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《基于ARM和PSD的微小位移測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、武漢理工人學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為熱點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)大量應(yīng)用在自動(dòng)控制、工業(yè)設(shè)備和家用電器當(dāng)中。當(dāng)前應(yīng)用的產(chǎn)品常以嵌入式處理器的形式出現(xiàn)，常用的如PDA、交換機(jī)、路由器等。嵌入式的廣泛應(yīng)用大大提高了人們的生活水平。位置敏感探測(cè)器(PositionSensibleDetector)是一種基于半導(dǎo)體PN結(jié)橫向光電效應(yīng)的光電器件。它具有分辨率高、響應(yīng)速度快、信號(hào)處理電路相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。我們經(jīng)常將PSD應(yīng)用在與位置、距離、位移、角度的微小測(cè)量有關(guān)的場(chǎng)合。本文選用了一維PSD作為系統(tǒng)的探測(cè)器，結(jié)合嵌入式技術(shù)，將PSD
2、應(yīng)用于微小位移測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)微小位移的檢測(cè)。本系統(tǒng)以PSD、ARM、PC機(jī)為核心完成了對(duì)位移測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以PSD為核心實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，利用PSD結(jié)合光學(xué)三角測(cè)量法將位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，然后對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理之后交由A／D器件進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。以ARM為核心，主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的處理，存儲(chǔ)和通信等功能。將取得的數(shù)字量信號(hào)通過(guò)特定的軟件程序編程得到位移信號(hào)。以PC機(jī)為核心，利用VB6．0實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的顯示。PC根據(jù)得到的值與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)這個(gè)差值我們可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的完善。本文首先分析了位移傳感器技術(shù)、微處理器A
3、RM和嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)和國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀；而后介紹了微小位移測(cè)量系統(tǒng)的總體功能、系統(tǒng)的總體硬件框架；簡(jiǎn)單敘述了位置敏感探測(cè)器PSD的原理和結(jié)構(gòu)，介紹了將PSD應(yīng)用于位移測(cè)量的設(shè)計(jì)過(guò)程；在ARM最小系統(tǒng)的硬件平臺(tái)下，結(jié)合PSD實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)上，以u(píng)Clinux操作系統(tǒng)作為軟件平臺(tái)，利用內(nèi)核裁剪技術(shù)，移植了BOOTLOADER，設(shè)計(jì)了Linux驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序；最后在系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試的時(shí)候，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了必要的改進(jìn)，主要是設(shè)計(jì)了相應(yīng)的非線性補(bǔ)償電路，利用MATLAB對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合與分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，基于AR
4、M和PSD的微小位移測(cè)量系統(tǒng)具有精度高，響應(yīng)速度快，并且成本低等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：PSD；ARM；內(nèi)核移植；MATLAB；微小位移測(cè)量武漢理工大學(xué)碩十學(xué)位論文AbstractWiththerapiddevelopmentofelectronic，embeddedsystemhasbecomehotspots．Embeddedsystemhasbeenusedinlarge—scaleapplicationofautomaticcontrolsystem，industrialequipmentandhouseholdappliances．Curr
5、entlyelectronicproductsareoftenusedintheformofembeddedcomputer,suchasPDA，switches，etc．Thewidelyuseofembeddedsystemhasimprovedpeople’Slifegreatly．PSD(PositionSensibleDetector)isadeviceutilizingthelateralphotoelectricaffectthatproducedbythenon—uniformilluminationofarectifyin
6、gsemiconductorjunction．PSDhastheadvantagesofhighresolution，fastresponse，andsimplecircuitry．Thesecharacteristicsmakeitespeciallysuitfortheprecisemeasurementofposition，distance，displaceandangel．UsingPSD，ahighprecisionsmalldisplacementmeasuringsystemisdesignedbaseonembeddedsy
7、steminthispaper．ThedesignusesPSD，ARMandPCtocompletethebasicfunctionsofsmalldisplacementmeasuringsystem．WeusePSDtotranslatethesignal．Firstthemeasuredobject’SdisplacementchangesignalistranslatedtodisplacementsignalthatcanbedetectbythePSD，thenthedisplacementsignalistranslated
8、tovoltagesignalbyopticaltriangulationmeasurementbasedonPSD．Afteramplifyingandfilteringtot
