稀土永磁直流無刷電動(dòng)機(jī)實(shí)際上是以電子換向代替機(jī)械換向的直流電動(dòng)機(jī),因而保持了直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)良性能,具有較好的起動(dòng)和調(diào)速性能,又因它無需機(jī)械換向使電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單,可以根本上克服一般有刷電動(dòng)機(jī)易于產(chǎn)生換向火花的弊病,在航天、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等許多工業(yè)領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用.本文從稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理出發(fā),分析了稀土永磁無刷電動(dòng)機(jī)同普通無刷直流電動(dòng)機(jī)的區(qū)別;闡述了稀土永磁電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)原理,并給出設(shè)計(jì)方法,然后運(yùn)用實(shí)例來說明.在此基礎(chǔ)上介紹遺傳算法的特點(diǎn),用遺傳算法對(duì)稀土永磁電動(dòng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),達(dá)到預(yù)期的結(jié)果.最后,討論了電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電機(jī)性能的影響.通過對(duì)稀土永磁直流無刷電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì),分析在具體設(shè)計(jì)時(shí)所要解決一些疑難問題,對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié).用遺傳算法優(yōu)化后,得出一些有用的結(jié)論.
標(biāo)簽： 無刷直流電動(dòng)機(jī) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 參數(shù)分析
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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永磁直流微電機(jī)作為一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換器件，隨著永磁新材料的開發(fā)，得到了迅猛的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。作為元器件，它的失效會(huì)關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的工作系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)作，所以微電機(jī)的壽命可靠性分析和失效研究顯得很重要，是準(zhǔn)確估計(jì)其相關(guān)復(fù)雜工程系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性的基礎(chǔ)。 論文基于永磁直流微電機(jī)產(chǎn)品是大批量且生產(chǎn)過程處于嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制狀態(tài)下，而對(duì)其進(jìn)行可靠性及失效分析。由于在影響微電機(jī)壽命的因素中，有很多屬于隨機(jī)性因素，因此可結(jié)合概率統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，運(yùn)用相關(guān)的數(shù)學(xué)工具，來探討微電機(jī)失效分布函數(shù)的特征、類型和評(píng)價(jià)指標(biāo)。論文針對(duì)微電機(jī)的特征，把一般的可靠性、失效分布類型函數(shù)進(jìn)行整合、變換，運(yùn)用到了微電機(jī)的可靠性分析上。 論文對(duì)微電機(jī)壽命可靠性及失效分析的數(shù)據(jù)處理也作了一些探討。具體包括三個(gè)方面的內(nèi)容：首先是根據(jù)試驗(yàn)測量結(jié)果，對(duì)預(yù)先假定的可靠性分布模式，即隨機(jī)變量分布規(guī)律進(jìn)行檢驗(yàn)(假設(shè)檢驗(yàn))的方法作了探討；其次是基于試驗(yàn)測量的樣本值，估計(jì)隨機(jī)分布參數(shù)的數(shù)值和推斷這種估計(jì)的誤差范圍(一定置信水平下)；再次是在預(yù)先根本不知道或不確定分布函數(shù)類型情形下，而根據(jù)壽命試驗(yàn)的測量數(shù)據(jù)結(jié)果，從中尋找出失效的分布特征，或者尋找出某一數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)式，在某一確定精度下，運(yùn)用數(shù)值分析原理來逼近數(shù)據(jù)分布規(guī)律。還結(jié)合微電機(jī)壽命試驗(yàn)的結(jié)果，作了可靠性實(shí)例分析。 論文還針對(duì)微電機(jī)失效的常見主要形式、狀態(tài)，對(duì)組成微電機(jī)的主要零部件從工程應(yīng)用角度作了系統(tǒng)分析。內(nèi)容包括結(jié)合個(gè)人護(hù)理應(yīng)用微電機(jī)的開發(fā)實(shí)例，建立了電刷振動(dòng)分析模型，使用計(jì)算機(jī)軟件模擬分析技術(shù)和激光振動(dòng)測試技術(shù)，對(duì)微電機(jī)電刷片振動(dòng)作了模擬和實(shí)際測量的對(duì)比分析，探討了微電機(jī)電刷失效問題及改善、優(yōu)化途徑；運(yùn)用材料學(xué)分析方法系統(tǒng)地探索了杯士和換向器設(shè)計(jì)、材料選擇及失效問題；運(yùn)用可靠性理論對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；并運(yùn)用設(shè)計(jì)編程的電磁場有限元軟件，對(duì)微電機(jī)電磁場進(jìn)行了模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)；樣機(jī)的實(shí)際測量結(jié)果和理論模擬基本吻合，并略為有所提高；還探討了微電機(jī)壽命改善和能力提高的方法。
上傳時(shí)間： 2013-07-18
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超聲理論與技術(shù)的快速發(fā)展，使超聲設(shè)備不斷更新，超聲檢查已成為預(yù)測和評(píng)價(jià)疾病及其治療結(jié)果不可缺少的重要方法。超聲診斷技術(shù)不僅具有安全、方便、無損、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，其優(yōu)越性還在于它選用診斷參數(shù)的多樣性及其在工程上實(shí)現(xiàn)的靈活性。 全數(shù)字B超診斷儀基于嵌入式ARM9+FPGA硬件平臺(tái)、LINUX嵌入式操作系統(tǒng)，是一種新型的、操作方便的、技術(shù)含量高的機(jī)型。它具有現(xiàn)有黑白B超的基本功能，能夠?qū)Τ暬夭〝?shù)據(jù)進(jìn)行靈活的處理，從而使操作更加方便，圖象質(zhì)量進(jìn)一步提高，并為遠(yuǎn)程醫(yī)療、圖像存儲(chǔ)、拷貝等打下基礎(chǔ)，是一種很有發(fā)展前景、未來市場的主打產(chǎn)品。全數(shù)字B型超聲診斷儀的基本技術(shù)特點(diǎn)是用數(shù)字硬件電路來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)量極其龐大的超聲信息的實(shí)時(shí)處理，它的實(shí)現(xiàn)主要倚重于FPGA技術(shù)。現(xiàn)在FPGA已經(jīng)成為多種數(shù)字信號(hào)處理（DSP）應(yīng)用的強(qiáng)有力解決方案。硬件和軟件設(shè)計(jì)者可以利用可編程邏輯開發(fā)各種DSP應(yīng)用解決方案。可編程解決方案可以更好地適應(yīng)快速變化的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和性能需求。 本論文首先闡述了醫(yī)療儀器發(fā)展現(xiàn)狀和嵌入式計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)及發(fā)展?fàn)顩r，提出了課題研究內(nèi)容和目標(biāo)。然后從B超診斷原理及全數(shù)字B超診斷儀設(shè)計(jì)入手深入分析了B型超聲診斷儀的系統(tǒng)的硬件體系機(jī)構(gòu)。對(duì)系統(tǒng)的總體框架和ARM模塊設(shè)計(jì)做了描述后，接著分析了超聲信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理的各個(gè)子模塊、可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、編程原理、設(shè)計(jì)流程以及ARM處理模塊和FPGA模塊的主要通訊接口。接著，本論文介紹了基于ARM9硬件平臺(tái)的LINUX嵌入式操作系統(tǒng)的移植和設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開發(fā)，詳細(xì)描述了B型超聲診斷儀的軟件環(huán)境的架構(gòu)及其設(shè)備驅(qū)動(dòng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)和展望。
標(biāo)簽： ARM 全數(shù)字 儀的設(shè)計(jì) 超聲診斷
上傳時(shí)間： 2013-05-28
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人臉識(shí)別技術(shù)作為生物識(shí)別技術(shù)之一，是模式識(shí)別在圖像領(lǐng)域中的具體運(yùn)用，其應(yīng)用前景非常廣闊，可以應(yīng)用到身份證件的鑒別、自動(dòng)門禁控制系統(tǒng)、銀行取款機(jī)、家庭安全，圖片檢索等領(lǐng)域。 人臉識(shí)別系統(tǒng)主要分為人臉檢測定位，特征提取和人臉分類三部分。人臉的檢測和定位，即從輸入的圖像中找到人臉及人臉存在的位置，并將人臉從背景中分離出來。在特征提取部分，先對(duì)原始人臉數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，之后原始數(shù)據(jù)由維數(shù)較少的有效特征數(shù)據(jù)表示并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，接下來進(jìn)行人臉分類，在識(shí)別待測人臉圖像時(shí)，將待測圖像的特征數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)相比對(duì)，判斷是否為庫中的某一人，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別人臉的目的。 在過去的十年里，人臉識(shí)別技術(shù)一直是圖像處理領(lǐng)域里具有挑戰(zhàn)性的課題，隨著研究的深入，許多人臉檢測及識(shí)別算法被提出來。其中基于主成分分析的Eigenface的算法及其變形已經(jīng)成為測試人臉識(shí)別系統(tǒng)性能的基準(zhǔn)算法；同時(shí)Adaboost人臉檢測算法，在PC上基本可以達(dá)到實(shí)時(shí)，在嵌入式產(chǎn)品廣泛應(yīng)用的今天，只有讓人臉識(shí)別算法在嵌入式平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，才能獲得更廣闊的應(yīng)用，本文研究了在嵌入式平臺(tái)上Adaboost人臉檢測算法的性能。 嵌入式是后PC時(shí)代的一個(gè)亮點(diǎn)，目前已經(jīng)應(yīng)用在社會(huì)生活的方方面面。嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)平臺(tái)分為包括很多，如：DSP，ARM，PowerPC等等。本文采用的ARM9作為嵌入式開發(fā)平臺(tái)，研究人臉識(shí)別在ARM平臺(tái)的性能，為實(shí)用的嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考。 本文從PC平臺(tái)的軟件實(shí)現(xiàn)入手，分別實(shí)現(xiàn)了PC平臺(tái)下的AdaBoost人臉檢測算法和PCA人臉識(shí)別算法,分析了現(xiàn)象及結(jié)果，接下來搭建了基于ARM嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，對(duì)AdaBoost人臉檢測算法進(jìn)行了硬件平臺(tái)的移植，并得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)效果。
標(biāo)簽： ARM 人臉識(shí)別 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-05-31
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近些年來，隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)為主的信息技術(shù)的快速發(fā)展和Internet的廣泛應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)也受到了越來越多的重視，日益廣泛的應(yīng)用與工業(yè)控制、移動(dòng)通訊、家用電器以及消費(fèi)電子設(shè)備中。 而數(shù)據(jù)采樣在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用，工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測和控制都離不開數(shù)據(jù)的采集。但傳統(tǒng)的基于單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣模塊因?yàn)闊o法或很難完成操作系統(tǒng)的嵌入、文件的管理、各種接口的連接、與Internet的互聯(lián)、大容量存儲(chǔ)器的擴(kuò)展等功能，所以在許多領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。針對(duì)這些問題，設(shè)計(jì)開發(fā)了基于Linux操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集模塊。 本文在綜合分析了現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在問題的基礎(chǔ)上，新設(shè)計(jì)的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用板卡式結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和靈活性；采用嵌入式Linux內(nèi)核作為系統(tǒng)的運(yùn)行、調(diào)度的核心，提高了系統(tǒng)的軟件可移植性和穩(wěn)定性；采用基于ARM9核的32位嵌入式微處理器，作為控制、處理和通信的核心，提高了整個(gè)硬件系統(tǒng)的處理能力、控制靈活性以及抗干擾能力，并降低了功耗。系統(tǒng)有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信能力，為接入Internet提供了可能。 基于ARM的嵌入式數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、通用性好、可擴(kuò)展性強(qiáng)，可為各種嵌入式應(yīng)用提供一套完整的硬、軟件解決方案，在工業(yè)測量與控制領(lǐng)域具有較為廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARM 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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在信息化社會(huì)中，LED顯示屏作為一種信息的傳播媒體，在交通、天氣預(yù)報(bào)、廣告、通知、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)信息等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，已經(jīng)成為城市信息現(xiàn)代化建設(shè)的標(biāo)志。 本文介紹了LED顯示屏國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，在分析LED顯示屏工作原理后，結(jié)合LED顯示屏控制系統(tǒng)及顯示驅(qū)動(dòng)設(shè)備的具體要求，提出了使用嵌入式處理器LPC2124作為控制核心，使用挪威Nordic公司推出的單片射頻發(fā)射器nRF905傳送無線顯示信息的總體設(shè)計(jì)方案。由于LPC2124所具有的豐富的接口資源，使用其SPI口實(shí)現(xiàn)了和驅(qū)動(dòng)芯片SD16726的串行傳輸，這在很大程度上簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增加了系統(tǒng)的可靠性。單片收發(fā)芯片實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)顯示信息傳遞與更新，避免了使用基于中國移動(dòng)通訊運(yùn)營商的GSM/GPRS通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，而帶來在信息更新時(shí)的額外開銷費(fèi)用。在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中，給出了各功能模塊：包括電源、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器的擴(kuò)展、射頻模塊、LED掃描驅(qū)動(dòng)模塊等的具體設(shè)計(jì)。最后，在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，完成了對(duì)顯示屏數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收數(shù)據(jù)和對(duì)顯示屏進(jìn)行顯示控制驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能。在設(shè)計(jì)過程中，通過做各種測試和試驗(yàn)，驗(yàn)證了基于ARM的無線LED顯示屏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是完全可行的，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
上傳時(shí)間： 2013-06-07
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現(xiàn)場總線技術(shù)以其先進(jìn)性、實(shí)用性、可靠性、開放性等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)作為一種開放的、具可互操作性的、徹底分散的分布式控制系統(tǒng)，已經(jīng)對(duì)傳統(tǒng)的PLC、集散控制系統(tǒng)形成了巨大的沖擊，具有廣闊的發(fā)展前景。 作為現(xiàn)場總線之一的CAN總線以其可靠性高、實(shí)時(shí)性好、價(jià)格低廉、容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，基于CAN總線設(shè)計(jì)的工業(yè)控制系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)控制的復(fù)雜性，降低成本，并能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和擴(kuò)展性。 本論文針對(duì)某石材加工廠的具體應(yīng)用需求，在分析了CAN總線協(xié)議的基礎(chǔ)上，給出了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的總體解決方案，主控節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)，人機(jī)界面設(shè)計(jì)，以及網(wǎng)絡(luò)通訊結(jié)構(gòu)模型及具體實(shí)現(xiàn)流程，完成的主要工作如下： 軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)，基于ARM處理器LPC2378開發(fā)了工控網(wǎng)絡(luò)主控節(jié)點(diǎn)。設(shè)計(jì)了該節(jié)點(diǎn)的硬件電路，包括CAN總線接口電路、串行接口電路、AD、DA轉(zhuǎn)換隔離電路等。在硬件平臺(tái)上進(jìn)行μC/OS-II操作系統(tǒng)移植，基于該操作系統(tǒng)編寫了各硬件模塊驅(qū)動(dòng)程序，主要包括串行接口和CAN模塊的初始化、數(shù)據(jù)接收以及發(fā)送。 通訊設(shè)計(jì)，根據(jù)工業(yè)控制應(yīng)用的具體需求，設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)整體解決方案，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨福ㄓ嵔Y(jié)構(gòu)等，基于CAN總線技術(shù)規(guī)范CAN2.0B自定義了CAN總線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層通信協(xié)議CAN08。 人機(jī)界面設(shè)計(jì)，基于威綸MT505設(shè)計(jì)了工控網(wǎng)絡(luò)的人機(jī)界面，編程實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面與主控節(jié)點(diǎn)的Modbus通訊。
標(biāo)簽： ARM 現(xiàn)場總線 控制系統(tǒng) 主控
上傳時(shí)間： 2013-07-09
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隨著人們安防意識(shí)的增強(qiáng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用越來廣泛，許多公共場所，如學(xué)校、工廠、政府、銀行都設(shè)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像處理技術(shù)及嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)有了很大的進(jìn)步，功能也越來越豐富，單純的視頻畫面的監(jiān)控已經(jīng)不能滿足人們的要求。兼容豐富的通信協(xié)議、強(qiáng)大的系統(tǒng)控制管理功能和智能化的監(jiān)測能力的視頻監(jiān)控系統(tǒng)就成了當(dāng)今視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究開發(fā)的熱點(diǎn)。 現(xiàn)在流行的視頻監(jiān)控的構(gòu)架大致分為兩類，一種基于數(shù)字信號(hào)處理器，一種基于通用微處理器。數(shù)字信號(hào)處理器擅長復(fù)雜的計(jì)算、音視頻處理，而通用微處理器適用于系統(tǒng)控制、管理。兩種方案可以滿足簡單的視頻監(jiān)控的要求，各自功能也相對(duì)單一。如果把兩種方案結(jié)合在一起，必定可以達(dá)到易于擴(kuò)展多種功能的滿意的效果。 本文分析了現(xiàn)有的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的幾種方案，為了滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能越來越豐富全面的要求，設(shè)計(jì)了一款基于ARM和DSP的雙處理器的視頻監(jiān)控平臺(tái)，該平臺(tái)易于進(jìn)行功能的擴(kuò)展和升級(jí)。系統(tǒng)采用三星公司的S3C2410 ARM9處理器和TI公司的TMS320DM642數(shù)字信號(hào)處理器，ARM負(fù)責(zé)視頻的傳輸和外圍控制，DSP負(fù)責(zé)視頻的采集和壓縮。本文主要著眼于平臺(tái)的軟件方面。硬件電路方面，主要介紹了視頻采集電路和ARM與DSP的通信電路。軟件方面，搭建了ARM嵌入式Linux操作系統(tǒng)平臺(tái)，開發(fā)了主機(jī)口(HPI)驅(qū)動(dòng)程序，以及基于實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP的服務(wù)器端和客戶端程序。DSP部分，基于DSP/BIOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和RF5參考框架，開發(fā)了多任務(wù)的上層應(yīng)用程序。移植并優(yōu)化了MPEG-4編碼器，依據(jù)DSP/BIOS的類/微驅(qū)動(dòng)開發(fā)模型，開發(fā)了SAA7111視頻編碼器的驅(qū)動(dòng)程序。 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測試，ARM端搭建的嵌入式Linux軟件平臺(tái)運(yùn)行良好。DSP端視頻采集效率基本達(dá)到了25幀/秒的采集要求，經(jīng)過優(yōu)化的MPEG-4編碼器對(duì)CIF格式的圖像的壓縮編碼率為13幀/秒，視頻服務(wù)器可滿足視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性需要。該設(shè)計(jì)的基于ARM和DSP雙處理器架構(gòu)視頻監(jiān)控平臺(tái)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域?qū)?huì)有很好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控；嵌入式系統(tǒng)；Linux；驅(qū)動(dòng)程序；視頻壓縮
標(biāo)簽： ARM DSP 視頻 監(jiān)控平臺(tái)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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基于嵌入式技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以達(dá)到動(dòng)態(tài)、無死角的監(jiān)控目的，可以對(duì)一些特殊環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，且不受濕度、溫度等條件的影響，廣泛應(yīng)用于軍事、交通、智能家居、醫(yī)療監(jiān)護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。可以解決傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)將圖像采集設(shè)備固定在一個(gè)地方而使監(jiān)控范圍有限，適用場合少等弊端。 本文設(shè)計(jì)了一款基于ARM和FPGA的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。首先在對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)功能分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了以ARM為主控制器和FPGA為輔助控制器的硬件電路，采用ARM芯片控制圖像采集、速度采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)雀蓴_小的模塊，采用FPGA芯片控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)、電池監(jiān)控等干擾大的模塊，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；其次設(shè)計(jì)了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集、GPIO、PWM、外中斷EINT-19的流接口驅(qū)動(dòng)程序；同時(shí)設(shè)計(jì)了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集及壓縮、網(wǎng)絡(luò)通信、車模速度采集的應(yīng)用程序；FPGA內(nèi)部邏輯電路采用Verilog語言完成電源監(jiān)控、舵機(jī)控制、直流電機(jī)控制等功能。 本系統(tǒng)集圖像采集和壓縮、運(yùn)動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸于一體。其圖像采集速度達(dá)30幀/秒，圖像分辨率達(dá)640x480，JPEG壓縮比達(dá)10：1，控制命令響應(yīng)時(shí)間為1s，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率達(dá)10Mbps。其功能擴(kuò)展容易，功耗低，體積小，抗干擾能力強(qiáng)，具有很好的市場前景。關(guān)鍵詞：winCE；S3C2440A；FPGA；遠(yuǎn)程監(jiān)控；流接口驅(qū)動(dòng)
標(biāo)簽： FPGA ARM 遠(yuǎn)程監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式圖像采集系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)越來越受到人們的重視。傳統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)一般采用基于PC機(jī)平臺(tái)和視頻采集卡的形式，該方案系統(tǒng)體積大、成本高，在遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)困難。在這種背景下，設(shè)計(jì)一種輕便小巧的采集系統(tǒng)來采集、存儲(chǔ)并顯示所需的圖像成為市場所需。 本論文研究設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式的圖像采集與傳輸系統(tǒng)，具有體積小、成本低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)硬件平臺(tái)采用基于ARM920T核的S3C2410X處理器，軟件采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，利用USB攝像頭采集圖像并在目標(biāo)板的LCD上進(jìn)行顯示，通過網(wǎng)絡(luò)還可將采集到的圖像傳輸?shù)絇C機(jī)上顯示。該方案大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，同時(shí)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和圖像質(zhì)量，可以擴(kuò)展應(yīng)用在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域，具有廣闊的市場和應(yīng)用前景。 本論文首先介紹了課題研究的時(shí)代背景、實(shí)踐意義和研究現(xiàn)狀，并對(duì)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)理論知識(shí)作了介紹，在此基礎(chǔ)上給出了嵌入式圖像采集與傳輸系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；接著詳細(xì)分析了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)，包括嵌入式開發(fā)環(huán)境的建立、Bootloader移植、Linux內(nèi)核移植和根文件系統(tǒng)的制作，并介紹了嵌入式Linux下的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)了USB攝像頭驅(qū)動(dòng)的移植，完成了利用攝像頭采集圖像的功能；然后完成了MiniGUI圖形用戶界面的移植和圖像在LCD上的顯示；最后實(shí)現(xiàn)了基于socket的網(wǎng)絡(luò)通信，完成了視頻采集和傳輸系統(tǒng)的整體功能，并給出了最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 論文的最后是對(duì)全文的一個(gè)總結(jié)，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)所完成的工作進(jìn)行了概括，指出所存在的不足，對(duì)后續(xù)的研究工作做了進(jìn)一步的展望，并給出了改進(jìn)方法。
標(biāo)簽： Linuz ARM 圖像采集 傳輸系統(tǒng)
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