隨著微處理器的發(fā)展,現(xiàn)代數(shù)字儀表發(fā)展迅速,功能不斷增強。目前,數(shù)字儀表正朝著集成化、智能化、高精度、微功耗、高可靠性發(fā)展。人們對數(shù)字儀表的設計和性能指標也提出了更高的要求,ARM相對于單片機具有更強的處理能力和更好的處理效果,為高精度、智能化儀表的設計提供了一種新的途徑。 論文首先介紹了國內(nèi)外數(shù)字儀表的發(fā)展情況,并對常見的數(shù)字儀表進行了分類,分析了影響數(shù)字儀表性能的主要因素。綜合數(shù)字儀表的性能特點并考慮實現(xiàn)成本,論文提出了一種基于ARM的五位半分辨率數(shù)字儀表設計方案,并詳細介紹了儀表的總體設計思路、硬件電路設計、軟件設計及數(shù)據(jù)處理方法。該設計采用LPC2148芯片為處理核心,使用VFD(真空熒光顯示器)作為儀表人機界面,界面友好且無視角誤差;考慮到在某些現(xiàn)場條件惡劣的情況下也能對數(shù)字儀表讀數(shù)進行觀測,采用LabVIEW7.1設計了上位機顯示界面;構建了一個基于LPC2148的開發(fā)平臺,基于平臺設計了一款具有五位半分辨率的數(shù)字儀表,實現(xiàn)了電壓、電流、電阻等測量功能,同時設計了溫度讀取、實時時鐘計時、sd卡數(shù)據(jù)存儲等功能,為儀表的智能化設計奠定了基礎。 通過對該數(shù)字儀表運行情況進行記錄,并對記錄的大量數(shù)據(jù)進行分析,結果表明:所設計的數(shù)字儀表能穩(wěn)定顯示,其精度和顯示分辨率均達到五位半精度的要求。
上傳時間: 2013-07-20
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隨著大量的工礦企業(yè)的興起和擴張,會有越來越多的廢水、污水排放到環(huán)境中,特別是在珠江三角洲地區(qū),這一現(xiàn)象尤為突出。目前珠江流域的水資源已經(jīng)出現(xiàn)嚴重污染,由此帶來的環(huán)境污染和生態(tài)污染已引起了當?shù)赜嘘P部門的高度重視。為此,本課題通過與廣東泰斗微電子公司合作,研發(fā)一種具有通用性的水污染源信息監(jiān)控網(wǎng)絡的語音報警器,通過實時快速的污染源信息檢測,完成對污染源信息的語音報警和存儲。 報警器的功能是接收由前端北斗通信處理器傳輸來的污染源信號進行相應的語音報警。本報警器設計選用目前工業(yè)控制領域流行的ARM芯片LPC2368作為主控制器,并采用RS232/RS485通用通信方式來完成對水污染源信息的采集與處理;選用sd卡作為存儲介質(zhì)來實現(xiàn)對語音文件和污染源信息的存儲;語音報警部分選用價格低廉的WAV和MP3解碼芯片VS1003進行語音文件的解碼。設計中還對語音輸出通道進行擴展,提高系統(tǒng)的擴展性和使用的靈活性。 本報警器設計兼容FAT16和FAT32兩種文件系統(tǒng)格式,并支持WAV和MP3兩種類型的語音文件報警,相比目前常用的水污染監(jiān)控系統(tǒng)報警器來說,本報警器具有更大的通用性和靈活性。本報警器在軟件設計中嵌入了實時微內(nèi)核操作系統(tǒng)uC/OS—Ⅱ,這使得本報警器在實時性方面有很大的改善和提高,有效的解決了基于前后臺軟件系統(tǒng)的報警器在報警時出現(xiàn)語音播放不連續(xù)的問題。 本報警器是“珠江水域北斗監(jiān)控示范工程”項目中的一部分即預警部分,目前該報警器已通過各項功能測試,并已安裝在多個監(jiān)控站點上試運行。
上傳時間: 2013-07-31
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本文在充分了解并分析溫室監(jiān)控技術及其配套設施發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上,結合目前對溫室作物長勢診斷技術研究的需求,試圖將嵌入式遠程視頻采集技術應用到溫室監(jiān)測中,綜合利用現(xiàn)代電子技術、視頻監(jiān)測技術、網(wǎng)絡技術,獲取溫室作物的生長狀況、肥水需求情況以及病蟲草害動態(tài)等信息的反應載體作物的生長圖像,為作物生產(chǎn)管理者或管理決策者提供及時準確的圖像數(shù)據(jù)信息,便于采取各種管理措施。本文的主要研究內(nèi)容如下: 遠程視頻監(jiān)測硬件系統(tǒng)的設計和測試。本系統(tǒng)的主控制器選用以Samsung公司的基于ARM920T內(nèi)核的微控制器S3C2410A為主控芯片的核心板,它已經(jīng)完成了最小系統(tǒng)的設計,并擴展了存儲器,引出了相應的接口;視頻獲取設備選用基于中星微zc301p處理器的北大青鳥MPC-30B USB接口攝像頭;在最小系統(tǒng)上擴展了USB通信接口、sd卡存儲器接口、網(wǎng)絡通信接口、液晶顯示屏接口、以及JTAG仿真調(diào)試接口等;最后完成整個系統(tǒng)的焊接和測試。 嵌入式Windows CE.net操作系統(tǒng)的移植。針對本系統(tǒng)的特點對Windows CE.net操作系統(tǒng)進行裁剪,在Microsoft Platform Builder5.0集成開發(fā)環(huán)境下,定制一個適合本系統(tǒng)需要的操作系統(tǒng);針對本硬件系統(tǒng)的特殊性編寫相應的系統(tǒng)啟動引導程序Bootloader;最后實現(xiàn)WindowsCE.net操作系統(tǒng)的移植和調(diào)試。 遠程視頻監(jiān)測軟件系統(tǒng)的設計和調(diào)試。首先給系統(tǒng)的各個外設和接口設計驅(qū)動程序,以保證它們能夠正常工作,主要是視頻采集攝像頭驅(qū)動程序的設計和調(diào)試;在Embedded VisualC++開發(fā)環(huán)境下,設計視頻采集、編碼壓縮、存儲、本地顯示和網(wǎng)絡傳輸程序,并完成整個軟件系統(tǒng)的調(diào)試。在Visual C++6.0開發(fā)環(huán)境下設計遠程監(jiān)測中心PC機的應用程序,通過網(wǎng)絡接收遠程傳來的圖像信息,并加以處理,實現(xiàn)圖像信息的網(wǎng)絡遠程接收、顯示、存儲等處理工作。 整個軟硬件系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試運行結果表明,系統(tǒng)應用于溫室作物長勢視頻圖像遠程監(jiān)測是可行的,具有小巧便攜、成本低廉、能耗較低等特點;系統(tǒng)采集到的圖像信息基本上能夠滿足溫室作物長勢診斷研究的要求,具有一定的實用價值。
標簽: ARM 遠程 視頻監(jiān)測 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-05-31
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抽油機井工況監(jiān)測是石油生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié),可以為油井提高泵效、高效管理提供可靠依據(jù)。隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展,傳統(tǒng)的人工操作遠遠不能滿足現(xiàn)代化石油生產(chǎn)的要求。將遠程監(jiān)測系統(tǒng)應用于油井工況監(jiān)測,可以降低工人勞動強度,提高生產(chǎn)效率和油田管理水平。針對目前已有油井工況監(jiān)測系統(tǒng)存在的不足,本文研制出一種集計算機技術、電子技術和通信技術于一身、功能完善、可靠性高、成本低廉的抽油機井工況遠程監(jiān)測系統(tǒng)。 示功圖是常用的用于判斷抽油機井工作狀況的方法,它是抽油機光桿在作往復運動的一個周期中,光桿相對位移與載荷的對應關系曲線。傳統(tǒng)的利用拉線位移傳感器獲取位移的方式,不能實現(xiàn)長期連續(xù)的監(jiān)測。本系統(tǒng)采用加速度傳感器作為沖次傳感器,獲取每個周期的起始點,再利用拉線位移傳感器對一個周期中按時間等分的點的位移進行標定,既解決了拉線位移不能長期連續(xù)監(jiān)測的問題,又保證了位移的精度。 本系統(tǒng)由工況傳感器、數(shù)據(jù)中繼單元、數(shù)據(jù)中心和手持機四部分組成。安裝在抽油井上的工況傳感器定時獲取并存儲示功圖數(shù)據(jù),定時將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中繼單元。由數(shù)據(jù)中繼單元將多個工況傳感器的示功圖數(shù)據(jù)集中后,通過遠程網(wǎng)絡傳送到數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)對所有示功圖數(shù)據(jù)的存儲、查詢、分析和打印,并可以通過網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。手持機用于對工況傳感器進行設置和標定,并可以現(xiàn)場獲取示功圖。 硬件電路采用低功耗設計方法,使用低電壓、低功耗的基于ARM7內(nèi)核的LPC2138/2148微處理器及微功率無線數(shù)傳模塊,將硬件電路功耗降到最低。采用sd卡作為存儲器,增加了數(shù)據(jù)存儲容量和數(shù)據(jù)可靠性。采用單軸加速度傳感器ADXL105作為沖次傳感器,具有高精度、低功耗、高可靠性的優(yōu)點。CDMA模塊采用基于CDMA1X數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡的H7710,組成高速、永遠在線、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信網(wǎng)絡。 軟件設計遵循模塊化設計思想,既考慮到各模塊功能的實現(xiàn),又兼顧了系統(tǒng)總體的協(xié)調(diào)性。本系統(tǒng)軟件由工況傳感器軟件、手持機軟件、數(shù)據(jù)中繼單元軟件及數(shù)據(jù)中心軟件四部分組成。工況傳感器軟件、手持機軟件和數(shù)據(jù)中繼單元軟件由ADS集成開發(fā)環(huán)境編寫,并由AXD仿真調(diào)試器生成可執(zhí)行代碼,最后通過EasyJTAG仿真器下載到微處理器芯片中。數(shù)據(jù)中心運行于服務器/客戶機工作模式,使用SQL Server數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)中心處理軟件由Visual Basic6.0編寫,運行于Windows操作系統(tǒng)中。 通訊網(wǎng)絡由無線數(shù)傳網(wǎng)絡和CDMA網(wǎng)絡組成,工況傳感器與數(shù)據(jù)中繼單元組成無線數(shù)傳網(wǎng)絡,采用ISM工作頻段,實現(xiàn)近距離無線通訊。數(shù)據(jù)中繼單元作為無線數(shù)傳網(wǎng)絡的中心節(jié)點,通過CDMA網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)中心通信處理機相聯(lián),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸。 本系統(tǒng)首次利用加速度傳感器與拉線位移傳感器相結合的方式,實現(xiàn)抽油井工況長期連續(xù)監(jiān)測,提高了整個系統(tǒng)的可靠性;利用ARM單片機作為微處理器,低功耗電路設計,低功耗工作模式,延長了電池的壽命;無線數(shù)傳網(wǎng)絡與CDMA網(wǎng)絡相結合,兼具無線數(shù)傳網(wǎng)絡與CDMA網(wǎng)絡的優(yōu)點,降低了整個系統(tǒng)的安裝和運行費用;數(shù)據(jù)中心采用服務器/客戶機工作模式,便于用戶共享數(shù)據(jù)。目前該系統(tǒng)的各部分均經(jīng)過硬件、軟件及運行測試,已經(jīng)在油田試運行。運行結果表明,該系統(tǒng)性能完善,運行可靠,安裝及維護簡便,取得了較好的效果。
標簽: CDMA ARM 遠程監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-12
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本文以正在研制的某新型電臺為應用背景,研究在電臺上使用觸摸屏的硬件設計方法和軟件實現(xiàn)途徑。 觸摸屏是人機交互發(fā)展的方向。目前已在多種領域得到了廣泛地應用,而使用觸摸屏代替按鍵在無線電臺上實現(xiàn)人機交互功能目前尚不多見。在無線電臺上使用觸摸屏可以盡可能地減少電臺的體積,同時采用常見的Windows風格的操作系統(tǒng),可以使電臺不僅易于攜帶,也更便于操作。 本文的研究是基于ARM的硬件平臺和Windows CE的軟件平臺。硬件平臺的內(nèi)核模塊采用ARM920T核的S3C2410嵌入式處理器,外部包含64M的SDRAM和64M的NAND Flash;硬件平臺還集成了LCD,觸摸屏等人機接口,同時提供了USB主控制器接口、sd卡擴展接口和RS232接口。平臺技術先進,結構合理,功能較完備,整體性、可擴充性強。 在此硬件平臺的基礎上,本文深入分析了基于Windows CE軟件平臺的構建,對應用開發(fā)所涉及工具軟件作了介紹,并依據(jù)應用開發(fā)的需要定制了Windows CE內(nèi)核。本文對LCD、觸摸屏和USB的驅(qū)動程序作了深入研究,并在此基礎上初步涉及了Windows CE應用程序開發(fā),實現(xiàn)了電臺操作界面,實現(xiàn)了基本的數(shù)據(jù)錄入與輸出功能。
上傳時間: 2013-07-26
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隨著科技的不斷進步,現(xiàn)代電子技術、信息技術得到不斷的發(fā)展,隨之也帶來了監(jiān)控技術的不斷發(fā)展。現(xiàn)代監(jiān)控技術的含義已不僅僅是局限于某種單一的或獨立的傳感器測量或數(shù)據(jù)處理,而是多種技術的集成融合。針對與風蝕風沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)測技術的實際需要,本選題提出了一種基于嵌入式ARM-Linux技術、Zigbee技術、GPRS網(wǎng)絡技術與現(xiàn)代傳感器技術的風蝕風沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)。 針對風蝕風沙以及小氣候環(huán)境監(jiān)測的各種傳感器的種類以及型號的差別性與環(huán)境因子的需要,本選題選擇了功能強大的ARM9處理器AT91RM9200為硬件平臺,以開源的嵌入式Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺的設計方案。考慮到野外監(jiān)測中傳感器的分布問題,選擇了無線自主路由的Zigbee技術進行各種模擬傳感器的連接,Zigbee主模塊與AT91RM9200處理器之間的通信采用RS-232總線進行連接的設計思路。在對數(shù)據(jù)進行處理方法的選擇上,本選題進行了數(shù)據(jù)的本地存儲與GPRS網(wǎng)絡無線遠程發(fā)送相結合的設計方法。本地存儲可以利用具有USB接口的現(xiàn)場存儲設備如U盤、sd卡等。在進行GPRS網(wǎng)絡傳輸時,本課題選擇了西門子公司的MC39i模塊實現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡與Internet網(wǎng)絡的無縫對接,以進行終端設備與遠端服務器的通信。軟件設計上,采用了模塊化設計,使用多線程編程,提高了軟件運行的能力,在網(wǎng)絡編程上使用了Socket編程技術,保證了多通道數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸。 本系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了硬件設計、軟件設計的全部過程,并且已經(jīng)在吉林白城中國農(nóng)業(yè)大學實驗站安裝使用。實踐表明,該系統(tǒng)具有可靠性高、體積小、安裝方便,數(shù)據(jù)采集及時、準確、可靠等特點,適合大部分野外環(huán)境的監(jiān)測應用。
標簽: Zigbee ARM 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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在當前的電子信息技術和網(wǎng)絡技術高速發(fā)展的后PC時代,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地滲透到科學研究、工程設計、軍事技術、商業(yè)文化藝術、娛樂業(yè)以及人們?nèi)粘I钪械姆椒矫婷妗Ec此同時,PDA因其小巧,功能強大,日益受到人們的青睞。因此,對嵌入式Linux的PDA研究具有非常重要的意義。 本文的研究主要是基于ARM和Linux的PDA軟硬件平臺的開發(fā)。硬件平臺的內(nèi)核模塊采用ARM920T核的S3C2410X嵌入式處理器,外部包含64M的SDRAM和64M的NAND Flash,硬件平臺還集成了液晶、觸摸屏等人機接口和嵌入式GPS模塊,同時提供了USB主機、sd卡擴展接口。該平臺技術先進,結構合理,功能較完備,整體性、可擴充性強,還可以作為其他嵌入式系統(tǒng)硬件開發(fā)的良好平臺和有益借鑒。 在此硬件平臺的基礎上,本文深入探討和解決了Linux操作系統(tǒng)和嵌入式圖形用戶接口移植過程中所面臨的任務和難題。論文首先研究了硬件平臺下引導Linux啟動的Bootloader的設計方法和實現(xiàn)過程。然后,給出了Linux2.4內(nèi)核和YAFFS文件系統(tǒng)的啟動分析和移植到硬件平臺的整個過程。并且,在Linux內(nèi)核驅(qū)動模型的基礎上,實現(xiàn)了LCD幀緩沖顯示設備Framebuffer、觸摸屏、USB驅(qū)動程序的開發(fā)。最后,實現(xiàn)了圖形化用戶接口Qt/E在嵌入式Linux平臺上的移植。通過Linux操作系統(tǒng)和圖形化用戶接口Qt/E等軟件平臺的實現(xiàn),為PDA平臺提供了良好的圖形化操作系統(tǒng)支持,從而大大減少了PDA產(chǎn)品的開發(fā)難度和開發(fā)周期。 另外,在開發(fā)實現(xiàn)的PDA軟硬件平臺的基礎上給出了—個地圖的顯示以及實現(xiàn)放大、縮小等功能的程序,為綜合應用了PDA平臺軟硬件資源提供了—個有用的實例。
上傳時間: 2013-04-24
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心臟疾病一直是威脅人類生命健康的主要疾病之一。研究無創(chuàng)的心電信號檢測設備來檢測與評價心臟功能的狀況,并研究心臟疾病的成因是生物醫(yī)學電子學的重要研究課題之一。動態(tài)心電記錄儀(Holter)是用于記錄24小時長時間心電圖的一種設備。研制高性能的動態(tài)心電記錄、監(jiān)護系統(tǒng)對于心血管疾病的診斷和治療具有十分重要的意義。 Holter技術發(fā)展至今已有幾十年歷史,但目前的Holter仍存在許多不足之處:(1)許多Holter采用8位、16位單片機作為控制系統(tǒng),運算能力有限,無法加入自動診斷功能:(2)數(shù)據(jù)存儲采用固定焊接在板上的存儲芯片,容量小,數(shù)據(jù)取出回放不方便;(3)大部分Holter還不能實現(xiàn)心電信號的實時遠程傳輸,心電數(shù)據(jù)的分析以及分析報告的獲取往往要滯后好幾天時間,不利于心臟疾病的及早診斷及治療。 針對這些不足,本文設計了一個基于ARM(一種32位嵌入式處理器)的動態(tài)心電記錄儀。該記錄儀具有運算功能強、能夠?qū)崿F(xiàn)心電信號實時遠程網(wǎng)絡傳輸?shù)奶攸c。為確保信息不會因網(wǎng)絡傳輸故障而丟失,本系統(tǒng)同時還采用了便于攜帶的SD(Secure Digital Memory)閃存卡作為存儲媒介,具有大容量數(shù)據(jù)存儲的功能。本文設計的系統(tǒng)主要完成的任務有心電信號的采集、心電信號的放大濾波、心電信號的顯示和心電信號的存儲與傳輸。整個系統(tǒng)由一片ARM嵌入式微處理器控制,本系統(tǒng)中采用的嵌入式微處理器是三星的S3C44BOX。放大和濾波電路主要是對電極導聯(lián)傳來的心電信號進行放大和濾除干擾信號,以獲取合適的信號大小并保證采集的心電信號的正確性。心電信號的顯示是把心電信號實時地顯示在Holter的液晶屏上,能使患者直觀地觀察到自己的心電信號情況。心電信號的存儲采用了容量大、成本及功耗低并且體積小方便攜帶的sd卡來存儲心電數(shù)據(jù)。心電數(shù)據(jù)的傳輸是通過以太網(wǎng)實現(xiàn)的,以太網(wǎng)可以實現(xiàn)快速、高正確率的傳輸。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由醫(yī)院內(nèi)的服務器接收,并且在服務器端對心電信號進行相應的顯示和處理。為實現(xiàn)上述功能編寫的系統(tǒng)軟件包括Holter的Bootloader的設計、uCLINUX操作系統(tǒng)的移植、A/D轉(zhuǎn)換程序、液晶屏的控制及菜單程序、sd卡FAT文件格式的數(shù)據(jù)存儲和服務器端數(shù)據(jù)接收、波形顯示程序。本系統(tǒng)經(jīng)過一定的實驗證明符合設計要求,具有體積小、成本低、使用方便的特點。
上傳時間: 2013-07-10
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電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設備之一,其安全運行對于保障電力系統(tǒng)的安全可靠運行意義重大。對變壓器繞組進行狀態(tài)檢測和故障診斷,及時發(fā)現(xiàn)變壓器的事故隱患,避免事故的發(fā)生,對提高變壓器運行的安全可靠性,具有十分重要的意義。 本文分變壓器繞組變形檢測基礎、嵌入式系統(tǒng)設計基礎、硬件設計和軟件設計四個部分。前兩個部分主要介紹基礎的背景知識:首先簡要介紹了變壓器繞組變形的幾種測試方法與比較,重點介紹了頻響法的診斷原理與模型;然后介紹了嵌入式系統(tǒng)的概念與組成,特別是Linux在ARM上的相關移植。后面的兩個部分則在前面的理論基礎上分別從硬件和軟件介紹了如何實現(xiàn)基于嵌入式系統(tǒng)的變壓器繞組變形測試儀:在硬件部分中,利用S3C2410A自帶的USB控制器、LCD控制器、sd卡控制器,簡化了系統(tǒng)設計,并針對系統(tǒng)需要設計了掃頻信號發(fā)生器、數(shù)據(jù)高速采集與緩存等模塊;在軟件部分中,介紹了ARM基于Linux操作系統(tǒng)的I/O口、USB、LCD驅(qū)動的編寫,以及相關應用程序的編寫包括數(shù)據(jù)采集部分程序、LCD、串口通訊程序等,同時本文充分考慮了通訊環(huán)節(jié)可能引起的延遲問題以及提高系統(tǒng)資源利用效率等因素,提出了將系統(tǒng)設計成多進程的思路,并實現(xiàn)之。
標簽: ARM 變壓器 繞組變形 檢測系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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護欄管sd卡控制器資料LED點光源控制器,IC編程,6803。8腳、14腳、18腳LED護攔管內(nèi)控制IC及線路板配件,根據(jù)客戶要求增減花樣,調(diào)整延時。LED效果圖制作
標簽: JLDLED
上傳時間: 2013-07-07
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