基于DSP+ARM的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和工業(yè)管理的不斷進(jìn)步，人們對機(jī)械設(shè)備的安全、高效和長時間穩(wěn)定運(yùn)行等要求日趨強(qiáng)烈，這使得我們更加關(guān)注機(jī)械故障診斷中的檢測和分析技術(shù)。實踐證明，先進(jìn)的信號分析技術(shù)和有效的故障診斷手段可以減少故障發(fā)生。本文以故障診斷為目的，設(shè)計出一款基于 DSP+ARM的多通道數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)。
　　本文確定了以多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為總體的設(shè)計方案，系統(tǒng)主要由以下兩個部分組成：（1）以TI公司的C2000系列DSP芯片TMS320

2、F2812為核心進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析處理；（2）以成都英創(chuàng)公司生產(chǎn)的嵌入式主板EM9170為核心進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和整個系統(tǒng)控制。數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計中，振動信號調(diào)理、鍵相信號的預(yù)處理以及工藝量的安全處理是得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。同時，并行數(shù)據(jù)采集 ADC芯片MAX1320為整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的核心，本文對此做了詳細(xì)的介紹。數(shù)據(jù)分析部分，采用了經(jīng)典的FIR和FFT算法分析，并通過在CCS集成開發(fā)環(huán)境中對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真和提取特征數(shù)據(jù)，完成對原始數(shù)據(jù)的分

3、析處理。EM9170上運(yùn)行著Windows CE操作系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)還原、數(shù)據(jù)存儲、人機(jī)接口和整個系統(tǒng)控制等功能。整個系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)和特征值都將存儲于本地數(shù)據(jù)庫SD卡與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)的控制部分由EM9170中精簡ISA總線控制，分別控制信號調(diào)理中濾波頻率、鍵相信號中電平大小、轉(zhuǎn)速中倍頻大小以及雙機(jī)通信等。
　　本文詳細(xì)地介紹了雙核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器模塊、電源與復(fù)位模塊以及整個系統(tǒng)控制模塊的硬件設(shè)計。并詳細(xì)分析

4、了數(shù)據(jù)采集模塊和DSP系統(tǒng)軟件設(shè)計、ARM系統(tǒng)軟件設(shè)計以及兩者之間的相關(guān)通信。
　　該系統(tǒng)充分結(jié)合 DSP的實時信號處理能力和 ARM的事務(wù)管理能力，利用傳感器技術(shù)，數(shù)據(jù)采集技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與存儲，為后續(xù)故障診斷系統(tǒng)提供了豐富、準(zhǔn)確、實時性高的數(shù)據(jù)資源，使得后續(xù)系統(tǒng)可以很好地對機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，最終為技術(shù)人員維護(hù)設(shè)備提供準(zhǔn)確的科學(xué)理論依據(jù)。
　　目前，該系統(tǒng)已經(jīng)完成了原型的開發(fā)并投入使用。系統(tǒng)工作