便携式数据采集系统的设计

便携式数据采集系统的设计

便携式数据采集系统的设计

1 引言数据采集在石油探采领域应用广泛.几乎涵盖石油探采的各个环节。传统的数据采集系统由于可操作性差、用户界面不够友好、人机交互困难

等缺点已不能适应现在的需求。随着现代电子技术和嵌人式技术的发展,基于

嵌入式技术的数据采集系统以其强大的功能、友好的界面、简易的操作受到用

户的青睐。这里介绍一种以S3e2410 为核心基于嵌入式Linux 的数据采集系统

的设计方案,其中采用多通道高速A/D 转换器ADS8364。

2 器件选型2.1 ADS8364 简介ADS8364 是高速、低功耗、6 通道同时采样和转换的16 位A/D 转换器。采用+5 V 工作电压。3.

3 V 和5 V 可选的接口电压;80 dB 共模抑制比的全差分输入通道,内部+2.5 V 参考电压;6 个模拟输

入分3 组,每个输入端有一个A/D 转换器和保持信号用于保证多通道同时采

样和转换;差分输入范围为-VREF~+VREF;其6 个16 bit AID 转换器同时工作,3 个保持信号(HOLDA、HOLDB、HOLDC)启动指定通道转换。当这3 个

保持信号同时有效时,6 通道的A/D 转换器同时转换,并将转换结果保存在6

个寄存器,每个读操作,ADS8364 输出16 位数据,地址选通信号

(A0、Al、A2)从具体的寄存器中读取数据。地址/模式(ADD)信号选择单通道、

单周期或FIFO 模式。正常工作时,ADS8364 的REFOUT 与REFIN 连接可提

供+2.5 V 的参考电压。ADS8364 本身产生的噪声很小,但为获得更好性能,

输入信号的噪声峰值必须小于50μV。当采用5 MHz 外部时钟时,ADS8364.转换时间为3.2μs,其采集时间为0.8μs。为获得最大输出数据率,可在下一个转换期间读取数据。2.2 S3c2410 简介S3e2410 是三星半导体公司生产的用于移动终端的高性能SoC 处理器,它也是一款低成本、低功耗、小体积、高性能的16/32 bit 的RISC 微控制器。该处理器基于ARM920T 内核,主

数据采集系统微机原理课设

微型计算机原理及接口技 术课程设计 学院:专业:班级:学号:姓名:指导教师: 第一部分 课程设计任务书 、设计内容(论文阐述的问题) 设计一个数据采集系统 基本要求:要求具有 8 路模拟输入 输入信号为 0 —— 500mV 采用数码管 8 位,显示十进制结果 输入量与显示误差 <1%

发挥部分: 1、速度上实现高精度采集 2、提高系统精度 3、设计抗干扰性 二、设计完成后提交的文件和图表 1. 计算说明书部分: 数据采集是指将压力、流量、温度、位移等模拟量转换成数字量后,再由计算机进行存储、处理、显示、或打印的过程,相应的系统就称为数据采集系统。 数据采集的任务,就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号,然后送入计算机进行相应的计算和处理,取得所需的数据。同时,将计算机得到的数据进行显示或打印,以便实现对某些物理量的监控。 数据采集性能的好坏,主要取决于他的精度和速度。在保证精度的条件下,应有尽可能高的采样速度。 数据采集系统应具有功能: 1)数据采集 计算机按照选定的采样周期,对输入到系统的模拟信号进行采样,称为数据采集。 (2)模拟信号处理模拟信号是指随时间连续变化的信号,模拟信号处理是指模拟信号经过采样和 A/D 转换输入计算机后,要进行数据的正确性判断、标度变换、线性化等处理。 (3)数字信号处理数字信号处理是指数字信号输入计算机后,需要进行码制的转换处理,如 BCD 码转 换成 ASCII 码,以便显示数字信号。 (4)屏幕显示 就是用各种显示装置如 CRT、 LED 把各种数据以方便于操作者观察的方式显示出来。

(5)数据存储 数据存储是就是将某些重要数据存储在外部存储器上。 在本次设计中,我们采用 8259 作为中断控制器, 8255 作为并行接口, ADC0809 作为模数转换器。 2、图纸部分: 含有总体设计的功能框图、所用各种器件的引脚图、内部逻辑结构框图以及相应器件的真值表,还包括总设计的硬件连接图及软件设计流程图等。 第二部分 一、设计指标设计一个数据采集系统基本要求 :微型计算机最小系统 具有 8 路模拟输入 输入信号为 0 —— 500mV 采用数码管8位,显示十进制结果 输入量与显示误差<1% 中断方式 二、设计方案论证 考虑本数据采集系统要求,该系统的功能框图如下: LEDfi 示 1--- TT----- 模拟量籀人‘;放大器 =A/D转换器二;中断控制器一「8088CPU | 图1系统功能框图

基于单片机的机器人用红外测距仪系统设计 (1)

第37卷第4期应用科技 V o.l 37, .4 2010年4月 Appli ed Sc i ence and T echno l ogy A pr .2010 do :i 10.3969/.j issn .1009-671X.2010.04.003 基于单片机的机器人用红外测距仪系统设计 唐秦崴,瞿哲奕,朱熀秋 (江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013) 摘 要:针对机器人智能倒车防护的问题,提出了以单片机AT 89S52为控制核心,采用红外测距技术设计机器人用红外测距仪系统,由单片机处理环境信息,红外测距仪发出停车提示或直接执行停车,不需要驾驶员亲自根据信息作判断,具有显著的智能化.论文采用红外管和AT 89S52单片机,设计和制作了红外测距仪系统硬件电路,并且开发了相关软件.试验表明:研制的基于单片机的红外测距仪,机器人停车时距预期位置最大误差不超过4c m,工作可靠,性能良好,确保机器人倒车的智能性和稳定性.关键词:单片机;机器人;红外测距仪;系统设计 中图分类号:TP273.4 文献标识码:A 文章编号:1009-671X (2010)04-0011-04 Desi gn of i nfrared range fi nder syste m for a robot based on a si ngle chip m icroco mputer TANG Q in w e,i QU Zhe y,i Z HU Huang qiu (Schoo l of E lectrica l and In f o r m ati on Eng i neer i ng ,Jiangsu U niversit y ,Zhenjiang 212000,Ch i na) A bstract :A i m i n g at the proble m of r obot inte lligent par k i n g pr o tecti o n ,an i n frared range fi n der is designed by u sing the i n frared rang i n g techno logy for par k i n g syste m based on a si n g le ch ip m icr oco mputer AT89S52.The i n fra red range finder can send out par k i n g si g na lpro m ptly or execute parking directly .The driver does not need to j u dge infor m ati o n by h i m se l;f t h e i n for m ati o n is processed by a sing le ch i p m icroco m puter AT89S52,and t h e infrared range fi n der has disti n ct i n telli g ent f u nction.This paper i n troduces t h e soft w are and har dw are c ircuits o f an infrared range finder parking syste m ,w hich are designed and deve l o ped w it h an infrared tube and a si n g le ch i p m i c roco m puter .The experi m ental resu lts have shown that the i n frared range based on a si n g le chip m icroco m puter operates reliab l y and m easures exactl y ,having good perfor m ance w ith the m ax i m um error of no tm ore than 4c m,thus the robo ts 'i n telli g ence and stab ility are i n sured.K eywords :si n g l e ch i p m icroco m puter ;robo ;t i n frared range finder ;syste m desi g n 收稿日期:2009 12 03. 项目基金:国家高技术研究发展计划基金资助项目(2007AA04Z213);江苏省高等学校大学生实践创新训练计划基金资助项目(2008 297).作者简介:唐秦崴(1986 ),男,大学本科,主要研究方向:机器人编程及硬件制作,E m ai:l tqw86107@yahoo .co https://www.360docs.net/doc/6e11314095.html, . 机器人智能倒车防护有利于机器人安全可靠运行.目前投入应用的机器人智能倒车防护技术主要有2种:一种是车载雷达(超声波技术)测距倒车防护 [1-4] ;一种是摄像头视觉防护 [5-6] .车载雷达测距 十分精确,智能化程度较高,但造价较为昂贵;摄像头视觉防护虽然可以让驾驶员实时获取身后的环境信息,但对距离的测量则仍需要外加其他设备的辅助,驾驶员仍然需要亲自通过肉眼判断身后的情况,智能化有所不足.基于红外管以及单片机技术的机器人用测距仪采用单片机独立处理环境信息并发出 停车提示或直接执行停车,不需要驾驶员亲自根据信息作判断,能够实现智能化防护提示或停车.采用的红外技术虽然在精准度上不及超声波技术,但对于机器人已经足够,并且对突然出现的行人的敏感度不亚于超声波技术,所以拥有同超声波技术同等的安全性.同时由于红外发射、接受装置以及使用的AT89S52单片机芯片成本低廉,本系统较雷达测距仪更易于商业推广.

一种手持式激光测距仪的电路设计

设计天地 Design Field 引言 该测距仪利用测量调制的激光信号相位差进行距离的测量。为了提高精度,采用高速时钟利用数字方式进行相位测量。使用单片机技术实现人机接口和数据运算。 该系统采用单片机加CPLD的设计方法, CPLD主要进行地址译码、鉴相、时钟分频等功能,单片机采用最常用的AT89C51,主要完成运算和人机接口。 设计思路 该测距仪利用反射方式进行测量。测距仪发射经过调制的激光信号到达目的地,经目的地反射后回到仪器,仪器计算出信号从发送到接收的时间差,再和激光信号的速度进行相乘。得到信号经过的总距离。 由此可得到测距基本公式为: 假设仪器发射角频率为ω的正弦波,经反射器反射回测试设备,被仪器的接收系统接收。收到的正弦信号在相位上和发射的正弦信号相比较,有一个相位差Φ。 发射信号为:u=Vmsin(ωt+φ0) 其中Vm为振幅,ω为角频率,t为时间,φ0为初相位。 经反射后回到设备的正弦信号不考虑其振幅变化u=Vmsin(ωt-ωt2D+φ0) 其中,ωt2D就是正弦波在二倍距离上传播所引起的相位变化: Φ=ωt2D 将其带入测距基本公式,可得到: 式中: c——电磁波在真空中的传播速度;f——电磁波的频率;n——大气的折射率; Φ——电磁波在被测距离上往返传播的相位差。因此,只要计算出信号从发送到接收的相位差就可以求出设备与被测点之间的距离。 该设备需要测量100m距离,我们选用150m作为设备的测程范围。并取混频时中频F中=10KHz。用 40MHz时钟对混频后10KHz信号进行采样。由下式 c=f×λ和 L=λ/2可得(40MHz/10KHz=4000): 令L1=150m, 可得λ=300m,c=3×108m/s,计算得F1=1.0×106Hz。L1最小=300/4000=0.075m。 令L2=7.5m,可得λ=15m,c=3×108m/s,计算得F2 =20×106Hz。L2最小=15/4000=0.00375m。 由以上计算可得,选择F1=1MHz,F2=20MHz可符一种手持式激光测距仪的电路设计 The Circuit Design of A Laser Range Finder 西安邮电学院继续教育学院 高敏西安深亚电子有限公司 王建锋 摘 要:本文介绍了一种以单片机和CPLD为核心的测距仪的电路设计。该电路用高速时钟进行数字鉴相、测量, 省去了模数转换,利用软硬件相结合的方式,提高了测量精度,缩短了测量时间。 关键词:激光测距;数字鉴相

数据采集系统的历史与发展

数据采集系统的历史与发展 数据采集系统起始于20设计50年代,1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统,目标是测试中不依靠相关的测试文件,由非熟练人员进行操作,并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的 灵活性可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务,因而得到了初步的认可。大约在60年代后期,国外就有成套的数据采集设备产品进入市场,此阶段的数据采集设备和系统多属于专业的系统。 20世纪70年代中后期,随着微型的发展,诞生了采集器,仪表同计算机溶于一 体的数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良,超过了传统的自是这一类的 典型代表。这种接口系统采用积木式结构,把相应的接口卡装在专用的机箱内,然后 由一台计算机控制。第二类系统在工业现场应用较多。这两种系统中,如果采集测试 任务改变,只需将新的仪用电缆接入系统,或将新卡在添加的专业的机箱里即可完成 硬件平台中建,如果采集测试任务改变,只需将新的仪用电缆接入系统,或将新卡再 添加到专用的机箱即可完成硬件平台重建,显然,这种系统比专用系统灵活得多。20 世纪80年代后期,数据采集系统发生了极大的变化,工业计算机,单片机和大规模集成电路的组合,用软件管理,使系统的成本降低,体积减小,功能成倍增加,数据处 理能力大大加强。 20世纪90年代至今,在国际上技术先进的国家,数据采集技术已经在军事,航 空电子设备及宇航技术,工业等领域被广泛应用。由于集成电路制造技术的不断提高,出现了高性能,高可靠性的单片数据采集系统(DAS)。目前有的DAS产品精度已达16位,采集速度每秒达到几十万次以上。数据采集技术已经成为一种专门的技术,在工业领域得到了广泛的应用。该阶段数据采集系统采用更先进的模块式结构,根据不 同的应用要求,通过简单的增加和更改模块,并结合系统编程,就可扩展或修改系统,迅速地组成一个新的系统。该阶段并行总线数据采集系统高速,模块化和即插即用方 向发展,典型系统有VXI总线系统,PCI,PXI总线系统等,数据位以达到32位总线宽度,采用频率可以达到100MSps。由于采用了高密度,屏蔽型,针孔式的连接器和卡 式模块,可以充分保证其隐定性急可靠性,但其昂贵的价格是阻碍它在自动化领域取 得了成功的应用。 串行总线数据采集系统向分布式系统结构和智能化方向发展,可靠性不断提高。 数据采集系统物理层通信,由于采用RS485双绞线,电力载波,无线和光纤,所以其技术得到了不断发展和完善。其在工业现场数据采集和控制等众多领域得到了广泛的 应用。由于目前局域网技术的发展,一个工厂管理层局域网,车间层的局域网和底层 的设备网已经可以有效地连接在一起,可以有效地把多台数据采集设备联在一起,以 实现生产环节的在线实时数据采集与监控。

脉冲激光测距仪的设计-课程设计

目录 第一章绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 第二章脉冲激光测距仪的工作原理 (2) 2.1测距仪的简要工作原理 (2) 第三章脉冲激光器的结构及工作过程 (3) 3.1激光脉冲测距仪光学原理结构 (3) 3.1.1测距仪的大致结构组成 (3) 3.2主要的工作过程 (4) 3.3主要部件分析: (4) 3.3.1激光器(一般采用激光二极管) (4) 3.3.2激光二极管的特性 (5) 3.3.3光电器件(采用雪崩光电二极管APD) (6) 第四章影响测距仪的各项因素 (7) 4.1光脉冲对测距仪的影响 (7) 4.2发散角对测距仪的影响 (8) 第五章测距仪的光电读数显示 (9) 5.1距离显示原理及过程 (9) 5.2测量精度分析 (10) 5.3总述 (11) 参考文献 (11)

第一章绪论 1.1设计背景 在当今这个科技发达的社会,激光测距的应用越来越普遍。在很多领域,如电力,水利,通讯,环境,建筑,地质,警务,消防,爆破,航海,铁路,军事,农业,林业,房地产,休闲、户外运动等都可以用到激光测距仪。 激光测距仪一般具有精确度和分辨率高、抗干扰能力强、体积小、重量轻等优点,因而应用领域广、行业需求众多,市场需求空间大。 当前激光测距仪的发展趋势是向测量更安全、测量精度高、系统能耗小、体积小型化方向发展。激光测距仪一般采用两种方法来测量距离:脉冲法和相位法。而其中脉冲激光测距的应用领域也是越来越宽广,比如,地形测量、战术前沿测距、导弹运行轨道跟踪以及人造卫星、地球到月亮距离的测量等。脉冲激光测距法是利用激光脉冲持续时间非常短,能量相对集中,瞬时功率很大(可达几兆瓦)的特点,在有合作目标的情况下,脉冲激光测距可以达到极远的测程;如果只是利用被测目标对脉冲激光的漫反射所取得的微弱反射信号,也是可以测距的。因而脉冲激光测距法应用较多。

通信电源系统配置设计参数

电源系统配置设计参数 一、电池容量配臵 1、确定机房的中期用电负荷=总功耗(W)/48(V)=总负载电流(A); 2、确定蓄电池的后备时间=10小时(以10小时为例); 3、根据公式计算出蓄电池容量=总负载电流*10*1.42=蓄电池组总容量(AH); 通常设两组蓄电池,两组电池总容量必须大于计算所得蓄电池组总容量。 二、开关电源容量配臵 开关电源设计中要确定两个问题:一是蓄电池容量;二是开关电源规格。 1、蓄电池容量=负载功率/电压*电池备用时间(AH),这是近似计算公式; 2、高频开关电源容量=蓄电池充电电流+负载电流=0.1*蓄电池容量+负载电流(A); 3、高频开关电源整流模块数=高频开关电源容量/单个模块输出电流,该结果只能进位不能舍去,同时考虑N+1备份; 高频开关组合电源机架按远期容量配臵,整流模块按近期负荷配臵,高频开关电源中整流模块数按n+1冗余方式确定,其中n为主用,n<=10时,1块为备用;n>10时,每10块备用1块。主用整流模块总容量应按负荷电源和均充电流(10小时率充电电流)之和确定。

例:当蓄电池为2组300AH时,充电电流A=2*300/10=60A 负荷电流=31.25A 总电流=60+31.25=91.25A 根据计算即可求的需要配多大的开关电源。要是机房没什么发展,只需要配臵100A组合开关电源即满足需要。 三、高阻柜相关问题 在通信设备供电系统中,有低阻配电和高阻配电两种配电方式。在采用高阻配电的供电系统中,每一路负载支路都具有高阻抗,远大于电源电阻,所以某一支路的负载短路所引起的电源瞬间变化电压能 够被限制在一定的范围内,不会影响其他支路负载的工作。 每一负载分路由空气开关、高阻片(含短接片)、输出接线端子组成,可实现多路小电流输出。当负载电流过大时,空气开关可起到保护作用。如果负载发生短路,高阻片上可产生一定压降,防止由于少数负载短路导致其它负载支路输出电压严重下降的后果。但是需要注意的是因为高阻片有一定的阻值,在负载电流较大时,需要关注高阻片的发热问题,特别是DSLAM机柜通常是单路输入,电流通常较大,单框负载电流超过5A,早期设备甚至超过10A。若负载电流较大需要考虑短路高阻片或者增加-48V接入支路数。配电线距离较长更现场更需要全程压降指标。

便携式B超电源整体设计方案

便携式B超电源整体设计方案 便携式B超系统内部使用的电源比较复杂,外部适配器和电池的电源必须经过DC/DC转换,以转换成系统需要的电压。为了降低便携式B超电源上的无用消耗,提高电池使用效率,系统主板、B超控制板、液晶显示器以及键盘的电源采用开关电源供电。 便携B超电源的整体设计 图1为便携B超电源的整体设计方框图。便携B超电源输入电压有两种:一是电源适配器输入,电压为18V,二是电池输入,电压为14.4V。要求实现两种电压之间的热切换,并在切换电压时不影响系统工作,即提供外电和电池供电无延时热切换功能。需要输出±12V、5V、3.3V、±48V等几种电压,具体指标为12V/2.5A、-12V/0.5A、5V/4A、3.3V/3A、+48V /80mA、-48V/80mA。具有单键开关机功能,即无电时,按电源键打开电源;在有电时,按电源键向控制面板发送关机信号,上位机还可以通过软件关机(即支持ATX关机指令)。电源输出接口采用标准计算机ATX接口。 图1 便携B超电源整体设计方框图

电源切换电路的设计 便携B超电源切换电路如图2所示,在外接电源适配器时,电压输入交流18V,经VD100、VD101二极管后,再经R100、R107分压加到N100A(LM193)电压比较器的3脚(同相端)。电池输入电压是14.4V,经R101、R108分压后加到N100A(LM193)电压比较器2 脚(反相端)。由于3脚电压高于2脚,因此N100A(LM193)1脚输出高电平,使三极管V100导通,V101截至,场效应管V105截至,POWER_IN+端得到的是外接电源适配器的18V电压。当没有外接电源适配器时,或便携B超机在使用过程中,外部交流电突然停电造成无法使用外接电源适配器时,N100A(LM193)的3脚电压低于2脚,N100A(LM193)1脚输出低电平,使三极管V100截至,V101导通,场效应管V105导通。电池电压经过导通的场效应管V105的源、漏极,POWER_IN+端得到的是电池的14.4V电压,实现了两种电压之间的热切换。VD102、VD103 在电路中起隔离作用,隔离外接电源适配器和电池供电。 图2 电源切换电路 单键触摸开关机电路的设计

激光测距仪原理

激光测距仪激光测距基本原理 激光测距是光波测距中的一种测距方式,如果光以速度c在空气中传播在A、B两点间往返一次所需时间为t,则A、B两点间距离D可用下列表示。 D=ct/2 式中:D——测站点A、B两点间距离;c——光在大气中传播的速度;t——光往返A、B 一次所需的时间。 由上式可知,要测量A、B距离实际上是要测量光传播的时间t,根据测量时间方法的不同,激光测距仪通常可分为脉冲式和相位式两种测量形式。 相位式激光测距仪 相位式激光测距仪是用无线电波段的频率,对激光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟,再根据调制光的波长,换算此相位延迟所代表的距离。即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间。 相位式激光测距仪一般应用在精密测距中。由于其精度高,一般为毫米级,为了有效的反射信号,并使测定的目标限制在与仪器精度相称的某一特定点上,对这种测距仪都配置了被称为合作目标的反射镜。 若调制光角频率为ω,在待测量距离D上往返一次产生的相位延迟为φ,则对应时间t 可表示为: t=φ/ω 将此关系代入(3-6)式距离D可表示为 D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ) =c/4f (N+ΔN)=U(N+) 式中:φ——信号往返测线一次产生的总的相位延迟。 ω——调制信号的角频率,ω=2πf。 U——单位长度,数值等于1/4调制波长 N——测线所包含调制半波长个数。 Δφ——信号往返测线一次产生相位延迟不足π部分。 ΔN——测线所包含调制波不足半波长的小数部分。 ΔN=φ/ω

在给定调制和标准大气条件下,频率c/(4πf)是一个常数,此时距离的测量变成了测线所包含半波长个数的测量和不足半波长的小数部分的测量即测N或φ,由于近代精密机械加工技术和无线电测相技术的发展,已使φ的测量达到很高的精度。 为了测得不足π的相角φ,可以通过不同的方法来进行测量,通常应用最多的是延迟测相和数字测相,目前短程激光测距仪均采用数字测相原理来求得φ。 由上所述一般情况下相位式激光测距仪使用连续发射带调制信号的激光束,为了获得测距高精度还需配置合作目标,而目前推出的手持式激光测距仪是脉冲式激光测距仪中又一新型测距仪,它不仅体积小、重量轻,还采用数字测相脉冲展宽细分技术,无需合作目标即可达到毫米级精度,测程已经超过100m,且能快速准确地直接显示距离。是短程精度精密工程测量、房屋建筑面积测量中最新型的长度计量标准器具。

数据采集系统简介研究意义和应用

一前言 1.1 数据采集系统简介 数据采集,是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集系统是结合基于计算机(或微处理器)的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。该数据采集系统是一种基于TLC549模数转换芯片和单片机的设备,可以把ADC采集的电压信号转换为数字信号,经过微处理器的简单处理而交予数码管实现电压显示功能,并且通过与PC的连接可以实现计算机更加直观化显示。 1.2 数据采集系统的研究意义和应用 在计算机广泛应用的今天,数据采集的在多个领域有着十分重要的应用。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。利用串行或红外通信方式,实现对移动数据采集器的应用软件升级,通过制订上位机(PC)与移动数据采集器的通信协议,实现两者之间阻塞式通信交互过程。在工业、工程、生产车间等部门,尤其是在对信息实时性能要求较高或者恶劣的数据采集环境中更突出其应用的必要性。例如:在工业生产和科学技术研究的各行业中,常常利用PC或工控机对各种数据进行采集。这其中有很多地方需要对各种数据进行采集,如液位、温度、压力、频率等。现在常用的采集方式是通过数据采集板卡,常用的有A/D 卡以及422、485等总线板卡。卫星数据采集系统是利用航天遥测、遥控、遥监等技术,对航天器远地点进行各种监测,并根据需求进行自动采集,经过卫星传输到数据中心处理后,送给用户使用的应用系统。 1.3 系统的主要研究内容和目的 本课题研究内容主要包括:TLC549的工作时序控制,常用的单片机编辑C语言,VB 串口通信COMM控件、VB画图控件的运用等。 本课题研究目的主要是设计一个把TLC549(ADC)采集的模拟电压转换成八位二进制数字数据,并把该数据传给单片机,在单片机的控制下在实验板的数码管上实时显示电压值并且与计算机上运行的软件示波器连接,实现电压数据的发送和接收功能。

基于单片机的便携式厚度测量仪的系统设计说明

基于单片机的便携式厚度测量仪的系统设计 摘要 在石油化工领域中,油汽的运输与储存过程中,运输管道和储油罐会因为各种原因受到腐蚀的影响,管道壁和油罐壁的厚度会因此减小,当腐蚀程度严重时,会导致油汽的泄漏,甚至引起爆炸,造成人员伤亡,所以,需要定期对使用设备进行检测、记录和分析。而在所有检测的指标中,厚度值则是能够反映其腐蚀程度和安全性能的重要指标。 本次课题研究目的是开发一种基于单片机的便携式超声波测厚仪,其具有体积小、易携带的优点,可以实现高精度厚度测量,对于不同材料的被测物体有多种测厚模式选择,并且实现了对测厚数据的记录与保存等功能。本论文主要从以下三个方面展开研究:首先,论文对现代工业领域常用的测厚技术做了介绍,然后详细介绍了本次测厚仪采用的超声波测厚原理,并对超声波以及超声波的应用作了简单的概述。着重分析了脉冲回波法测量厚度的原理及方法,同时介绍了超声波探头的分类和耦合剂的选择。 其次,针对本次课题所设计的便携式超声波测厚仪的硬件电路作了详细的说明。将电路部分分成了单片机控制电路、发射电路、接收电路、液晶显示电路和按键电路,分别说明了各电路模块的电路结构和工作原理,并对电路设计中所使用的芯片作了简单概述。 最后,根据硬件电路的设计结合功能要求,对软件程序进行了设计。程序设计采用C 语言编译,分为初始化程序、发射超声波程序、接收超声波程序、中断程序等。 关键词:测厚仪,超声波,单片机

The thickness of the portable measuring instrument system design ABSTRACT In the petrochemical industry, transportation and storage of oil and gas in the process, pipelines and storage tanks will be affected by corrosion due to various reasons, the thickness of the pipe wall and the tank wall will therefore decrease when severe corrosion, will lead to leakage of oil and gas, and even cause an explosion, causing casualties, therefore, the need for regular use of the device for testing, recording and analysis. In all tests the indicators, it is possible to reflect the value of the thickness of the corrosion important indicator of performance and safety. The purpose of this research is to develop a microcontroller-based portable ultrasonic thickness gauge, which has a small, easy to carry advantage, you can achieve high-precision thickness measurement, the object of different materials for a variety of thickness measurement mode is selected, and the realization of the thickness measurement data, such as recording and preservation of function. In this thesis, a study from the following three aspects: First, the paper commonly used in modern industry thickness measurement technique have been described, and details of the ultrasonic thickness gage uses this principle, and the application of ultrasound and ultrasound briefly summarized. Analyzes the principle and method of measuring the thickness of the pulse-echo method, also introduced to select ultrasonic probe classification and coupling agents. Secondly, the subject of this portable ultrasonic thickness designed hardware circuitry described in detail. The circuit portion into the chip control circuit, a transmitting circuit, a receiving circuit, a liquid crystal display circuit and the key circuit, respectively, illustrate the working principle of the circuit structure and circuit modules, and the chip used in the circuit design are briefly summarized. Finally, based on a combination of hardware circuit design functional

便携式电源管理设计

便携式电源管理设计 袁林 2009.09.24

一、概述 二、主要类型电源管理说明 三、主要类型电源管理比较 四、系统电源设计

一、概述 主要讨论便携式电源管理一般理论及实践知识。一般使用3种类型器件,LDO、DC-DC和Charge Pump。 ? 1.1、DC-DC稳压器 DC-DC稳压器一般都采用脉冲宽度调制(PWM)技 术,其特点是频率高,效率高。 DC-DC稳压器按其功能分成Buck式DC-DC(Step- down)、Boost式DC-DC(Step-up)和Buck- Boost式DC-DC。当输入与输出的电压差较高时, 通过使用低电阻开关和磁存储单元实现高达85%以 上的效率,因此可以极大地降低了转换过程中的功 率损失。

一、概述 ? 1.2、LDO LDO与三端稳压器最大的不同点在于,LDO是一个自耗很低的微型片上系 统(SoC),使用具有低在线导通电阻RDS(ON)的MOSFET管或三极管。只 能降压使用。输入电压与输出电压最小工作压降取决于导通电阻。 ? 1.3、Charge Pump 电容式电荷泵通过开关阵列和振荡器、逻辑电路、比较控制器实现电压 提升,采用电容器来贮存能量。其不仅可升高或降低输入电压,而且还 可用于产生负电压。电荷泵是无须电感的,但需要外部电容器。能够提 供90%以上的效率。 根据其控制方式,这种结构的输出电压只能是输入电压的倍数,利用内 部开关和外部飞电容(flying capacitor)能够获得输入电压的2 倍、1.5 倍或-1 倍等电压输出。

另外一种在手机等手持式设备上使用较多的是PMU 器件。? 1.4、PMU 电源管理器件PMU (POWER MANAGEMENT UNIT )也就是电源管理 单元,集成度很高,内部主要由多路不同类型的DC - DC 和多路LDO 组成,还可能集成了其他功能,如POWER ON/OFF 、ADC 、DAC 、AUDIO 、RTC 、GPIO 、LCD 、CAMERA 、LED 等。上电时有默认值,可通过CPU 对其进行修改相关配置,从而改变相关输入输出值或功能,内部具有上电时序控制,也具有进入不同工 作状态模式等功能。非常适用于电池供电、对小尺寸 空间有要求的便携式产品上。 一、 概述

BCBS《有效风险数据采集和风险报告十四条原则》

BCBS《有效风险数据采集和风险报告十四条原则》 编者按:6月26日,巴塞尔银行监管委员会发布《有效风险数据采集和风险报告原则》的咨询文件。文件旨在改善银行风险数据采集能力和风险报告做法,具体包括强化治理与基础设施、风险数据采集能力、风险报告做法和监管等方面的14项原则。 一、简介 (一)概述。2007年全球金融危机中一个最深刻的教训是,银行信息技术和数据架构不足以支持广泛的金融风险管理。许多银行缺乏快速准确采集银行集团层面、不同业务领域以及不同法律实体之间风险和风险集中度的能力。一些银行由于风险数据采集能力和风险报告能力不足,无法有效管理风险,对银行自身及整个金融体系稳定造成了严重后果。为加强银行识别和管理全行风险能力,2009年7月巴塞尔银行监管委员会颁布第二支柱指引(监管检查程序),强调指出,良好的风险管理系统应当有适当的管理信息系统(MIS)。此外,根据金融稳定理事会《金融机构有效处置框架的关键要素》及其原则,处置当局及时共享集成的风险数据是十分重要的。提高银行采集风险数据的能力可以有效改善金融机构特别是全球系统性重要银行的可处置性。 (二)风险数据采集定义。在本文件中,风险数据采集是指根据银行的风险报告要求,定义、收集和处理风险数据,衡量银行对风险容忍度/偏好的能力。具体包括分类、合并或分解数据集。

(三)目的。巴塞尔委员会提出该原则,旨在提高银行的风险数据采集能力和风险报告有效性。巴塞尔委员会认为,改进风险数据采集能力和风险报告做法的长远利益将超过由银行承担的初始投资成本。 二、十四条原则 (一)强化治理和基础设施 原则1:治理—银行的风险数据采集能力和风险报告做法应受到强有力的治理,与巴塞尔委员会规定的其他原则和指导一致。银行的风险数据采集能力和风险报告做法应该满足以下三点要求:一是进行全面记录和高标准验证;二是充分考虑新举措的影响,包括收购/资产剥离、新产品开发以及IT系统变化等;三是不受银行集团架构的影响。 原则2:数据架构和IT基础设施—银行应设计、建设和维护数据架构和IT基础设施,在满足巴塞尔委员会其他原则要求的基础上,不管正常时期还是压力或危机时期都能全力支持其风险数据采集能力和风险报告做法。一是风险数据采集和风险报告应纳入银行长期可持续发展规划之中并分析其商业影响。二是银行应建立完整的数据分类与结构。三是风险数据和信息管理要职责分明。风险管理者要确保数据的使用在完全监督之下,银行决策者要确保数据的来源及时准确,相应的风险数据采集功能和风险报告机制与公司政策保持一致。 (二)完善风险数据采集能力 原则3:准确性和真实性—银行应能够生成准确和可靠的风

便携式数据采集系统的设计

便携式数据采集系统的设计 1 引言数据采集在石油探采领域应用广泛.几乎涵盖石油探采的各个环节。传统的数据采集系统由于可操作性差、用户界面不够友好、人机交互困难 等缺点已不能适应现在的需求。随着现代电子技术和嵌人式技术的发展,基于 嵌入式技术的数据采集系统以其强大的功能、友好的界面、简易的操作受到用 户的青睐。这里介绍一种以S3e2410 为核心基于嵌入式Linux 的数据采集系统 的设计方案,其中采用多通道高速A/D 转换器ADS8364。 2 器件选型2.1 ADS8364 简介ADS8364 是高速、低功耗、6 通道同时采样和转换的16 位A/D 转换器。采用+5 V 工作电压。3. 3 V 和5 V 可选的接口电压;80 dB 共模抑制比的全差分输入通道,内部+2.5 V 参考电压;6 个模拟输 入分3 组,每个输入端有一个A/D 转换器和保持信号用于保证多通道同时采 样和转换;差分输入范围为-VREF~+VREF;其6 个16 bit AID 转换器同时工作,3 个保持信号(HOLDA、HOLDB、HOLDC)启动指定通道转换。当这3 个 保持信号同时有效时,6 通道的A/D 转换器同时转换,并将转换结果保存在6 个寄存器,每个读操作,ADS8364 输出16 位数据,地址选通信号 (A0、Al、A2)从具体的寄存器中读取数据。地址/模式(ADD)信号选择单通道、 单周期或FIFO 模式。正常工作时,ADS8364 的REFOUT 与REFIN 连接可提 供+2.5 V 的参考电压。ADS8364 本身产生的噪声很小,但为获得更好性能, 输入信号的噪声峰值必须小于50μV。当采用5 MHz 外部时钟时,ADS8364.转换时间为3.2μs,其采集时间为0.8μs。为获得最大输出数据率,可在下一个转换期间读取数据。2.2 S3c2410 简介S3e2410 是三星半导体公司生产的用于移动终端的高性能SoC 处理器,它也是一款低成本、低功耗、小体积、高性能的16/32 bit 的RISC 微控制器。该处理器基于ARM920T 内核,主

基于单片机的测距仪的设计

摘要 本科生毕业论文(设计) 题目:基于单片机的测距仪的设计 学生姓名:张学武 学号: 201211020226 专业班级:电信12102班 指导教师:蔡剑华曾高秋 完成时间: 2015年5月

目录 摘要:本文设计了以AT89C52单片机为核心控制单元的超声波测距仪,文章概述了超声波检测的发展及基本原理,介绍了超声波传感器的原理及特性。利用超声波检测往往比较方便、迅速、计算简单、易于做到实时控制。该系统主要由蜂鸣器模块、超声波发送模块、超声波接收模块、显示模块四个模块构成。利用超声波传感器对前方物体进行感应,经单片机对超声波传感器发送和接收的 (1) 声波信号进行分析和计算处理,最后将处理结果在LCD1602上显示 (1) 引言 (2) 1概述 (2) 1.1研究背景 (2) 2设计要求 (3) 3设计方案论证 (3) 3.3超声波测距原理 (5) 4设计总体方案 (5) 4.1总体设计思路 (6) 4.2显示部分 (6) 4.3按键部分 (6) 5硬件电路 (7) 5.1功能与原理 (7) 5.2资源分配 (8) 5.3超声波发送电路 (8)

5.4超声波接收电路 (8) 5.6复位电路 (11) 5.7外部时钟 (12) 5.8按键电路 (12) 5.9报警电路 (12) 5.10温度检测电路 (13) 5.11显示接口电路 (14) 6软件设计 (15) 6.1主程序流程图 (15) 6.2超声波发送流程图 (16) 6.3 LCD显示流程图 (16) 6.4温度读取流程图 (17) 7系统仿真 (18) 7.1仿真电路图 (18) 7.2仿真结果输出 (18) 8结论与展望 (20) 答谢:首先非常感谢指导老师蔡剑华和曾高秋的精心指导和严格要求,让我充分利用所学的理论知识去完成论文的设计,论文的完成让我极大地提高了实践能力,并对当前电子领域的研究状况和发展方向有了一定的了解,尤其是单片机领域,这对我今后进一步从事电子行业有着极大的帮助。另外,此次毕业设计还获得了其他老师和同学的大力支持。在此,我忠心感谢蔡剑华老师和曾高秋老师以及诸位的指导和支持。在未来的工作和学习中,我将以更好的成绩来回报母校。 (20)

最新便携式系统开关电源pcb排版技术与应用

便携式系统开关电源p c b排版技术与应用

便携式系统开关电源PCB排版技术与应用摘要 | 本文主要对便携式开关电源PCB排版技术规则作介绍,并以应用实例作分析说明。关键词 | PCB排版,开关电源功率电路一、正确的开关电源PCB排版技术是开发便携式设备的重要步骤目前的开关电源开发,设计人员大多是在市场上选择容易采购到的AC/DC适配器,并把多组直流电源直接安装在系统的线路板上。然而由于开关电源会产生电磁波而影响到其电子产品的正常工作,则正确的电源PCB排版技术就变得非常重要。 许多情况下,一个在纸上设计得非常完美的电源可能在初次调试时无法正常工作,原因是该电源的PCB排版存在着许多问题。例如,对一个消费类电子设备上的降压式开关电源原理图来说,设计人员应能够在此线路图上区分功率电路中元器件和控制信号电路中元器件。如果设计者将这电源中所有的元器件当作数字电路中的元器件一样来处理,则问题会相当严重。开关电源PCB排版与数字电路PCB排版完全不一样。在数字电路排版中,许多数字芯片可以通过PCB软件来自动排列且芯片之间的连接线可以通过PCB软件来自动连接。用自动排版方式所排版出的开关电源肯定无法正常工作。所以,设计人员需要掌握和了解正确的开关电源PCB排版技术规则,当然亦需对开关电源各级技术状态有较清楚的认识。 二、开关电源PCB排版技术规则 2.1 旁路瓷片电容器的电容量不能太大,而它的寄生串联电感量应该尽量减小。多个电容器并联能改善电容的高频阻抗特性。为什么是这样?这是因为电容高频滤波的特性。 此公式显示:减小电容器引脚之间的距离(d)和增加截面积(A)会增加电容器自身的电容量。电容通常存在二个寄生参数:等效串联电阻(ESR) 和等效串联电感(ESL)。一个电容器的谐振频率(fo)可以从它自身电容量(c) 和等效串联电感量(LESL)得到: 当一个电容器工作频率在fo以下时,电容阻抗Zc随频率的上升而减小;当电容器工作频率在fo以上时,电容阻抗Zc会变得像电感阻抗一样随频率的上升而增加;当电容器工作频率接近fo时,电容阻抗就等于它的等效串联电阻(RESR)。 电解电容器一般都有很大电容量和很大等效串联电感。由于它的谐振频率很低,所以只能使用在低频滤波上。钽电容器一般都有较大电容量和较小等效串联电感,因而它的谐振频率会高于电解电容器,并能使用在中高频滤波上。瓷片电容器电容量和等效串联电感一般都很小,因而它的谐振频率远高于电解电容器和钽电容器,所以能使用在高频滤波和旁路电路上。由于小电容量瓷片电容器的谐振频率会比大

手持测距仪使用说明书

1.先要给激光测距仪装上电池,对于那些可以直接充电的激光测距仪,我们在使用前要先把电充满。 2.每一个激光测距仪上都会有一个开关电源,有的是通过轻按“发射键”,测距仪内部电源就可以打开,通过目镜可看见测距仪处于待机状态。 3.打开电源后,在测量前,我们还要选择好单位,操作方法是长按“模式键”,就可以直接选择你要选择的单位了。 4.一切准备工作都做好之后,我们可以通过测距仪目镜中的“内部液晶显示屏”瞄准被测物体,注意手不要抖动,这样可以减小误差,测量结果会更准确。 5.确定描准之后,轻按“发射键”,这时测量的距离就会显示在“内部液晶显示屏”上,我们可以记下这个数值,如果担心测量不准确,可以多测几次。 6.在瞄准被测物体时,如果感觉被测物体不是很清晰,我们可以通过“+/-2屈光度调节器”来调节被测物体远近的清晰度,可以通过顺转或逆转来调节远近,以达到最理想的清晰度。 注:各种品牌各种型号可能会有所差异,但基本使用方法都是大同小异,看看说明书应该操作都不会有问题。 扩展资料: 手持式测距仪,是根据利用电磁波学、光学、声学等原理且具有

小巧机身,用于距离测量的仪器。 原理:手持式测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。 一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法。脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。脉冲法测量距离的精度是一般是在+/- 1米左右。另外,此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。

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