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自動(dòng)(dòng)循跡智能小車

  • 基于FPGA的模糊控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    模糊控制是智能控制的重要組成部分,它能對(duì)那些不能建立精確數(shù)學(xué)模型的場(chǎng)合進(jìn)行有效的控制;近年來,F(xiàn)PGA及EDA技術(shù)發(fā)展迅速。本論文就是要結(jié)合這兩種先進(jìn)技術(shù),在一塊FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)一個(gè)雙輸入單輸出的模糊控制器,并嘗試將ADC和DAC集成在該芯片中,以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 首先闡述了模糊控制的理論基礎(chǔ),重點(diǎn)介紹了雙輸入單輸出的模糊控制算法;然后在簡(jiǎn)單介紹FPGA結(jié)構(gòu)和VHDL語言的基礎(chǔ)上,采用自項(xiàng)向下的設(shè)計(jì)方法,應(yīng)用主流EDA工具進(jìn)行模糊控制各模塊的設(shè)計(jì),并對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行仿真;最后將各模塊組成一完整的模糊控制器,在EDA工具上進(jìn)行仿真驗(yàn)證和編程下載,并用一個(gè)溫度控制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了控制器的功能,證明該控制器滿足一般控制應(yīng)用的要求。 本論文是以VHDL和FPGA為代表的現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)在智能控制領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)嘗試,拓寬了模糊控制器的實(shí)現(xiàn)形式,相比于傳統(tǒng)的以單片機(jī)為載體的模糊控制器,在系統(tǒng)的簡(jiǎn)單性、實(shí)時(shí)性和經(jīng)濟(jì)性方面都有顯著的增強(qiáng),是一種值得采用的方法。 由于在算法的處理上采取了一定的簡(jiǎn)化,所以損失了一定的精度。今后可以在算法上進(jìn)行完善,設(shè)計(jì)出高精度的模糊控制器。

    標(biāo)簽: FPGA 模糊控制器

    上傳時(shí)間: 2013-06-07

    上傳用戶:haoxiyizhong

  • QPSK基帶通信設(shè)計(jì)及其FPGA實(shí)現(xiàn)的研究

      全數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)具有多速率、多制式、智能性等特點(diǎn),這極大的提高了通信系統(tǒng)的靈活性和通用性,符合未來通信技術(shù)發(fā)展的方向。  本文從如下幾個(gè)方面對(duì)全數(shù)字調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行了深入系統(tǒng)研究:1,在介紹全數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的發(fā)展現(xiàn)狀和研究QPSK通信調(diào)制解調(diào)方式的基礎(chǔ)上,依據(jù)軟件定性仿真分析了QPSK正交調(diào)制解調(diào)系統(tǒng),設(shè)計(jì)出了滿足系統(tǒng)要求的實(shí)現(xiàn)電路框圖并選定了芯片;2,在完成了基于FPGA芯片實(shí)現(xiàn)QPSK調(diào)制解調(diào)的算法方案設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,利用VHDL語言完成了芯片程序的設(shè)計(jì),并對(duì)其進(jìn)行了調(diào)試和功能仿真;3,利用設(shè)計(jì)出的調(diào)制解調(diào)器與選定的AD、DA、正交調(diào)制解調(diào)芯片,完成了QPSK通信系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì)并完成了調(diào)制電路的研制;4,完成電路的信息速率大于300Kbps,產(chǎn)生的中頻信號(hào)中心頻率70MHz,帶寬500KHz,滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,由于時(shí)間關(guān)系解調(diào)電路仍在調(diào)試中。  本文基于FPGA實(shí)現(xiàn)的QPSK數(shù)字調(diào)制解調(diào)器具有體積小、集成度高和軟件可升級(jí)等優(yōu)點(diǎn),這為設(shè)計(jì)高集成和高靈活性的通信系統(tǒng)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

    標(biāo)簽: QPSK FPGA 基帶 通信設(shè)計(jì)

    上傳時(shí)間: 2013-07-08

    上傳用戶:xinshou123456

  • JPEG2000二維離散小波變換快速算法研究和FPGA實(shí)現(xiàn)

    相對(duì)于JPEG中二維離散余弦變換(2DDCT)來說,在JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)中,二維離散小波變換(2DDWT)是其圖像壓縮系統(tǒng)的核心變換。在很多需要進(jìn)行實(shí)時(shí)處理圖像的系統(tǒng)中,如數(shù)碼相機(jī)、遙感遙測(cè)、衛(wèi)星通信、多媒體通信、便攜式攝像機(jī)、移動(dòng)通信等系統(tǒng),需要用芯片實(shí)現(xiàn)圖像的編解碼壓縮過程。雖然有許多研究工作者對(duì)圖像處理的小波變換進(jìn)行了研究,但大都只偏重算法研究,對(duì)算法硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)的復(fù)雜性考慮較少,對(duì)圖像處理的小波變換硬件實(shí)現(xiàn)的研究也較少。  本文針對(duì)圖像處理的小波變換算法及其硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。對(duì)文獻(xiàn)[13]提出的“內(nèi)嵌延拓提升小波變換”(Combiningthedata-extensionprocedureintothelifting-basedDWTcore)快速算法進(jìn)行仔細(xì)分析,提出一種基于提升方式的5/3小波變換適合硬件實(shí)現(xiàn)的算法,在MATLAB中仿真驗(yàn)證了該算法,證明其是正確的。并設(shè)計(jì)了該算法的硬件結(jié)構(gòu),在MATLAT的Simulink中進(jìn)行仿真,對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行VHDL語言的寄存器傳輸級(jí)(RTL)描述與仿真,成功綜合到Altera公司的FPGA器件中進(jìn)行驗(yàn)證通過。本算法與傳統(tǒng)的小波變換的邊界處理方法比較:由于將其邊界延拓過程內(nèi)嵌于小波變換模塊中,使該硬件結(jié)構(gòu)無需額外的邊界延拓過程,減少小波變換過程中對(duì)內(nèi)存的讀寫量,從而達(dá)到減少內(nèi)存使用量,降低功耗,提高硬件利用率和運(yùn)算速度的特點(diǎn)。本算法與文獻(xiàn)[13]提出的算法相比較:無需增加額外的硬件計(jì)算模塊,又具有在硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)不改變?cè)瓉淼奶嵘〔ㄋ惴ǖ囊?guī)則性結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。這種小波變換硬件芯片的實(shí)現(xiàn)不僅適用于JPEG2000的5/3無損小波變換,當(dāng)然也可用于其它各種實(shí)時(shí)圖像壓縮處理硬件系統(tǒng)。

    標(biāo)簽: JPEG 2000 FPGA 二維

    上傳時(shí)間: 2013-06-13

    上傳用戶:jhksyghr

  • 基于提升機(jī)構(gòu)的二維離散小波的FPGA設(shè)計(jì)

    在衛(wèi)星遙感設(shè)備中,隨著遙感技術(shù)的發(fā)展和對(duì)傳輸式觀測(cè)衛(wèi)星遙感圖像質(zhì)量要求的不斷提高,航天遙感圖像的分辨率和采樣率也越來越高,由此引起高分辨率遙感圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量和傳輸數(shù)據(jù)量的急劇增長(zhǎng),然而衛(wèi)星信道帶寬有限。為了盡量保持高分辨率遙感圖像所具有的信息,必須解決輸入數(shù)據(jù)碼率和傳輸信道帶寬之間的矛盾。所以星載高分辨率遙感圖像數(shù)據(jù)的高保真、實(shí)時(shí)、大壓縮比壓縮技術(shù)就成了解決這一矛盾的關(guān)鍵技術(shù)。FPGA器件為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮提供了一種壓縮算法的硬件實(shí)現(xiàn)的一個(gè)理想的平臺(tái)。FPGA器件集成度高,體積小,通過用戶編程實(shí)現(xiàn)專門應(yīng)用的功能。它允許電路設(shè)計(jì)者利用基于計(jì)算機(jī)的開發(fā)平臺(tái),經(jīng)過設(shè)計(jì)輸入,仿真,測(cè)試和校驗(yàn),直到達(dá)到預(yù)期的結(jié)果,減少了開發(fā)周期。小波變換能夠適應(yīng)現(xiàn)代圖像壓縮所需要的如多分辨率、多層質(zhì)量控制等要求,在較大壓縮比下,小波圖像壓縮質(zhì)量明顯好于DCT變換,因此小波變換成為新一代壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG2000的核心算法。同時(shí),小波變換的提升算法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能夠?qū)崿F(xiàn)快速算法,有利于硬件實(shí)現(xiàn),因此提升小波變換對(duì)于采用FPGA或ASIC來實(shí)現(xiàn)圖像變換來說是很好的選擇。本文針對(duì)衛(wèi)星遙感圖像的數(shù)據(jù)流,主要研究可以對(duì)衛(wèi)星圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)二維小波變換的方案。針對(duì)提升小波變換的VLSI結(jié)構(gòu)和FPGA設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù),從邊界延拓、濾波器結(jié)構(gòu)、整數(shù)小波、定點(diǎn)運(yùn)算、原位運(yùn)算等方面進(jìn)行了研究和討論,并且完成了針對(duì)衛(wèi)星遙感圖像的分塊二維9/7提升小波變換的FPGA實(shí)現(xiàn)。采用VerIlog語言對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,并將仿真結(jié)果同matlab仿真結(jié)果進(jìn)行了比較,比較結(jié)果表明該方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)流的二維提升小波變換的功能。同時(shí)QuartusII綜合結(jié)果也表明,系統(tǒng)時(shí)鐘能夠工作在很高的頻率,可以滿足高速實(shí)時(shí)對(duì)衛(wèi)星圖像的小波變換處理。

    標(biāo)簽: FPGA 提升機(jī) 二維 離散小波

    上傳時(shí)間: 2013-06-15

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  • 基于FPGA的雙自觸發(fā)脈沖激光測(cè)距關(guān)鍵技術(shù)研究

    激光測(cè)距技術(shù)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)測(cè)量、航空與大地的測(cè)量、國防及通信等諸多領(lǐng)域。本文從已獲得廣泛應(yīng)用的脈沖激光測(cè)距技術(shù)入手,重點(diǎn)分析了近年提出的自觸發(fā)脈沖激光測(cè)距技術(shù)(STPLR)特別是其中的雙自觸發(fā)脈沖激光測(cè)距技術(shù)(BSTPLR),通過分析發(fā)現(xiàn)其核心部件之一就是用于測(cè)量激光脈沖飛行時(shí)間(周期)的高精度高速計(jì)數(shù)器,而目前一般的方式是采用昂貴的進(jìn)口高速計(jì)數(shù)器或?qū)S眉呻娐?ASIC)來完成,這使得激光測(cè)距儀在研發(fā)、系統(tǒng)的改造升級(jí)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等諸多方面受到制約,同時(shí)在其整體性能上特別是在集成化、小型化和高可靠性方面帶來阻礙。為此,本文研究了采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)來實(shí)現(xiàn)脈沖激光測(cè)距中的高精度高速計(jì)數(shù)及其他相關(guān)功能,基本解決了以上存在的問題。 論文通過對(duì)雙自觸發(fā)脈沖激光測(cè)距的主要技術(shù)要求和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析,對(duì)其中的信號(hào)處理單元采用了FPGA+單片機(jī)的設(shè)計(jì)形式。由FPGA主控芯片(EPF10K20TC144-4)作為周期測(cè)量模塊,在整個(gè)測(cè)距系統(tǒng)中是信號(hào)處理的核心部件,借助其用戶可編程特性及很高的內(nèi)部時(shí)鐘頻率,設(shè)計(jì)了專用于BSTPLR的高速高精度計(jì)數(shù)芯片,負(fù)責(zé)對(duì)測(cè)距信號(hào)產(chǎn)生電路中的時(shí)刻鑒別電路輸出信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。數(shù)據(jù)處理模塊則主要由單片機(jī)(AT89C51)來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)可以通過鍵盤預(yù)置門控信號(hào)的寬度以均衡測(cè)量的精度和速度,測(cè)量結(jié)果采用7位LED數(shù)碼管顯示。本設(shè)計(jì)在近距離(大尺寸)范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)基本滿足設(shè)計(jì)要求。

    標(biāo)簽: FPGA 自觸發(fā)脈沖 激光測(cè)距 關(guān)鍵技術(shù)

    上傳時(shí)間: 2013-06-02

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  • 指紋識(shí)別算法的研究及基于FPGA的硬件實(shí)現(xiàn)

    隨著圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)的進(jìn)步,基于生物特征的識(shí)別技術(shù)成為蓬勃發(fā)展的高技術(shù)之一,根據(jù)IBG(InternationalBiometricGroup)組織對(duì)生物特征市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè),該領(lǐng)域的收入的年增長(zhǎng)率30-50%,到2008年,全球總收入將達(dá)到46.39億美元。而基于指紋特征的識(shí)別技術(shù)由于其獨(dú)特的可靠性,穩(wěn)定性,方便快捷的特點(diǎn),恰好符合了市場(chǎng)的需求。目前指紋識(shí)別技術(shù)是生物識(shí)別領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的識(shí)別技術(shù),也是研究與應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)。 SOPC片上可編程系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中最熱門的概念。NiosⅡ是Altera公司開發(fā)的一種采用流水線技術(shù)、單指令流的RISC嵌入式處理器軟核,可以將它嵌入FPGA內(nèi)部,與用戶自定義邏輯結(jié)合構(gòu)成一個(gè)基于FPGA的片上系統(tǒng)。與嵌入式硬核相比較,嵌入式軟核具有更大的靈活性。而FPGA的高速性、恰恰滿足了指紋識(shí)別系統(tǒng)對(duì)速度的要求。 本文對(duì)指紋識(shí)別技術(shù)中各個(gè)環(huán)節(jié)的算法進(jìn)行了較為深入的研究,結(jié)合NiosⅡ嵌入式處理器的特點(diǎn),對(duì)算法進(jìn)行了合理的選擇與優(yōu)化,形成了一套完整的指紋識(shí)別算法,并提出了一種基于FPGA的指紋識(shí)別系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案。 論文的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面: 1、對(duì)指紋圖像預(yù)處理、后處理和匹配算法進(jìn)行了改進(jìn),提高了算法的性能;設(shè)計(jì)了一種適用于快速匹配的指紋特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);提出了一套基于特征點(diǎn)匹配的指紋識(shí)別算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法速度快、誤識(shí)率較低、可靠性較高,可以滿足實(shí)用的要求。 2、本著增加系統(tǒng)集成度、減小系統(tǒng)體積、提高便攜性、降低功耗和成本,同時(shí)提升系統(tǒng)的性能的原則,使用Altera公司提供的外圍設(shè)備IP核配合NiosⅡ處理器軟核搭建了一個(gè)單片嵌入式系統(tǒng),然后以內(nèi)嵌NiosⅡ軟核的FPGA和FPS200指紋采集器為核心芯片,外配片外RAM和Flash存儲(chǔ)器以及小鍵盤和LCD顯示屏等器件,設(shè)計(jì)了一個(gè)便攜式指紋識(shí)別系統(tǒng),提出了一套基于FPGA的硬件設(shè)計(jì)方案。 3、利用NiosⅡ開發(fā)板對(duì)硬件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了初步的驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了指紋采集芯片F(xiàn)PS200與FPGA的接口,并進(jìn)行了算法的移植。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所提出的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案是可行的。基于FPGA的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)在速度、功耗、體積、擴(kuò)展性方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),具有廣闊的發(fā)展空間。最后提出了對(duì)這一設(shè)計(jì)繼續(xù)改進(jìn)的思路和下一步研究的內(nèi)容。

    標(biāo)簽: FPGA 指紋識(shí)別 法的研究 硬件實(shí)現(xiàn)

    上傳時(shí)間: 2013-06-07

    上傳用戶:kikye

  • ARMμCLinuz的智能乙醇電子鼻系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

    基于電子鼻技術(shù)和嵌入式技術(shù)的智能乙醇電子鼻系統(tǒng)是針對(duì)乙醇?xì)怏w濃度檢測(cè)的集成系統(tǒng),可以在規(guī)定的溫度、濕度和氣壓條件下,分析測(cè)量出氣體中乙醇含量,具有廣闊的應(yīng)用前景。本文中智能乙醇電子鼻系統(tǒng)的研制涉及到測(cè)量人體肺深部氣體中的乙醇含量,即呼出氣體中的乙醇含量BrA.(breat.alcoho.concentration),然后根據(jù)比例關(guān)系得出人體血液中的乙醇含量BAC(bloo.alcoho.concentration),本文的研究?jī)?nèi)容如下: 第一章提出了課題來源及研究意義;在此基礎(chǔ)上分析電子鼻技術(shù)和嵌入式技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,涉及到乙醇電子鼻、氣敏傳感器,以及嵌入式操作系統(tǒng)等技術(shù);然后根據(jù)這些技術(shù)特點(diǎn),確定了本文的研究?jī)?nèi)容和實(shí)施路線;最后,給出了論文的框架結(jié)構(gòu)。 第二章分析系統(tǒng)需求,結(jié)合嵌入式技術(shù)理論,確定系統(tǒng)硬件方案和軟件方案;在硬件方案中涉及到信息的處理、存儲(chǔ)、通信等,在軟件方案中涉及到嵌入式操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、GUI系統(tǒng)的選擇;對(duì)于乙醇電子鼻傳感器方案,詳細(xì)論述了乙醇燃料電池的工作過程及原理;最后,制定了智能乙醇電子鼻系統(tǒng)的總體技術(shù)及實(shí)施方案。 第三章著重闡述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)過程,采用模塊化思想,分階段、分步驟地設(shè)計(jì)了硬件電路:分別從中央處理單元、信息采集及預(yù)處理、數(shù)據(jù)顯示及報(bào)警、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、人機(jī)交互這六個(gè)方面,詳細(xì)描述了硬件電路的工作過程和原理;至此,搭建出了硬件平臺(tái)。 第四章主要描述了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)過程,按照軟件開發(fā)的流程,從系統(tǒng)引導(dǎo)代碼BootLoader的編寫,到嵌入式操作系統(tǒng)μClinux的移植,再到文件系統(tǒng)JFFS2的移植,最后到MiniGUI圖形庫的移植,都一一詳細(xì)論述了實(shí)現(xiàn)過程;至此,搭建出了系統(tǒng)的軟件平臺(tái)。 第五章基于搭建的軟件平臺(tái),闡述了系統(tǒng)相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)過程、操作界面和應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)過程,給出了系統(tǒng)的界面圖與操作流程圖,明確體現(xiàn)了系統(tǒng)的功能模塊;至此,完成了智能乙醇電子鼻系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)及應(yīng)用程序開發(fā)。 第六章和第七章,針對(duì)智能乙醇電子鼻系統(tǒng)的測(cè)試分析,搭建了系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái),指定了符合本系統(tǒng)的測(cè)試指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn);對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析和對(duì)比,得出了系統(tǒng)性能的評(píng)價(jià)。根據(jù)這些評(píng)價(jià),提出了系統(tǒng)的不足和今后要進(jìn)一步研究和完善的方面。關(guān)鍵詞:乙醇電子鼻;嵌入式系統(tǒng);燃料電池;ARM;μCLinux操作系統(tǒng)

    標(biāo)簽: CLinuz ARM 電子

    上傳時(shí)間: 2013-07-24

    上傳用戶:dajin

  • 基于ARMGPRS的無線智能巡檢終端設(shè)計(jì)研究

    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(yíng)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

    上傳用戶:wxhwjf

  • 基于ARMLinux的多道脈沖幅度分析器數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    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(chǎng)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(chǎng),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(jiǎn)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(jiǎn)化。系統(tǒng)由前端探測(cè)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(jiǎn)單,簡(jiǎn)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

    上傳用戶:tzl1975

  • 基于ARMLinux的生物發(fā)酵智能控制系統(tǒng)

    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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(cè)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(cè)、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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