隨著當(dāng)今生產(chǎn)力的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化程度越來越高,傳統(tǒng)的監(jiān)控手段已不能滿足生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的需求。智能巡檢終端作為生產(chǎn)安全的重要輔助設(shè)備,能在復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對(duì)多設(shè)備多信號(hào)量的實(shí)時(shí)采集和處理,可以作為解決生產(chǎn)設(shè)備安全運(yùn)行的主要手段之一。近來年嵌入式技術(shù)以其強(qiáng)大的處理能力、高度的可靠性在微控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。無線通信技術(shù),特別是GPRS無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展。使互聯(lián)網(wǎng)等寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián),能夠大大提高無線監(jiān)控效率。在分析研究了當(dāng)前國內(nèi)、外設(shè)備巡檢系統(tǒng)研究現(xiàn)狀,并結(jié)合嵌入式技術(shù)和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目企業(yè)的具體生產(chǎn)要求,論文提出了一種基于GPRS無線通信技術(shù)與嵌入式技術(shù)的無線智能設(shè)備巡檢系統(tǒng)。 本系統(tǒng)采用三星公司的ARM920TS3C2410芯片作為系統(tǒng)處理器,處理器從外部傳感器采集到的相關(guān)數(shù)據(jù),如:溫度、濕度、壓力等,通過SIM—300GRPS無線通訊模塊的AT命令將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到移動(dòng)運(yùn)營商GPRS網(wǎng)絡(luò)中,然后將數(shù)據(jù)傳送到生產(chǎn)監(jiān)控中心(指定IP地址或域名)監(jiān)控中心,監(jiān)控中心可以通過專門軟件對(duì)從各監(jiān)控點(diǎn)傳遞的數(shù)據(jù)作出分析處理,并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)控制命令反饋給各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)。 本課題主要工作集中在兩個(gè)方面:一方面是GPRS無線收發(fā)設(shè)備硬件實(shí)現(xiàn),在這一部分涉及到模塊硬件功能設(shè)計(jì)、無線模塊、嵌入式處理器的選型;另一方面是軟件設(shè)計(jì),給出了系統(tǒng)軟件開發(fā)流程,完成了各模塊的開發(fā)工作。研究和試驗(yàn)表明,該系統(tǒng)具有價(jià)格低廉、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn),能滿足遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際需求。
標(biāo)簽: ARMGPRS 無線智能 巡檢 終端設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,各種智能核儀器逐步走向自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化和便攜式的方向發(fā)展。針對(duì)傳統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器體積大,人機(jī)交互不友好,不方便現(xiàn)場分析等的缺陷[5]。新型的高速、集成度高、界面友好的多道脈沖幅度分析器的陸續(xù)出現(xiàn)填補(bǔ)了這一缺點(diǎn)。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展,以ARM為核的處理器技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,相比較單片機(jī)而言,它的主頻高、運(yùn)算速度快,可以滿足多道脈沖幅度分析器的苛刻的時(shí)間上的要求。而且ARM處理器功耗小,適合于功耗要求比較苛刻的地方,這些方面的特點(diǎn)正好滿足了便攜式多道脈沖幅度分析器野外勘察的要求。同時(shí),由于以ARM為核的處理器具有豐富的外設(shè)資源,這樣就簡化了外設(shè)電路及芯片的使用,降低了功耗并增強(qiáng)了產(chǎn)品的信賴性。另外,ARM芯片可以方便的移植操作系統(tǒng),為多道脈沖幅度分析器多任務(wù)的管理和并行的處理,甚至硬實(shí)時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)提供了前提。而且在ARM平臺(tái)使用嵌入式linux操作系統(tǒng)使多道脈沖幅度分析器的軟件易于升級(jí)。 智能化和小型化是多道脈沖幅度分析器的發(fā)展趨勢(shì)。智能化要求系統(tǒng)的自動(dòng)化程度高、操作簡便、容錯(cuò)性好。智能化除了需要控制軟件外,還需要軟件命令的執(zhí)行者即硬件控制電路來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制邏輯,兩者的結(jié)合才能真正的實(shí)現(xiàn)智能化。小型化要求系統(tǒng)的體積小、功耗小、便于攜帶;小型化除了要求采用微功耗的器件,還要求電路板的尺寸盡量的小且所用元件盡量的少,但小型化的同時(shí)必須保持系統(tǒng)的智能化,即不能減少智能化所要求的復(fù)雜的邏輯和時(shí)序的控制功能。為此采用高集成度的ARM芯片實(shí)現(xiàn)控制電路能滿意地同時(shí)滿足智能化和小型化的要求。在研制的多道脈沖幅度分析器中,幾乎所有的控制都可以用控制芯片來實(shí)現(xiàn),如閾值設(shè)定、自動(dòng)穩(wěn)譜以及多道數(shù)據(jù)采集,在節(jié)省了元件的數(shù)目和電路板的尺寸的同時(shí)仍能保持系統(tǒng)的智能化程度。 Linux內(nèi)核精簡而高效,可修改性強(qiáng),支持多種體系結(jié)構(gòu)的處理器等,使得它是一個(gè)非常適合于嵌入式開發(fā)和應(yīng)用的操作系統(tǒng)。嵌入式Linux可以運(yùn)行的硬件平臺(tái)十分廣泛,從x86、MIPS、POWERPC到ARM,以及其他許多硬件體系結(jié)構(gòu)。目前在世界范圍內(nèi),ARM體系結(jié)構(gòu)的SOC逐漸占領(lǐng)32位嵌入式微處理器市場,ARM處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域,例如:工業(yè)控制,無線通訊,網(wǎng)絡(luò),消費(fèi)類電子,成像等。 本課題采用三星公司生產(chǎn)的ARM(Advanced RISC Machines,先進(jìn)精簡指令集機(jī)器)芯片S3C2410A設(shè)計(jì)并研制了一種便攜式的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。利用ARM芯片豐富的外設(shè)資源對(duì)傳統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器進(jìn)行改進(jìn)和簡化。系統(tǒng)由前端探測器系統(tǒng),以及由線性脈沖放大器、甄別電路、控制電路、采樣保持電路組成的前置電路,中央處理器模塊,顯示模塊,用戶交互模塊,存儲(chǔ)模塊,網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等多個(gè)模塊組成。本設(shè)計(jì)基于ARM9芯片S3C2410,并在此平臺(tái)上移植了嵌入式linux操作系統(tǒng)來進(jìn)行任務(wù)的調(diào)度和處理等。 電路板核心板部分設(shè)計(jì)采用6層PCB板結(jié)構(gòu),這樣增加了系統(tǒng)可靠性,提高了電磁兼容的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是多道脈沖幅度分析器的核心,A/D轉(zhuǎn)換直接使用了S3C2410內(nèi)置的ADC(Analog to Digital Converter,模數(shù)轉(zhuǎn)換器),在2.5 MHz的轉(zhuǎn)換時(shí)鐘下最大轉(zhuǎn)換速度500 KSPS(Kilo-Samples per second,千采樣點(diǎn)每秒),滿足了系統(tǒng)最低轉(zhuǎn)換時(shí)間≤5 μs的要求,并且控制簡單,簡化了外部接口電路。由于SD(Secure Digital Card,安全數(shù)碼卡)卡存儲(chǔ)容量大、攜帶方便、成本低等優(yōu)點(diǎn),所以設(shè)計(jì)中采用其作為外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備,其驅(qū)動(dòng)部分采用SD卡軟件包,為開發(fā)帶來了方便。本設(shè)計(jì)采用640*480的6.4寸LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示)屏作為人機(jī)交互的顯示部分,并且通過Qt/Embedded為系統(tǒng)提供圖形用戶界面的應(yīng)用框架和窗口系統(tǒng)。其中包括了波形顯示部分和用戶菜單設(shè)置部分,這樣方便了用戶操作。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取方面是基于SQLite嵌入式小型數(shù)據(jù)庫而進(jìn)行的。為了方便數(shù)據(jù)向上位機(jī)的傳輸,系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用XML(Extensible Markup Language,可擴(kuò)展標(biāo)記語言)格式來組織傳輸?shù)臄?shù)據(jù),通過基于TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)協(xié)議的Linux下Socket套接字編程,來進(jìn)行與上位機(jī)或PC(Personal Computer,個(gè)人計(jì)算機(jī)或桌面機(jī))等的連接和數(shù)據(jù)傳輸。
標(biāo)簽: ARMLinux 多道 分析器 脈沖幅度
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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生物發(fā)酵作為現(xiàn)代生物技術(shù)工業(yè)的重要組成部分,已被廣泛用于食品、制藥等各個(gè)領(lǐng)域,并顯示出良好的發(fā)展前景和巨大的市場潛力。但由于生物發(fā)酵過程是一種復(fù)雜的生化反應(yīng)過程,控制變量眾多且相互關(guān)聯(lián)度較大,采用傳統(tǒng)控制方法難以實(shí)現(xiàn)有效控制。 因此,本文根據(jù)生物發(fā)酵的流程特點(diǎn)和當(dāng)今國內(nèi)市場的切實(shí)需要,在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)非線性、時(shí)變、大滯后的發(fā)酵過程,將智能控制技術(shù)融入到了生物發(fā)酵控制系統(tǒng)中,主要對(duì)發(fā)酵過程中的溫度、PH值的控制算法進(jìn)行研究,分別設(shè)計(jì)了仿人智能模糊PID控制和仿人智能模糊控制,模擬仿真和實(shí)驗(yàn)分析表明,控制效果優(yōu)于傳統(tǒng)算法。 基于32位ARM架構(gòu)的嵌入式微處理器以其高性能、低功耗、低成本的優(yōu)勢(shì),得到了很好的推廣,同時(shí)國內(nèi)微電子與嵌入式技術(shù)得到了迅速發(fā)展。鑒于此背景,本系統(tǒng)現(xiàn)場控制的下位機(jī)的硬件平臺(tái)采用基于S3C2410的處理器,軟件設(shè)計(jì)中采用了嵌入式Linux系統(tǒng)。同時(shí)采用了集散控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)一臺(tái)上位機(jī)可以同時(shí)與多臺(tái)下位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊和遠(yuǎn)程監(jiān)控,且下位機(jī)可以脫離上位計(jì)算機(jī)單獨(dú)對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行控制。 本文的工作重點(diǎn)主要包括:主要參數(shù)測量與控制、發(fā)酵過程系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本發(fā)酵控制系統(tǒng)對(duì)發(fā)酵過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、優(yōu)化操作,不僅能避免人工操作的不確定因素,提高自動(dòng)化水平,而且能夠?qū)Πl(fā)酵過程中主要參數(shù)進(jìn)行有效控制,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
標(biāo)簽: ARMLinux 生物發(fā)酵 智能控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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臭氧(O3)作為一種無污染的強(qiáng)氧化劑,已在醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生、食品、飼養(yǎng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、化工生產(chǎn)、大氣凈化、污水處理和飲用水殺菌消毒等行業(yè)廣泛應(yīng)用,取得了顯著效果,其應(yīng)用規(guī)模也越來越大。在使用中,如果臭氧濃度過高會(huì)加大設(shè)備造價(jià)同時(shí)對(duì)人體有危害,臭氧濃度太小又難以收到滿意效果。因此在很多場合必須嚴(yán)格控制臭氧的濃度,以便達(dá)到既能殺菌消毒,又不危害人體健康的目的。目前,臭氧檢測的方法分為兩類,一類是采樣后實(shí)驗(yàn)室分析,首先進(jìn)行環(huán)境空氣的樣品采集,然后拿到實(shí)驗(yàn)室利用化學(xué)方法進(jìn)行分析;一類是自動(dòng)監(jiān)測儀器法,利用臭氧自動(dòng)監(jiān)測儀進(jìn)行環(huán)境空氣中臭氧濃度的測定。然而在對(duì)臭氧消毒后空氣中臭氧濃度檢測的過程中,以上兩種方法具有檢測周期長、操作步驟復(fù)雜、設(shè)備體積大、不便于攜帶等缺點(diǎn)。因此設(shè)計(jì)一種檢測方法簡單、體積小、重量輕、低功耗、智能化程度高的便攜式臭氧濃度檢測儀具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。 在硬件設(shè)計(jì)上,首先,為了完成臭氧濃度信號(hào)的提取,對(duì)臭氧傳感器進(jìn)行了精心的選擇;其次,為了保證傳感器穩(wěn)定可靠的工作,重點(diǎn)設(shè)計(jì)了恒電位儀電路,同時(shí)為了滿足后續(xù)A/D檢測精度的要求,對(duì)檢測到的電壓信號(hào)進(jìn)行了調(diào)理;最后,為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能,以ARM微處理器LPC2210為核心搭建了系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。 在軟件設(shè)計(jì)上,為了提高系統(tǒng)的智能化程度,引入了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)。同時(shí)為了減少系統(tǒng)功耗盡量縮短CPU的運(yùn)行時(shí)間。當(dāng)儀器無人操作一段時(shí)間后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉一部分外圍器件并且使微處理器處于掉電狀態(tài)以減少功耗。 在操作的可靠性方面,設(shè)計(jì)了一鍵開機(jī)功能;同時(shí)為了延長電池的使用壽命,設(shè)計(jì)了電源智能管理模塊。
上傳時(shí)間: 2013-05-21
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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越煩瑣,工作量大,工作效率低,不僅給用戶帶來不便,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
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磁共振成像(MRI)由于自身獨(dú)特的成像特點(diǎn),使得其處理方法不同于一般圖像.根據(jù)不同的應(yīng)用目的,該文分別提出了MRI圖像去噪和分割兩個(gè)算法.首先,該文針對(duì)MRI重建后圖像噪聲分布的實(shí)際特點(diǎn),提出了基于小波變換的MRI圖像去噪算法.該算法詳細(xì)闡明了MRI圖像Rician噪聲的特點(diǎn),首先對(duì)與噪聲和邊緣相關(guān)的小波系數(shù)進(jìn)行建模,然后利用最大似然估計(jì)來進(jìn)行參數(shù)估計(jì),同時(shí)利用連續(xù)尺度間的尺度相關(guān)性特點(diǎn)來進(jìn)行函數(shù)升級(jí),以便獲得最佳萎縮函數(shù),進(jìn)一步提高圖像的質(zhì)量,最終取得了一定的效果.與此同時(shí),該文對(duì)MRI圖像的進(jìn)一步的分析與應(yīng)用展開了一定研究,提出了一種改進(jìn)的快速模糊C均值聚類魯棒分割算法.該算法先用K均值聚類方法得到初始聚類中心點(diǎn),同時(shí)考慮鄰域?qū)Ψ指罱Y(jié)果的影響,對(duì)目標(biāo)函數(shù)加以改進(jìn),用來克服噪聲和非均勻場對(duì)MRI圖像分割的影響,達(dá)到魯棒分割的目的,為進(jìn)一步圖像處理和分析打下基礎(chǔ).通過實(shí)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn),無論是針對(duì)模擬圖像還是實(shí)際圖像,該文所提出的兩個(gè)算法都取得了較好的效果,達(dá)到了預(yù)期的目的.
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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近年來,隨著世界上汽車保有量的快速增長,不可避免的帶來了交通擁擠、交通事故、廢氣的排放等問題。這些問題促使人們開始致力于研究智能交通系統(tǒng)(ITS),以此來保障交通安全,提高交通運(yùn)輸效率,方便出行。 車載導(dǎo)航系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)ITS最后發(fā)布的環(huán)節(jié),它集先進(jìn)的全球衛(wèi)星定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)與嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)于一體,實(shí)現(xiàn)車輛定位、車輛導(dǎo)航、實(shí)時(shí)信息發(fā)布等功能,為駕駛者提供便捷的服務(wù),幫助駕駛者準(zhǔn)確、安全、快速地到達(dá)目的地。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展以及對(duì)智能化交通的需求加深,研究適合中國國情的車載導(dǎo)航系統(tǒng),有著極其重要的意義。 本論文針對(duì)車載導(dǎo)航系統(tǒng)要求成本低、體積小、功耗低、性能可靠等問題,設(shè)計(jì)了基于S3C2440A芯片的嵌入式Linux車載導(dǎo)航系統(tǒng),建立了相應(yīng)的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)車載導(dǎo)航系統(tǒng)的定位查詢、最優(yōu)路徑查詢等功能。論文的主要工作如下: (1)深入研究智能交通動(dòng)態(tài)信息平臺(tái)的構(gòu)架、作用,根據(jù)平臺(tái)需要車載導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能,以及系統(tǒng)所要滿足的價(jià)格低、體積小、功耗低、性能可靠等指標(biāo),提出了嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)構(gòu)架。選擇使用三星公司32位嵌入式微處理器S3C2440A來搭建系統(tǒng)硬件平臺(tái),使用Linux操作系統(tǒng)來進(jìn)行車載導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用程序的開發(fā)。 (2)圍繞S3C2440A芯片的性能結(jié)構(gòu),構(gòu)建了系統(tǒng)硬件平臺(tái)的整體框架。根據(jù)系統(tǒng)所需要的性能,對(duì)框架中的存儲(chǔ)模塊、GPS模塊、GPRS模塊以及外圍接口等進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)。 (3)建立Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境,完成BootLoader移植,實(shí)現(xiàn)了在S3C2440A芯片上的移植,最后研究了車載導(dǎo)航系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)與開發(fā)。 (4)論文的創(chuàng)新點(diǎn)之一在于設(shè)計(jì)的車載導(dǎo)航系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)交通信息平臺(tái)中的發(fā)布環(huán)節(jié),通過GPRS通信,它能夠提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通信息,并能進(jìn)行最優(yōu)路徑查詢,最大限度地實(shí)現(xiàn)了交通信息資源的共享。 (5)另外的創(chuàng)新點(diǎn)在于充分考慮成本和性能的基礎(chǔ)上,選用了S3C2440A芯片來構(gòu)建系統(tǒng)硬件平臺(tái)。它預(yù)留了多媒體接口、相機(jī)接口、音頻接口、網(wǎng)絡(luò)接口等可以豐富車載導(dǎo)航系統(tǒng)的功能。 本文所研發(fā)的嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)室調(diào)試,結(jié)果表明基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。
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基于PC、圖像采集卡和存儲(chǔ)設(shè)備的傳統(tǒng)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng),體積龐大、功耗高、價(jià)格昂貴,只局限于特定范圍的應(yīng)用。而嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其價(jià)格低、便攜式等特點(diǎn)在安防、智能家居等場所得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 本文基于S3C2440\Windows CE5.0平臺(tái)設(shè)計(jì)了一款具有網(wǎng)絡(luò)傳輸查看功能的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。重點(diǎn)研究了OV9650 CMOS攝像頭芯片流接口驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)過程和開發(fā)方法,設(shè)計(jì)了基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)視頻通信系統(tǒng)。并應(yīng)用H.263壓縮編解碼算法對(duì)采集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮,提高了視頻傳輸效率。同時(shí),針對(duì)H.263視頻解碼算法設(shè)計(jì)了一款簡易視頻回放軟件,對(duì)H.263視頻進(jìn)行回放。為進(jìn)一步滿足小型化、便攜式、低成本需求,開發(fā)定制了一款基于S3C2440\Windows CE5.0平臺(tái)的手持式接收終端。 本系統(tǒng)整合了圖像采集、網(wǎng)絡(luò)通信、H.263編解碼、視頻回放等多項(xiàng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了嵌入式技術(shù)、以太網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控三大前沿領(lǐng)域的有機(jī)結(jié)合。由于采用了ARM9單芯片控制方案,系統(tǒng)具有集成度高、可靠性高、功耗低、成本低、體積小、穩(wěn)定性好等特點(diǎn),可應(yīng)用在遠(yuǎn)程監(jiān)控、工業(yè)控制、視頻會(huì)議、智能家居等諸多領(lǐng)域。該系統(tǒng)架構(gòu)也為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供了一種新思路。關(guān)鍵詞:ARM;WinCE;S3C2440;嵌入式;網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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儀器儀表產(chǎn)品的總體發(fā)展趨勢(shì)是傳統(tǒng)的儀器儀表將仍然朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長壽命的“六高一長”的方向發(fā)展;新型的儀器儀表與元器件將朝著微型化、集成化、電子化、數(shù)字化、多功能化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、計(jì)算機(jī)化的方向發(fā)展;其中占主導(dǎo)地位、起核心或關(guān)鍵的作用是微型化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。而我國儀器儀表在工業(yè)自動(dòng)化儀表方面重點(diǎn)發(fā)展基本上是基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表和專用自動(dòng)化儀表;閘門測控儀表一般的功能都是控制閘門開度、荷重,以及超限報(bào)警等基本功能。處理器核心也一般都是8/16位的單片機(jī),8/16位單片機(jī)功能簡單難以滿足嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)、圖像傳輸?shù)纫螅覍?duì)人際交互功能的支持也相對(duì)較弱。 本文正是針對(duì)現(xiàn)有閘門測控儀存在的功能單一、網(wǎng)絡(luò)功能差、接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、不具備監(jiān)控功能等問題,開發(fā)設(shè)計(jì)高性能新型智能儀表。以設(shè)計(jì)出一種智能型閘門測控儀表為研究出發(fā)點(diǎn),在分析國內(nèi)主流儀表廠家的儀表操作方式和儀表功能的基礎(chǔ)上,合理地進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì),為在同一硬件平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)多種儀表的功能進(jìn)行創(chuàng)新性和探索性研究。提出基于ARM的嵌入式閘門智能測控儀表的設(shè)計(jì),構(gòu)建基于ARM系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的軟件平臺(tái)。應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)全新的智能閘門測控儀主要功能包括:閘門開度和荷重自動(dòng)檢測、實(shí)時(shí)性控制;過閘流量實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測;閘門運(yùn)行狀態(tài)診斷與故障報(bào)警;實(shí)時(shí)工況圖像處理;工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場總線接口與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)取?/p>
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隨著煤礦高產(chǎn)高效技術(shù)的推廣和應(yīng)用,井下長距離、大運(yùn)量、大功率下運(yùn)帶式輸送機(jī)的應(yīng)用越來越普遍。其中,解決好傾角較大(大于6°)的下運(yùn)帶式輸送機(jī)的運(yùn)行制動(dòng)和安全制動(dòng)問題對(duì)保障全礦安全、高效生產(chǎn)具有重要意義。 本文在對(duì)國內(nèi)外現(xiàn)有下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上,針對(duì)煤礦生產(chǎn)的特殊性,提出了基于ARM的嵌入式計(jì)算機(jī)控制液壓調(diào)速軟制動(dòng)系統(tǒng)方案,所用元件可靠性和防爆性好,系統(tǒng)簡單,動(dòng)態(tài)制動(dòng)性能好;結(jié)合成熟的工業(yè)PID控制經(jīng)驗(yàn)和智能控制理論,并依據(jù)制動(dòng)控制方案,設(shè)計(jì)了一種模糊自適應(yīng)PID控制器用于控制電液比例調(diào)速閥的開口大小,其PID參數(shù)Kp、Ki和Kd可根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行在線調(diào)整,結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性強(qiáng),在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生改變時(shí)也可獲得較好的控制效果;在基于S3C44BOX的最小ARM系統(tǒng)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)控制信號(hào)的輸入、輸出方式及其電路;分析了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-ⅡBootLoader的設(shè)計(jì)及其在S3C44BOX上的移植過程;制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用軟件采用多任務(wù)機(jī)制,狀態(tài)檢測與控制任務(wù)并行運(yùn)行,數(shù)據(jù)采集采用定時(shí)中斷的方式;系統(tǒng)可擴(kuò)展性、可移植性好,控制算法容易實(shí)現(xiàn)多樣性且開發(fā)簡單、維護(hù)方便。 該液壓調(diào)速軟制動(dòng)系統(tǒng)可用于大型下運(yùn)帶式輸送機(jī)的正常工作制動(dòng)、緊急停車和斷電防止飛車事故發(fā)生的安全制動(dòng),對(duì)輸送機(jī)的輔助啟動(dòng)也起重要作用。制動(dòng)力矩依據(jù)輸送機(jī)載荷大小和輸送機(jī)制動(dòng)減速時(shí)速度的變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整,制動(dòng)曲線可調(diào),輸送機(jī)減速時(shí)不產(chǎn)生較大沖擊、安全平穩(wěn),并按照規(guī)定的減速度大小減速停車。
標(biāo)簽: ARM 帶式輸送機(jī) 制動(dòng)系統(tǒng) 軟
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