瓷绝缘子超声探伤仪嵌入式系统的研究与设计

论文摘要

新标准对瓷绝缘子超声探伤仪提出了更高的要求,不少厂家自行开发基于单片机技术的测试仪功能简单,测试精度有限,智能化程度不高。“新型瓷绝缘子超声探伤仪”主要设计思想是利用SOC技术实现友好的人机图形界面,控制NC信号源实现规定测试信号范围内的多点扫描,自动测试特性参数,并对多个产品参数进行存储与处理,实现了测试数据的采集、显示、存储与数据处理的智能化。通过基于东南大学自主研发的ARM核嵌入式处理器SEP3203搭建的嵌入式系统开发平台,本文分析了具有一定实时性的ASIX OS嵌入式操作系统,以其内核为基础,完成了应用程序框架的设计。针对基于SEP3203处理器的目标板,将ASIX OS成功地移植到目标板上,可将此系统用于NC信号源控制,对瓷绝缘子参数进行测量,测量结果保存在Flash内指定的文本文件中。同时,为了方便厂家或供电系统对大量检测数据进行管理,用VB.NET开发了“探伤信息管理系统”,通过USB通信接口对检测仪的检测结果文件内容进行处理并转存至PC机的数据库中,根据工作需要进行分类统计、按需查询、形成报表。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本文项目的背景与意义
• 1.1.1 项目的背景
• 1.1.2 瓷绝缘子超声探伤仪发展的现状
• 1.1.3 本项目课题的起源
• 1.2 创新点与技术难点
• 1.2.1 创新点
• 1.2.2 技术路线
• 1.2.3 技术难点
• 1.3 本人承担的主要工作
• 1.3.1 产品的调研
• 1.3.2 主控系统的设计
• 1.4 论文总体结构
• 第二章 项目的总体设计
• 2.1 产品的需求分析
• 2.1.1 产品需求背景的分析
• 2.1.2 产品的功能需求
• 2.1.3 产品的性能指标要求
• 2.2 产品的可行性分析
• 2.2.1 产品的理论基础
• 2.2.2 产品的技术基础
• 2.3 新型瓷绝缘子超声探伤仪系统模型
• 2.3.1 探伤仪模型设计的原则
• 2.3.2 探伤仪模型设计方案
• 2.3.3 市场同类产品设计模型分析
• 2.3.4 新型瓷绝缘子超声探伤仪设计模型
• 2.4 系统硬件设计模型
• 2.4.1 处理器的选择
• 2.4.2 硬件设计模型
• 2.5 软件系统设计模型
• 2.5.1 嵌入式操作系统
• 2.5.2 为什么需要嵌入式操作系统
• 2.5.3 嵌入式操作系统的主要特征与功能
• 2.5.4 嵌入式操作系统的选择
• 2.5.5 软件系统设计模型
• 第三章 ARM及SEP3203微处理器概述
• 3.1 ARM及其应用
• 3.2 SEP3203F50处理器概述
• 3.2.1 SEP3203F50处理器的特性
• 3.2.2 处理器内核
• 3.2.3 片上静态存储器eSRAM
• 3.2.4 工作电压
• 3.2.5 工作频率
• 第四章 主控系统硬件设计
• 4.1 嵌入式系统设计流程
• 4.2 存储系统的设计
• 4.2.1 存储器概述
• 4.2.2 Nor Flash与Nand Flash的选择
• 4.2.3 系统从Nand Flash启动的过程
• 4.3 LCD与触摸屏
• 4.3.1 LCD设计原理
• 4.3.2 LCD驱动电路的设计
• 4.3.3 触摸屏的基本原理
• 4.3.4 触摸屏电路的设计
• 4.4 USB接口
• 4.4.1 USB基本原理
• 4.4.2 USB基本驱动
• 第五章 ASIX操作系统及应用程序的架构
• 5.1 嵌入式系统软件
• 5.2 嵌入式操作系统的基本原理
• 5.2.1 嵌入式操作系统的基本概念
• 5.2.2 嵌入式操作系统的主要技术指标
• 5.3 ASIX OS嵌入式实时操作系统平台
• 5.3.1 ASIX OS的主要特性
• 5.3.2 ASIX OS Kernel的框架结构
• 5.4 基于Flash的文件存储
• 5.4.1 嵌入式文件系统
• 5.4.2 基于ASIX OS文件系统的Flash中数据存放的组织
• 5.4.3 文件系统对于Nand Flash数据处理
• 5.5 图形用户界面的实现
• 5.5.1 图形用户界面简介
• 5.5.2 典型的嵌入式系统GUI的实现
• 5.5.3 ASIX Windows图形用户界面设计
• 5.5.4 人机界面的设计
• 第六章 探伤信息管理系统的设计
• 6.1 探伤信息管理系统的需求分析
• 6.2 探伤信息管理系统的总体设计
• 6.2.1 信息管理系统的安装环境
• 6.2.2 信息管理系统的总体设计
• 6.3 探伤信息管理系统数据库设计
• 6.4 探伤仪内部电子硬盘检测信息转换至PC机数据库的程序设计
• 第七章 主控系统的调试
• 7.1 基于ARM处理器嵌入式系统的开发环境
• 7.1.1 集成开发环境下常见的调试方法
• 7.1.2 主控系统调试平台的架构
• 7.1.3 基于SEP3203微处理器嵌入式系统的调试平台
• 7.2 嵌入式操作系统的移植
• 7.3 嵌入式系统调试过程中一些问题的的解决
• 7.4 调试的部分结果
• 7.5 回顾与展望
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介及攻读硕士学位期间发表的论文清单