嵌入式振动信号采集系统的设计的中期报告.docx

嵌入式振动信号采集系统的设计的中期报告

设计目标

本次项目的设计目标是设计一种能够采集嵌入式系统内部或外部振动信号的振动信号采集系统，并能够将采集到的振动信号传输至后台进行处理和分析。该振动信号采集系统需要满足以下设计要求：

1.采集精度高：能够采集频率范围在0~20kHz之间，精度不低于0.1Hz

2.系统灵敏度高：能够对较小的振动信号做出响应

3.高效稳定的处理和传输能力：能够高效稳定地将采集到的振动信号传输到后台，并能够进行实时处理和分析

4.系统成本低：设计的采集系统需要成本低廉，不仅仅要考虑硬件成本，还需要考虑软件成本和维护成本。

5.适配性强：设计的采集系统能够适应多种不同的应用场景，如机械设备振动监测，智能家居环境污染监测等等。

设计方案

1.嵌入式系统的选择

为了实现采集振动信号的功能，我们需要选择一款强大的嵌入式系统来实现。根据我们的设计目标，我们选择了功耗低、体积小、性能强劲的RK3399作为嵌入式系统的核心处理器。

RK3399是一款基于ARMCortexA72和Cortex-A53内核的双核高性能处理器。它具有强大的计算能力、较低的功耗和高度集成的多功能性。同时，RK3399还支持多种类型的存储和外设接口，如USB3.0、PCIe、HDMI等，这些功能有助于我们实现更灵活、更稳定的振动信号采集系统。

2.传感器的选择

为了能够采集嵌入式系统内部或外部的振动信号，我们需要选择合适的传感器。根据我们的设计要求，我们选择了DSH-5型振动传感器。

DSH-5型振动传感器是一种精度高、灵敏度高的振动传感器。它能够对机械运动、声音等各种类型的振动信号做出快速响应，并能够输出高精度的振动信号数据。DSH-5型振动传感器还具有体积小、成本低等优点，非常适合我们的振动信号采集系统的应用需求。

3.信号采集和传输的设计

为了实现振动信号的高精度采集和高效稳定的传输，我们采用了如下设计方案：

（1）信号采集电路的设计

我们采用了AD7616型高精度模数转换器来实现振动信号的电信号到数字信号转换。AD7616具有16路ADC接口和24位精度，能够满足我们获取高精度振动数据的需求。

为了进一步提高系统的灵敏度，我们还选用了高保真运放OPA424来放大采集的信号。这种运放具有高增益、低噪声、低漂移的特点，能够提高系统的灵敏度和采样精度。

（2）信号传输的设计

为了实现采集到的振动信号数据的高效稳定传输，我们采用了以太网和WiFi通信进行数据传输。以太网通信速度快，稳定性好，能够保证数据的实时传输和准确性。WiFi通信则能够提供更广泛的传输范围和更高的灵活性，用户可以通过无线网络连接采集系统来实现振动信号数据的实时监测和分析。

总结

本次项目的中期报告介绍了嵌入式振动信号采集系统的设计方案。除了嵌入式系统的选择和传感器的选择之外，我们还着重介绍了信号采集和传输的设计方案，以及如何实现高效稳定的数据传输和分析。

在后续的设计工作中，我们将进一步完善系统的硬件和软件设计，并进行实测和观测，以满足更多的应用场景需求。