| 【中文题名】 | 基于ARM的网络型多环境参数测控系统的研究 |
| 【英文题名】 | A Research of Network Muti-enviromental Parameters Measure to Control System Based on ARM |
| 【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】 | 2007-10-9 |
| 【中关键词】 | 嵌入式系统,环境参数,S3C2410,LINUX,CAN-BUS,MODBUS |
| 【英关键词】 | embedded system,environmental parameters ARM S3C2410,Linux,CANBUS,MODBUS,QT/E, |
| 【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>自动控制、自动控制系统>计算机控制、计算机控制系统 |
| 【论文摘要】 |
本课题是江苏省“十一五”工业攻关项目“总线化智能多参数高精度检测及控制仪表开发与产业化(BE2006090)”。本项目要求多环境参数测控、多总线接口，选择具有丰富接口的高速处理器作为本项目的核心。为满足多参数测控精度和多网络接口通讯可靠性，嵌入式设计是应用系统的理想选择。本文所研究的多参数测控装置是以三星公司生产的32位ARM微处理器S3C2410为核心的嵌入式系统，该系统能实时地获取水环境参数，为水环境和多总线接口提供基本的数据和控制信息。
本文详细地介绍了MODBUS和CAN_BUS总线协议和通讯原理，阐述了水产养殖几个重要环境参数—溶解氧、温度、PH值的检测算法原理、以及传感器调理电路和温度、溶解氧的控制策略，进行了测控系统的硬件架构和各个模块的原理设计，实现了操作系统的移植，编写了驱动程序。在基于QT／E环境下实现了系统的测控和总线通讯部分上层软件设计。提出并实施了系统测试方案，成功地完成了测控系统的硬件、软件测试、以及通信功能测试和现场在线测试。
本论文的研究开发工作是在实践的基础上完成的，实验结果证明该系统充分利用了S3C2410芯片提供的资源，具有高性能、低功耗、低成本... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-9 |
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第一章 绪论 |
9-13 |
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1.1 引言 |
9 |
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1.2 嵌入式技术的发展及嵌入式系统的广泛应用 |
9-10 |
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1.3 现场总线技术和网络型智能测控系统 |
10-11 |
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1.4 网络型多参数测控仪表的现状及前景 |
11-12 |
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1.5 本论文的主要内容 |
12-13 |
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第二章 MODBUS与CAN现场总线通讯原理 |
13-23 |
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2.1 MODBUS通讯协议 |
13-19 |
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2.1.1 概述 |
13-15 |
|
2.1.2 两种传输方式 |
15-16 |
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2.1.3 Modbus消息帧 |
16-17 |
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2.1.4 Modbus的域 |
17-19 |
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2.1.5 错误检测方法 |
19 |
|
2.2 CANBUS通讯协议 |
19-22 |
|
2.2.1 概述 |
19-21 |
|
2.2.2 CAN总线的电气特征 |
21 |
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2.2.3 CAN总线的MAC帧结构 |
21-22 |
|
2.3 本章小结 |
22-23 |
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第三章 多参数的测控原理及实现 |
23-36 |
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3.1 引言 |
23 |
|
3.2 溶解氧和温度测量 |
23-25 |
|
3.2.1 溶解氧的测量 |
23-25 |
|
3.2.2 温度变换电路 |
25 |
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3.3 溶解氧算法原理与实现 |
25-30 |
|
3.4 PH值的测量 |
30 |
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3.5 溶解氧和温度的控制策略 |
30-35 |
|
3.5.1 溶解氧含量控制 |
30-33 |
|
3.5.2 PID水温控制原理 |
33-35 |
|
3.6 本章小结 |
35-36 |
|
第四章 网络型多参数测控系统的软硬件设计 |
36-69 |
|
4.1 多参数测控系统的硬件设计 |
36-45 |
|
4.1.1 S3c2410的ARM9功能单元和体系结构 |
36-39 |
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4.1.2 A/D转换器 |
39-40 |
|
4.1.3 CANBUS硬件电路 |
40-43 |
|
4.1.4 串行通信接口设计 |
43-44 |
|
4.1.5 D/A转换电路设计 |
44-45 |
|
4.2 多参数测控系统的软件设计 |
45-68 |
|
4.2.1 嵌入式LINUX开发简介 |
46 |
|
4.2.2 嵌入式LINUX开发过程 |
46-59 |
|
4.2.3 网络型测控系统硬件驱动模块以及用户程序介绍 |
59-68 |
|
4.3 本章小结 |
68-69 |
|
第五章 网络型多参数测控系统图形用户接口 |
69-76 |
|
5.1 GUI概述 |
69-70 |
|
5.2 QT/E开发流程 |
70-72 |
|
5.3 QT/E开发环境的搭建 |
72-73 |
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5.4 本课题图形界面QT/E实现 |
73-75 |
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5.5 本章小结 |
75-76 |
|
第六章 系统测试 |
76-84 |
|
6.1 硬件测试 |
76 |
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6.2 软件测试 |
76-83 |
|
6.2.1 BOOTLOAD软件测试 |
76-77 |
|
6.2.2 内核文件系统移植测试 |
77 |
|
6.2.3 测量参数调试 |
77-79 |
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6.2.4 通讯调试 |
79-81 |
|
6.2.5 测控系统QT/E图形调试 |
81-83 |
|
6.3 本章小结 |
83-84 |
|
第七章 总结和展望 |
84-86 |
|
7.1 本文工作总结 |
84-85 |
|
7.2 研究工作的展望 |
85-86 |
|
参考文献 |
86-89 |
|
致谢 |
89-90 |
|
附录 |
90 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385574 |
