隨著社會的進步,經(jīng)濟的發(fā)展以及我國入世以后汽車行業(yè)的迅速發(fā)展,使得國內(nèi)交通車輛與日劇增,隨之帶來的交通擁擠、交通堵塞、車輛盜竊等一系列問題成為人們生活中最直接的安全隱患。運用無線通信技術(shù)、ARM技術(shù)和GPS定位技術(shù)的車輛監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的解決這些問題,滿足運輸效率和安全保障的需要,并且?guī)順O大的經(jīng)濟效益和社會效益。 通過對車輛監(jiān)控系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)的研究與分析,本文提出了基于ARM和GPS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究。與傳統(tǒng)的單片機控制的車輛監(jiān)控系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)克服了單片機系統(tǒng)因其功能簡單、無操作系統(tǒng)、程序移植性差而只能滿足簡單控制的缺點,能實現(xiàn)復雜任務(wù)的監(jiān)控,例如顯示復雜的電子地圖、數(shù)據(jù)進行復雜計算、高端產(chǎn)品甚至有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和Web瀏覽功能等等。同時該系統(tǒng)采用了GPRS無線通訊方式,具有資源利用率高、傳輸速率高、計費合理等特點,解決了以往采用SMS短消息通訊技術(shù)中存在的通訊費用高、消息延時和消息丟失等問題,提高了系統(tǒng)的實時性和可靠性。 論文首先介紹了在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)和GPRS通用無線分組業(yè)務(wù),在GPS定位技術(shù)中介紹了GPS系統(tǒng)組成、GPS信號和編碼、定位原理以及GPS誤差;在GPRS通訊技術(shù)中介紹了GPRS的概念、GPRS網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)、GPRS的主要優(yōu)點及發(fā)展動向。 論文隨后分為車輛監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與功能、車載端的研究與設(shè)計、監(jiān)控中心的研究與數(shù)據(jù)庫設(shè)計三大部分進行介紹。車輛監(jiān)控系統(tǒng)由車載端、監(jiān)控中心和兩者之間的通訊網(wǎng)絡(luò)三部分組成,車載端主要由GPS定位模塊、GPRS通信模塊和ARM數(shù)據(jù)處理與控制模塊這三大模塊構(gòu)成;監(jiān)控中心包括Internet接入設(shè)備、中心服務(wù)器、監(jiān)控端計算機以及一些輔助設(shè)備等。車載端分布在各個移動車輛上,負責接受OPS衛(wèi)星定位信息,通過數(shù)據(jù)控制處理器解算出車輛所處的位置坐標,坐標數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后通過GPRS模塊,最后將數(shù)據(jù)通過通訊網(wǎng)絡(luò)GPRS發(fā)送到監(jiān)控中心的信息服務(wù)器,信息服務(wù)器將收到的車臺數(shù)據(jù)經(jīng)過預處理之后分發(fā)給監(jiān)控終端。
標簽: ARM GPS 車輛監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-06-14
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汽車行駛記錄儀是對車輛行駛速度、時間、里程以及有關(guān)車輛行駛的其他狀態(tài)信息進行記錄、存儲并可通過接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的數(shù)字式電子記錄裝置。汽車行駛記錄儀的使用,對遏止疲勞駕駛、車輛超速等交通違章、約束駕駛?cè)藛T的不良駕駛行為、保障車輛行駛安全以及道路交通事故的分析鑒定具有重要的作用。一個完整的汽車行駛記錄儀系統(tǒng)包括車載主機和上位機管理分析軟件兩部份。 在嵌入式技術(shù)被廣泛運用的今天,我國現(xiàn)在應(yīng)用的汽車行駛記錄儀仍然多是運用8位或者16位單片機作為處理器,采用匯編語言,結(jié)構(gòu)簡單功能單一。為了使嵌入式技術(shù)也在汽車行駛記錄儀中得到運用,同時為了滿足我國《汽車行駛記錄儀》GB/T 19056-2003標準要求,并與國際IEEE 1616標準接軌,本文設(shè)計了基于嵌入式系統(tǒng)的汽車行駛記錄儀,采用的是三星公司的S3C2410 32位處理器和Linux操作系統(tǒng),這樣提高了系統(tǒng)的實時性,功能也得以擴展。 本文詳細論述了汽車行駛記錄儀系統(tǒng)主機模塊軟硬件的設(shè)計與實現(xiàn),并且介紹了上位機管理分析軟件的設(shè)計。論文首先介紹了課題的研究背景,并對國內(nèi)外汽車行駛記錄儀的研究現(xiàn)狀進行了概括,在此基礎(chǔ)上提出了本課題需要完成的目標。闡述了基于嵌入式系統(tǒng)的總體設(shè)計構(gòu)思以及各個功能模塊不同方案優(yōu)劣的比較,并對最終方案進行了描述,此后詳細介紹了各主要功能部件的特點及應(yīng)用。 在系統(tǒng)軟件設(shè)計單元,對主機軟件開發(fā)環(huán)境、調(diào)試方法以及系統(tǒng)各功能模塊的流程設(shè)計做了詳細描述,同時介紹了BootLoader、Linux操作系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動程序在S3C2410上的編譯和移植全過程。最后,論文對整個系統(tǒng)的功能和特點進行了總結(jié),并對下一步工作以及記錄儀今后的發(fā)展進行了展望。
標簽: 汽車行駛記錄儀
上傳時間: 2013-05-25
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LED顯示屏作為一項高新科技產(chǎn)品正引起人們的高度重視,它以其動態(tài)范圍廣,亮度高,壽命長,工作性能穩(wěn)定而日漸成為顯示媒體中的佼佼者,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于廣告、證券、交通、信息發(fā)布等各方面,且隨著全彩屏顯示技術(shù)的日益完善,LED顯示屏有著廣闊的市場前景。 本文主要研究的對象為全彩色LED同步顯示屏控制系統(tǒng),提出了一個系統(tǒng)實現(xiàn)方案,整個系統(tǒng)分三部分組成:DVI解碼電路、發(fā)送系統(tǒng)以及接收系統(tǒng)。DVI解碼模塊用于從顯卡的DVI口獲取視頻源數(shù)據(jù),經(jīng)過T.D.M.S.解碼恢復出可供LED屏顯示的紅、綠、藍共24位像素數(shù)據(jù)和一些控制信號。發(fā)送系統(tǒng)用于將收到的數(shù)據(jù)流進行緩存,經(jīng)處理后發(fā)送至以太網(wǎng)芯片進行以太網(wǎng)傳輸。接收系統(tǒng)接收以太網(wǎng)上傳來的視頻數(shù)據(jù)流,經(jīng)過位分離操作后存入SRAM進行緩存,再串行輸入至LED顯示屏進行掃描顯示。然后,從多方面論述了該方案的可行性,仔細推導了LED顯示屏各技術(shù)參數(shù)之間的聯(lián)系及約束關(guān)系。 本課題采用可編程邏輯器件來完成系統(tǒng)功能,可編程邏輯器件具有高集成度、高速度、在線可編程等特點,不僅可以滿足高速圖像數(shù)據(jù)處理對速度的要求,而且增加了設(shè)計的靈活性,不需修改電路硬件設(shè)計,縮短了設(shè)計周期,還可以進行在線升級。
上傳時間: 2013-06-22
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嵌入式圖像采集、處理與傳輸系統(tǒng)具有體積小、穩(wěn)定性高等優(yōu)點,在智能交通、電力、通訊、計算機視覺等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。隨著DSP技術(shù)的發(fā)展,在DSP上用軟件實現(xiàn)實時視頻壓縮成為數(shù)字視頻壓縮標準應(yīng)用的亮點,這種應(yīng)用比起專門的壓縮芯片更具有靈活性和升級潛力。 本文主要研究一種基于DSP TMS320VC5402脫機視頻采集、壓縮編碼和視頻數(shù)據(jù)通信的方法和DSP外圍硬件系統(tǒng)設(shè)計。 在本設(shè)計中,圖像采集部分利用SAA7111視頻采集芯片完成視頻信號的精確采集;利用FPGA完成復雜且高速的邏輯控制及時序設(shè)計,完成DSP外擴RAM,F(xiàn)lash等高速硬件電路設(shè)計,同時完成DSP的地址譯碼電路,將采集的數(shù)字視頻信號存儲在DSP外擴存儲空間中;用FPGA基于N1OSⅡ來虛擬設(shè)計了I
上傳時間: 2013-07-02
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基于單片機的智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計基于單片機的智能交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計
標簽: 交通燈控制 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)字視頻在信息社會中發(fā)揮著越來越重要的作用,視頻傳輸系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于交通管理、工業(yè)監(jiān)控、廣播電視、銀行、商場等多個領(lǐng)域。同時,F(xiàn)PGA單片規(guī)模的不斷擴大,在FPGA芯片內(nèi)部實現(xiàn)復雜的數(shù)字信號處理系統(tǒng)也成為現(xiàn)實,因此采用FPGA實現(xiàn)視頻壓縮和傳輸已成為一種最佳選擇。 本文將視頻壓縮技術(shù)和光纖傳輸技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計了一種基于無損壓縮算法的多路數(shù)字視頻光纖傳輸系統(tǒng),系統(tǒng)利用時分復用和無損壓縮技術(shù),采用串行數(shù)字視頻傳輸?shù)姆绞剑稍谝桓饫w中同時傳輸8路以上視頻信號。系統(tǒng)在總體設(shè)計時,確定了基于FPGA的設(shè)計方案,采用ADI公司的AD9280和AD9708芯片實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換,在FPGA里實現(xiàn)系統(tǒng)的時分復用/解復用、視頻數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮和線路碼編解碼,利用光收發(fā)一體模塊實現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換。視頻壓縮采用LZW無損壓縮算法,用Verilog語言設(shè)計了壓縮模塊和解壓縮模塊,利用Xilinx公司的IP核生成工具Core Generator生成FIFO來緩存壓縮/解壓縮單元的輸入輸出數(shù)據(jù),光纖線路碼采用CIMT碼,設(shè)計了編解碼模塊,解碼過程中,利用數(shù)字鎖相環(huán)來實現(xiàn)發(fā)射與接收的幀同步,在ISE8.2和Modelsim仿真環(huán)境下對FPGA模塊進行了功能仿真和時序仿真,并在Spartan-3E開發(fā)板和視頻擴展板上完成了系統(tǒng)的硬件調(diào)試與驗證工作,實驗證明,系統(tǒng)工作穩(wěn)定,圖像清晰,實時傳輸效果好,可用于交通、安防、工業(yè)監(jiān)控等多個領(lǐng)域。 本文將視頻壓縮和線路碼編解碼在FPGA里實現(xiàn),利用FPGA的并行處理優(yōu)勢,大大提高了系統(tǒng)的處理速度,使系統(tǒng)具有集成度高、靈活性強、調(diào)試方便、抗干擾能力強、易于升級等特點。
標簽: FPGA 數(shù)字視頻 光纖傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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三維彩色信息獲取系統(tǒng)目的是獲取對象的三維空間坐標和顏色信息。它是計算機視覺研究的重要內(nèi)容,也是當前信息科學研究中的一個重要熱點。 本文首先介紹了三維信息獲取技術(shù)的意義和實時可重構(gòu)三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)總體方案。該方案合理劃分了系統(tǒng)的圖像處理任務(wù),充分地利用了擁有的硬、軟件資源。闡述了基于FPGA處理器的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理和系統(tǒng)工作時序。 本文還研究了圖像處理系統(tǒng)中的數(shù)字邏輯設(shè)計,總結(jié)出了較完整、規(guī)范化的設(shè)計流程和方法,介紹了從圖像處理算法到可編程邏輯器件的規(guī)范化映射方法,總結(jié)了在視頻系統(tǒng)中的高級設(shè)計技巧,包括并行流水線技術(shù)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的硬件實現(xiàn)方式等。 為了說明提出的設(shè)計方法,本文分析了基于自適應(yīng)閾值的結(jié)構(gòu)光條紋中心的方向模板快速檢測算法的硬件實現(xiàn)。該算法是把自適應(yīng)閾值法與可變方向模板法相結(jié)合,具有穩(wěn)定性好、精度高、計算簡單、數(shù)據(jù)存儲量小、實現(xiàn)速度快的特點,此外,該方法有利于硬件快速實現(xiàn)。實踐證明這種方法是實用的、有效的。 本文的重點在于研制了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的實時可重構(gòu)三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)中視頻圖像處理專用集成電路。該集成電路是實現(xiàn)系統(tǒng)快速算法的核心,使用現(xiàn)場可編程器FPGA器件EPlK50實現(xiàn)提取激光線、提取人頭輪廓線和提取中心顏色線算法;該集成電路還要實現(xiàn)系統(tǒng)所需的控制邏輯。控制部分包括將視頻采集輸出端口信號轉(zhuǎn)化為RGB真彩色信號的數(shù)據(jù)鎖存模塊、各FIFO緩存器的輸入輸出控制模塊和系統(tǒng)需要的其它信號控制模塊。提出提取輪廓線快速算法,即由FPGA處理器與主機交互式共同快速完成提取人頭正側(cè)影輪廓線算法。該專用集成電路研制是整個實時可重構(gòu)三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵。
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上傳時間: 2013-07-23
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隨著GPS(Global Positioning System)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,其全球性、全天候、低成本等特點使得GPS接收機的用戶數(shù)量大幅度增加,應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。但由于定位過程中各種誤差源的存在,單機定位精度受到影響。目前常從兩個方面考慮減小誤差提高精度:①用高精度相位天線、差分技術(shù)等通過提高硬件成本獲取高精度;②針對誤差源用濾波算法從軟件方面實現(xiàn)精度提高。兩種方法中,后者相對于前者在滿足精度要求的前提下節(jié)約成本,而且便于系統(tǒng)融合,是應(yīng)用于GPS定位的系統(tǒng)中更有前景的方法。但由于在系統(tǒng)中實現(xiàn)定位濾波算法需要時間,傳統(tǒng)CPU往往不能滿足實時性的要求,而FPGA以其快速并行計算越來越受到青睞。 本文在FPGA平臺上,根據(jù)“先時序后電路”的設(shè)計思想,由同步?jīng)]計方法以及自頂向下和自下而上的混合設(shè)計方法實現(xiàn)系統(tǒng)的總體設(shè)計。從GPS-OEM板輸出的定位信息的接收到定位結(jié)果的坐標變換,最終到kalman濾波遞推計算減小定位誤差,實現(xiàn)實時、快速、高精度的GPS定位信息采集處理系統(tǒng),為GPS定位數(shù)據(jù)的處理方法做了新的嘗試,為基于FPGA的GPS嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。具體工作如下: 基于FPGA設(shè)計了GPS定位數(shù)據(jù)的正確接收和顯示,以及經(jīng)緯度到平面坐標的投影變換。根掘GPS輸出信息標準和格式,通過串口接收模塊實現(xiàn)串口數(shù)掘的接收和經(jīng)緯度信息提取,并通過LCD實時顯示。在提取信息的同時將數(shù)據(jù)格式由ASCⅡ碼轉(zhuǎn)變?yōu)槭M制整數(shù)型,實現(xiàn)利用移位和加法運算達到代替乘法運算的效果,從而減少資源的利用率。在坐標轉(zhuǎn)換過程中,利用查找表的方法查找轉(zhuǎn)化時需要的各個參數(shù)值,并將該參數(shù)先轉(zhuǎn)為雙精度浮點小數(shù),再進行坐標轉(zhuǎn)換。根據(jù)高斯轉(zhuǎn)化公式的規(guī)律將公式簡化成只涉及加法和乘法運算,以此簡化公式運算量,達到節(jié)省資源的目的。 卡爾曼濾波器的實現(xiàn)。首先分析了影響定位精度的各種誤差因素,將各種誤差因素視為一階馬爾科夫過程的總誤差,建立了系統(tǒng)狀態(tài)方程、觀測方程和濾波方程,并基于分散濾波的思想進行卡爾曼濾波設(shè)計,并通過Matlab進行仿真。結(jié)果表明,本文設(shè)計的卡爾曼濾波器收斂性好,定位精度高、估計誤差小。在仿真基礎(chǔ)上,實現(xiàn)基于FPGA的卡爾曼濾波計算。在滿足實時性的基礎(chǔ)上,通過IP核、模塊的分時復用和樹狀結(jié)構(gòu)節(jié)省資源,實現(xiàn)數(shù)據(jù)卡爾曼濾波,達到提高數(shù)據(jù)精度的效果。 設(shè)計中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676為硬件平臺,采用Verilog HDL硬件描述語言實現(xiàn),利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布線,一共使用44438個邏輯資源,時鐘頻率達到100MHZ以上,滿足實時性信號處理要求,在保證精度的前提下達到資源最優(yōu)。Modelsim仿真驗證了該設(shè)計的正確性。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著經(jīng)濟與信息通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,作為終端產(chǎn)品的打印機,其應(yīng)用已經(jīng)涉及到商品流通、交通運輸、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域。但是,傳統(tǒng)打印機的性能已經(jīng)無法滿足新的應(yīng)用對于信息管理自動化終端產(chǎn)品提出的新要求。 熱敏打印機作為一種新產(chǎn)品,具有打印速度快、打印質(zhì)量好、噪音小、易小型化、維護方便、操作簡單、性價比高等優(yōu)點,越來越受到市場的青睞,且在美國和日本等發(fā)達國家已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。同時,隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,嵌入式芯片以其高性能和低價格逐漸成為各種智能儀器研發(fā)的首選主控芯片。本研究以新的市場需求為背景并結(jié)合熱敏打印技術(shù)以及控制技術(shù)的發(fā)展,設(shè)計了基于ARM7TDMI內(nèi)核的S3C4480X主控芯片的新型微型熱敏打印驅(qū)動方案及其應(yīng)用系統(tǒng)。 本文著重分析了熱敏打印的工作特點和控制原理,比較并討論了當前常見熱敏打印系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)缺點,提出了本研究的設(shè)計方案,并從硬件、軟件及系統(tǒng)調(diào)試三個方面詳細闡述了熱敏打印系統(tǒng)的設(shè)計。 通過對熱敏打印頭控制特點以及主控芯片硬件資源的深入分析,基于簡化系統(tǒng)設(shè)計、提高系統(tǒng)集成度和可靠性、方便系統(tǒng)軟件開發(fā)的原則,確定了打印驅(qū)動的硬件設(shè)計方案,主要包括接口電路、狀態(tài)檢測模塊...
標簽: 熱敏打印 驅(qū)動 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-07-16
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《單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》論文--嵌入式GSM短信息接口的軟硬件設(shè)計,文章給出一個小型的嵌入式SMS中/英文短信信息接口的設(shè)計,并詳細討論PDU模式的短信息格式和中文短信息軟件解碼的設(shè)計。
上傳時間: 2013-07-12
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