電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設備之一，其安全運行對于保障電力系統(tǒng)的安全可靠運行意義重大。對變壓器繞組進行狀態(tài)檢測和故障診斷，及時發(fā)現(xiàn)變壓器的事故隱患，避免事故的發(fā)生，對提高變壓器運行的安全可靠性，具有十分重要的意義。 本文分變壓器繞組變形檢測基礎、嵌入式系統(tǒng)設計基礎、硬件設計和軟件設計四個部分。前兩個部分主要介紹基礎的背景知識:首先簡要介紹了變壓器繞組變形的幾種測試方法與比較，重點介紹了頻響法的診斷原理與模型；然后介紹了嵌入式系統(tǒng)的概念與組成，特別是Linux在ARM上的相關移植。后面的兩個部分則在前面的理論基礎上分別從硬件和軟件介紹了如何實現(xiàn)基于嵌入式系統(tǒng)的變壓器繞組變形測試儀:在硬件部分中，利用S3C2410A自帶的USB控制器、LCD控制器、SD卡控制器，簡化了系統(tǒng)設計，并針對系統(tǒng)需要設計了掃頻信號發(fā)生器、數(shù)據(jù)高速采集與緩存等模塊；在軟件部分中，介紹了ARM基于Linux操作系統(tǒng)的I/O口、USB、LCD驅動的編寫，以及相關應用程序的編寫包括數(shù)據(jù)采集部分程序、LCD、串口通訊程序等，同時本文充分考慮了通訊環(huán)節(jié)可能引起的延遲問題以及提高系統(tǒng)資源利用效率等因素，提出了將系統(tǒng)設計成多進程的思路，并實現(xiàn)之。
標簽： ARM 變壓器 繞組變形 檢測系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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近年來，隨著社會經濟的發(fā)展，社會對能源的需求量越來越大，對能源的依賴性也越來越強，而同時全球的能源儲備越來越少。尤其是中國，幾乎所有能源人均都不及世界的一半。2007年“兩會”，政府工作報告中明確提出把節(jié)能減耗作為工作切入點，并成立國務院節(jié)能減排工作領導小組。鋼廠作為工業(yè)耗能大戶，其節(jié)能減耗顯得尤為重要，舊的分散式能耗測量方法已不能滿足需要，提出新的能耗檢測方法迫在眉睫。 本文的工作就是以此為大背景，針對鋼廠的能源消耗提出一種新型實時測量方法。系統(tǒng)以嵌入式為開發(fā)思路、WINCE操作系統(tǒng)丌發(fā)監(jiān)測終端，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)集中處理顯示三部分。數(shù)據(jù)采集主要依賴傳感器和單片機，將采集到的模擬數(shù)據(jù)轉換為數(shù)字量并按照協(xié)議要求進行格式打包，包括電參數(shù)采集、水參數(shù)采集和天然氣參數(shù)采集三部分；數(shù)據(jù)傳輸則采用傳統(tǒng)的RS485工業(yè)控制網絡；終端部分則以ARM為載體，WINCE為平臺，開發(fā)應用程序實時處理數(shù)據(jù)。 文中詳細闡述了整個監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設計思路和軟件設計流程。介紹了數(shù)據(jù)檢測原理及過程，給出了底層和終端的系統(tǒng)通信協(xié)議及通信流程，同時通過對監(jiān)測終端的描述詳細介紹了WINCE嵌入式操作系統(tǒng)的定制和在ARM9目標板上的移植，并詳細闡述了基于WINCE的EVC應用程序開發(fā)，給出了部分代碼。 本次設計提出了一種新的鋼廠能耗數(shù)據(jù)集中實時采集技術，并完成了系統(tǒng)整體設計。經過測試運行，各項技術性能指標已經達到了設計的要求。
標簽： ARM 能耗 監(jiān)測 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程，是由ISO開發(fā)，面向比特的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，具有差錯檢測功能強大、高效和同步傳輸?shù)牡忍攸c，是通信領域中應用最廣泛的協(xié)議之一。隨著大規(guī)模電路的集成度和工藝水平不斷提高，ARM處理器上的高級數(shù)據(jù)鏈路控制器外設，幾乎涵蓋了HDLC規(guī)程常用的大部分子集。利用ARM芯片對HDLC通信過程進行控制，將具有成本低廉、靈活性好、便于擴展為操作系統(tǒng)下的應用程序等優(yōu)點。本文在這一背景下，提出了在ARM下實現(xiàn)鏈路層傳輸?shù)姆桨福诜桨钢袑崿F(xiàn)了基于HDLC協(xié)議子集的簡單協(xié)議。 本文以嵌入式的高速發(fā)展為背景，對基于ARM核微處理器的鏈路層通信規(guī)程進行研究，闡述了HDLC幀的結構、特點和工作原理，提出了在ARM芯片上實現(xiàn)HDLC規(guī)程的兩種方法，同時給出其設計方案、關鍵代碼和調試方法。其中，重點對無操作系統(tǒng)時中斷模式下，以及基于操作系統(tǒng)時ARM芯片上實現(xiàn)HDLC規(guī)程的方法進行了探討設計。
標簽： ARM 高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程
上傳時間： 2013-08-04
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隨著我國加入WTO，我國逐漸成為世界縫制設備生產和銷售中心。在縫制設備行業(yè)占據(jù)極其重要地位的繡花機行業(yè)也因此而得到迅速發(fā)展，我國繡花機產量已占據(jù)全球繡花機產量的70％。但是，我國的繡花機行業(yè)在發(fā)展的過程中仍存在和面臨著很多問題。一方面是產品結構和產品質量，我國的繡花機主要以中低檔為主，在噪聲、刺繡質量、效率、產品壽命以及維護性等方面與國外先進機型存在較大差距；另一方面是技術實力和創(chuàng)新能力，作為繡花機全部技術核心的控制器，國內能開發(fā)的公司屈指可數(shù)，缺乏有效的競爭，且技術實力和創(chuàng)新能力無法與國際企業(yè)相抗衡。 針對上述情況，本文分析了繡花機的工作原理和當前主流繡花機的控制方式及特點，在研究室已完成的中低速平繡型工業(yè)繡花機課題的基礎上，設計了一種基于硬實時嵌入式操作系統(tǒng)WinCE5.0，以32位RISC架構ARM9處理器S3C2440A為主控芯片，以MAXII系列CPLDEPM1270為接口芯片的高速繡花機控制器。整個繡花機以高速，高質量為目標，以伺服電機作為主軸驅動，步進電機作為X/Y軸驅動，帶USB接口和Ethernet接口，預留特種繡接口，帶高分辨率彩色觸摸屏，功能豐富，操作方便。 本文分7章，第一章闡述了課題背景，繡花機發(fā)展現(xiàn)狀和關鍵技術；第二章從原理出發(fā)完成了需求分析，硬件和操作系統(tǒng)選型和項目規(guī)劃；第三章完成了總體硬件系統(tǒng)設計并重點介紹了驅動系統(tǒng)，CPLD單元，主控制板的設計和各種資源的分配；第四章在分析WinCE及其項目開發(fā)流程和環(huán)境構建的基礎上，完成了軟件的總體框架設計并介紹了相關設計要點。第五章主要是驅動程序和運動控制模塊并以步進電機驅動的開發(fā)為例介紹了流驅動的開發(fā)過程和相關的技術要點。第六章設計了一種自主的內部花樣格式并完成了相應的測試。最后一章是對本課題的總結和展望。 本文不僅從項目研究與開發(fā)和軟件工程的高度詳細探討了基丁ARM和WinCE5.0的繡花機控制器的整個開發(fā)過程，也具體的從硬件設計，資源配置，軟件編寫，驅動開發(fā)，運動控制和花樣處理等多個方面進行了深入的分析和研究。本課題的工作對于高速高檔繡花機的開發(fā)具有很好的參考價值和實踐意義，對于提升國內繡花機行業(yè)在高端市場與國外企業(yè)的競爭力，提升民族品牌價值，改變國內繡花機控制器被少數(shù)公司所壟斷，增加良性有效競爭有積極影響。
上傳時間： 2013-06-29
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本論文以建材行業(yè)為背景，以當前我國水泥生產新工藝——預分解窯生產線推廣普及階段在關鍵技術與裝備的迫切需求為論文的研究目標，針對水泥配料生產環(huán)節(jié)中的計量精度和操作性能上的問題與不足，引進新技術，致力研究開發(fā)新型高性能動態(tài)計量控制系統(tǒng)。 論文在對提高動態(tài)計量系統(tǒng)性能的理論和技術進行深入研究的基礎上，提出有特色的高精度稱重與測速的方法和實現(xiàn)技術。在采取動、靜態(tài)雙秤動態(tài)計量結構等改進性能的有效技術措施的基礎上，對新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)的總體方案進行設計。 論文完成了基于嵌入式ARM微處理器的新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)的硬件和軟件設計工作，重點對稱重與測速的穩(wěn)定性和準確性進行改進；整個系統(tǒng)采用自組織現(xiàn)場總線組網，以加強整個系統(tǒng)的信息交換能力；采用組態(tài)軟件建立上位機監(jiān)控管理軟件，方便組態(tài)，易于監(jiān)控，以便明顯的提高操作性能。 論文研究開發(fā)的新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)已經應用到學校教學實踐基地，特別是學生的工程能力訓練中，而且作為新裝備也可以應用到實際生產中，同時，作為應用基礎理論技術，在將來可以更進一步改善研究。
上傳時間： 2013-06-03
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汽車黑匣子(又稱汽車行駛記錄儀)是一種使用在汽車上的數(shù)字式電子記錄裝置。這種裝置能對車輛的行駛速度、時間、里程以及有關車輛行駛的其他狀態(tài)信息進行記錄存儲并可通過接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出。汽車行駛記錄儀的使用，對抑制疲勞駕駛、車輛超速等交通違章、約束駕駛人員的不良駕駛行為、保障車輛行駛安全以及道路交通事故的分析鑒定具有重要的作用。本文根據(jù)汽車行駛記錄儀國家標準GB/T 19056-2003，并在此基礎上開發(fā)設計了一種具有音視頻處理功能的汽車黑匣子，采用的是三星公司的S3C2440 32位ARM處理器和Linux操作系統(tǒng)，同時為了使汽車黑匣子能更方便地與上位機之間進行通訊，本系統(tǒng)采用了USB Mass Storage設備來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。 論文首先介紹了汽車黑匣子的研究背景，并對國內外汽車黑匣子的研究現(xiàn)狀進行了概括，在此基礎上提出了本課題需要完成的目標。接下來，論文闡述了系統(tǒng)總體設計的構思以及各個功能模塊不同方案優(yōu)劣的比較，給出了最后的設計方案，并建立了系統(tǒng)的開發(fā)平臺。在硬件設計方面詳細地介紹了各主要功能部件及電路的設計和特點。在軟件設計單元介紹了Linux操作系統(tǒng)和Bootloader的特點，并給出了系統(tǒng)軟件的各模塊程序設計。在文件系統(tǒng)設計部分，論文討論了在NandFlash中建立FAT文件系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。最后通過Linux下USB Mass Storage設備驅動的設計和調試，實現(xiàn)汽車黑匣子記錄的數(shù)據(jù)通過USB接口與PC機或PDA之間的通信。 本文在結束處對整個課題作出總結，并指出在本系統(tǒng)現(xiàn)有的基礎上性能還可以進一步改善和改進的地方。
上傳時間： 2013-05-27
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本文所研究的是基于微處理器ARM和操作系統(tǒng)Linux的嵌入式繼電保護應用的設計與實現(xiàn)。 主要內容包括以下幾個方面： 1.介紹了研究的背景、意義及國內外研究的現(xiàn)狀等內容。 2.介紹了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 3.介紹了嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)的硬件核心一嵌入式處理器以及軟件環(huán)境。本系統(tǒng)的硬件核心是Samsung公司推出的基于ARM的嵌入式處理器S3C2410X，軟件平臺則采用嵌入式操作系統(tǒng)Linux。 4.詳細分析了裝置的功能需求，并在此基礎上提出了裝置的總體設計方案及設計原則。 5.敘述了系統(tǒng)的硬件模塊及功能配置。 6.敘述了裝置軟件的設計以及具體實現(xiàn)過程。 通過硬件模塊的配置和軟件的設計，提高了裝置的精度和動作的可靠性以及軟件的可擴展性，不僅可以完成傳統(tǒng)繼電器的所有保護功能，還具有對電網參數(shù)的實時測量、事件記錄功能，各種信號的測量值和保護動作值都可通過LCD顯示，并且同時通過RS—485通訊接口可進行遠方通訊。
標簽： ARM 嵌入式 繼電保護 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-06-10
上傳用戶：linlin
視頻監(jiān)控以其直觀方便、準確、信息內容豐富而廣泛應用于許多場合，已經滲透到交通、城市治安、國防等多種領域，甚至家庭安防，在人們的日常生活中扮演著越來越重要的作用。 由于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著結構復雜、穩(wěn)定性可靠性不高、價格昂貴而且傳輸距離明顯受限的缺點。近年來，隨著計算機、網絡、電子與通信、圖像處理等技術的飛速發(fā)展，嵌入式網絡視頻監(jiān)控技術應用而生。 本文針對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際需求，結合嵌入式技術、圖像處理技術和網絡技術，設計并實現(xiàn)了一種實時性好、可靠性高、成本低的嵌入式網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ARM9微處理器作為硬件平臺，以具有開發(fā)資源豐富、免費等優(yōu)勢的Linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺。該系統(tǒng)采用以太網作為網絡傳輸介質，并使用TCP/IP網絡協(xié)議。視頻數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議選擇了支持組播技術的RTP/RTCP傳輸協(xié)議，客戶端在Linux下實現(xiàn)了基于SDL庫視頻顯示。 論文首先描述了嵌入式系統(tǒng)與視頻監(jiān)控技術的發(fā)展及相關技術，分析了國內外視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究的背景和意義進行了闡述，并討論了幾種常見的視頻監(jiān)控解決方案，對幾種目前流行的視頻壓縮算法進行了對比；然后，提出了嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件總體架構，并逐步對硬件平臺和軟件模塊設計進行了選擇和細化。其中，硬件平臺根據(jù)視頻數(shù)據(jù)采集以及處理需要選擇了攝像頭和存儲器；軟件設計中，首先完成了嵌入式系統(tǒng)的交叉開發(fā)環(huán)境搭建，針對ARM-Linux特性，完成了在開發(fā)板上操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)等移植，最后完成了Linux下V4L視頻采集、JPEG圖像壓縮、RTP/RTCP網絡傳輸、SDL庫視頻顯示以及avi格式視頻文件保存等。 此外，對系統(tǒng)構建過程中所用到的某些關鍵技木進行了較為詳盡的探討和研究，這對于從事相關科研工作的同仁們具有一定的參考價值。
標簽： ARM 嵌入式 網絡視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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隨著信息技術的發(fā)展和數(shù)字化產品的普及以及Intemet廣泛深入的應用，從消費電器到工業(yè)設備，從民用產品到軍用器材，嵌入式系統(tǒng)己被廣泛的應用到網絡、手持通信設備、消費電子和自動化控制等各個領域。嵌入式系統(tǒng)的廣泛應用和發(fā)展?jié)摿κ蛊涑蔀?1世紀的應用熱點之一。為了學習、研究和使用嵌入式技術，國內許多高校都在開展或計劃開展嵌入式系統(tǒng)教學。因此，研制基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學實驗系統(tǒng)已迫在眉睫。 本文在分析了各種嵌入式教學實驗系統(tǒng)功能的基礎上，提出并研究設計了一款基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學實驗系統(tǒng)。本文概括地闡述了嵌入式系統(tǒng)的概念、設計流程、發(fā)展趨勢，分析了嵌入式系統(tǒng)教學開展的必要性。根據(jù)實驗系統(tǒng)的需求分析、功能規(guī)劃和教學內容安排，設計了一個基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學實驗系統(tǒng)的硬件平臺，詳細論述了硬件平臺的設計及實現(xiàn)過程，同時給出了電路原理圖。研究了嵌入式操作系統(tǒng)的啟動和移植，包括嵌入式操作系統(tǒng)的選型、系統(tǒng)引導程序Bootloader的設計與實現(xiàn)、嵌入式操作系統(tǒng)uCLinux內核的移植。以嵌入式網絡為應用背景，分析了嵌入式Boa服務器的程序結構，修改并實現(xiàn)了嵌入式Boa服務器。在Boa服務器的基礎上，設計并實現(xiàn)了遠程控制嵌入式系統(tǒng)I/O端口的應用程序，實現(xiàn)了通過瀏覽器控制A/D轉換器進行模擬信號采集并獲得采樣數(shù)據(jù)的功能。 實驗結果表明，所設計的基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學實驗系統(tǒng)達到了預期的設計目標，能夠滿足嵌入式系統(tǒng)教學實驗的要求。
標簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 教學實驗系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-23
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語音識別是通過識別和理解過程把人類的語音信號轉變?yōu)槲谋净蛎畹募夹g。近年來語音識別技術由于其重要性和研究難度成為研究的熱點。隨著嵌入式的發(fā)展，嵌入式語音識別技術成為語音識別領域發(fā)展的新的重要方向。 在此背景下，本課題進行基于ARM的嵌入式語音識別系統(tǒng)的研究。論文分別從理論分析、系統(tǒng)硬件平臺的總體設計、系統(tǒng)軟件的分析定制等方面，對語音識別在ARM上的應用做了研究。 1、在理論上，詳細介紹了語音識別的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀；具體闡述語音識別技術的基本原理和主要研究方法，并推導了語音識別技術中最常用到的兩種算法DTW和HMM的數(shù)學模型，為進一步的語音識別研究打下基礎。 2、在硬件平臺方面，本文分析設計了語音識別系統(tǒng)的總體方案，主要包括以下三部分：語音識別系統(tǒng)的控制部分、語音的輸入輸出部分以及語音程序的存儲部分；文中詳細介紹了各部分的作用以及它們之間的連接方式，此外根據(jù)實際需要，選擇確定了語音芯片等外圍電路芯片的型號并擴展了外圍電路。 3、在系統(tǒng)軟件選擇定制方面，不僅要求各部分自身功能完善，能夠滿足本課題的需求，而且要求各部分相互之間滿足一定的兼容性，即定制的系統(tǒng)具有穩(wěn)定性，可以有效的工作。考慮到以上的因素，本課題針對特定的語音識別系統(tǒng)的需求，對交叉編譯環(huán)境、U-boot、內核、根文件系統(tǒng)等均進行了量身定制。最終選用Crosstool來制作專門編譯Linux-2.6.22.6的交叉編譯工具；選用比較穩(wěn)定的支持tftp下載的u-boot-1.2.0作為引導程序；選用Linux-2.6.22.6作為嵌入式操作系統(tǒng)內核，并對其進行剪裁定制，特別是增加了UDA1341TS音頻驅動和網卡驅動部分；選用了帶有mdev功能的busybox-1.9.1來制作根文件系統(tǒng)。 在以上三方面的基礎上，本課題對語音識別程序系統(tǒng)進行了實驗研究。實驗包括音頻驅動、語音錄制、語音訓練、語音識別程序的編譯以及語音識別等程序在ARM上的移植。 最后，本論文采用DTW模型，完成了語音模板的訓練和語音識別的任務。經過實驗測試，該系統(tǒng)有效完成了預期的語音識別任務。
標簽： ARM 嵌入式 語音識別 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-05-30
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