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基于DSP技术的宝钢薄带连铸钢水CCD信号高速数据采集与处理系统研究

专 业: 机械设计及理论
关键词: CCD DSP 数据采集 薄带连铸
分类号: TF31
形 态: 共 80 页 约 52,400 个字 约 2.507 M内容
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内容摘要


根据系统研究的对象,分析了系统的构成,将系统细分成若干个模块,并对各个模块的功能加以确定;对于系统中的数字信号采集与处理系统的构成进行了研究,对信号采集的过程和方法进行了规划,确定了硬件和软件设计的方案。

以DSP最小系统的硬件设计为核心,逐一进行其外围模块的硬件设计。

所进行的系统硬件设计主要包括:

DSP最小系统设计,基于DDS的CCD信号发生器外围硬件设计,CCD驱动电路设计与前置处理,AD转换启动信号同步处理,以及DS18B20系统温度监控电路设计。

归纳了钢水CCD图像的测温和测液位的基本理论,对测量误差的修正方法进行了分析,通过实验调整系统参数,使得所设计的数字采集处理系统实现了准确测量钢水液位高度以及钢水温度的功能。

最终设计并完成了基于DSP技术的宝钢薄带连铸钢水CCD信号采集与处理系统……

全文目录


文摘
英文文摘
第1章 绪论
1.1课题的背景
1.2国内外双辊薄带连铸技术研究概况
1.3数字图像测温、测液位方法的研究概况
1.4数字信号处理DSP技术研究概况
1.4.1 DSP系统构成
1.4.2 DSP系统的特点
1.4.3 DSP系统的设计过程
1.5研究内容和技术路线
1.5.1研究的主要内容
1.5.2研究的技术路线
第2章 总体技术方案
2.1系统总体构成
2.2系统模块核心功能
2.2.1 F2810 DSP芯片结构功能
2.2.2 XC95144x1芯片结构功能
2.2.3 DS18B20芯片结构功能
2.3系统硬件设计方案的确定
2.3.1 CCD驱动电路与前置处理设计
2.3.2 DSP系统设计
2.3.3信号同步处理设计j
2.4系统软件设计方案确定
2.4.1系统时序分析
2.4.2下位机软件设计
2.4.3上位机软件设计
2.5本章小结
第3章 硬件设计
3.1 DSP最小系统电路设计
3.1.1电源电路和复位电路设计
3.1.2时钟电路设计
3.1.3串口通信电路设计
3.2基于DDS的CCD信号发生器外围硬件设计
3.2.1信号发生器的构成
3.2.2信号发生器的D/A转换器
3.3 CCD时钟驱动电路设计与前置处理设计
3.4 AD转换启动信号同步处理设计
3.5系统温度测量的硬件电路设计
3.6 DSP系统印刷布线设计
3.6.1组件布局结构设计
3.6.2系统印刷电路板图设计
3.7本章小结
第4章 软件设计
4.1系统时序分析
4.2下位机DSP软件模块设计
4.2.1通用输入/输出模块GPIO
4.2.2 ADC模数转换模块程序设计
4.2.3 SCI模块设计
4.3 CCD信号发生电路软件设计
4.4上位机软件设计
4.4.1对图像的RGB色彩提取
4.4.2 AD采样频率的预定标器配置的推算
4.4.3 VB调用Matlab组件绘图程序
4.5针对DS18B20的温度提取算法
4.6本章小结
第5章 数字采集处理系统钢水液位和温度测量功能实现
5.1钢水液位和温度测量DSP系统的建立
5.2数据采集系统在钢水液位测量中的功能实现
5.2.1钢水液位测量的基本原理
5.2.2钢水宽度的像素宽度的边缘提取法
5.2.3钢水液位测量功能的实验验证和实验结果分析
5.3数据采集系统钢水温度测量功能的实现
5.3.1钢水图像双色测温的基本理论
5.3.2钢水比色法测温的误差分析及校正
5.3.3钢水比色测温的实验验证
5.3.4测温功能的实验结果分析
5.4本章小结
第6章 结论与展望
6.1主要工作总结
6.2本系统的主要创新点
6.3本系统的进一步工作方向
参考文献
附录

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中图分类: > TF31 > 工业技术 > 冶金工业 > 冶金机械、冶金生产自动化 > 钢铁冶炼机械与生产自动化

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