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展和Internet的廣泛應用,嵌入式系統也受到了越來越多的重視,日益廣泛的應用與工業控制、移動通訊、家用電器以及消費電子設備中。 而數據采樣在現代工業中發揮著非常重要的作用,工業設備的監測和控制都離不開數據的采集。但傳統的基于單片機系統的數據采樣模塊因為無法或很難完成操作系統的嵌入、文件的管理、各種接口的連接、與Internet的互聯、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,設計開發了基于Linux操作系統的嵌入式數據采集模塊。 本文在綜合分析了現有數據采集系統存在問題的基礎上,新設計的嵌入式數據采集系統采用板卡式結構提高了系統的可擴展性和靈活性;采用嵌入式Linux內核作為系統的運行、調度的核心,提高了系統的軟件可移植性和穩定性;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。系統有強大的網絡通信能力,為接入Internet提供了可能。 基于ARM的嵌入式數據采集與處理系統結構清晰、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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數控沖床送料系統主要用于與沖床實現配套,在沖孔過程中按照程序設定控制板料移動和沖床沖孔,實現沖孔的高度自動化。自動送料機構作為沖壓加工生產實現自動化的最基本的要求,它的自動化程度高低,直接影響著沖壓生產效率以及沖壓生產整體自動化水平,只有其自動化程度與沖壓設備相匹配甚至高于沖壓設備,才能夠實現沖壓生產的完全自動化。 嵌入式系統是繼IT網絡技術之后,又一個新的發展方向,由于嵌入式系統自身的優點,現在已經廣泛應用到軍事國防、消費電子、工業控制等各個領域。隨著電子、計算機、自動控制以及精密機械與測試技術的不斷提高和發展,自動送料裝置也在隨著數控機床的發展而在迅速發展和演變。而隨著嵌入式微處理器的發展,嵌入式系統也開始運用到數控沖床自動送料系統中來。 本文采用目前廣泛使用的32位ARM微處理器,Samsung公司基于ARM920T的S3C2440A作為系統的主控制器,該處理器主要面向嵌入式設備,具有性價比高、功耗低的特點,并且在嵌入式Linux操作系統下可移植性好,具有較強的控制能力和豐富的片內資源。該系統能實現數控沖床的自動送料,軟硬件結構簡單,定位精度高,操作簡單方便,具有良好的人機界面。論文首先根據生產實際要求和控制系統設計原則,確定了送料系統的軟硬件總體設計方案。硬件方面,在S3C2440A的基礎上擴展了NANDFlash、NORFlash、SDRAM、LCD觸摸屏模塊,并設計了X、Y軸電機及其驅動電路。軟件方面,選用Linux操作系統,在此基礎上構建了嵌入式Linux開發環境,實現了Bootloader、Linux內核、YAFFS根文件系統的移植,選用Qt/Embeded設計系統的操作界面,給出了系統各個模塊的程序設計,包括人機界面、速度預處理、插補模塊和電機控制部分,文章對系統的軟硬件的抗干擾技術也專門做了介紹。隨后,文章還介紹了積分分離的PID控制算法,并通過使用matlab對電機控制進行仿真,驗證了該算法的可行性。 文章在最后對整個設計進行了總結和展望,指出了系統存在的問題和一些可以改進的地方。
上傳時間: 2013-06-28
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論文通過分析國內外數字水印的發展現狀,針對目前市場上假冒偽劣商品泛濫的實際問題,介紹了一種基于ARM9(S3C2410X)的數字水印商標檢測儀的設計。 為了選擇魯棒性好的數字水印提取算法,論文介紹了用MATLAB對離散余弦變換、小波變換和基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結合的算法的仿真過程,包括三種檢測算法在無噪聲且無攻擊、有噪聲、濾波以及RST攻擊(旋轉、放縮、平移)等情況。通過仿真結果的對比,最后選擇了基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結合的算法作為商標檢測儀數字水印的提取算法。 在商標檢測儀的軟硬件實現過程中,論文首先介紹了檢測儀的硬件設計,包括ARM9處理芯片及其外圍擴展電路,采集設備,人機接口等部分。然后研究了基于ARM9的關于Bootload啟動代碼的引導以及Linux操作系統的移植,并建立了嵌入式交叉編譯環境,為檢測儀的設計和研究構建了一個良好的平臺。在軟件設計方面,主要介紹了用C語言實現基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結合的算法,其中包括小波變換、離散余弦變換、Zigzag排列和相關檢測程序等,另外,論文還對數字水印商標檢測儀的圖像采集、人機交互、終端顯示等程序的設計方法進行了論述。
上傳時間: 2013-07-02
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通信電源監控系統是一個分布式計算機控制系統,它集中并融合了傳感器技術、現代計算機技術、通信技術、網絡技術和人機系統技術的最新成果,能夠實現遙測、遙信和遙控三遙功能,對實現現代化的通信電源維護和科學管理有著重要的意義。隨著嵌入式技術近年來的發展,嵌入式系統在傳統的工業監測、機械控制,及新興的移動通訊、數字娛樂方面的應用越來越廣泛。在工業領域,傳統的監控系統主要以單片機為硬件載體進行設計,功能相對單一,可視化及擴展性有限。隨著Linux系統的不斷升級換代,現在出現了以ARM芯片為載體,以Linux系統為軟件平臺的新一代監控系統。它除了能實現原有單片機的功能外,還具備網絡通信功能,其設計過程及界面更加人性化。 本文以基于ARM構建的嵌入式系統為軟硬件平臺,探討了其在電源監控領域的應用。首先,本文討論了通信電源監控系統的功能、組成、體系結構、組網方案、監控對象及監控點的選取等內容。在此基礎上重點對局站中心SU作了設計,包括整體結構、設備、組網等,并給出前置單元嵌入式系統硬件結構、系統軟件和監控軟件的實現。最后,介紹了嵌入式WEB服務器和嵌入式數據庫在嵌入式系統中的應用,并給出本系統使用的BOA服務器和SQLite數據庫的實現方法。
上傳時間: 2013-07-28
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通信電源監控系統是一個分布式計算機控制系統,它集中并融合了傳感器技術、現代計算機技術、通信技術、網絡技術和人機系統技術的最新成果,能夠實現遙測、遙信和遙控三遙功能,對實現現代化的通信電源維護和科學管理有著重要的意義。隨著嵌入式技術近年來的發展,嵌入式系統在傳統的工業監測、機械控制,及新興的移動通訊、數字娛樂方面的應用越來越廣泛。在工業領域,傳統的監控系統主要以單片機為硬件載體進行設計,功能相對單一,可視化及擴展性有限。隨著Linux系統的不斷升級換代,現在出現了以ARM芯片為載體,以Linux系統為軟件平臺的新一代監控系統。它除了能實現原有單片機的功能外,還具備網絡通信功能,其設計過程及界面更加人性化。 本文以基于ARM構建的嵌入式系統為軟硬件平臺,探討了其在電源監控領域的應用。首先,本文討論了通信電源監控系統的功能、組成、體系結構、組網方案、監控對象及監控點的選取等內容。在此基礎上重點對局站中心SU作了設計,包括整體結構、設備、組網等,并給出前置單元嵌入式系統硬件結構、系統軟件和監控軟件的實現。最后,介紹了嵌入式WEB服務器和嵌入式數據庫在嵌入式系統中的應用,并給出本系統使用的BOA服務器和SQLite數據庫的實現方法。
上傳時間: 2013-06-09
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本文在充分了解并分析溫室監控技術及其配套設施發展現狀的基礎上,結合目前對溫室作物長勢診斷技術研究的需求,試圖將嵌入式遠程視頻采集技術應用到溫室監測中,綜合利用現代電子技術、視頻監測技術、網絡技術,獲取溫室作物的生長狀況、肥水需求情況以及病蟲草害動態等信息的反應載體作物的生長圖像,為作物生產管理者或管理決策者提供及時準確的圖像數據信息,便于采取各種管理措施。本文的主要研究內容如下: 遠程視頻監測硬件系統的設計和測試。本系統的主控制器選用以Samsung公司的基于ARM920T內核的微控制器S3C2410A為主控芯片的核心板,它已經完成了最小系統的設計,并擴展了存儲器,引出了相應的接口;視頻獲取設備選用基于中星微zc301p處理器的北大青鳥MPC-30B USB接口攝像頭;在最小系統上擴展了USB通信接口、SD卡存儲器接口、網絡通信接口、液晶顯示屏接口、以及JTAG仿真調試接口等;最后完成整個系統的焊接和測試。 嵌入式Windows CE.net操作系統的移植。針對本系統的特點對Windows CE.net操作系統進行裁剪,在Microsoft Platform Builder5.0集成開發環境下,定制一個適合本系統需要的操作系統;針對本硬件系統的特殊性編寫相應的系統啟動引導程序Bootloader;最后實現WindowsCE.net操作系統的移植和調試。 遠程視頻監測軟件系統的設計和調試。首先給系統的各個外設和接口設計驅動程序,以保證它們能夠正常工作,主要是視頻采集攝像頭驅動程序的設計和調試;在Embedded VisualC++開發環境下,設計視頻采集、編碼壓縮、存儲、本地顯示和網絡傳輸程序,并完成整個軟件系統的調試。在Visual C++6.0開發環境下設計遠程監測中心PC機的應用程序,通過網絡接收遠程傳來的圖像信息,并加以處理,實現圖像信息的網絡遠程接收、顯示、存儲等處理工作。 整個軟硬件系統聯合調試運行結果表明,系統應用于溫室作物長勢視頻圖像遠程監測是可行的,具有小巧便攜、成本低廉、能耗較低等特點;系統采集到的圖像信息基本上能夠滿足溫室作物長勢診斷研究的要求,具有一定的實用價值。
上傳時間: 2013-05-31
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在信息化社會中,LED顯示屏作為一種信息的傳播媒體,在交通、天氣預報、廣告、通知、工農業生產、商業信息等領域應用十分廣泛,已經成為城市信息現代化建設的標志。 本文介紹了LED顯示屏國內外的發展現狀,在分析LED顯示屏工作原理后,結合LED顯示屏控制系統及顯示驅動設備的具體要求,提出了使用嵌入式處理器LPC2124作為控制核心,使用挪威Nordic公司推出的單片射頻發射器nRF905傳送無線顯示信息的總體設計方案。由于LPC2124所具有的豐富的接口資源,使用其SPI口實現了和驅動芯片SD16726的串行傳輸,這在很大程度上簡化了系統結構,增加了系統的可靠性。單片收發芯片實現無線數據顯示信息傳遞與更新,避免了使用基于中國移動通訊運營商的GSM/GPRS通信網絡的數據傳輸,而帶來在信息更新時的額外開銷費用。在系統硬件設計中,給出了各功能模塊:包括電源、時鐘電路、存儲器的擴展、射頻模塊、LED掃描驅動模塊等的具體設計。最后,在系統軟件設計中,完成了對顯示屏數據的發送、接收數據和對顯示屏進行顯示控制驅動程序設計,最終實現整個系統的功能。在設計過程中,通過做各種測試和試驗,驗證了基于ARM的無線LED顯示屏系統的設計是完全可行的,具有非常廣闊的應用前景。
上傳時間: 2013-06-07
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隨著煤礦高產高效技術的推廣和應用,井下長距離、大運量、大功率下運帶式輸送機的應用越來越普遍。其中,解決好傾角較大(大于6°)的下運帶式輸送機的運行制動和安全制動問題對保障全礦安全、高效生產具有重要意義。 本文在對國內外現有下運帶式輸送機制動系統的現狀分析基礎上,針對煤礦生產的特殊性,提出了基于ARM的嵌入式計算機控制液壓調速軟制動系統方案,所用元件可靠性和防爆性好,系統簡單,動態制動性能好;結合成熟的工業PID控制經驗和智能控制理論,并依據制動控制方案,設計了一種模糊自適應PID控制器用于控制電液比例調速閥的開口大小,其PID參數Kp、Ki和Kd可根據系統狀態進行在線調整,結構簡單、魯棒性強,在系統結構參數發生改變時也可獲得較好的控制效果;在基于S3C44BOX的最小ARM系統基礎上,設計了系統控制信號的輸入、輸出方式及其電路;分析了實時操作系統μC/OS-ⅡBootLoader的設計及其在S3C44BOX上的移植過程;制動系統應用軟件采用多任務機制,狀態檢測與控制任務并行運行,數據采集采用定時中斷的方式;系統可擴展性、可移植性好,控制算法容易實現多樣性且開發簡單、維護方便。 該液壓調速軟制動系統可用于大型下運帶式輸送機的正常工作制動、緊急停車和斷電防止飛車事故發生的安全制動,對輸送機的輔助啟動也起重要作用。制動力矩依據輸送機載荷大小和輸送機制動減速時速度的變化進行自動調整,制動曲線可調,輸送機減速時不產生較大沖擊、安全平穩,并按照規定的減速度大小減速停車。
上傳時間: 2013-07-09
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消防部門為什么要引入GIS/GPS技術?消防部門擔負著保護生命和財產安全的重任,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重要的。這出于多種理由,如:火情的需要,營救力量,戰術布置,火災記錄,反應時間等。傳統方法需要大量的圖紙,報告和歷史記錄。這些數據來自于不同的地方,而且數據格式不一致。因此要花費大量的時間進行數據搜集、準備和統一成可用的數據格式。如何更高效的搜集利用數據,如何進一步提高消防部隊的快速反應能力,加強消防車輛的動態管理、動態調度、動態指揮等。這些都是現行消防指揮調度系統中迫切需要解決的問題。而在消防指揮調度系統中引入GIS/GPS技術恰恰解決了這些問題。 各地的消防車輛動態管理子系統普遍上是利用GPS衛星定位技術,通過GPRS無線通訊網絡,將滅火出動途中、滅火戰斗中的消防車輛的行駛路線、車輛位置信息實時傳送到消防調度指揮中心,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。指揮中心的調度員根據情況,通過無線通訊設備,及時對參戰車輛進行調度指揮和行車路線矯正。 本消防車輛調度系統采用M/S(Mobile/Server)模式,本文論述了終端部分的設計和實現。終端采用ARM硬件平臺,并在此基礎上,集合全球衛星定位技術(GPS)、嵌入式地理信息系統技術(eGIS)、通用分組無線服務技術(GPRS)、計算機網絡技術等于一體,實現消防車輛的動態管理、調度、指揮的子系統。實現GPS的車輛導航、車輛跟蹤、車輛定位、車輛調度等功能。從而更加形象和直觀的對現行消防車輛動態管理系統進行了改進。 當前,隨著社會經濟的快速發展,高層建筑、地下工程、石油化工、公眾聚集場所的大量涌現,火災日趨多樣化、復雜化,快速地處置災害事故,有效地保護市民生命和財產安全,已成為消防隊伍面臨的一項緊迫任務。如果能充分地發揮和挖掘GPS技術在消防領域上的應用,拓展和利用它的功能,進行消防通信的改革,這將更好地協助消防隊伍為社會的經濟和人民生命安全保駕護航。
上傳時間: 2013-04-24
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由于汽車排放、節能、安全和舒適性等使用性能不斷提高,使得汽車電子控制程度也越來越高。汽車電子控制裝置必須迅速、準確地處理各種信息,并通過儀表顯示出來,使駕駛員及時了解并掌握汽車的運行狀態,妥善處理各種情況。 本文以上海汽車榮威550的儀表盤為研究對象,對車速表、燃油表和水溫表進行了改進,提出了ARM+Linux+MiniGUI這樣一種系統設計方案,并對其進行了詳細的分析與設計。 首先,論文給出了選題的背景與意義,討論了汽車儀表目前的狀況和發展趨勢,并給出了本文的研究內容。通過分析改進后儀表盤的特點,給出了系統的總體設計方案。 其次介紹了儀表系統的軟硬件平臺,其中硬件包括主控制器的選擇,存儲器電路等外圍電路的設計;軟件包括嵌入式Linux開發平臺的構建以及驅動程序的開發。 最后詳細講解了改進后儀表盤的用戶界面設計,包括對幾種常用的嵌入式GUI進行介紹,宿主機開發環境的建立以及使用MiniGUI開發應用程序,并簡單介紹了幾種軟硬件抗干擾技術。 本文采用傳感器技術、CAN總線和嵌入式技術,對榮威550汽車儀表進行合理化和人性化設計,結果表明,改進后的汽車儀表這不僅可以避免精度低、可靠性差等不足,而且具有精度高、智能化高、擴展性好等優點。
上傳時間: 2013-06-25
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