文档介绍：毕业论文
电除尘器高频电源采集系统的设计
Design of High Frequency Power Supply Acquisition System for Electrostatic Precipitator
目录
摘要 I
ABSTRACT II
第一章绪论 1
1
2
3
第二章系统设计结构 5
5
5
7
8
第三章电除尘器高频电源介绍 9
9
11
DSP+FPGA控制平台 11
驱动保护单元 12
12
数字信号调理电路 12
模拟信号采集电路 13
13
采样数据研究 13
本章小结 18
第四章系统硬件设计 19
19
FPGA的配置电路 20
典型电路设计 21
21
24
RC滤波电路 27
29
29
30
32
33
34
35
35
模数转换芯片AD7711 36
37
39
41
42
43
44
第五章系统软件采集实现 45
高速采集模块 46
温度采集模块 47
49
49
51
51
51
54
DSP与FPGA通信方式研究 55
56
第六章基于FPGA数字滤波器研究 57
FIR数字滤波器 57
FIR滤波器的基本结构 57
58
58
60
60
61
FIR滤波器的设计 61
62
FIR滤波器实现 63
66
第七章总结和期望 67
参考文献 69
附录 72
致谢 74
作者简介 75
摘要
随着科技的日益更新,现在的产品对信息的实时性、系统的可扩展性、电路的集成度等要求也越来越高。在数据采集方面,传统的AD采样方法——单片机、DSP等因为端口资源的有限和其顺序执行的工作模式已经不能够满足人们的要求。而FPGA因具有速度快、兼容性好和实时性强的特点,越来越多的被应用于数据采集及采集后的调理。
本设计的总体架构是建立在FPGA的采集平台上。在设计中,充分利用FPGA的灵活性与并行性特点,与特定模数转换器、串行寄存器芯片相互配合,实现模拟、数字信号的多通道采集,提高了系统的性能。
首先,本文对电除尘器高频电源及其工作原理做了详细的介绍,并着重对高频电源需要采集的数据进行了详细的分析与研究,其中包括信号采集要求和采集前后信号的特征。
其次,针对设计对象,给出每一路数据的硬件调理电路设计,详细分析了电路的设计原理和实现功能,并给出设计之初的仿真波形和最后的硬件实物的实验波形。在完成后硬件设计之后,本文对硬件电路中使用的数据采集芯片进行了详细的时序分析,在FPGA中实现了软件采集编程和时序仿真,并对数据缓存和数据传输做了详细的分析、探讨。
第三,为提升DSP和系统效率,在模拟信号的数字化完成后,对在FPGA中实现基于DA算法的FIR滤波器做了进一步研究,并给出了详细的实现步骤和结果。
伴随着物联网技术和信息技术的发展,FPGA由于其不可替代的优势,也越来越广泛的被应用到各领域。本文设计的基于FPGA的采集系统,不仅在实时性方面有进一步的提升,而且系统的可扩展性非常强,有利于设备的进一步升级。
关键词:FPGA,模数转换器,FIR滤波器,分布式算法