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基于电力线载波的远程监控巡线系统

作者：王彬 Publish: 2007-8-8 Hits:-

【中文题名】

基于电力线载波的远程监控巡线系统

【英文题名】

【学科专业】

控制理论与控制工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-8-8

【中关键词】

电力线载波,Vxworks,ARM,USB,,

【英关键词】

PLC,Vxworks,ARM,DSP,USB,

【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>监视、报警、故障诊断系统>

【论文摘要】

电力线载波通信(PLC)是使用机械强度高、系统资源丰富的高中压输电线路作为通信通道传输语音或是其他数据的通信方式。具有投资少、见效快、可靠性高、与电网建设同步等得天独厚的优点。从上世纪20年代初PLC技术的出现到今天，PLC的传输速度和可靠性一直在不断的提高。本项目是基于PLC技术的远程监控系统，其工作原理是通过把PLC设备安装在变电站或是其他重要地方，利用电力线把采集到的有用数据传到下一个节点或总控制台，实现监视和控制功能。本文对PLC系统中主控摸块的功能进行分析并具体实现，利用基于ARM9处理器建立一主控平台，实现在工程中要用到的具体外设功能和传输功能。同时本文简单介绍了整个系统后续模块的功能。本论文介绍PLC技术的发展过程以及现状，叙述论文实现背景以及项目的实际价值，分析主控制模块在系统中的功能并给出具体硬件设计来实现控制需求。然后对整个系统通信流程进行阐述，在Vxworks操作系统下实现点对点通信，着重叙述通信过程中用到的协议以及控制部分程序的实现。其次对于主控模块与后续模块通信连接，本项目结合后续基带模块的设计特点从硬件到软件实现ARM与DSP通信。PLC监控中用到了图...

【论文题纲】

摘要	4-5
ABSTRACT	5-9
第一章绪论	9-13
1.1 电力线载波通信的发展	9-10
1.2 电力线载波通信的现状	10
1.3 论文研究的背景、理论价值和实际意义	10-12
1.4 本论文的工作与章节分配	12-13
第二章电力线载波机的系统构架及主控模块硬件实现	13-33
2.1 电力线载波机系统组成	13-14
2.2 主控模块功能分析以及器件选型分析	14-21
2.2.1 主控板的功能要求	14-15
2.2.2 系统的硬件框图	15-16
2.2.3 器件选型	16-19
2.2.3.1 核心板器件选型	16-18
2.2.3.2 接口板芯片选型	18-19
2.2.4 资源分配	19-21
2.2.4.1 存储地址空间分配	19-21
2.2.4.2 中断分配	21
2.3 主控板硬件原理图设计	21-28
2.3.1 核心板硬件原理设计	21-23
2.3.1.1 Flash接口电路设计	21-22
2.3.1.2 SDRAM接口电路设计	22-23
2.3.1.3 时钟电路设计	23
2.3.2 接口板原理图设计	23-28
2.3.2.1 电源设计	23-25
2.3.2.2 系统复位电路	25-26
2.3.2.3 TFT LCD电路原理图设计	26-28
2.4 硬件设计注意的问题	28
2.5 主控板硬件调试	28-32
2.5.1 Flash驱动与调试	28-30
2.5.2 SDRAM驱动与调试	30-31
2.5.3 键盘驱动程序和调试	31-32
2.6 本章小结	32-33
第三章 PLC通信过程分析	33-45
3.1 PLC网络系统通信过程	33-35
3.1.1 PLC Modem通信协议	34-35
3.2 输电线上点对点的传输协议	35-44
3.2.1 输电网PLC MODEM的配置结构	35-36
3.2.2 协议栈	36-38
3.2.2.1 MAC帧结构	36-37
3.2.2.2 控制字段	37
3.2.2.3 帧的类型	37-38
3.2.3 数据的发送和接受	38-41
3.2.3.1 仅一方有数据发送	38-39
3.2.3.2 两方都有数据发送	39-41
3.2.4 系统代码设计	41-44
3.2.4.1 结构设计	41-42
3.2.4.2 流程设计	42-44
3.3 本章小结	44-45
第四章 ARM与 DSP通信设计	45-55
4.1 ARM与 DSP通信硬件设计	45-47
4.2 ARM与 DSP通信的软件设计	47-51
4.2.1 ARM与 DSP数据通信流程	47-51
4.2.1.1 ARM向DSP发送数据	48-50
4.2.1.2 DSP向ARM发送数据	50
4.2.1.3 DSP接收数据	50-51
4.2.1.4 ARM接收数据	51
4.3 HPI驱动与调试	51-54
4.4 本章小结	54-55
第五章基于 Vxworks的 USB摄像头驱动	55-75
5.1 USB即插即用的物理特性	55-57
5.2 USB标准设备分类	57-59
5.3 USB通信协议介绍	59-61
5.3.1 USB总线中同步传输	60-61
5.4 USB摄像头驱动流程	61-74
5.4.1 Vxworks下 USB驱动结构层次	61-64
5.4.2 摄像头功能与驱动文件划分	64-66
5.4.3 Video协议宏定义文件	66-67
5.4.4 Video操作函数头文件	67
5.4.5 Video操作函数库文件	67-71
5.4.6 Vxwork驱动实现流程	71-74
5.5 本章总结	74-75
第六章结论与展望	75-76
致谢	76-77
参考文献	77-79
作者攻研期间取得的成果	79

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.384627



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