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天平應(yīng)變信號(hào)采集器研制

發(fā)布時(shí)間:2023-01-03 19:32
  風(fēng)洞在載人航天、探月工程、大飛機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、動(dòng)車(chē)組等項(xiàng)目的氣動(dòng)力學(xué)性能設(shè)計(jì)和評(píng)估中發(fā)揮著不可替代的作用,被各個(gè)國(guó)家視為重要的戰(zhàn)略資源,也被稱為“航空航天飛行器的搖籃”。風(fēng)洞試驗(yàn)是將飛行器模型放置于風(fēng)洞中,通過(guò)在風(fēng)洞中產(chǎn)生高速氣流來(lái)模擬飛行器飛行時(shí)所受氣流的狀態(tài)。高速氣流對(duì)飛行器模型產(chǎn)生作用力,通過(guò)安裝在飛行器模型上的應(yīng)變片可以實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器模型所受應(yīng)力的測(cè)量。天平應(yīng)變信號(hào)采集器就是用于采集應(yīng)變片的輸出信號(hào),擔(dān)負(fù)著空氣動(dòng)力試驗(yàn)原始空氣動(dòng)力數(shù)據(jù)的測(cè)量工作,是風(fēng)洞試驗(yàn)氣動(dòng)力測(cè)量的核心裝備。因此,本課題的研究具有非常重要的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文首先根據(jù)天平應(yīng)變信號(hào)采集的需求,制定了總體設(shè)計(jì)方案。硬件設(shè)計(jì)中,以Zynq-7000系列So C芯片XC7Z020作為主控制器;以LTC1053動(dòng)態(tài)斬波穩(wěn)零運(yùn)算放大器構(gòu)成儀用放大器實(shí)現(xiàn)微弱應(yīng)變信號(hào)的調(diào)理;采用A/D轉(zhuǎn)換芯片ADS8598S實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換;使用無(wú)線網(wǎng)卡RT3070L實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸;引入無(wú)線供電技術(shù)為整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)供電。軟件設(shè)計(jì)上,采用雙端口BRAM(Block RAM)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存和配置參數(shù)的傳遞;使用AES(Advanced Enc... 

【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源和研究的目的及意義
    1.2 關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 技術(shù)指標(biāo)與需求分析
        2.2.1 硬件需求分析
        2.2.2 軟件需求分析
    2.3 系統(tǒng)硬件方案設(shè)計(jì)
        2.3.1 Zynq主控板卡
        2.3.2 電壓信號(hào)數(shù)采板卡
        2.3.3 應(yīng)變信號(hào)數(shù)采板卡
    2.4 系統(tǒng)軟件方案設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)自研板卡硬件設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 主控板卡設(shè)計(jì)
        3.2.1 主控芯片選型
        3.2.2 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.2.3 系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)計(jì)
        3.2.4 DDR3電路設(shè)計(jì)
        3.2.5 QSPI Flash電路設(shè)計(jì)
        3.2.6 UART電路設(shè)計(jì)
        3.2.7 USB電路設(shè)計(jì)
        3.2.8 SD電路設(shè)計(jì)
    3.3 電壓信號(hào)數(shù)采板卡設(shè)計(jì)
        3.3.1 信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
        3.3.2 ADC電路設(shè)計(jì)
        3.3.3 激勵(lì)電壓源電路設(shè)計(jì)
        3.3.4 測(cè)角電路設(shè)計(jì)
        3.3.5 電源電路設(shè)計(jì)
    3.4 應(yīng)變信號(hào)數(shù)采板卡設(shè)計(jì)
        3.4.1 自校準(zhǔn)電路設(shè)計(jì)
        3.4.2 信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
        3.4.3 ADC電路設(shè)計(jì)
        3.4.4 測(cè)溫電路設(shè)計(jì)
        3.4.5 校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)
    3.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 邏輯與軟件設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 搭建Block Design工程
    4.3 A/D控制邏輯設(shè)計(jì)
    4.4 DS18B20控制邏輯設(shè)計(jì)
    4.5 DAC8830控制邏輯設(shè)計(jì)
    4.6 PS與PL數(shù)據(jù)交互邏輯設(shè)計(jì)
    4.7 Linux系統(tǒng)移植
    4.8 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
    4.9 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
        4.9.1 數(shù)據(jù)加密
        4.9.2 TCP服務(wù)器
    4.10 LabVIEW上位機(jī)設(shè)計(jì)
    4.11 本章小結(jié)
第5章 天平應(yīng)變信號(hào)采集器測(cè)試
    5.1 引言
    5.2 無(wú)線供電單元測(cè)試
    5.3 主控單元測(cè)試
        5.3.1 NFS共享文件
        5.3.2 無(wú)線網(wǎng)卡配置
        5.3.3 固化邏輯
        5.3.4 固化程序
    5.4 數(shù)據(jù)采集單元測(cè)試
    5.5 數(shù)據(jù)傳輸單元測(cè)試
    5.6 數(shù)據(jù)加密與解密單元測(cè)試
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]基于私有區(qū)塊鏈的多源網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)隱私保護(hù)仿真[J]. 李明飛.  計(jì)算機(jī)仿真. 2019(08)
[3]基于Zynq的數(shù)字PCR熒光數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)[J]. 羅遠(yuǎn)彥,溫澤鑫,魏翱翔,張宗華.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2019(17)
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碩士論文
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[5]工業(yè)機(jī)器人控制器實(shí)時(shí)多任務(wù)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 姚舜.東南大學(xué) 2017
[6]基于ARM的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 孫海波.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[7]一種六分量應(yīng)變式風(fēng)洞天平的研制[D]. 劉勃鍇.電子科技大學(xué) 2016



本文編號(hào):3727458

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