● 摘要
桥梁等大型建筑物在风、温度、洪水、地震等自然环境的影响和自然腐蚀的作用下，不可避免地产生材料的老化、强度降低，甚至导致突发事故。另外大风、长时间的振动也会使它们扭曲变形，以致发生横向及纵向的位移，这也会使桥梁等大型建筑物的应力、结构强度受到影响，影响桥梁等大型建筑物的健康状况。因此，桥梁的健康检测显得尤为重要，是保证桥梁安全运营、延长使用寿命的重要手段，同时通过早期桥梁健康状况的检测，可以制定相应的维修措施，从而避免盲目的维修而造成的损失。 基于桥梁健康检测系统的需要，设计了这款高性能的数据采集器，设计中采用基于“ARM处理器（AT91RM9200）+FPGA（EP1K100）”的结构。系统充分利用了ARM处理器高性能、低功耗、低成本、紧凑代码密度和多供应源的优点，扩展了平台的多种通用接口。整个系统以AT91RM9200和EP1K100为核心：AT91RM9200是主控制芯片，主要完成宏功能模块的操控，如系统控制、数据存储、数据传送、网络通信等；EP1K100为辅控制芯片，主要完成与处理器之间的采集任务通信，控制模拟电路进行按任务采集，并缓存采集数据。本文主要包括四章内容。第一章绪论主要阐述了数据采集系统的课题背景及相关理论；第二章主要阐述了本数据采集器设计方案和主要器件的选择；第三章主要阐述了FPGA的设计及实现；第四章主要阐述了以AT91RM9200为微处理器的应用系统开发。