隨著大量的工礦企業的興起和擴張,會有越來越多的廢水、污水排放到環境中,特別是在珠江三角洲地區,這一現象尤為突出。目前珠江流域的水資源已經出現嚴重污染,由此帶來的環境污染和生態污染已引起了當地有關部門的高度重視。為此,本課題通過與廣東泰斗微電子公司合作,研發一種具有通用性的水污染源信息監控網絡的語音報警器,通過實時快速的污染源信息檢測,完成對污染源信息的語音報警和存儲。 報警器的功能是接收由前端北斗通信處理器傳輸來的污染源信號進行相應的語音報警。本報警器設計選用目前工業控制領域流行的ARM芯片LPC2368作為主控制器,并采用RS232/RS485通用通信方式來完成對水污染源信息的采集與處理;選用SD卡作為存儲介質來實現對語音文件和污染源信息的存儲;語音報警部分選用價格低廉的WAV和MP3解碼芯片VS1003進行語音文件的解碼。設計中還對語音輸出通道進行擴展,提高系統的擴展性和使用的靈活性。 本報警器設計兼容FAT16和FAT32兩種文件系統格式,并支持WAV和MP3兩種類型的語音文件報警,相比目前常用的水污染監控系統報警器來說,本報警器具有更大的通用性和靈活性。本報警器在軟件設計中嵌入了實時微內核操作系統uC/OS—Ⅱ,這使得本報警器在實時性方面有很大的改善和提高,有效的解決了基于前后臺軟件系統的報警器在報警時出現語音播放不連續的問題。 本報警器是“珠江水域北斗監控示范工程”項目中的一部分即預警部分,目前該報警器已通過各項功能測試,并已安裝在多個監控站點上試運行。
上傳時間: 2013-07-31
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智能公交系統是城市交通系統的一個重要組成部分,在城市交通公交優先的背景下,欲緩解城市交通擁堵的現象,就必須大力發展公交事業。智能公交系統的建設可以改善公交公司的企業管理方法,提高公交系統的運營效率與服務水平,是城市公交事業發展的重要一步。 本文在研讀大量文獻、參考相關設計的基礎上,結合先進的GPS、GPRS技術,提出了基于ARM的智能公交車載管理終端的設計與實現方法。 GPS是由美國建立的新一代衛星導航與定位系統,具有全球性、全天候、陸海空全能等特點,特別適用于交通運輸行業,配合中國移動穩定可靠、覆蓋面廣、數據傳輸速度極快的GPRS網絡作為信息傳輸的媒介,以GPS、GPRS為主要技術的智能公交系統較以往利用射頻、數傳電臺技術方式建造的公交系統具有更加穩定、實時性更高等特點,是當前智能公交系統設計的理想方案。 基于ARM的智能公交車載終端是智能公交系統的重要組成部分,是整個系統的信息終端,負責信息的接收和發布,在系統中起著至關重要的作用。本文詳細介紹了一款以ARM處理器為主控的智能車載終端的設計方法,包括終端總體方案設計、硬件電路設計、軟件代碼編寫、整機調試等內容。文章在總體設計中提出了終端的功能要求,并針對功能要求提出了相應的設計方案;在硬件設計中給出了具體的硬件設計原理圖,并就硬件選型、原理圖設計中的關鍵問題進行了探討;在軟件設計中給出了終端主要軟件設計的程序流程圖,并對程序設計思路進行了細致的講解;最后對終端硬件、軟件的聯合調試過程進行了介紹,并對最終通過調試的終端進行了展示。 經過多次的測試和修改,該智能公交系統已經實現了正點考核、實時監控、短信報警、自動報站等多項功能,并在長沙市公交線路上投入試運行,社會反應良好。
上傳時間: 2013-07-02
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我公司根據市場實際需求研制生產的DTD433工業級無線數傳模組提供高穩定、高可靠、低成本的數據傳輸,它提供了透明的RS232/RS485接口,具有安裝維護方便、繞射能力強、組網結構靈活、大范圍覆蓋等特點,適合于點多而分散、地理環境復雜等應用場合。它的工業級電路設計及精美外殼方便其能夠應用于電力高壓等惡劣的工業環境,穩定可靠地服務于環境要求十分苛刻的軍工、地震、水利、工業等現場。工作在ISM 頻段,用戶無需申請頻率牌照即可使用。DTD433系列無線數傳模組廣泛應用于無線數傳領域,典型應用包括遙控、遙感、遙測系統中的數據采集、檢測、報警、過程控制等環節。
上傳時間: 2013-05-26
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隨著計算機技術的不斷發展,嵌入式系統以其功能強大、可靠性高、體積小、功耗低等諸多優點,適應了社會信息化、網絡化、智能化的發展需求,比一般的通用PC系統具備更大的優越性,在各行業領域內獲得了廣泛的應用。GPS定位導航技術與計算機技術的融合在近幾年來現代信息通信領域內發展迅速。 目前,GPS定位導航技術主要應用于大地測量與車輛定位領域,個人應用方面相對較欠缺。因此,發展應用于個人的手持GPS定位導航系統擁有廣泛的市場空間。鑒于這種情況,本文設計開發了一款基于ARM處理器與GPS接收模塊的手持定位導航系統,系統通過采用功能強大、成本低廉的嵌入式Linux操作系統,充分發揮ARM處理器的高性能低功耗特點,提升了系統特性。 論文的主要內容: 1.分析了GPS定位導航技術的發展現狀和基本原理,研究了如何實現基于ARM處理器定位導航系統的設計方案。在此基礎上,建立了滿足手持定位導航系統功能需求的軟、硬件平臺,包括硬件平臺中各模塊的組成與連接,以及軟件平臺中系統啟動代碼、操作系統的移植,文件系統的制作。 2.設計實現了GPS模塊與ARM處理器的通信功能、電子地圖的顯示功能、人機交互的控制功能。各功能模塊在設計中包括了接口和外設的驅動程序,以及應用程序兩部分。通信功能模塊中,GPS模塊實時接收GPS定位衛星數據,并通過RS-232接口向處理器傳輸數據;電子地圖顯示以及人機交互的功能模塊中,使用MiniGUI圖形用戶界面支持系統,實現了在LCD觸摸屏上顯示電子地圖以及基本定位導航控制等人機交互的功能。 3.測試了系統各模塊的功能,給出了系統的實現結果,根據測試結果分析了系統設計中的不足,并提出了對系統未來改進目標的設想。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力電子技術的發展,模塊化程度低、缺乏靈活性、設計復雜、標準化程度低等因素日益成為制約其發展的瓶頸。而電力電子結構塊(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勢和重要的意義。 本文將電子技術和計算機技術等領域先進的、成熟的集成相關的技術應用于電力電子系統集成中,對電力電子系統集成中的操作系統、分布式控制技術和通信技術進行了研究。 將電力電子系統進行結構劃分,分為PEBB功率部分和通用控制部分。對于功率部分,采用分立元件設計了一個半橋PEBB,包括主電路、保護電路、驅動電路、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,實現與PEBB的通信和方便“即插即用”的管理。在軟件設計上引入實時操作系統UC/OS-Ⅱ,采用多任務系統的形式,滿足電力電子操作系統實時性的要求。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果。 通過上述工作,驗證了PEBB對解決當前電力電子技術系統集成問題的可行性,為后續研究打下基礎。
上傳時間: 2013-07-12
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隨著城市高層建筑的發展,建筑的消防安全性越來越引起人們的重視。火災報警系統是建筑自動化系統中重要的組成部分,它利用各種探測器來檢測火情,對火災的發生進行及時準確的報警,并控制各種滅火設備進行自動滅火和對相關設備進行聯動控制。傳統的火災報警系統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,系統的實時性與穩定性的提升受到控制中心的數據處理能力和網絡通信速率的限制。 基于這一現狀,本文提出了基于ARM與uC/OS-Ⅱ的網絡火災報警系統。將控制中心的數據處理任務交由各控制單元,引入嵌入式操作系統對任務進行管理,同時引入TCP/IP協議棧實現網絡功能,利用Internet來進行信息傳輸。 本文設計了基于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芯片的領導者,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中的控制單元,從硬件上保證了系統的數據處理能力與火災報警的實時性。 在軟件上,本文移植了uC/OS-Ⅱ作為系統的軟件平臺,編寫了啟動與移植相關代碼,并做了移植測試。uC/OS-Ⅱ作為開源的嵌入式實時操作系統,擁有極為精簡的內核和出色的實時性與可靠性,作為控制單元的操作系統平臺對任務進行管理與調度,從軟件上保證了系統的穩定性與可靠性。 最后,本文在ARM和uC/OS-Ⅱ的基礎上實現了網絡協議棧LwIP的移植,進行了計算機通信測試。網絡協議棧的移植使控制單元通過Internet完成信息的傳輸與控制,提高網絡的擴展性與健壯性,同時擺脫了專用網絡的傳輸速率與范圍的限制。 本文研究的系統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信息處理,降低了中心數據處理壓力和網絡通信壓力,平行的網絡結構提高了系統的穩定性,個別控制單元故障不會引起整個系統的崩潰,為基于這一思路的火災報警系統建立了一個完整的軟硬件平臺。
上傳時間: 2013-04-24
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自1887年美國奧梯斯公司制造出世界上第一臺電梯以來,電梯作為一種垂直運動的升降設備,已日益成為人們生活中一項不可缺少的生活工具。隨著經濟的發展,高層建筑的不斷涌現,電梯的功能與種類也隨之而多樣化,同時也對電梯的穩定性、安全性、舒適性、運行效率提出了更高的要求。 電梯控制系統是電梯技術的核心,它將電梯的各機械部件有機的組合起來,實現了電梯復雜的功能與穩定有效的運行。隨著電子技術日新月異的發展,電梯控制系統經歷了繼電器控制、可編程邏輯控制(PLC)、智能微機控制的發展歷程。本文在總結了當前電梯控制系統的基礎上,設計了一套基于ARM技術與工業現場總線CAN(控制器局域網)的嵌入式集選型電梯控制系統。該控制系統采用變頻變壓調速方式,可與多款變頻器相結合,并可匹配有齒輪曳引機和無齒輪永磁同步曳引機,適用于最高樓層為64層、4m/s以下電梯控制。該控制系統目前已成功應用在某電梯生廠家的國內、南非等電梯項目中。 論文闡述了本電梯控制系統的控制策略,詳細介紹了以ARM7芯片LPC2378為核心的電梯主控制器的硬件結構及其軟件設計。曳引機的速度控制是電梯控制技術的關鍵,因此為提高電梯運行時的舒適感與運行效率,文中建立了電梯運行速度曲線的數學模型,提出了根據設定時間參數與樓層間距自動生成速度曲線的計算方法。為優化電梯起動時的舒適感,論文還討論了模糊控制技術在負載補償中的應用。此外,本文在深入闡述CANOPEN協議原理的基礎上,完成了基于CANOPEN的應用層協議設計,實現了電梯控制系統各控制器(主控制器、樓層控制器、轎廂控制器)之間實時、可靠的通信。
上傳時間: 2013-07-20
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隨著微處理器技術與信息技術的不斷發展,嵌入式系統的應用也進入到國防、工業、能源、交通以及日常生活中的各個領域。嵌入式系統的軟件核心是嵌入式操作系統。然而,國內在嵌入式系統軟件開發上有很多困難,主要有:國外成熟的RTOS大都價格昂貴并且不公開源代碼,用好這些操作系統需對計算機體系結構有深刻理解。針對以上問題,免費公開源代碼的嵌入式操作系統就倍受矚目了,μC/OS-II就是其中之一。μC/OS-II是面向中小型應用的、基于優先級的可剝奪嵌入式實時內核,其特點是小巧、性能穩定、可免費獲得源代碼。 本文在深入研究μC/OS-II內核基礎上,將其運用于實際課題,完成了基于ARM架構的μC/OS-II移植及實時同步交流采樣的誤差補償研究。本文主要工作內容和研究成果如下: 1.剖析了μC/OS-II操作系統內核,重點研究了μC/OS-II內核的任務管理與調度算法機理,得出了μC/OS-II內核優點:任務調度算法簡潔、高效、實時性較好(與Linux相比)。 2.介紹了ARM9體系架構,重點講敘了MMU(存儲管理單元)功能。為了提高交流采樣系統的取指令和讀數據速度,成功將MMU功能應用于本嵌入式系統中。 3.完成了μC/OS-II操作系統在目標板上的移植,主要用匯編語言編寫了啟動代碼、開關中斷、任務切換和首次任務切換等函數。 4.針對國內外提出的同步交流采樣誤差補償算法的局限性,本文從理論上對同步交流采樣的準確誤差進行了研究,并嘗試根據被測信號周期的首尾過零點的三角形相似法,求出誤差參數并對誤差進行補償。此外,考慮到采樣周期△T不均勻,經多次采樣后會產生累積誤差,本文也給出了采樣周期△T的優化算法。 5.完成了系統硬件設計,并根據補償算法和△T優化法則,編寫了相應采樣驅動和串口驅動。最后對實驗數據進行了分析和比較,得出重要結論:該補償算法實現簡單,計算機工作量小,精度較高。
上傳時間: 2013-04-24
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數字視頻監控系統是一門集計算機技術、通信技術和數字視頻技術于一體的綜合系統,它充分利用大規模集成電路和網絡的科技成果,體積小巧、性能穩定、通訊便利,被廣泛應用于交通、銀行、醫院、視頻會議、無人監控等諸多領域。 本系統基于ARM微處理器平臺,移植嵌入式Linux操作系統,并完成視頻采集、壓縮、傳輸等任務。為降低產品成本,系統采用ARM9微處理器S3C2410作為主處理器,以USB攝像頭作為視頻采集設備,用軟件對視頻數據進行MPEG—4壓縮。 論文首先從整體上分析了嵌入式數字視頻監控系統的總體設計方案,給出了硬件框架和軟件體系。其次在ARM硬件平臺成功構建了armlinux嵌入式系統,包括引導程序Bootloader的設計、修改配置Linux內核以及制作JFFS2文件系統,完成USB數碼攝像頭的驅動。在應用程序開發過程中,設計了基于Video4Linux的視頻采集程序,采用mmap(內存映射)方式截取圖片,分析了MPEG—4編碼模型XVID程序中的運動估計部分,研究了半像素快速搜索算法,從而減少了搜索點數提高了運算速度。最后利用開源JRTPLIB庫實現視頻數據流的RTP傳送。 整個設計是在S3C2410硬件平臺上進行的,采用2.4.18版本的Linux內核。其中MPEG—4編碼優化測試是在ARMDeveloperSuite(ADS)version1.2中完成的。 本課題為在ARM平臺實現數字視頻監控的設計做了有益的探索性嘗試,對今后進一步完成遠程嵌入式視頻監控系統的設計有著積極的意義。
上傳時間: 2013-06-10
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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、里程以及有關車輛行駛的其它狀態信息進行監控、記錄、存儲并可通過接口實現數據輸出的數字式電子記錄裝置。為分析和判斷汽車駕駛狀態和處理交通事故提供了可靠準確的科學依據。本課題的來源是國家信息產業部下達的電子發展基金項目,與同類產品相比,增加了音/視頻功能,目前已通過信產部驗收。 本文主要分析和設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,該系統作為信產部項目中的主控模塊實現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ARM片內外圍電路與外部器件的設計。軟件方面分析了基于YAFFS文件系統與Linux 2.6的軟件平臺在嵌入式應用方面的高可用性,主要描述YAFFS的特點與基本原理,Linux中線程的實現機制與Linux Kernel 2.6在響應時間上的改進。并給出了該記錄儀基于Liinux的多線程結構應用程序的設計要點、流程圖和主要的數據結構。 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公司的專用于數字媒體應用的高性能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。論述了實現音/視頻功能的基本原理、DSP模塊的存儲器結構、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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