傳統(tǒng)的家電采用各自獨立的工作模式,不同家電之間無法通信,這樣就不能有效地安排各種家電協(xié)同工作,容易造成浪費。同時它們無法自動獲取外界的信息,人們無法對其進(jìn)行遠(yuǎn)程操作,難以滿足現(xiàn)代生活的需求。所以開發(fā)智能化的家電及其控制系統(tǒng)己成為當(dāng)前的研究熱點。 傳統(tǒng)的電話只能進(jìn)行語音通信,它存在利用率低、功能有限和安全性不好等缺點。近年來,以ARM為代表的高性能專用微處理器的出現(xiàn),以及Linux、Windows CE等操作系統(tǒng)的完善,使嵌入式技術(shù)迅速發(fā)展,這為智能IP電話的研發(fā)提供了軟硬件基礎(chǔ)。 現(xiàn)階段家庭網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式主要為有線接入,因為這種方式網(wǎng)絡(luò)性能比無線隱定,延時性相對要小,用它來遠(yuǎn)程控制智能家電比無線網(wǎng)要安全可靠。要實現(xiàn)智能家電的網(wǎng)絡(luò)化,如果采用PC機(jī)進(jìn)行直接進(jìn)行控制,或者讓每臺家電接入網(wǎng)絡(luò),這樣成本很高,不利于一般家庭的普及。 為此,筆者采用基于.ARM9芯片、Windows CE 4.2嵌入式操作系統(tǒng)的IP電話作為家電的控制中心,智能家電采用ARM9芯片和linux2.4操作系統(tǒng)。各個智能家電與IP電話采用串口進(jìn)行通信,IP電話采用網(wǎng)口與因特網(wǎng)通信。這樣可以大量的降低成本,而且通信方式比PLC和藍(lán)牙通訊技術(shù)更安全可靠。 本文以IP電話與智能家電互聯(lián)為切入點,結(jié)合ARM、嵌入式Linux和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),設(shè)計出一種較為完善的IP電話與智能家電的控制系統(tǒng)。采用這種方式,使智能家電集電腦、電信和消費類電子產(chǎn)品的特征于一體,讓家電具有信息的獲取、加工、傳遞等功能,提供全方位的信息交換,幫助家電與外部保持信息交流暢通,這樣可以優(yōu)化人們的生活方式,節(jié)約能源費用資金。 筆者完成了系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計,并進(jìn)行了調(diào)試,驗證了所設(shè)計系統(tǒng)的有效性和實用性。并力爭將其拓展成為完善的智能家電控制系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式測控系統(tǒng)和測控裝置在工業(yè)生產(chǎn)過程控制、儀器儀表及自動化系統(tǒng)、智能樓宇監(jiān)控等方面得到廣泛的應(yīng)用。由于嵌入式測控系統(tǒng)監(jiān)控對象的多樣性,因此通用性不是很強(qiáng),傳統(tǒng)的設(shè)計方法都是從底層的硬件設(shè)計開始,再設(shè)計專用的軟件,導(dǎo)致設(shè)計周期長,重復(fù)工作多,成本增加。微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,使得微處理器的性能和功能得到極大的提高,為通用型測控平臺的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。 本文提出了一種嵌入式測控平臺的設(shè)計思路。采用主板和擴(kuò)展板相結(jié)合的模塊化設(shè)計,使嵌入式測控系統(tǒng)可以在一個標(biāo)準(zhǔn)化平臺上進(jìn)行構(gòu)建。平臺主板選用基于32位ARM7TDMI-S內(nèi)核的微控制器LPC2292作為核心,加上以太網(wǎng)芯片、CPLD以及其它外圍電路,構(gòu)成了一個維持系統(tǒng)正常運行的最小系統(tǒng)。擴(kuò)展功能模塊包括ZigBee無線通信、USB、A/D、D/A、液晶觸摸屏等模塊,通過層疊式結(jié)構(gòu)與主板連接。測控開發(fā)平臺在功能、電路、結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)了可裁剪、可擴(kuò)展,能滿足大多數(shù)嵌入式測控系統(tǒng)的需求。 在實現(xiàn)嵌入式測控開發(fā)平臺硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上,嵌入式測控平臺引入了Nucleus Plus實時操作系統(tǒng)來完成系統(tǒng)資源的管理和任務(wù)的調(diào)度。文中提出了啟動代碼模版的概念,簡化了移植操作系統(tǒng)的工作,提高了效率。 基于ARM的嵌入式測控開發(fā)平臺為開發(fā)各種智能化、小型化現(xiàn)代測控系統(tǒng)提供了可重用、高性能、圖形化、網(wǎng)絡(luò)化軟硬件基礎(chǔ)平臺和高效的開發(fā)模式。從而,大大縮短了軟、硬件開發(fā)的周期,具有十分重要的意義。 作為在測控開發(fā)平臺的基礎(chǔ)上構(gòu)建測控系統(tǒng)的實例,研制了氣門彈簧負(fù)荷計算機(jī)自動分選系統(tǒng)的現(xiàn)場級控制器。
上傳時間: 2013-06-16
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本論文采用TOP-DOWN設(shè)計方法對PCI總線接口控制器的設(shè)計與實現(xiàn)進(jìn)行了研究,對PCI總線協(xié)議做了比較深刻的理解和分析.本論文以PCI總線接口控制器的設(shè)計和實現(xiàn)為線索,闡述了PCI總線接口控制器設(shè)計、仿真及綜合、驗證的各個步驟,以及PCI板卡驅(qū)動程序的編寫和調(diào)試.作為PCI接口控制器下一步發(fā)展的前瞻性研究,還介紹PCI接口控制器DMA傳輸方式的實現(xiàn)思路及功能模塊劃分.在本論文的研究中,重點分析了PCI總線接口控制器的設(shè)計、對PCI總線協(xié)議的分析理解是進(jìn)行PCI總線接口控制器設(shè)計的前提,而對PCI總線接口控制器的功能分析和結(jié)構(gòu)劃分是設(shè)計的關(guān)鍵.本論文在對PCI總線接口控制器的功能分析和結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,對PCI總線接口控制器的整體設(shè)計和子模塊的劃分和實現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析闡述.通過本論文的研究,完成了PCI總線接口控制器的設(shè)計,并且通過編寫測試激勵程序完成了功能仿真,以及布局布線后的時序仿真,并設(shè)計了PCB實驗板進(jìn)行了測試,證明所實現(xiàn)的PCI接口控制器完成了要求的功能.
上傳時間: 2013-04-24
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本論文從國內(nèi)外液壓挖掘機(jī)電子節(jié)能應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā),設(shè)計液壓挖掘機(jī)電子節(jié)能控制系統(tǒng)。將“改進(jìn)的變結(jié)構(gòu)單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制算法”應(yīng)用于發(fā)動機(jī)—變量泵的功率匹配控制中,通過仿真表明該算法具有優(yōu)越性。 由于液壓挖掘機(jī)有單、雙變量泵系統(tǒng),為了將改進(jìn)的變結(jié)構(gòu)單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制算法應(yīng)用于不同系統(tǒng),研究了單、雙變量泵與發(fā)動機(jī)功率匹配的控制策略。同時為了解決發(fā)動機(jī)—變量泵功率匹配環(huán)節(jié)與變量泵—負(fù)載匹配環(huán)節(jié)之間存在的不協(xié)調(diào)問題,設(shè)計了變量泵—負(fù)載匹配系統(tǒng),依據(jù)操作人員手柄位置信號,控制變量泵輸出流量按比例分配到各個負(fù)載,實現(xiàn)液壓挖掘機(jī)的發(fā)動機(jī)—變量泵—負(fù)載的功率匹配。 嵌入式計算機(jī)控制系統(tǒng)是當(dāng)今單片機(jī)控制系統(tǒng)的研究熱點之一。將嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于液壓挖掘機(jī)的電子節(jié)能控制中,選擇ARM7系列處理器LPC2294作為這個控制器的核心,對液壓挖掘機(jī)功率匹配電子節(jié)能控制器進(jìn)行了設(shè)計,為液壓挖掘機(jī)電子節(jié)能控制器的研究開發(fā)打下了基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-07-05
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隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對住宅的安全性提出了更高的要求。由于視頻監(jiān)控具有直觀、方便、信息內(nèi)容豐富等的特點,而被廣發(fā)的應(yīng)用各種安防系統(tǒng)中。現(xiàn)有的家居監(jiān)控系統(tǒng)智能化程度低,無法更好的適應(yīng)家居安防系統(tǒng)的要求,因此研究并開發(fā)出適合人們需要的智能化家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的意義。 本課題針對現(xiàn)有家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)的問題,選用SAMSLING公司基于ARM9核的S3C2410芯片作為CPU,擴(kuò)展了USB攝像頭、Internet芯片、紅外傳感器模塊、液晶屏、鍵盤等外圍設(shè)備,設(shè)計出一種基于ARM的智能家居網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的功能主要包括:攝像頭采集圖像并在LCD上進(jìn)行顯示;在戶外PC上可以通過網(wǎng)絡(luò)查看ARM端家中情況,圖像經(jīng)過壓縮后進(jìn)行傳輸;截取圖像進(jìn)行人臉檢測;當(dāng)檢測到人臉時,GPRS發(fā)送短信通知主人有入侵情況發(fā)生;檢測到人臉的圖像壓縮后進(jìn)行存儲。 本文介紹了系統(tǒng)各個硬件型號的選取,硬件的性能參數(shù),硬件引腳和寄存器參數(shù),設(shè)計了各個硬件之間的接口電路。系統(tǒng)的軟件部分采用嵌入式Linux作為操作系統(tǒng),在目標(biāo)板上移植了引導(dǎo)程序、Linux裁剪后的系統(tǒng)和文件系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了攝像頭圖像采集和LCD上的顯示、基于膚色和模板匹配的人臉檢測算法、基于DCT變換的有損圖像壓縮算法、GPRS短信發(fā)送、圖像網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)溶浖δ堋?試驗結(jié)果表明,本系統(tǒng)能夠較好的實現(xiàn)預(yù)期的功能,具有較好的穩(wěn)定性和應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ARM 智能家居 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-04-24
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AGV(Automated Guided Vehicle)即自動導(dǎo)引車,是具備一定自主能力的運輸設(shè)備,在自動化物流系統(tǒng)和工廠自動化系統(tǒng)中具有重要的應(yīng)用價值。 AGV是一種高度自動化產(chǎn)品,它所涉及的技術(shù)包括針對特定用途的車體結(jié)構(gòu)、貨物移送機(jī)構(gòu)、路徑導(dǎo)引技術(shù)、貨位檢測技術(shù)、防碰撞技術(shù)、驅(qū)動技術(shù)和控制技術(shù)。更深入的研究還包括多車協(xié)調(diào)與優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、智能控制技術(shù)等。 本文首先對AGV的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)與歸納,并分析了現(xiàn)有技術(shù)的特點與不足,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一個模擬貨物分揀的小型AGV系統(tǒng)。車體采用二輪驅(qū)動和前后萬向輪支承的結(jié)構(gòu),可以實現(xiàn)靈活的轉(zhuǎn)向和快速移動。導(dǎo)引方式采用光電傳感器路徑導(dǎo)引,以計數(shù)方式實現(xiàn)貨位識別檢測。ARM是一種高性能的嵌入式微處理器,AGV控制系統(tǒng)采用了基于ARM7核的微控制器LPC2210,其豐富的片上資源可以很方便地實現(xiàn)AGV的所有檢測、信息處理及控制功能。利用LPC2210的串行通信功能,再配合無線通信模塊建立與PC機(jī)的通信聯(lián)系,通過PC機(jī)實現(xiàn)對AGV小車的控制與調(diào)度。 制作完成后的AGV樣機(jī)在實驗室模擬環(huán)境下進(jìn)行了性能測試,其性能指標(biāo)均滿足設(shè)計要求。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已成為近年來新興的研究熱點。嵌入式系統(tǒng)的硬件核心是嵌入式微處理器,ARM處理器以其高性能、低功耗、低成本等優(yōu)點占領(lǐng)了嵌入式系統(tǒng)處理器的大部分市場,基于ARM的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已深入到工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等領(lǐng)域。Linux作為功能強(qiáng)大、源碼公開的操作系統(tǒng),在嵌入式領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。 本文針對自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)在校園一卡通系統(tǒng)中的應(yīng)用要求,以開發(fā)具有射頻卡結(jié)帳功能的新型自動售貨機(jī)控制系統(tǒng),并與校園一卡通信息管理系統(tǒng)相連為目標(biāo),提出了基于ARM-Linux的自動售貨機(jī)控制器總體設(shè)計方案。根據(jù)方案對自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計,在分析嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設(shè)計的基礎(chǔ)上,采用數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)和能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腍MS30C7202微處理器,對ARM處理器最小系統(tǒng)和關(guān)鍵的接口電路進(jìn)行了硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計,系統(tǒng)擴(kuò)展有FLASH、EPROM、以太網(wǎng)接口、RS232接口、GPIO接口、USB接口等外圍電路。利用Protel軟件完成了開發(fā)板的原理圖設(shè)計、繪制以及印刷電路板布局布線工作,PCB設(shè)計以高速電路設(shè)計為準(zhǔn)則,集成了多種接口電路,完成了硬件系統(tǒng)的設(shè)計。研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)下的自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)軟件環(huán)境建立方法,論述了移植Linux到ARM控制板的過程,分析了嵌入式軟件的應(yīng)用程序架構(gòu)與各部分設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計方法,設(shè)計了硬件驅(qū)動程序。在嵌入式軟、硬件開發(fā)的基礎(chǔ)上,對基于ARM的嵌入式自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行實例研究和系統(tǒng)功能調(diào)試,完成了自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)的基本功能,并使系統(tǒng)能夠基于以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,為進(jìn)一步的開發(fā)和應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-07-05
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智能家庭信息系統(tǒng)是集自動化、計算機(jī)、通信技術(shù)于一體的“3C”系統(tǒng),它將各種家電產(chǎn)品結(jié)合成一個有機(jī)整體,實現(xiàn)了對家電設(shè)備進(jìn)行集中或異地控制和管理,以及能夠與外界進(jìn)行信息交互,以控制終端為突破口作為對家庭信息系統(tǒng)的研究,將有可能在以后的競爭中占據(jù)制高點,取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。 本課題開發(fā)的智能家庭信息系統(tǒng)是以實際項目為背景,對基于網(wǎng)絡(luò)的嵌入式家庭信息系統(tǒng)進(jìn)行了研究。通過對傳統(tǒng)智能家居的特點進(jìn)行分析,指出了目前市場上的智能家居系統(tǒng)的局限性,提出了基于短距無線網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)是將來的發(fā)展趨勢。 接著對智能家居控制的系統(tǒng)構(gòu)架以及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和比較,指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技術(shù)是目前最適合無線家居控制系統(tǒng)的無線標(biāo)準(zhǔn),并對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入研究。 論文充分考慮到家庭信息化網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和家庭內(nèi)部各信息家電的互連、集中控制、遠(yuǎn)程訪問與控制的需求,以及低成本實現(xiàn)的實際需要,及設(shè)備互連對傳輸帶寬和使用靈活性等特點的需要,設(shè)計了以無線ZigBee技術(shù)組成家庭網(wǎng)絡(luò)體系總體結(jié)構(gòu),避免了在家庭內(nèi)部布線的缺陷,且滿足了功耗低,成本低,網(wǎng)絡(luò)容量大等要求。 設(shè)計了新型無線通訊模塊,該模塊主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA64及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器CC2420來實現(xiàn)ZigBee模塊,它可以降低無線通訊的成本和提高無線通訊的可靠性,可以單獨使用,也可以嵌入其它設(shè)備。 論文采用了免費、公開的linux操作系統(tǒng),并給出了在Linux上的開發(fā)流程。 最后,論文具體分析了無線ZigBee協(xié)議、ZigBee組網(wǎng)技術(shù)以及它們在將來的廣泛應(yīng)用。深入地研究了HTTP超文本傳輸協(xié)議,設(shè)計了遠(yuǎn)程客戶端訪問和控制家用電器的界面,并給出了部分軟件設(shè)計流程圖。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 家 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-04-24
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采用89S52 單片機(jī)通過交流電信號過零檢測、同步控制可控硅的導(dǎo)通角的方式實現(xiàn)功率的無級控制。所設(shè)計的控制器的功率可任意設(shè)置,并具有數(shù)碼管顯示功能和定時開關(guān)控制功能,此外,控制器上的串行口可實
標(biāo)簽: 89S52 單片機(jī) 功率 制器設(shè)計
上傳時間: 2013-07-30
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隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展,人們對住宅小區(qū)提出了智能化的要求:一方面住戶要求能夠遠(yuǎn)程監(jiān)視家庭環(huán)境和控制家電設(shè)備;另一方面,小區(qū)管理人員要求實現(xiàn)對小區(qū)事務(wù)的統(tǒng)一管理。計算機(jī)、通信和ARM嵌入式技術(shù)為小區(qū)的智能化提供了有力的技術(shù)支持。 本文來源于實驗室與日本NTT公司合作的智能家居項目,提出一種基于ARM-Linux平臺的小區(qū)智能監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。系統(tǒng)包括小區(qū)網(wǎng)關(guān)、家庭中繼器和家庭傳感器/開關(guān)設(shè)備三部分。家庭中繼器通過RS485總線連接家庭內(nèi)部各種傳感器和開關(guān)設(shè)備組成家庭內(nèi)部通信網(wǎng),中繼器可以在家庭內(nèi)部網(wǎng)中集中采集傳感器數(shù)據(jù)和控制家電開關(guān)設(shè)備。小區(qū)網(wǎng)關(guān)通過Ethernet連接各家庭中繼器組成小區(qū)局域網(wǎng),它可以統(tǒng)一管理所有家庭中繼器和家庭設(shè)備。用戶可以通過Internet訪問小區(qū)網(wǎng)關(guān)的Web服務(wù)器來查看家庭內(nèi)部傳感器信息或發(fā)送操作指令來遠(yuǎn)程控制家電開關(guān)設(shè)備,小區(qū)管理人員也可以通過小區(qū)網(wǎng)關(guān)的服務(wù)器發(fā)布小區(qū)管理信息。從而,實現(xiàn)家庭監(jiān)控和小區(qū)管理的智能化。 本文主要工作包括:家庭中繼器的硬件設(shè)計、系統(tǒng)軟件移植和應(yīng)用軟件設(shè)計;小區(qū)網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計;家庭內(nèi)通信網(wǎng)與小區(qū)局域網(wǎng)的組網(wǎng)以及在通信網(wǎng)絡(luò)中采用的通信協(xié)議的設(shè)計。通過對實驗室原型系統(tǒng)的實驗與測試,證明小區(qū)智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠良好運行。
標(biāo)簽: ARMLinux 小區(qū)智能 監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-07-27
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