近些年來,隨著以計算機技術(shù)、通信技術(shù)為主的信息技術(shù)的快速發(fā)展和Internet的廣泛應(yīng)用,嵌入式系統(tǒng)也受到了越來越多的重視,日益廣泛的應(yīng)用與工業(yè)控制、移動通訊、家用電器以及消費電子設(shè)備中。 而數(shù)據(jù)采樣在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用,工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測和控制都離不開數(shù)據(jù)的采集。但傳統(tǒng)的基于單片機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣模塊因為無法或很難完成操作系統(tǒng)的嵌入、文件的管理、各種接口的連接、與Internet的互聯(lián)、大容量存儲器的擴展等功能,所以在許多領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。針對這些問題,設(shè)計開發(fā)了基于Linux操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集模塊。 本文在綜合分析了現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在問題的基礎(chǔ)上,新設(shè)計的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用板卡式結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)的可擴展性和靈活性;采用嵌入式Linux內(nèi)核作為系統(tǒng)的運行、調(diào)度的核心,提高了系統(tǒng)的軟件可移植性和穩(wěn)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(tǒng)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(tǒng)有強大的網(wǎng)絡(luò)通信能力,為接入Internet提供了可能。 基于ARM的嵌入式數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、通用性好、可擴展性強,可為各種嵌入式應(yīng)用提供一套完整的硬、軟件解決方案,在工業(yè)測量與控制領(lǐng)域具有較為廣闊的應(yīng)用前景。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著大量的工礦企業(yè)的興起和擴張,會有越來越多的廢水、污水排放到環(huán)境中,特別是在珠江三角洲地區(qū),這一現(xiàn)象尤為突出。目前珠江流域的水資源已經(jīng)出現(xiàn)嚴重污染,由此帶來的環(huán)境污染和生態(tài)污染已引起了當?shù)赜嘘P(guān)部門的高度重視。為此,本課題通過與廣東泰斗微電子公司合作,研發(fā)一種具有通用性的水污染源信息監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的語音報警器,通過實時快速的污染源信息檢測,完成對污染源信息的語音報警和存儲。 報警器的功能是接收由前端北斗通信處理器傳輸來的污染源信號進行相應(yīng)的語音報警。本報警器設(shè)計選用目前工業(yè)控制領(lǐng)域流行的ARM芯片LPC2368作為主控制器,并采用RS232/RS485通用通信方式來完成對水污染源信息的采集與處理;選用SD卡作為存儲介質(zhì)來實現(xiàn)對語音文件和污染源信息的存儲;語音報警部分選用價格低廉的WAV和MP3解碼芯片VS1003進行語音文件的解碼。設(shè)計中還對語音輸出通道進行擴展,提高系統(tǒng)的擴展性和使用的靈活性。 本報警器設(shè)計兼容FAT16和FAT32兩種文件系統(tǒng)格式,并支持WAV和MP3兩種類型的語音文件報警,相比目前常用的水污染監(jiān)控系統(tǒng)報警器來說,本報警器具有更大的通用性和靈活性。本報警器在軟件設(shè)計中嵌入了實時微內(nèi)核操作系統(tǒng)uC/OS—Ⅱ,這使得本報警器在實時性方面有很大的改善和提高,有效的解決了基于前后臺軟件系統(tǒng)的報警器在報警時出現(xiàn)語音播放不連續(xù)的問題。 本報警器是“珠江水域北斗監(jiān)控示范工程”項目中的一部分即預警部分,目前該報警器已通過各項功能測試,并已安裝在多個監(jiān)控站點上試運行。
標簽: ARM 監(jiān)控 報警 網(wǎng)絡(luò)
上傳時間: 2013-07-31
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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準確的圖像數(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: 遠程視頻監(jiān)測硬件系統(tǒng)的設(shè)計和測試。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,并擴展了存儲器,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)上擴展了USB通信接口、SD卡存儲器接口、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)的特點對Windows CE.net操作系統(tǒng)進行裁剪,在Microsoft Platform Builder5.0集成開發(fā)環(huán)境下,定制一個適合本系統(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)啟動引導程序Bootloader;最后實現(xiàn)WindowsCE.net操作系統(tǒng)的移植和調(diào)試。 遠程視頻監(jiān)測軟件系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試。首先給系統(tǒng)的各個外設(shè)和接口設(shè)計驅(qū)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(qū)動程序的設(shè)計和調(diào)試;在Embedded VisualC++開發(fā)環(huán)境下,設(shè)計視頻采集、編碼壓縮、存儲、本地顯示和網(wǎng)絡(luò)傳輸程序,并完成整個軟件系統(tǒng)的調(diào)試。在Visual C++6.0開發(fā)環(huán)境下設(shè)計遠程監(jiān)測中心PC機的應(yīng)用程序,通過網(wǎng)絡(luò)接收遠程傳來的圖像信息,并加以處理,實現(xiàn)圖像信息的網(wǎng)絡(luò)遠程接收、顯示、存儲等處理工作。 整個軟硬件系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試運行結(jié)果表明,系統(tǒng)應(yīng)用于溫室作物長勢視頻圖像遠程監(jiān)測是可行的,具有小巧便攜、成本低廉、能耗較低等特點;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,具有一定的實用價值。
標簽: ARM 遠程 視頻監(jiān)測 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-05-31
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在實際工程中,往往有大量分布廣泛的現(xiàn)場數(shù)據(jù)需要遠程采集傳輸。數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)已經(jīng)在實現(xiàn)自動化過程中發(fā)揮了重大作用。但還存在采集通道少、速率低、數(shù)據(jù)傳輸方式不靈活,操作復雜,對測試環(huán)境要求較高等問題。如何建立起新一代靈活、高效、高速、多通道、實用性強、覆蓋面廣、適應(yīng)復雜監(jiān)測環(huán)境的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)成為一個重要的工程問題。 隨著社會的發(fā)展和進步,環(huán)境和生態(tài)的惡化越來越明顯,日益威脅著人類的生存和發(fā)展。環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護的重要組成部分和基礎(chǔ)性工作。國家環(huán)保部于2008年制定了《污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求標準》。本文在分析數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,依照該標準,研究了一種多種信號標準兼容,多種采集通道可選的環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)。課題來源于濟南大陸機電有限公司委托科研項目(項目編號:W0624)。本文主要進行了以下工作: (1)分析研究數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的重要意義。調(diào)研數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。分析環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特點。 (2)以國家環(huán)境保護部制定的《污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求標準》為依據(jù),分析了環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特殊功能需求,制定了系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)。為解決系統(tǒng)核心板與功能板架構(gòu)存在的接口防震性差,系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題,提出功能主板與擴展接口板的系統(tǒng)架構(gòu)。選用ARM9處理器S3C2440和嵌入式linux操作系統(tǒng)。 (3)以開發(fā)達到環(huán)保標準的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)為目標,進行了系統(tǒng)硬件設(shè)計制作。分析了系統(tǒng)的地址空間。詳細分析了系統(tǒng)的擴展接口分配和地址空間分配,避免了總線等硬件資源的沖突。基于系統(tǒng)功能主板的總線擴展接口和GPIO擴展接口擴展了開關(guān)量采集單元、開關(guān)量輸出單元、串口單元、模擬量采集單元、人機交互單元等功能單元等電路。設(shè)計制作了印制電路板。 (4)研究嵌入式linux開發(fā)過程,分析嵌入式linux驅(qū)動與應(yīng)用程序架構(gòu)。構(gòu)建了交叉的嵌入式linux開發(fā)環(huán)境。對環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特定功能單元進行軟件開發(fā)。主要進行了總線操作、模擬量采集、RS-232串口數(shù)據(jù)傳輸、GPRS數(shù)據(jù)傳輸、智能儀表的RS-485通訊等驅(qū)動應(yīng)用程序開發(fā)。
標簽: ARM 遠程數(shù)據(jù)采集 傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-10
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數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個地震勘探物理模擬實驗系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。文章介紹運用FPGA 芯片控制,實現(xiàn)對高速模擬地震信號的數(shù)據(jù)采集技術(shù),以及USB.2.0 接口總線軟硬件的實現(xiàn)技術(shù)。該系統(tǒng)具有采集精度高,傳輸速度
標簽: FPGA 模擬地震 信號采集 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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對基于Pmac控制卡的機器人控制軟件進行了分析,為了實現(xiàn)系統(tǒng)的可重用性及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的清晰性, 采用COM接口技術(shù)實現(xiàn)軟件的插件化,從而為軟件功能的擴展奠定了基礎(chǔ), 降低了系統(tǒng)的耦合度,便于系統(tǒng)的維護和升
上傳時間: 2013-05-28
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設(shè)計并實現(xiàn)具有硬件濾波空氣清新器的信息采集系統(tǒng),根據(jù)空氣的復雜性以及隨機性,結(jié)合自適應(yīng)濾波器的原理,提出一種新的空氣信息采集系統(tǒng)設(shè)計方法。該方法利用最小均方(LMS)自適應(yīng)濾波器進行軟件濾波,針對空氣
標簽: LMS 自適應(yīng)濾波器 信息采集 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-06-14
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對溫度、濕度、壓力等數(shù)據(jù)的采集在很多工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都普遍存在著。目前大部分的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用8位單片機作為控制器,由于單片機自身功能的限制,它的采樣速率,數(shù)據(jù)采集的方式等均受到一定的限制,而且它沒有自己的操作系統(tǒng),可視性和可操作性相對比較差。因此,研究一種新型的、具有高速的采樣速率、多樣化的數(shù)據(jù)采集方式以及操作性非常強的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)非常的有必要。 本論文采用三星公司的ARM9內(nèi)核的S3C2410作為主控制器,嵌入式Linux作為操作系統(tǒng),通過S3C2410的RS-485、I2C總線來控制和傳輸由不同類型數(shù)據(jù)采集器采集到的數(shù)據(jù);利用嵌入式圖形用戶界面GUI的編程工具Qt/E(Qt/Embedded)設(shè)計的用戶界面,結(jié)合開源嵌入式數(shù)據(jù)庫Sqlite3,實現(xiàn)對各種不同數(shù)據(jù)采集器的控制和數(shù)據(jù)的采集;利用Linux系統(tǒng)中的Video4linux編程實現(xiàn)對現(xiàn)場的視頻監(jiān)視;同時利用S3C2410的GPIO和中斷口設(shè)計的鍵盤能夠像PC鍵盤那樣方便的對用戶界面進行操作,整個系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲、監(jiān)視等功能。此系統(tǒng)不但減少了使用處理器的數(shù)量,而且采樣速率,采樣精度等都有比較大幅度的提高,同時通過實時的視頻監(jiān)視還可以及時知道數(shù)據(jù)現(xiàn)場的情況,這些對復雜環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集尤為有利。 本論文的重點是完成用戶界面的設(shè)計、鍵盤驅(qū)動及與Qt/E的鍵值映射、RS-485及I2C總線驅(qū)動和視頻監(jiān)視的實現(xiàn)。本論文完成了整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的初步設(shè)計,在油氣田開采現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集中運行效果良好,雖功能尚待進一步完善,但具有一定的實用價值。
標簽: Linuz ARM 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-12
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隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展與后PC時代的到來,嵌入式系統(tǒng)已成為計算機領(lǐng)域的一個重要組成部分,并成為近年來新興的研究熱點。現(xiàn)今的嵌入式應(yīng)用對嵌入式設(shè)備的性能提出了更高的要求,8/16位單片機所能提供的系統(tǒng)性能已經(jīng)顯出不足。ARM7TDMI是一種高效,低功耗的RISC處理器。而S3C44BOX就是以該內(nèi)核為核心的一款芯片,它集成了許多外圍設(shè)備,非常適合做嵌入式產(chǎn)品。 論文主要研究基于ARM處理器和μC/OS- II操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計,主要內(nèi)容包括以下幾方面: (1)介紹了ARM7 S3C44BOX體系結(jié)構(gòu)和BootLoader的概念,并在參考開源BootLoader的基礎(chǔ)上進行了BootLoader的設(shè)計與實現(xiàn); (2)深入研究了μC/OS-II的概念、特點,分析了μC/OS-II在ARM處理器上移植所需的條件,并經(jīng)過剪裁后成功移植到ARM處理器上: (3)介紹了AD、多串口擴展、LCD和鍵盤4個模塊的硬件工作原理,著重開發(fā)了這4個模塊的驅(qū)動程序,并通過實驗驗證了多串口擴展、LCD和鍵盤這3個模塊的工作穩(wěn)定性; (4)在ARM S3C44BOX和μC/OS-II操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上,設(shè)計了多任務(wù)來實現(xiàn)4通道的數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過對采集數(shù)據(jù)的分析和系統(tǒng)的運行,可以驗證本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運行的高效性和穩(wěn)定性。
標簽: ARM COS 嵌入式 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-05
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傳統(tǒng)帶線條碼掃描儀受數(shù)據(jù)線長度的影響,在運用上受到一定的限制。在傳統(tǒng)帶線條碼掃描儀上加入無線通信模塊,轉(zhuǎn)化為無線條碼掃描儀系統(tǒng),可以使其擺脫數(shù)據(jù)線長的影響,在運用上更為廣泛。條碼掃描儀采集終端
標簽: 條碼掃描儀 無線數(shù)據(jù) 采集終端
上傳時間: 2013-07-28
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