射擊訓練是基本的軍事訓練科目,改善訓練環境、改進訓練質量,在現代軍隊建設中具有重要的意義。本文首先從國內外自動報靶技術的研究現狀出發論述了自動報靶技術的發展,在此基礎上提出了基于嵌入式機器視覺的智能報靶系統設計實現。 本文討論了基于機器視覺的嵌入式報靶系統終端硬件組成、相關圖像格式和Linux操作系統,分析了嵌入式Linux操作系統、Qt/E和開源計算機視覺庫OpenCV關于ARM9處理器的移植,研究了圖像校正、圖像灰度化及二值化、圖像分割與裁剪和識別判靶的相關算法,提出了顏色模板判靶的理論,并通過以ARM嵌入式圖像處理識別模塊為核心,采用功能模塊設計理念的實現方案,從底層的操作系統及相關軟件的移植入手到圖像采集傳輸、圖像處理、識別判靶等步驟,解決了依托ARM處理器結合USB攝像頭完成自動圖像識別報靶的問題。文中給出了報靶系統的詳細硬件組成方案,并在嵌入式Linux操作系統下依托Qt庫和開源計算機視覺庫(OpenCV)解決了軟件組成與具體實現,最終在此基礎上論述了本課題設計的實驗裝置及詳細的實驗結果。
上傳時間: 2013-07-18
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軌道車輛車載微機控制系統是列車網絡控制重要組成部分,顯示系統是微機控制系統人機交互的重要平臺??紤]到微機平臺的統一性,車載顯示系統也可以移植實時多任務操作系統。鑒于ARM芯片外圍設備接口模塊通用性,能夠滿足日益豐富的外圍設備連接的需要,可作為硬件平臺考慮。本課題在以ARM9開發板S3C2410為硬件平臺,以實時多任務操作系統VxWorks為操作系統平臺,進行嵌入式顯示系統的研究。 課題以VxWorks系統在ARM上的啟動(BSP的移植)、圖形設備驅動的研究與設計、圖形界面的設計為技術路線。主要進行了基于ARM的VxWorks BSP的移植和設計,基于ARM—VxWorks的圖形設備模塊驅動程序的研究與設計,完成了VxWorks系統下漢字庫的開發,以及中西文混合顯示的實現。 若通過研究和設計達到了信息的有效實時的傳輸,且通過直觀的語言指示及生動的圖形顯示界面顯示出來,那么,不僅為很多需要圖形界面顯示的應用領域拓展了選擇面,而且將進一步促進該嵌入式系統的組合在工業控制領域得到更為廣泛的應用。 本課題主要研究內容分為一下幾個部分: 第一部分主要介紹了課題背景,嵌入式顯示系統的發展。 第二部分對VxWorks系統進行了分析與比較,揭示其在嵌入式操作系統領域中的優越性,并對VxWorks系統指定的開發環境Tornado進行簡要的介紹。 第三部分為基于ARM—VxWorks平臺圖形設備驅動的研究與設計。 第四部分介紹了VxWorks系統下WindML漢字庫的開發及中西混合顯示的實現。 第五部分實現了針對于ARM9系列S3C2410開發板的BSP的移植和設計,構建ARM—VxWorks嵌入式系統調試平臺。 第六部分嘗試了VxWorks系統下WindML圖形控件的模擬和簡單的圖形界面的設計,并對專業的GUI圖形設計工具Zinc進行了簡要的說明和簡單的運用。 第七部分給出了結論和展望。
標簽: ARMVxWorks 嵌入式 顯示系統
上傳時間: 2013-04-24
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隨著現代工業的發展,人機接口在工業生產以及社會生活中發揮著越來越重要的作用,同時,人機接口的各項技術問題也日益凸現出來,越來越受到世界各國的關注。 本課題就基于便攜式儀表人機接口的設計開展研究。設計的關鍵步驟包括:人機接口的軟硬件設計、實驗系統的搭建以及在一條天然氣管道上進行管道檢測實驗,驗證人機接口的實用性。 論文中介紹了人機接口技術的發展過程與現狀、人機接口系統的軟硬件詳細設計。人機接口硬件包括:ARM處理器控制核心、通信接口電路、LCD顯示接口電路、USB接口儲存電路;軟件包括人機接口的底層軟件與應用軟件。在實驗過程中,首先獲取一段有裂紋的天然氣管道,接著使用自行設計的采樣模塊檢測磁場信號,通過串口將數據發送到人機接口平臺,人機接口平臺使用嵌入式Linux作為操作系統,使用Qt程序在LCD上顯示實時曲線。而后人機接口將數據存儲在閃盤中,同時使用一系列算法程序對數據進行處理,最后利用檢測到的漏磁場法向分量HP(Y)的具有顯著特征的最大梯度值的位置來判斷裂紋的位置,再與實際的裂紋位置對比,得出可行性結論。經過大量的實驗,該系統可以很好的實現檢測目的,驗證了人機接口的實用性。
上傳時間: 2013-06-28
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在現代工業測控領域,人們對數據采集的要求越來越高;不僅要求高速、高精度還要求采集設備便攜化、網絡化和智能化,此外還需要友好的人機界面。傳統的8/16位單片機因資源極度受限,難以滿足上述要求;而PCI或ISA數據采集卡,則存在著安裝麻煩、價格昂貴且電磁兼容性差等缺點。32位嵌入式微處理器的出現很好地解決了上述矛盾,本文的研究正是基于ARM的嵌入式數據采集系統的設計。 本文以齒輪箱或機械轉軸的振動信號為采集對象設計了基于ARM處理器和嵌入式Linux的數據采集系統。該系統硬件平臺以S3C2410主控板和自行研制的振動信號調理板為核心,在此基礎上擴展了UART、RS485、USB、TCP/IP以及單總線通信接口,適應多種條件下的數據傳輸。同時系統提供了LCD顯示和觸摸屏輸入模塊,具備良好的人機交互功能。軟件方面,搭建Linux交叉開發環境,實現了基于Linux操作系統的Bootloader的移植。最后,根據課題需要,完成了A/D采樣和單總線驅動程序的設計。 本嵌入式數據采集系統存儲容量大,硬件接口豐富,軟件資源配置靈活,設計方案具有很好的通用性和可擴展性。
上傳時間: 2013-05-28
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DeviceNet現場總線標準作為工業現場總線的國際標準,其開放性和先進性得到了廣泛關注和充分肯定。開發符合DeviceNet現場標準的自動化產品意義重大,也是必要的。 文中從現場通用的老式串口(RS232和RS485)與新興DeviceNet網絡的兼容問題以及模擬量,數字量和多種總線等多功能的一體化問題為出發點,以Atmel的32位ARM7高速處理器為開發平臺,充分發揮其處理高速和功能多樣的優勢,同時結合DeviceNet現場總線高效和診斷的優點,開發了一個帶8路數字量輸入,8數字量輸出,4路模擬量輸入以及RS232為底層自定義協議串口,RS485為底層的在線可配置Modbus協議的DevciceNet一體化通訊網關。 最后文中還利用雙口RAM的協同處理能力,構成雙CPU處理能力的結構,將avr162的8位處理器處理PROFIBUS總線數據,而將32位的ARM7處理器處理DeviceNet總線數據。文中特別從系統硬件開發和軟件開發兩方面加以闡述,并結合OMRON PLC主站測試系統,最終成功給于測試。 為了便于讀者理解和文章的完整性,本文首先對DeviceNet現場總線標準做了簡單介紹;后根據DeviceNet標準對所需求的產品的進行總體設計,以及相應的DeviceNet網關的硬件和軟件的設計和開發。最后,搭建了DeviceNet-Modbus測試系統和DeviceNet-PROFIBUS DP兩套測試系統對所開發產品進行的了功能測試。本課題按照預期設計思想完成了DeviceNet多功能網關的軟硬件的開發,并將系統程序下載到處理器中,在測試平臺下能夠長時間的正常運行,達到了期望效果。
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式系統是當前最為熱門的研究領域之一,也是“后PC時代”最有發展前景的方向之一。目前,它已經被廣泛地應用于信息家電、手持通信設備、儀器儀表、汽車、航空航天、工業控制以及數據采集等應用領域,為人們的工作和生活帶來了極大的便利。其中,GPRS DTU是嵌入式系統在工業控制和數據采集領域的重要應用,它可以實現將串口數據通過GPRS網絡進行數據傳輸,提供了無線備份鏈路,增強了數據傳輸的可靠性。伴隨著對智能化的需求日益增長,提出了智能化GPRS DTU的概念。除了原有的基本功能,還需要增加智能化功能模塊,比如支持自動心跳、保持永久在線,支持遠程登錄,遠程Web管理,遠程自動更新等。這樣就極大地節省了后期維護費用,降低了成本。因此,對智能化GPRS DTU的研究具有廣泛的意義和良好的商業前景。 本文主要是設計并實現智能化GPRS DTU的應用平臺,對關鍵技術進行了深入研究。首先從理論的層次介紹了嵌入式系統的基本概念和設計流程,在理論研究和項目實踐的基礎上,總結了抓住本質、分層整合、協同分工、情景分析等學習方法;介紹GPRS DTU硬件平臺的組成,以ATMEL公司的AT91RM9200為核心控制單元,以Telit的GM862作為GPRS功能模塊,以實現工業級指標要求;總結出Linux下ELF文件轉換為binary文件的方法,然后重點解決了U-boot應用于AT91RM9200重映射機制的修正,設計出面向智能化GPRS DTU的嵌入式混合文件系統(Cramfs+JFFS2+Initramfs),針對該文件系統對Linux-2.6.20進行了移植和裁剪;最后以串口/Ethernet數據網關的設計來說明應用開發的基本模型。 本系統研發的關鍵技術均已獲得相應的成果,對智能化GPRS DTU的發展給予了有力的技術支持。
上傳時間: 2013-04-24
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GPS技術自從被用于民用之后就在各行業中得到了廣泛的應用,用途不同的GPS設備層出不窮。隨著社會的發展,個人對便攜式定位產品的需求日益旺盛,另一方面,計算機技術和嵌入式技術的飛速發展,個人手持式設備的功能日益強大,在手持式設備中擴展GPS功能具有良好的市場前景。 本課題選擇ARM9平臺為系統硬件基礎,嵌入式Linux為操作系統,并采用Trolltech公司Qt/Embedded為應用程序開發平臺,研究可用于手持終端設備的GPS定位系統的嵌入式實現方案。 本文在參閱了大量國內外相關資料的基礎上,首先從GPS定位系統應用現狀出發,闡述了課題研究意義和主要研究內容。然后介紹了GPS定位系統的組成和基本定位原理。接著,詳細介紹了GPS定位系統硬件開發平臺的搭建,包括開發板的系統資源、GPS模塊性能指標和NMEA-0183格式導航電文。緊接著介紹了GPS定位系統軟件開發平臺的搭建方法,分析了Bootloader的啟動過程、嵌入式Linux的特點以及內核的移植和根文件系統的創建過程,以及QT/Embedded和相關工具的配置。在完成上述工作之后,完成了GPS定位數據的提取,制作了可用于GPS定位的地圖并編寫圖形軟件,最后,將程序移植到開發板上運行及調試。 在文章的最后,給出了程序運行的結果,分析了GPS定位誤差的來源以及減小誤差的方法。在總結本課題完成的工作之后,分析了系統的問題和不足,以及日后相應的改進工作。
上傳時間: 2013-07-06
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基于 單片機 的紅外遙控風扇硬件電路與程序
上傳時間: 2013-05-25
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目前,許多高校在機房管理上使用了IC 卡,其中少數機房是使用接觸式IC卡,眾所周知,接觸式IC 卡在可靠性、易用性、安全性、高抗干擾性和工作距離方面不及非接觸式IC 卡,因此很多接觸式IC 卡基本已被非接觸式IC 卡取代。 經過調研發現,使用IC 卡的機房管理系統的基本工作方式是每個機房中配置了1個IC 卡讀寫終端和1 臺監控機。IC 卡讀卡終端只是一個普通的讀卡器,只負責讀取卡內信息,并通過串口等通信方式將IC 卡信息傳輸給監控機,讀卡終端本身沒有信息存儲功能,實際的計費管理完全是通過監控計算機控制,監控計算機向中心服務器端定時或實時傳輸刷卡信息。由于整個系統要占用一臺微機,而且中間的信息傳遞、計費環節都要由它來完成,不僅浪費資源,而且也增加了安全隱患。在這種工作模式下,會出現一些問題和漏洞: 1) 可靠性不高由于讀卡設備與監控計算機之間的信息傳輸只是暫時保存在監控計算機中,如果監控計算機遭到病毒襲擊或者出現硬件故障,將出現無法挽回的后果。而且由于學生信息都保存在監控計算機中,因此存在著人為偽造、篡改和徇私舞弊行為的極大可能。 2) IC卡的特點未完全體現IC卡除了能標識身份外,還有電子錢包功能,能對其進行充值和扣款,但是上述方法基本上IC卡只用做標識身份,實際的每次扣款,都是由監控計算機和中心服務器來完成,基本與讀卡設備無關。 3) 不方便學生上機和收費管理學生每次上機刷卡,都要由監控計算機連接中心服務器端,由中心服務器端讀出學生信息,進行核對,而且對學生的扣款需要額外的計算機軟件來進行計時和計費處理,顯得比較繁瑣。 鑒于以上問題,為提高機房管理效率,降低工作強度,并及時處理機房發生的故障,采用機房計費管理系統勢在必行。如果能在讀卡終端設備中完成計費的大部分功能,并且增加存儲功能,這樣就可以減少監控計算機的負擔,甚至讀卡終端設備可以直接與中心服務器通信,不僅能增加系統的可靠性和安全性而且還充分利用了IC 卡的功能,還降低了財務統計和計算帶來的麻煩。 目前已經應用于機房管理的解決方案主要有3種方式,即:軟硬件結合控制方式、帳號方式和門禁方式。鑒于設計要求,并且考慮到安全、可靠、簡單等因素,如果在軟硬件結合控制方式中,把更多的任務交由讀卡終端,比如由讀卡終端來存儲數據、計費管理,同時如果讀卡終端能實現TCP/IP 通信,那么監控計算機的任務就大大降低,甚至可以由讀卡終端直接與中心服務器通信。就減少了一些不必要的麻煩和安全風險。本論文的設計就是基于這一點來進行的。 本系統要求數據傳輸穩定可靠,實時性要好,另外考慮到性價比等因素,綜合考慮選擇將μC/OS-II 操作系統移植到ARM7 上作為開發平臺。在此平臺基礎上,考慮到TCP/IP協議棧的實現與要采用的硬件的性能以及實現的成本有關。從解決這一技術問題出發,結合本論文研究的應用對象,決定使用嵌入式操作系統,此種方案可以描述為嵌入式TCP/IP協議棧+嵌入式操作系統+微控制器。 本文介紹了一種基于ARM7的IC 卡機房管理終端的設計方案。該系統在ARM7的基礎上實現了μC/OS-Ⅱ操作系統的移植和TCP/IP協議棧的嵌入,能夠正確讀寫IC 卡信息,增加了SD 卡存儲功能,完成計費操作,實現液晶顯示功能,能夠通過以太網或串口直接與服務器通信。 本文詳細介紹了整個機房管理系統終端的硬軟件設計,給出了嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ在ARM7 處理器上的詳細移植過程,介紹了一種TCP/IP協議棧和基于套接字的編程方法,同時也提供了一種多卡操作的防沖突機制。 同目前大多數機房管理系統相比,該系統有如下特點: 1) 由于使用了嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ,提高了系統的實時性和反應時間,任務管理和調度更加方便有效。 2) 由讀卡終端來進行計費操作,降低了服務器端的工作壓力,同時降低了安全風險。 3) 增加了數據存儲功能,提高了系統的可靠性,有利于數據的查詢和故障的恢復。 4) 增加了對無效卡、注銷卡和欠費卡的判斷與處理,對惡意操作或者有意或者無意的逃費操作采取了積極有效的措施。 5) 以太網通信克服了以往串口通信的傳輸距離短、傳輸速率慢等缺點,使得通信更加方便、高效,并且可以進行遠距離傳輸和控制。
上傳時間: 2013-07-09
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近年來,隨著UPS電源的廣泛使用,對UPS電源的監控要求也越來越高,而嵌入式系統的使用和Internet的普及,使得這種需求成為可能。將嵌入式系統和Internet結合用于UPS電源網絡監控是一種必然趨勢,它可以借助Internet網絡完成對UPS電源現場的監控任務,從而將監控擴展到更廣的空間。目前,基于嵌入式系統的網絡監控已經成為監控領域研究的一個熱點。 本課題以UPS電源為監控對象,在綜合分析UPS電源、嵌入式系統、CAN總線的基礎上,從實際應用出發,對嵌入式技術在UPS電源網絡監控系統的應用進行了深入研究。通過對比和分析工業監控網絡的現狀之后,確定采用基于Internet和CAN總線的嵌入式系統對UPS電源進行網絡監控,完成了基于Linux操作系統的監控系統開發。在監控系統硬件設計中,主控芯片選用了SAMSUNG公司低功耗高性能的ARM9系列的S3C2410,CAN控制器使用了新型的獨立CAN控制器MCP2510,網絡控制器選用了Cirrus公司的CS8900,并完成了CAN接口模塊、以太網接口模塊和人機交互模塊的設計。軟件設計中移植了嵌入式Linux操作系統和嵌入式圖形用戶界面,以及對MCP2510驅動的開發,由于系統要實現網絡瀏覽和大量的數據交換,引入了嵌入式服務器Web server和嵌入式數據庫SQLite,方便了數據的管理,提高了瀏覽速度。 經實驗調試,該UPS電源網絡監控系統能夠通過瀏覽器對UPS電源運行狀態、故障等信息進行監控、統計和查詢,實現了小體積,低功耗,高性能的網絡監控。該網絡監控系統的研究具有廣闊的應用前景,對其它工業監控網絡也具有一定的指導和借鑒意義。
上傳時間: 2013-04-24
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