隨著消費(fèi)類電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，越來越多的嵌入式電子產(chǎn)品走進(jìn)了千家萬戶。電腦的形態(tài)也不再局限于以前的PC機(jī)，各式各樣的嵌入式系統(tǒng)出現(xiàn)在了眾多的行業(yè)和應(yīng)用中，其中ARM和Linux結(jié)合的產(chǎn)品在市場上最受青睞。ARM由于其低功耗、高性能、小體積、低成本受到了越來越廣泛的重視，成為眾多公司產(chǎn)品開發(fā)的主流硬件。而Linux則因其開放的源代碼，可裁剪的內(nèi)核，便利的開發(fā)環(huán)境，各硬件平臺(tái)的通用性，逐漸成為嵌入式開發(fā)的主流操作系統(tǒng)。本課題的嵌入式MP3設(shè)計(jì)就是基于ARM和linux平臺(tái)的。 本課題實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)，選用zq2410開發(fā)板為目標(biāo)平臺(tái)，linux作為目標(biāo)操作系統(tǒng)，在這樣的軟硬件環(huán)境下研究實(shí)現(xiàn)MP3播放器。 文章首先綜述了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法，介紹了ARM處理器及其特點(diǎn)，Linux操作系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)模式以及如何搭建交叉開發(fā)環(huán)境，然后介紹了所選硬件平臺(tái)zq2410目標(biāo)板的各種資源，在系統(tǒng)軟件開發(fā)中，介紹Uboot、Linux的裁剪和移植，根文件系統(tǒng)的制作以及核心驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)，應(yīng)用程序開發(fā)中，介紹了MP3的原理，移植Madplay MP3播放器，最后成功對Madplay播放器實(shí)現(xiàn)了綜合控制。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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近年來，嵌入式Internet遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域一個(gè)重要組成部分，它將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合并成為新興的研究熱點(diǎn)。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng)，用戶只要在有網(wǎng)絡(luò)接入的地方，就可以對與網(wǎng)絡(luò)連接的任何現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程測控。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行軟硬件的定制，特別適用于對成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的各種遠(yuǎn)程測控設(shè)備。該項(xiàng)技術(shù)的研究具有廣闊的應(yīng)用前景。 嵌入式Web遠(yuǎn)程監(jiān)控不同于以往的C/S和B/S網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，它通常采用嵌入式系統(tǒng)作為Web服務(wù)器，使得系統(tǒng)的成本大大降低，且設(shè)備體積小巧，便于安裝、易于維護(hù)，安全可靠，此技術(shù)自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注，各式各樣的解決方案和實(shí)現(xiàn)方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式Boa服務(wù)器作為遠(yuǎn)程信號的傳輸平臺(tái)。首先對網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理作了詳細(xì)介紹，然后對嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個(gè)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)部分：嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)；嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的軟件設(shè)計(jì)；嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統(tǒng)主控制器，并根據(jù)需要給出了具體的硬件電路設(shè)計(jì)，包括：存儲(chǔ)器接口電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、串行通信接口電路以及信號調(diào)理電路設(shè)計(jì)。鑒于μ Clinux對ARM技術(shù)的有力支持，且μ Clinux具有內(nèi)核可裁減、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大、低成本、代碼開放等特點(diǎn)，通過對μ Clinux的裁減、配置和編譯，成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Boa服務(wù)器的構(gòu)建及系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)。 該嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網(wǎng)與信息網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程分布式測控和通訊。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、實(shí)時(shí)性好、性價(jià)比高，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，適用于工業(yè)、交通、電力、能源等眾多控制領(lǐng)域。
標(biāo)簽： ARM USB 嵌入式 主機(jī)系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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消防部門為什么要引入GIS/GPS技術(shù)?消防部門擔(dān)負(fù)著保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)安全的重任，但其可利用的資源卻非常有限。能夠有效利用寶貴信息對消防工作是至關(guān)重要的。這出于多種理由，如：火情的需要，營救力量，戰(zhàn)術(shù)布置，火災(zāi)記錄，反應(yīng)時(shí)間等。傳統(tǒng)方法需要大量的圖紙，報(bào)告和歷史記錄。這些數(shù)據(jù)來自于不同的地方，而且數(shù)據(jù)格式不一致。因此要花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集、準(zhǔn)備和統(tǒng)一成可用的數(shù)據(jù)格式。如何更高效的搜集利用數(shù)據(jù)，如何進(jìn)一步提高消防部隊(duì)的快速反應(yīng)能力，加強(qiáng)消防車輛的動(dòng)態(tài)管理、動(dòng)態(tài)調(diào)度、動(dòng)態(tài)指揮等。這些都是現(xiàn)行消防指揮調(diào)度系統(tǒng)中迫切需要解決的問題。而在消防指揮調(diào)度系統(tǒng)中引入GIS/GPS技術(shù)恰恰解決了這些問題。 各地的消防車輛動(dòng)態(tài)管理子系統(tǒng)普遍上是利用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，通過GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)，將滅火出動(dòng)途中、滅火戰(zhàn)斗中的消防車輛的行駛路線、車輛位置信息實(shí)時(shí)傳送到消防調(diào)度指揮中心，在指揮中心的電子地圖上顯示出行車路線和消防車輛位置信息。指揮中心的調(diào)度員根據(jù)情況，通過無線通訊設(shè)備，及時(shí)對參戰(zhàn)車輛進(jìn)行調(diào)度指揮和行車路線矯正。 本消防車輛調(diào)度系統(tǒng)采用M/S（Mobile/Server）模式，本文論述了終端部分的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。終端采用ARM硬件平臺(tái)，并在此基礎(chǔ)上，集合全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）、嵌入式地理信息系統(tǒng)技術(shù)（eGIS）、通用分組無線服務(wù)技術(shù)（GPRS）、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等于一體，實(shí)現(xiàn)消防車輛的動(dòng)態(tài)管理、調(diào)度、指揮的子系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)GPS的車輛導(dǎo)航、車輛跟蹤、車輛定位、車輛調(diào)度等功能。從而更加形象和直觀的對現(xiàn)行消防車輛動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。 當(dāng)前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層建筑、地下工程、石油化工、公眾聚集場所的大量涌現(xiàn)，火災(zāi)日趨多樣化、復(fù)雜化，快速地處置災(zāi)害事故，有效地保護(hù)市民生命和財(cái)產(chǎn)安全，已成為消防隊(duì)伍面臨的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。如果能充分地發(fā)揮和挖掘GPS技術(shù)在消防領(lǐng)域上的應(yīng)用，拓展和利用它的功能，進(jìn)行消防通信的改革，這將更好地協(xié)助消防隊(duì)伍為社會(huì)的經(jīng)濟(jì)和人民生命安全保駕護(hù)航。
標(biāo)簽： ARM 導(dǎo)航系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為熱點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)大量應(yīng)用在自動(dòng)控制、工業(yè)設(shè)備和家用電器當(dāng)中。當(dāng)前應(yīng)用的產(chǎn)品常以嵌入式處理器的形式出現(xiàn)，常用的如PDA、交換機(jī)、路由器等。嵌入式的廣泛應(yīng)用大大提高了人們的生活水平。位置敏感探測器（Position Sensible Detector）是一種基于半導(dǎo)體PN結(jié)橫向光電效應(yīng)的光電器件。它具有分辨率高、響應(yīng)速度快、信號處理電路相對簡單等優(yōu)點(diǎn)。我們經(jīng)常將PSD應(yīng)用在與位置、距離、位移、角度的微小測量有關(guān)的場合。本文選用了一維PSD作為系統(tǒng)的探測器，結(jié)合嵌入式技術(shù)，將PSD應(yīng)用于微小位移測量，實(shí)現(xiàn)了對微小位移的檢測。 本研究以PSD、ARM、PC機(jī)為核心完成了對位移測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以PSD為核心實(shí)現(xiàn)了對信號的轉(zhuǎn)換，利用PSD結(jié)合光學(xué)三角測量法將位移信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，然后對電壓信號進(jìn)行放大、濾波等處理之后交由A/D器件進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。以ARM為核心，主要實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的處理，存儲(chǔ)和通信等功能。將取得的數(shù)字量信號通過特定的軟件程序編程得到位移信號。以PC機(jī)為核心，利用VB6.0實(shí)現(xiàn)了對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的顯示。PC根據(jù)得到的值與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)這個(gè)差值我們可以對系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的完善。分析了位移傳感器技術(shù)、微處理器ARM和嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)、優(yōu)勢和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀；而后介紹了微小位移測量系統(tǒng)的總體功能、系統(tǒng)的總體硬件框架；敘述了位置敏感探測器PSD的原理和結(jié)構(gòu)，介紹了將PSD應(yīng)用于位移測量的設(shè)計(jì)過程；在ARM最小系統(tǒng)的硬件平臺(tái)下，結(jié)合PSD實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)上，以uClinux操作系統(tǒng)作為軟件平臺(tái)，利用內(nèi)核裁剪技術(shù)，移植了BOOTLOADER，設(shè)計(jì)了Linux驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序；最后在系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試的時(shí)候，對系統(tǒng)進(jìn)行了必要的改進(jìn)，主要是設(shè)計(jì)了相應(yīng)的非線性補(bǔ)償電路，利用MATLAB對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合與分析。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，基于ARM和PSD的微小位移測量系統(tǒng)具有精度高，響應(yīng)速度快，并且成本低等優(yōu)點(diǎn)。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：gcs333
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展與后PC時(shí)代的到來，嵌入式系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分，并成為近年來新興的研究熱點(diǎn)。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(jī)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(jì)，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(jìn)行了BootLoader的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)； (2)深入研究了μC/OS-II的概念、特點(diǎn)，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(kuò)展、LCD和鍵盤4個(gè)模塊的硬件工作原理，著重開發(fā)了這4個(gè)模塊的驅(qū)動(dòng)程序，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了多串口擴(kuò)展、LCD和鍵盤這3個(gè)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(jì)了多任務(wù)來實(shí)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(yùn)行，可以驗(yàn)證本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運(yùn)行的高效性和穩(wěn)定性。
標(biāo)簽： ARM COS 嵌入式 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-05
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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(shí)間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其它狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)控、記錄、存儲(chǔ)并可通過接口實(shí)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(zhǔn)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(dá)的電子發(fā)展基金項(xiàng)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(yàn)收。 本文主要分析和設(shè)計(jì)了一種具有低成本高擴(kuò)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(xiàng)目中的主控模塊實(shí)現(xiàn)了記錄儀的標(biāo)準(zhǔn)功能。硬件方面分析了汽車行駛記錄儀的標(biāo)準(zhǔn)功能對應(yīng)ARM片內(nèi)外圍電路與外部器件的設(shè)計(jì)。軟件方面分析了基于YAFFS文件系統(tǒng)與Linux 2.6的軟件平臺(tái)在嵌入式應(yīng)用方面的高可用性，主要描述YAFFS的特點(diǎn)與基本原理，Linux中線程的實(shí)現(xiàn)機(jī)制與Linux Kernel 2.6在響應(yīng)時(shí)間上的改進(jìn)。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(jì)要點(diǎn)、流程圖和主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 作為擴(kuò)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(shí)采集3路視頻并進(jìn)行壓縮，壓縮算法可以采用MPEG-2、MPEG-4、H．263、H．264等。論述了實(shí)現(xiàn)音/視頻功能的基本原理、DSP模塊的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、ARM與DSP的通信及一些實(shí)用性的考慮。
上傳時(shí)間： 2013-07-02
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隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的發(fā)展，人們越來越離不開網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)硬件的安全性、可靠性越發(fā)重要。即使是短暫的網(wǎng)絡(luò)中斷也可能給人們的生活帶來極大的影響，這使得人們對網(wǎng)絡(luò)相關(guān)設(shè)備的管理監(jiān)控實(shí)時(shí)性的需求越來越高。這就要求網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商需要對遠(yuǎn)近端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以解決，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)預(yù)防和及時(shí)維護(hù)功能，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商對用戶的服務(wù)質(zhì)量。 本文主要就是基于該背景提出的一種解決方案。本文采用的SNMP協(xié)議提供了一種對這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行有效管理的技術(shù)基礎(chǔ)。本文的主要思路是在ARM9開發(fā)板原有的軟硬件基礎(chǔ)上及ARM-LINUX系統(tǒng)上，主要利用SNMP服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控網(wǎng)管的功能，并在SNMP服務(wù)器中添加企業(yè)MIB節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)管理企業(yè)特定的設(shè)備。同時(shí)本文也介紹了在系統(tǒng)中利用BOA服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)WEB刷新，利用BUSYBOX添加新命令等方法，初步實(shí)現(xiàn)一套具有特定網(wǎng)管功能的網(wǎng)管系統(tǒng)。 本文的創(chuàng)新之處在于不僅采用利用SNMP開發(fā)網(wǎng)管系統(tǒng)的流行做法，同時(shí)還利用BOA服務(wù)器將動(dòng)態(tài)WEB技術(shù)應(yīng)用到網(wǎng)管系統(tǒng)中。該做法的創(chuàng)新之處在于擺脫以往需要開發(fā)對應(yīng)的網(wǎng)管平臺(tái)軟件來管理的局限，同時(shí)支持利用WEB瀏覽器就能監(jiān)控到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的做法。BOA服務(wù)器技術(shù)支持利用任何一種WEB瀏覽器就能監(jiān)控到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作狀態(tài)，從而大大滿足了網(wǎng)絡(luò)管理員的管理需求。因此該技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控中。
標(biāo)簽： ARMLINUX SNMP 網(wǎng)管系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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在日常工作和生活中，人們需要享用各種資源或者服務(wù)。當(dāng)在特定的時(shí)間段內(nèi)，可供享用的資源有限，而需求享用資源的用戶相對較多時(shí)，供求矛盾就會(huì)出現(xiàn)。預(yù)約系統(tǒng)通過讓用戶與資源提供者進(jìn)行交流，而緩解了供求矛盾。目前，為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)儀器的使用效率，高校普遍提倡為學(xué)生提供自由的開放型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。于是，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)數(shù)量的不足和學(xué)生多樣化的實(shí)驗(yàn)需求激發(fā)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的供求矛盾。該矛盾的解決方法之一是采用合適的預(yù)約系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)開放型實(shí)驗(yàn)進(jìn)度的動(dòng)態(tài)安排。 隨著互聯(lián)網(wǎng)的深入普及，以及移動(dòng)通信服務(wù)的逐步完善和通信資費(fèi)的不斷降低，基于互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)短消息的預(yù)約系統(tǒng)將變得非常實(shí)用。鑒于高校的學(xué)生一般都擁有一張由學(xué)校統(tǒng)一辦理的非接觸式IC卡，故結(jié)合射頻識(shí)別技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)短消息技術(shù)實(shí)現(xiàn)開放型實(shí)驗(yàn)的預(yù)約系統(tǒng)，將能較好地緩解高校實(shí)驗(yàn)平臺(tái)數(shù)量不足和學(xué)生多樣化實(shí)驗(yàn)需求之間的矛盾。同時(shí)，采用ARM處理器取代臺(tái)式電腦實(shí)現(xiàn)硬件電路，能有效降低預(yù)約系統(tǒng)的設(shè)備成本。 本論文有重點(diǎn)地討論了基于ARM/WEB/SMS/RFID的學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 第一章，通過介紹預(yù)約系統(tǒng)的現(xiàn)有應(yīng)用和發(fā)展趨勢，提出了實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)原因和依據(jù)，分析了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的途徑和可行性，并提出設(shè)計(jì)方案的預(yù)期目標(biāo)。 第二章，系統(tǒng)地介紹實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案需要用到的基礎(chǔ)知識(shí)與技術(shù)，包括ARM體系結(jié)構(gòu)、處理器內(nèi)核以及μC/OS-II嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等； 第三章，介紹預(yù)約系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)分析了非接觸式IC卡讀卡器和GSM通信模塊； 第四章，探討預(yù)約系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，TCP/IP、HTTP、Wiegand協(xié)議和AT指令，以及具體分析關(guān)鍵應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)，并簡單介紹μC/OS-II的移植和軟件開發(fā)工具的使用； 第五章，對預(yù)約系統(tǒng)進(jìn)行電氣參數(shù)和軟件功能的測試。最后，對整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)，并提出展望。
標(biāo)簽： ARMWEBSMSRFID 實(shí)驗(yàn)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著半導(dǎo)體工藝的飛速發(fā)展和芯片設(shè)計(jì)水平的不斷進(jìn)步，ARM微處理器的性能得到大幅度地提高，同時(shí)其芯片的價(jià)格也在不斷下降，嵌入式系統(tǒng)以其獨(dú)有的優(yōu)勢，己經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究和日常生活的各個(gè)方面。 本文以ARM7 LPC2132處理器為核心，結(jié)合蓋革一彌勒計(jì)數(shù)管對Time-To-Count輻射測量方法進(jìn)行研究。ARM結(jié)構(gòu)是基于精簡指令集計(jì)算機(jī)(RISC)原理而設(shè)計(jì)的，其指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)要簡單得多，使用一個(gè)小的、廉價(jià)的ARM微處理器就可實(shí)現(xiàn)很高的指令吞吐量和實(shí)時(shí)的中斷響應(yīng)。基于ARM7TDMI-S核的LPC2132微處理器，其工作頻率可達(dá)到60MHz，這對于Time-To-Count技術(shù)是非常有利的，而且利用LPC2132芯片的定時(shí)/計(jì)數(shù)器引腳捕獲功能，可以直接讀取TC中的計(jì)數(shù)值，也就是說不再需要調(diào)用中斷函數(shù)讀取TC值，從而大大降低了計(jì)數(shù)前雜質(zhì)時(shí)間。本文是在我?guī)熜謪诬姷摹禩ime-To-Count測量方法初步研究》基礎(chǔ)上，使用了高速的ARM芯片，對基于MCS-51的Time-To-Count輻射測量系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，進(jìn)一步論證了采用高速ARM處理器芯片可以極大的提高G-M計(jì)數(shù)器的測量范圍與測量精度。 首先，討論了傳統(tǒng)的蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管探測射線強(qiáng)度的方法，并指出傳統(tǒng)的脈沖測量方法的不足。然后討論了什么是Time-To-Count測量方法，對Time-To-Count測量方法的理論基礎(chǔ)進(jìn)行分析。指出Time-To-Count方法與傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)方法的區(qū)別，以及采用Time-To-Count方法進(jìn)行輻射測量的可行性。 接著，詳細(xì)論述基于ARM7 LPC2132處理器的Time-To-Count輻射測量儀的原理、功能、特點(diǎn)以及輻射測量儀的各部分接口電路設(shè)計(jì)及相關(guān)程序的編制。 最后得出結(jié)論，通過高速32位ARM處理器的使用，Time-To-Count輻射測量儀的精度和量程均得到很大的提高，對于Y射線總量測量，使用了ARM處理器的Time-To-Count輻射測量儀的量程約為20 u R/h到1R/h，數(shù)據(jù)線性程度也比以前的Time-To-CotJnt輻射測量儀要好。所以在使用Time-To-Count方法進(jìn)行的輻射測量時(shí)，如何減少雜質(zhì)時(shí)間以及如何提高計(jì)數(shù)前時(shí)間的測量精度，是決定Time-To-Count輻射測量儀性能的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)用三只相同型號的J33G-M計(jì)數(shù)管分別作為探測元件，在100U R/h到lR/h的輻射場中進(jìn)行試驗(yàn).每個(gè)測量點(diǎn)測量5次取平均，得出隨著照射量率的增大，輻射強(qiáng)度R的測量值偏小且與輻射真實(shí)值之間的誤差也隨之增大。如果將測量誤差限定在10％的范圍內(nèi)，則此儀器的量程范圍為20 u R/h至1R/h，量程跨度近六個(gè)數(shù)量級。而用J33型G-M計(jì)數(shù)管作常規(guī)的脈沖測量，量程范圍約為50 u R/h到5000 u R/h，充分體現(xiàn)了運(yùn)用Time-To-Count方法測量輻射強(qiáng)度的優(yōu)越性，也從另一個(gè)角度反應(yīng)了隨著計(jì)數(shù)前時(shí)間的逐漸減小，雜質(zhì)時(shí)間在其中的比重越來越大，對測量結(jié)果的影響也就越來越嚴(yán)重，盡可能的減小雜質(zhì)時(shí)間在Time-To-Count方法輻射測量特別是測量高強(qiáng)度輻射中是關(guān)鍵的。筆者用示波器測出此輻射儀器的雜質(zhì)時(shí)間約為6.5 u S，所以在計(jì)算定時(shí)器值的時(shí)候減去這個(gè)雜質(zhì)時(shí)間，可以增加計(jì)數(shù)前時(shí)間的精確度。通過實(shí)驗(yàn)得出，在標(biāo)定儀器的K值時(shí)，應(yīng)該在照射量率較低的條件下行，而測得的計(jì)數(shù)前時(shí)間是否精確則需要在照射量率較高的條件下通過儀器標(biāo)定來檢驗(yàn)。這是因?yàn)樵谡丈淞柯瘦^低時(shí)，計(jì)數(shù)前時(shí)間較大，雜質(zhì)時(shí)間對測量結(jié)果的影響不明顯，數(shù)據(jù)線斜率較穩(wěn)定，適宜于確定標(biāo)定系數(shù)K值，而在照射量率較高時(shí)，計(jì)數(shù)前時(shí)間很小，雜質(zhì)時(shí)間對測量結(jié)果的影響較大，可以明顯的在數(shù)據(jù)線上反映出來，從而可以很好的反應(yīng)出儀器的性能與量程。實(shí)驗(yàn)證明了Time-To-Count測量方法中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何對計(jì)數(shù)前時(shí)間進(jìn)行精確測量。經(jīng)過對大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得到計(jì)數(shù)前時(shí)間中的雜質(zhì)時(shí)間可分為硬件雜質(zhì)時(shí)間和軟件雜質(zhì)時(shí)間，并以軟件雜質(zhì)時(shí)間為主，通過對程序進(jìn)行合理優(yōu)化，軟件雜質(zhì)時(shí)間可以通過程序的改進(jìn)而減少，甚至可以用數(shù)學(xué)補(bǔ)償?shù)姆椒▉淼窒瑥亩梢缘玫奖容^精確的計(jì)數(shù)前時(shí)間，以此得到較精確的輻射強(qiáng)度值。對于本輻射儀，用戶可以選擇不同的工作模式來進(jìn)行測量，當(dāng)輻射場較弱時(shí)，通常采用規(guī)定次數(shù)測量的方式，在輻射場較強(qiáng)時(shí)，應(yīng)該選用定時(shí)測量的方式。因?yàn)椋?dāng)輻射場較弱時(shí)，如果用規(guī)定次數(shù)測量的方式，會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間來采集足夠的脈沖信號。當(dāng)輻射場較強(qiáng)時(shí)，由于輻射粒子很多，產(chǎn)生脈沖的頻率就很高，規(guī)定次數(shù)的測量會(huì)加大測量誤差，當(dāng)選用定時(shí)測量的方式時(shí)，由于時(shí)間的相對加長，所以記錄的粒子數(shù)就相對的增加，從而提高儀器的測量精度。通過調(diào)研國內(nèi)外先進(jìn)核輻射測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀，了解到了目前最新的核輻射總量測量技術(shù)一Time-To-Count理論及其應(yīng)用情況。論證了該新技術(shù)的理論原理，根據(jù)此原理，結(jié)合高速處理器ARM7 LPC2132，對以G-計(jì)數(shù)管為探測元件的Time-To-Count輻射測量儀進(jìn)行設(shè)計(jì)。論文以實(shí)驗(yàn)的方法論證了Time-To-Count原理測量核輻射方法的科學(xué)性，該輻射儀的量程和精度均優(yōu)于以前以脈沖計(jì)數(shù)為基礎(chǔ)理論的MCS-51核輻射測量儀。該輻射儀具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等優(yōu)點(diǎn)。用戶可以定期的對儀器的標(biāo)定，來減小由于電子元件的老化對低儀器性能參數(shù)造成的影響，通過Time-To-Count測量方法的使用，可以極大拓寬G-M計(jì)數(shù)管的量程。就儀器中使用的J33型G-M計(jì)數(shù)管而言，G-M計(jì)數(shù)管廠家參考線性測量范圍約為50 u R/h到5000 u R/h，而用了Time-To-Count測量方法后，結(jié)合高速微處理器ARM7 LPC2132，此核輻射測量儀的量程為20 u R/h至1R/h。在允許的誤差范圍內(nèi)，核輻射儀的量程比以前基于MCS-51的輻射儀提高了近200倍，而且精度也比傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)方法要高，測量結(jié)果的線性程度也比傳統(tǒng)的方法要好。G-M計(jì)數(shù)管的使用壽命被大大延長。 綜上所述，本文取得了如下成果：對國內(nèi)外Time-To-Count方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，指出了Time-To-Count測量方法的基本原理，并對Time-T0-Count方法理論進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出了計(jì)數(shù)前時(shí)間和兩個(gè)相鄰輻射粒子時(shí)間間隔之間的關(guān)系，從數(shù)學(xué)的角度論證了Time-To-Count方法的科學(xué)性。詳細(xì)說明了基于ARM 7 LPC2132的Time-To-Count輻射測量儀的硬件設(shè)計(jì)、軟件編程的過程，通過高速微處理芯片LPC2132的使用，成功完成了對基于MCS-51單片機(jī)的Time-To-Count測量儀的改進(jìn)。改進(jìn)后的輻射儀器具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等特點(diǎn)。本論文根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出了Time-To-Count技術(shù)中的幾點(diǎn)關(guān)鍵因素，如：處理器的頻率、計(jì)數(shù)前時(shí)間、雜質(zhì)時(shí)間、采樣次數(shù)和測量時(shí)間等，重點(diǎn)分析了雜質(zhì)時(shí)間的組成以及引入雜質(zhì)時(shí)間的主要因素等，對國內(nèi)核輻射測量儀的研究具有一定的指導(dǎo)意義。
標(biāo)簽： TimeToCount ARM 輻射測量儀
上傳時(shí)間： 2013-06-24
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液位是工業(yè)生產(chǎn)中常見的測量參數(shù)，化工、石油、污水處理等各類工廠企業(yè)都要進(jìn)行液位測量。目前，液位檢測技術(shù)飛速發(fā)展，新的液位測量儀表量程大、精度高、功能全，我國新型液位儀表大多依靠進(jìn)口。由于超聲波測量液位具有非接觸測量、可測低溫介質(zhì)、能夠定點(diǎn)和連續(xù)測量等優(yōu)點(diǎn)，近年來，超聲液位測量技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，己成功應(yīng)用于江河水位、化學(xué)和制藥工業(yè)、食品加工、罐裝液位等多種領(lǐng)域。 本文研制的是基于ARM的超聲波液位計(jì)。傳統(tǒng)的超聲波液位計(jì)一般使用8位的單片機(jī)作處理器，采用電子元件捕捉到超聲波回波信號后產(chǎn)生中斷，判斷超聲波的傳播時(shí)間。本文提出了使用32位ARM芯片做處理器，采用數(shù)字信號處理的方法來判斷超聲波傳播時(shí)間的設(shè)計(jì)方案。 本文使用高性能的ARM7TDMI-S內(nèi)核的芯片LPC2119作為系統(tǒng)的運(yùn)算控制器，加強(qiáng)了系統(tǒng)對超聲波回波信號的處理能力；使用A/D轉(zhuǎn)換器將回波信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，采用數(shù)字濾波處理信號，利用數(shù)值處理來判斷超聲波回波信號的起始點(diǎn)，提高了液位的測量精度；采用單換能器收發(fā)一體式電路設(shè)計(jì)，簡化了液位的計(jì)算；利用LPC2119芯片內(nèi)部的CAN總線控制器設(shè)計(jì)了CAN總線通信接口；選用一線式數(shù)字溫度傳感器DSl8820進(jìn)行溫度補(bǔ)償，避免了由于環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生的測量誤差。ARM芯片豐富的內(nèi)部資源和I/0口線有利于今后擴(kuò)展功能，升級系統(tǒng)。本超聲波液位計(jì)使用方便，精度高，能滿足工業(yè)生產(chǎn)中的要求。
標(biāo)簽： ARM 超聲波液位計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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