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  • 基于ARM的IC卡機房管理終端設計

    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。

    標簽: ARM IC卡 機房管理 終端設計

    上傳時間: 2013-07-09

    上傳用戶:淺言微笑

  • 基于ARM的電網參數綜合監測儀的研制

    針對現代中低壓電網電能質量的監測及諧波治理的需要,論文綜合運用嵌入式技術、現代信號處理技術、虛擬儀器技術設計了一種新型低功耗、集成化的電網參數監測儀。此系統實現了對三相電網相/線電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、電網頻率、功率因數以及三相電壓、電流的31次以內諧波的實時監測。 論文分析了基于微處理器的電力系統基本參數的測量原理;對被測信號的交流參量通過抽樣方法獲得,由多點的抽樣數據統計得到的結果可以減小隨機誤差的影響;基于DFT和FFT的諧波測量原理,將FFT應用于諧波分析獲得信號的頻域參數;針對諧波測量中的混疊誤差設計了二階抗混疊濾波器;分析了非同步采樣和對非時限信號的截斷造成的頻譜泄露和柵欄效應及其對諧波測量精度的影響。討論了常用的幾種窗函數對頻譜泄漏的抑制作用,在此基礎上選擇加海明窗對采樣信號進行處理;針對DDS具有高精度頻率合成的特點,將其應用到電網信號的采樣上,提高了采樣的同步性,使得測量精度滿足了系統的要求。上述方法需要大量快速的迭代運算,系統微處理器選用了32位ARM芯片LPC2132,提高了系統的數據處理能力和實時性。系統供電電源采用了開關電源、減小了體積,提高了效率;完成了下位機數據采集部分、二階抗混疊濾波器、測頻電路及通信模塊電路的設計;最后介紹了軟件設計部分,主要包含了數據采集的實現過程,FFT程序的設計,給出了各部分程序的流程圖;系統上位機軟件設計了電網數據處理程序,該軟件以LabWindows/CVI6.0為開發平臺,利用CVI豐富的庫函數,完成對數據的處理、顯示和記錄等工作,并采用雙線程運行模式,在數據采集和處理的同時完成了顯示、命令的發送和運行曲線等功能。 按上述方案設計的樣機經過三次電路制作與軟件調試,主要技術參數達到了設計要求,通過了實驗室測試,目前正在電力系統諧波治理系統中進行工業實驗。

    標簽: ARM 電網參數 儀的研制 監測

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:我好難過

  • 基于ARM的非接觸式IC卡讀卡器設計

    非接觸式IC卡是IC卡領域的一項新興的技術,它是射頻識別技術和IC卡技術相結合的產物。由于非接觸式IC卡具有操作快捷、抗干擾性強、工作距離遠、安全性高、便于一卡多用等優點,在自動收費、身份識別和電子錢包等領域具有接觸式所無法比擬的優越性,具有廣闊的市場前景。非接觸式IC卡讀卡器是非接觸式IC卡應用系統的關鍵設備之一。基于實際項目的需要,本課題開發了一種讀寫距離在10cm左右的非接觸式IC卡讀卡器,它可以應用于電子消費場合,如公交和地鐵電子售票,食堂售飯等場合。 本文首先研究了用于本系統的基本理論,包括射頻識別技術、ARM處理器體系結構和嵌入式系統,然后基于這些理論,給出了非接觸式IC卡讀卡器的設計方案。系統由三個部分組成:第一部分是讀卡器的收發模塊,選用Philips公司的高集成度非接觸式讀寫芯片MF RC500設計射頻收發模塊,對射頻芯片接口電路設計做了詳細的論述;第二部分是核心控制模塊,以Philips公司的ARM7芯片LPC2292為核心,對電源供應電路、存儲器電路、通信接口電路、LED顯示電路等設計做了一定的描述,并給出了電路。第三部分是系統的程序設計,采用移植嵌入式系統并添加任務的模式來實現讀卡器的各功能。通過對軟硬件的調試實現了非接觸式IC卡讀卡器的硬件與軟件平臺的構建。

    標簽: ARM 非接觸式 IC卡 讀卡器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:jlyaccounts

  • 基于ARM的光纖光柵溫度監測系統

    電力變壓器性能的好壞直接影響著電力系統的安全穩定運行。變壓器繞組溫度是變壓器安全、經濟運行以及使用壽命的決定性因素,已經成為變壓器狀態監測中健康隱患和故障發展的重要表現形式。通過對變壓器繞組溫度進行實時監測并判斷其健康狀況,以此來進行變壓器的負荷調整和預知性維修,避免因繞組過熱導致的變壓器故障,可以提高變壓器安全、經濟運行水平,為電網安全運行帶來重要保證。 傳統的檢測電力變壓器溫度的方法主要有紅外溫度檢測、熱電阻、熱電偶溫度檢測等。紅外測溫為非接觸測量,它只能測量變壓器的表面溫度,易受環境溫度及周圍磁場的干擾,且需人工操作,無法實現在線測量。對于熱電阻、熱電偶等測量法,在高頻交變場中,導線會拾取噪聲并由于渦流效應而發熱。電導線的熱導還會導致被測溫度的擾動,測量效果不很理想。光纖光柵傳感技術以其體積小、電絕緣、抗電磁干擾、易復用、傳感信號可遠距離傳輸、便于實現實時在線測量等優點,為電力變壓器溫度的測量提供了很好的技術手段。 本文在對國內外光纖光柵傳感技術及其解調方案進行深入分析的基礎上,設計了光纖布拉格光柵傳感信號解調所需的硬件和軟件,并進行了實驗研究。論文涉及的主要工作有: 介紹了光纖的基本結構、布拉格光柵的工作機理及其制作方法,分析了光纖布拉格光柵作為傳感元件時的基本參數,推導了光纖布拉格光柵的溫度傳感模型;詳細介紹了目前常用的布拉格光纖光柵解調技術。 重點分析了監測系統的硬件電路設計及其原理,主要有微控制器相關電路的設計、光電轉換電路、前置放大及濾波電路、AD轉換電路、以太網通訊電路及液晶顯示電路等。在硬件平臺的基礎上設計并測試了相關模塊的驅動,實現溫度的實時采集和發送。主要工作包括uC/OS—Ⅱ在LPC2148上的移植,利用LwIP實現以太網通訊等。 最后,搭建了系統光路,對監測系統進行了測試,得到了有益的數據,為下一步工作打下了良好的基礎。

    標簽: ARM 光纖光柵 溫度監測

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:it男一枚

  • 基于ARM的嵌入式多模態生物特征識別系統的設計

    生物特征識別是指通過計算機,利用人體固有的生理特征,如指紋,靜脈來進行個人身份鑒別的技術。由于生物特征唯一性和不變性,使得生物特征識別與傳統的方法如數字密碼和身份證相比,具有更高的安全性和易用性。傳統的高性能自動識別系統大多基于PC平臺聯機應用,然而在實際應用中往往對自動識別系統要求有更高的便攜性和易用性,嵌入式技術的快速發展使得實現這樣的系統變為了可能。 生物特征識別系統主要由通用模塊的控制系統與非通用模塊的圖像采集設備與識別算法組成。本文針對通用模塊與非通用模塊接口問題進行研究和設計,實現了一個工作良好的嵌入式平臺。 本課題在設計核心板、擴展板、轉接板的硬件基礎上,移植實時操作系統Linux,編寫各種接口與模塊的驅動、多路攝像頭切換程序,并很好的解決了攝像頭采集生物特征時光強控制問題,為很好的采集到清晰圖像提供了一個良好穩定的硬件平臺。 本課題所設計的嵌入式系統通過測試,做了大量的實驗,并將所采集到的手指靜脈圖像進行討論分析,具有實用價值。

    標簽: ARM 嵌入式 多模 生物特征識別

    上傳時間: 2013-06-03

    上傳用戶:lguotao

  • 基于DSP和ARM的雙核電能質量分析儀的研究

    隨著電力系統的迅速發展和電力電子技術的廣泛應用,電能污染日益嚴重,電能質量問題已經成為電力部門及電力用戶越來越關注的問題。電能質量的各項指標若偏離正常水平過大,會給發電、輸變電和用電設備帶來不同程度的危害。電能質量的好壞直接關系到國民經濟的總體效益,因此對電能質量進行檢測和分析從而提高和改善電能質量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質量的基本概念,對各種電能質量問題的分類、特征及產生原因和危害作了詳細的闡述。通過對電能質量各項指標(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變)的分析,以傳統的傅立葉變換理論為基礎,針對目前電能質量分析的難點即對突變的、暫態的、非平穩的信號的檢測與分類,提出了基于快速傅立葉變換的暫態電能質量分析方法。 在系統的研究了電能質量分析的相關理論和檢測技術的基礎上,針對電能質量分析系統中需要支持復雜算法和保持實時性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構架的嵌入式電能質量分析系統的硬件平臺和軟件系統。重點分析了DSP與ARM的選型依據、結構特點、具體應用等。并且詳細的介紹了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設計思想,其中重點介紹了DSP部分的FFT算法設計、ARM部分的UC/OS-II操作系統移植和MiniGUI圖形界面開發。最后對論文的主要工作進行了總結,對以后可深入研究的方向進行了展望。

    標簽: DSP ARM 雙核 分析儀

    上傳時間: 2013-05-22

    上傳用戶:hw1688888

  • 基于DSP與ARM的電能質量監測系統研究.pdf

    隨著電力系統的迅速發展和電力電子技術的廣泛應用,電能污染日益嚴重,電能質量問題已經成為電力部門及電力用戶越來越關注的問題。電能質量的各項指標若偏離正常水平過大,會給發電、輸變電和用電設備帶來不同程度的危害。電能質量的好壞直接關系到國民經濟的總體效益,因此對電能質量進行檢測和分析從而提高和改善電能質量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質量的基本概念,對各種電能質量問題的分類、特征及產生原因和危害作了詳細的闡述。通過對電能質量各項指標(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變)的分析,以傳統的傅立葉變換理論為基礎,針對目前電能質量分析的難點即對突變的、暫態的、非平穩的信號的檢測與分類,提出了基于小波變換的暫態電能質量分析方法。利用小波變換模極大值原理檢測信號奇異點作為是否發生暫態擾動的判據,克服了傳統方法中無時域局部性的缺點。 在系統的研究了電能質量分析的相關理論和檢測技術的基礎上,針對電能質量分析系統中需要支持復雜算法和保持實時性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構架的嵌入式電能質量分析系統的硬件平臺和軟件系統。重點分析了DSP與ARM的選型依據、結構特點、具體應用等。并且詳細的介紹了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設計思想,其中重點介紹了DSP部分的FFT算法設計、ARM部分的uC/OS-II操作系統移植和MiniGUI圖形界面開發。最后對論文的主要工作進行了總結,對以后可深入研究的方向進行了展望。

    標簽: DSP ARM 電能質量監測

    上傳時間: 2013-07-10

    上傳用戶:ZJX5201314

  • 基于ARM的PVC軟標機數控系統研究與設計

    為了解決當前PVC軟標生產技術落后、效率低、質量不穩定、能耗高、工作環境差等問題,本文提出研制集注標、烘烤、冷卻的數控PVC軟標機方案。 數控PVC軟標機控制系統采用“ARM9+RT-Linux”開發模式,將數控技術與嵌入式系統應用有機結合起來,一方面發揮ARM9微處理器高性能、低功耗的特點,使PVC軟標機數控系統有較強的數據處理和運動控制能力;另一方面利用實時操作系統RT-Linux的開放性、強大的功能,簡化了數控系統軟件的開發,縮短了應用系統開發周期。 本文研究的主要內容是基于嵌入式的PVC軟標機數控系統硬件設計和軟件開發。首先詳細介紹了系統各功能模塊的硬件電路設計,包括嵌入式最小系統搭建、伺服驅動器接口電路設計、電磁閥接口電路設計、人機交互模塊設計、通信模塊設計、開關量模塊設計等方面內容;然后,基于RT-Linux的嵌入式系統軟件實現機理的理論指導下,提出了系統軟件的架構,在此基礎上詳細闡述了軟件實現過程:通過對PVC軟標機數控系統功能需求及多任務間數據依賴關系的分析,同時結合RT-Linux平臺上實時應用軟件的結構特點,本文在邏輯架構上對控制系統的實時任務和非實時任務進行了劃分,并設計了模塊間數據緩沖機制;在時序架構上提出了系統的多任務運行時機分配以及各任務之間正確合理的時序關系,以保證實時任務的實時性和非實時任務能夠得到適當運行;在應用軟件架構上利用RT-Linux多線程編程技術實現了系統軟件的基本功能。最后,針對本系統插補所需的精度和系統實時性要求,利用數據采用直線插補算法實現了系統的插補功能。 目前,PVC軟標機數控系統的基本功能已經實現,系統能夠在實驗平臺上穩定運行,基本達到預期目標。關鍵字:PVC軟標;數控系統;插補;RT-Linux;ARM9

    標簽: ARM PVC 數控

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:visit8888

  • 基于ARM的T波交替檢測技術

    心血管系統疾病是現今世界上發病率和死亡率最高的疾病之一。T波交替(T-wavealtemans,TWA)作為一種非穩態的心電變異性現象,是指心電T波段振幅、形態甚至極性逐拍交替變化。大量研究表明,TWA與室性心律失常、心臟性猝死等有直接密切的關系,已成為一種無創獨立性預測指標。隨著數字信號處理技術和計算機技術的迅速發展,微伏級的TWA已經可以被檢出,并且精度越來越高。本文以T波交替檢測為中心,基于ARM給出了T波交替檢測技術原理性樣機的硬件及軟件,實現實時監護的目的。 在TWA檢測研究中,需要對心電信號進行預處理,即信號去噪和特征點檢測。小波分析以其多分辨率的特性和表征時頻兩域信號局部特征的能力成為我們選取的心電信號自動分析手段。文中采用小波變換將原始心電信號分解為不同頻段的細節信號,根據三種主要噪聲的不同能量分布,采用自適應閾值和軟硬閾值折衷處理策略用閾值濾波方法對原始信號進行去噪處理:同時基于心電信號的特征點R峰對應于Mexican-hat小波變換的極值點,因此我們使用Mexican-hat小波檢測R峰,通過附加檢測方案確保了位置的準確性,并根據需要提出了T波矩陣提取方法。 隨后文章介紹了T波交替的產生機理及研究進展,分別從臨床應用和檢測方法上展現了目前TWA的發展進程,并利用了譜分析法、相關分析法和移動平均修正算法分別從時域和頻域對一些樣本數據進行T波交替檢測。在檢測中譜分析法抗噪能力較強,但作為一種頻域檢測方法,無法檢測非穩態TWA信號,而相關分析法受呼吸、噪聲影響較大,數據要求較高,因此可以在譜分析檢測為陽性TWA基礎上,再對信號進行相關分析,從而克服自身算法缺陷,確定交替幅度和時間段。最后對影響檢測結果的因素進行討論研究,從而降低檢測誤差。 文章還設計了T波交替檢測技術原理性樣機的關鍵部分電路和軟件框架。硬件部分圍繞ARM核的Samsung S3C44BOX為核心,設計了該樣機的關鍵電路,包括采集模塊、數據處理模塊(外部存儲電路、通信接口電路等)。其中在采集模塊中針對心電信號是微弱信號并且干擾大的特點,采用了具有高共模抑制比和高輸入阻抗的分級放大電路,有效的提取了信號分量:A/D轉換電路保證了信號量化的高精度。利用USB接口芯片和刪內部異步串行通訊實現系統與外界聯系。系統軟件中首先介紹了系統的軟件開發環境,然后給出了心電信號分析及處理程序設計流程圖及實現,使它們共同完成系統的軟件監護功能。

    標簽: ARM 檢測技術

    上傳時間: 2013-07-27

    上傳用戶:familiarsmile

  • 基于ARM和uClinux的紙幣識別系統實時性改進

    現階段,中國的自動售貨行業蓬勃發展。作為自動服務的核心部件,基于單片機的紙幣識別系統已經越來越不能滿足市場需求。 本文對基于uClinux操作系統和S3C4510B的紙幣識別系統的各個方面進行了研究。研究表明,紙幣識別系統要求能滿足硬實時性,但uClinux操作系統的實時性不強。由于uClinux功能強大,免費且資源豐富,如能成功改進本紙幣識別系統的實時性,紙幣識別系統將在成本,性能和功能性等方面有更大的優勢,所以對實時性進行改進將非常有意義。 在本紙幣識別系統中,紙幣特征采集子系統對實時性要求很高,需要滿足硬實時的要求,所以是否能滿足該子系統的實時性的要求,將是本紙幣識別系統能否很好工作的關鍵所在。通過對當前多種uClinux實時性改進方案進行了解和研究,參考了RTAI和RTLinux的工作原理,提出了基于uClinux操作系統和S3C4510B的紙幣識別系統的實時性改進方案。紙幣特征采集子系統主要依靠碼盤光耦產生的反饋信號生成硬件中斷,然后通過處理該中斷,實現對紙幣特征的采集。在本文提出的方案中,為了提高系統對硬件中斷的反應速度,避開uClinux對中斷的慢處理,在操作系統與硬件之間建立了一個特殊的硬件抽象層來管理中斷,并將紙幣特征采集功能與操作系統剝離,放入一個單獨的處理單元。通過這樣的處理,使得中斷產生時,硬件抽象層暫停uClinux操作系統的運行,直接將中斷交由紙幣特征采集處理單元處理,實時的完成紙幣特征數據的采集。

    標簽: uClinux ARM 識別系統 實時性

    上傳時間: 2013-05-24

    上傳用戶:shenlan

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