GPS技術(shù)自從被用于民用之后就在各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，用途不同的GPS設(shè)備層出不窮。隨著社會(huì)的發(fā)展，個(gè)人對(duì)便攜式定位產(chǎn)品的需求日益旺盛，另一方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)和嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，個(gè)人手持式設(shè)備的功能日益強(qiáng)大，在手持式設(shè)備中擴(kuò)展GPS功能具有良好的市場(chǎng)前景。 本課題選擇ARM9平臺(tái)為系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)，嵌入式Linux為操作系統(tǒng)，并采用Trolltech公司Qt/Embedded為應(yīng)用程序開發(fā)平臺(tái)，研究可用于手持終端設(shè)備的GPS定位系統(tǒng)的嵌入式實(shí)現(xiàn)方案。 本文在參閱了大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，首先從GPS定位系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā)，闡述了課題研究意義和主要研究?jī)?nèi)容。然后介紹了GPS定位系統(tǒng)的組成和基本定位原理。接著，詳細(xì)介紹了GPS定位系統(tǒng)硬件開發(fā)平臺(tái)的搭建，包括開發(fā)板的系統(tǒng)資源、GPS模塊性能指標(biāo)和NMEA-0183格式導(dǎo)航電文。緊接著介紹了GPS定位系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)的搭建方法，分析了Bootloader的啟動(dòng)過(guò)程、嵌入式Linux的特點(diǎn)以及內(nèi)核的移植和根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建過(guò)程，以及QT/Embedded和相關(guān)工具的配置。在完成上述工作之后，完成了GPS定位數(shù)據(jù)的提取，制作了可用于GPS定位的地圖并編寫圖形軟件，最后，將程序移植到開發(fā)板上運(yùn)行及調(diào)試。 在文章的最后，給出了程序運(yùn)行的結(jié)果，分析了GPS定位誤差的來(lái)源以及減小誤差的方法。在總結(jié)本課題完成的工作之后，分析了系統(tǒng)的問(wèn)題和不足，以及日后相應(yīng)的改進(jìn)工作。
標(biāo)簽： ARM GPS 定位系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-06
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目前，許多高校在機(jī)房管理上使用了IC 卡，其中少數(shù)機(jī)房是使用接觸式IC卡，眾所周知，接觸式IC 卡在可靠性、易用性、安全性、高抗干擾性和工作距離方面不及非接觸式IC 卡，因此很多接觸式IC 卡基本已被非接觸式IC 卡取代。 經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，使用IC 卡的機(jī)房管理系統(tǒng)的基本工作方式是每個(gè)機(jī)房中配置了1個(gè)IC 卡讀寫終端和1 臺(tái)監(jiān)控機(jī)。IC 卡讀卡終端只是一個(gè)普通的讀卡器，只負(fù)責(zé)讀取卡內(nèi)信息，并通過(guò)串口等通信方式將IC 卡信息傳輸給監(jiān)控機(jī)，讀卡終端本身沒(méi)有信息存儲(chǔ)功能，實(shí)際的計(jì)費(fèi)管理完全是通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)控制，監(jiān)控計(jì)算機(jī)向中心服務(wù)器端定時(shí)或?qū)崟r(shí)傳輸刷卡信息。由于整個(gè)系統(tǒng)要占用一臺(tái)微機(jī)，而且中間的信息傳遞、計(jì)費(fèi)環(huán)節(jié)都要由它來(lái)完成，不僅浪費(fèi)資源，而且也增加了安全隱患。在這種工作模式下，會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題和漏洞： 1) 可靠性不高由于讀卡設(shè)備與監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的信息傳輸只是暫時(shí)保存在監(jiān)控計(jì)算機(jī)中，如果監(jiān)控計(jì)算機(jī)遭到病毒襲擊或者出現(xiàn)硬件故障，將出現(xiàn)無(wú)法挽回的后果。而且由于學(xué)生信息都保存在監(jiān)控計(jì)算機(jī)中，因此存在著人為偽造、篡改和徇私舞弊行為的極大可能。 2) IC卡的特點(diǎn)未完全體現(xiàn)IC卡除了能標(biāo)識(shí)身份外，還有電子錢包功能，能對(duì)其進(jìn)行充值和扣款，但是上述方法基本上IC卡只用做標(biāo)識(shí)身份，實(shí)際的每次扣款，都是由監(jiān)控計(jì)算機(jī)和中心服務(wù)器來(lái)完成，基本與讀卡設(shè)備無(wú)關(guān)。 3) 不方便學(xué)生上機(jī)和收費(fèi)管理學(xué)生每次上機(jī)刷卡，都要由監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接中心服務(wù)器端，由中心服務(wù)器端讀出學(xué)生信息，進(jìn)行核對(duì)，而且對(duì)學(xué)生的扣款需要額外的計(jì)算機(jī)軟件來(lái)進(jìn)行計(jì)時(shí)和計(jì)費(fèi)處理，顯得比較繁瑣。 鑒于以上問(wèn)題，為提高機(jī)房管理效率，降低工作強(qiáng)度，并及時(shí)處理機(jī)房發(fā)生的故障，采用機(jī)房計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)勢(shì)在必行。如果能在讀卡終端設(shè)備中完成計(jì)費(fèi)的大部分功能，并且增加存儲(chǔ)功能，這樣就可以減少監(jiān)控計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)，甚至讀卡終端設(shè)備可以直接與中心服務(wù)器通信，不僅能增加系統(tǒng)的可靠性和安全性而且還充分利用了IC 卡的功能，還降低了財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算帶來(lái)的麻煩。 目前已經(jīng)應(yīng)用于機(jī)房管理的解決方案主要有3種方式，即:軟硬件結(jié)合控制方式、帳號(hào)方式和門禁方式。鑒于設(shè)計(jì)要求，并且考慮到安全、可靠、簡(jiǎn)單等因素，如果在軟硬件結(jié)合控制方式中，把更多的任務(wù)交由讀卡終端，比如由讀卡終端來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、計(jì)費(fèi)管理，同時(shí)如果讀卡終端能實(shí)現(xiàn)TCP/IP 通信，那么監(jiān)控計(jì)算機(jī)的任務(wù)就大大降低，甚至可以由讀卡終端直接與中心服務(wù)器通信。就減少了一些不必要的麻煩和安全風(fēng)險(xiǎn)。本論文的設(shè)計(jì)就是基于這一點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的。 本系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠，實(shí)時(shí)性要好，另外考慮到性價(jià)比等因素，綜合考慮選擇將μC/OS-II 操作系統(tǒng)移植到ARM7 上作為開發(fā)平臺(tái)。在此平臺(tái)基礎(chǔ)上，考慮到TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與要采用的硬件的性能以及實(shí)現(xiàn)的成本有關(guān)。從解決這一技術(shù)問(wèn)題出發(fā)，結(jié)合本論文研究的應(yīng)用對(duì)象，決定使用嵌入式操作系統(tǒng)，此種方案可以描述為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧＋嵌入式操作系統(tǒng)＋微控制器。 本文介紹了一種基于ARM7的IC 卡機(jī)房管理終端的設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)在ARM7的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植和TCP/IP協(xié)議棧的嵌入，能夠正確讀寫IC 卡信息，增加了SD 卡存儲(chǔ)功能，完成計(jì)費(fèi)操作，實(shí)現(xiàn)液晶顯示功能，能夠通過(guò)以太網(wǎng)或串口直接與服務(wù)器通信。 本文詳細(xì)介紹了整個(gè)機(jī)房管理系統(tǒng)終端的硬軟件設(shè)計(jì)，給出了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ在ARM7 處理器上的詳細(xì)移植過(guò)程，介紹了一種TCP/IP協(xié)議棧和基于套接字的編程方法，同時(shí)也提供了一種多卡操作的防沖突機(jī)制。 同目前大多數(shù)機(jī)房管理系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)有如下特點(diǎn)： 1) 由于使用了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和反應(yīng)時(shí)間，任務(wù)管理和調(diào)度更加方便有效。 2) 由讀卡終端來(lái)進(jìn)行計(jì)費(fèi)操作，降低了服務(wù)器端的工作壓力，同時(shí)降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。 3) 增加了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，提高了系統(tǒng)的可靠性，有利于數(shù)據(jù)的查詢和故障的恢復(fù)。 4) 增加了對(duì)無(wú)效卡、注銷卡和欠費(fèi)卡的判斷與處理，對(duì)惡意操作或者有意或者無(wú)意的逃費(fèi)操作采取了積極有效的措施。 5) 以太網(wǎng)通信克服了以往串口通信的傳輸距離短、傳輸速率慢等缺點(diǎn)，使得通信更加方便、高效，并且可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸和控制。
標(biāo)簽： ARM IC卡 機(jī)房管理 終端設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-09
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本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)基于PROFIBUS-DP的產(chǎn)品價(jià)格昂貴，安裝和維護(hù)成本高等缺點(diǎn)，以山西某大型煤礦的空壓機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化改造工程為例，在重點(diǎn)研究了PROFIBUS-DP協(xié)議的基礎(chǔ)上自行提出了一套PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，并詳細(xì)設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)中的PROFIBUS-DP主站部分。 本文首先提出了一套基于PROFIBUS-DP技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)并在其基礎(chǔ)上完成了PROFIBUS-DP主站的總體設(shè)計(jì)。其次本文選用ARM+PROFIBUS主站協(xié)議芯片的開發(fā)方式，重點(diǎn)論述了主站的硬件設(shè)計(jì)。再次本文根據(jù)PROFIBUS-DP協(xié)議的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)PROFIBUS-DP主站軟件模塊，確定各模塊間關(guān)系并詳細(xì)設(shè)計(jì)了主站與主站用戶之間的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。接著本文討論了PROFIBUS-DP主站軟件在μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)上可靠運(yùn)行需注意的幾個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)。最后本文給出了基于ARM的PROFIBUS-DP主站的調(diào)試方案。 研究結(jié)果表明基于ARM的PROFIBUS-DP主站能夠在不降低系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上有效降低成本。使基于PROFIBUS-DP的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)得到大面積推廣成為可能。
標(biāo)簽： PROFIBUSDP ARM 主站
上傳時(shí)間： 2013-06-27
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隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)于電力的需求和依賴性也越來(lái)越大。同時(shí)，對(duì)變電站及電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定也提出了更高的要求。2008年的南方冰雪災(zāi)害造成了電力設(shè)施及輸電線路的重大損失，嚴(yán)重危害了電網(wǎng)的正常工作，影響了人民的正常生活和工廠的正常運(yùn)行。電力部門需要一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控變電站設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，第一時(shí)間監(jiān)測(cè)到電力設(shè)備的損壞和人為因素的破壞，迅速做出處理，將損失減小到最低值。隨著電力部門網(wǎng)路化的全面普及，各個(gè)變電站有了相應(yīng)的通訊網(wǎng)絡(luò)，使得監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸成為可能。 課題探索了低功耗、高性能、低成本并具有豐富芯片資源的嵌入式處理器和內(nèi)核精簡(jiǎn)、性能強(qiáng)悍、源碼開放及開發(fā)成本低的操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于ARM9和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站設(shè)備的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、紅外線監(jiān)測(cè)和煙霧火災(zāi)探測(cè)等功能。系統(tǒng)硬件采用模塊化設(shè)計(jì)，主控制器模塊采用三星公司的S3C2410A高性能芯片作為嵌入式微處理器，設(shè)計(jì)了外圍接口電路和其它外圍設(shè)備電路；視頻監(jiān)控模塊采用OV511系列USB攝像頭進(jìn)行圖像采集；紅外線防盜監(jiān)測(cè)模塊采用熱釋電紅外線傳感器配合菲涅爾透鏡設(shè)計(jì)了報(bào)警電路；煙霧火災(zāi)探測(cè)模塊采用Motorola公司生產(chǎn)的離子型煙霧檢測(cè)芯片MC14468，設(shè)計(jì)了監(jiān)測(cè)電路。系統(tǒng)軟件開發(fā)分兩層，下層軟件開發(fā)構(gòu)建了交叉編譯環(huán)境，移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)并利用Video4Linux API庫(kù)函數(shù)接口完成了視頻圖像采集程序的設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)攝像頭驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了提取和編譯；上層軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集的視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，使用Visual C++設(shè)計(jì)了客戶端監(jiān)控應(yīng)用界面，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，并對(duì)所采集視頻圖像進(jìn)行了最優(yōu)化處理。 課題針對(duì)現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足進(jìn)行改進(jìn)，集視頻監(jiān)控、紅外線防盜監(jiān)測(cè)和火災(zāi)報(bào)警等功能于一體，充分發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出了功能豐富，性能優(yōu)良的變電站監(jiān)控系統(tǒng)。提高了變電站運(yùn)行和維護(hù)的安全性及可靠性，并逐步實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度，使電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行更為安全、可靠。
標(biāo)簽： ARM 電站監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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智能電表、水表、煤/燃?xì)獗怼崃勘淼却罅康爻霈F(xiàn)在人們的生活中，同時(shí)這些儀表的抄錄工作變得越來(lái)越煩瑣，工作量大，工作效率低，不僅給用戶帶來(lái)不便，而且會(huì)存在漏抄、誤抄、估抄的現(xiàn)象。隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人工抄表已經(jīng)逐步被自動(dòng)抄表所代替。 集中器是一個(gè)數(shù)據(jù)集中處理器，是多對(duì)象自動(dòng)抄表系統(tǒng)的通信橋梁，負(fù)責(zé)對(duì)各智能表的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和管理，及時(shí)有效地向上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)并執(zhí)行上位機(jī)發(fā)送的指令。提高多對(duì)象集中器數(shù)據(jù)處理能力，有效完成上下行通信是多對(duì)象自動(dòng)抄表系統(tǒng)AMRS（Automation Meter Reading System）目前需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。 本文針對(duì)多對(duì)象集中器這樣一個(gè)較復(fù)雜的通信與控制系統(tǒng)，提出采用32位的高性能嵌入式微處理器。32位ARM9微處理器處理速度快、硬件性能高、低功耗、低成本，集成了相當(dāng)多的硬件資源，硬件的擴(kuò)展和設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，ARM9（S3C2410）為工業(yè)級(jí)芯片，抗干擾能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的較惡劣環(huán)境，8/16位微控制器運(yùn)算能力有限，對(duì)于較復(fù)雜的通信與控制算法難以順利完成；硬件平臺(tái)依賴性強(qiáng)，不利于軟件的開發(fā)、升級(jí)與移植；在缺乏多任務(wù)調(diào)度機(jī)制的情況下，應(yīng)用軟件不僅實(shí)現(xiàn)難度大，且可靠性難以保證。 本文首先對(duì)多對(duì)象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，主要研究了多對(duì)象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中集中器的軟件和硬件實(shí)現(xiàn)，對(duì)硬件資源進(jìn)行了外圍擴(kuò)展，對(duì)S3C2410微處理器芯片的外圍硬件進(jìn)行了擴(kuò)展設(shè)計(jì)，使之具備了滿足使用需求的最小系統(tǒng)硬件資源，包括時(shí)鐘、復(fù)位、電源、外圍存儲(chǔ)、LCD、RS-485通信模塊、CAN通信模塊等電路設(shè)計(jì)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘為多對(duì)象集中器定時(shí)抄表提供時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)；電源電路為多對(duì)象集中器系統(tǒng)提供穩(wěn)定電源；看門狗電路的設(shè)計(jì)保證多對(duì)象集中器系統(tǒng)可靠運(yùn)行，防止系統(tǒng)死機(jī)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器主要用于存儲(chǔ)參數(shù)、變量、集中器自身的參數(shù)，負(fù)責(zé)智能表的參數(shù)以及智能表用量等。上行通道即多對(duì)象集中器與上位機(jī)之間的通信線路，采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行通信；下行通道即多對(duì)象集中器與智能表之間的通信，采用RS-485總線進(jìn)行通信。軟件設(shè)計(jì)上，主要針對(duì)多對(duì)象集中器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能和串行通訊功能進(jìn)行程序編寫。基于ARM的多對(duì)象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)集中器可以實(shí)現(xiàn)多對(duì)象遠(yuǎn)程抄表，提高了數(shù)據(jù)處理能力，有效完成了上下行通信，可靠性強(qiáng)，穩(wěn)定性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
標(biāo)簽： ARM 對(duì)象 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng) 集中器
上傳時(shí)間： 2013-06-07
上傳用戶：heminhao
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通的壓力越來(lái)越大，很多城市都開始建設(shè)地鐵項(xiàng)目，發(fā)展地下軌道交通事業(yè)。在地鐵列車上，駕駛員需要方便、快捷地控制各種語(yǔ)音功能，保障列車可靠、安全的運(yùn)行，從而為乘客提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。駕駛員語(yǔ)音控制器就是為了滿足這一需求而提出來(lái)的。 在描述列車乘客信息系統(tǒng)的發(fā)展、介紹了公共廣播系統(tǒng)的功能的之后，本文分析了駕駛員語(yǔ)音控制器的設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)了一種具有人機(jī)交互功能的駕駛員語(yǔ)音控制器。它帶有LCD顯示屏和輸入鍵盤；能夠在內(nèi)部存儲(chǔ)路線、站點(diǎn)和緊急信息等用戶數(shù)據(jù)。通過(guò)窗口菜單以圖形化的方式向駕駛員顯示列車運(yùn)行信息。通過(guò)通信端口，按照雙方約定的通訊格式，將運(yùn)行模式，路線站點(diǎn)，緊急信息等內(nèi)容發(fā)送給列車顯示與廣播控制單元，完成語(yǔ)音及顯示控制。根據(jù)需求分析，提出了一種基于ARM的控制器設(shè)計(jì)平臺(tái)。設(shè)計(jì)了該控制器的硬件和軟件的整體方案，采用模塊化設(shè)計(jì)的思想給出了系統(tǒng)各主要模塊的具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，并給出了相關(guān)電路的實(shí)現(xiàn)原理圖。最后介紹了本控制器的測(cè)試方法與過(guò)程，并給出了具體應(yīng)用。該駕駛員語(yǔ)音控制器實(shí)現(xiàn)了人工廣播、司機(jī)對(duì)講、緊急對(duì)講和系統(tǒng)設(shè)置等功能。具有操作方便、便于維護(hù)、可配置、成本低等優(yōu)點(diǎn)，滿足了駕駛員以及列車語(yǔ)音與顯示控制的實(shí)際需求。關(guān)鍵詞：ARM；RS485；乘客信息系統(tǒng)；圖形用戶界面；嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-30
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軟硬件資源的不斷成熟和完善，使得嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用得到了十分迅猛的發(fā)展。另一方面，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得Internet逐漸深入到人們的日常生活中。嵌入式控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)不僅拓寬了控制系統(tǒng)的控制范圍，而且豐富了信息系統(tǒng)的內(nèi)容。因此，嵌入式系統(tǒng)與Internet相結(jié)合將成為嵌入式系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要方向。 現(xiàn)階段，Internet規(guī)模的日益擴(kuò)大與IPv4地址匱乏之間的矛盾越來(lái)越突出。為解決IPv4網(wǎng)絡(luò)存在的各種問(wèn)題而出現(xiàn)的IPv6協(xié)議具有海量的地址空間、優(yōu)化的路由算法、自動(dòng)化的地址配置等；同時(shí)還增加了對(duì)安全性、QoS等的良好支持。因此，Internet從IPv4過(guò)渡到IPv6是一種必然的趨勢(shì)。綜上，對(duì)IPv6協(xié)議進(jìn)行研究并將其引入嵌入式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)嵌入式設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)的功能，具有較高的科研價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。 本文在對(duì)嵌入式系統(tǒng)相關(guān)概念和嵌入式IPv6協(xié)議棧進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，闡述了IPv6協(xié)議簇中核心協(xié)議的原理、報(bào)頭結(jié)構(gòu)和參數(shù)等。接著根據(jù)嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提出嵌入式IPv6協(xié)議棧的總體設(shè)計(jì)，進(jìn)一步對(duì)協(xié)議棧的進(jìn)程模型、內(nèi)存管理、平臺(tái)無(wú)關(guān)性和通訊機(jī)制進(jìn)行了研究。然后對(duì)協(xié)議棧的裁剪和數(shù)據(jù)包的處理流程進(jìn)行分析，給出各模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要有IPv6模塊、ICMPv6模塊、鄰居發(fā)現(xiàn)(ND)模塊和UDP模塊。最后將協(xié)議棧嵌入到uC/OS-II操作系統(tǒng)中并搭建測(cè)試環(huán)境對(duì)IPv6協(xié)議棧進(jìn)行功能性測(cè)試，結(jié)果表明協(xié)議棧功能正常，可以完成基本的通訊功能。 協(xié)議棧根據(jù)嵌入式系統(tǒng)資源有限和應(yīng)用相對(duì)單一的情況進(jìn)行裁剪，采用分層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；同時(shí)在實(shí)現(xiàn)基本功能的前提下，為功能的擴(kuò)展提供了接口；另外，將協(xié)議棧與硬件、編譯器和操作系統(tǒng)相關(guān)的代碼獨(dú)立開來(lái)，實(shí)現(xiàn)了協(xié)議棧在不同平臺(tái)的良好移植。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)，因特網(wǎng)，ARM，IPv6，ICMPv6，鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：lo25643
本文提出的煤礦安全系統(tǒng)由基站、基站控制器、控制中心和安全信息終端組成。本系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)瓦斯等有害氣體濃度，能夠人機(jī)聯(lián)防監(jiān)測(cè)礦道中可能存在的安全隱患。井下采用CAN有線網(wǎng)絡(luò)和Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的混合組網(wǎng)方式，通過(guò)礦工攜帶的安全信息終端使監(jiān)測(cè)網(wǎng)延伸到每個(gè)采掘工作面，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤。控制中心通過(guò)友好的人機(jī)界面可以查看瓦斯?jié)舛取囟取穸鹊淖钚聰?shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)，還可以查看報(bào)警記錄，并把這些數(shù)據(jù)以曲線圖的形式直觀的顯示出來(lái)。 基站和基站控制器是以ARM系列LPC2119微處理器為核心設(shè)計(jì)的，完成安全信息終端和控制中心之間的通信任務(wù)。基站和安全信息終端采用了基于Zigbee技術(shù)的SZ05系列嵌入式無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)行組網(wǎng)通信，采用MC14LC5480語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的語(yǔ)音功能，基于LPC2119內(nèi)置的CAN控制器輔以P82C250收發(fā)器實(shí)現(xiàn)多基站間的網(wǎng)絡(luò)連接。基站控制器通過(guò)CAN總線與基站組網(wǎng)通信，監(jiān)測(cè)基站工作狀態(tài)，協(xié)調(diào)各基站與移動(dòng)終端之間的信息傳輸，通過(guò)RS232與控制中心PC機(jī)進(jìn)行信息交互。在此硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，給出了基于LPC2119微處理器下的軟件設(shè)計(jì)過(guò)程，包括初始化、無(wú)線通信模塊的通信協(xié)議制定和通信程序設(shè)計(jì)、語(yǔ)音功能的軟件設(shè)計(jì)及編程、基站和基站控制器的通信協(xié)議制定和主程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)及控制中心PC機(jī)端人機(jī)界面設(shè)計(jì)等。 經(jīng)多次調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了控制中心PC機(jī)接收安全信息終端檢測(cè)的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)并判斷瓦斯?jié)舛仁欠癯蓿€實(shí)現(xiàn)了通過(guò)人機(jī)界面查詢數(shù)據(jù)、查看曲線圖以及發(fā)送命令等。
標(biāo)簽： ARM 煤礦安全 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-14
上傳用戶：hainan_256
目前，國(guó)內(nèi)礦井的排水系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)、繼電器控制的方法。傳統(tǒng)方法設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化程度低、可靠性較差、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、應(yīng)急能力不足，存在一定的安全隱患，不適應(yīng)數(shù)字化礦井發(fā)展的需要。本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)排水系統(tǒng)采用嵌入式微控制器作為就地控制系統(tǒng)與上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控相結(jié)合的方式，提高了工作的可靠性和穩(wěn)定性，具有運(yùn)行成本低、調(diào)試方便等特點(diǎn)。 本文首先根據(jù)某礦井下排水的實(shí)際情況，對(duì)各種排水形式和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了分析和比較，選擇其中一種典型的排水系統(tǒng)形式作為模型。根據(jù)井下排水系統(tǒng)的運(yùn)行原理展開研究和論證，制定了井下水位監(jiān)控和水泵啟動(dòng)方案。在綜合自動(dòng)控制的相關(guān)理論和傳感器應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上分析了排水系統(tǒng)中需要監(jiān)控的、能夠反映排水系統(tǒng)工作特征的關(guān)鍵參數(shù)，并提出了這些參數(shù)的監(jiān)測(cè)方法和這些方法的可行性。 全面分析了目前常用的微處理器和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，詳細(xì)研究了ARM和μC/OS-Ⅱ的性能和特點(diǎn)，充分利用ARM微處理器高性能、低功耗、低成本的優(yōu)勢(shì)，以及μC/OS-Ⅱ可移植性好、開發(fā)成本低的優(yōu)點(diǎn)。選用以ARM7TDMI-S為CPU的LPC2220芯片作為就地控制系統(tǒng)，選用μc/OS-Ⅱ?yàn)閷?shí)時(shí)操作系統(tǒng)。并根據(jù)排水系統(tǒng)工作方案和要求設(shè)計(jì)了系統(tǒng)和接口硬件電路，完成了系統(tǒng)運(yùn)行程序代碼的編寫。 應(yīng)煤礦信息化發(fā)展趨勢(shì)的要求，選用LabVIEW作為上位機(jī)監(jiān)控軟件，以串行通訊協(xié)議與井下就地控制系統(tǒng)組成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)工作人員能夠在地面監(jiān)控室輕松了解到井下水倉(cāng)水位、各排水設(shè)備工作狀態(tài)等信息，實(shí)現(xiàn)了排水系統(tǒng)運(yùn)行的“避峰就谷”和水泵房的無(wú)人化值守。此項(xiàng)研究對(duì)礦井的安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗和數(shù)字化建設(shè)等工作具有一定參考價(jià)值。
標(biāo)簽： ARM 自動(dòng) 排水 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-04
上傳用戶：Kecpolo
電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)是集節(jié)能、環(huán)保、安全為一體的前沿技術(shù)，是未來(lái)車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。本文研究了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理，自主研發(fā)設(shè)計(jì)了一套電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，并進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)。 控制系統(tǒng)中采用了基于ARM7TDMI—S內(nèi)核的高性能芯片LPC2131芯片(EasyARM2131開發(fā)板)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)，分析和選擇了系統(tǒng)的控制策略，完成了控制器的硬件和軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的控制策略中采用了折線改進(jìn)型助力曲線助力方式和模糊與數(shù)字PID相結(jié)合的控制方法，并進(jìn)行相關(guān)補(bǔ)償控制的分析；硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了抗干擾技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，完成了信號(hào)采集和處理電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、電源電路以及故障診斷等電路設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)采用了結(jié)構(gòu)化的沒(méi)計(jì)思想，完成了包括控制系統(tǒng)主程序、A/D采集子程序、車速和發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)的采集子程序、電機(jī)PWM控制驅(qū)動(dòng)子程序以及故障診斷和信息顯示子程序的設(shè)計(jì)，并在扭矩信號(hào)處理程序中應(yīng)用容錯(cuò)技術(shù)進(jìn)行了軟件冗余優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文對(duì)自主開發(fā)設(shè)計(jì)的EPS控制系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)車試驗(yàn)和結(jié)果分析，試驗(yàn)結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的基于ARM的汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向輕便性、穩(wěn)定性和可靠性等方面性能良好，完全滿足設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽： ARM 汽車 控制系統(tǒng) 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向
上傳時(shí)間： 2013-07-21
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