風速是氣象測量的一個重要要素，利用超聲波進行風速測量現(xiàn)如今得到廣泛的應用，技術已經(jīng)很成熟。當超聲波在空氣中傳播時，受到風速的影響，順風和逆風情況下存在一個時間差，基于這個原理制成的時差法超聲波風速測量儀表，具有精度高、可靠性強、集成度高等優(yōu)勢，并可以與雨量、濕度等測量儀表構(gòu)成完整的移動氣象站，與傳統(tǒng)的機械式儀表、電磁式儀表相比，具有較強的優(yōu)勢，其關鍵參數(shù)是系統(tǒng)的測量精度。 ARM作為32位的微處理器，具有豐富的片上資源，高達60M的處理能力，而且功耗很小，適合作為智能儀表的核心處理器。本文給出了基于LPC2132的風速測量系統(tǒng)，可以實現(xiàn)風速的測量、顯示、精度調(diào)節(jié)以及與上位機之間的通信等功能。系統(tǒng)硬件電路包括ARM7處理器以及外圍的模擬、數(shù)字電路，并采用模塊化進行設計。這種思想大大簡化了系統(tǒng)硬件電路設計的復雜性，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。軟件部分根據(jù)超聲波信號的特點，選用新型的構(gòu)造包絡的方法，在準確判斷超聲波到達時間的問題上有所改進。 文章共分六個部分。第一章緒論介紹了超聲波風速測量儀表的發(fā)展現(xiàn)狀、本篇論文選題的目的和意義、所做的工作以及創(chuàng)新點。第二章介紹了超聲波風速測量的基本原理。第三章是介紹基于ARM的超聲波風速測量的系統(tǒng)的硬件設計。第四章是系統(tǒng)的軟件設計。第五章是系統(tǒng)的誤差分析。第六章是全文的總結(jié)以及就下一步的工作提出一些設想。
標簽： ARM 超聲波 系統(tǒng)設計 風速測量
上傳時間： 2013-06-04
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嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁減，適應應用系統(tǒng)，對功能，可靠性，成本，體積，功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)[1]。廣泛應用于軍事，信息家電，無線通信設備，消費類電子產(chǎn)品，移動計算平臺等諸多領域，是當今熱門的計算機開發(fā)技術。 隨著科學技術發(fā)展，人們生活水平提高，數(shù)字高清電視逐漸普及，在各大賣場，對銷售過程中展示設備也隨之提出了更高的要求。但據(jù)調(diào)查，在中國現(xiàn)有的高清播放系統(tǒng)普遍存在價格昂貴，損耗高，壽命短及外部接口少等缺陷，導致無法普及。 針對這一現(xiàn)狀，本課題設計了一種以嵌入式處理器ARM系列32位嵌入式EM8623芯片為硬件平臺，嵌入式實時操作系統(tǒng)uclinux為系統(tǒng)軟件平臺的高清播放系統(tǒng)。 ARM(Advanced RISC Machines)既是一種處理器架構(gòu)，又是公司的名稱，該公司主要設計處理器架構(gòu)，并將其技術授權(quán)給其他芯片廠商。該處理器架構(gòu)具有外型小，性能高等特點，多用于便攜式通訊工具，多媒體數(shù)字式消費類儀器和嵌入式系統(tǒng)解決方案等領域。本課題在充分考慮系統(tǒng)實用性和開發(fā)成本的基礎上，采用EM8623芯片為CPU，片外擴展FLASH和SDRAM存儲器。 uclinux系統(tǒng)從Linux2.0/2.4內(nèi)核派生而來，雖然是為了支持沒有MMU(虛擬內(nèi)存管理單元)的處理器而設計，但保留了操作系統(tǒng)的所有特性，為硬件平臺更好地運行提供了保證，也降低了軟件設計復雜度，提高了系統(tǒng)的實時性和靈活性，縮短了開發(fā)周期。 該高清播放系統(tǒng)具有工作時間長，性能穩(wěn)定等特點，采用面向?qū)ο蠛兔嫦蜻^程綜合編程方法，ASM，C，C++多種語言混合編程方式實現(xiàn)，使系統(tǒng)具有很高的健壯性和可擴展性。 基于ARM的高清播放系統(tǒng)在現(xiàn)場運行穩(wěn)定可靠，達到了預期的效果和實際要求。而且由于該高清播放系統(tǒng)外接接口豐富(包括常見的HDMI，S-Video，VGA，YPbPr，YCbCr)，連接使用方便，所以具有很好的市場價值，可廣泛應用于電視銷售柜臺，化妝品展示柜臺，聯(lián)網(wǎng)廣告機等領域。
標簽： ARM 播放 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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直流電動機由于具有良好的調(diào)速特性，寬廣的調(diào)速范圍，在某些要求調(diào)速的地方，特別是對調(diào)速性能指標要求較高的場合，如軋鋼機、龍門刨床、高精度機床、電動汽車等中，得到了廣泛地應用。國外這類調(diào)速系統(tǒng)的價格高，而國內(nèi)的同類產(chǎn)品性能指標不夠穩(wěn)定，因此設計一個性能價格比較高的直流調(diào)速系統(tǒng)，對工業(yè)生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。 本文采用ARM S3C2410為控制芯片，以模糊PID為智能控制方法，設計了基于實時嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的直流電機調(diào)速系統(tǒng)。首先對模糊控制及嵌入式系統(tǒng)作了簡單介紹，構(gòu)建了模糊PID控制的直流電機調(diào)速系統(tǒng)模型，并在MATLAB環(huán)境下，對設計模型進行了仿真，在仿真的基礎上設計了控制系統(tǒng)硬、軟件，主要包括MOSFET驅(qū)動、光電隔離、鍵盤顯示、轉(zhuǎn)速測量、H橋可逆控制部分等，并將嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ移植到該系統(tǒng)中，實現(xiàn)了對直流電機的良好調(diào)速性能。 控制系統(tǒng)硬件實現(xiàn)模塊化設計，線路簡單，可靠性高。軟件設計采用可讀性強的C語言，自底層向上層的原則設計，程序邏輯性強、易于修改維護。以ARM為核心的控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強，性價比高。仿真和試驗表明：基于模糊PID智能控制的直流電機調(diào)速方法是可行的，有很好的應用前景。
上傳時間： 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)中的模擬設計（英文版） 嵌入式系統(tǒng)中的模擬設計（英文版）
標簽： 嵌入式系統(tǒng) 模擬設計 英文
上傳時間： 2013-07-06
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目前，在伺服控制系統(tǒng)中，通常采用三相電壓型逆變器來驅(qū)動伺服電機。橋式電路中為避免同一橋臂開關器件的直通現(xiàn)象, 必須插入死區(qū)時間。死區(qū)時間和開關器件的非理想特性往往會造成輸出電壓、電流的畸變，從而造成電機轉(zhuǎn)矩的脈動，影響系統(tǒng)工作性能。因此，必須對電壓型逆變器中的死區(qū)效應進行補償。
標簽： 全數(shù)字 伺服系統(tǒng) 死區(qū)
上傳時間： 2013-04-24
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AGV(Automated Guided Vehicle)即自動導引車，是具備一定自主能力的運輸設備，在自動化物流系統(tǒng)和工廠自動化系統(tǒng)中具有重要的應用價值。 AGV是一種高度自動化產(chǎn)品，它所涉及的技術包括針對特定用途的車體結(jié)構(gòu)、貨物移送機構(gòu)、路徑導引技術、貨位檢測技術、防碰撞技術、驅(qū)動技術和控制技術。更深入的研究還包括多車協(xié)調(diào)與優(yōu)化調(diào)度技術、智能控制技術等。 本文首先對AGV的發(fā)展及關鍵技術進行了總結(jié)與歸納，并分析了現(xiàn)有技術的特點與不足，在此基礎上設計了一個模擬貨物分揀的小型AGV系統(tǒng)。車體采用二輪驅(qū)動和前后萬向輪支承的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)靈活的轉(zhuǎn)向和快速移動。導引方式采用光電傳感器路徑導引，以計數(shù)方式實現(xiàn)貨位識別檢測。ARM是一種高性能的嵌入式微處理器，AGV控制系統(tǒng)采用了基于ARM7核的微控制器LPC2210，其豐富的片上資源可以很方便地實現(xiàn)AGV的所有檢測、信息處理及控制功能。利用LPC2210的串行通信功能，再配合無線通信模塊建立與PC機的通信聯(lián)系，通過PC機實現(xiàn)對AGV小車的控制與調(diào)度。 制作完成后的AGV樣機在實驗室模擬環(huán)境下進行了性能測試，其性能指標均滿足設計要求。
上傳時間： 2013-04-24
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在電力現(xiàn)代化建設中，提高發(fā)電機發(fā)電效率是其中重要的一環(huán)，氫氣作為導熱性冷卻介質(zhì)廣泛的應用于發(fā)電設備，作為冷卻劑，它可以有效地提高其發(fā)電效率，但它又是一種易燃易爆氣體，所以使氫氣參數(shù)處于正常范圍，保證發(fā)電機高效、安全正常工作就變得至關重要，因此對氫氣參數(shù)進行實時監(jiān)測有著重要的意義。 本論文研究和開發(fā)了基于ARM和CPLD的氫氣參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，首先簡要的分析了氫冷發(fā)電機系統(tǒng)對氫氣參數(shù)進行監(jiān)測的必要性以及當前電力系統(tǒng)氫氣參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展情況。然后提出了一種利用無線通信手機短消息業(yè)務SMS、工控總線Modbus通信協(xié)議和RR485總線、SD卡海量存儲等技術實現(xiàn)發(fā)電機系統(tǒng)多氫氣參數(shù)的現(xiàn)場實時監(jiān)測系統(tǒng)的設計方案。該方案以功能強大的ARM處理器作為系統(tǒng)的核心。采用高精度的16位AD轉(zhuǎn)換芯片，并使用兩種濾波算法的結(jié)合對信號進行數(shù)字濾波，滿足系統(tǒng)對氫氣參數(shù)采集精度的要求。同時系統(tǒng)結(jié)合CPLD技術，用于解決系統(tǒng)內(nèi)微控器I/O口不足以及SD卡驅(qū)動的問題，本論文采用一片CPLD擴展I/O口，每一個擴展的I/O口都分配固定的地址，ARM微控器可以通過外部總線控制擴展I/O口的輸出電平。SD卡(Secure Digital Memory Card)中文翻譯為安全數(shù)碼卡，是一種基于半導體快閃記憶器的新一代記憶設備，具有低成本，大容量的特點，系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)存儲使用了SD卡作為存儲介質(zhì)，系統(tǒng)并沒有直接使用ARM處理器讀寫SD卡，而是使用了擁有1270個邏輯單元的MAXⅡ1270 CPLD來驅(qū)動SD卡，在CPLD中使用VHDL語言設計了SD卡的總線協(xié)議，外部總線接口，SRAM的讀寫時序等，這樣既可以提高微處理器SD卡的讀寫速度，增強微處理器程序的移植性，又可以簡化微處理器讀寫SD卡的步驟并減少微處理器的負擔。 本論文的無線數(shù)據(jù)傳輸采用GSM無線通信技術的SMS業(yè)務遠傳現(xiàn)場數(shù)據(jù)，設計了GSM模塊的軟件硬件，實現(xiàn)了報警等數(shù)據(jù)的無線傳輸，系統(tǒng)的有線傳輸采用了基于Modbus通信協(xié)議的RS485總線通信方式，采用這兩種通信方式使系統(tǒng)的通信更加靈活、可靠。本論文最后分析了系統(tǒng)的不足并且提出了具體的改進方向。
上傳時間： 2013-05-26
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隨著對高處理能力、網(wǎng)絡通信、實時多任務,超低功耗這些需求的增長,傳統(tǒng)8位處理器已經(jīng)不能滿足新產(chǎn)品的要求了,高端嵌入式處理器已經(jīng)得到了普遍的重視和應用.ARM是目前嵌入式領域應用最廣泛的RISC微處理器結(jié)構(gòu),該文研究了基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā),介紹了利用一款ARM微處理器和FPGA設計的四路E1中繼板卡的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理,并在這個硬件平臺上進行軟件開發(fā)的過程.該四路E1收發(fā)器能夠提供四條E1鏈路,把帶寬從2Mbps提高到8Mbps,能夠同時負載120個用戶的通信,解決了數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)中卡槽數(shù)目限制的問題.目前,建立在G. 703基礎上的El接口在分組網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)、GSM移動基站及軍事通信中得到廣泛的應用,傳送語音信號、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務.文中首先分析了當前數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,隨著網(wǎng)絡通信的用戶數(shù)目及信息量的猛增,拓寬數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ朗且豁椦芯繜狳c,這是開發(fā)四路E1收發(fā)器的一個目的.接著敘述了數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理,即四路E1收發(fā)器的應用環(huán)境,著重介紹了四路E1板卡在整個系統(tǒng)中所扮演的角色和嵌入式處理器ARM的體系結(jié)構(gòu)和特點,鑒于數(shù)據(jù)傳輸中對時鐘的要求比較嚴格,該文還介紹了FPGA技術,應用它主要是為系統(tǒng)提供各個精確的時鐘.然后,在分析了四路E1收發(fā)器的工作原理和比較了各類處理器特點的基礎上,提出了四路E1收發(fā)器的硬件設計,分別介紹了時鐘模塊、系統(tǒng)接口電路、存儲系統(tǒng)模塊、四通道E1合成器模塊、CPU模塊以及時隙交換模塊.接著,在研究分析了G.703和G.704等通信協(xié)議后,再根據(jù)系統(tǒng)要求提出了四路E1收發(fā)器的軟件設計.先介紹了實時操作系統(tǒng)RTXC,詳細闡述了ARM處理器啟動代碼程序的設計,然后給出了在此操作系統(tǒng)下軟件設計的整體結(jié)構(gòu),分四個任務分別闡述此軟件功能,其中詳細介紹了信令處理模塊、接口中斷處理模塊、系統(tǒng)運行監(jiān)測模塊和RC消息LC消息處理模塊.最后介紹了軟件和硬件的調(diào)試方法以及設計過程中的調(diào)試開發(fā)過程,整個系統(tǒng)設計完成后,經(jīng)過反復調(diào)試、測驗已達到了預期的效果,現(xiàn)正投入使用中.
上傳時間： 2013-04-24
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智能家庭信息系統(tǒng)是集自動化、計算機、通信技術于一體的“3C”系統(tǒng)，它將各種家電產(chǎn)品結(jié)合成一個有機整體，實現(xiàn)了對家電設備進行集中或異地控制和管理，以及能夠與外界進行信息交互，以控制終端為突破口作為對家庭信息系統(tǒng)的研究，將有可能在以后的競爭中占據(jù)制高點，取得良好的經(jīng)濟和社會效益。 本課題開發(fā)的智能家庭信息系統(tǒng)是以實際項目為背景，對基于網(wǎng)絡的嵌入式家庭信息系統(tǒng)進行了研究。通過對傳統(tǒng)智能家居的特點進行分析，指出了目前市場上的智能家居系統(tǒng)的局限性，提出了基于短距無線網(wǎng)絡的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)是將來的發(fā)展趨勢。 接著對智能家居控制的系統(tǒng)構(gòu)架以及相關關鍵技術進行了分析和比較，指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技術是目前最適合無線家居控制系統(tǒng)的無線標準，并對該標準進行了深入研究。 論文充分考慮到家庭信息化網(wǎng)絡的現(xiàn)狀和家庭內(nèi)部各信息家電的互連、集中控制、遠程訪問與控制的需求，以及低成本實現(xiàn)的實際需要，及設備互連對傳輸帶寬和使用靈活性等特點的需要，設計了以無線ZigBee技術組成家庭網(wǎng)絡體系總體結(jié)構(gòu)，避免了在家庭內(nèi)部布線的缺陷，且滿足了功耗低，成本低，網(wǎng)絡容量大等要求。 設計了新型無線通訊模塊，該模塊主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA64及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4標準的射頻收發(fā)器CC2420來實現(xiàn)ZigBee模塊，它可以降低無線通訊的成本和提高無線通訊的可靠性，可以單獨使用，也可以嵌入其它設備。 論文采用了免費、公開的linux操作系統(tǒng)，并給出了在Linux上的開發(fā)流程。 最后，論文具體分析了無線ZigBee協(xié)議、ZigBee組網(wǎng)技術以及它們在將來的廣泛應用。深入地研究了HTTP超文本傳輸協(xié)議，設計了遠程客戶端訪問和控制家用電器的界面，并給出了部分軟件設計流程圖。
標簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 家 中的應用
上傳時間： 2013-04-24
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現(xiàn)代信息技術的迅猛發(fā)展，使得圖像處理方面的研究與應用，尤其是實時圖像處理引起了更廣泛的關注。近年來，隨著嵌入式和DSP技術的不斷發(fā)展，數(shù)字信號處理領域的理論研究成果被逐漸應用到實際系統(tǒng)中，從而推動了新理論的產(chǎn)生和應用，對圖像處理等領域的技術發(fā)展起到了十分重要的作用。可見，研究如何將ARM和DSP雙處理器結(jié)構(gòu)應用于實時圖像處理系統(tǒng)的新方法有著非常重要的理論價值和應用價值。本文主要研究內(nèi)容如下： 1.分析了實時圖像處理領域的最新發(fā)展，得出了以ARM和DSP分別作為實時圖像處理系統(tǒng)核心的優(yōu)勢和劣勢，結(jié)合本課題實時性，高效性和便攜性的特點，設計一個以ARM+DSP雙處理器為核心的通用實時圖像處理系統(tǒng)，并通過增加或裁剪可以廣泛應用于圖像處理和圖像識別領域。 2.掌紋識別技術是繼指紋識別和虹膜識別后人體生物特征識別領域中最新的研究方向，正處在不斷的研究和探索階段。在論文中，介紹了以ARM+DSP雙處理器為核心的通用實時圖像處理系統(tǒng)和掌紋識別技術相融合的實例，構(gòu)成最基本的脫機掌紋識別系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的組成和運行的基本流程，實現(xiàn)最基本的識別功能，降低成本，提升實時掌紋識別系統(tǒng)的性能。 3.具體設計中，在對兩種系統(tǒng)組成方案經(jīng)過比較后，選擇了基于TI公司的TMS320VC5470雙核處理器為核心，根據(jù)TMS320VC5470芯片的特點，對系統(tǒng)平臺的硬件原理進行設計，擴充了進行研究所需的片外RAM，ROM(Flash)，人機接口電路，外圍接口電路，仿真接口JTAG等。隨后根據(jù)原理圖所需器件，選擇相對應的封裝形式，設計8層印刷電路板，對BGA封裝形式芯片的扇出方式，布線規(guī)則以及高速數(shù)字電路與高速PCB設計中涉及的信號完整性問題予以重點研究，較好解決了高密度BGA封裝集成電路的布線及其電磁兼容性問題。除此之外，在軟件設計方面，討論了針對TMS320VC5470系統(tǒng)脫離主機開發(fā)環(huán)境成為獨立系統(tǒng)時雙核Bootload的實現(xiàn)、雙核間通訊及程序固化到FLASH中的方法。 本文所做的創(chuàng)新工作是將ARM和DSP有效的相結(jié)合，使他們在實時圖像處理系統(tǒng)中發(fā)揮各自的優(yōu)勢，克服自身的劣勢，提升了實時圖像處理系統(tǒng)的性能，縮小了體積，節(jié)約了成本；并基于上述研究成果，將該ARM+DSP實時圖像處理系統(tǒng)和最新的掌紋識別的原理相結(jié)合，構(gòu)成了手持式掌紋識別系統(tǒng)，對于實時掌紋識別技術的研究有著非常重要意義。
標簽： ARMDSP 實時圖像 處理系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-31
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