| 【中文题名】 | 嵌入式球磨机料位检测系统的设计与实现 |
| 【英文题名】 | The Design and Realization of the Embedded System to Measure Material Level of Ball Mill |
| 【学科专业】 | 计算机应用技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-6-12 |
| 【中关键词】 | 球磨机,数字信号处理,S3C44BOX,uCOS_Ⅱ移植,uCGUI移植, |
| 【英关键词】 | Ball mill,Digital signal processing,S3C44B0X,uC/OS_Ⅱ transplanted,uC/GUI transplanted, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>集中检测与巡回检测系统 |
| 【论文摘要】 | 本文主要介绍了一种基于嵌入式技术实现的球磨机料位检测系统的设计方案,该系统的主要原理是通过对球磨机工作时发出的磨声信号进行采集,然后利用数字信号处理的相关技术来分析磨音和料位的关系,最后计算出球磨机内的料位。球磨机是一种十分重要的制粉设备,球磨机内的料位信息是一个非常重要的参数,料位的多少直接影响着加料的速度和球磨机的工作状况,因此准确的测量料位是致关重要的。只有将料位维持在一个合理的范围内才能保证球磨机的正常工作和较高的工作效率,这也正是研究这个检测系统的意义所在。
在整个系统的设计过程中,首先通过微控制器S3C44BOX外接音频传感器,对磨音进行拾取,然后通过IIS总线以DMA的方式传输到S3C44BOX内部,并通过PIO方式存储到IDE硬盘中,磨音采集结束后将载满数据的硬盘移到PC机上,利用PC机内丰富的软件资源(主要是利用MATLAB)来对磨音数据进行频域的分析,主要使用的分析方法是平均功率谱估计。最后根据实验分析,再利用MATLAB拟合出磨音和料位之间的数学模型,从而为今后的检测提供一个标准。
在数学模型建立以后,将数学模型和一些信号处理函数固化到S3C44BOX内。由S3C... |
| 【论文题纲】 |
|
第1章 绪论 |
10-13 |
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1.1 球磨机的结构特点及工作原理 |
10 |
|
1.2 球磨机料位检测系统设计的目的与意义 |
10 |
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1.3 课题的现状 |
10-11 |
|
1.4 论文所做工作和论文结构 |
11-13 |
|
1.4.1 论文所做的工作 |
11-12 |
|
1.4.2 论文结构 |
12-13 |
|
第2章 系统整体设计 |
13-15 |
|
2.1 系统原理框图 |
13 |
|
2.2 软件功能模块 |
13-14 |
|
2.2.1 数据采集模块 |
14 |
|
2.2.2 信号处理模块 |
14 |
|
2.2.3 人机交互模块 |
14 |
|
2.2.4 辅助模块 |
14 |
|
2.3 嵌入式操作系统 |
14-15 |
|
第3章 数学模型在PC机上的建立 |
15-22 |
|
3.1 磨音信号的频域分析方法 |
15-16 |
|
3.1.1 功率谱估计 |
15-16 |
|
3.2 磨音信号的处理 |
16-19 |
|
3.2.1 数字滤波器的设计方法 |
16-18 |
|
3.2.2 窗函数的选择 |
18-19 |
|
3.3 磨音信号处理函数介绍 |
19-21 |
|
3.4 数学模型在PC机上的建立 |
21-22 |
|
第4章 系统硬件设计 |
22-30 |
|
4.1 微控制器的选择 |
22-23 |
|
4.2 FLASH，SDRAM的选择和地址分配 |
23-24 |
|
4.3 CODEC的选择与接口的设计 |
24-25 |
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4.3.1 IIS数据接口 |
24 |
|
4.3.2 CODEC芯片的选择与接口的设计 |
24-25 |
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4.4 LCD显示屏的选择与设计 |
25-27 |
|
4.4.1 S3C44B0X LCD外部接口信号 |
25 |
|
4.4.2 LCD的选择 |
25-27 |
|
4.5 触摸屏控制器及触摸屏的选择 |
27-30 |
|
4.5.1 触摸屏控制器的选择 |
27-29 |
|
4.5.2 触摸屏的选择 |
29-30 |
|
第5章 嵌入式操作系统的选择与移植 |
30-38 |
|
5.1 嵌入式操作系统比较与选择 |
30-31 |
|
5.2 系统的一次初始化 |
31-33 |
|
5.2.1 初始化相关寄存器 |
31 |
|
5.2.2 设置中断操作并定义中断向量表 |
31-32 |
|
5.2.3 初始化堆栈 |
32-33 |
|
5.2.4 存储器设置 |
33 |
|
5.2.5 跳转至应用程序 |
33 |
|
5.3 操作系统的移植与初步调试 |
33-37 |
|
5.3.1 操作系统的移植 |
33-36 |
|
5.3.2 操作系统的初步测试 |
36-37 |
|
5.4 TASK的分配与设计 |
37-38 |
|
第6章 应用软件的编程与实现 |
38-52 |
|
6.1 信号采集模块编程 |
38-42 |
|
6.1.1 S3C44B0X IIS总线特性介绍 |
38 |
|
6.1.2 S3C44B0X音频串行接口格式 |
38-39 |
|
6.1.3 CODEC芯片的编程与实现 |
39-42 |
|
6.1.4 S3C44B0X与CODEC芯片的DMA数据传输编程与实现 |
42 |
|
6.2 现场信号处理模块编程与实现 |
42-44 |
|
6.2.1 现场信号处理程序流程图 |
42-43 |
|
6.2.2 流程图中函数说明 |
43-44 |
|
6.3 图形用户界面的选择与移植 |
44-52 |
|
6.3.1 嵌入式图形用户界面(GUI)的比较与选择 |
44-46 |
|
6.3.2 uC/GUI的移植和图形用户界面的设计 |
46-50 |
|
6.3.3 输入设备编程 |
50-52 |
|
第7章 辅助模块的编程与实现 |
52-66 |
|
7.1 辅助模块的硬件设计 |
52-55 |
|
7.1.1 硬盘的选择和主要参数 |
52 |
|
7.1.2 硬盘接口电路的设计 |
52-55 |
|
7.2 硬盘处理流程图 |
55 |
|
7.3 辅助模块的软件设计 |
55-66 |
|
7.3.1 硬盘接口编程实现 |
55-59 |
|
7.3.2 文件系统处理编程与实现 |
59-66 |
|
第8章 结论 |
66-67 |
|
参考文献 |
67-69 |
|
攻读学位期间公开发表的论文 |
69-70 |
|
致谢 |
70-71 |
|
研究生履历 |
71 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.378390 |
