隨著科學技術的進步,電腦互聯網的普及,傳統糧倉人工監控的方式正在被更加方便和高精確度的檢測控制系統所替代。在單機局部檢測控制的基礎上,利用互聯網技術將整個糧倉測控系統集成在一起,通過網頁訪問方式,糧倉管理人員能夠更快更好地了解糧倉具體環境指標,各項溫濕度,氣體含量并通過控制電機等方式對環境各參數進行控制。 本文提出并設計了一套以ARM嵌入式開發板為核心的現代糧情測控系統。嵌入式糧情測控系統在傳感器采集到信號,進行處理后,將數據顯示在網頁和嵌入式開發板液晶屏上,通過TCP/IP協議,使用IE瀏覽器就可以在線查看實時數據,并且可以保存和打印數據,另外還可以通過網頁控制電機等設備工作。該系統硬件平臺使用ARM9微處理器S3C2410,以核心板和底板的方式組成,可以采集多路模擬和數字信號;支持標準RS232接口和USB通信接口;采用液晶顯示屏和觸摸屏的人機交互接口,為操作人員提供了良好的監控界面;軟件系統使用嵌入式Linux操作系統,通過交叉編譯模式,使用C語言編寫移植傳感器驅動和電機控制程序,使用Boa嵌入式WEB服務器和SQLite數據庫搭建遠程監控系統,使用MiniGUI圖形軟件系統編寫了終端界面程序,完成了人機交互界面的設計。 本文第一章綜合介紹了課題研究背景及嵌入式糧情測控系統的設計方案。第二章概述了嵌入式糧情測控系統的設計,包括嵌入式系統的特點及其軟硬件組成部分,以及系統設計中選用的各種傳感器及電機驅動器等。第三章詳細闡述了嵌入式糧情測控系統的實現,包括嵌入式系統軟件開發流程,傳感器和電機的驅動及控制程序,以及嵌入式WEB遠程監控系統的設計實現。第四章介紹了MiniGUI軟件界面的設計以及應用程序的設計。 論文最后對本課題的完成情況做了總結和評價,并且為本課題的發展提出了建議。
上傳時間: 2013-04-24
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在測井過程中,由于測井深度直接影響到其它測井信息的準確性,所以精確的測井深度變得越來越重要。本文針對現有絞車系統的不足(CPU為單片機決定其精度不高、缺少完善的深度校正系統等),首次將DSP與FPGA應用到測井絞車系統中,充分利用FPGA硬件資源豐富、速度快及DSP軟件設計靈活的特點,使系統硬件、軟件結構更加合理,功能得到增強,性價比進一步提高,從而優化了整個系統,為今后絞車設計提供了新的方法和途徑。 本文相對其它絞車系統的設計,主要特點有:設計了比較完善的深度校正模塊(深度脈沖校正、根據磁記號與磁定位信號的校正、由張力等原因引起的電纜形變的校正)。將打標和測量一體化。設計了方便的通信接口(校正后的深度脈沖及DSP通過RS232與主測井儀的通信)。使用DSP作為CPU并且配合FPGA作預處理從而提高了測量深度的準確性。電路采用了可編程邏輯器件,提高了電路工作的可靠性,減小了電路板面積。另外,本文在研究電纜絞車系統的同時,對測井的地面信號處理也進行了初步的研究,主要是對趨膚效應的校正做了初步的研究。 本文所完成的是一個完整的測量與打標系統,通過室內與現場實驗,得出該系統具有高精度、高智能化等優點。最后,本文對該系統的發展方向作了展望。
上傳時間: 2013-05-18
上傳用戶:黃華強
TCP/IP協議作為Internet上的通信實現方式的一種,是近年來嵌入式應用領域的一個研究熱點。嵌入式設備要與Internet網絡直接交換信息,就需要支持TCP/IP協議。嵌入式系統具有內核小、專用性強、系統精簡、實時性高、功耗和環境要求嚴格等特點,所以傳統的TCP/IP協議不適合移植到嵌入式系統中。實現嵌入式系統網絡接入有兩種選擇,第一種是按照TCP/IP協議的原理編寫簡化版的通信協議;第二種是將已有小型的,適用于嵌入式系統的網絡協議移植到系統中。 首先本文簡要介紹了嵌入式網絡協議的研究現狀和研究內容,分析了LwIP協議棧中IP協議、TCP協議、UDP協議和ICMP協議的原理。由于LwIP沒有使用和操作系統相關的系統調用和數據結構,所以在LwIP和操作系統之間增加了一個操作系統封裝層為操作系統服務。LwIP不僅保持了TCP協議主要功能,而且減少了對RAM的占用。 其次,移植中實現了操作系統模擬層和LwIP底層接口。操作系統模擬層為協議和操作系統提供了一個接口,使協議對操作系統透明,可以不依賴操作系統運行,需要實現信號量、郵箱、線程和臨界保護。LwIP底層接口為不同的硬件提供不同的驅動程序,需要實現系統初始化、網卡初始化、線程接收、數據包的讀取和發送。 最后提出測試設計框架,在ARM開發板和μC/OS-Ⅱ操作系統上對移植的協議進行測試。測試結果表明,移植協議可以正常工作,實現了基本的網絡功能。
上傳時間: 2013-07-11
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隨著嵌入式的廣泛應用,對傳統的數據采集系統的改造,開發新型的嵌入式采集系統,目前已成為研制的熱點。起重機采集系統類似于飛機上的“黑匣子”,能自動記錄起重機運行數據,并能以文件的形式存儲起重機的運行數據,而且可以通過USB通信接口實現數據的轉移。與傳統的采集數據相比,此系統有采集速度快,性能穩,功耗低,讀取數據方便的優點。只需插入U盤,幾分鐘內就可以將數據取走,避免了傳統將電腦帶入現場采集數據的缺點。在起重機采集系統的項目開發過程中,本人的主要工作是實現數據采集模塊的設計,通過構建基于ARM微處理器和開源Linux操作系統的平臺,實現起重機運行數據的U盤存儲。 本研究首先對課題研究的背景和整個系統做了概述;其次詳述了系統的硬件設計和Linux移植到AT91RM9200平臺的方法;然后詳細討論了系統的軟件設計即基于Linux的U盤驅動的實現以及Mass Storage類協議及其子類UFI命令集,并采用單批量傳輸協議實現了部分UFI子類命令以實現對U盤邏輯扇區讀、寫等操作的驅動程序;在U盤上采用目前主流操作系統(Windows,Linux等)所支持的FAT32文件格式,實現了文件的讀寫等API函數,并在此基礎上按文件系統的實現層次對其進行設計與優化,實現了起重機運行數據的可靠存儲;最后對課題研究做了總結。
上傳時間: 2013-07-09
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隨著汽車技術的不斷發展,越來越多的的人擁有了自己的汽車,基于汽車安全的汽車輔助系統也日益受到了人們的重視。汽車輔助安全系統可以對汽車駕駛過程中出現的緊急情況進行報警和控制。可以預見,基于汽車安全的輔助駕駛系統有著良好的發展前景和廣闊的應用空間。 本文通過將圖像檢測技術和激光測距技術相結合,應用ARM+DSP的雙核架構,設計出一款高性能的汽車主動安全系統。系統通過圖像識別技術對行車路況進行監控,并通過激光測距技術對前方車距進行檢測。當自車與前方的車距小于系統計算出來的安全車距,并有可能發生碰撞時,系統將予以報警,提醒駕駛員注意減速或制動,從而達到有效預防追尾碰撞事故發生的目的。本文的主要內容包括以下幾個方面: 1)完成系統的整體硬件設計工作。針對汽車安全系統對準確性和實時性的要求,系統設計采用S3C2410作為系統的主控制器、TMS320DM6437作為系統的協處理器。雙核架構的應用將大幅度提升系統在圖像檢測方面的運算能力。 2)為提高系統與各子模塊的通信效率,系統采用CAN總線作為主控制器與其他子模塊的主要通信總線。并開發出相應的驅動軟件。 3)系統采用嵌入式Linux操作系統,應用Linux強大的事務管理能力,來提高系統的處理能力和響應速度。 4)通過對汽車碰撞過程的分析,研究開發出一套汽車防撞決策算法,對駕駛員預警和對車輛進行輔助制動,保障駕駛人員的安全。 最后,論文在總結全文工作的基礎上,指出了系統的不足之處和進一步研究的工作方向。 總之,在汽車安全技術在國內剛剛起步的今天,對該系統的研究對于中國自主的汽車主動安全系統無論是在理論研究還是實際應用上都具有一定的價值。
上傳時間: 2013-07-08
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汽車行駛記錄儀,俗稱汽車黑匣子,是對車輛行駛速度、時間、里程以及有關車輛行駛的其他狀態信息進行記錄、存儲并可通過接口實現數據輸出的數字式電子記錄裝置。汽車行駛記錄儀的使用,對遏止疲勞駕駛、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。本文在參考了國內外多種不同結構,不同領域的汽車行駛記錄儀的設計與研究的基礎上,將現今領先的GPRS通信技術與人機對話技術應用在傳統的汽車行駛記錄儀上,以達到能夠有效地記錄數據并與用戶實時互動等多項功能。 本記錄儀的設計是基于Samsung公司出產的ARM9 s3c2410的處理器,相應的操作系統是廣泛采用的Linux操作系統。本文在介紹并分析了國內外汽車行駛記錄儀的相關背景和現狀之后,提出了本課題需要完成的目標。接下來,論文闡述了記錄儀的整體系統結構,同時詳細介紹了系統各個模塊的硬件設計及其結構。接下來,在介紹了各個模塊結構的基礎上,詳細分析了通信模塊的設計,并將現今領先的GPRS技術應用于記錄儀的通信環節。在介紹了硬件模塊的各個方面之后,論文進入了軟件設計部分的闡述。在軟件部分中,本文先介紹了本系統的軟件流程。并在此流程的基礎上詳細說明了系統采用的Linux操作系統的配置,剪裁,移植等方面,同時也介紹了本系統所采用的Bootloader-vivi。在軟件設計的部分,論文還詳細研究了基于Linux操作系統的界面設計應用軟件平臺MiniGUI,并重點闡述了MiniGUI在PC上位機環境下的配置和編譯工作,以及在交叉編譯環境下的編譯工作等復雜的環節。最后,是通過串口線將系統與連接板相互交叉進行同步編譯,同步測試,并展示出最后的完成結果。 本論文在結束處對本課題已完成的部分進行了比較深入的總結,并將出現的問題進行了分析和小結。同時還對系統性能提出了進一步改善的可行性建議。關鍵詞:汽車行駛記錄儀,s3c2410,Linux,MiniGUI
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:玉簫飛燕
嵌入式Linux是將普通Linux操作系統進行剪裁、修改,使之能在嵌入式計算機系統上運行的一種操作系統。由于兼有Linux和嵌入式系統的優點,以及ARMLinux因其開放的資源特性,嵌入式Linux系統有著巨大的市場前景和商業機會。 在實際的應用系統中,對操作系統的實時性能也有一定的要求。比如在通信系統中,如果能對操作系統的實時性能進行優化,提高系統的響應速度,就可以用軟件實現通信協議,降低對硬件的要求,用單芯片實現通信系統,從而降低產品成本。 本論文的研究主要是基于ARM920T硬件平臺,該平臺主要面向高性能的用戶產品開發。在此平臺基礎上,本文圍繞著Linux內核向ARM平臺移植中幾個核心技術展開討論:首先對嵌入式Linux系統體系結構進行了歸納,并詳細闡述了與系統移植相關的重要層。接著,給出了啟動引導代碼Boot Loader和Linux內核初始化部分移植到硬件平臺上的整個過程,解決了移植過程中所面臨的任務和難題。最后,在對Linux內核驅動模型深入掌握的基礎上,深入探討了QT/Embedded界面的移植。 本文最后討論了一些當前嵌入式Linux實時優化技術。分析了在成功移植ARM Linux內核基礎上,優化ARM Linux的中斷系統,降低系統的中斷延時。
上傳時間: 2013-06-21
上傳用戶:change0329
近年來,嵌入式Internet遠程測控系統已成為計算機控制領域一個重要組成部分,它將計算機網絡、通信與自動控制技術相結合并成為新興的研究熱點。通過嵌入式Internet控制系統,用戶只要在有網絡接入的地方,就可以對與網絡連接的任何現場設備進行遠程測控。嵌入式系統可以根據應用進行軟硬件的定制,特別適用于對成本、體積、功耗有嚴格要求的各種遠程測控設備。該項技術的研究具有廣闊的應用前景。 嵌入式Web遠程監控不同于以往的C/S和B/S網絡監控技術,它通常采用嵌入式系統作為Web服務器,使得系統的成本大大降低,且設備體積小巧,便于安裝、易于維護,安全可靠,此技術自問世以來得到了業界的廣泛關注,各式各樣的解決方案和實現方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網絡控制系統。該系統以嵌入式Boa服務器作為遠程信號的傳輸平臺。首先對網絡的系統結構和工作原理作了詳細介紹,然后對嵌入式網絡控制系統的實現作了深入的探討和研究。 整個嵌入式網絡控制系統主要劃分為三個部分:嵌入式網絡控制系統硬件設計;嵌入式網絡控制器的軟件設計;嵌入式網絡控制系統Web服務器實現。系統選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統主控制器,并根據需要給出了具體的硬件電路設計,包括:存儲器接口電路、網絡接口電路、串行通信接口電路以及信號調理電路設計。鑒于μ Clinux對ARM技術的有力支持,且μ Clinux具有內核可裁減、網絡功能強大、低成本、代碼開放等特點,通過對μ Clinux的裁減、配置和編譯,成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設備驅動開發、嵌入式網絡控制系統Boa服務器的構建及系統應用開發。 該嵌入式網絡控制系統融合監控網與信息網,實現了遠程分布式測控和通訊。系統穩定性高、實時性好、性價比高,具有廣泛的應用價值,適用于工業、交通、電力、能源等眾多控制領域。
上傳時間: 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(ITS),以此來保障交通安全,提高交通運輸效率,方便出行。 車載導航系統是智能交通系統ITS最后發布的環節,它集先進的全球衛星定位技術、地理信息技術、數據庫技術、多媒體技術、現代通信技術與嵌入式計算機系統于一體,實現車輛定位、車輛導航、實時信息發布等功能,為駕駛者提供便捷的服務,幫助駕駛者準確、安全、快速地到達目的地。隨著汽車工業的快速發展以及對智能化交通的需求加深,研究適合中國國情的車載導航系統,有著極其重要的意義。 本論文針對車載導航系統要求成本低、體積小、功耗低、性能可靠等問題,設計了基于S3C2440A芯片的嵌入式Linux車載導航系統,建立了相應的硬件平臺和軟件平臺,實現車載導航系統的定位查詢、最優路徑查詢等功能。論文的主要工作如下: (1)深入研究智能交通動態信息平臺的構架、作用,根據平臺需要車載導航系統實現的功能,以及系統所要滿足的價格低、體積小、功耗低、性能可靠等指標,提出了嵌入式車載導航系統的整體設計構架。選擇使用三星公司32位嵌入式微處理器S3C2440A來搭建系統硬件平臺,使用Linux操作系統來進行車載導航系統應用程序的開發。 (2)圍繞S3C2440A芯片的性能結構,構建了系統硬件平臺的整體框架。根據系統所需要的性能,對框架中的存儲模塊、GPS模塊、GPRS模塊以及外圍接口等進行了選型設計。 (3)建立Linux操作系統的開發環境,完成BootLoader移植,實現了在S3C2440A芯片上的移植,最后研究了車載導航系統的程序設計與開發。 (4)論文的創新點之一在于設計的車載導航系統是動態交通信息平臺中的發布環節,通過GPRS通信,它能夠提供實時動態交通信息,并能進行最優路徑查詢,最大限度地實現了交通信息資源的共享。 (5)另外的創新點在于充分考慮成本和性能的基礎上,選用了S3C2440A芯片來構建系統硬件平臺。它預留了多媒體接口、相機接口、音頻接口、網絡接口等可以豐富車載導航系統的功能。 本文所研發的嵌入式車載導航系統經實驗室調試,結果表明基本實現了設計要求。
上傳時間: 2013-04-24
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基于手姿態的人機交互是以實現自然的人機交互為研究目標,可提高計算機的可操作性,同時使計算機能夠完成更加復雜的任務。而基于ARM的嵌入式系統具有功耗低、體積小、集成度高等特點,嵌入式與具體應用有機地結合在一起,具有較長的生命周期,能夠根據特定的需求對軟硬件進行合理剪裁。結合嵌入式技術的手姿態跟蹤設備能夠實時的檢測出人機交互系統中人手的位置與角度等數據,并將這些數據及時反饋給計算機虛擬系統來進行人機交互,提高跟蹤設備的可靠性和空間跟蹤精度。 通過對嵌入式開發過程以及對控制系統構成的分析,確定了手姿態信號輸入方案及系統的軟硬件總體設計方案。通過對目前流行的眾多嵌入式處理器的研究、分析、比較選擇了S3C2440處理器作為系統開發硬件核心,詳細介紹了S3C2440的相關模塊的設計,包括存儲單元模塊、通信接口模塊、JATG接口電路。同時設計了系統的外圍電路像系統時鐘電路、電源電路、系統復位電路。 選擇更適合于ARM開發的Linux系統作為軟件開發平臺。實現了Linux系統向開發板的移植、Bootloader的啟動與編譯、設備驅動程序的開發;根據手姿態信號輸入方案系統采用分模塊、分層次的方法設計了系統的應用程序——串口通信程序及手姿態識別子程序。通過分析常用的手姿態識別算法,系統采用基于神經網絡的動態時間規整與模板匹配相結合的動態手姿態識別算法。并依據相應的軟硬件測試方法對系統進行了分模塊調試及系統的集成。
上傳時間: 2013-07-11
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