隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，模塊化程度低、缺乏靈活性、設(shè)計復(fù)雜、標準化程度低等因素日益成為制約其發(fā)展的瓶頸。而電力電子結(jié)構(gòu)塊（PEBB）正是為解決以上問題而提出的方法。因此研究利用PEBB來組建功率變換器具有一定的優(yōu)勢和重要的意義。 本文將電子技術(shù)和計算機技術(shù)等領(lǐng)域先進的、成熟的集成相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)集成中，對電力電子系統(tǒng)集成中的操作系統(tǒng)、分布式控制技術(shù)和通信技術(shù)進行了研究。 將電力電子系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)劃分，分為PEBB功率部分和通用控制部分。對于功率部分，采用分立元件設(shè)計了一個半橋PEBB，包括主電路、保護電路、驅(qū)動電路、吸收電路和濾波電路等。在分析和對比了各種通信接口后選擇具有“即插即用”功能的通用串行接口（USB）做為PEBB的數(shù)字通信接口。對于通用控制部分，選用具有高性價比的ARM7芯片S3C44B0X做為核心處理單元，輔以相應(yīng)的外圍電路。采用USB主機控制芯片使其具有類似USB主機的功能，實現(xiàn)與PEBB的通信和方便“即插即用”的管理。在軟件設(shè)計上引入實時操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ，采用多任務(wù)系統(tǒng)的形式，滿足電力電子操作系統(tǒng)實時性的要求。然后，用兩個半橋PEBB和一個通用控制器組成了一個單相全橋電壓逆變器，分析和解決PEBB之間的同步等問題。最后給出并分析了實驗結(jié)果。 通過上述工作，驗證了PEBB對解決當(dāng)前電力電子技術(shù)系統(tǒng)集成問題的可行性，為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。
上傳時間： 2013-07-12
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隨著城市高層建筑的發(fā)展，建筑的消防安全性越來越引起人們的重視。火災(zāi)報警系統(tǒng)是建筑自動化系統(tǒng)中重要的組成部分，它利用各種探測器來檢測火情，對火災(zāi)的發(fā)生進行及時準確的報警，并控制各種滅火設(shè)備進行自動滅火和對相關(guān)設(shè)備進行聯(lián)動控制。傳統(tǒng)的火災(zāi)報警系統(tǒng)采用微機中心處理方式，每個控制中心處理2000至8000個探測單元的信息，系統(tǒng)的實時性與穩(wěn)定性的提升受到控制中心的數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡(luò)通信速率的限制。 基于這一現(xiàn)狀，本文提出了基于ARM與uC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)報警系統(tǒng)。將控制中心的數(shù)據(jù)處理任務(wù)交由各控制單元，引入嵌入式操作系統(tǒng)對任務(wù)進行管理，同時引入TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，利用Internet來進行信息傳輸。 本文設(shè)計了基于ARM的控制單元硬件平臺，并進行了硬件模塊測試。ARM作為32位RISC芯片的領(lǐng)導(dǎo)者，具有很高的處理能力，同時其成本較低，十分適用于作為系統(tǒng)中的控制單元，從硬件上保證了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力與火災(zāi)報警的實時性。 在軟件上，本文移植了uC/OS-Ⅱ作為系統(tǒng)的軟件平臺，編寫了啟動與移植相關(guān)代碼，并做了移植測試。uC/OS-Ⅱ作為開源的嵌入式實時操作系統(tǒng)，擁有極為精簡的內(nèi)核和出色的實時性與可靠性，作為控制單元的操作系統(tǒng)平臺對任務(wù)進行管理與調(diào)度，從軟件上保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。 最后，本文在ARM和uC/OS-Ⅱ的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧LwIP的移植，進行了計算機通信測試。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的移植使控制單元通過Internet完成信息的傳輸與控制，提高網(wǎng)絡(luò)的擴展性與健壯性，同時擺脫了專用網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率與范圍的限制。 本文研究的系統(tǒng)具有分布智能化的特點，多個嵌入式控制單元取代了控制中心火災(zāi)信息處理，降低了中心數(shù)據(jù)處理壓力和網(wǎng)絡(luò)通信壓力，平行的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，個別控制單元故障不會引起整個系統(tǒng)的崩潰，為基于這一思路的火災(zāi)報警系統(tǒng)建立了一個完整的軟硬件平臺。
標簽： uCOS ARM 火災(zāi)報警 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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瞬變電磁法作為一種重要的地球物理探測方法，由于它在時間和空間上的可分性，使得這種方法簡單易行，信息豐富，精度較高，低成本，見效快，從而在礦藏勘探、鉆井和海洋勘探等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著接收儀器的數(shù)字化和智能化，發(fā)射功率的增大，數(shù)字模型計算正反演的應(yīng)用，解釋水平的提高，瞬變電磁法可解決的地質(zhì)問題不斷擴大，幾乎涉及了物探工作的各個領(lǐng)域：礦產(chǎn)勘探，構(gòu)造探測，水文與工程、地質(zhì)調(diào)查，環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測以及考古等。近年來，在找水、市政工程、土壤鹽堿化和污染調(diào)查、淺層石油構(gòu)造填圖，以及礦井突水預(yù)測等領(lǐng)域都取得了良好效果。 瞬變電磁法探測系統(tǒng)包括發(fā)射機和接收機兩部分。接收機用作在噪聲中提取由發(fā)射機發(fā)射的一次場信號在地下導(dǎo)體中感應(yīng)出的二次場信息，其信息反映了地下導(dǎo)體的電阻率差異，通過對該信息數(shù)據(jù)的處理了解探測目標的特性從而達到探測的目的。 瞬變電磁信號具有早期信號幅度大、衰減快，而中晚期信號幅度小、衰減慢的大動態(tài)范圍的特點。因此，必須設(shè)計出能適應(yīng)這種瞬時變化快、動態(tài)范圍大數(shù)據(jù)信號要求的高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。同時，瞬變電磁探測系統(tǒng)的工作環(huán)境大都是在野外，因此，為適應(yīng)野外工作的需要，數(shù)據(jù)采集卡尤其要有較低的功耗。 本論文在總結(jié)其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上，提高采樣速率和采樣精度、采用分段放大技術(shù)避免放大飽和和實現(xiàn)對小信號的有效識別、改用ARM作為核心處理器實現(xiàn)對接收機的有效控制、改進USB2.0的實際傳輸速度、改用自適應(yīng)濾波法等噪聲抑制方法組合實現(xiàn)抗干擾和噪聲濾除設(shè)計，成功設(shè)計和實現(xiàn)了一套基于ARM和USB2.0的瞬變電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有高性能，低功耗，抗干擾能力強，低成本的特點，已成功應(yīng)用于瞬變電磁探測實踐，并取得良好效果，極大的滿足了瞬變電磁探測系統(tǒng)的需要。同時，該系統(tǒng)對于其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計具有一定的借鑒意義。
上傳時間： 2013-06-21
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隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展與后PC時代的到來，嵌入式系統(tǒng)已成為計算機領(lǐng)域的一個重要組成部分，并成為近年來新興的研究熱點。現(xiàn)今的嵌入式應(yīng)用對嵌入式設(shè)備的性能提出了更高的要求，8/16位單片機所能提供的系統(tǒng)性能已經(jīng)顯出不足。ARM7TDMI是一種高效，低功耗的RISC處理器。而S3C44BOX就是以該內(nèi)核為核心的一款芯片，它集成了許多外圍設(shè)備，非常適合做嵌入式產(chǎn)品。 論文主要研究基于ARM處理器和μC/OS- II操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計，主要內(nèi)容包括以下幾方面： (1)介紹了ARM7 S3C44BOX體系結(jié)構(gòu)和BootLoader的概念，并在參考開源BootLoader的基礎(chǔ)上進行了BootLoader的設(shè)計與實現(xiàn)； (2)深入研究了μC/OS-II的概念、特點，分析了μC/OS-II在ARM處理器上移植所需的條件，并經(jīng)過剪裁后成功移植到ARM處理器上： (3)介紹了AD、多串口擴展、LCD和鍵盤4個模塊的硬件工作原理，著重開發(fā)了這4個模塊的驅(qū)動程序，并通過實驗驗證了多串口擴展、LCD和鍵盤這3個模塊的工作穩(wěn)定性； (4)在ARM S3C44BOX和μC/OS-II操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)計了多任務(wù)來實現(xiàn)4通道的數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過對采集數(shù)據(jù)的分析和系統(tǒng)的運行，可以驗證本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運行的高效性和穩(wěn)定性。
標簽： ARM COS 嵌入式 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-05
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本文介紹了一個以嵌入式USB 主機接口芯片SL811HS 為核心，采用U 盤為存儲介質(zhì)的單片機低功耗海量存儲系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了儀器的便攜化，從而，為便攜儀器或嵌入式系統(tǒng)的外掛式海量存儲
上傳時間： 2013-06-14
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介紹單電源、低功耗、高精度 A/D轉(zhuǎn)換器 AD7714的特點、內(nèi)部寄存器結(jié)構(gòu)和外部接口；詳細闡述 AD7714與單片機 AT89C51的接口技術(shù)。
上傳時間： 2013-06-30
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近幾年來，隨著國內(nèi)經(jīng)濟的迅速發(fā)展，社會用電需求不斷擴大。但由于電網(wǎng)建設(shè)長期滯后于市場和經(jīng)濟的發(fā)展，電力短缺的問題日益嚴重。因此，在電力緊缺已成事實的情況下，電力公司開始重視起負荷管理系統(tǒng)。思想觀念也從“拉閘限電”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝行蛴秒姟㈠e峰用電”，從“負荷控制”轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑h方抄表、異常監(jiān)測和用電服務(wù)”。 電力負荷管理系統(tǒng)是以計算機應(yīng)用技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、電力自動控制技術(shù)為基礎(chǔ)的信息采集、處理和實時監(jiān)控系統(tǒng)。由系統(tǒng)主站、客戶端負荷管理終端和主站與終端間的通信信道組成。通過有效的負荷管理，可以有效控制高峰負荷、移峰填谷、緩解日益擴大的“峰谷差”所帶來的低用電效率，也對提高電力負荷的經(jīng)濟運行、減少電力供應(yīng)側(cè)的運行成本、解決大面積的電荒問題都具有現(xiàn)實和長遠的好處。 論文簡要介紹了電力負荷管理系統(tǒng)的發(fā)展歷史以及電力負荷管理終端的目前發(fā)展技術(shù)，詳細介紹了針對國內(nèi)電力市場的需求，提出的電力負荷管理終端的總體設(shè)計方案和詳細的電路設(shè)計。 論文最后結(jié)合目前國內(nèi)電力負荷管理終端的入網(wǎng)測試檢驗，對各種試驗的難點進行分析及采取解決措施進行介紹，并對部分用戶提出的特殊指標提出了解決方案。
上傳時間： 2013-05-18
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進入二十一世紀以來，隨著我國經(jīng)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(wǎng)絡(luò)化生活方式真正進入到平常百姓家。為適應(yīng)社會的持續(xù)高速發(fā)展，必須廣泛開發(fā)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化、信息化的工作生活產(chǎn)品，滿足社會市場需求。本課題就是面向當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)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(shè)計思路，構(gòu)建實時性、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化嵌入式家用遠程監(jiān)控系統(tǒng)，以適應(yīng)普通家庭遠程安全維護需求，提高中低收入群體的生活質(zhì)量和生活安全性。 嵌入式網(wǎng)絡(luò)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(qū)動采集模塊、網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)進行了總體設(shè)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(wǎng)絡(luò)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(fù)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(xué)習(xí)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(diào)試，操作系統(tǒng)使用PlatformBuilder進行定制，驅(qū)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(diào)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(diào)試。針對本課題主要軟件模塊WindowsXP下開發(fā)、WindowsCE下調(diào)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(shè)備和過程比最終產(chǎn)品復(fù)雜很多的情況。最終產(chǎn)品將把軟硬件環(huán)境剪裁到滿足功能的最小規(guī)模，僅預(yù)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(shè)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(wǎng)絡(luò)情況下可提供家用實時性，達到了預(yù)期設(shè)計目的和要求。為下一步的改進和完善建立起基礎(chǔ)平臺，并提供了主要功能。
標簽： ARM 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-07-08
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信息化社會的到來以及IP技術(shù)的興起，正深刻的改變著電信網(wǎng)絡(luò)的面貌以及未來技術(shù)發(fā)展的走向。無線通信技術(shù)的發(fā)展為實現(xiàn)數(shù)字化社區(qū)提供了有力的保證。而視頻通信則成為多媒體業(yè)務(wù)的核心。如何在環(huán)境惡劣的無線環(huán)境中，實時傳輸高質(zhì)量的視頻面臨著巨大的挑戰(zhàn)，因此這也成為人們的研究熱點。 對于無線移動信道來說，網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬是有限的。由于多徑、衰落、時延擴展、噪聲影響和信道干擾等原因，無線移動通信不僅具有帶寬波動的特點，而且信道誤碼率高，經(jīng)常會出現(xiàn)連續(xù)的、突發(fā)性的傳輸錯誤。無線信道可用帶寬與傳輸速率的時變特性，使得傳輸?shù)目煽啃源鬄榻档汀?視頻播放具有嚴格的實時性要求，這就要求網(wǎng)絡(luò)為視頻的傳輸提供足夠的帶寬.有保障的延時和誤碼率。為了獲得可接受的重建視頻質(zhì)量，視頻傳輸至少需要28Kbps左右的帶寬。而且視頻傳輸對時延非常敏感。然而無線移動網(wǎng)絡(luò)卻無法提供可靠的服務(wù)質(zhì)量。 基于無線視頻通信面臨的挑戰(zhàn)，本文在對新一代視頻編碼國際標準H.264/AVC研究的基礎(chǔ)上，主要在提高其編碼效率和H.264的無線傳輸抗誤碼性能，以及如何在嵌入式環(huán)境下實現(xiàn)H.264解碼器進行了研究。 結(jié)合低碼率和幀內(nèi)刷新，提出一種針對感興趣區(qū)的可變幀內(nèi)刷新方法。實驗表明該方法可以使用較少的碼率對感興趣區(qū)域進行更好的錯誤控制，以提高區(qū)域圖像質(zhì)量，同時能根據(jù)感興趣區(qū)及信道的狀況自動調(diào)整宏塊刷新數(shù)量，充分利用有限的碼率。 為了有效的平衡編碼效率和抗誤碼能力的之間的矛盾，筆者提出了一種自適應(yīng)FMO(Flexible Macroblock Order)編碼方法，可根據(jù)圖像的復(fù)雜度自適應(yīng)地選擇編碼所需的FMO模式。仿真結(jié)果表明這種FMO編碼方式完全可行，且在運動復(fù)雜度頻繁變化時效果更加明顯，完全可應(yīng)用在環(huán)境惡劣的無線信道中。 在對嵌入式PXA270硬件結(jié)構(gòu)和X264研究的基礎(chǔ)上，基本實現(xiàn)了基于H.264的嵌入式解碼，在PXA270基礎(chǔ)上進行環(huán)境的配置，定制WirtCE操作系統(tǒng)，并編譯、產(chǎn)生開發(fā)所用的SDK和下載內(nèi)核到目標機。利用開發(fā)工具EVC實現(xiàn)在PC機上的實時開發(fā)和在線仿真調(diào)試，最終實現(xiàn)了對無差錯H.264碼流實時解碼。
上傳時間： 2013-06-18
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汽車行駛記錄儀(文中也簡稱為記錄儀)，亦稱“汽車黑匣子”，是安裝在車輛上，對車輛行駛速度、時間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其它狀態(tài)信息進行監(jiān)控、記錄、存儲并可通過接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置。為分析和判斷汽車駕駛狀態(tài)和處理交通事故提供了可靠準確的科學(xué)依據(jù)。本課題的來源是國家信息產(chǎn)業(yè)部下達的電子發(fā)展基金項目，與同類產(chǎn)品相比，增加了音/視頻功能，目前已通過信產(chǎn)部驗收。 本文主要分析和設(shè)計了一種具有低成本高擴展性的基于ARM與ARMLinux的汽車行駛記錄儀方案，該系統(tǒng)作為信產(chǎn)部項目中的主控模塊實現(xiàn)了記錄儀的標準功能。硬件方面分析了汽車行駛記錄儀的標準功能對應(yīng)ARM片內(nèi)外圍電路與外部器件的設(shè)計。軟件方面分析了基于YAFFS文件系統(tǒng)與Linux 2.6的軟件平臺在嵌入式應(yīng)用方面的高可用性，主要描述YAFFS的特點與基本原理，Linux中線程的實現(xiàn)機制與Linux Kernel 2.6在響應(yīng)時間上的改進。并給出了該記錄儀基于Liinux的多線程結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序的設(shè)計要點、流程圖和主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 作為擴展，為記錄儀增加了采集和處理音/視頻信號的DSP模塊。DSP采用TI公司的專用于數(shù)字媒體應(yīng)用的高性能DSP DM642。DSP模塊同時采集3路視頻并進行壓縮，壓縮算法可以采用MPEG-2、MPEG-4、H．263、H．264等。論述了實現(xiàn)音/視頻功能的基本原理、DSP模塊的存儲器結(jié)構(gòu)、ARM與DSP的通信及一些實用性的考慮。
上傳時間： 2013-07-02
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