基于USB通讯的雕刻机数控系统设计与开发

这是一篇关于数控系统,雕刻机,USB,FPGA,精插补器,数字脉冲伺服接口卡的论文, 主要内容为随着PC在工业控制领域的广泛应用,基于PC的开放式数控系统成为一个研究热点。雕刻机作为一种典型的数控产品,在广告制作、模具制造、建筑装饰等行业中有着广阔的市场前景。 本文结合计算机数控雕刻技术的现状和发展趋势,在分析了基于PC的雕刻机数控系统特点、模式和通讯形式的基础上,提出了一种利用“PC+USB2.0+数字脉冲伺服接口卡”的全软件型开放式数控系统体系结构,并完成了系统样机的软硬件设计、开发与测试。 该全软件型雕刻机数控系统利用PC平台强大的运算能力实现数控系统的全部管理与控制功能,包括:程序管理、指令译码、粗插补运算、USB通信、OpenGL仿真和人机界面等;为简化系统与机床控制接口的连接,并获得高速的数据传输能力,系统以CYPRESS公司的EZ-USB FX2LP接口芯片实现PC与数字脉冲伺服接口卡间的USB2.0总线数据传输;与机床控制的接口是一个以大规模可编程逻辑器件FPGA为核心的数字脉冲伺服接口卡,它一方面实现与PC的USB通讯控制,包括EZ-USB数据的读写控制、跨时钟域的数据缓冲FIFO等,另一方面完成机床控制所需的精插补脉冲输出以及其它机床I/O控制功能。本系统具有结构简捷、接线方便、硬件集成度和可靠性高等特点。 系统联调结果表明,该样机系统的功能和性能达到了预期设计要求。

虚拟临床心电监护系统VECGMS的设计与实现

这是一篇关于电生理,心电图,USB,滤波器,心电分析的论文, 主要内容为随着我国医疗卫生事业的不断发展,各级医院对各种专业化、智能化、低成本的医学设备的需求不断增加。同时,电子技术和计算机技术的迅速发展,传统医学诊断仪器的开发、生产及制造理念的不断更新,使得基于电子计算机所开发出的新设备,已逐渐成为医学诊断仪器的一个新的主流。本文基于个人计算机开发了医学电生理信号的记录及分析系统——虚拟临床心电监护系统VECGMS,在通用个人计算机硬件和通用操作系统平台的基础上,增加一些硬件电路和专用软件包来实现同类专用医学诊断设备的主要功能及一些在专用医学诊断设备上不易实现的功能。VECGMS 系统包括三个子系统: 12 导联24 小时动态心电监护系统DECG;微机版心电图机系统;以及微机版多参数监护系统。 本文集中讨论了12 导联24 小时动态心电监护系统的设计与实现方法;对微机版心电图机的实现方法进行了一般性的介绍;以VECGMS 系统对人体心电信号的处理顺序为线索,依次讨论了从信号采集记录到分析结果输出的全过程。本文的具体工作如下: (1)通过心电信号记录器的模拟电路获得并放大人体12 导联(也称12通道)心电信号, 将模拟信号转换成数字信号; (2)通过单片机程序有效地组织、缓冲并存储采集到的心电信号; (3)通过USB2.0技术将心电信号记录器中存储的12 导联24 小时心电信号或微机版心电图机心电采集器采集到的实时12导联心电信号快速上传到PC 机; (4)在PC 机中接收并存储心电信号, 并对其进行有效地滤波; (5)通过心电分析算法识别出心电图中的各个心搏并获得每个心搏的全部特征点及特征参数; (6)根据心搏特征点识别出每一个心搏的形态, 根据每个单一的心搏形态识别出心搏的联律; (7)显示心电图及心搏的形态分类结果; (8)根据心电图分析结果的统计表由医生作出正确的诊断, 并打印出诊断结果报告; (9)设计了基于数据库的病案管理程序, 用来有效地管理系统中全部患者的病例。 本文的软件开发和硬件与上位机软件的集成测试已全部完成,系统运行稳定可靠,取得了全部预期效果。本系统的开发成功, 为虚拟临床诊断仪器的实现提供了一套行之有效的解决方案。

基于GSM通讯的车辆智能管理系统的设计与实现

这是一篇关于车辆智能系统,行驶记录仪,GSM,GPS,USB的论文, 主要内容为随着我国国民经济的快速发展,我国机动车存有量在不断增长,同时道路交通事故也呈上升趋势。传统的管理方式已无法对车辆进行有效的管理,客运车辆超速、超载、越线行驶的现象屡禁不止,给乘客的人身安全造成很大的隐患。 本文对车辆智能管理系统进行了开发研究,采用GPS全球卫星定位系统获取当前车辆的位置、速度、方向信息,对驾驶员的操作状态进行记录,可以1每分钟为间隔记录车辆的历史行驶数据,还可以以0.2秒的采样速度记录每次停车前的详细驾驶状态和行驶轨迹,通过IC卡、串行通讯口、USB口对历史数据进行下载,通过计算机管理软件实现了车辆的智能管理。 配备GSM通讯模块的车辆智能管理仪可以实现车辆的实时监控,控制中心通过GSM模块,可以了解车辆当前的运行状况,在全国范围内实现动态实时管理和调度,而且费用低廉。 本人的具体工作总结如下: (1)设计车辆智能管理仪的硬件组成原理图。整机由CPU、数据存储器扩展电路、IC卡/USB接口电路、GPS接收电路、光电隔离的输入、输出电路、数码相机控制电路、指示灯、蜂鸣器及电源部分组成。其中,CPU采用Atmel公司的AT89C55单片机,存储器采用了采用DALLAS公司生产的DS1230,采用美国的GPS卫星定位系统。 (2)设计并开发车辆智能管理仪的通讯系统,采用SIEMENS2118型手机用于数据传输,用户可以通过AT指令集对它进行访问。介绍了SMS PDU的数据格式,介绍了英文、中文编码的短信息发送和接收;短信息的删除;待发、已发短信息的读取。 (3)设计并开发两种读卡器,即串行接口读写器、并行接口读写器。并设计了USB数据传输方案,USB接口芯片采用的是CYPRESS公司的USB-HOST接口芯片SL811,文件系统采用FAT16格式。 (4)采用ESD防护设计来进行汽车电器的电磁兼容环境设计;设计开关电源电路、DC/DC电源电路防止电源部分的干扰;并介绍了线路板设计时需注意的抗干扰问题。 (5)设计车辆智能管理系统软件的结构,选择Microsoft Windows XP作为操作系统、选择MapInfo公司的MAPX控件作为本系统空间管理的GIS软件开发平台、使用免费的Paradox桌面性数据库、采用Delphi 7.0作为软件的开发工具。 (6)设计并开发车辆智能管理系统软件的功能模块,包括数据采集模块、轨迹点回放模块、地理信息编辑模块、运输资源管理模块、用户信息管理模块、统计报表模块、GPS/GSM模块以及记录仪设置模块。并对数据库的表进行了相应的设计与开发。 本系统具有以下特点: 1)可靠性高。早期设计中采用疑点数据存储器;并采用了单独存储器保存车辆行驶的历史数据;为大幅度提高主存储器的容量使用小型化、可移动、大容量存储器件。 2)精度高。采用了美国的GPS卫星定位系统进行定位。 3)传输距离远。采用GSMSMS模块可以实现全球通讯。 4)维护方便。手机的维护网点遍布所有城市的各个地方,维修方便。 5)数据传输速度快。采用USB的传输方式。 6)抗干扰性强。对汽车电器的电磁兼容、电源部分以及线路板设计都进行了抗干扰设计。 本文所提出的系统软件还有很多需要改进的地方,有待于在以后的版本实现和完善。

基于GSM通讯的车辆智能管理系统的设计与实现

这是一篇关于车辆智能系统,行驶记录仪,GSM,GPS,USB的论文, 主要内容为随着我国国民经济的快速发展,我国机动车存有量在不断增长,同时道路交通事故也呈上升趋势。传统的管理方式已无法对车辆进行有效的管理,客运车辆超速、超载、越线行驶的现象屡禁不止,给乘客的人身安全造成很大的隐患。 本文对车辆智能管理系统进行了开发研究,采用GPS全球卫星定位系统获取当前车辆的位置、速度、方向信息,对驾驶员的操作状态进行记录,可以1每分钟为间隔记录车辆的历史行驶数据,还可以以0.2秒的采样速度记录每次停车前的详细驾驶状态和行驶轨迹,通过IC卡、串行通讯口、USB口对历史数据进行下载,通过计算机管理软件实现了车辆的智能管理。 配备GSM通讯模块的车辆智能管理仪可以实现车辆的实时监控,控制中心通过GSM模块,可以了解车辆当前的运行状况,在全国范围内实现动态实时管理和调度,而且费用低廉。 本人的具体工作总结如下: (1)设计车辆智能管理仪的硬件组成原理图。整机由CPU、数据存储器扩展电路、IC卡/USB接口电路、GPS接收电路、光电隔离的输入、输出电路、数码相机控制电路、指示灯、蜂鸣器及电源部分组成。其中,CPU采用Atmel公司的AT89C55单片机,存储器采用了采用DALLAS公司生产的DS1230,采用美国的GPS卫星定位系统。 (2)设计并开发车辆智能管理仪的通讯系统,采用SIEMENS2118型手机用于数据传输,用户可以通过AT指令集对它进行访问。介绍了SMS PDU的数据格式,介绍了英文、中文编码的短信息发送和接收;短信息的删除;待发、已发短信息的读取。 (3)设计并开发两种读卡器,即串行接口读写器、并行接口读写器。并设计了USB数据传输方案,USB接口芯片采用的是CYPRESS公司的USB-HOST接口芯片SL811,文件系统采用FAT16格式。 (4)采用ESD防护设计来进行汽车电器的电磁兼容环境设计;设计开关电源电路、DC/DC电源电路防止电源部分的干扰;并介绍了线路板设计时需注意的抗干扰问题。 (5)设计车辆智能管理系统软件的结构,选择Microsoft Windows XP作为操作系统、选择MapInfo公司的MAPX控件作为本系统空间管理的GIS软件开发平台、使用免费的Paradox桌面性数据库、采用Delphi 7.0作为软件的开发工具。 (6)设计并开发车辆智能管理系统软件的功能模块,包括数据采集模块、轨迹点回放模块、地理信息编辑模块、运输资源管理模块、用户信息管理模块、统计报表模块、GPS/GSM模块以及记录仪设置模块。并对数据库的表进行了相应的设计与开发。 本系统具有以下特点: 1)可靠性高。早期设计中采用疑点数据存储器;并采用了单独存储器保存车辆行驶的历史数据;为大幅度提高主存储器的容量使用小型化、可移动、大容量存储器件。 2)精度高。采用了美国的GPS卫星定位系统进行定位。 3)传输距离远。采用GSMSMS模块可以实现全球通讯。 4)维护方便。手机的维护网点遍布所有城市的各个地方,维修方便。 5)数据传输速度快。采用USB的传输方式。 6)抗干扰性强。对汽车电器的电磁兼容、电源部分以及线路板设计都进行了抗干扰设计。 本文所提出的系统软件还有很多需要改进的地方,有待于在以后的版本实现和完善。

虚拟临床心电监护系统VECGMS的设计与实现

这是一篇关于电生理,心电图,USB,滤波器,心电分析的论文, 主要内容为随着我国医疗卫生事业的不断发展,各级医院对各种专业化、智能化、低成本的医学设备的需求不断增加。同时,电子技术和计算机技术的迅速发展,传统医学诊断仪器的开发、生产及制造理念的不断更新,使得基于电子计算机所开发出的新设备,已逐渐成为医学诊断仪器的一个新的主流。本文基于个人计算机开发了医学电生理信号的记录及分析系统——虚拟临床心电监护系统VECGMS,在通用个人计算机硬件和通用操作系统平台的基础上,增加一些硬件电路和专用软件包来实现同类专用医学诊断设备的主要功能及一些在专用医学诊断设备上不易实现的功能。VECGMS 系统包括三个子系统: 12 导联24 小时动态心电监护系统DECG;微机版心电图机系统;以及微机版多参数监护系统。 本文集中讨论了12 导联24 小时动态心电监护系统的设计与实现方法;对微机版心电图机的实现方法进行了一般性的介绍;以VECGMS 系统对人体心电信号的处理顺序为线索,依次讨论了从信号采集记录到分析结果输出的全过程。本文的具体工作如下: (1)通过心电信号记录器的模拟电路获得并放大人体12 导联(也称12通道)心电信号, 将模拟信号转换成数字信号; (2)通过单片机程序有效地组织、缓冲并存储采集到的心电信号; (3)通过USB2.0技术将心电信号记录器中存储的12 导联24 小时心电信号或微机版心电图机心电采集器采集到的实时12导联心电信号快速上传到PC 机; (4)在PC 机中接收并存储心电信号, 并对其进行有效地滤波; (5)通过心电分析算法识别出心电图中的各个心搏并获得每个心搏的全部特征点及特征参数; (6)根据心搏特征点识别出每一个心搏的形态, 根据每个单一的心搏形态识别出心搏的联律; (7)显示心电图及心搏的形态分类结果; (8)根据心电图分析结果的统计表由医生作出正确的诊断, 并打印出诊断结果报告; (9)设计了基于数据库的病案管理程序, 用来有效地管理系统中全部患者的病例。 本文的软件开发和硬件与上位机软件的集成测试已全部完成,系统运行稳定可靠,取得了全部预期效果。本系统的开发成功, 为虚拟临床诊断仪器的实现提供了一套行之有效的解决方案。

基于GSM通讯的车辆智能管理系统的设计与实现

这是一篇关于车辆智能系统,行驶记录仪,GSM,GPS,USB的论文, 主要内容为随着我国国民经济的快速发展,我国机动车存有量在不断增长,同时道路交通事故也呈上升趋势。传统的管理方式已无法对车辆进行有效的管理,客运车辆超速、超载、越线行驶的现象屡禁不止,给乘客的人身安全造成很大的隐患。 本文对车辆智能管理系统进行了开发研究,采用GPS全球卫星定位系统获取当前车辆的位置、速度、方向信息,对驾驶员的操作状态进行记录,可以1每分钟为间隔记录车辆的历史行驶数据,还可以以0.2秒的采样速度记录每次停车前的详细驾驶状态和行驶轨迹,通过IC卡、串行通讯口、USB口对历史数据进行下载,通过计算机管理软件实现了车辆的智能管理。 配备GSM通讯模块的车辆智能管理仪可以实现车辆的实时监控,控制中心通过GSM模块,可以了解车辆当前的运行状况,在全国范围内实现动态实时管理和调度,而且费用低廉。 本人的具体工作总结如下: (1)设计车辆智能管理仪的硬件组成原理图。整机由CPU、数据存储器扩展电路、IC卡/USB接口电路、GPS接收电路、光电隔离的输入、输出电路、数码相机控制电路、指示灯、蜂鸣器及电源部分组成。其中,CPU采用Atmel公司的AT89C55单片机,存储器采用了采用DALLAS公司生产的DS1230,采用美国的GPS卫星定位系统。 (2)设计并开发车辆智能管理仪的通讯系统,采用SIEMENS2118型手机用于数据传输,用户可以通过AT指令集对它进行访问。介绍了SMS PDU的数据格式,介绍了英文、中文编码的短信息发送和接收;短信息的删除;待发、已发短信息的读取。 (3)设计并开发两种读卡器,即串行接口读写器、并行接口读写器。并设计了USB数据传输方案,USB接口芯片采用的是CYPRESS公司的USB-HOST接口芯片SL811,文件系统采用FAT16格式。 (4)采用ESD防护设计来进行汽车电器的电磁兼容环境设计;设计开关电源电路、DC/DC电源电路防止电源部分的干扰;并介绍了线路板设计时需注意的抗干扰问题。 (5)设计车辆智能管理系统软件的结构,选择Microsoft Windows XP作为操作系统、选择MapInfo公司的MAPX控件作为本系统空间管理的GIS软件开发平台、使用免费的Paradox桌面性数据库、采用Delphi 7.0作为软件的开发工具。 (6)设计并开发车辆智能管理系统软件的功能模块,包括数据采集模块、轨迹点回放模块、地理信息编辑模块、运输资源管理模块、用户信息管理模块、统计报表模块、GPS/GSM模块以及记录仪设置模块。并对数据库的表进行了相应的设计与开发。 本系统具有以下特点: 1)可靠性高。早期设计中采用疑点数据存储器;并采用了单独存储器保存车辆行驶的历史数据;为大幅度提高主存储器的容量使用小型化、可移动、大容量存储器件。 2)精度高。采用了美国的GPS卫星定位系统进行定位。 3)传输距离远。采用GSMSMS模块可以实现全球通讯。 4)维护方便。手机的维护网点遍布所有城市的各个地方,维修方便。 5)数据传输速度快。采用USB的传输方式。 6)抗干扰性强。对汽车电器的电磁兼容、电源部分以及线路板设计都进行了抗干扰设计。 本文所提出的系统软件还有很多需要改进的地方,有待于在以后的版本实现和完善。

医疗监护数据处理与打印系统的设计与实现

这是一篇关于监护仪,数据库,打印系统,CUPS,USB的论文, 主要内容为随着医疗卫生事业的繁荣发展,医疗设备也发生了翻天覆地的变化。如今作为传统设备的监护仪,集成了参数测量,显示,分析于等多种功能。在监护仪的软件系统中实时数据能够及时的为医生提供病人当前的生命特征,这样就使得很多人忽略了历史数据的重要性。在此背景下,随着新一代监护仪的推出,数据的采集、数据的处理以及打印功能也采用了新的设计方案。本文介绍了监护仪软件系统中数据采集、数据处理以及打印功能的一种实现方法。首先,本文介绍了本系统所涉及的关键技术,其中包括Qt的MVD框架与信号槽机制,以及Linux系统下的CUPS打印服务程序与USB的驱动原理。通过各关键技术的剖析,对系统的实现做好了铺垫。其次,本文对数据采集与打印系统详细设计和具体实现。本系统的实现分为三个部分:数据采集、数据处理、以及打印。本文在详细设计和实现之前,从功能和性能两个方面讨论了系统的需求,并对系统的总体架构和功能结构进行了设计。数据采集实现了收集系统的原始数据,将这些数据按照不同类别进行处理,存储到数据库中。数据处理的实现包含三个部分:数据存储、数据请求以及数据呈现。在数据存储中完成了数据库的设计,本次设计的数据库不支持SQL操作,而采用键值对存储方式的非关系型数据库。本文完成了数据库的表文件和数据文件的结构设计。数据的呈现是对获取的数据按照每种数据的显示规则进行处理。打印分为两个部分实现:报表设计与报表打印。在任务的处理中采用CUPS服务,其为应用程序提供了调用接口,简化了打印任务的管理与数据格式转换。打印机和监护仪的通信采用了基于USB的传输方式,本文完成了Linux系统下的USB驱动设计。本文通过数据结构的设计、类图的设计、函数设计以及时序设计的方式完成了系统中各部分的实现。本文分别从功能和性能两个方面完成了系统的测试工作。在功能测试中采用了单元测试和和功能测试两种方案,保证系统的可用性和完整性。在单元测试中采用了Gtest测试框架,对系统各功能进行了详细的单元测试;功能测试通过设置不同的打印范围对不同数据类型设计了测试用例。系统的性能测试分别验证了数据库的读写性能以及打印性能,通过实验结果分析,能够达到预期。

虚拟临床心电监护系统VECGMS的设计与实现

这是一篇关于电生理,心电图,USB,滤波器,心电分析的论文, 主要内容为随着我国医疗卫生事业的不断发展,各级医院对各种专业化、智能化、低成本的医学设备的需求不断增加。同时,电子技术和计算机技术的迅速发展,传统医学诊断仪器的开发、生产及制造理念的不断更新,使得基于电子计算机所开发出的新设备,已逐渐成为医学诊断仪器的一个新的主流。本文基于个人计算机开发了医学电生理信号的记录及分析系统——虚拟临床心电监护系统VECGMS,在通用个人计算机硬件和通用操作系统平台的基础上,增加一些硬件电路和专用软件包来实现同类专用医学诊断设备的主要功能及一些在专用医学诊断设备上不易实现的功能。VECGMS 系统包括三个子系统: 12 导联24 小时动态心电监护系统DECG;微机版心电图机系统;以及微机版多参数监护系统。 本文集中讨论了12 导联24 小时动态心电监护系统的设计与实现方法;对微机版心电图机的实现方法进行了一般性的介绍;以VECGMS 系统对人体心电信号的处理顺序为线索,依次讨论了从信号采集记录到分析结果输出的全过程。本文的具体工作如下: (1)通过心电信号记录器的模拟电路获得并放大人体12 导联(也称12通道)心电信号, 将模拟信号转换成数字信号; (2)通过单片机程序有效地组织、缓冲并存储采集到的心电信号; (3)通过USB2.0技术将心电信号记录器中存储的12 导联24 小时心电信号或微机版心电图机心电采集器采集到的实时12导联心电信号快速上传到PC 机; (4)在PC 机中接收并存储心电信号, 并对其进行有效地滤波; (5)通过心电分析算法识别出心电图中的各个心搏并获得每个心搏的全部特征点及特征参数; (6)根据心搏特征点识别出每一个心搏的形态, 根据每个单一的心搏形态识别出心搏的联律; (7)显示心电图及心搏的形态分类结果; (8)根据心电图分析结果的统计表由医生作出正确的诊断, 并打印出诊断结果报告; (9)设计了基于数据库的病案管理程序, 用来有效地管理系统中全部患者的病例。 本文的软件开发和硬件与上位机软件的集成测试已全部完成,系统运行稳定可靠,取得了全部预期效果。本系统的开发成功, 为虚拟临床诊断仪器的实现提供了一套行之有效的解决方案。