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基于μC/OS-Ⅱ的红外辐射测温系统研究

作　者: 王兵
导　师: 杨卫国；刘志刚
学　校: 东北大学
专　业: 控制工程
关键词: μC/OS-Ⅱ 红外辐射测温嵌入式系统 ARM
分类号: TN215
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

红外辐射测温在冶金企业有着广泛的应用,随着电子技术和嵌入式技术的发展,红外辐射测温技术得到飞速发展。利用红外辐射的原理进行温度测量的仪器对热轧带钢的温度测量和管理至关重要。本文研究并设计了一款基于ARM微控制器的红外辐射测温装置。该装置采用以ARM7为内核的高速、高性价比的芯片S3C4480,通过S3C4480对外围芯片和器件的控制,实现了可应用于冶金企业的温度检测,具有LCD显示、信号输出、参数设定等功能的装置。本文以嵌入式终端设备为主体,全面论述了系统的设计与实现。介绍了系统的硬件设计,在嵌入式系统的介绍中,详细的介绍了u C／OS-Ⅲ系统。分析了嵌入式实时操作系统uC／OS-Ⅱ如何移植到ARM7内核上,主要论述了应用程序的开发。本文最后对系统作了总结,并针对目前尚有的不足及未来的进一步应用与发展做了展望。通过本课题的研究,能使丌发者真正地掌握μC／OS-Ⅱ设计的核心技术和开发方法,改变以往设计只能针对具体的应用从零做起的局面,尽快实现一个u C／OS-Ⅱ的框架,把主要精力集中在对硬件结构相关的代码的实现上,大大减少了研发人员的在开发过程中的复杂度,这将使开发方法更具科学性,以提高嵌入式系统开发的效率,减少系统开发的工作量。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 红外辐射测温的发展状况  10-12
  1.3 主要研究问题及完成的工作  12
  1.4 本章小结  12-13
第2章红外辐射测温原理  13-19
  2.1 基础理论  13-14
  2.2 热辐射的基本定律  14-17
    2.2.1 普朗克定律  14-15
    2.2.2 维恩位移定律  15
    2.2.3 斯蒂芬-波尔茨曼定律  15
    2.2.4 发射率的概念  15-17
  2.3 本章小结  17-19
第3章测温系统电路设计  19-39
  3.1 光电转换部分电路的设计  19-21
    3.1.1 光电检测器工作原理  19
    3.1.2 光电检测器的选择  19-20
    3.1.3 S1226型号硅光电二极管  20-21
  3.2 光电检测器的非线性  21-23
  3.3 光电检测器噪声分析  23-24
  3.4 光电检测电路及输出分析  24-25
  3.5 极低偏置电流运算放大器AD549  25-29
    3.5.1 运算放大器AD549概述  25
    3.5.2 光电二极管接口  25-26
    3.5.3 光电二极管前置放大器噪声  26-27
    3.5.4 放大器的噪声分析  27-29
  3.6 处理器板电路设计  29-37
    3.6.1 ARM微控制器  29-31
    3.6.2 S3C44BOX微控制器  31-32
    3.6.3 电路设计原理图  32-37
  3.7 本章小结  37-39
第4章嵌入式可配置实时操作系统μC/OS-Ⅱ的移植  39-63
  4.1 嵌入式操作系统简介  39
  4.2 μC/OS-Ⅱ简介  39-42
  4.3 ADS集成开发环境组成  42-43
  4.4 μC/OS-Ⅱ的移植  43-55
    4.4.1 μC/OS-Ⅱ移植概念及相关要求  46-47
    4.4.2 μC/OS-Ⅱ在处理器S3C44B0上的移植  47-55
  4.5 系统的流程和任务的组成  55-59
  4.6 模数转换温度计算任务的程序设计  59-62
    4.6.1 A/D转换电路  59
    4.6.2 ADC转换时间计算  59-60
    4.6.3 ADC分辨率的计算  60
    4.6.4 温度计算任务的程序设计  60-62
  4.7 标定及校正系数的计算  62
  4.8 本章小结  62-63
第5章结论  63-65
参考文献  65-67
致谢  67

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