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

1、隨著科學技術的不斷發(fā)展和工業(yè)管理的不斷進步，人們對機械設備的安全、高效和長時間穩(wěn)定運行等要求日趨強烈，這使得我們更加關注機械故障診斷中的檢測和分析技術。實踐證明，先進的信號分析技術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為核心進行數(shù)據(jù)采集和分析處理；（2）以成都英創(chuàng)公司生產的嵌入式主板EM9170為核心進行數(shù)據(jù)存儲和整個系統(tǒng)控制。數(shù)據(jù)采集模塊設計中，振動信號調理、鍵相信號的預處理以及工藝量的安全處理是得到準確數(shù)據(jù)的基礎。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，本文對此做了詳細的介紹。數(shù)據(jù)分析部分，采用了經典的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，分別控制信號調理中濾波頻率、鍵相信號中電平大小、轉速中倍頻大小以及雙機通信等。
　　本文詳細地介紹了雙核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器模塊、電源與復位模塊以及整個系統(tǒng)控制模塊的硬件設計。并詳細分析

4、了數(shù)據(jù)采集模塊和DSP系統(tǒng)軟件設計、ARM系統(tǒng)軟件設計以及兩者之間的相關通信。
　　該系統(tǒng)充分結合 DSP的實時信號處理能力和 ARM的事務管理能力，利用傳感器技術，數(shù)據(jù)采集技術和數(shù)據(jù)處理技術，對大量數(shù)據(jù)進行分析與存儲，為后續(xù)故障診斷系統(tǒng)提供了豐富、準確、實時性高的數(shù)據(jù)資源，使得后續(xù)系統(tǒng)可以很好地對機械的運行狀態(tài)進行分析，最終為技術人員維護設備提供準確的科學理論依據(jù)。
　　目前，該系統(tǒng)已經完成了原型的開發(fā)并投入使用。系統(tǒng)工作