我國是世界上設施農業面積最大的國家,設施面積占世界總面積的70-80%。目前國內設施溫室應用的主要環境參數采控系統大多為進口產品,這些產品技術含量高,采控效果好,但相對價格較高,通常適用于現代化的大型或高檔連棟溫室。少數國產品牌無論技術水平還是采控效果均不甚理想,尤其缺少能夠適用于我國常見的中小型日光溫室的低成本智能采集控制裝置。本文基于國家高技術研究發展計劃(863計劃)課題“設施農業精準生產技術系統構建與應用”,對設施溫室環境和生物信息數據采集、傳輸、備份、調控問題進行了研究。 論文分析了目前國內中小型日光溫室環境監控需求,提出并實現了一套網絡型設施農業日光溫室智能控制系統從硬件到軟件的完整方案。主要研究工作如下: (1) 開發了面向常用環境信息傳感器和生物信息傳感器的數據采集模塊,該數據采集模塊具有可定制、可擴展的特點。 (2) 開發了基于CF卡的數據備份及存儲模塊,為實現現場數據的大容量存儲和本地化自主控制提供了基礎。 (3) 構建了傳感器數據的局域傳輸網絡和以太網絡接口,滿足了節點環境參數及視頻信息寬帶傳輸與溫室集中監控的需要。 (4) 開發了面向中小型日光溫室的可擴展核心設備管理模塊,實現了在決策服務器支持下的環境參數本地自主調控。 (5) 移植了嵌入式操作系統、開發了設備驅動程序,使用戶可以靈活方便地調用板載設備進行系統的二次定制開發。 (6) 對系統軟件、硬件進行了模擬調試和現場實驗,驗證了系統在設施溫室環境采控中的各項功能。 論文結構如下:首先分析了課題的研究背景、意義、研究現狀和相應關鍵技術;然后在溫室控制的需求分析上提出了智能控制系統的方案;接著給出了智能PAC系統子/主節點的硬件設計及實現,給出了基于U-BOOT與uClinux的智能PAC系統軟件設計和驅動開發;其次設計了實驗平臺對智能PAC系統進行仿真調試和現場實驗。論文最后展望了我國設施農業溫室環境監控的發展。 現場實驗表明,該智能PAC系統解決了日光溫室環境和生物信息數據采集、傳輸、備份問題,并且具有可定制化、可編程、運行穩定可靠的特點,達到了預期的設計要求。
上傳時間: 2013-04-24
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本文介紹了嵌入式圖形用戶界面(GUI)的特點、發展概況以及嵌入式圖形用戶界的實現方法。針對開發自主、輕型、占用資源少可配置的GUI系統,提出了輕量級GUI系統的設計實現,分析了該系統的體系結構
上傳時間: 2013-06-07
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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途徑。 觸摸屏是人機交互發展的方向。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,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,對應用開發所涉及工具軟件作了介紹,并依據應用開發的需要定制了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,實現了電臺操作界面,實現了基本的數據錄入與輸出功能。
上傳時間: 2013-07-26
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介紹采用ALTERA 公司的可編程器件,實現I2C 總線的通信接口的基本原理; 給出部分VHDL語言描述。該通信接口與專用的接口芯片相比, 具有使用靈活, 系統配置方便的特點。
上傳時間: 2013-05-20
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目前,ARM微處理器已經在多種領域中得到應用,有關統計表明,各種基于ARM微處理器的設備應用數量已經遠遠超過了通用計算機,基于ARM微處理器的開發應用正成為數字時代的技術潮流。而在Internet飛速發展的今天,網絡已經滲透到了方方面面。在嵌入式系統中,和網絡的結合已經成為嵌入式系統發展的必然趨勢。 隨著嵌入式技術及網絡技術的發展,工業控制設備一般要求系統具備完成復雜測控任務能力和較強的實時性,并且能夠與某一類型的控制網絡相連,以實現遠程監控。而正在利用的單片機技術則存在通信能力差、實時性不夠等問題,本系統利用ARM處理器獨特的網絡通信功能實現對工業生產過程的監控無疑是一種新的嘗試。基于ARM的工控系統,其應用程序可以方便的通過網絡進行更新,數據可通過LCD現場顯示,重要數據則可以文件形式保存在存儲器中,數據和報警信息可通過串口或以太網向上傳遞。這樣,用戶就可以通過網絡實現遠程監控或遠程維護。此外,利用操作系統上已有的軟件和協議可迅速搭建前臺數據采集系統,以實現測控系統和后臺管理系統的通信。它的設計成功無疑會將利用單片機技術而產生的問題迎刃而解。 本文通過一個ARM9芯片AT91RM9200作為處理器的嵌入式網絡監控系統,詳細闡述了嵌入式系統的設計與開發過程。嵌入式系統作為特殊的計算機系統,一般包括以下3個方面:硬件設備、嵌入式操作系統和應用軟件。本文也主要是圍繞這三部分來展開的。其中包括:1、硬件電路的設計:最小系統設計和外圍擴展電路設計;2、嵌入式操作系統的配置:交叉編譯環境的搭建、BootLoader的移植、操作系統內核的移植和文件系統的移植;3、應用軟件開發設計:主要是相關驅動程序的設計和應用程序設計。
上傳時間: 2013-04-24
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信息化社會的到來以及IP技術的興起,正深刻的改變著電信網絡的面貌以及未來技術發展的走向。無線通信技術的發展為實現數字化社區提供了有力的保證。而視頻通信則成為多媒體業務的核心。如何在環境惡劣的無線環境中,實時傳輸高質量的視頻面臨著巨大的挑戰,因此這也成為人們的研究熱點。 對于無線移動信道來說,網絡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,經常會出現連續的、突發性的傳輸錯誤。無線信道可用帶寬與傳輸速率的時變特性,使得傳輸的可靠性大為降低。 視頻播放具有嚴格的實時性要求,這就要求網絡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。然而無線移動網絡卻無法提供可靠的服務質量。 基于無線視頻通信面臨的挑戰,本文在對新一代視頻編碼國際標準H.264/AVC研究的基礎上,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境下實現H.264解碼器進行了研究。 結合低碼率和幀內刷新,提出一種針對感興趣區的可變幀內刷新方法。實驗表明該方法可以使用較少的碼率對感興趣區域進行更好的錯誤控制,以提高區域圖像質量,同時能根據感興趣區及信道的狀況自動調整宏塊刷新數量,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FMO(Flexible Macroblock Order)編碼方法,可根據圖像的復雜度自適應地選擇編碼所需的FMO模式。仿真結果表明這種FMO編碼方式完全可行,且在運動復雜度頻繁變化時效果更加明顯,完全可應用在環境惡劣的無線信道中。 在對嵌入式PXA270硬件結構和X264研究的基礎上,基本實現了基于H.264的嵌入式解碼,在PXA270基礎上進行環境的配置,定制WirtCE操作系統,并編譯、產生開發所用的SDK和下載內核到目標機。利用開發工具EVC實現在PC機上的實時開發和在線仿真調試,最終實現了對無差錯H.264碼流實時解碼。
上傳時間: 2013-06-18
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本文介紹了一種適于網絡環境的高效、可擴展、自適應以及魯棒的視頻流壓縮與傳輸技術,并以此為基礎最終實現了一個流媒體系統。該系統由兩部分組成:流媒體壓縮部分和網絡傳輸控制部分。在本文中將詳細介紹這
上傳時間: 2013-06-03
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這篇論文在系統分析國內外雷達伺服控制系統研究現狀的基礎上,選定以ARM為內核的基于ARM+FPGA的雷達伺服控制器為研究對象。 首先,根據雷達伺服控制系統功能要求與性能指標,進行系統的硬件設計:選擇基于ARM920T的S3C2410和Altera公司的FPGA芯片EP1C12Q240作為主控芯片,ARM與FPGA的連接形式采用中斷+存儲器的形式;將ARM與FPGA上多余的引腳引出作為將來升級的需要;還畫出ARM+FPGA的雷達伺服控制器的系統圖并制作了PCB板。 其次,選用PID對伺服系統進行控制,模糊神經網絡綜合了模糊控制和神經網絡的優點,并利用模糊神經網絡算法對PID參數進行在線調整。用Matlab7.1進行仿真,其結果表明:該控制算法對系統具有良好的控制效果,性能較常規PID得到較大改善。 最后,根據FPGA在伺服系統主要任務,用VHDL語言和原理圖在FPGA芯片中分別編制實現DAC0832接口控制功能、光電編碼器與脈沖發生電路的程序代碼;并在Quartus II6.0環境下通過仿真,且得到仿真的波形符合系統功能要求。采用C語言編寫在ARM中實現模糊神經網絡PID控制算法的代碼,通過CodeWarrior for ARM的編譯無誤后,生成可執行文件.axf,,調用AXD進行在線仿真調試。仿真結果表明:模糊神經網絡PID算法對伺服系統能夠進行有效控制。 結果表明:ARM作為伺服控制器的內核,其性價比與集成度高:用FPGA芯片實現接口電路使伺服控制器的可靠性高、速度快、可配置及連接方式靈活。因此采用基于ARM+FPGA的雷達伺服控制器,提高了系統的開放性、實時性、可靠性,降低了系統功耗,具有重要的應用價值。
上傳時間: 2013-06-30
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生物電阻抗法測量脂肪是目前廣泛使用的方法。但現有的人體脂肪儀所使用的測量模型都是把人體軀干部看成整體,不能反映軀干部脂肪的分布情況。而且大部分脂肪儀基于單片機,系統軟硬件功能的可擴展性、數據存儲能力受到很大的限制,數據分析功能較弱。 針對上述問題,本文建立了一種人體阻抗模型,該模型把人體軀干部劃分成四部分,并對分段阻抗的計算公式進行推導,在此基礎上設計并實現了一種基于ARM處理器和嵌入式LINUX操作系統的人體脂肪測量儀。最后通過實驗驗證該模型的正確性和儀器測量的準確性。 本文的主要工作有: (1)在現有理論的基礎上建立了人體阻抗模型,并利用八電極技術測量人體的分段阻抗。通過測量人體阻抗及體重、身高等參數,在理論分析和實驗檢驗修正的基礎上得出了計算人體各部位脂肪含量的公式。 (2)研究基于ARM-LINUX的人體脂肪儀的軟硬件設計與實現。硬件部分包括阻抗測量電路、體重測量電路和身高測量電路以及嵌入式開發板與硬件電路之間的接口設計;軟件部分包括嵌入式LINUX操作系統、Qt/Embedded 環境的移植、驅動開發以及圖形用戶接口應用程序編程。 (3)利用本儀器、歐姆龍人體脂肪儀、水下稱重法對多名志愿者進行測量,給出了比較數據,并對測量數據進行統計分析。
標簽: ARMLINUX
上傳時間: 2013-08-05
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船載航行數據記錄儀(VDR)是一種記錄船舶航行狀態及操作信息的裝置,對加強船舶的海上航行安全以及事故分析起到了極為重要的作用。VDR的大量數據需要進行快速可靠的最終存儲,這些數據是分析事故的關鍵依據。因此,研發功能可靠的VDR數據存儲終端——數據保護容器PDC(ProtectiveData Containor),成為航行數據記錄儀研究的重要組成部分。 嵌入式Linux操作系統的內核高效穩定,易于定制,尤其是其源代碼的開放性及資料的豐富性,使其成為目前嵌入式系統開發者的首選。而同樣開源的Samba軟件遵守與Microsoft和IBM的操作系統相同的SMB協議,可將類UNIX主機偽裝成Windows服務器,提供共享共享服務。將PDC作為Samba服務器,能提供穩定的數據存儲和共享服務,以太網上的VDR主機不需要任何附加的軟件就可以訪問PDC中保存的數據。 本文致力于構建基于嵌入式Linux的網絡存儲與共享平臺,為開發接口統一的多用途保護容器提供技術。首先介紹了課題研究的背景和意義,接著深入的剖析了PDC系統的軟硬件需求。并根據系統需求設置系統硬件系統,為之后的Samba服務器的構建提供平臺。接著深入的分析了嵌入式Linux操作系統原理和優勢,構建Linux系統開發平臺,為Samba服務器配置搭建平臺。然后以PDC為需求背景,給出了詳細的Samba服務器的實現方案。最后簡要介紹了Linux驅動程序設計開發。
上傳時間: 2013-04-24
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