【58页】基于ARM的信号有效值检测模块—硬件设计.doc文档原创精品

本课题正是利用处理器实现信号有效值的检测及测量，研究课题的组成原理及设计实现方法具有比较重要的实际意义。

相关技术现状在本课题的研究及设计过程中综合运用了信号有效值检测技术技术技术。

现对课题实现的相关技术现状做简要的介绍。

课题研究的意义个信号的大小或强度般可以用多种数值来表示，比如有峰值平均值有效值等。

电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在工业交通及电力系统中的应用日益广泛，电压电流波形的畸变也日趋严重。

在测量系统中，如何准确实时地测量各种信号波形的有效值，而不必考虑波形参数以及失真度的大小，始终是这领域所关注的焦点问题，对信号的有效值检测也越来越重要。

本课题的名称是基于的信号有效值检测模块硬件设计，主要任务是以处理器及有效值检测芯片为核心完成套信号有效值检测模块的硬件电路设计。

所设计的有效值检测模块可应用于各种需要信号有效值检测的场所设计的有效值检测模块可应用于各种需要信号有效值检测的场合。

的信号有效值检测模块硬件设计，主要任务是以处理器及有效值检测芯片为核心完成度的大小，始终是这领域所关注的焦点问题，对信号的有效值检测也越来越重要。

本课题的名称是基于部分内容简介，测试模式选择测试数据输入测试数据输出二〇五年五月十三日星期三绪论前言目前由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在工业交通及电力系统中的应用日益广泛，电压电流波形的畸变也日趋严重。

在测量系统中，如何准确实时地测量各种信号波形的有效值，而不必考虑波形参数以及失真度的大小，始终是这领域所关注的焦点问题，对信号的有效值检测也越来越重要。

本课题的名称是基于的信号有效值检测模块硬件设计，主要任务是以处理器及有效值检测芯片为核心完成套信号有效值检测模块的硬件电路设计。

所设计的有效值检测模块可应用于各种需要信号有效值检测的场合。

课题研究的意义个信号的大小或强度般可以用多种数值来表示，比如有峰值平均值有效值等。

其中有效值用的最为普遍，有效值是根据电流热效应来规定的，让个交流电流和个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么就把这直流电的数值叫做这交流电的有效值。

信号电压电流的有效值又叫方均根值，有效值的定义式如公式所示有效值相对比较稳定，不容易受到瞬态值的干扰，可以更真实的反应信号本身的规律，在信号检测及分析中，有效值是经常需要检测及测量的参数，对于信号分析及相关信息的提取具有重要作用。

，既可以认为是个公司的名字，也可以认为是对类微处理器的通称，还可以认为是种技术的名字。

年公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。

目前，采用技术知识产权核的微处理器，即我们通常所说的微处理器，已遍及工业控制消费类电子产品通信系统网络系统无线系统等各类产品。

基于技术的微处理器应用占据了位微处理器以上的市场份额，技术正在逐步渗入到生活的各个方面。

在信号检测及分析领域，处理器以其速度快功能强功耗小等特点得到了越来越广的应用，本课题将基于处理器开发套较通用的信号有效值检测模块，具有测量频率范围宽，测量精度高，使用方便，等优点，可应用于多种需要进行有效值测量的场合。

目前，在控制领域及信号采集与信息处理等领二〇五年五月十三日星期三域，处理器的应用越来越广泛。

本课题正是利用处理器实现信号有效值的检测及测量，研究课题的组成原理及设计实现方法具有比较重要的实际意义。

相关技术现状在本课题的研究及设计过程中综合运用了信号有效值检测技术技术技术。

现对课题实现的相关技术现状做简要的介绍。

信号有效值检测技术目前，很多测量仪器或设备中，都引入了信号有效值检测功能，在信号测量与检测领域，对信号的有效值检测的研究也比较广泛。

目前国内外常用的检测方法有根据交流电压的数字表达式或有效值定义式通过软件编程来实现，此方案需要定的计算量，在实际的检测实施上需要复杂的硬件电路或软件编程来实现。

脉冲宽度检测法。

电压波形经过整流后与较低的基准电压比较，测量出比较后的脉冲宽度，根据该脉冲宽度与电压有效值之间的关系，可以计算出电压有效值的大小。

此方案，电路简单，但检测精度较差。

因而在要求检测精度较高的场合受到了限制。

利用高速对电压进行采样，将周内的数据输入单片机并计算其均方根值，即可得到电压有效值。

此方式具有抗干扰能力强设计灵活精度高等优点，但调试困难，高频时采样难且计算量大，增加了软件的难度。

对信号进行精密整流并积分，得到正弦电压的平均值，再进行采样，利用平均值何有效值之间的简单换算关系，计算出有效值并显示。

只用了简单的整流滤波电路和单片机就可以完成交流信号有效值的测量。

但此方法对非正弦波的测量会引起较大的误差。

采用集成有效值直流变换芯片，直接输出被测信号的真有效值。

这样可以实现对任意波形的有效值测量。

有效值检测集成芯片将信号处理电路集成在片芯片上，完成信号有效值的采集，经变换后可直接与处理器通信，使用方便，但是价格较高。

比较有代表性的有效值检测芯片就是。

在有效值检测领域，使用集成的数字测温芯片已经逐渐成为种发展趋势。

技术即的缩写，既可以认为是个公司的名字，也可以认为是对类微处理器的通称，还可以认为是种技术的名字。

年月，第个原型在英国剑桥的计算机有限公司诞生，由美国加州技术公司制造。

世纪年代后期，很快开发成的台式机产品，形成英国的计算机教育基础。

年成立了二〇五年五月十三日星期三后来简称为，公司。

世纪年代，位嵌入式处理器扩展到世界范围，占据了低功耗低成本和高性能的嵌入式系统应用领域的领先地位。

目前，采用技术知识产权核的微处理器，已遍及工业控制消费类电子产品通信系统网络系统无线系统等各类产品市场，基于技术的微处理器应用约占据了位微处理器以上的市场份额，技术正在逐步效值是经常需要检测及测量的参数，对于信号分析及相关信息的提取具有重要作用。

系统控制部分所采用的处理器在整个系列中也是很常用的，基于个支持实时仿真的，并带有和嵌入的高速存储器。

的突出特点就是尺寸小功耗低价格便宜等，它非常适合于那些将小型化作为主要要求的应用。

利用不仅可以减小硬件的复杂度，还可以获得更好的检测效果。

利用有效值检测功能和控制技术来实现的有效值检测的性能是十分优秀的。

采用软硬件结合的控制方式是实现数字化的手段，使整个系统操作简单，实用方便。

的有效值检测功能和控制技术是系统优越性能的保证，再加上其它模块的配合和完善的软件程序，把软件和硬件的优势结合起来，系统的性能就更加稳定了。

最终通过不断的调试改进，本次设计的硬件电路在软件程序的配合下，基本达到本次设计的要求。

收获与体会关于有效值检测模块的毕业设计工作在老师的指导和同学的帮助下终于圆满完成了，这次毕业设计给我的感触很深，也让我学到了很多东西。

毕业设计不仅仅是单纯的完成项课题研究，更是对大学四年所学的专业理论知识和综合运用能力的次检验。

通过这次毕业设计可以反映出个大学生的专业知识研究水平实践运用能力以及整体综合素质，可以说是次全方面的检阅。

因此，在设计之前，我就决定定要做好这次毕业设计。

回顾这几个月的生活都是紧张而充实的。

设计初期，每天都在图书馆查阅二〇五年五月十三日星期三有关的资料，在网上寻找相关的信息，经过这个过程获得的大量关于研究内容的资料，了解的许多国内外专业人士对这项技术的研究和应用，掌握了大量关于这项技术的理论研究资料，也正因为这样在设计初期就对这项课题有了比较深的了解。

我研究内容主要是有效值检测模块的硬件设计，关于这方面的知识我以前了解的很少，只好边学习边进行设计。

在老师的指导和帮助下，很快就掌握了它的基本原理，又通过自己的摸索和学习，很快就运用到设计中了。

本次设计我从事的是硬件和软件方面的研究，我的研究内容涉及处理器控制数字电路，模拟电路语言编程软件的使用等等。

这次设计正好让我对这些专业知识有了更深的了解，相关运用能力有了进步的提高。

在掌握了有关知识之后，设计工作就能按照预期的目标较为顺利的进行下去，最终在老师的指导和帮助下，通过自己的努力，达到了预期目标，完成了最后的设计。

通过这次设计，我学到了许多书本上没有的知识，掌握了研究的学习方法。

在设计中遇到过许多不能理解的问题和不懂的知识，这时就需要自己去研究，去学习，通过查阅各类相关资料和书籍，找到解决问题的方法，经过深刻的理解，再转化为自己的知识。

因此，掌握这种快捷方便准确的学习方法是很重要的，它既可以使你节省时间，提高效率，又能让你很好的掌握知识，迅速解决难题。

同时，这次设计使我具备了定的研究能力。

对于项课题，首先应该全方位的对它进行分析，结合课题的各项要求，化整为零，将它变成个个的小问题，然后再通过研究分析，查阅有关资料或寻求专业人士的指导，亲自动手实践，逐解决问题，最后完成整个课题的研究。

这次设计确实使我受益非浅，但同时也暴露了自己不少的缺点和不足专业知识的远远不够，基础理论知识掌握不牢固，实践动手能力差。

所以从现在起就要加强理论知识的学习，提高动手能力，重要的是做到理论与实践相结合，遇到问题多思考多分析多实践，不断进取，争取在今后的工作岗位上能够有所作为。

不足及有待改进的地方由于时间有限，课题难免存在些不妥或是不完善的地方还需改进。

课题不足及有待改进的地方主要有以下几个方面。

高速运放电路。

由于模拟电路比较容易受到干扰而达不到理想的效果，因此需要更多的外围电路设计以达到较好的缩放结果。

课题中使用的高速运放芯片，其外围电路理论上可以满足需求，但是实际上并不太稳定并且误差比较大，还需要进步的改进。

有效值检测电路。

由于课题使用的芯片是款有效值检测的集成芯片，所以其外围电路有多种接法，而课题采用的单极性接法，如果想得到更优化的性能，可以选用双极性的接法，但会增加