基于arm的多传感器检测系统设计

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于ARM的多传感器检测系统设计姓名：张杰申请学位级别：硕士专业：控制科学与工程指导教师：刘红丽20100501武汉理工大学硕士学位论文摘要在工控、智能家居和高校实验教学中，常用传感器信息采集系统实现包括温度、压力、湿度、转速、加速度等参量的信息采集、开关量的输入和输出、信息共享等功能。本文分析了高校实验设备、工业用数据采集系统的特点和我校自动化学院实验室现状，在此基础上设计多传感器检测系统，实现以100kbps的采集速率对各传感器进行数据采集，满足传感器实验要求。本文主要包括采集系统的硬件设计，软

2、件设计和传感器信息处理算法三个部分。多传感器信息采集系统硬件设计，主要包括l～10kHz的低频模拟信号的处理电路，转速信号的采集处理电路，开关量的输入输出电路，人机接口电路及微处理器电路设计等部分。系统采用飞利浦的ARM7芯片LPC2214作为处理器。检测系统软件包括下位机软件及上位机软件两个部分。下位机软件实现外部模拟通道的选择，信号的可编程放大，采集数据读取，人机接口电路等几个部分；上位机软件实现通过串口与下位机进行通信，并对采集数据进行显示、存储、报警、查询和打印。为降低系统误差，提高对模拟信号的采集精度，系统采用诸

3、如平均值滤波、阈值滤波等滤波算法滤除干扰信号，并采用BP神经网络算法实现传感器数据融合、传感器特性的非线性化处理。本文最后利用设计好的神经网络实现小量程称重传感器输入输出特性的非线性化处理。关键词：多传感器检测系统，神经网络，可编程放大电路，非线性化处理武汉理工大学硕士学位论文AbstractAmongindustrialeontrolsystem、smarthomeandsensorexperiments，theSerlsordataacquisitionsystemisusedtocompletethedataacqu

4、isitionfortemperature，pressure，humidity，speed，accelerationandotherparameters，tocompletetheoutputandinputofdigitalsignalandswitchsignal，informationfusionandotherissues．Thispaperanalysiedthecharacteristicsofcollegelaboratoryequipmentsandindustrialdataacquisitionsyst

5、emsandcurrentsituationoflaboratoryofschoolofAutomationinWuhanUniversityofTechnology．AccordingtoanalysisresulLthemulti．sensordetectionsystem，whichCancompletesensordataacquisitionatasamplingrateof100kbps，wasdesignedinthispapertomeettherequirementsofsensorexperiments

6、．Thispapermainlyincludesthreepartsofthesensordataacquisitionsystemdesign，suchashardwaredesign，softwaredesignandthealgorithmofsensorinformationprocession．Thehardwaredesignofthesystemmainlyincludesgatecircuitforlow—frequencyanalogsignalbetween1Hzand10kHz，signalproce

7、ssingcircuitwithprogrammableamplification，dataacquisitionandprocessingcircuitforrotationalspeed，inputcircuitsandoutputcircuitsforswitchsignal，human。machineinterfacecircuit，microprocessorcircuitandothers．TheLPC2214，whichbelongstoARM7series，wasusedastheprocessorofth

8、issystem．Theprogramofthissystemincludesslavecomputerprogramandmastercomputerprogram．Theformerincludessubprogramforexternalanalogchannelsgating，subprogra