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基于嵌入式系统的编码器测试平台软件设计与实现

【摘要】:随着编码器产品的应用越来越广泛,而客户对编码器的性能、功能、可靠性等要求也越来越高,这就需要一个可以对各种类型编码器进行测试的平台。目前市面上所有的编码器测试平台都是数据采集卡+pc机架构的,此类测试平台虽然功能强大,测试速度快,但其存在不便携带和成本高的缺点。故依照嵌入式软件开发的流程,结合人机交互界面设计和信号分析处理相关知识,在嵌入式硬件上开发出满足上述要求的一体式便携编码器测试平台软件,以满足市场对便携式编码器测试平台的需求。 本文在比较国内外市场上现有编码器测试平台的基础上,对基于嵌入式系统的编码器测试平台进行了需求分析。确定了以软核处理器NIOS II为核心的硬件平台,比较各种嵌入式操作系统和可选图形库,以μC/OS-II和μC/GUI3.98为软件平台的总体设计方案。 在完成软硬件总体设计的基础上,完成了μC/OS-II在以NIOS II为核心的硬件平台上的移植过程。然后分析了μC/GUI的软件框架和移植原理,详细介绍了μC/GUI的配置过程,进一步完成了μC/GUI的移植。最后介绍了该软件平台上应用程序的开发基础。 总结了人机交互的设计原则,阐述了测试平台的人机交互界面(HMI)和相应功能模块的实现过程。将人机界面按照设计的四个区域来分别介绍,并在信号分析时采用了过零检测等方法进行时域分析,采用了全相位的FFT方法来修正由于能量泄露造成的幅值和相位不准确的现象。还采用M/T方法编写了电机速度监测模块。

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