網絡技術和數字信息新技術的發展為實現家庭生活智能化提供了強有力的技術支撐;傳感器技術的發展提供了家庭設備和家庭網絡進行信息交換的技術基礎;而計算機技術和嵌入式技術的發展為實現對接入家庭網絡的各類設備的監測、控制和管理提供了技術支持。新技術的產生使人們對生活和工作的環境提出新的需求。以家庭網關為主導,將現有和將來可能的硬件設備納入家庭網絡,并且實現智能化服務和管理是數字家庭未來發展的主要方向。 由于傳統的家庭網關很難將分散于家庭各處的傳感設備連接到一起,因此,本文提出了中繼器的設計概念,將其從常規的復雜家庭網關中分離出來,實現了對分散于家庭各處的傳感器設備進行更為智能化的管理。中繼器需要完成的基本功能包括:對于接入的傳感器設備,能夠將其迅速融入整個系統中,實現即插即用;根據采集信息的變化自動進行模仿人為分析、操作等功能;與家庭網關通信,提供遠程控制、查詢、管理等功能。 本控制系統核心部分采用S3C2410為處理器,嵌入式實時Linux為操作系統,極大地提高了控制系統的穩定性。本文詳細地介紹了傳感器中央控制系統的硬件、軟件設計,并且詳細地介紹了軟件的具體實現。另外,本文還提出了基于自主通訊協議的家庭網絡通信方式,有效地提高了控制系統的實時性與可靠性。 本論文基于和日本NTT研究所合作的科研項目“家庭傳感器及開關接入的中繼系統設計”為技術背景。
上傳時間: 2013-08-03
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當今嵌入式技術的發展突飛猛進,嵌入式系統在很多產業中得到廣泛應用并逐步改變著這些產業。嵌入式技術的發展同樣也影響到了數控技術的發展。論文綜述了當前開放式數控系統國內外發展現狀,并分析了幾種主流開放式數控系統體系結構的優缺點,進而提出了利用ARM處理器和Windows CE操作系統開發一個基于ARM-WinCE嵌入式數控系統的原型系統的想法。 論文論述了如何構建ARM-WinCE數控系統基于S3C2410開發板的硬件平Z口-x和基于Windows CE.Net的軟件平臺;在ARM微處理器上構建了基于Windows CE的數控操作系統內核,并利用VIVI Boot Loader把定制的映像加載到S3C2410開發板中去。 本文重點針對ARM處理器芯片,利用流接口驅動程序結構實現了藍牙串口驅動程序的開發,實現了ARM-WinCE數控系統中機床控制器和移動控制器的藍牙通信;研究了如何利用S3C2410處理器的PWM定時器和Windows CE的中斷機制進行數控系統的實時控制。
標簽: ARMWindowsCE 嵌入式 數控系統
上傳時間: 2013-04-24
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噴油泵是柴油機燃油噴射系統中燃油的控制、供給單元,其性能的好壞直接決定著柴油機的加速性能、油耗大小、尾氣的排放質量等。準確測試噴油泵的各種技術參數對提高柴油機的各項技術性能具有十分重要的意義。嵌入式系統技術已經成為了最熱門的技術之一。基于ARM的嵌入式技術己經成為當前嵌入式領域研究的一個亮點。ARM公司的32位RISC處理器,以其高速度、低功耗、低成本、功能強等諸多優異性能,應用越來越廣泛。uCLinux操作系統是從Linux衍生出來的一種操作系統,它是專為無MMU的微控制器開發的嵌入式Linux操作系統。它支持眾多嵌入式處理器類型,具有完善的各類驅動支持。 本文從噴油泵試驗臺控制系統總體結構入手,在詳細分析了系統所要檢測和控制的參數的基礎上,設計出噴油泵試驗臺控制系統總體架構。噴油泵試驗臺控制系統由兩個模塊組成:以80C196KB單片機為中心的噴油泵控制及數據采集系統,以S3C44BOX為中心的上位機監控及管理系統。下位機通過RS232串口接收上位機的命令并執行噴油泵試驗臺的電機轉速控制、燃油溫度控制、噴油次數計數、提前角監控及燃油壓力顯示。上位機是整個試驗臺控制系統的管理者,主要完成給下位機發送特定的操作命令,完成實驗數據的顯示、收集和存儲,它有友好的中文顯示界面,可以完成簡單的數據管理操作。 文中詳細闡述了上位機的操作系統uCLinux的特點和移植過程。同樣對上位機的界面設計及運行環境MiniGUI進行了全面分析并給出移植和界面編程方法。在文章的最后,對噴油泵控制系統采用模糊控制算法進行優化設計。詳細描述了模糊控制器設計所包含的三個主要部分:清晰量的模糊化接口、模糊控制規則及算法及模糊量的清晰化接口。 通過試驗證實,本文設計的噴油泵試驗臺控制系統技術路線正確合理。相信該可靠實用的控制系統配合噴油泵試驗臺使用將具有良好的市場潛力。
上傳時間: 2013-06-04
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本文以實現數字化的移動巡檢為目標,提出了嵌入式技術+GIS+GPS所組成的便攜式電力巡檢儀的解決方案。便攜式電力巡檢儀采用了目前最新的嵌入式技術,完全根據電力巡檢工作需要的功能進行最底層的硬件平臺、嵌入式操作系統和應用軟件的專項設計和開發。 便攜式電力巡檢儀的硬件平臺采用主流的ARM微處理器、GPS接收器和其他硬件資源,完全根據功能需求量身定做,不會造成硬件上的浪費,在實現需求功能的同時大大降低了成本。 經過認真的比較和實驗,將Windows CE.net作為便攜式電力巡檢儀的操作系統,它最大的優點就是人機界面操作以及應用軟件開發都比較簡單。在Platform Builder的平臺上研究并實現了中文版操作系統的定制,成功的將其移植到自主設計研究的硬件平臺上。 便攜式電力巡檢儀的應用軟件采用了eMbedded Visual C++和eSuperMap共同開發。根據線路巡檢工作的數據記錄項需求,確定了系統地屬性數據邏輯結構和空間數據分層體系,實現了嵌入式空間數據和屬性數據的集成。應用軟件具備對數據地圖的放大、縮小等基本操作,能夠對接收到的數據進行解析,實現GPS的數據采集和定位工作。能夠為用戶計算最短和最快路徑以及提供導航等服務,基本滿足移動巡檢的各項需要。 基于ARM的便攜式電力巡檢儀,采用嵌入式+GIS+GPS的電力巡檢系統設計方案,研究和開發了從硬件平臺到應用軟件的一系列內容,對提高電力巡檢工作的質量具有極大的促進作用和較高的實用價值。
上傳時間: 2013-06-14
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隨著社會經濟和科學技術的發展,公路交通已經成為了關系國民經濟命脈和社會、經濟發展的重大系統。汽車導航觀念也逐漸深入人心,成為公路交通中極其重要的一個環節。人們已經不再滿足于用基于PC機的導航系統,因為它過于昂貴并且功耗高。現在,基于嵌入式設備的導航系統在迅速發展,但目前流行的是基于WinCE操作系統,它的成本比較高。 本文設計的導航系統采用基于ARM9結構的低功耗、高性能嵌入式SOC芯片S3C2410作為主控制器,使用嵌入式linux作為系統的內核。Linux是一個開放并且免費使用的操作系統,而CPU使用了32位RISC(精簡指令集)。基于ARM的嵌入式Llinux作為系統的內核解決了成本高的問題。因為嵌入式操作系統是本課題設計系統過程中應用的基礎,所以本文會詳細介紹。 系統可以采集GPS信號,支持RS-232接口,采用液晶顯示屏(LCD)的人機接口,為操作人員提供了良好的監控界面。軟件系統在嵌入式Linux操作系統下開發,實現了Linux操作系統和QT圖形系統的移植,設備驅動程序、控制應用程序、人機交互界面的設計。 本文從理論、硬件設計、軟件設計等方面介紹了基于ARM S3C2410多功能車載導航系統的設計與開發。
上傳時間: 2013-07-01
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發電機互感器是電力系統行業進行電能計量和繼電保護的重要設備之一,其伏安特性與發電機安全、可靠、經濟的運行密切相關。針對目前傳統基于8位單片機所開發的伏安特性測試系統的不足,利用流行的嵌入式處理技術,選取性價比高的ARM內核處理器LPC2214和性能穩定的實時操作系統μC/OS-Ⅱ作為開發平臺,設計并實現了發電機伏安特性測試系統。 該系統主要包括在線測試、設置參數、查詢數據、串口通訊等功能。本文完成了上述功能的軟件設計和開發,尤其是在線測試功能中對于伏案特性曲線顯示方案的設計,本文在深入研究顯示模塊的工作原理的基礎上,結合系統的顯示要求,改進了伏案特性顯示方法,從而使得本系統不僅能夠實時顯示伏安特性曲線,并且能夠動態顯示測量曲線,為系統的進一步開發奠定了基礎。此外,基于系統與上位機之間的串口通訊功能,利用LabWindow/CVI7.0開發平臺實現了系統虛擬環境,以滿足用戶對測量數據進一步分析的需求。 經過長時間的現場測試證明,該系統不僅減少了傳統測試中所用的儀器數量,特別在簡化發電機互感器的測試流程,增加現場操作的自動化程度,提高互感器測試的精度等方面表現突出,從而為提升發電機繼電保護裝置的正確動作率創造了有利條件。
上傳時間: 2013-06-26
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本文設計的井下網絡分站作為“煤礦安全自動檢測、監控及管理系統”的一個重要的組成部分,以ARM微控制器為核心,以操作系統μC/OS-Ⅱ為操作平臺,采用TCP/IP協議棧實現了分站的網絡通信功能,很好的解決了當前煤礦企業安全監控系統通信協議不一致的問題。 在硬件方面,嚴格按照《煤礦安全監控系統通用技術要求》完成了監控分站的總體硬件設計,并通過驅動網卡芯片RTL8019AS實現了以太網連接。選用PHILIPS的32位ARM芯片LPC2214作為分站的控制芯片,它帶有16KB的靜態RAM和256KB的高速FLASH,包含8路10位A/D,還有多個串行接口,可使用的GPIO高達76個(使用了外部存儲器),很好了滿足了分站外接傳感器的多樣化要求。在人機對話方面,系統擴展了128×64的液晶和1×4的鍵盤。在通信方面,采用TCP/IP協議與地面主機進行通信,將各種參數傳送到地面主機進行復雜的運算處理。 在軟件方面,介紹了嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ的移植過程,并在此基礎上分析了TCP/IP協議棧的實現;制定了統一的數據交換格式;通信過程中采用了標準的TCP/IP協議;詳細介紹了幾個主要程序模塊的編程思路,如LCD顯示、外部輸入頻率信號的計數及數據存儲,并給出了在實際編程過程中遇到的問題及解決方法。 本監控分站根據《本質安全型“i”》標準將外部接入設備和分站作了電氣隔離,該分站具有2路A/D數據采集;6路光電隔離數字量輸入;2路光電隔離數字量輸出對外部設備進行遠程管理和控制;人機接口提供人機交互界面,提供按鍵操作和數據顯示;RS485通信接口負責與外界設備進行通信;網絡通信接口負責為各種監測監控系統提供兼容的接入接口;非易失性鐵電存儲器作為數據存儲區以保證掉電后存儲數據不丟失。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著社會的發展,網絡視頻監控系統已經成為日常生產生活中的重要輔助設備,應用十分廣泛。當前視頻監控系統正逐步由模擬化走向數字化,隨著視頻壓縮技術和網絡技術的發展,開發新一代的基于計算機網絡和多媒體MPEG-4壓縮算法的視頻監控系統已成為整個行業技術發展的主要方向之一。人們有時會采用DSP與MPEG-4算法結合的方案來實現,也有的部門采用了片上系統(SOC),但這些不但編程極度復雜,而且成本也過高。本文提出并研究設計了一種基于ARM微處理器S3C2410、MPEG-4專用壓縮芯片MPG440、以嵌入式Linux為操作系統的視頻監控系統方案,不僅開發便捷、成本低廉,而且實時性較好,適應范圍廣。 首先,采用軟硬件協同設計的思想提出了系統的總體設計方案,系統的整體架構分為攝像頭、云臺控制器、網絡視頻服務器以及客戶端PC機等四大部分。 第二,以三星公司的S3C2410芯片和DAVICOM公司的DM9000以太網接口芯片為硬件核心,對整個系統進行了模塊化的硬件電路的設計。根據S3C2410的特點及系統整體需求,完成了電源復位模塊、晶振模塊、存儲器接口模塊、視頻數據處理模塊、以太網接口模塊、云臺控制模塊等的硬件選型與電路連接。其中,在云臺控制模塊等的電路設計中充分體現了優化設計的技巧,并重點對網絡接口部分和視頻數據處理部分進行了詳細的硬件設計與說明。闡述了整個系統的工作流程。 第三,從應用需求出發,選擇嵌入式Linux操作系統作為本系統的軟件平臺,搭建了交叉式的開發環境,對bootloader進行了選擇,并給出了加載步驟。完成了對嵌入式Linux內核的選擇及移植。 第四,采用基于任務的設計方法對服務器端的軟件進行了總體設計,主要包括共用程序庫、config配置文件、日志文件以及多個任務等。并對運行于客戶端的軟件設計進行了簡要說明。 第五,由于數字視頻傳輸的實時性能和通過網絡傳輸以后客戶端接收的視頻圖像質量在本系統中至關重要,所以本文對傳輸信道和網絡協議進行了優化選擇,并詳細闡述了IP組播技術、流媒體傳輸協議等在圖像傳輸過程中的具體應用。
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式系統是以應用為中心,以計算機為基礎,并且軟硬件可裁剪,適用于應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。嵌入式系統一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統以及用戶的應用程序4部分組成,用于實現對其它設備的控制、監視或管理等功能。其廣泛應用于控制領域、消費電子產品等行業,已成為現代電子領域的重要研究方向之一。而隨著電子技術,多媒體技術及網絡技術快速發展,視頻監控系統也正在向嵌入式,數字化,網絡化方向發展。嵌入式視頻監控系統充分利用大規模集成電路和網絡的科技成果,實現體積小巧,性能穩定,通訊便利的監控產品。本項的目的正是建立一個完整的基于 ARM9 核心處理器和嵌入式 Linux 操作系統的嵌入式視頻監控系統。 本項目是在 ARM 微處理器平臺上,移植嵌入式Linux操作系統,并完成視頻采集、壓縮、傳輸任務。系統采用 ARM 微處理器 AT91RM9200作為主處理器,以視頻采集芯片 ADV7181 作為視頻采集設備,用 H.263視頻壓縮協議對視頻數據進行壓縮,最后通過中興通信公司 MG815+CDMA通信模塊傳輸到服務器上。 本論文主要分成五個章節: 第一章:首先介紹ARM和嵌入式Linux操作系統的特點和當前的發展概況,然后說明了本文的課題背景及意義; 第二章:描述了硬件開發平臺。本系統采用了 ALTMEL 的AT91RM9200為核心的開發平臺,并擴展了以視頻采集模塊和CDMA無線傳輸模塊; 第三章:描述了本系統的軟件開發平臺,包括嵌入式Linux開發流程以及移植到具體硬件平臺需要完成的工作,如 U-Boot 的移植、Linux內核的編譯與裁剪、文件系統的制作等; 第四章:首先論述了本系統中的難點 FIFO 設備的驅動編寫,隨后在對H.263視頻壓縮編碼敘述的基礎上針對塊匹配運動估計給出了一種改進的菱形搜索算法代替原有的三步搜索法,并且通過實驗結果證明,經算法改進優化的新菱形算法優于原先的三步搜索法; 第五章:得出了實驗結果,完成了視頻數據的無線網絡傳輸。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力電子器件及其它非線性負荷在電網中大量的投入使用,致使電網的非線性、不穩定性和不對稱性日趨嚴重。通過對電能質量進行在線實時監測、記錄和分析,可以為改善電能質量、制定有關電能質量的治理措施以及確定治理裝置的技術參數提供必要的依據。 嵌入式系統是以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟/硬件可裁剪,適用于應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴格要求的專用計算機系統。它正逐步成為當今計算機技術發展的熱點,己經廣泛應用于工業控制、智能儀器、通信設備、消費電子等各個方面。隨著信息技術和數字技術的不斷發展,嵌入式系統必將更加廣泛的應用到生產生活的各個方面。 本文將電能質量監測與基于ARM技術的嵌入式系統結合起來,設計基于ARM技術的嵌入式電能質量監測系統,實現對電能質量指標的實時在線監測。 論文介紹了電能質量的概念,電能質量問題的危害及電能質量監測的重要意義,分析了電能質量監測國內外研究現狀及發展趨勢,詳細介紹了電能質量國家標準及其測量原理。重點闡述了嵌入式系統的概念、組成,分析了μC/OS-Ⅱ實時操作系統內核的調度機制,完成其在ARM處理器上的移植,構建電能質量監測系統的嵌入式軟/硬件開發平臺;在此平臺上詳細設計了電能質量監測系統的硬件電路,提出嵌入式軟件系統設計的整體方案,詳細說明了在嵌入式實時操作系統μC/OS-Ⅱ下的軟件開發方法。
上傳時間: 2013-05-26
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