信息的感知獲取處理是物聯(lián)網應用的基礎,越來越多的測試測量任務要求以網絡化的傳感器系統(tǒng)為測試平臺,實現(xiàn)將高精度、高速度、多樣性、靈活性相結合的智能感知,因此傳統(tǒng)傳感器正處于向新型傳感器轉型過程之中。新型傳感器的特點是微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、網絡化,它不僅促進傳統(tǒng)產業(yè)的改造,而且導致新型物聯(lián)網工業(yè)的興起,成為新的經濟增長點,在此過程中,要求所有傳統(tǒng)企業(yè)都具有數(shù)字化智能處理模塊開發(fā)生產能力是不現(xiàn)實也是不必要的,因此數(shù)字化智能處理模塊發(fā)展成一種傳感器系統(tǒng)中獨立的功能模塊,成為獨具特色的產線。但此類模塊技術壁壘多樣,如何解決這些問題并實現(xiàn)此類產品的高性能的國產化,是這個值得研究的問題。本文通過對國內外相關智能傳感器產品以及前沿文獻資料的調查,分析了當今高性能傳感器智能處理平臺的關鍵技術與發(fā)展方向。其中的關鍵技術與難點,首先是傳感器單元的選型與信號調理電路的優(yōu)化設計,如何將輸入級的微弱信號伴隨較小的干擾輸入系統(tǒng),其次使用嵌入式操作系統(tǒng)為傳感器處理平臺提供多功能多任務、實時性的基礎,以及功能擴展與移植的余地,同時還探討了在模塊化使用的傳感器處理平臺中,各總線接口技術的應用。再次,還討論了物... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－１傳感器智能處理平臺框架??：??

植性??的智能傳感器處理平臺的需求，我們選擇ＡＲＭ核的微控制器［１３］。目前ＡＲＭ核??心根據(jù)應用場景的分為Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ，?Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ，?Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ，其中Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ系列主要面??向有多媒體應用，各種龐大需求應用場景，Ｃｏｒｔｅｘ－Ｒ主要應用在專用的硬實時任??務場景中。Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ系列最適合智能傳感器處理平臺使用，原因是，針對混合信??號設備進行了特別優(yōu)化，功耗與成本結合好，處理器向上兼容，十分便于軟件的??重用與移植。??３?Ｊｖ：?ｌ??ＭＵ??圖３－２?ＳＴＭ３２Ｆ４２９ＺＩ芯片實物圖??最終選用的處理核心為ＳＴＭ３２Ｆ４２９ＺＩ，實物如圖３－２，此款芯片意法半導體??１４??

ＰＮ?＿」３?Ｉ?２２?ｌ＿?＿?ＮＣ??ＡＶＤＯ?＿?Ｉ?４?Ｉ?Ｉ?２１?ｆＣ??ｊ?Ｔｎ？ｍａｅ?Ｐａｄ?ｉ??ＡＶＳＳ?ｉＺＪ?５?Ｓ?Ｉ?２０?Ｌ二?ＮＣ??ＲＥＦＣＵＴ?＇ＺＪ?６?ｊ?Ｉ?［１?二?％??「＿Ｔ?Ｊ?Ｉ?二??＂ＰＷＤＲ?＿Ｊ?７?、?ｉ?１８?ＣＬＫＪＵ??Ｔ５５ＳＳＴ?二Ｉ?＆?１７?ＤＶＤＯ??二公玟?２?迨?￡??．?ｎ「８８丨「丨「８丨?ｒ！．??５?Ｓ?Ｉ?ｆｅ?ｆｅ?Ｉ?￡??Ｄ?？??１??圖３－３?ＡＤＳ１２６１管腳圖??ＡＤＳ１２６１的主要參數(shù)，２４位精度，線性偏差小于２ｐｐｍ，溫度漂移小于ｌｎＶ／°Ｃ，??數(shù)據(jù)最高輸出速率２５．６ｋＳＰＳ?（使用外部晶振最高可達４０ｋＳＰＳ），額定工作溫度范??圍為－４０°Ｃ至＋１２５°Ｃ，基礎數(shù)據(jù)性能優(yōu)異符合設計目標。ＡＤＳ１２６有較寬的輸入??電壓范圍±７ｍＶ至±５Ｖ，很適用于微弱信號檢測測量的場景［１４ＬＡＤＣ中還內含??輸入信號多路復用器、低噪聲ＰＧＡ?（增益范圍１－１２８），支持５路差分或１０路單??端輸入，包含多階次Ｓｉｎｅ和ＦＩＲ的可編程的數(shù)字濾波器，同時能夠提供同步５０Ｈｚ??和６０Ｈｚ線路周期抑制。ＡＤＳ１２６１結構如圖３－４??ＲＥＦＯＵＴ?５Ｖ（Ａ）??（７＝２＝；?一、：：—?１??２ｒ＝?Ｒｅｆ???ＡＤＳ１２６０?Ａ?３Ｖ－５Ｖ｛Ｄ）??￣１???Ｍｕｘ???ＡＤＳ１２６１????；「；：■！?４—６?ＳＴＡＲＴ??Ｙ?￣?Ｓｅｎｓｏｒ?ｉ、?￣￣?Ｃｏｎｔｒｏｌ?ＲＥＳ＾??ＡＩＮ１?＜ｐ???４４－卜，?＿ｒ＾＿?Ｅ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]嵌入式高速通信系統(tǒng)設計[J]. 陳穎圖,王愛林.  信息通信. 2020(02)
[2]通用嵌入式遠程數(shù)據(jù)采集器研究與設計[J]. 趙炯,楊天豪,肖杰,熊肖磊.  自動化儀表. 2019(01)
[3]新型智能傳感器的發(fā)展與應用[J]. 余建華,冉艷麗,劉德明,田世翔,遲增譽.  中國建設信息化. 2017(17)
[4]智能傳感器技術的研究進展及應用展望[J]. 尤政.  科技導報. 2016(17)
[5]方波激勵的電感傳感器測量電路的設計[J]. 張亞林.  中國儀器儀表. 1997(01)

碩士論文
[1]面向鋼鐵企業(yè)無人值守智能稱重系統(tǒng)的設計與開發(fā)[D]. 田野.西安工程大學 2019
[2]基于單片機的貨架稱重系統(tǒng)研制[D]. 陳東澤.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[3]基于電阻應變計式稱重傳感器的高速高精度電子動態(tài)稱重器的研究與實現(xiàn)[D]. 鄭鈞.上海交通大學 2017
[4]基于uC/OS-Ⅲ的噪聲主動控制系統(tǒng)設計[D]. 趙志洲.南京航空航天大學 2016
[5]基于STM32F4的碼垛機器人運動控制器研究[D]. 何明超.上海交通大學 2015
[6]快速濾波技術的研究與實現(xiàn)[D]. 王圣英.山東大學 2014
[7]基于CortexM3+ucosⅢ內核量化分析與硬件探針系統(tǒng)設計[D]. 徐志誠.電子科技大學 2014
[8]基于Android平臺的通用傳感器系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 張承寰.北京郵電大學 2014



本文編號：3314881