微處理器技術、傳感器技術和無線通信技術的進步，推動了無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展。數(shù)據(jù)采集技術廣泛應用于雷達、通信、遙感遙測等領域。在各種信息的獲取中，對高速數(shù)據(jù)采集的需求非常廣泛。隨著測控技術的發(fā)展，對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的智能化和網(wǎng)絡化水平也提出了更高的要求。并且由于通訊網(wǎng)絡的飛速發(fā)展，移動通信與實際應用的結(jié)合使得各種基于GPRS網(wǎng)絡的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)成為當前遠距離無線通訊領域最為廣泛的應用。本課題將廣泛應用的嵌入式控制器引入到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計中，并結(jié)合GPRS優(yōu)秀的網(wǎng)絡特性，實現(xiàn)了一個低功耗、智能化、網(wǎng)絡化、軟硬件可根據(jù)具體測量任務適當裁減的無線高速數(shù)據(jù)采集平臺。 本設計采用32位ARM處理器S3C2410為核心器件，配以FPGA+DDRSDRAM高速數(shù)據(jù)采集模塊，GPRS數(shù)據(jù)通信模塊，在Linux嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件的支持下，實現(xiàn)了數(shù)字化高速采集，數(shù)字化無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)默F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該平臺采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)主要為各種傳感器輸出的電壓模擬量。前端數(shù)據(jù)采集模塊的FPGA控制高速AD轉(zhuǎn)換器將輸入的模擬量信號采集后，存儲在由DDRSDRAM構成的大容量緩存中，再經(jīng)過嵌入式系統(tǒng)中的微控制器進行各種處理，然后將處理結(jié)果保存在ARM系統(tǒng)的SDRAM內(nèi)存，最后通過在ARM系統(tǒng)模塊擴展的GPRS模塊，將采集到的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送出去。 IAnux由于其代碼開放性以及強大的網(wǎng)絡功能等特點，在許多的嵌入式網(wǎng)絡設備中有著廣泛應用，與其他的嵌入式操作系統(tǒng)相比，具有著更多的優(yōu)勢。因此本課題將其作為硬件平臺的操作系統(tǒng)。基于ARM的嵌入式數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)結(jié)構清晰、通用性好、可擴展性強，可為各種嵌入式應用提供一套完整的硬、軟件解決方案，在工業(yè)測量與控制領域具有較為廣闊的應用前景。
標簽： ARM_Linux 無線數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著電子技術的不斷發(fā)展，各種智能核儀器逐步走向自動化、智能化、數(shù)字化和便攜式的方向發(fā)展。針對傳統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器體積大，人機交互不友好，不方便現(xiàn)場分析等的缺陷[5]。新型的高速、集成度高、界面友好的多道脈沖幅度分析器的陸續(xù)出現(xiàn)填補了這一缺點。 隨著電子技術的發(fā)展，以ARM為核的處理器技術的應用領域不斷擴大，相比較單片機而言，它的主頻高、運算速度快，可以滿足多道脈沖幅度分析器的苛刻的時間上的要求。而且ARM處理器功耗小，適合于功耗要求比較苛刻的地方，這些方面的特點正好滿足了便攜式多道脈沖幅度分析器野外勘察的要求。同時，由于以ARM為核的處理器具有豐富的外設資源，這樣就簡化了外設電路及芯片的使用，降低了功耗并增強了產(chǎn)品的信賴性。另外，ARM芯片可以方便的移植操作系統(tǒng)，為多道脈沖幅度分析器多任務的管理和并行的處理，甚至硬實時功能的實現(xiàn)提供了前提。而且在ARM平臺使用嵌入式linux操作系統(tǒng)使多道脈沖幅度分析器的軟件易于升級。 智能化和小型化是多道脈沖幅度分析器的發(fā)展趨勢。智能化要求系統(tǒng)的自動化程度高、操作簡便、容錯性好。智能化除了需要控制軟件外，還需要軟件命令的執(zhí)行者即硬件控制電路來實現(xiàn)相應的控制邏輯，兩者的結(jié)合才能真正的實現(xiàn)智能化。小型化要求系統(tǒng)的體積小、功耗小、便于攜帶；小型化除了要求采用微功耗的器件，還要求電路板的尺寸盡量的小且所用元件盡量的少，但小型化的同時必須保持系統(tǒng)的智能化，即不能減少智能化所要求的復雜的邏輯和時序的控制功能。為此采用高集成度的ARM芯片實現(xiàn)控制電路能滿意地同時滿足智能化和小型化的要求。在研制的多道脈沖幅度分析器中，幾乎所有的控制都可以用控制芯片來實現(xiàn)，如閾值設定、自動穩(wěn)譜以及多道數(shù)據(jù)采集，在節(jié)省了元件的數(shù)目和電路板的尺寸的同時仍能保持系統(tǒng)的智能化程度。 Linux內(nèi)核精簡而高效，可修改性強，支持多種體系結(jié)構的處理器等，使得它是一個非常適合于嵌入式開發(fā)和應用的操作系統(tǒng)。嵌入式Linux可以運行的硬件平臺十分廣泛，從x86、MIPS、POWERPC到ARM，以及其他許多硬件體系結(jié)構。目前在世界范圍內(nèi)，ARM體系結(jié)構的SOC逐漸占領32位嵌入式微處理器市場，ARM處理器及技術的應用幾乎已經(jīng)深入到各個領域，例如：工業(yè)控制，無線通訊，網(wǎng)絡，消費類電子，成像等。 本課題采用三星公司生產(chǎn)的ARM(Advanced RISC Machines，先進精簡指令集機器)芯片S3C2410A設計并研制了一種便攜式的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計方案。利用ARM芯片豐富的外設資源對傳統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器進行改進和簡化。系統(tǒng)由前端探測器系統(tǒng)，以及由線性脈沖放大器、甄別電路、控制電路、采樣保持電路組成的前置電路，中央處理器模塊，顯示模塊，用戶交互模塊，存儲模塊，網(wǎng)絡傳輸模塊等多個模塊組成。本設計基于ARM9芯片S3C2410，并在此平臺上移植了嵌入式linux操作系統(tǒng)來進行任務的調(diào)度和處理等。 電路板核心板部分設計采用6層PCB板結(jié)構，這樣增加了系統(tǒng)可靠性，提高了電磁兼容的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是多道脈沖幅度分析器的核心，A/D轉(zhuǎn)換直接使用了S3C2410內(nèi)置的ADC(Analog to Digital Converter,模數(shù)轉(zhuǎn)換器)，在2.5 MHz的轉(zhuǎn)換時鐘下最大轉(zhuǎn)換速度500 KSPS(Kilo-Samples per second,千采樣點每秒)，滿足了系統(tǒng)最低轉(zhuǎn)換時間≤5 μs的要求，并且控制簡單，簡化了外部接口電路。由于SD(Secure Digital Card，安全數(shù)碼卡)卡存儲容量大、攜帶方便、成本低等優(yōu)點，所以設計中采用其作為外部的數(shù)據(jù)存儲設備,其驅(qū)動部分采用SD卡軟件包，為開發(fā)帶來了方便。本設計采用640*480的6.4寸LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示)屏作為人機交互的顯示部分，并且通過Qt/Embedded為系統(tǒng)提供圖形用戶界面的應用框架和窗口系統(tǒng)。其中包括了波形顯示部分和用戶菜單設置部分，這樣方便了用戶操作。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取方面是基于SQLite嵌入式小型數(shù)據(jù)庫而進行的。為了方便數(shù)據(jù)向上位機的傳輸，系統(tǒng)設計中采用XML(Extensible Markup Language，可擴展標記語言)格式來組織傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，通過基于TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)協(xié)議的Linux下Socket套接字編程，來進行與上位機或PC(Personal Computer,個人計算機或桌面機)等的連接和數(shù)據(jù)傳輸。
上傳時間： 2013-04-24
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生物特征識別是指通過計算機，利用人體固有的生理特征，如指紋，靜脈來進行個人身份鑒別的技術。由于生物特征唯一性和不變性，使得生物特征識別與傳統(tǒng)的方法如數(shù)字密碼和身份證相比，具有更高的安全性和易用性。傳統(tǒng)的高性能自動識別系統(tǒng)大多基于PC平臺聯(lián)機應用，然而在實際應用中往往對自動識別系統(tǒng)要求有更高的便攜性和易用性，嵌入式技術的快速發(fā)展使得實現(xiàn)這樣的系統(tǒng)變?yōu)榱丝赡堋?生物特征識別系統(tǒng)主要由通用模塊的控制系統(tǒng)與非通用模塊的圖像采集設備與識別算法組成。本文針對通用模塊與非通用模塊接口問題進行研究和設計，實現(xiàn)了一個工作良好的嵌入式平臺。 本課題在設計核心板、擴展板、轉(zhuǎn)接板的硬件基礎上，移植實時操作系統(tǒng)Linux，編寫各種接口與模塊的驅(qū)動、多路攝像頭切換程序，并很好的解決了攝像頭采集生物特征時光強控制問題，為很好的采集到清晰圖像提供了一個良好穩(wěn)定的硬件平臺。 本課題所設計的嵌入式系統(tǒng)通過測試，做了大量的實驗，并將所采集到的手指靜脈圖像進行討論分析，具有實用價值。
上傳時間： 2013-06-03
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近些年來，隨著以計算機技術、通信技術為主的信息技術的快速發(fā)展和Internet的廣泛應用，嵌入式系統(tǒng)也受到了越來越多的重視，日益廣泛的應用與工業(yè)控制、移動通訊、家用電器以及消費電子設備中。 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)的基于單片機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣模塊因為無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)、大容量存儲器的擴展等功能，所以在許多領域的應用受到限制。針對這些問題，設計開發(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)存在問題的基礎上，新設計的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用板卡式結(jié)構提高了系統(tǒng)的可擴展性和靈活性；采用嵌入式Linux內(nèi)核作為系統(tǒng)的運行、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)有強大的網(wǎng)絡通信能力，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)構清晰、通用性好、可擴展性強，可為各種嵌入式應用提供一套完整的硬、軟件解決方案，在工業(yè)測量與控制領域具有較為廣闊的應用前景。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著大量的工礦企業(yè)的興起和擴張，會有越來越多的廢水、污水排放到環(huán)境中，特別是在珠江三角洲地區(qū)，這一現(xiàn)象尤為突出。目前珠江流域的水資源已經(jīng)出現(xiàn)嚴重污染，由此帶來的環(huán)境污染和生態(tài)污染已引起了當?shù)赜嘘P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(fā)一種具有通用性的水污染源信息監(jiān)控網(wǎng)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(yè)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(zhì)來實現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)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(nèi)核操作系統(tǒng)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(tǒng)的報警器在報警時出現(xiàn)語音播放不連續(xù)的問題。 本報警器是“珠江水域北斗監(jiān)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(jiān)控站點上試運行。
上傳時間： 2013-07-31
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隨著多媒體技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，嵌入式圖像采集系統(tǒng)的研究與實現(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機平臺和視頻采集卡的形式，該方案系統(tǒng)體積大、成本高，在遠距離、多點系統(tǒng)中實現(xiàn)困難。在這種背景下，設計一種輕便小巧的采集系統(tǒng)來采集、存儲并顯示所需的圖像成為市場所需。 本論文研究設計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。該系統(tǒng)硬件平臺采用基于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板的LCD上進行顯示，通過網(wǎng)絡還可將采集到的圖像傳輸?shù)絇C機上顯示。該方案大大降低了系統(tǒng)的復雜性，同時提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和圖像質(zhì)量，可以擴展應用在遠程監(jiān)控系統(tǒng)等諸多領域，具有廣闊的市場和應用前景。 本論文首先介紹了課題研究的時代背景、實踐意義和研究現(xiàn)狀，并對嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基礎理論知識作了介紹，在此基礎上給出了嵌入式圖像采集與傳輸系統(tǒng)的總體結(jié)構設計；接著詳細分析了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)技術，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下的設備驅(qū)動程序，實現(xiàn)了USB攝像頭驅(qū)動的移植，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；最后實現(xiàn)了基于socket的網(wǎng)絡通信，完成了視頻采集和傳輸系統(tǒng)的整體功能，并給出了最終的實驗結(jié)果。 論文的最后是對全文的一個總結(jié)，對系統(tǒng)設計所完成的工作進行了概括，指出所存在的不足，對后續(xù)的研究工作做了進一步的展望，并給出了改進方法。
標簽： Linuz ARM 圖像采集 傳輸系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：1966640071
本文討論的是基于AT91RM9200的SR2000/3000型無紙記錄儀的研究開發(fā)。這種無紙記錄儀最多可以使用12路數(shù)據(jù)采集通道，通道間采用PHOTOMOS隔離。并充分地利用AT91RM9200的硬件
標簽： ARM 無紙記錄儀 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-07-11
上傳用戶：葉山豪
電液控制作為液壓控制的一個新分支，因為其本身的特點正得到越來越廣泛的應用。電液控制系統(tǒng)的發(fā)展對電液控制技術提出了更高的要求，這必將促進電液控制技術的發(fā)展。本文在教研室多年電液控制經(jīng)驗的基礎上，提出開發(fā)通用型電液系統(tǒng)數(shù)字控制器。 通過對電液控制技術的研究，了解電液系統(tǒng)的一般構成，結(jié)合多個具體實例，本文提出數(shù)字式電液控制器概念，以ARM微處理器為硬件核心，采用多種智能控制算法解決電液系統(tǒng)閉環(huán)控制問題。 數(shù)字控制器以PHILIPS公司的32位ARM7微處理器LPC2292為硬件核心，配有高速AD、DA轉(zhuǎn)換器。硬件設計注重通用性，具有多種輸入、輸出通道，可以采集和輸出多種、多個模擬量信號和數(shù)字量信。具有多種通信接口，可以實現(xiàn)近距離監(jiān)控或者遠距離操控。人機交互通道豐富，具有報警、狀態(tài)指示、參數(shù)顯示等功能。采用光電隔離、獨立電源、屏蔽外殼等措施保證控制器具有良好的穩(wěn)定性、可靠性。軟件設計采用UC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)，內(nèi)部集成多種智能控制算法，保證電液系統(tǒng)閉環(huán)控制取得良好的效果。開發(fā)模擬試驗系統(tǒng)，可以模擬電液系統(tǒng)現(xiàn)場的各種信號和閉環(huán)回路，實現(xiàn)實驗室調(diào)試。采用Visual Basic開發(fā)上位機軟件，配合控制器完成參數(shù)修改、保存，繪制實時監(jiān)控曲線，控制硬件等功能。 控制器解決了電液系統(tǒng)多樣性難題，客服模擬控制的缺點。研發(fā)出模糊自整定PID算法，它成功解決了閉環(huán)控制過程中設定信號不斷變化的難題。經(jīng)過多次現(xiàn)場調(diào)試，目前控制器已經(jīng)成功應用于國內(nèi)多家企業(yè)的輪胎耐久性試驗機和密煉機兩種電液系統(tǒng)，在這兩種系統(tǒng)中成功取代進口國外模擬控制器，并且控制效果好于國外模擬控制器。關鍵詞：電液系統(tǒng)；ARM7；UC/OS-II；模糊自整定
標簽： ARM 微處理器 電液系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-31
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隨著通信技術的發(fā)展，無線通信技術在工業(yè)領域的應用日益增多。以前，工業(yè)中大多采用有線或人工的方式進行數(shù)據(jù)采集與傳輸，雖然簡單實用，卻耗費了大量人力、物力資源，且很大程度上限制了應用場所的拓展。因此，選取一種相對經(jīng)濟、穩(wěn)定而又高效的無線傳輸方式就變得緊迫和必要。 隨著GPRS網(wǎng)絡技術的逐漸成熟，GPRS無線網(wǎng)絡逐漸顯露出其在遠距離通信應用中的優(yōu)勢。于此同時，嵌入式軟硬件技術的飛速發(fā)展也使得嵌入式產(chǎn)品進入千家萬戶。因此，采用基于嵌入式系統(tǒng)和GPRS網(wǎng)絡進行無線通信漸漸成為當今應用的熱點之一。 本系統(tǒng)采用高性能嵌入式微處理器S3C2410和GPRS無線通訊模塊MC39i構建硬件平臺，以嵌入式Linux操作系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議建立軟件平臺，完成基于ARM-Linux的嵌入式數(shù)據(jù)采集與遠傳系統(tǒng)設計。 本文首先對嵌入式系統(tǒng)的概況進行了綜述，接著對嵌入式處理器、嵌入式操作系統(tǒng)和GPRS無線網(wǎng)絡技術進行了概要介紹，然后提出了基于ARM-Linux的嵌入式數(shù)據(jù)采集與遠傳系統(tǒng)的設計方案，并從硬件設計和軟件實現(xiàn)兩方面具體闡述了該系統(tǒng)的開發(fā)實現(xiàn)過程，包括搭建以S3C2410和MC39i為核心的硬件平臺以及在該硬件平臺上建立基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺，并最終實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與遠傳功能。 此系統(tǒng)由于采用了高性能的ARM處理器和嵌入式Linux系統(tǒng)，因此在多任務并行處理和進程實時處理等方面具有一定的優(yōu)勢。該系統(tǒng)可以廣泛應用于燃氣、油田和電力等部門，具有較好的發(fā)展前景。
標簽： ARMLinux 嵌入式 數(shù)據(jù)采集
上傳時間： 2013-07-08
上傳用戶：lhc9102
隨著水聲技術研究的不斷深入，各類水聲設備也得到迅速發(fā)展，在海洋探測、水下通信、軍事國防等方面廣為應用。與此同時，水聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也受到越來越多的關注。由于信道復雜、信號衰減大以及環(huán)境惡劣等因素的影響，設計一個可靠性高、功耗低、實時性強且符合水聲工程要求的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成為一項重要任務。 本課題研究內(nèi)容來源于某型水下測量系統(tǒng)。論文在分析了水聲信號特點的基礎上，闡述了用于水聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計原則。針對水聲數(shù)據(jù)采集的應用需求，采用嵌入式ARM9處理器和嵌入式實時操作系統(tǒng)VxWorks設計并研制了一套基于ARM_VxWorks的高可靠水聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 本設計以S3C2410嵌入式處理器，高精度ADC和以太網(wǎng)控制器CS8900以及大容量數(shù)據(jù)存儲器為系統(tǒng)的關鍵部件，對VxWorks操作系統(tǒng)進行了移植，設計了配用的板級支持包，并開發(fā)了相應的驅(qū)動程序。 在上述基礎之上，針對水聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的特點和要求，開發(fā)了以網(wǎng)絡通信為數(shù)據(jù)傳輸手段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并實現(xiàn)串行通信和大容量數(shù)據(jù)本地存儲功能。 對系統(tǒng)的測試結(jié)果表明，采用ARM_VxWorks結(jié)構的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠有效地完成水聲數(shù)據(jù)采集任務。
標簽： ARMVxWorks 水聲數(shù)據(jù) 采集 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-06-10
上傳用戶：jichenxi0730
