基于ARM的中波发射机实时监控系统的设计与实现

论文摘要

随着计算机技术、网络技术、数字技术的不断发展,以及新元件、新材料的不断出现,广播电视技术也取得了飞跃的发展。中波发射机从老式的电子管发射机到全固态发射机、数字调制发射机的一代代更替。目前,在世界范围内又出现了中短波数字广播发射机的研制和试验,并向着数字化、网络化、自动化的方向迈进。然而进一步研究中波发射台实时监控系统,对提高我国广播电视发射台的信息化、自动化水平有着重大的意义。为实现“无人值班,有人留守”的播出局面迈出了关键的一步。本文利用高性价比、低功耗、高可靠性的32位嵌入式系统与网络技术相结合的思想,采用ARM+PC控制模式,实现对中波发射机的实时监控。本文根据台上实现自动化的要求,研究如何实现基于ARM的中波发射机实时监控系统。从中波发射机实时监控系统应用的环境和现状入手,深入探讨监控系统应具有的主要功能,以及抗干扰和防雷措施。广播发射机微控制器（下位机）是整个监控系统的关键部分,它主要实现如下功能:①自动开关机;②对发射机的模拟量、开关量和控制量进行实时检测和存储;③故障处理并自动倒备机。PC机则主要实现如下功能:①向下位机发送指令并与下位机进行信息传输;②打印报表、值班日志和机务日志。由于监控系统的设备都工作在电磁干扰较重的环境中,因此在实现监控功能的前提下,还要考虑如何提高抗干扰性能。根据上述功能要求,在课题实施中,将整个系统分为主控模块、输入输出模块、显示器和键盘模块、存储模块、通信模块、网络模块六部分。最后,为提高中波发射机实时监控系统的抗干扰性能,结合当前抗干扰设计的各种研究成果,对系统的硬件电路和软件编程进行了专门的抗干扰设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 中波发射机自动化监控系统的现状与发展
• 1.2 开发平台介绍
• 1.3 研究本课题的前景和意义
• 1.4 研究的主要内容和论文结构安排
• 第二章 实时监控系统的总体设计
• 2.1 需求分析和技术要求
• 2.2 监控系统的设计思路和原则
• 2.3 实时监控系统总体设计方案
• 2.3.1 总体设计方案的确定
• 2.3.2 下位机的确定及功能要求和规划
• 2.3.3 上位机
• 第三章 系统硬件设计
• 3.1 嵌入式系统硬件所完成的功能介绍
• 3.2 嵌入式系统硬件的选择
• 3.3 下位机硬件设计
• 3.3.1 主控模块介绍
• 3.3.2 模拟量输入模块设计
• 3.3.3 开关量模块设计
• 3.3.4 键盘与液晶显示的设计
• 3.3.5 通信接口设计
• 3.3.6 电源、复位、时钟电路和JTAG接口
• 3.3.7 扩展 FLASH和 SDRAM
• 3.4 上位机配置
• 3.5 网络拓扑
• 3.6 系统调试
• 第四章 基于ARM中波发射机实时监控系统的软件设计
• 4.1 嵌入式系统软件的设计要求
• 4.2 基于ARM的嵌入式控制程序设计
• 4.2.1 总体设计
• 4.2.2 启动程序
• 4.2.3 应用程序初始化
• 4.2.4 数据采集及处理程序
• 4.2.5 LCD显示及菜单操作
• 4.2.6 键盘操作与实现
• 4.2.7 通信协议
• 4.3 上位机软件设计
• 4.3.1 主控界面
• 4.3.2 定时开关机设置
• 4.3.3 模拟量显示
• 4.3.4 数据和故障查询
• 4.3.5 系统管理
• 第五章 系统抗干扰和防雷措施
• 5.1 抗干扰技术
• 5.1.1 硬件抗干扰措施
• 5.1.2 软件抗干扰措施
• 5.2 防雷技术
• 结束语
• 附录
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表