本文以正在研制的某新型電臺為應用背景,研究在電臺上使用觸摸屏的硬件設計方法和軟件實現(xiàn)途徑。 觸摸屏是人機交互發(fā)展的方向。目前已在多種領域得到了廣泛地應用,而使用觸摸屏代替按鍵在無線電臺上實現(xiàn)人機交互功能目前尚不多見。在無線電臺上使用觸摸屏可以盡可能地減少電臺的體積,同時采用常見的Windows風格的操作系統(tǒng),可以使電臺不僅易于攜帶,也更便于操作。 本文的研究是基于ARM的硬件平臺和Windows CE的軟件平臺。硬件平臺的內核模塊采用ARM920T核的S3C2410嵌入式處理器,外部包含64M的SDRAM和64M的NAND Flash;硬件平臺還集成了LCD,觸摸屏等人機接口,同時提供了USB主控制器接口、SD卡擴展接口和RS232接口。平臺技術先進,結構合理,功能較完備,整體性、可擴充性強。 在此硬件平臺的基礎上,本文深入分析了基于Windows CE軟件平臺的構建,對應用開發(fā)所涉及工具軟件作了介紹,并依據(jù)應用開發(fā)的需要定制了Windows CE內核。本文對LCD、觸摸屏和USB的驅動程序作了深入研究,并在此基礎上初步涉及了Windows CE應用程序開發(fā),實現(xiàn)了電臺操作界面,實現(xiàn)了基本的數(shù)據(jù)錄入與輸出功能。
上傳時間: 2013-07-26
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目前國內的大多數(shù)通用直流電參數(shù)測量設備,精度等級一般為0.5級或0,2級,精度更高的測量儀表(校表)一般為0.1~0.05級。而數(shù)字儀表使用的CPU大多數(shù)仍采用8位或16位單片機,由于其處理速度慢,不易實現(xiàn)更多的功能。軟件上還是采用匯編語言編程,流程上沿用傳統(tǒng)的線性程序,不便于軟件的升級和維護。而國外高精度的測量設備往往價格很高。為了更好地滿足計算過程中準確性、精確性、快速性以及日后客戶對儀表功能上的升級要求,克服目前國內現(xiàn)行的直流電參數(shù)測量儀器存在的局限,同時獲得更高的性價比,本文在充分分析和吸收當前國內外數(shù)字儀表的先進技術和經驗后,研制了一種基于32位ARM和嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的智能直流校驗表,精度已達到了0.05級,該儀器是目前國內直流電參數(shù)測量的最高性能儀器之一,可廣泛用于實驗室、計量院所、電力系統(tǒng)等部門作為0.1級、0.05級直流電壓、電流測量標準或現(xiàn)場檢測。 本文首先對直流表的各種測量功能和精度要求進行了分析,提出了儀器的總體框架和滿足測量精度要求的措施。本裝置硬件上采用ARM結構,以恩智浦公司的ARM微控制器(LPC2134)為控制核心,實現(xiàn)測量、校準、通信和顯示功能。軟件上則基于嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ進行了儀表的總體程序設計。 在介紹了對直流表硬件電路的設計及驅動程序的編寫后,再簡單闡述了μC/OS-Ⅱ的一些基本概念和在ARM微控制器(LPC2134)上的移植,并詳細介紹了基于μC/OS-Ⅱ平臺應用程序的任務劃分,在設計了全部程序后,探討了誤差的分類和產生原因,并對實驗結果進行了分析。
上傳時間: 2013-06-25
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自1887年美國奧梯斯公司制造出世界上第一臺電梯以來,電梯作為一種垂直運動的升降設備,已日益成為人們生活中一項不可缺少的生活工具。隨著經濟的發(fā)展,高層建筑的不斷涌現(xiàn),電梯的功能與種類也隨之而多樣化,同時也對電梯的穩(wěn)定性、安全性、舒適性、運行效率提出了更高的要求。 電梯控制系統(tǒng)是電梯技術的核心,它將電梯的各機械部件有機的組合起來,實現(xiàn)了電梯復雜的功能與穩(wěn)定有效的運行。隨著電子技術日新月異的發(fā)展,電梯控制系統(tǒng)經歷了繼電器控制、可編程邏輯控制(PLC)、智能微機控制的發(fā)展歷程。本文在總結了當前電梯控制系統(tǒng)的基礎上,設計了一套基于ARM技術與工業(yè)現(xiàn)場總線CAN(控制器局域網)的嵌入式集選型電梯控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用變頻變壓調速方式,可與多款變頻器相結合,并可匹配有齒輪曳引機和無齒輪永磁同步曳引機,適用于最高樓層為64層、4m/s以下電梯控制。該控制系統(tǒng)目前已成功應用在某電梯生廠家的國內、南非等電梯項目中。 論文闡述了本電梯控制系統(tǒng)的控制策略,詳細介紹了以ARM7芯片LPC2378為核心的電梯主控制器的硬件結構及其軟件設計。曳引機的速度控制是電梯控制技術的關鍵,因此為提高電梯運行時的舒適感與運行效率,文中建立了電梯運行速度曲線的數(shù)學模型,提出了根據(jù)設定時間參數(shù)與樓層間距自動生成速度曲線的計算方法。為優(yōu)化電梯起動時的舒適感,論文還討論了模糊控制技術在負載補償中的應用。此外,本文在深入闡述CANOPEN協(xié)議原理的基礎上,完成了基于CANOPEN的應用層協(xié)議設計,實現(xiàn)了電梯控制系統(tǒng)各控制器(主控制器、樓層控制器、轎廂控制器)之間實時、可靠的通信。
標簽: ARM 技術的嵌入式 電梯控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-20
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進入二十一世紀以來,隨著我國經濟、社會、文化各方面快速發(fā)展,人民生活節(jié)奏日益加快,遠程互動交流要求不斷提高。網絡化生活方式真正進入到平常百姓家。為適應社會的持續(xù)高速發(fā)展,必須廣泛開發(fā)應用網絡化、信息化的工作生活產品,滿足社會市場需求。本課題就是面向當前網絡迅速普及形勢下的家庭遠程監(jiān)控市場,采用高集成度、微功耗、低成本的設計思路,構建實時性、網絡化、數(shù)字化嵌入式家用遠程監(jiān)控系統(tǒng),以適應普通家庭遠程安全維護需求,提高中低收入群體的生活質量和生活安全性。 嵌入式網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)是建立在ARM9和WindowsCE平臺上的一套完整視頻處理傳輸系統(tǒng)。它主要由S3C2410嵌入式硬件平臺、WindowsCE5.0嵌入式操作系統(tǒng)、攝像頭驅動采集模塊、網絡收發(fā)模塊和編解碼模塊五大部分組成。本文首先對嵌入式網絡監(jiān)控系統(tǒng)進行了總體設計,根據(jù)成本和市場需求,完成功能元件和軟件平臺選型。在硬件選擇上使用了市場上得到廣泛認可的S3C2410、CS8900A網絡控制器、SDRAM、NANDFASH存儲器、攝像頭芯片,即滿足功能需求又控制成本,同時保證相互兼容和工作穩(wěn)定性;軟件平臺選擇兼顧市場認同度和軟件兼容性,同時考慮到開發(fā)的復雜程度,選擇了同屬微軟旗下、類似WindowsXP的WindowsCE軟件環(huán)境。這樣主要軟件開發(fā)工作便可以使用WindowsXP下的開發(fā)工具完成。這一選擇符合市場主流用戶對微軟的認同,也節(jié)約了學習和建立Linux交叉編譯環(huán)境的精力和時間。 硬件平臺搭建后使用ADS1.2進行調試,操作系統(tǒng)使用PlatformBuilder進行定制,驅動、采集、編碼及發(fā)送模塊在EVC4.0下開發(fā),接收、解碼和顯示模塊用VC++6.0開發(fā)。為保證軟硬件兼容性,軟件調試很少使用Emulator虛擬機,而使用JTAG、串口、USB口、交叉線建立硬件連接后進行實機調試。針對本課題主要軟件模塊WindowsXP下開發(fā)、WindowsCE下調試的情況,由于兩操作系統(tǒng)不能直接兼容,需建立平臺間同步和交互。實驗中使用了MSASYNC.exe等外圍軟件以及VGA控制器、USB擴展等外圍硬件模塊以實現(xiàn)快速實驗,由此也造成實驗設備和過程比最終產品復雜很多的情況。最終產品將把軟硬件環(huán)境剪裁到滿足功能的最小規(guī)模,僅預留排線接口用于升級,以實現(xiàn)低成本、微功耗、高集成度的設計要求。 系統(tǒng)的軟硬件測試表明:該系統(tǒng)安裝使用方便,運行穩(wěn)定可靠,普通網絡情況下可提供家用實時性,達到了預期設計目的和要求。為下一步的改進和完善建立起基礎平臺,并提供了主要功能。
標簽: ARM 網絡視頻監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-07-08
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在分析了家庭網絡的結構后,針對其特點,提出了基于嵌入式Linux 的家庭網絡中央控制器的體系結構,將嵌入式Linux 操作系統(tǒng)移植到ARM 微處理器平臺上,組建了多文件系統(tǒng)結構,實現(xiàn)了
上傳時間: 2013-04-24
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本文以EMS(Escort Memory Systems)的RFID 射頻識別讀寫器LRP830 為例,分別介紹了可編程控制器及微機與RFID 射頻識別讀寫器進行串行通訊,從而讀取標識數(shù)據(jù)的具
上傳時間: 2013-06-12
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課題分析了目前國內外減搖鰭控制技術的發(fā)展與現(xiàn)狀,重點講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的功能設計與實現(xiàn)方案。 減搖鰭是一種由微機控制的自動化程度很高的船舶減搖裝置。減搖鰭控制系統(tǒng)根據(jù)人為輸入的信號和來自鰭本身的反饋信號,及時輸出不同的控制指令,控制鰭轉動到期望的角度,達到減小船舶橫搖的目的。但目前大多數(shù)的減搖鰭控制器使用單片機作為主處理器或者以工控機為基礎開發(fā)而來的,前者集成度不高,穩(wěn)定性也不好,而后者成本較高。因此,課題設計了一款新型的基于ARM嵌入式處理器的嵌入式減搖鰭控制器,解決了上述問題。 該系統(tǒng)主要由硬件平臺和軟件平臺兩部分組成。硬件平臺主要包括基于飛利浦公司的LPC2290的控制器核心電路和輔助實現(xiàn)控制的驅動電路;軟件平臺主要是基于ARM的軟件,包括啟動代碼和應用程序;為實現(xiàn)系統(tǒng)的可靠運行,同時也采取了一些保證系統(tǒng)可靠性的措施。 目前,減搖鰭系統(tǒng)大多采用基于力矩對抗原理的PID控制器。由于船舶橫搖運動的非線性、復雜性、時變性以及海況的不確定性,經典PID控制很難獲得令人滿意的控制效果。因此,如何實現(xiàn)PID參數(shù)的自整定就顯得猶為重要。模糊控制事先不需要獲知對象的精確數(shù)學模型,而是基于人類的思維以及經驗,用語言規(guī)則描述控制過程,并根據(jù)規(guī)則去調整控制算法或控制參數(shù)。本論文將模糊控制與PID控制相結合,實現(xiàn)了無須精確的對象模型,只須將操作人員和專家長期實踐積累的經驗知識用控制規(guī)則模型化,然后用模糊推理在線辨識對象特征參數(shù),實時改變控制策略,便可對PID參數(shù)實現(xiàn)最佳調整。 研究結果表明:采用該控制手段能較好的滿足設計要求,開發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)具有設計合理、集成度高、性價比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強、穩(wěn)定性好、實時性高等優(yōu)點。同時能夠適應減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢,所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價值及意義。
上傳時間: 2013-06-06
上傳用戶:mslj2008
隨著水聲技術研究的不斷深入,各類水聲設備也得到迅速發(fā)展,在海洋探測、水下通信、軍事國防等方面廣為應用。與此同時,水聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也受到越來越多的關注。由于信道復雜、信號衰減大以及環(huán)境惡劣等因素的影響,設計一個可靠性高、功耗低、實時性強且符合水聲工程要求的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成為一項重要任務。 本課題研究內容來源于某型水下測量系統(tǒng)。論文在分析了水聲信號特點的基礎上,闡述了用于水聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計原則。針對水聲數(shù)據(jù)采集的應用需求,采用嵌入式ARM9處理器和嵌入式實時操作系統(tǒng)VxWorks設計并研制了一套基于ARM_VxWorks的高可靠水聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 本設計以S3C2410嵌入式處理器,高精度ADC和以太網控制器CS8900以及大容量數(shù)據(jù)存儲器為系統(tǒng)的關鍵部件,對VxWorks操作系統(tǒng)進行了移植,設計了配用的板級支持包,并開發(fā)了相應的驅動程序。 在上述基礎之上,針對水聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的特點和要求,開發(fā)了以網絡通信為數(shù)據(jù)傳輸手段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并實現(xiàn)串行通信和大容量數(shù)據(jù)本地存儲功能。 對系統(tǒng)的測試結果表明,采用ARM_VxWorks結構的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠有效地完成水聲數(shù)據(jù)采集任務。
標簽: ARMVxWorks 水聲數(shù)據(jù) 采集 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-06-10
上傳用戶:jichenxi0730
溫室技術是我國實現(xiàn)農業(yè)信息化的重要環(huán)節(jié),溫度是溫室中的重要環(huán)境參數(shù)。實時控制是指在規(guī)定的時間內,系統(tǒng)必須做出相應的響應,是現(xiàn)代溫室控制發(fā)展的更高要求。隨著精細農業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的大棚已經不能滿足現(xiàn)代高精度、快速采集及響應的要求,由于溫度的滯后性和難調控性,溫度實時控制一直是溫室控制的一大難題。 本課題整合了CPID與ARM的優(yōu)點,提出運用CPID硬件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,移植實時操作系統(tǒng)到ARM來實現(xiàn)復雜算法控制,采用高精度數(shù)字傳感器DS18820,并設計出混合PID模糊控制器來實現(xiàn)溫室的變溫管理,這對于現(xiàn)代溫室的智能化控制有著十分重要的實際意義。較傳統(tǒng)溫室,優(yōu)點在于(1)它改變以往依靠單片機軟件來實現(xiàn)傳感器周期性采集,改用CPID硬件產生數(shù)字傳感器所需的讀寫時序,這種“以硬代軟”的方案實時性好,且大大避免了軟件運行時的不穩(wěn)定性、系統(tǒng)冗余等先天缺陷。(2)操作系統(tǒng)能實現(xiàn)多任務、多線程以及友好的人機界面。 試驗以華中農業(yè)大學的華北型機械通風式連棟塑料溫室為試驗模型,選擇了ALTERA公司的EPM7128SLC84-15芯片和SAMSUNG公司的S3C44BOX芯片為目標板,以PC機為宿主機,設計了實時溫度控制平臺。 主要工作: (1)概述了溫度實時測控的必要性并介紹了CPLD、ARM技術及嵌入式實時操作系統(tǒng)的發(fā)展。 (2)介紹了溫度采集模塊及CPLD與ARM通訊接口模塊的設計。 (3)通過ARM存儲模塊、LCD顯示模塊、串口模塊、Rt18019AS網口模塊、uClinux操作系統(tǒng)模塊等系統(tǒng)完成了本試驗平臺。 (4)介紹混合PID模糊控制算法并通過Simulink工具箱進行了仿真,得出混合PID模糊控制器較經典PID控制具有更快的動態(tài)響應、更小超調、抗干擾強的結論。 (5)最后,通過試驗數(shù)據(jù)驗證了整套系統(tǒng)實時采集的穩(wěn)定性及可靠性,指出了本課題的不足之處和待改善的問題。
標簽: ARMCPLD 農業(yè) 溫度 實時控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著網絡、通信和微電子技術的快速發(fā)展和人民物質生活水平的提高,視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其直觀、方便和信息內容豐富的特點而被廣泛的應用。本文利用ARM+DSP的雙核結構,對基于ARM+DSP嵌入式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行了設計和研究。 本系統(tǒng)大致分成兩部分-DSP圖像采集處理部分和ARM實時控制應用部分兩部分。子系統(tǒng)分別選用TMS320DM642和AT91RM9200作為兩部分的主控芯片,利用它們各自的優(yōu)勢在系統(tǒng)中發(fā)揮不同的功能。 DSP的圖像采集處理部分通過CCD攝像頭對特定的區(qū)域采集視頻圖像,并由視頻解碼芯片進行視頻解碼處理。處理后的數(shù)字視頻信號放入DSP內通過視頻運動檢測算法進行圖像處理,以掌握是否有異常的情況發(fā)生。如果有異常情況發(fā)生,則立刻由DSP向ARM實時控制應用部分施加中斷信號,并將識別處理后的結果全部發(fā)送過去。 ARM的實時控制應用部分實現(xiàn)對DSP圖像采集處理部分的實時控制,實現(xiàn)支持Linux平臺的硬件架構,實現(xiàn)網口、串口和USB等接口用于數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)圖像的顯示和友好的人機界而等等。ARM實時控制應用部分本身不參與圖像識別和處理相關的算法實現(xiàn),而只是配合DSP將圖像處理的結果顯示出來,并在恰當?shù)臅r機觸發(fā)外部控制器實現(xiàn)一定的對外控制功能。 基于ARM+DSP架構的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計思想與實現(xiàn)原理,本系統(tǒng)分為控制模塊和視頻處理模塊,二者獨立開發(fā)和調試,通過HPI并行方式連接,提高了軟硬件任務的模塊化程度,增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和靈活性,符合嵌入式視頻監(jiān)控的功能要求,可以面對日益復雜的視頻應用。本文還介紹了基于AT91RM9200處理器子系統(tǒng)開發(fā)板的底層BootLoader程序的開發(fā)和對Linux操作系統(tǒng)移植的過程。最后論文在設計并實現(xiàn)的基礎上對系統(tǒng)的改進提出了一些新的方法和建議。
標簽: ARMDSP 嵌入式視頻 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-19
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