Det har visat sig fullt m¨ojligt att konstruera en plattform med de specifikationer som n¨amns i inledningen (avsnitt 1.5). Vi har ˚astadkommit en stor m¨angd resultat p˚a den korta tid som givits, b˚ade i form av mjukvara och h˚ardvara. Dessa resultat kan s¨akerligen ¨aven till¨ampas i andra sammanhang. Projektet har varit utmanande och vi har f˚att applicera olika kunskaper som anskaffats under hela v˚ar utbildning.
F¨or slutgiltiga specifikationer h¨anvisas till Bilaga F.
Vi hyser stor f¨orhoppning om att de l¨osningar som utvecklats i detta examensarbete i fram- tiden kommer att anv¨andas i skarpa produkter, och som slutgiltiga ord kan s¨agas att projektet anses vara mycket framg˚angsrik.
Litteraturf¨orteckning
[1] Fettweis, Alfred Wave Digital Filters: Theory and Practice 1986. Proc. IEEE, Vol. 74, No. 2, pp. 270-327.
[2] Gaszi, L. Explicit formulas for lattice wave digital filters. 1985. IEEE Trans, Circuit Syst. 32, pp. 68–88.
[3] Hamming, R.W. Digital filters, 3rd ed. 1998. Dover publications.
[4] Lindholm, G¨osta Vibrationer i maskiner, del 2 1995. Mentor Communications AB. [5] Lindholm, G¨osta Vibrationer i maskiner, del 5 1995. Mentor Communications AB. [6] Marven, Craig och Ewers, Gilligan A simple approach to digital signal processing. 1996.
John Wiley and Sons, Inc.
[7] Wanhammar, Lars Analog filters using Matlab. 2009. Springer.
[8] Wanhammar, Lars och Johansson, H˚akan Digital filters. 2007. Dept. of Electrical enginee- ring, Link¨oping university 2007.
[9] Choi, Hyeokho Fixed point arithmetic. 2003. http://cnx.rice.edu/content/m11054/latest/ [10] Krazit, Tom ARMed for the living room. 2006.
http://news.cnet.com/ARMed-for-the-living-room/2100-1006_3-6056729.html [11] Hendeby, Gustaf LATEX-mall, LiU Thesis Class 2008.
http://www.control.isy.liu.se/student/exjobb/liuthesis/liuthesis.html [12] Modbus-IDA, Modbus application protocol specification, V1.1b 2006.
http://www.modbus-ida.org/
[13] Modbus-IDA, Modbus over serial line specification and implementation guide, V1.02 2006. http://www.modbus-ida.org/
[14] Nebeker, Frederik Oral-History:Alfred Fettweis. 1997. Center for the History of Electrical Engineering.
http://www.ieeeghn.org/wiki/index.php/Alfred_Fettweis_Oral_History [15] The OpenOCD Project m.fl., About - OpenOCD User’s Guide. 2010.
http://openocd.berlios.de/doc/html/About.html [16] Prof. Wanhammar, Lars Analog filters Toolbox 2009.
[17] Linear Technology, Datablad f¨or LT1173 2008.
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/lt1173.pdf [18] National Semiconductor, Datablad f¨or LM334 2006.
http://www.national.com/ds/LM/LM134.pdf
Bilagor
Bilaga A - Filterexempel
Exempelfilter som skapats enligt den designmetodik som beskrivs i avsnitt 2.2.3 och 4.3.3.
Bilaga B - Bilder
Fotografier av den konstruerade vibrationsm¨atningsplattformen.
Bilaga C - Testresultat
Plattormens prestanda j¨amf¨ort med de ideala resultaten.
Bilaga D - Kretschema
H¨ar listas det kompletta schemat som skapats f¨or prototypen. Det delas i fyra delar: • Inputs and Analog Processing - Ing˚angssteg.
• Outputs and Connectors - Utg˚angssteg. Inklusive lista ¨over pinnar i kontaktdonen. • Power Supply - N¨atdelen med ing˚angsfilter.
• Digital Processing - Mikrokontrollern inklusive kringkomponenter.
Bilaga E - PCB-layout
Samtliga lager, komponentplacering samt pinout f¨or enheten.
Bilaga F - Tekniska Specifikationer
En lista ¨over de slutgiltiga specifikationer som den f¨ardiga prototypen har.
Bilaga G - Komponentlista
Bilaga H - Kostnader
Kostnader f¨or produkten samt f¨orslag p˚a f¨orb¨attringar av dessa.
Bilaga I - M¨atv¨arden
Tabell ¨over ett antal uppm¨atta v¨arden p˚a prototypkorten.
Bilaga J - Kod
Exempel 1
Filtret i detta exempel ¨ar ett bandpass av Cauer-typ, ordningen ¨ar 10. Ripplet i passbanden ¨ar 1 dB och d¨ampningen i sp¨arrbanden ¨ar 40 dB. Brytfrekvenserna ¨ar satta till 2000, 4000, 8000 och 10000 Hz. 1 zero at Inf (a) Referens. 0 5 10 15 −70 −60 −50 −40 −30 −20 −10 0 Frequency (kHz) Magnitude (dB) Magnitude Response (dB) (b) Magnitud. 1 zero at Inf (c) ¨Onskat filter. Filtret.
Ovan visas referensfiltrets poler/nollst¨allen i S-plan, s˚av¨al som det ¨onskade filtrets.
S-plan(104) Z-plan γ α Typ
-0.7383 - 4.0874i 0.3328 + 0.7795i -0.7184 0.2816 3 -0.7383 + 4.0874i 0.3328 - 0.7795i 0.3873 0.3873 1 -0.5562 + 5.7913i 0.0653 + 0.9064i -0.8259 0.1741 3 -0.5562 - 5.7913i 0.0653 - 0.9064i 0.0715 0.0715 1 -0.1357 + 6.4845i -0.0363 + 0.9786i -0.9591 0.0409 3 -0.1357 - 6.4845i -0.0363 - 0.9786i -0.0370 0.0370 2 -0.2835 + 2.9517i 0.5889 + 0.7178i -0.8621 0.1379 3 -0.2835 - 2.9517i 0.5889 - 0.7178i 0.6325 0.3675 0 -0.0556 + 2.6593i 0.6830 + 0.7098i -0.9703 0.0297 3 -0.0556 - 2.6593i 0.6830 - 0.7098i 0.6933 0.3067 0
Ovan visas en tabell med sorterade poler i S- respektive Z-plan, samt adaptorkoefficienterna (γ, α) och adaptortypen.
I figuren ovan visas polerna f¨or de tv˚a grenarna. F¨or att skilja dem ˚at representeras de med stj¨arna respektive kryss. I figuren brevid syns fasf¨orskjutning. Denna ¨ar i fas under sp¨arrbandet och i ofas under passbandet. N¨ar de tv˚a grenarna sedan subtraheras kommer r¨att funktion att uppn˚as.
−2 −1.5 −1 −0.5 0 0.5 1 1.5 2 −1 −0.5 0 0.5 1 Real Part Imaginary Part Pole/Zero Plot (a) Poler/nollst¨allen. 0 5 10 15 −1000 −800 −600 −400 −200 0 Frequency (kHz) Phase (degrees) Phase Response (b) Fasf¨orskjutningen. De tv˚a allpassgrenarna. Schemal¨aggning.
Exempel 2
Filtret i detta exempel ¨ar ett h¨ogpass av Butterworth-typ, ordningen ¨ar 3. Ripplet i passbanden ¨
ar 1 dB och d¨ampningen i sp¨arrbanden ¨ar 30 dB. Brytfrekvenserna ¨ar satta till 3000 och 9000 Hz. 3 zeros at Inf (c) Referens. 0 5 10 15 −70 −60 −50 −40 −30 −20 −10 0 Frequency (kHz) Magnitude (dB) Magnitude Response (dB) (d) Magnitud. 3
(e) ¨Onskat filter.
Filtret.
Ovan visas referensfiltrets poler/nollst¨allen i S-plan, s˚av¨al som det ¨onskade filtrets.
S-plan(104) Z-plan γ α Typ
-6.3499 -0.0079 -0.0079 0.0079 2
-3.1750 + 5.4992i -0.0106 + 0.5773i -0.3334 0.3334 2 -3.1750 - 5.4992i -0.0106 - 0.5773i -0.0159 0.0159 2
Ovan visas en tabell med sorterade poler i S- respektive Z-plan, samt adaptorkoefficienterna (γ, α) och adaptortypen. −2 −1.5 −1 −0.5 0 0.5 1 1.5 2 −1 −0.8 −0.6 −0.4 −0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Real Part Imaginary Part Pole/Zero Plot (a) Poler/nollst¨allen. 0 5 10 15 −150 −100 −50 0 50 100 150 Frequency (kHz) Phase (degrees) Phase Response (b) Fasf¨orskjutningen. De tv˚a allpassgrenarna.
I figuren under visas polerna f¨or de tv˚a grenarna. F¨or att skilja dem ˚at representeras de med stj¨arna respektive kryss. I figuren brevid syns fasf¨orskjutning. Denna ¨ar i fas under sp¨arrbandet
och i ofas under passbandet. N¨ar de tv˚a grenarna sedan subtraheras kommer r¨att funktion att uppn˚as.
Schemal¨aggning.
Detta dokument h˚alls tillg¨angligt p˚a Internet — eller dess framtida ers¨attare — under 25 ˚ar fr˚an publi- ceringsdatum under f¨oruts¨attning att inga extraordin¨ara omst¨andigheter uppst˚ar.
Tillg˚ang till dokumentet inneb¨ar tillst˚and f¨or var och en att l¨asa, ladda ner, skriva ut enstaka ko- pior f¨or enskilt bruk och att anv¨anda det of¨or¨andrat f¨or ickekommersiell forskning och f¨or undervis- ning. ¨Overf¨oring av upphovsr¨atten vid en senare tidpunkt kan inte upph¨ava detta tillst˚and. All annan anv¨andning av dokumentet kr¨aver upphovsmannens medgivande. F¨or att garantera ¨aktheten, s¨akerheten och tillg¨angligheten finns det l¨osningar av teknisk och administrativ art.
Upphovsmannens ideella r¨att innefattar r¨att att bli n¨amnd som upphovsman i den omfattning som god sed kr¨aver vid anv¨andning av dokumentet p˚a ovan beskrivna s¨att samt skydd mot att dokumentet ¨
andras eller presenteras i s˚adan form eller i s˚adant sammanhang som ¨ar kr¨ankande f¨or upphovsmannens litter¨ara eller konstn¨arliga anseende eller egenart.
F¨or ytterligare information om Link¨oping University Electronic Press se f¨orlagets hemsida http://www.ep.liu.se/
Copyright
The publishers will keep this document online on the Internet — or its possible replacement — for a period of 25 years from the date of publication barring exceptional circumstances.
The online availability of the document implies a permanent permission for anyone to read, to download, to print out single copies for his/her own use and to use it unchanged for any non-commercial research and educational purpose. Subsequent transfers of copyright cannot revoke this permission. All other uses of the document are conditional on the consent of the copyright owner. The publisher has taken technical and administrative measures to assure authenticity, security and accessibility.
According to intellectual property law the author has the right to be mentioned when his/her work is accessed as described above and to be protected against infringement.
For additional information about the Link¨oping University Electronic Press and its procedures for publication and for assurance of document integrity, please refer to its www home page:
http://www.ep.liu.se/
c