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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電動助力轉向系統(EPS)是集節能、環保、安全為一體的前沿技術,是未來車輛轉向系統的發展方向。本文研究了電動助力轉向系統的構成和工作原理,自主研發設計了一套電動助力轉向控制系統,并進行實車試驗。 控制系統中采用了基于ARM7TDMI—S內核的高性能芯片LPC2131芯片(EasyARM2131開發板)進行控制器設計,分析和選擇了系統的控制策略,完成了控制器的硬件和軟件設計。系統的控制策略中采用了折線改進型助力曲線助力方式和模糊與數字PID相結合的控制方法,并進行相關補償控制的分析;硬件設計過程中采用了抗干擾技術進行優化設計,完成了信號采集和處理電路、電機驅動電路、電源電路以及故障診斷等電路設計;軟件設計采用了結構化的沒計思想,完成了包括控制系統主程序、A/D采集子程序、車速和發動機信號的采集子程序、電機PWM控制驅動子程序以及故障診斷和信息顯示子程序的設計,并在扭矩信號處理程序中應用容錯技術進行了軟件冗余優化設計。 本文對自主開發設計的EPS控制系統進行了實車試驗和結果分析,試驗結果表明,本文所設計的基于ARM的汽車電動助力轉向控制系統在轉向輕便性、穩定性和可靠性等方面性能良好,完全滿足設計要求。
上傳時間: 2013-07-21
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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??梢灶A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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大氣能見度(Visibility)是反映大氣透明度的一個指標,是氣象觀測的常規項目,它對航海、航空、陸上交通以及軍事活動等都有重要影響。目前國內能見度儀,特別是適用于海洋惡劣環境中的便攜式、高精度的能見度儀較少,需要研制適合海上測量的能見度儀。 在系統闡述大氣能見度檢測理論依據的基礎上,研究了能見度檢測系統的關鍵技術,主要包括光源的穩定性、微弱信號的相敏檢測技術及信號的抗干擾技術等。本系統由發射模塊、接收模塊、信號處理模塊及電源模塊等組成。設計了發射模塊和接收模塊的光學系統,并進行了發射光源的調制設計、接收模塊中的光電轉換電路、放大電路、帶通濾波電路的設計及信號的鎖相放大電路的設計等。大氣能見度測量屬于微弱信號檢測技術,在海上更容易受到外界自然光及其它環境因素的干擾,因此濾除各種干擾,提取有用的微弱信號是本設計的核心。本文重點研究了光敏檢測技術和適合于微弱信號檢測的鎖相放大技術,設計了以OPT101為核心的光敏檢測電路,有效提高了電路的靈敏度和抗干擾,簡化了設計;設計了以平衡調制解調芯片AD630為核心的鎖相放大電路和由雙D觸發器SN74HCT74及單穩態觸發器M74HC4538B1R組成的移相電路,實驗證明,在較大的噪聲背景下,該電路可以有效地提取出反映能見度變化的有用信號。鎖相放大后的直流信號,經AD處理后輸入到微處理器ARM中,經過理論運算最后得到能見度值。為了保證系統工作的穩定性,特別是海上惡劣環境,對系統進行了防鹽、霧、水的設計,如對鏡頭進行鍍膜、對PCB板進行了三防處理等。 最后進行了能見度儀樣機的研制。
上傳時間: 2013-04-24
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ARM微處理器和嵌入式Linux操作系統為核心的嵌入式技術,已在很多領域得到了越來越廣泛的應用。由于網絡在未來計算中將發揮非常重要的作用,因此連通性、網絡化正逐漸成為嵌入式設備的發展方向,嵌入式設備的網絡化已經成為網絡發展的必然趨勢。美國貝爾實驗室預測未來數年內所能想到的任何有用信息都是由嵌入式設備通過網絡供給信息的需求者。 本文設計和實現了基于ARM處理器的嵌入式系統硬件和軟件解決方案,將Linux移植到LH79520,并且實現了嵌入式系統的網絡通信功能。 本文采用NXP公司的LH79520微控制器作為處理器,采用高度集成的以太網芯片DM9000A作為網絡接口,并且擴展了LCD、UART接口。使用APEX作為系統的Bootloader,選擇Linux操作系統進行裁剪和移植,編寫了網絡芯片驅動程序,使得2.6.22版本內核在硬件上穩定運行;同時實現了嵌入式平臺和Linux系統之間的網絡的數據傳輸。對影響TCP網絡數據傳輸速率的因素進行了研究,通過對比和測試優化了ARM嵌入式系統的網絡傳輸性能。最后,在ARM平臺和Linux主機端分別實現了采用IPMSG協議的網絡傳輸應用程序。 通過測試表明,本文所設計的嵌入式系統在可用性及操作方便性方面都達到了預期的目標,使得ARM Linux移植更有效率而且降低成本,具有實際的應用價值。
上傳時間: 2013-07-14
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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
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隨著電子產品的飛速發展,嵌入式系統已經在這個社會上無處不在。操作系統作為嵌入式產品的靈魂,一定要依據產品的需要安裝合適的操作系統,以便于可以更好的編寫應用程序。 本研究將Linux操作系統移植到QQ2440開發板。操作系統移植的目的是為了能夠更好的利用開發板開發應用程序,本文將Linux2.6版本內核移植到QQ2440開發板,使開發板可以用于工業過程控制。文章介紹了嵌入式系統的特點、ARM體系結構、嵌入式Linux操作系統。重點描述了Linux操作系統的移植,論文在Linux操作系統移植研究中,首先,進行了移植環境的設計和搭建,建立交叉編譯環境,配置網絡文件系統NFS。然后,對Linux2.6版本內核和vivi進行配置和編譯并以yaffs文件系統為例,介紹了yaffs根文件系統映象的制作。最后,介紹了一種解決內核實時化的方法。在論文的最后,給出了嵌入式Linux驅動程序的概念與結構以及開發流程,并進行了UART2串口以及LCD顯示屏驅動的開發。全文詳細的描述了嵌入式Linux操作系統移植的流程,在基于QQ2440開發板上給出了bootloader、內核以及文件系統移植的實現方法。并給出了解決Linux內核實時化的一種算法并進行了驅動程序的開發。
上傳時間: 2013-06-04
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隨著消費類電子產業的蓬勃發展,越來越多的嵌入式電子產品走進了千家萬戶。電腦的形態也不再局限于以前的PC機,各式各樣的嵌入式系統出現在了眾多的行業和應用中,其中ARM和Linux結合的產品在市場上最受青睞。ARM由于其低功耗、高性能、小體積、低成本受到了越來越廣泛的重視,成為眾多公司產品開發的主流硬件。而Linux則因其開放的源代碼,可裁剪的內核,便利的開發環境,各硬件平臺的通用性,逐漸成為嵌入式開發的主流操作系統。本課題的嵌入式MP3設計就是基于ARM和linux平臺的。 本課題實現了一個完整的嵌入式系統,選用zq2410開發板為目標平臺,linux作為目標操作系統,在這樣的軟硬件環境下研究實現MP3播放器。 文章首先綜述了嵌入式系統開發方法,介紹了ARM處理器及其特點,Linux操作系統,嵌入式系統的開發模式以及如何搭建交叉開發環境,然后介紹了所選硬件平臺zq2410目標板的各種資源,在系統軟件開發中,介紹Uboot、Linux的裁剪和移植,根文件系統的制作以及核心驅動程序的開發,應用程序開發中,介紹了MP3的原理,移植Madplay MP3播放器,最后成功對Madplay播放器實現了綜合控制。
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式圖像采集系統具有體積小、成本低、穩定性高等優點,在遠程監控、可視電話、計算機視覺、網絡會議等領域應用廣泛。為克服傳統基于單片機的圖像采集系統的種種不足,本文提出了一種新的解決方案,利用高速的ARM9嵌入式微處理器S3C2410A為硬件核心,搭配USB攝像頭,結合Linux構建了一套嵌入式的圖像采集系統。USB攝像頭有著容易購買、性價比高等優點,但長期以來將其直接應用于嵌入式系統卻很困難。隨著ARM微處理器的廣泛應用,嵌入式系統的性能得到了極大的提升。人們逐漸將操作系統引入其中,方便系統的管理和簡化應用程序的開發。Linux是一個免費開源的優秀操作系統,將其移植到嵌入式系統中能夠對系統進行高效地管理、極大地方便應用程序的開發。嵌入式的Linux操作系統繼承了Linux的優良特性,還有著節約資源,實時性強等優點。在本方案中以嵌入式Linux操作系統為基礎,借助其對USB、網絡等的強大支持能力來構建高度靈活的圖像采集系統。通過利用Linux操作系統內建的video4Linux對攝像頭進行編程,實現了將USB攝像頭采集到的視頻數據進行顯示和存為圖片的功能。本文中具體講述了嵌入式的軟硬件平臺的構建,USB攝像頭的驅動開發,圖像采集應用程序的實現等。本文提出的嵌入式圖像采集方案適用于市面上絕大多數流行的USB攝像頭,還能把得到的圖像通過以太網傳輸以實現遠程的監控。這套方案利用應用程序編程接口video4linux所提供的數據結構、應用函數等,實現了在Linux環境下采集USB攝像頭圖像數據的功能,并運用嵌入式的GUI開發工具Qt/Embedded來編寫最終的應用程序實現了美觀的用戶界面。充分運用Linux操作系統和其工具的強大功能來實現圖像采集,對基于Linux內核的后續圖像應用開發具有實用意義。本系統完全基于開放的平臺和模塊化的實現方法,具有良好的可移植性,可方便地進行各種擴展。這種方案所實現的圖像采集系統成本低,靈活性高,性能好,是一種優良的解決方案。本文詳細介紹了這種基于Linux系統和S3C2410A平臺的嵌入式圖像采集系統。
上傳時間: 2013-04-24
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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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