基于LPC1788的三维电阻率仪采集子站的整体设计

发布时间：2021-05-19 03:34

　　电法勘探正向查明地下地质体精细结构的三维方向发展,但目前国内外所有的集中式高密度电阻率仪器尚不能满足多通道、大面积、高精度并行同步数据采集的要求,因此未能真正实现三维勘探的目的。论文在大量收集当今国内外相关研究资料的基础上,基于前期研发成功的LQC-Ⅱ型三维电阻率采集系统,进一步对适合三维电阻率勘探的采集系统总体方案进行优化,特别是对关键的数据采集子站进行了软、硬件优化设计,提高了数据采集子站的抗干扰能力,并在子站上增加了人机界面、U盘存储和USB通信功能的程序设计,使每一个子站没有工控机也能独立工作。依据三维电阻率数据采集系统的结构特点和工作原理,提出了数据采集子站的总体设计方案,选择32位ARM Cortex-M3内核的处理器LPC1788作为主控系统,和24位ADS1278Σ-Δ型A/D转换器芯片构成数据采集系统。同时运用Cadence16.3软件对三维电阻率数据采集子站进行PCB设计,选用高性能变压器耦合隔离器件ADuM1402芯片,对数据采集前端的信号调理电路进行了详细的研究,其中采用了高精度数据采集系统中的PCB板接地技术、电气隔离技术、机箱屏蔽技术等。软件设计中,在PC机... 

【文章来源】：东华理工大学江西省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文选题依据
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 研究成果
2 三维电阻率数据采集子站方案研究与设计
    2.1 LQC-Ⅱ三维电阻率数据采集仪器及其子站简介
    2.2 采集系统子站的硬件平台设计
    2.3 处理器芯片的选择
        2.3.1 ARM CORTEX-M3的特点
        2.3.2 LPC1788芯片简介
    2.4 软件设计平台选择
        2.4.1 实时操作系统的特点及选型标准
        2.4.2 软件开发环境的选择
        2.4.3 仿真器的选择
    2.5 主要器件的选择
        2.5.1 A/D转换
        2.5.2 隔离电路
        2.5.3 一级放大电路
        2.5.4 二级放大电路
3 子站硬件系统研究与设计
    3.1 嵌入式最小系统硬件设计
        3.1.1 电源电路
        3.1.2 通道切换电路
        3.1.3 第一级放大电路
        3.1.4 50Hz带阻滤波电路
        3.1.5 二阶有源低通滤波器
        3.1.6 第二级放大电路—程控放大器
        3.1.7 基准电源电路的设计
        3.1.8 倒相电路设计
        3.1.9 高精度数据采集系统电路设计
        3.1.10 隔离电路的设计
    3.2 硬件设计注意事项
    3.3 三维电阻率采集系统硬件PCB设计图
4 子站软件设计
    4.1 子站系统主程序设计环境简介
    4.2 硬件系统单元驱动程序设计
        4.2.1 ADC转换程序设计
        4.2.2 DAC程序设计
        4.2.3 键盘和LCD程序设计
        4.2.4 算法程序的设计
        4.2.5 U盘存储程序设计
5 仪器性能测试结果
    5.1 信号调理模块测试
    5.2 A/D模块测试
        5.2.1 ADS1278串联的转换精度测试
        5.2.2 ADS1278并联的转换精度测试
结论
致谢
参考文献
附件：ADC转换程序



本文编号：3195032