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  • 基于ARM的輕量級(jí)TCPIP協(xié)議棧的移植及應(yīng)用

    近年來,嵌入式技術(shù)發(fā)展迅速,已經(jīng)滲透到工業(yè)控制、智能設(shè)備以及電子消費(fèi)品等人們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)領(lǐng)域,而Internet技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展,為人們所廣為接受,于是嵌入式技術(shù)和Internet技術(shù)相結(jié)合形成的嵌入式Internet技術(shù)適時(shí)地出現(xiàn)了,并且成為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、信息共享的關(guān)鍵技術(shù)。 本文首先闡述了課題研究的背景、目的和意義,以及嵌入式TCP/IP協(xié)議棧研究的現(xiàn)狀,然后分析了嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的工作原理并描述了把它移植到LPC2210上的過程,為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)提供了操作系統(tǒng)支持。接著,針對嵌入式協(xié)議棧的特殊需求,詳細(xì)分析并采用了零拷貝技術(shù)、跨層技術(shù)等對LwIP協(xié)議棧進(jìn)行了有效的裁剪和優(yōu)化,結(jié)合μ C/PS-Ⅱ設(shè)計(jì)了一種緊湊的協(xié)議棧工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。并且結(jié)合μ C/OS-Ⅱ設(shè)計(jì)了協(xié)議棧的工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。在驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對LwIP中的IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、UDP協(xié)議和TCP協(xié)議等幾個(gè)協(xié)議棧的裁剪和優(yōu)化。并分析了它們的安全漏洞及基于這些漏洞的攻擊方式,在這個(gè)基礎(chǔ)上提出了如攻擊檢測算法等填補(bǔ)漏洞和抵抗攻擊的一些技術(shù)和措施。最后在目標(biāo)板上成功移植了優(yōu)化后的LwIP。 本文同時(shí)還設(shè)計(jì)了一種能夠提供足夠多軟定時(shí)器資源的算法。在不需要操作系統(tǒng)支持的情況下,軟定時(shí)器可以給多任務(wù)的系統(tǒng)提供足夠的定時(shí)服務(wù),而且不影響中斷處理時(shí)間。并且具有自動(dòng)回調(diào)功能,啟動(dòng)一次以后就可自動(dòng)調(diào)用定時(shí)器。此軟定時(shí)器使用方便且易移植,大大方便了本課題多次使用定時(shí)器的需要。課題結(jié)合具體項(xiàng)目“蓄電池狀態(tài)記錄儀的設(shè)計(jì)”,分析了它的各個(gè)功能模塊,設(shè)計(jì)了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。對各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了代碼編寫和測試,借助于TFTP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了基于協(xié)議的嵌入式目標(biāo)板和PC機(jī)間的網(wǎng)絡(luò)通信。 本課題經(jīng)過幾個(gè)月的軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場測試,已實(shí)現(xiàn)了最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)。構(gòu)建出了實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)和一個(gè)多任務(wù)多協(xié)議的基本實(shí)時(shí)系統(tǒng)框架。以后的開發(fā)者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)和嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的情況下就可以方便的創(chuàng)建一個(gè)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),并能在平臺(tái)上開發(fā)其它的應(yīng)用任務(wù),為以后的研究提供了參考并奠定了基礎(chǔ)。

    標(biāo)簽: TCPIP ARM 輕量級(jí) 協(xié)議棧

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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  • 基于ARM的設(shè)施農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)型可編程自動(dòng)控制系統(tǒng)

    我國是世界上設(shè)施農(nóng)業(yè)面積最大的國家,設(shè)施面積占世界總面積的70-80%。目前國內(nèi)設(shè)施溫室應(yīng)用的主要環(huán)境參數(shù)采控系統(tǒng)大多為進(jìn)口產(chǎn)品,這些產(chǎn)品技術(shù)含量高,采控效果好,但相對價(jià)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(shù)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(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)課題“設(shè)施農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)建與應(yīng)用”,對設(shè)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(jìn)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(shí)現(xiàn)了一套網(wǎng)絡(luò)型設(shè)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(kuò)展的特點(diǎn)。 (2) 開發(fā)了基于CF卡的數(shù)據(jù)備份及存儲(chǔ)模塊,為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的大容量存儲(chǔ)和本地化自主控制提供了基礎(chǔ)。 (3) 構(gòu)建了傳感器數(shù)據(jù)的局域傳輸網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)絡(luò)接口,滿足了節(jié)點(diǎn)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(kuò)展核心設(shè)備管理模塊,實(shí)現(xiàn)了在決策服務(wù)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(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,使用戶可以靈活方便地調(diào)用板載設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的二次定制開發(fā)。 (6) 對系統(tǒng)軟件、硬件進(jìn)行了模擬調(diào)試和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了系統(tǒng)在設(shè)施溫室環(huán)境采控中的各項(xiàng)功能。 論文結(jié)構(gòu)如下:首先分析了課題的研究背景、意義、研究現(xiàn)狀和相應(yīng)關(guān)鍵技術(shù);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(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn),給出了基于U-BOOT與uClinux的智能PAC系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)開發(fā);其次設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對智能PAC系統(tǒng)進(jìn)行仿真調(diào)試和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。論文最后展望了我國設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境監(jiān)控的發(fā)展。 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)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(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn),達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。

    標(biāo)簽: ARM 設(shè)施農(nóng)業(yè) 網(wǎng)絡(luò) 可編程

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:qw12

  • 基于ARM的數(shù)字化家園網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,以及家居環(huán)境的數(shù)字化,家用設(shè)施越來越信息化、網(wǎng)絡(luò)化,并提出了信息交互的要求,同時(shí)對家用設(shè)施進(jìn)行組網(wǎng)和統(tǒng)一管理提上日程。當(dāng)代主流解決方案是通過嵌入式家園網(wǎng)關(guān)把家用設(shè)施聯(lián)合成為一個(gè)局域網(wǎng),并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了家用設(shè)施的管理。同時(shí)網(wǎng)關(guān)可以完成局域網(wǎng)內(nèi)和到Internet的通信轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。 本文對嵌入式家園網(wǎng)關(guān)的軟件及部分硬件進(jìn)行了深入的研究和探討。設(shè)計(jì)出了一個(gè)基本的家園網(wǎng)關(guān)。本文的主要工作在于以下幾個(gè)方面: (1)利用S3C2410開發(fā)板,依托Linux操作系統(tǒng),通過使用MCP2515 CAN總線控制器,組成一個(gè)基本的家園網(wǎng)關(guān)。 (2)完成了在Linux下對MCP2515 CAN總線控制器的驅(qū)動(dòng),網(wǎng)絡(luò)通信程序、節(jié)點(diǎn)管理程序及協(xié)議轉(zhuǎn)換程序的編寫,這些程序組成了整個(gè)系統(tǒng)的三個(gè)層次,包括網(wǎng)絡(luò)層,協(xié)議轉(zhuǎn)換管理層及驅(qū)動(dòng)層。通過這些分層的協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)了家園網(wǎng)關(guān)中關(guān)于TCP/IP協(xié)議和CAN總線協(xié)議的互相轉(zhuǎn)換。 (3)在CAN總線協(xié)議的基礎(chǔ)上創(chuàng)新性地提出了應(yīng)用層協(xié)議的設(shè)計(jì)方案,這個(gè)協(xié)議使得家園網(wǎng)關(guān)在CAN總線上具備管理能力及可靠的批量數(shù)據(jù)傳輸能力。 系統(tǒng)測試證明本方案是可行的,本文的數(shù)字化家園網(wǎng)關(guān)具有體積小,可靠性高,其CAN總線具有安裝方便的優(yōu)勢,整個(gè)系統(tǒng)并有廣闊的發(fā)展空間。

    標(biāo)簽: ARM 數(shù)字化 網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:三人用菜

  • 基于ARM的溫室作物長勢遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測系統(tǒng)研究

    本文在充分了解并分析溫室監(jiān)控技術(shù)及其配套設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合目前對溫室作物長勢診斷技術(shù)研究的需求,試圖將嵌入式遠(yuǎn)程視頻采集技術(shù)應(yīng)用到溫室監(jiān)測中,綜合利用現(xiàn)代電子技術(shù)、視頻監(jiān)測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),獲取溫室作物的生長狀況、肥水需求情況以及病蟲草害動(dòng)態(tài)等信息的反應(yīng)載體作物的生長圖像,為作物生產(chǎn)管理者或管理決策者提供及時(shí)準(zhǔn)確的圖像數(shù)據(jù)信息,便于采取各種管理措施。本文的主要研究內(nèi)容如下: 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和測試。本系統(tǒng)的主控制器選用以Samsung公司的基于ARM920T內(nèi)核的微控制器S3C2410A為主控芯片的核心板,它已經(jīng)完成了最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并擴(kuò)展了存儲(chǔ)器,引出了相應(yīng)的接口;視頻獲取設(shè)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(tǒng)上擴(kuò)展了USB通信接口、SD卡存儲(chǔ)器接口、網(wǎng)絡(luò)通信接口、液晶顯示屏接口、以及JTAG仿真調(diào)試接口等;最后完成整個(gè)系統(tǒng)的焊接和測試。 嵌入式Windows CE.net操作系統(tǒng)的移植。針對本系統(tǒng)的特點(diǎn)對Windows CE.net操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪,在Microsoft Platform Builder5.0集成開發(fā)環(huán)境下,定制一個(gè)適合本系統(tǒng)需要的操作系統(tǒng);針對本硬件系統(tǒng)的特殊性編寫相應(yīng)的系統(tǒng)啟動(dòng)引導(dǎo)程序Bootloader;最后實(shí)現(xiàn)WindowsCE.net操作系統(tǒng)的移植和調(diào)試。 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試。首先給系統(tǒng)的各個(gè)外設(shè)和接口設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序,以保證它們能夠正常工作,主要是視頻采集攝像頭驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試;在Embedded VisualC++開發(fā)環(huán)境下,設(shè)計(jì)視頻采集、編碼壓縮、存儲(chǔ)、本地顯示和網(wǎng)絡(luò)傳輸程序,并完成整個(gè)軟件系統(tǒng)的調(diào)試。在Visual C++6.0開發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)測中心PC機(jī)的應(yīng)用程序,通過網(wǎng)絡(luò)接收遠(yuǎn)程傳來的圖像信息,并加以處理,實(shí)現(xiàn)圖像信息的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程接收、顯示、存儲(chǔ)等處理工作。 整個(gè)軟硬件系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試運(yùn)行結(jié)果表明,系統(tǒng)應(yīng)用于溫室作物長勢視頻圖像遠(yuǎn)程監(jiān)測是可行的,具有小巧便攜、成本低廉、能耗較低等特點(diǎn);系統(tǒng)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(shí)用價(jià)值。

    標(biāo)簽: ARM 遠(yuǎn)程 視頻監(jiān)測 系統(tǒng)研究

    上傳時(shí)間: 2013-05-31

    上傳用戶:t1213121

  • 基于ARM的消防終端導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    消防部門為什么要引入GIS/GPS技術(shù)?消防部門擔(dān)負(fù)著保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)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(guān)重要的。這出于多種理由,如:火情的需要,營救力量,戰(zhàn)術(shù)布置,火災(zāi)記錄,反應(yīng)時(shí)間等。傳統(tǒng)方法需要大量的圖紙,報(bào)告和歷史記錄。這些數(shù)據(jù)來自于不同的地方,而且數(shù)據(jù)格式不一致。因此要花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集、準(zhǔn)備和統(tǒng)一成可用的數(shù)據(jù)格式。如何更高效的搜集利用數(shù)據(jù),如何進(jìn)一步提高消防部隊(duì)的快速反應(yīng)能力,加強(qiáng)消防車輛的動(dòng)態(tài)管理、動(dòng)態(tài)調(diào)度、動(dòng)態(tài)指揮等。這些都是現(xiàn)行消防指揮調(diào)度系統(tǒng)中迫切需要解決的問題。而在消防指揮調(diào)度系統(tǒng)中引入GIS/GPS技術(shù)恰恰解決了這些問題。 各地的消防車輛動(dòng)態(tài)管理子系統(tǒng)普遍上是利用GPS衛(wèi)星定位技術(shù),通過GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò),將滅火出動(dòng)途中、滅火戰(zhàn)斗中的消防車輛的行駛路線、車輛位置信息實(shí)時(shí)傳送到消防調(diào)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(diào)度員根據(jù)情況,通過無線通訊設(shè)備,及時(shí)對參戰(zhàn)車輛進(jìn)行調(diào)度指揮和行車路線矯正。 本消防車輛調(diào)度系統(tǒng)采用M/S(Mobile/Server)模式,本文論述了終端部分的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。終端采用ARM硬件平臺(tái),并在此基礎(chǔ)上,集合全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)、嵌入式地理信息系統(tǒng)技術(shù)(eGIS)、通用分組無線服務(wù)技術(shù)(GPRS)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等于一體,實(shí)現(xiàn)消防車輛的動(dòng)態(tài)管理、調(diào)度、指揮的子系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)GPS的車輛導(dǎo)航、車輛跟蹤、車輛定位、車輛調(diào)度等功能。從而更加形象和直觀的對現(xiàn)行消防車輛動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。 當(dāng)前,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,高層建筑、地下工程、石油化工、公眾聚集場所的大量涌現(xiàn),火災(zāi)日趨多樣化、復(fù)雜化,快速地處置災(zāi)害事故,有效地保護(hù)市民生命和財(cái)產(chǎn)安全,已成為消防隊(duì)伍面臨的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。如果能充分地發(fā)揮和挖掘GPS技術(shù)在消防領(lǐng)域上的應(yīng)用,拓展和利用它的功能,進(jìn)行消防通信的改革,這將更好地協(xié)助消防隊(duì)伍為社會(huì)的經(jīng)濟(jì)和人民生命安全保駕護(hù)航。

    標(biāo)簽: ARM 導(dǎo)航系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:晴天666

  • 基于ARM的壓力檢測系統(tǒng)的研究

    在采礦、冶金、制造、化工、制藥、供水等行業(yè)中,壓力是生產(chǎn)過程中的重要參數(shù),它的應(yīng)用極其廣泛。實(shí)時(shí)監(jiān)測壓力的變化是實(shí)施現(xiàn)代化生產(chǎn)管理的重要環(huán)節(jié),因而壓力測試技術(shù)和儀表的發(fā)展歷來受到人們的重視。在采礦行業(yè)中,壓力檢測是保證采煤安全的重要一環(huán),因此開發(fā)一種智能壓力檢測裝置來用于采煤工作面液壓系統(tǒng)的壓力檢測是十分必要的。 本文所設(shè)計(jì)的壓力檢測系統(tǒng)是ARM處理器與儀器的有機(jī)結(jié)合,它以菲利普公司的LPC2294為核心,利用電阻應(yīng)變片將壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),通過放大電路將電壓信號(hào)放大并傳輸至LPC2294進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,然后將各液壓支架的壓力數(shù)據(jù)傳輸至存儲(chǔ)芯片保存,并顯示。本系統(tǒng)的特點(diǎn)是:壓力量程為1~60Mpa,每5分鐘采集一次壓力數(shù)據(jù)。各分機(jī)的壓力數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸至主機(jī),總線的傳輸速率為250Kbps。主機(jī)再通過串口將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)通過串口讀取主機(jī)的壓力數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中,上位機(jī)采用NI公司的Labview軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中串口的接收部分用Labview中自帶的VISA控件來編寫,數(shù)據(jù)庫部分采用微軟的Access軟件建立數(shù)據(jù)庫,利用第三方編寫的Labsql將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。 論文的第一章綜述了壓力檢測的起源,發(fā)展以及國內(nèi)外壓力檢測的現(xiàn)狀;第二章主要論述了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思路及方法;論文第三章、第四章系統(tǒng)的硬件電路、軟件開發(fā)環(huán)境及相關(guān)的軟件流程;第五章簡單介紹了PC機(jī)軟件開發(fā)語言以及對上位機(jī)部分的軟件設(shè)計(jì)做了簡單的介紹。第六章對全文的工作做了總結(jié),并對壓力檢測以后的發(fā)展方向闡述了自己的觀點(diǎn)。

    標(biāo)簽: ARM 壓力檢 測系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-08-01

    上傳用戶:hustfanenze

  • 基于ARM的指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    隨著數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)由于鑒別方式、速度和性能等方面的限制,很難滿足安全可靠和網(wǎng)絡(luò)化的控制需求。由于識(shí)別技術(shù)的不斷成熟,基于人體生理特征的身份識(shí)別系統(tǒng)逐漸被人們開始采用,目前,從實(shí)用的角度看,指紋識(shí)別技術(shù)要比其它生物識(shí)別技術(shù)更安全和方便,這是因?yàn)槿说闹讣y具有唯一性、不變性以及貼身性的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的門禁控制器常采用單片機(jī)開發(fā),利用串行通信接口向遠(yuǎn)程上位機(jī)傳送數(shù)據(jù),多個(gè)門禁控制器一般組成RS485網(wǎng)絡(luò),通信線路專用且不易于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制和遠(yuǎn)程控制,而基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信的門禁系統(tǒng)通過局域網(wǎng)傳遞數(shù)據(jù),很容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和分布式管理。 文中設(shè)計(jì)了基于指紋識(shí)別和以太網(wǎng)的智能網(wǎng)絡(luò)型門禁控制器。在ARM9和Linux操作系統(tǒng)上采用FPS200指紋傳感器采集指紋圖像和USB攝像頭采集視頻圖像,以及采用以太網(wǎng)控制器芯片AX88796,實(shí)現(xiàn)了基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)門禁系統(tǒng)。 論文首先分析了門禁系統(tǒng)的研究背景、意義及國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,然后介紹了指紋識(shí)別網(wǎng)絡(luò)門禁系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),闡述了系統(tǒng)各個(gè)重要功能模塊的硬件資源。根據(jù)系統(tǒng)的硬件資源搭建了嵌入式Linux的軟件平臺(tái),移植了相關(guān)模塊的驅(qū)動(dòng)程序。論文研究了指紋識(shí)別算法,包括指紋圖像預(yù)處理和指紋圖像的特征提取和匹配,重點(diǎn)分析了指紋圖像分割法,利用灰度梯度和灰度方差的結(jié)合設(shè)置一個(gè)合適的局部閾值對指紋進(jìn)行分割。然后,闡述了門禁控制系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì),并重點(diǎn)介紹Video4Linux采集圖像、指紋圖像采集、GoAhead Web Server的應(yīng)用以及系統(tǒng)運(yùn)用TCP/IP實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)門禁控制器和上位機(jī)PC之間的網(wǎng)絡(luò)通信。 系統(tǒng)測試部分介紹了測試環(huán)境、測試方法以及測試內(nèi)容。測試結(jié)果表明,本課題設(shè)計(jì)的指紋識(shí)別網(wǎng)絡(luò)型門禁系統(tǒng)在穩(wěn)定性、可靠性以及實(shí)時(shí)性方面達(dá)到了較好的效果。文章最后提出了一些在工作中遇到的問題,并對近幾年來的一些新的研究趨勢做了簡單的總結(jié)與展望,指出了指紋識(shí)別網(wǎng)絡(luò)型門禁系統(tǒng)未來的研究方向。

    標(biāo)簽: ARM 指紋識(shí)別 門禁系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-07-23

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  • 基于ARM的智能PID控制系統(tǒng)

    比例-積分-微分(PID)是過程控制中最常用的一種控制算法。算法簡單而且容易理解,應(yīng)用十分廣泛。但由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同,功能上差別很大,系統(tǒng)的控制要求及關(guān)心的控制對象也不相同。數(shù)字PID控制比連續(xù)PID控制更為優(yōu)越,因?yàn)橛?jì)算機(jī)程序的靈活性,很容易克服連續(xù)PID控制中存在的問題,經(jīng)修正而得到更完善的數(shù)字PID算法。本文以三相全控整流橋阻性負(fù)載為實(shí)際電路,控制主電路電壓,旨在提出一種智能數(shù)字PID控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,并給出了詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)及初步軟件設(shè)計(jì)思路。 PID控制系統(tǒng)采用高性能、低功耗的ARM微處理器S3C44BO作為核心處理單元,內(nèi)部的10位ADC作為信號(hào)采集模塊,采用了矩陣鍵盤和640*480的液晶作為人機(jī)接口;串口作為通信模塊實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)的監(jiān)控。采用芯片內(nèi)部自帶的PWM模塊,輸出16M Hz PWM信號(hào)并經(jīng)過一階低通濾波器得到0~5V的控制信號(hào)用于觸發(fā)主電路控制器,實(shí)現(xiàn)PID整定。 軟件方面,分析和研究了uC/OSⅡ的內(nèi)核源碼,實(shí)現(xiàn)了其在32位微處理器上的移植,作為管理各個(gè)子程序執(zhí)行的系統(tǒng)軟件。選用了圖形處理軟件uC/GUI用于完成LCD顯示及控制。PID算法采用了增量式數(shù)字PID算法,采用規(guī)一化算法進(jìn)行參數(shù)選取。上位機(jī)部分采用了C#語言進(jìn)行編寫。另外,采用了RTC(Real Time Clock)作為系統(tǒng)時(shí)鐘,可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定時(shí)運(yùn)行、定時(shí)模式切換等。在上位機(jī)上也可以方便的控制程序的執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 在論文的最后詳細(xì)的介紹了智能PID控制系統(tǒng)在三相全控橋主電路中的具體應(yīng)用??偨Y(jié)了調(diào)試中遇到的問題,對今后工作中需要進(jìn)一步改善和探索的地方進(jìn)行了展望。

    標(biāo)簽: ARM PID 控制系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-08-01

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  • 基于ARM的智能家居控制系統(tǒng)

    近年來,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,消費(fèi)電子產(chǎn)品(Consumer Electronics)已與計(jì)算機(jī)(Computer)、通信(Communication)兩項(xiàng)產(chǎn)品的技術(shù)結(jié)合在一起,成為目前所統(tǒng)稱的3C產(chǎn)品,并使家用電子電器產(chǎn)品步向智能家居的方向。但是目前大多數(shù)智能家居系統(tǒng)其控制器一般由8位或16位的單片機(jī)控制,其控制功能比較簡單,很難實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無線傳輸,對于未來的智能家居系統(tǒng)的擴(kuò)展性也比較有限。本文針對目前國內(nèi)智能家居系統(tǒng)的局限性,提出一種基于嵌入式處理器ARM平臺(tái)以及以太網(wǎng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的智能家居系統(tǒng),它不僅能對小區(qū)內(nèi)住宅的安全狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,還能實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程控制、“三表”(即水表、電表、燃?xì)獗?的遠(yuǎn)程抄送。同時(shí)該系統(tǒng)還提供了規(guī)范的串行通信接口,對于未來的系統(tǒng)的擴(kuò)展提供了廣闊的空間。 本文首先詳細(xì)的介紹了ARM處理器及嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的發(fā)展概況,接著討論了GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的工作原理,最后給出了智能家居控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。該智能家居系統(tǒng)的硬件主要包括ARM主控模塊的選型、報(bào)警I/O電路設(shè)計(jì)、以太網(wǎng)接口電路設(shè)計(jì)、圖像處理模塊電路和“三表”的串行口電路組成。軟件上主要包括uClinux在S3C4510上的移植、圖像采集與壓縮程序、以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)及通訊程序、RS-485串行接口程序、GPRS網(wǎng)絡(luò)通信程序和報(bào)警I/O接口程序。 該系統(tǒng)主要部分包括小區(qū)內(nèi)住宅的安防監(jiān)控,GPRS無線智能家電的遠(yuǎn)程控制和無線報(bào)警以及抄表的遠(yuǎn)程傳送。利用當(dāng)前較為成熟的GPRS技術(shù)和以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對小區(qū)內(nèi)用戶進(jìn)行集中安防監(jiān)控與管理,同時(shí)給出了系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)以及硬件原理框圖和軟件設(shè)計(jì)思路及主要程序。

    標(biāo)簽: ARM 智能家居控制系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-07-12

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  • 基于ARM和CDMA的油井工況遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)

    抽油機(jī)井工況監(jiān)測是石油生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié),可以為油井提高泵效、高效管理提供可靠依據(jù)。隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展,傳統(tǒng)的人工操作遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化石油生產(chǎn)的要求。將遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用于油井工況監(jiān)測,可以降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率和油田管理水平。針對目前已有油井工況監(jiān)測系統(tǒng)存在的不足,本文研制出一種集計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和通信技術(shù)于一身、功能完善、可靠性高、成本低廉的抽油機(jī)井工況遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)。 示功圖是常用的用于判斷抽油機(jī)井工作狀況的方法,它是抽油機(jī)光桿在作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)周期中,光桿相對位移與載荷的對應(yīng)關(guān)系曲線。傳統(tǒng)的利用拉線位移傳感器獲取位移的方式,不能實(shí)現(xiàn)長期連續(xù)的監(jiān)測。本系統(tǒng)采用加速度傳感器作為沖次傳感器,獲取每個(gè)周期的起始點(diǎn),再利用拉線位移傳感器對一個(gè)周期中按時(shí)間等分的點(diǎn)的位移進(jìn)行標(biāo)定,既解決了拉線位移不能長期連續(xù)監(jiān)測的問題,又保證了位移的精度。 本系統(tǒng)由工況傳感器、數(shù)據(jù)中繼單元、數(shù)據(jù)中心和手持機(jī)四部分組成。安裝在抽油井上的工況傳感器定時(shí)獲取并存儲(chǔ)示功圖數(shù)據(jù),定時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中繼單元。由數(shù)據(jù)中繼單元將多個(gè)工況傳感器的示功圖數(shù)據(jù)集中后,通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳送到數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)對所有示功圖數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、分析和打印,并可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。手持機(jī)用于對工況傳感器進(jìn)行設(shè)置和標(biāo)定,并可以現(xiàn)場獲取示功圖。 硬件電路采用低功耗設(shè)計(jì)方法,使用低電壓、低功耗的基于ARM7內(nèi)核的LPC2138/2148微處理器及微功率無線數(shù)傳模塊,將硬件電路功耗降到最低。采用SD卡作為存儲(chǔ)器,增加了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)可靠性。采用單軸加速度傳感器ADXL105作為沖次傳感器,具有高精度、低功耗、高可靠性的優(yōu)點(diǎn)。CDMA模塊采用基于CDMA1X數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的H7710,組成高速、永遠(yuǎn)在線、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。 軟件設(shè)計(jì)遵循模塊化設(shè)計(jì)思想,既考慮到各模塊功能的實(shí)現(xiàn),又兼顧了系統(tǒng)總體的協(xié)調(diào)性。本系統(tǒng)軟件由工況傳感器軟件、手持機(jī)軟件、數(shù)據(jù)中繼單元軟件及數(shù)據(jù)中心軟件四部分組成。工況傳感器軟件、手持機(jī)軟件和數(shù)據(jù)中繼單元軟件由ADS集成開發(fā)環(huán)境編寫,并由AXD仿真調(diào)試器生成可執(zhí)行代碼,最后通過EasyJTAG仿真器下載到微處理器芯片中。數(shù)據(jù)中心運(yùn)行于服務(wù)器/客戶機(jī)工作模式,使用SQL Server數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)中心處理軟件由Visual Basic6.0編寫,運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)中。 通訊網(wǎng)絡(luò)由無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)組成,工況傳感器與數(shù)據(jù)中繼單元組成無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò),采用ISM工作頻段,實(shí)現(xiàn)近距離無線通訊。數(shù)據(jù)中繼單元作為無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn),通過CDMA網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心通信處理機(jī)相聯(lián),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。 本系統(tǒng)首次利用加速度傳感器與拉線位移傳感器相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)抽油井工況長期連續(xù)監(jiān)測,提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性;利用ARM單片機(jī)作為微處理器,低功耗電路設(shè)計(jì),低功耗工作模式,延長了電池的壽命;無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)與CDMA網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,兼具無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)與CDMA網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),降低了整個(gè)系統(tǒng)的安裝和運(yùn)行費(fèi)用;數(shù)據(jù)中心采用服務(wù)器/客戶機(jī)工作模式,便于用戶共享數(shù)據(jù)。目前該系統(tǒng)的各部分均經(jīng)過硬件、軟件及運(yùn)行測試,已經(jīng)在油田試運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)果表明,該系統(tǒng)性能完善,運(yùn)行可靠,安裝及維護(hù)簡便,取得了較好的效果。

    標(biāo)簽: CDMA ARM 遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-07-12

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