隨著科學技術的進步和人民群眾生活水平的提高，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、國家安防、日常生活中得到了廣泛的應用。實時的遠程視頻監(jiān)控，能夠及時、直觀地為人們提供動態(tài)現(xiàn)場信息。遠程視頻監(jiān)控已經(jīng)逐步成為現(xiàn)代社會管理的重要手段之一。與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比，嵌入式遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)具有體積小、攜帶方便、可以進行遠距離監(jiān)控等優(yōu)點，從而有著良好的應用前景。 本文在總結分析即有的研究成果的基礎上，將先進的嵌入式技術、視頻技術、無線網(wǎng)絡技術有效的結合在一起，力圖設計出一款便攜式、低功耗、高電池使用壽命、硬件與軟件資源管理高效合理、人機交互性能良好的手持式無線視頻監(jiān)控終端。通過對Windows CE．NET嵌入式操作系統(tǒng)下進行USB相關設備驅動程序開發(fā)的研究與分析，在本手持終端中實現(xiàn)了USB host端功能，以滿足對USB設備的即插即用操作。本手持終端將會極大程度上方便監(jiān)控保安人員，使得他們不必隨時守候在傳統(tǒng)的基于PC的視頻監(jiān)控機旁，實現(xiàn)企業(yè)樓宇及智能小區(qū)中電子巡更的任務。 本文首先對無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析與研究，主要包括：無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的定義、特點、分類、應用以及發(fā)展趨勢；之后介紹ARM處理器并對無線網(wǎng)絡的發(fā)展狀況進行研究分析，重點對無線網(wǎng)絡中無線局域網(wǎng)技術進行闡述；然后筆者利用一款基于ARM920T核的微處理器S3C2410來構建Windows CE.NET操作系統(tǒng)下的無線視頻監(jiān)控手持終端，在此詳細闡述了該手持終端硬件、軟件平臺的研究與設計；最后為了使該終端支持不同類型的非標準USB存儲設備以及從、USB接口可擴展性方面的考慮，通過對Windows CE．NET下的USB系統(tǒng)結構和設備驅動程序開發(fā)包的分析，研究了在Windows CE.NET嵌入式操作系統(tǒng)下進行USB相關設備驅動程序開發(fā)的過程。
標簽： ARM 無線視頻監(jiān)控 手持終端
上傳時間： 2013-06-26
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我國經(jīng)濟的快速發(fā)展促進各行業(yè)對電力需求的飛速增長，電力需求側管理隨著電力系統(tǒng)管理的自動化而不斷發(fā)展起來。用電現(xiàn)場負荷監(jiān)控終端是電力需求側管理的一個重要組成部分，它為有效利用能源、合理分配能源，鼓勵用戶均衡用電，實現(xiàn)電力需求側科學管理提供了技術基礎。 負荷監(jiān)控終端利用微電子技術、電力電子技術和傳感器技術對用電現(xiàn)場的各種電能參數(shù)進行采集和全方位監(jiān)控，在電力需求側管理中承擔著重要角色。它為電力管理部門和用電企業(yè)間搭起了信息橋梁，不僅實時提供企業(yè)用電的各種信息，而且能夠及時執(zhí)行電力管理部門的遠程命令，實現(xiàn)遠程操作。電力管理部門向終端安排合理的用電方案，能夠對企業(yè)的用電實現(xiàn)宏觀調(diào)控，這對企業(yè)的長足發(fā)展和電力管理部門的合理調(diào)度電能有很好的推動作用。因此對負荷監(jiān)控終端的研究具有重大的現(xiàn)實意義。 論文對目前國內(nèi)外的負荷監(jiān)控終端在的發(fā)展現(xiàn)狀進行了概述，分析了負荷監(jiān)控終端在國內(nèi)的電力負荷管理技術中的地位和作用，以及當前負荷監(jiān)控終端系統(tǒng)的技術水平和實現(xiàn)方法，在研究了終端設計多項技術的基礎上，結合工程項目的要求對微處理器和操作系統(tǒng)進行了具體選型，設計了一種基于ARM 和μC/OS-Ⅱ的配變監(jiān)控終端，在基于ARM技術的LPC2124 微處理器和外圍接口芯片上，進行了終端系統(tǒng)的設計；實現(xiàn)了μCOS-Ⅱ在LPC2124MCU 上的移植；編寫了基于μC/OS-Ⅱ的API 接口函數(shù)和底層硬件驅動程序；采用多任務按優(yōu)先權調(diào)度的方式解決了任務處理的實時性，克服了傳統(tǒng)前后臺軟件在復雜的監(jiān)控終端設計中實時性差的弊端，實踐證明用這種設計思想制作的配變監(jiān)控終端能較好地滿足工程應用實際需要。
標簽： ARM 遠程 配變監(jiān)控
上傳時間： 2013-04-24
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當今繡花機市場蓬勃發(fā)展，繡花機控制系統(tǒng)作為繡花機最核心的部分，是提高性能和降低成本的關鍵。本文結合浙江虎王科技有限公司與浙江大學的合作項目“繡花機控制系統(tǒng)”，設計出一套基于ARM的技術先進、功能精簡、高性價比的繡花機控制系統(tǒng)。論文按照嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程，先根據(jù)市場需求劃分了控制系統(tǒng)的功能模塊并構建了總體架構,選擇了系統(tǒng)的軟硬件平臺，然后采用先進的設計方法對繡花機控制系統(tǒng)的硬件和軟件進行了設計。 第一章介紹了繡花機及其控制系統(tǒng)的發(fā)展過程和現(xiàn)狀，論述了嵌入式系統(tǒng)的定義、特點和發(fā)展，闡述了ARM的發(fā)展歷史、研究和應用現(xiàn)狀，提出了論文的主要研究內(nèi)容，最后給出了論文的總體結構。 第二章闡述了嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程，選擇了軟硬件協(xié)同設計法為本系統(tǒng)的設計方法，論述了EDA技術的工作范圍和設計步驟，詳細討論了軟件的結構化設計方法和面向對象設計方法的原理，最后給出了繡花機控制系統(tǒng)的設計原則。 第三章根據(jù)市場需求劃分了繡花機控制系統(tǒng)的功能模塊，構建了系統(tǒng)總體架構，并分析了每個模塊的具體功能；根據(jù)選型原則選出了適用于繡花機控制系統(tǒng)的上位機和下位機CPU芯片、操作系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境。 第四章根據(jù)總體架構，在選好的CPU芯片的基礎．卜確定了繡花機控制系統(tǒng)的硬件框架，詳細設計了電源電路、復位電路、存儲器接口電路、鍵盤與顯示電路、USB接口電路、串行通信接口電路和下層機電接口電路。 第五章按照上位機和下位機的層次構建了繡花機控制系統(tǒng)的軟件框架，設計了鍵盤輸入模塊、圖形顯示模塊、USB驅動模塊、花樣存儲與管理模塊、串口通信模塊、機電控制模塊的程序。 第六章回顧與總結全文的主要研究內(nèi)容，歸納了本文的主要研究成果，并對今后的研究工作作了展望。
標簽： ARM 繡花機 嵌入式控制 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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電能是一種使用最為廣泛的能源，其應用程度已成為一個國家發(fā)展水平的主要標志之一。隨著計算機、電力電子和信息技術等高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和普及，電能質量已成為電力部門及其用戶日益關注的問題，對電能質量監(jiān)測和分析也具有重要的現(xiàn)實意義。本文主要對電能質量監(jiān)測分析的相關理論和技術進行了研究，設計了基于DSP和ARM的雙CPU電能質量監(jiān)測儀的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。 本文首先對電能質量當前國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進行了分析，對電能質量相關分析方法進行了闡述，提出了電能質量監(jiān)測儀的設計思路。本文采用雙CPU的硬件結構方式，利用ARM管理鍵盤和顯示等人機接口，采用高速數(shù)字信號處理器。TMS320LF2407作為運算單元，采用專門的14位AD轉換芯片來實現(xiàn)高精度的采樣，同時利用鎖相環(huán)電路硬件跟蹤電網(wǎng)頻率。軟件系統(tǒng)方面采用了模塊化設計，以便于軟件功能的改進和升級。在理論方面也有所研究，以諧波源-六脈動整流橋為研究對象，分析控制角和換相重疊角與諧波電流大小之間的關系，并通過PSCAD/EMTDC仿真驗證理論分析的準確性；對于暫態(tài)電能質量擾動采用小波變換進行檢測，并通過Matlab仿真驗證檢測效果。 本文最后對電能質量的實測數(shù)據(jù)進行分析，指出當前電能質量中存在的問題，并給出了相應的改善措施。對電能質量監(jiān)測儀進行了誤差分析，并結合誤差的原因提出了軟件校正方法。
上傳時間： 2013-04-24
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近幾年來，旅游業(yè)在國內(nèi)迅速發(fā)展，已成為規(guī)模最大的產(chǎn)業(yè)之一，在拉動內(nèi)需，刺激消費，發(fā)展經(jīng)濟，推動城市化進程中正發(fā)揮著極其重要的作用。然而旅游服務和旅游咨詢跟不上社會的發(fā)展需求，游客在旅途中存在各種不便。把嵌入式技術和嵌入式GIS技術結合的電子導游系統(tǒng)，能給游客提供各種旅途服務，方便游客出門旅游。 本文依托浙江省科技計劃重點項目開展研究，在開源軟件基礎上開發(fā)電子導游系統(tǒng)，以有效降低產(chǎn)品價格，適應社會需要。以廣州斯道S3C2410 ARM開發(fā)板為底層硬件，采用Linux嵌入操作系統(tǒng)為軟件平臺，利用QT/Embedded GUI為圖形界面，對MapInfo文件格式進行轉換，使之適應嵌入式系統(tǒng)。通過C/C++編程開發(fā)嵌入式GIS模塊和電子導游應用軟件模塊；把硬件、軟件相結合，使電子地圖顯示在觸摸屏上；最終實現(xiàn)了景點查詢和介紹、景區(qū)路徑規(guī)劃、距離測量、GIS操作等功能。 本文的主要研究工作有：第一在ARM S3C2410開發(fā)板上移植Linux內(nèi)核及驅動程序。第二在自由軟件Linux平臺下研究和開發(fā)嵌入式GIS模塊。第三在QT/Embedded GUI圖形界面下開發(fā)電子導游應用軟件。第四研究和設計基于模擬退火算法的景區(qū)路徑規(guī)劃算法。 最后，將本文的研究成果在西湖景區(qū)電子導游原型系統(tǒng)中實現(xiàn)，并取得良好效果。
上傳時間： 2013-08-02
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隨著微電子技術的快速發(fā)展，電子設備逐漸向著小型化、集成化方向發(fā)展；人們在要求設備性能不斷提升的同時，還要求設備功耗低、體積小、重量輕、可靠性高。同樣在我軍武器裝備的研制過程中，也對各武器裝備都提出了新的要求，特別是針對單兵配備的便攜設備，對體積、功耗、擴展性的要求更是嚴格。 在某手持式設備的開發(fā)項目中，需要設計一塊接口板，要求實現(xiàn)高達8個串行口擴展以及能源管理和數(shù)字輸入輸出接口等功能，該接口板與處理器模塊的連接總線采用LPC總線，整個手持設備除了對功能有基本的要求以外，對體積及功耗都提出了極高的要求。針對項目的具體設計要求，經(jīng)過與傳統(tǒng)設計方法的比較，決定采用FPGA來實現(xiàn)LPC接口及UART控制器功能。 論文的主要目標是完成LPC接口的UART控制在FPGA中的實現(xiàn)。對于各模塊中的關鍵的功能部分，文中對其實現(xiàn)都進行了詳細的說明。整個設計全部采用硬件描述語言(HDL)實現(xiàn)，并且采用了分模塊的設計風格，具有很好的重用性。 為了在硬件平臺上驗證設計，還實做了FPGA驗證平臺，并用C語言編寫了測試程序。經(jīng)過驗證，該方案完全實現(xiàn)了接口板的功能要求，并且滿足體積和功耗上的要求，取得了良好的效果。 論文通過采用FPGA作為電路設計的核心，以一種新的數(shù)字電路設計方法實現(xiàn)電路功能；旨在通過這種方式，不斷提高設備的性能并拓展設計者思想。
上傳時間： 2013-05-21
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在機器人學的研究領域中，如何有效地提高機器人控制系統(tǒng)的控制性能始終是研究學者十分關注的一個重要內(nèi)容。在分析了工業(yè)機器人的發(fā)展歷程和機器人控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀后，本論文的主要目標是針對四關節(jié)實驗室機器人特有的機械結構和數(shù)學模型，建立一個新型全數(shù)字的基于DSP和FPGA的機器人位置伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件平臺，實現(xiàn)對四關節(jié)實驗室機器人的精確控制。 本論文從實際情況出發(fā)，首先分析了所研究的四關節(jié)實驗室機器人的本體結構，并對其抽象簡化得到了它的運動學數(shù)學模型。在明確了實現(xiàn)機器人精確位置伺服控制的控制原理后，我們對機器人控制系統(tǒng)的諸多可行性方案進行了充分論證，并最終決定采用了三級CPU控制的控制體系結構：第一級CPU為上位計算機，它實現(xiàn)對機器人的系統(tǒng)管理、協(xié)調(diào)控制以及完成機器人實時軌跡規(guī)劃等控制算法的運算；第二級CPU為高性能的DSP處理器，它輔之以具有高速并行處理能力的FPGA芯片，實現(xiàn)了對機器人多個關節(jié)的高速并行驅動；第三級CPU為交流伺服驅動處理器，它實現(xiàn)了機器人關節(jié)伺服電機的精確三閉環(huán)誤差驅動控制，以及電機的故障診斷和自動保護等功能。此外，我們采用比普通UART速度快得多的USB來實現(xiàn)上位計算機．與下位控制器之間的數(shù)據(jù)通信，這樣既保證了兩者之間連接方便，又有效的提高了控制系統(tǒng)的通信速度和可靠性。 機器人系統(tǒng)的軟件設計包括兩個部分：一是采用VC++實現(xiàn)的上位監(jiān)控軟件系統(tǒng)，它主要負責機器人實時軌跡規(guī)劃等控制算法的運算，同時完成用戶與機器人系統(tǒng)之間的信息交互；二是采用C語言實現(xiàn)的下位DSP控制程序，它主要負責接收上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱發(fā)送的控制信號，實現(xiàn)對機器人的實時驅動，同時還能夠實時的向上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱反饋機器人的當前狀態(tài)信息。 研究開發(fā)出來的四關節(jié)實驗室機器人控制器具有控制實時性好、定位精度高、運行穩(wěn)定可靠的特點，它允許用戶通過上位控制計算機實現(xiàn)對機器人的各種設定作業(yè)的控制，也可以讓用戶通過機器人控制箱現(xiàn)場對機器人進行回零、示教等各項操作。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著電子信息技術的發(fā)展和國際國內(nèi)成品油零售市場的激烈競爭，中國石油的成品油零售必須實行IC卡加油和信息化管理，從而實現(xiàn)“一卡在手、全國加油”。 本項目在原有基于ARM處理器的加油POS機基礎上進行非接觸CP[J卡讀卡改造，深入研究了非接觸卡的原理以及卡片操作系統(tǒng)(COS)，尤其是非接觸卡相對于接觸卡的先進性和可靠性；在加油POS機上進行非接觸CPU卡讀卡模塊改造，成功的實現(xiàn)了接觸卡接口協(xié)議和非接觸卡接口協(xié)議的軟硬件轉換，一定程度上降低了新設備研發(fā)的成本并符合中石油的項目進度要求。該項目的試點成功為中石油在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)所有的加油設備進行非接觸卡改造積累了技術基礎及工程實施的經(jīng)驗。通過非接觸卡讀卡的可靠性研究，為非接觸CPU卡在石油行業(yè)的廣泛應用奠定了很好的基礎，同時為公司爭取更多的設備改造項目贏得了諸多的積累和支持。
標簽： 智能讀寫 設備 系統(tǒng)設計 軟硬件
上傳時間： 2013-07-03
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激光測距是一種非接觸式的測量技術，已被廣泛使用于遙感、精密測量、工程建設、安全監(jiān)測以及智能控制等領域。早期的激光測距系統(tǒng)在激光接收機中通過分立的單元電路處理激光發(fā)、收信號以測量光脈沖往返時間，使得開發(fā)成本高、電路復雜，調(diào)試困難，精度以及可靠性相對較差，體積和重量也較大，且沒有與其他儀器相匹配的標準接口，上述缺陷阻礙了激光測距系統(tǒng)的普及應用。 本文針對激光測距信號處理系統(tǒng)設計了一套全數(shù)字集成方案，除激光發(fā)射、接收電路以外，將信號發(fā)生、信號采集、綜合控制、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸五個部分集成為一塊專用集成電路。這樣就不再需要DA轉換和AD轉換電路和濾波處理等模塊，可以直接對信號進行數(shù)字信號處理。與分立的單元電路構成的激光測距信號處琿相比，可以大大降低激光測距系統(tǒng)的成本，縮短激光測距的研制周期。并且由于專用集成電路帶有標準的RS232接口，可以直接與通信模塊連接，構成激光遙測實時監(jiān)控系統(tǒng)，通過LED實時顯示測距結果。這樣使得激光測距系統(tǒng)只需由激光器LD、接收PD和一片集成電路組成即可，提出了橋梁的位移監(jiān)測技術方法，并設計出一種針對橋梁的位移監(jiān)測的具有既便攜、有效又經(jīng)濟實用的監(jiān)測樣機。 本文基于xil inx公司提供的開發(fā)環(huán)境(ise8.2)、和Virtex2P系列XC2VP30的開發(fā)版來設計的，提出一種基于方波的利用DCM(數(shù)字時鐘管理器)檢相的相位式測距方法；采用三把側尺頻率分別是30MHz、3MHz、lOkHz，對應的測尺長度分別為5米、50米和15000米，對應的精度分別為±0.02米、±0.5米和±5米。設計了一套激光測距全數(shù)字信號處理系統(tǒng)。為了證明本系統(tǒng)的準確性，另外設計了一套利用延時的方法來模擬激光光路，經(jīng)過測試，證明利用DCM檢相的相位式測距方法對于橋梁的位移監(jiān)測是可行的，測量精度和測量結果也滿足設計方案要求。
上傳時間： 2013-06-12
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傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)采用的大多是專用的封閉式結構，它能提供給用戶的選擇有限，用戶無法對現(xiàn)有數(shù)控設備的功能進行修改以滿足自己的特殊要求；各種廠商提供給用戶的操作方式各不相同，用戶在培訓人員、設備維護等方面要投入大量的時間和資金。這些問題嚴重阻礙了CNC制造商、系統(tǒng)集成者和用戶采用快速而有創(chuàng)造性的方法解決當今制造環(huán)境中數(shù)控加工和系統(tǒng)集成中的問題。隨著電子技術和計算機技術的高速發(fā)展，數(shù)控技術正朝向柔性化、智能化和網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。針對數(shù)控系統(tǒng)已存在的問題和未來發(fā)展的趨勢，本文致力于建立一個適合現(xiàn)場加工特征的開放結構數(shù)控平臺，使系統(tǒng)具備軟硬件可重構的柔性特征，同時把監(jiān)控診斷和網(wǎng)絡模塊融入數(shù)控系統(tǒng)的框架體系之內(nèi)，滿足智能化和網(wǎng)絡化的要求。 本文在深入研究嵌入式系統(tǒng)技術的基礎上，引入可重構的設計方法，選擇具體的硬件平臺和軟件平臺進行嵌入式可重構數(shù)控系統(tǒng)平臺的研發(fā)。硬件結構以MOTOROLA的高性能32位嵌入式處理器MC68F375和ALTERA的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)芯片為核心，配以系統(tǒng)所需的外圍模塊；軟件系統(tǒng)以性能卓越的VxWorks嵌入式實時操作系統(tǒng)為核心，開發(fā)所需要的應用軟件，將VxWorks嵌入式實時操作系統(tǒng)擴展為一個完整、實用的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅具有可靠性高、穩(wěn)定性好、功能強的優(yōu)點，而且具有良好的可移植性和軟硬件可裁減性，便于根據(jù)實際需求進行功能的擴展和重構。 本論文的主要研究工作如下： (1)深入研究了以高性能微處理器MC68F375為核心的主控制板的硬件電路設計，以及存儲、采集、通訊和網(wǎng)絡等模塊的設計。 (2)深入研究了基于FPGA的串行配置方法和可重構設計方法，設計出基于FPGA的電機運動控制、機床IO控制、鍵盤陣列和液晶顯示控制等接口模塊電路。 (3)深入研究了VxWorks嵌入式實時操作系統(tǒng)在硬件平臺上的移植和任務調(diào)度原理，合理分配控制系統(tǒng)的管理任務，開發(fā)系統(tǒng)的底層驅動程序和應用程序。 最后，本文總結了系統(tǒng)的開發(fā)工作，并對嵌入式可重構數(shù)控系統(tǒng)的進一步研究提出了自己的一些想法，以指引后續(xù)研究工作。
標簽： 嵌入式 可重構 數(shù)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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