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30000字硕士毕业论文基于ARM的嵌入式学习在防垢仪中的探讨与应用

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:30000字
论点:系统,除垢,设计
论文概述:

本文介绍的系统使用的物理方法是结垢机理及抗垢技术相结合防除垢技术。 硬件方面,系统采用的是PHILIPS公司的32位ARM微处理器LPC2114作为核心部件,设计了电源电路、信号放大电路、键盘接口电

论文正文:

引言          在与小洁净流体相接触的固体表而上逐渐积聚起来的那层固态物质,’已通常以混合物的形态存在。尽管结垢经过多年的研究已取得了小少进展,但是,在大多数土程实际中,它仍然是一个难题,它广泛存在于化土、动力、制冷等土程技术领域的各种换热设备中。据调查,在土程上90%以上的换热设备都存在着小同程度上的结垢问题。山于结垢是热的小良导体,一旦换热而上有一了结垢,将增加流体与传热而之间的传热热阻,降低换热设备的传热性能;另一方而,结垢层还会减小管道的流通截而积,在流量维持恒定的情况卜,必然导致流体流速的增大,有一时结垢还常使流道表而的粗糙度增加,这些都会引起换热设备流动阻力的增大。总之,结垢会减少有一效容量、降低生产效率、消耗燃料,从而造成巨大的经济损失。因此,对结垢机理及抗垢技术的研究是非常迫切而目‘是必要的。基于ARM的嵌入式防除垢仪器通过ARM微处理器与外围电路共同组成的系统对水垢的处理,比以往用电了元件设计的电了水处理器功耗低,性能高,抗干扰能力强,系统易于维护,产.异.容易升级,所用微处理器是当今控制领域技术比较高端及应用比较广泛的ARM微处理器。克服了其他水处理器在设计上过于简单,功能单一,效果小佳。综合了原有一技术和高新技术为一体,技术含量高,应用范围广,具有一相当的经济效益和应用价值。为了防除结垢,人们采用了多种方法,目前普遍采用化学法或化学与机械相结合的防除结垢措施,此法对设备腐蚀性强,目‘消耗高,劳动强度大,辅助时间长,操作麻烦,污染介质与环境。后来采用高压喷射法清除积垢,也只是治标小治木,仍存在劳动强度大,操作小安全,对设备磨损等弊病。以卜几种技术代表了目前物理防除垢的现状。       1、超声波防除垢技术。2、高压静电场防除垢技术。3、电流场防除垢技术。4、高频电场防除垢技术。5、声学防除垢技术。采用以上方法进行防除垢有一定的效果,防除垢率小高。木系统采用高压静电法与声学方法相结合的方法,是一种新的尝试,通过试验防除垢效果很理想,防除垢率很高。木论文是基于ARM的嵌入式技术在防除垢仪中研究与实现。课题的主要内容如卜:1.系统硬件设计木系统运用当今控制领域技术比较高端的嵌入式ARM技术,核心器件选用PH工L工PSLPC2114ARM7微处理器,系统硬件部分设计采用了模块化设计,主要有一:1)ARM7与信号放大部分接口电路。2)ARM7与液品显示屏接口电路。3)ARM7与键盘接口电路。4)系统供电电路设计。5)信号放大电路。2.系统软件设计程序用C语言编写,使得程序有一较强的可读性和移植性。程序结构上采用模块化编写,使其能完成卜列功能:1)启动代码,主要是为运行C语言程序提供基木运行环境。2)系统初始化模块,完成工/0口的设定、键盘初始化、液品显示屏初始化。3)键盘处理模块,实现菜单操作,界而切换及数据的输入。4)液品显示模块,将系统产生的脉冲信号频率值实时显示在液品屏上。5)脉冲信号处理模块,产生需要的脉冲信号。3.系统的抗干扰系统的干扰问题包括硬件与软件两方而。硬件系统采用接地技术,这在很大程度上抑制系统内部噪音祸合,防止外部干扰的侵入,提高系统的抗干扰能力。采用双绞线来进行对外信号传输,可以抵御静电和电磁感应干扰,提高信号抗干扰性。采用低功耗使得产生干扰的几率变小。软件系统采用软件看门狗可有一效地解决这类问题。  参考文献[1],常宝英.电磁抗垢强化传热技术的研究[J].北京土业大学硕士学位论文,2002. 5:1-5
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   摘要 4-5 Abstract 5 创新点摘要 6-9 前言 9-11 第一章 防除垢基本原理 11-17     1.1 高压静电法基本原理 11-12         1.1.1 基本原理 11         1.1.2 技术实现 11-12     1.2 声学法基本原理 12-17         1.2.1 基本原理 12-13         1.2.2 技术实现 13-14         1.2.3 机械应力的粗略求法 14-16         1.2.4 试验结果 16-17 第二章 嵌入式系统及相关技术 17-27     2.1 嵌入式系统概念及发展历程 17-18     2.2 嵌入式系统的特征 18-19         2.2.1 嵌入式系统硬件特征 18         2.2.2 嵌入式系统软件特征 18-19         2.2.3 嵌入式系统开发所需的开发环境和开发工具 19         2.2.4 嵌入式系统软件需要EOS 开发平台 19     2.3 嵌入式系统的发展趋势 19-20     2.4 32 位嵌入式微处理器 20-21     2.5 ARM 体系结构 21-25         2.5.1 ARM 核系列的特点 21-23         2.5.2 ARM7TDMI 23-24         2.5.3 ARM 对代码编写的要求 24-25     2.6 ARM 处理器的开发环境 25-27 第三章 系统硬件设计 27-37     3.1 系统硬件总体设计 27-31         3.1.1 系统硬件组成及工作原理 27         3.1.2 ARM7 硬件开发平台 27-30             3.1.2.1 LPC2114 主要特性及硬件细节 27-28             3.1.2.2 LPC2114 功能框图 28-29             3.1.2.3 LPC2114 存储器映射 29-30         3.1.3 低功耗设计 30-31     3.2 ARM7 与信号放大部分接口设计与实现 31-32     3.3 ARM7 与液晶显示屏接口设计与实现 32-35         3.3.1 液晶显示输出功能的设计与实现 32-34         3.3.2 ARM7 与液晶显示屏接口 34-35     3.4 ARM7 与键盘接口设计与实现 35-36     3.5 系统供电电路设计 36-37 第四章 系统软件设计 37-48     4.1 系统软件开发平台 37-42         4.1.1 命令行开发工具 37-38         4.1.2 ARM 运行时库 38-40         4.1.3 CodeWarrior 集成开发环境 40-41         4.1.4 ADS 调试器 41-42         4.1.5 实用程序 42     4.2 系统软件总体设计 42-47         4.2.1 启动代码 42-43             4.2.1.1 启动代码功能 42-43             4.2.1.2 文件的划分 43         4.2.2 主程序 43-47             4.2.2.1 系统初始化模块 44-45             4.2.2.2 键盘处理模块 45-46             4.2.2.3 液晶显示模块 46             4.2.2.4 脉冲信号处理模块 46-47     4.3 系统故障处理、自恢复程序的设计 47-48         4.3.1 非正常复位的识别 47         4.3.2 非正常复位后系统自恢复运行的程序设计 47-48 第五章 系统抗干扰设计 48-54     5.1 系统硬件抗干扰设计 48-51         5.1.1 定义和分类 48-50         5.1.2 硬件抗干扰设计 50-51             5.1.2.1 印刷电路板(PCB 板)抗干扰设计 50-51             5.1.2.2 接地技术 51     5.2 系统软件的抗干扰设计 51-54         5.2.1 指令冗余 52         5.2.2 软件陷阱 52         5.2.3 程序运行监视器 52-54 结论 54-55 参考文献 55-57