我國是世界上設施農(nóng)業(yè)面積最大的國家，設施面積占世界總面積的70-80％。目前國內(nèi)設施溫室應用的主要環(huán)境參數(shù)采控系統(tǒng)大多為進口產(chǎn)品，這些產(chǎn)品技術含量高，采控效果好，但相對價格較高，通常適用于現(xiàn)代化的大型或高檔連棟溫室。少數(shù)國產(chǎn)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(fā)展計劃(863計劃)課題“設施農(nóng)業(yè)精準生產(chǎn)技術系統(tǒng)構建與應用”，對設施溫室環(huán)境和生物信息數(shù)據(jù)采集、傳輸、備份、調(diào)控問題進行了研究。 論文分析了目前國內(nèi)中小型日光溫室環(huán)境監(jiān)控需求，提出并實現(xiàn)了一套網(wǎng)絡型設施農(nóng)業(yè)日光溫室智能控制系統(tǒng)從硬件到軟件的完整方案。主要研究工作如下： (1) 開發(fā)了面向常用環(huán)境信息傳感器和生物信息傳感器的數(shù)據(jù)采集模塊，該數(shù)據(jù)采集模塊具有可定制、可擴展的特點。 (2) 開發(fā)了基于CF卡的數(shù)據(jù)備份及存儲模塊，為實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的局域傳輸網(wǎng)絡和以太網(wǎng)絡接口，滿足了節(jié)點環(huán)境參數(shù)及視頻信息寬帶傳輸與溫室集中監(jiān)控的需要。 (4) 開發(fā)了面向中小型日光溫室的可擴展核心設備管理模塊，實現(xiàn)了在決策服務器支持下的環(huán)境參數(shù)本地自主調(diào)控。 (5) 移植了嵌入式操作系統(tǒng)、開發(fā)了設備驅動程序，使用戶可以靈活方便地調(diào)用板載設備進行系統(tǒng)的二次定制開發(fā)。 (6) 對系統(tǒng)軟件、硬件進行了模擬調(diào)試和現(xiàn)場實驗，驗證了系統(tǒng)在設施溫室環(huán)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(xiàn)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(tǒng)的方案；接著給出了智能PAC系統(tǒng)子/主節(jié)點的硬件設計及實現(xiàn)，給出了基于U-BOOT與uClinux的智能PAC系統(tǒng)軟件設計和驅動開發(fā)；其次設計了實驗平臺對智能PAC系統(tǒng)進行仿真調(diào)試和現(xiàn)場實驗。論文最后展望了我國設施農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境監(jiān)控的發(fā)展。 現(xiàn)場實驗表明，該智能PAC系統(tǒng)解決了日光溫室環(huán)境和生物信息數(shù)據(jù)采集、傳輸、備份問題，并且具有可定制化、可編程、運行穩(wěn)定可靠的特點，達到了預期的設計要求。
標簽： ARM 設施農(nóng)業(yè) 網(wǎng)絡 可編程
上傳時間： 2013-04-24
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現(xiàn)場總線技術以其先進性、實用性、可靠性、開放性等優(yōu)點，已經(jīng)成為自動化技術發(fā)展的熱點。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、實時性好、價格低廉、容易實現(xiàn)等優(yōu)點，被廣泛應用于工業(yè)控制領域。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，基于CAN總線設計的工業(yè)控制系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)控制的復雜性，降低成本，并能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和擴展性。 本論文針對某石材加工廠的具體應用需求，在分析了CAN總線協(xié)議的基礎上，給出了工業(yè)控制網(wǎng)絡的總體解決方案，主控節(jié)點硬件設計、軟件設計，人機界面設計，以及網(wǎng)絡通訊結構模型及具體實現(xiàn)流程，完成的主要工作如下： 軟硬件平臺設計，基于ARM處理器LPC2378開發(fā)了工控網(wǎng)絡主控節(jié)點。設計了該節(jié)點的硬件電路，包括CAN總線接口電路、串行接口電路、AD、DA轉換隔離電路等。在硬件平臺上進行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動程序，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。 通訊設計，根據(jù)工業(yè)控制應用的具體需求，設計了網(wǎng)絡整體解決方案，包括網(wǎng)絡拓撲方案，通訊結構等，基于CAN總線技術規(guī)范CAN2.0B自定義了CAN總線網(wǎng)絡應用層通信協(xié)議CAN08。 人機界面設計，基于威綸MT505設計了工控網(wǎng)絡的人機界面，編程實現(xiàn)人機界面與主控節(jié)點的Modbus通訊。
標簽： ARM 現(xiàn)場總線 控制系統(tǒng) 主控
上傳時間： 2013-07-09
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在基于工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線技術的集散控制系統(tǒng)中，對智能測控模板— 熱電偶(TC)信號輸人模板進行了設計與研究。首先對該現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的結構與功能進行介紹和分析，然后給出了熱電偶信號輸人模板的設計與具
標簽： 現(xiàn)場總線 控制系統(tǒng) 智能測控 模板
上傳時間： 2013-04-24
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船舶氣象儀是一套船載的自動化海洋氣象觀測系統(tǒng)，該系統(tǒng)廣泛的布置在各種船只上，可以獲得船只經(jīng)過的海域內(nèi)的風、濕、溫、氣壓、降雨等氣象參數(shù)。通過對海洋氣象環(huán)境實時的掌握，能夠使船舶航行安全、省時、經(jīng)濟，并使因災害性天氣造成的損失減小到最低限度。通過對海洋氣象數(shù)據(jù)的存儲、統(tǒng)計，對我國觀測海洋環(huán)境、研究海洋、開發(fā)海洋、利用海洋都有著重要的意義。 現(xiàn)代測控系統(tǒng)除了具有高性能的數(shù)據(jù)采集、信號處理、I/O和通信接口以外，通常均需具備良好的人機接口、友好的用戶界面和強大的網(wǎng)絡功能等。ARM架構的嵌入式處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)由于其優(yōu)異的性能和很高的性價比，已經(jīng)被廣泛地應用到各種電子產(chǎn)品的設計當中，并受到愈來愈多的自動化設備和智能儀表設計人員的青睞。 本課題主要研究基于ARM+Linux架構的嵌入式船舶氣象儀的設計與開發(fā)。系統(tǒng)硬件平臺選用ATMEL公司的AT91RM9200處理器，擴展了64M SDRAM和8M NAND FLASH，同時擴展了外圍通信設備接口包括通用串行口、CAN總線接口、網(wǎng)絡接口和人機交互接口等；并根據(jù)實際環(huán)境需要，進行了傳感器的選型。 軟件平臺的設計主要涉及了U－Boot引導裝載程序的建立，同時根據(jù)開發(fā)平臺的資源，配置和裁剪Linux的內(nèi)核，并編寫、添加源代碼中沒有的驅動程序，如AD、鍵盤、CAN總線控制器等，重新編譯內(nèi)核，下載到開發(fā)平臺。并在此基礎上，進行了應用程序的編寫。同時深入研究了嵌入式Linux下的圖形界面，將圖形界面系統(tǒng)MiniGUI移植到Linux系統(tǒng)中，設計了較完善、友好的圖形用戶界面，大大方便了用戶的操作。
上傳時間： 2013-06-12
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目前，ARM微處理器已經(jīng)在多種領域中得到應用，有關統(tǒng)計表明，各種基于ARM微處理器的設備應用數(shù)量已經(jīng)遠遠超過了通用計算機，基于ARM微處理器的開發(fā)應用正成為數(shù)字時代的技術潮流。而在Internet飛速發(fā)展的今天，網(wǎng)絡已經(jīng)滲透到了方方面面。在嵌入式系統(tǒng)中，和網(wǎng)絡的結合已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。 隨著嵌入式技術及網(wǎng)絡技術的發(fā)展，工業(yè)控制設備一般要求系統(tǒng)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(wǎng)絡相連，以實現(xiàn)遠程監(jiān)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(tǒng)利用ARM處理器獨特的網(wǎng)絡通信功能實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的監(jiān)控無疑是一種新的嘗試?；贏RM的工控系統(tǒng)，其應用程序可以方便的通過網(wǎng)絡進行更新，數(shù)據(jù)可通過LCD現(xiàn)場顯示，重要數(shù)據(jù)則可以文件形式保存在存儲器中，數(shù)據(jù)和報警信息可通過串口或以太網(wǎng)向上傳遞。這樣，用戶就可以通過網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程監(jiān)控或遠程維護。此外，利用操作系統(tǒng)上已有的軟件和協(xié)議可迅速搭建前臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以實現(xiàn)測控系統(tǒng)和后臺管理系統(tǒng)的通信。它的設計成功無疑會將利用單片機技術而產(chǎn)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(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，詳細闡述了嵌入式系統(tǒng)的設計與開發(fā)過程。嵌入式系統(tǒng)作為特殊的計算機系統(tǒng)，一般包括以下3個方面：硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)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(tǒng)設計和外圍擴展電路設計；2、嵌入式操作系統(tǒng)的配置：交叉編譯環(huán)境的搭建、BootLoader的移植、操作系統(tǒng)內(nèi)核的移植和文件系統(tǒng)的移植；3、應用軟件開發(fā)設計：主要是相關驅動程序的設計和應用程序設計。
標簽： ARM 架構 視頻 監(jiān)控設計
上傳時間： 2013-04-24
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洗衣機液位傳感器是模糊洗衣機和全自動洗衣機重要零部件，負責控制洗衣機的水位。洗衣機水位的精確控制對洗衣機在節(jié)水、節(jié)能和減少洗滌時間方面起到重要作用。 洗衣機液位傳感器出廠時需要調(diào)整傳感器的調(diào)整螺母，使傳感器的輸出滿足設計要求，傳感器的調(diào)整精度和調(diào)整速度直接關系到傳感器的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 液位傳感器生產(chǎn)廠家對傳感器的調(diào)整的傳統(tǒng)方法為人工升壓、人工調(diào)整。人工調(diào)整一次只能調(diào)整一個，生產(chǎn)效率極低；調(diào)整過程中含有較多人為因素，調(diào)整方法因人而異，很難對調(diào)整精度進行有效管理；不能記錄并反饋批次傳感器的質(zhì)量情況，較難實現(xiàn)對傳感器生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)控；工人的培養(yǎng)周期較長、培養(yǎng)成本高。 為此開發(fā)一套液位傳感器自動檢驗調(diào)整系統(tǒng)。該系統(tǒng)以PC機作為核心的上位機和16個以ARM為核心的下位機，上位機負責協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)工作、氣室氣壓控制、記錄和處理調(diào)整數(shù)據(jù)。下位機是一個測控系統(tǒng)，負責對傳感器測量和調(diào)整。上位機與下位機通過CAN總線通信。 論文介紹了液位傳感器的原理；介紹了基于PC機的氣室氣壓控制模塊的設計并針對系統(tǒng)特點設計了改進PID算法；對于下位機部分，研制了ARM主控模塊、測頻模塊、步進電機控制模塊、CAN總線模塊并設計了新的測頻方法、以及傳感器調(diào)整算法。最后介紹了系統(tǒng)的自檢與調(diào)試。 系統(tǒng)一次能調(diào)整16個傳感器，生產(chǎn)效率大大提高；自動調(diào)整排除人工調(diào)整的人為因素，調(diào)整精度提高；PC機能記錄傳感器的調(diào)整數(shù)據(jù)，分析批次傳感器的質(zhì)量，從而達到對傳感器生產(chǎn)質(zhì)量的控制。
上傳時間： 2013-07-19
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近年來，隨著現(xiàn)代社會對軍用和民用設備需求的不斷擴大及要求的不斷提高，運動目標的識別和跟蹤技術已經(jīng)迅速發(fā)展成為現(xiàn)代信息處理領域中一項非常重要的技術，并在許多領域內(nèi)發(fā)揮著不可替代的作用，但是在面向應用的目標跟蹤系統(tǒng)卻不盡如人意，不能很好的滿足應用的要求。 本文簡述了傳統(tǒng)的基于桌面PC機的目標跟蹤系統(tǒng)實現(xiàn)方法。目標跟蹤具有兩個突出的特點，一是計算數(shù)據(jù)量大，一是對處理速度要求高。傳統(tǒng)上，運動目標跟蹤系統(tǒng)的實現(xiàn)是基于桌面PC機，但工業(yè)應用的快速發(fā)展使傳統(tǒng)的目標跟蹤系統(tǒng)越來越不能滿足應用的需要。 本文提出了一種基于ARM嵌入式平臺的目標跟蹤解決方案。研究了如何將嵌入式平臺和目標跟蹤結合起來，并對系統(tǒng)的設計思想和設計方法進行了詳述。首先進行了功能分析和總體設計，分析了將嵌入式平臺作為目標跟蹤解決方案的關鍵性問題，包括采用ARM嵌入式平臺的必要性，系統(tǒng)框架的設計，對于嵌入式處理器和操作系統(tǒng)的選擇：然后在總體設計的基礎上完成了系統(tǒng)的設計，包括軟硬件平臺的設計，完成了BootLoader的設計，Linux內(nèi)核的定制，USB攝像頭驅動程序的設計和OpenCV視覺庫的建立；最后分析了目標跟蹤的過程，利用背景差法實現(xiàn)了運動的檢測，提取了行人的特征，利用Mean-Shift算法實現(xiàn)了對運動目標的跟蹤。 本文提出的基于嵌入式平臺的目標跟蹤系統(tǒng)的應用潛力巨大，有待進一步的研究和探索。在論文最后對研究進行了總結和展望，提出了未來的研究方向。
標簽： ARM 嵌入式平臺 目標跟蹤系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-27
上傳用戶：qiao8960
介紹了一種基于單片機借助CAN 總線技術設計的分布式區(qū)域交通信號燈智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用AT89C51 作為核心控制器，紅外接收器接收來自發(fā)射器的紅外信號，經(jīng)解調(diào)后輸入單片機進行處理，單片機與
標簽： 單片機 交通燈 智能控制 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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表面粗糙度是機械加工中描述工件表面微觀形狀重要的參數(shù)。在機械零件切削的過程中，刀具或砂輪遺留的刀痕，切屑分離時的塑性變形和機床振動等因素，會使零件的表面形成微小的蜂谷。這些微小峰谷的高低程度和間距狀況就叫做表面粗糙度，也稱為微觀不平度。表面粗糙度的測量是幾何測量中的一個重要部分，它對于現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起了重要的推動作用。世界各國競相進行粗糙度測量儀的研制，隨著科學技術的發(fā)展，各種各樣的粗糙度測量系統(tǒng)也競相問世。對于粗糙度的測量，隨著技術的更新，國家標準也一直在變更。最新執(zhí)行的國家標準(GB/T6062-2002)，規(guī)定了粗糙度測量的參數(shù)，以及制定了觸針式測量粗糙度的儀器標準[1]。 隨著新國家標準的執(zhí)行，許多陳舊的粗糙度測量儀已經(jīng)無法符合新標準的要求。而且生產(chǎn)工藝的提高使得原有方案的采集精度和采集速度，滿足不了現(xiàn)代測量技術的需要。目前，各高校公差實驗室及大多數(shù)企業(yè)的計量部門所使用的計量儀器(如光切顯微鏡、表面粗糙度檢查儀等)只能測量單項參數(shù)，而能進行多參數(shù)測量的光電儀器價格較貴，一般實驗室和計量室難以購置。因此如何利用現(xiàn)有的技術，結含現(xiàn)代測控技術的發(fā)展，職制出性能可靠的粗糙度測量儀，能有效地降低實驗室測量儀器的成本，具有很好的實用價值和研究意義。 基于上述現(xiàn)狀，本文在參考舊的觸針式表面粗糙度測量儀技術方案的基礎上，提出了一種基于ARM嵌入式系統(tǒng)的粗糙度測量儀的設計。這種測量儀采用了先進的傳感器技術，保證了測量的范圍和精度；采用了集成的信號調(diào)理電路，降低了信號在調(diào)制、檢波、和放大的過程中的失真；采用了ARM處理器，快速的采集和控制測量儀系統(tǒng)；采用了強大的PC機人機交互功能，快速的計算粗糙度的相關參數(shù)和直觀的顯示粗糙度的特性曲線。 論文主要做了如下工作：首先，論文分析了觸針式粗糙度測量儀的發(fā)展以及現(xiàn)狀；然后，詳細敘述了系統(tǒng)的硬件構成和設計，包括傳感器的原理和結構分析、信號調(diào)理電路的設計、A/D轉換電路的設計、微處理器系統(tǒng)電路以及與上位機接口電路的設計。同時，還對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集進行了研究，開發(fā)了相應的固件程序及接口程序，完成數(shù)據(jù)采集軟件的編寫，并且對表面粗糙度參數(shù)的算法進行程序的實現(xiàn)。編寫了控制應用程序，完成控制界面的設計。最終設計出一套多功能、多參數(shù)、高性能、高可靠、操作方便的表面粗糙度測量系統(tǒng)。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，中國汽車數(shù)量的持續(xù)增加，汽車的功能也越來越強，隨之而來的是日趨復雜的故障診斷。 本文對國內(nèi)外汽車故障診斷系統(tǒng)的市場現(xiàn)狀進行了分析，指出傳統(tǒng)的診斷設備已經(jīng)不能滿足社會發(fā)展的需要，提出了一種新穎、手持便攜、操作簡單、通用性強、基于診斷口檢測的嵌入式汽車ECU（電控單元）故障診斷與檢測設備。該掌上設備采用Samsung公司推出的16/32位RISC處理器S3C2410，結合擁有多線程、多任務的開源操作系統(tǒng)Linux，添加完全支持CAN V2.0B 技術規(guī)范的SJA1000獨立CAN總線控制器，完成了基于CAN總線的汽車故障診斷系統(tǒng)手持設備的硬件設計，和部分軟件設計。 論文對CAN總線的技術規(guī)范、協(xié)議標準及幀結構進行了比較詳細地論述，提出了以CAN協(xié)議為核心的汽車故障診斷系統(tǒng)手持式設備的總體設計方案；實現(xiàn)了基于S3C2410的汽車故障診斷儀硬件設計；同時對硬件中的各功能單元的設計原理、硬件接口、驅動及協(xié)議進行了分析和闡述。 該系統(tǒng)無論從理論上還是實際應用中都有著較強的先進性和實用性。在嵌入式系統(tǒng)與汽車電子緊密結合及汽車日益普及的趨勢下，由于覆蓋車型面廣、診斷準確、修復便捷、功耗低和便攜等優(yōu)點，該汽車故障診斷系統(tǒng)具有比較普遍的應用和研究價值。
上傳時間： 2013-07-13
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