基于arm嵌入式的数据采集系统设计与开发

《基于arm嵌入式的数据采集系统设计与开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于ARM嵌入式的数据采集系统设计与开发重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：张国洲指导教师：屈剑锋副教授兼职导师：段文彬高工学位类别：工程硕士（控制工程领域）重庆大学自动化学院二O一六年四月DesignandImplementationofDataAcquisitionSystemBasedonARMEmbeddedAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByGuozhouZhangSupervisedbyAss.Prof.J

2、ianfengQuPluralisticSupervisedbySeniorEng.WenbinDuanSpecialty：ME(ControlEngineeringField)CollegeofAutomationofChongqingUniversity,Chongqing，ChinaApril,2016重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要在现代工业测控领域，对设备器件的监测管理要求越来越高。其中对设备状态信号的采集、处理分析及数据展示是最重要的三个方面。不仅要求监测仪器能够高速的采集设备运行的状态信号，还要求对数据进行处理分析，获取信号的特征参数，并通过人机交互界面展示出来。传统以

3、单片机为核心的数据采集系统，性能难以满足上述要求，而基于PCI总线的数据采集卡又存在价格昂贵和独立性差等问题。高性能嵌入式微处理器的发展解决了上述矛盾，通过嵌入式系统的软硬件可裁剪特性，它既能以较低的成本实现系统功能，又能满足实际应用中对设备状态监测的要求。针对这些情况，设计了一种基于ARM嵌入式系统的数据采集系统。首先，本文介绍了数据采集系统国内外研究现状，以及在工业测控领域中的应用前景，分析了当前主流的数据采集系统硬件架构和设计方案，根据本课题的研究背景楼宇消防设备的特点，结合研究目的和研究现状，确定了以ARM+Linux系统为平台、多路同步数据采集及以太网数据传输为核心的系统软

4、总体架构。其次，确定系统的总体方案后，搭建系统硬件平台，并根据具体硬件器件开发驱动程序。硬件主要包括前端信号调理电路、多路同步数据采集模块、以太网通信模块、存储器模块和人机交互模块等。软件方面，搭建了交叉开发环境，移植了Linux系统，并在此基础上开发了系统各硬件设备的驱动程序，包括AD驱动程序、以太网通信驱动程序和触摸屏LCD驱动程序等。应用程序以这些设备驱动程序为基础，先通过并口读取同步AD转换的设备状态信号，再对这些状态数据进行处理分析，提取信号的特征参数，发送到人机交互界面显示，或将数据直接通过以太网接口直接发送到上位机，利用上位机LabVIIEW程序对数据进行更加深入的处理

5、分析。最后对系统进行了调试，开发了简单的应用测试程序对系统嵌入式端和上位机程序进行了测试，实现了数据采集、传输、存储、处理分析和显示等系统主要功能，达到了设备状态数据采集的目的，并通过对数据的处理分析，基本实现了对设备状态的监测，完成了系统的软硬件设计开发。关键词：数据采集，ARM，驱动开发，状态监测I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTInthefieldofmodernindustrial，theequipmentmonitoringandmanagementhavebeenbecomingmoreandmoreimportant，therearethreemostimp

6、ortantaspectsofequipmentmanagement，thesignalacquisition，dataanalysisanddatadisplay．Notonlyitrequireshighspeedandhighprecisiontocollectequipmentsignal，butalsoneedstofinishdataanalysis，extractingthesignalcharacteristicanddisplayingwaveformintimeandfrequencydomainbyman-machineinterface．Thetraditio

7、naldataacquisitionsystembasedonsinglechipmicrocomputerisdifficulttomeettheperformancerequirements，what’smore，andthesystembasedonPCIdataacquisitioncardhavesomeproblemssuchasexpensive．Highperformanceembeddedmicro-controllerprocessor