统以C8051F020 SOC单片机为核心,实现了在线签名数据的实时采集,并在有限的单片机资源基础上移植嵌入式TCP/IP协议栈,通过以太网接入Internet,将采集到的签名信息准确及时地上传到远程认证服务器.     

基于Modbus协议的无线远程数据采集系统

在数据采集系统的设计中，通讯协议、通讯方式及系统构架的选择是很重要的．从实际应用的角度出发，并考虑系统的可扩展性，针对数据源往往比较分散且离控制中心较远的情况，提出一种数据采集系统：基于Modbus协议的无线远程数据采集系统．介绍了标准的通讯协议：Modbus协议，以及其在无线远程数据采集系统中应用，给出了数据采集系统的硬件设计及软件实现方法．     

基于扩展UDP协议的远程图像采集传输系统设计与实现

针对基于IP的网络中提供的服务并不适合多媒体视频信息的传输问题,本文通过扩展UDP协议,设计实现了一个基于IP网络的C/S模式实时图像采集传输系统。该系统通过图像的预处理、压缩编码、扩展UDP协议、流量控制算法实现图像的自动采集、加工和存储;弥补了传统IP网络在图像采集传输应用领域的不足,实验表明,系统具有较强的远程性,并行性和实时性。     

一种基于USB的高速数据采集系统硬件设计

为了提高实际数据采集的速度,保证数据采集的实时性,设计了此高速数据采集系统。本文以Cypress Semicon-ductor公司的EZ-USBFX2系列的CY7C68013芯片作为核心芯片,主要叙述了整个高速数据采集系统的硬件设计,同时将USB连接技术引入到测试测量中,研制了一套接近实用的便携式高速数据采集系统。通过USB2.0接口,实现了数据的实时高速采集,保证了采集的效率。     

绝缘子带电水冲洗装置前端传感数据采集系统的研发

绝缘子带电水冲洗装置是最常见的清洗绝缘子污秽的装置,其前端传感数据采集系统用于辅助瞄准和安全防护等环节的数据采集,传感器数量多、数据量大,对通信可靠性要求较高.详细地介绍了绝缘子带电水冲洗装置前端传感数据采集系统的软、硬件设计与实现.系统硬件部分采用STM32单片机作为主控芯片,通信软件采用Modbus协议,通过对所研发的传感数据采集系统样机的测试,验证了该系统设计的可行性、合理性和可靠性.     

基于DSP的嵌入式网络化数据采集分析系统

为了实现网络通讯和远程诊断,提出了一种基于网络的嵌入式现场实时信号采集分析系统的总体方案及软硬件系统实现模式．从网络控制管理、数据处理部分设计及其接口和协同工作等角度研究了一个网络化数据采集平台的设计和实现,通过采用ARM和DSP主从处理器结构、嵌入式LINUX系统及合理的多任务分配机制,保证了系统的实时性要求,将网络数据传输率需求控制在可行范围内．     

基于DM6467的高速图像预处理技术研究

针对实时高速图像采集与处理系统中运算量大的特点,提出了一种基于DM6467的高速图像采集与预处理设计方案。该方案以PC机为硬件平台采用高速面阵CCD完成被测物体的图像采集,开发了基于TCP的网络传输软件实现PC机与DM6467之间的双向数据通信,利用TMS320DM6467ARM+DSP双核处理器对采集到的图像进行实时处理,同时运用Cache和乒乓缓存技术实现CPU的并行处理。结果表明,该方法能充分发挥DSP器件的并行特性,有效的提高图像处理速度。     

智能电力网络仪表监测与分析

针对电力系统中需要实时监测电量信息,选用具有RS-485串行通讯和标准Modbus协议的智能电力网络仪表,采用星型结构的RS-485总线实现多从站、长距离通讯.实验中采用Modbus协议通过RS-485总线与上位机计算机中的组态软件对智能电力网络仪表进行远程通讯监测,将各电力网络仪表的电量信息以数据表格的形式在组态软件的数据采集窗口中显示.将所采集到的符合IEEE 754标准的数据进行分析计算转换为浮点数格式,实现智能电力网络仪表监测分析.     

嵌入式TCP/IP协议在网络通信中的应用

介绍了TCP/IP协议在实时多任务操作系统μC/OS-II内核中的设计方案,将TCP/IP协议嵌入单片机中,借助网卡芯片RTL8019AS实现了单片机在局域网内和通过局域网在因特网上的数据传输。用户终端以单片机系统板为媒介,通过网络与远程数据终端实现数据通信。     

基于远程证明的可信Modbus/TCP协议研究

由于工业控制系统（industrial control system,ICS）系统中的通信协议在设计之初很少考虑安全性,传统的ICS网络专用协议很容易遭到来自TCP/IP网络的远程攻击。本文通过增加可信硬件,结合远程证明方法设计了一种新的可信Modbus/TCP通信协议,提高使用专用通信协议的ICS网络安全性。修改了ICS网络中现场设备和控制设备中原有Modbus/TCP通信栈以达到双向认证的目的。利用远程证明方法基于白名单对Modbus/TCP客户机、服务器双方身份和安全状态信息进行认证。这些信息的更新由在线的证明服务器维护并推送给现场设备以减轻通信负担。协议数据通过2种方式受到保护：一是,通信过程中的消息认证密钥由可信硬件保护,只有拥有可信硬件绑定密钥的合法设备才能解密,保证通信数据无法在不被发现的情况下被篡改;二是,加密协议的敏感操作信息的密钥也受到可信硬件的保护。目前,还没有其他公开文献将可信组件引入Modbus/TCP通信环境中以保证其安全性。提出的可信Modbus/TCP协议具备完整性、可认证性、新鲜性和机密性4个安全属性。协议由HLPSL语言描述,使用SPAN工具验证,未发现可被攻击者利用的入侵路径。协议性能消耗最大的是认证子协议密码相关功能,但该消耗仅存在于首次通信前和周期性验证失败后。若采用针对ICS环境优化后的专用可信硬件,替代本文使用的通用可信硬件,相关开销将大幅降低。因协议字段的增加造成通信开销较小,仅为μs级。提出的可信Modbus/TCP协议能够满足ICS正常业务性能要求,既能防范非法通信实体,又能防范原本合法但因系统被篡改后不再可信的通信实体对协议通信发起的攻击。     

基于STR912的嵌入式无线传感器网络网关的设计

为实现ZigBee无线传感器网络与外部网络(如GPRS或以太网等)的互联,设计实现了一个嵌入式网关系统.系统以ARM9处理器芯片STR912与ZigBee无线芯片CC2530为核心,外部扩展多个功能模块.在嵌入式操作系统μC/OS-II和μIP协议的基础上,开发设计相应应用程序来构建ZigBee嵌入式网关系统,实现无线传感器网络与外部网络的互联.实验测试表明,本网关系统工作稳定,数据传输可靠,可满足分布式无线数据采集和网络化监测的需要.     

基于CameraLink的高速图像采集处理系统设计

针对高帧频相机输出的图像数据量大的特点,设计并实现了一种基于CameraLink接口的高速实时图像采集处理系统。该系统采用FPGA芯片EP3C55F484完成图像的采集和预处理,高性能的DSP芯片TMS320DM642完成复杂的图像处理运算。介绍了系统的设计思路、硬件结构和工作流程,并描述了系统各个功能模块的设计方法。实验结果表明,系统可实时完成500帧/s的图像数据采集和处理任务。同时,该系统实现了从CameraLink信号到SDI信号视频接口转换功能。     

基于Zynq的皮下指纹OCT数据采集系统设计

为了解决传统OCT采集系统体积大、功耗大和扩展性差等问题,提出一种基于Zynq的手指OCT数据采集系统。分析Zynq芯片优点后,选择在Zynq芯片内部的PL部分实现硬件时序的设计和预处理算法,在其PS部分实现网络通信传输,完成数据采集、数据预处理及数据搬运。首先采用AMBA内部总线搭建PS与PL通信桥梁,解决以往FPGA和ARM之间通信存在的接口复杂、协议复杂的问题。然后利用AXI-HP高性能总线将PL部分预处理后的图像数据通过PS-PL交互模块直接传送到DDR3 SDRAM中,解决FPGA内部存储器资源不足的问题。最后使用内存映射机制及TCP/IP协议完成网络通信传输,完成数据搬运。实验结果表明:基于Zynq的手指OCT数据采集系统能有效地将数据发送给计算机上位机进行显示。     

基于SC28L198的多串口服务器设计

针对许多设备不具备网络接口的问题,以ARM7 Cortex-M3处理器LM8962为核心构建嵌入式系统,利用SC28L198芯片扩展8个串口,完成基于μC/OS-II操作系统和TCP/IP协议的多串口服务器设计。该系统能够同时为8个串口设备提供以太网远程数据传输,为具有串行通信接口设备的网络控制提供了条件,实现了计算机远程监控。     

基于嵌入式系统的电能采集终端设计与实现

为实现智能电网提出的自动计量、智能计量要求,设计了一种用于配电终端既可以自动计量又可以有效监控的多功能电能表。介绍了基于最新标准Q/GDW373的用电信息采集终端,它通过与主站的信息交换,电压电流互感器信息采集,与电能表的通讯,实现了一个智能化的电能数据采集系统;简述了该系统的功能、硬件组成和软件的设计,系统采用ARM9芯片AT91SAM9G20和Linux多进程技术对数据进行采集和处理,实现了嵌入式实时用电数据自动采集。