基于LWIP协议的嵌入式远程监控终端的研发与实现

针对远程监控系统中,终端的小型化和模块化的需求,设计了一个以ARM7+ENC28J60为核心的远程监控终端。分析了网络通讯服务和数据采集与逻辑控制的实时性问题,将系统分成了以太网转CAN的通讯模块和数据采集与控制模块两部分。模块间通过CAN总线通讯和扩展,通讯模块应用了实时操作系统μCOS-II,移植了LWIP轻型TCP/IP协议栈。实验证明,解决了以太网通讯和现场实时监控之间的矛盾,也符合嵌入式系统模块化设计的理念,易于扩展和修改。     

基于DSP的混合动力汽车总成控制系统的设计

研究了混合动力总成控制系统的总体结构,以TMS320LF2812型DSP为核心,组建了混合动力总成控制系统的硬件系统.在充分利用DSP内部模块的基础上对它的外部总线进行扩展.并设计了电源模块、A/D模块、IO模块、CAN总线模块和串口模块.在模块化设计方式基础上建立了混合动力控制策略的软件设计.仿真结果表明,油耗和排放都得到了降低.     

基于DSP的电机控制与状态监测系统设计

利用DSP TMS320F2812开发了既能满足多台电机控制需求,又能对电机运行状态进行实时监测,且通过CAN总线进行分布式控制和数据共享的系统.系统使用磁场定向控制算法通过DSP的PWM输出对电机进行电流矢量控制,使用过采样算法通过DSP片上集成ADC模块及其前端预处理电路对电机的振动信号进行高精度的数据采集,并利用DSP的高性能CPU对振动数据进行在线数字滤波和时频域简单预处理,通过CAN总线发送上位机控制命令并上传状态数据.系统实现了对多台电机的控制和在线状态监测,并为远程故障诊断打下了坚实的基础.     

基于CANopen的DSP和ABB变频器的通信与实现

针对于CAN总线成本低、数据传输距离远和传输速率快等特点。本文以DSP作为主节点,变频器为从节点,利用CAN应用层协议CANopen实现了变频器的远程控制。通过对CCS开发平台上程序的调试,完成了DSP和变频器的通信。同时介绍了变频器RCAN-01适配器参数配置、通信参数含义及通信程序。通过该模块用户可以由DSP向变频器发送控制命令或者获取一些实时参数值,进而对现场工作状态进行控制监测。CAN通信的实现对于现场总线控制具有较强的操作性和实用性。     

基于JAVA的锂电池在线监测系统的研究

随着锂离子电池应用的不断扩展,锂离子在线监测管理系统成为了保障锂离子电池安全工作的必要手段。设计了一种运行稳定、精确度高的新型锂离子电池在线监测系统。该系统由数据采集与控制模块、数据处理模块、上位机软件组成。数据采集与控制模块利用传感器与继电器为外围部件,完成锂离子电池运行参数的采集及控制命令的执行;数据处理模块完成以TM320LF2407DSP处理器为核心的数据处理过程,可以采用浮点数据的快速运算,提高了系统的运算速度;上位机软件以JAVA为编程语言,以Eclipse为开发环境,实现了下位机系统的数据显示处理与控制命令的下达等功能。     

基于FPGA的高精度数据采集卡设计

针对以往采用MCU设计实现的数据采集卡速度低、容量小,无法胜任一些实时性高、数据量大的数据采集要求,本文采用CPLD和DSP进行信道前端处理,以FPGA为采集的核心控制芯片并用于参数的存储与读写,设计了一种快速、高精度数据采集卡.在FPGA内部实现了133MHz的PCI总线,无需专用接口芯片,简化了电路设计,提高了系统的稳定性.实验表明,数据采样率最高可达20MSps,而且具有功耗低、稳定性高、可以进行多通道扩展的特点.     

多通道高准确度数据采集系统设计和应用

针对过套管电阻率微弱信号检测,结合实际应用,设计了由TMS320F2812和ADS1274组成的耐高温、高准确度数据采集系统。该系统使用DSP的多通道串口McBSP完成24bit高准确度数据采集,实现了四路信号的同时采集,利用DSP的eCAN总线模块外接CAN接/收发器完成数据传输和通信,便于与工业中的现场总线CAN连接,将DSP的SCI串口留作备用调试接口,便于数据上传计算机进行处理和分析。经试验验证,数据采样准确度0.5%,持续在高温环境下正常工作8h以上,且此系统已在过套管电阻率测井仪器中得到应用。     

基于DSP的动力电池管理系统CAN通信设计

电池管理可以有效地延长电池组的使用寿命,是电动汽车设计和研究中的重要组成部分.针对系统需求,设计了基于CAN总线技术、以DSP为核心控制器的电池管理系统,介绍了该系统的组成和功能;对CAN模块的扩展方案进行了比较,优选出带SPI口的CAN控制器MCP2515的扩展方案,详细介绍了该方案的软、硬件实现;最后给出该系统的CAN总线通信协议.     

基于 DSP的变电站巡检机器人控制系统研制与应用

提出双位机模式的变电站智能巡检机器人控制系统,采用具有伺服控制功能的 DSP芯片,配备多种总线通讯、可靠的电源管理模块及驱动模块,较好地实现了巡检机器人控制的智能性和稳定性.介绍以 DSP芯片作为核心处理器的开放式控制系统的总体结构、硬件组成及运作流程.变电站现场的实际应用验证了该控制系统具有良好的自主避障能力、抗干扰能力和运行稳定性。     

速度-张力型三电机协调同步控制平台研制

为了改进传统的基于PLC总线控制的速度-张力型三电机同步测控平台,进一步提高数据采集以及系统控制的速度和精度,提出了基于多微处理器的速度-张力型三电机协调同步控制平台设计方案,复杂可编程逻辑器件(CPLD)、数据信号处理器(DSP)以及单片机(MCU)相结合为平台服务。利用CPLD的并行特性实现三串口并发同步控制,提高控制系统的快速性和同步性;自主研发了基于状态机的全数字低通滤波模块,测试效果良好,为系统减轻了硬件负担;利用DSP的快速高效的数据处理能力实现复杂的控制算法。仿真和实验表明:控制平台系统稳定,在同等波特率下控制实时性比传统的PLC总线控制实验平台速度提高了3倍多;在同一种控制算法下,调节时间比传统的PLC总线控制平台快0.53 s,系统超调量是传统PLC总线控制平台超调量的13.53%,跟踪最大误差相比传统的PLC总线控制平台减少了60.53%。     

DSP数据采集对实时信号处理的影响

介绍了基于DSP的实时数据采集模块,重点分析了ADC与DSP的接口方式以及采集数据传输方式对实时信号处理的影响,讨论了DSP数据采集软件的设计方法及应注意的问题。并提出了实时处理中提高数据采集速率的方法。     

基于TMS320VC 5509 DSP片内USB接口的数据通信

采用通用串行总线(USB)用于数据信号处理(DSP)数据采集系统和后台PC机之间的大容量实时数据传输。以TMS320VC 5509 DSP芯片为基础,利用DSP芯片内部的USB模块,设计了硬件接口电路和控制软件,给出了相应的接口框图和关键代码。结合Visual C 6.0和开发平台Code Composer Studio实现了USB模块的固件设计,利用Driver Studio开发了后台PC机Windows客户驱动程序。所设计的系统已成功地应用于变电站现场的数据实时采集,满足数据采集的快速性和实时性要求。     

SMES变流器监控系统及其可视化设计

针对用于超导磁储能SMES(Superconducting Magnets Energy Storage)的变流器监控需要,设计了具有人机交互功能的可视化监控系统。该系统基于微控制器(MCU)+数字信号处理(DSP)双处理器的形式,使用C8051F020单片机作为监控系统主处理器,实现SMES变流器监控系统液晶终端的监控参数显示和人机交互界面;采用TMS320F2812芯片作为DSP控制处理器,用于实时数据采集、数据处理和变流器功率模块开关管控制。对SMES变流器监控系统的工作原理、硬件接口电路、软件程序设计进行了研究。采用该监控系统,通过传感器、DSP、单片机实时采集和处理各监控量的运行参数判断变流器的运行状态,可将各监控量在液晶终端上实时显示,同时DSP接收液晶终端的控制命令,从而控制变流器的运行状态。实验测试结果表明设计的SMES变流器监控系统可以实现对变流器系统运行状态的实时可靠监控。     

高压输电线路微机保护新型数据采集系统的设计

针对数据采集系统实时性和准确性受模数转换器与数据同步采集方式影响较大的问题,重新选择了模数转换器和DSP,设计了相应的电路和工作流程,可以满足数据采集准确、快速的需要。     

陀螺测斜仪井下数据采集与传输系统

本文介绍了基于DSP技术的陀螺测斜仪井下数据采集与传输系统,采用CAN总线与前端陀螺电路通讯,完成对陀螺数据的接收与控制。DSP内部的ADC模块用来转换加速度计模拟信号及其它电压、电流监控信号,采样精度为12b。软件实现曼彻斯特码的编码/解码,数据通过单芯电缆发送到地面仪器,经计算机解算可得出井眼的精确位置信息。系统软硬件设计相对简单,经测试表明该方案的可行性,满足系统要求,且具有一定的通用性。     

成像测井仪器辅助数据采集

根据成像测井仪器的要求,针对其辅助数据的特点,设计了一种辅助数据采集电路,以监测仪器在井下工作的状态及环境参数。该电路基于DSP＋FPGA,实现多通道模拟信号的采集并与上位机进行通讯。详细介绍了辅助数据采集电路的硬件结构及其软件设计流程,重点描述了逻辑控制模块的实现并给出了其仿真结果。现场测井结果表明,该电路在井下高温高压恶劣环境中能够可靠稳定地长时间工作。其稳定的时序控制和数据通讯,在实验与实际应用中得到了验证。     

用于EIT数据采集系统的USB通讯模块

本文介绍了一种应用于多相流流型辨识的电阻抗成像(EIT)系统,设计了EIT数据采集系统的USB通讯模块。采用CYPRESS公司的CY7C68013芯片,利用从FIFO与DSP接口,有效地解决了传统数据采集系统的瓶颈。通讯实验表明,系统可在160Mbps速率下实现稳定可靠的数据传输。     

一种基于PXI的多通道数据采集系统

本文针对目前我国航空机载飞行测试对数据采集模块的要求,设计并实现了一种基于PXI和DSP的高性能多通道数据采集模块并给出原理性介绍,利用可编程器件和高速数字信号处理芯片,在一张板卡上实现了模拟信号调理、采集、处理,可实现多卡同步触发采集,并已成功应用于某航空机载测试任务中。     

电力系统广域测量中数据采集系统的实现

在电力系统中,采样数据的同步性越来越受关注,现代网络技术的发展为数据的传输提供了极大的方便,同时数字信号处理器（DSP）的发展为数据采集系统提供了强有力的硬件基础.文章给出了基于DSP的数据采集系统,采用全球定位系统（GPS）授时技术对系统进行同步处理,处理后的数据通过TCP/IP网络协议转换模块传到Internet上.由于数据被打上了时间标签,为数据的再处理、分析等提供了便利条件,为电力系统的广域测量提供了保障.     

故障限流器控制系统的设计与实现

针对故障限流器高速性、高实时性的应用需求,设计并研制了一套基于嵌入式平台的故障限流器控制系统。系统采用模块化设计,硬件部分包括数据采集单元、主控单元和子模块控制单元三部分,其中主控单元中的核心控制模块采用高性能DSP和FPGA的硬件模式。软件部分包括故障识别模块、状态监测模块和逻辑控制模块,其中故障识别模块采用基于短数据窗的幅值计算方法,对控制逻辑及相关定值也进行了详细设计。通过型式试验和数模仿真试验验证,控制系统能够快速识别短路故障并控制故障限流器动作,为故障限流器的工程应用奠定基础。