隨著經(jīng)濟的發(fā)展,城市交通的壓力越來越大,很多城市都開始建設地鐵項目,發(fā)展地下軌道交通事業(yè)。在地鐵列車上,駕駛員需要方便、快捷地控制各種語音功能,保障列車可靠、安全的運行,從而為乘客提供優(yōu)質(zhì)的服務。駕駛員語音控制器就是為了滿足這一需求而提出來的。 在描述列車乘客信息系統(tǒng)的發(fā)展、介紹了公共廣播系統(tǒng)的功能的之后,本文分析了駕駛員語音控制器的設計需求,設計了一種具有人機交互功能的駕駛員語音控制器。它帶有LCD顯示屏和輸入鍵盤;能夠在內(nèi)部存儲路線、站點和緊急信息等用戶數(shù)據(jù)。通過窗口菜單以圖形化的方式向駕駛員顯示列車運行信息。通過通信端口,按照雙方約定的通訊格式,將運行模式,路線站點,緊急信息等內(nèi)容發(fā)送給列車顯示與廣播控制單元,完成語音及顯示控制。根據(jù)需求分析,提出了一種基于ARM的控制器設計平臺。設計了該控制器的硬件和軟件的整體方案,采用模塊化設計的思想給出了系統(tǒng)各主要模塊的具體設計與實現(xiàn)方法,并給出了相關電路的實現(xiàn)原理圖。最后介紹了本控制器的測試方法與過程,并給出了具體應用。該駕駛員語音控制器實現(xiàn)了人工廣播、司機對講、緊急對講和系統(tǒng)設置等功能。具有操作方便、便于維護、可配置、成本低等優(yōu)點,滿足了駕駛員以及列車語音與顯示控制的實際需求。關鍵詞:ARM;RS485;乘客信息系統(tǒng);圖形用戶界面;嵌入式系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-30
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隨著汽車技術的不斷發(fā)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(tǒng)也日益受到了人們的重視。汽車輔助安全系統(tǒng)可以對汽車駕駛過程中出現(xiàn)的緊急情況進行報警和控制。可以預見,基于汽車安全的輔助駕駛系統(tǒng)有著良好的發(fā)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(tǒng)。系統(tǒng)通過圖像識別技術對行車路況進行監(jiān)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(tǒng)計算出來的安全車距,并有可能發(fā)生碰撞時,系統(tǒng)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(fā)生的目的。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面: 1)完成系統(tǒng)的整體硬件設計工作。針對汽車安全系統(tǒng)對準確性和實時性的要求,系統(tǒng)設計采用S3C2410作為系統(tǒng)的主控制器、TMS320DM6437作為系統(tǒng)的協(xié)處理器。雙核架構的應用將大幅度提升系統(tǒng)在圖像檢測方面的運算能力。 2)為提高系統(tǒng)與各子模塊的通信效率,系統(tǒng)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(fā)出相應的驅(qū)動軟件。 3)系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng),應用Linux強大的事務管理能力,來提高系統(tǒng)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(fā)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(tǒng)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(nèi)剛剛起步的今天,對該系統(tǒng)的研究對于中國自主的汽車主動安全系統(tǒng)無論是在理論研究還是實際應用上都具有一定的價值。
標簽: ARM 汽車防撞系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-08
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汽車行駛記錄儀,俗稱汽車黑匣子,是對車輛行駛速度、時間、里程以及有關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、約束駕駛人員的不良駕駛行為、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。本文在參考了國內(nèi)外多種不同結構,不同領域的汽車行駛記錄儀的設計與研究的基礎上,將現(xiàn)今領先的GPRS通信技術與人機對話技術應用在傳統(tǒng)的汽車行駛記錄儀上,以達到能夠有效地記錄數(shù)據(jù)并與用戶實時互動等多項功能。 本記錄儀的設計是基于Samsung公司出產(chǎn)的ARM9 s3c2410的處理器,相應的操作系統(tǒng)是廣泛采用的Linux操作系統(tǒng)。本文在介紹并分析了國內(nèi)外汽車行駛記錄儀的相關背景和現(xiàn)狀之后,提出了本課題需要完成的目標。接下來,論文闡述了記錄儀的整體系統(tǒng)結構,同時詳細介紹了系統(tǒng)各個模塊的硬件設計及其結構。接下來,在介紹了各個模塊結構的基礎上,詳細分析了通信模塊的設計,并將現(xiàn)今領先的GPRS技術應用于記錄儀的通信環(huán)節(jié)。在介紹了硬件模塊的各個方面之后,論文進入了軟件設計部分的闡述。在軟件部分中,本文先介紹了本系統(tǒng)的軟件流程。并在此流程的基礎上詳細說明了系統(tǒng)采用的Linux操作系統(tǒng)的配置,剪裁,移植等方面,同時也介紹了本系統(tǒng)所采用的Bootloader-vivi。在軟件設計的部分,論文還詳細研究了基于Linux操作系統(tǒng)的界面設計應用軟件平臺MiniGUI,并重點闡述了MiniGUI在PC上位機環(huán)境下的配置和編譯工作,以及在交叉編譯環(huán)境下的編譯工作等復雜的環(huán)節(jié)。最后,是通過串口線將系統(tǒng)與連接板相互交叉進行同步編譯,同步測試,并展示出最后的完成結果。 本論文在結束處對本課題已完成的部分進行了比較深入的總結,并將出現(xiàn)的問題進行了分析和小結。同時還對系統(tǒng)性能提出了進一步改善的可行性建議。關鍵詞:汽車行駛記錄儀,s3c2410,Linux,MiniGUI
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,隨著世界上汽車保有量的快速增長,不可避免的帶來了交通擁擠、交通事故、廢氣的排放等問題。這些問題促使人們開始致力于研究智能交通系統(tǒng)(ITS),以此來保障交通安全,提高交通運輸效率,方便出行。 車載導航系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)ITS最后發(fā)布的環(huán)節(jié),它集先進的全球衛(wèi)星定位技術、地理信息技術、數(shù)據(jù)庫技術、多媒體技術、現(xiàn)代通信技術與嵌入式計算機系統(tǒng)于一體,實現(xiàn)車輛定位、車輛導航、實時信息發(fā)布等功能,為駕駛者提供便捷的服務,幫助駕駛者準確、安全、快速地到達目的地。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展以及對智能化交通的需求加深,研究適合中國國情的車載導航系統(tǒng),有著極其重要的意義。 本論文針對車載導航系統(tǒng)要求成本低、體積小、功耗低、性能可靠等問題,設計了基于S3C2440A芯片的嵌入式Linux車載導航系統(tǒng),建立了相應的硬件平臺和軟件平臺,實現(xiàn)車載導航系統(tǒng)的定位查詢、最優(yōu)路徑查詢等功能。論文的主要工作如下: (1)深入研究智能交通動態(tài)信息平臺的構架、作用,根據(jù)平臺需要車載導航系統(tǒng)實現(xiàn)的功能,以及系統(tǒng)所要滿足的價格低、體積小、功耗低、性能可靠等指標,提出了嵌入式車載導航系統(tǒng)的整體設計構架。選擇使用三星公司32位嵌入式微處理器S3C2440A來搭建系統(tǒng)硬件平臺,使用Linux操作系統(tǒng)來進行車載導航系統(tǒng)應用程序的開發(fā)。 (2)圍繞S3C2440A芯片的性能結構,構建了系統(tǒng)硬件平臺的整體框架。根據(jù)系統(tǒng)所需要的性能,對框架中的存儲模塊、GPS模塊、GPRS模塊以及外圍接口等進行了選型設計。 (3)建立Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境,完成BootLoader移植,實現(xiàn)了在S3C2440A芯片上的移植,最后研究了車載導航系統(tǒng)的程序設計與開發(fā)。 (4)論文的創(chuàng)新點之一在于設計的車載導航系統(tǒng)是動態(tài)交通信息平臺中的發(fā)布環(huán)節(jié),通過GPRS通信,它能夠提供實時動態(tài)交通信息,并能進行最優(yōu)路徑查詢,最大限度地實現(xiàn)了交通信息資源的共享。 (5)另外的創(chuàng)新點在于充分考慮成本和性能的基礎上,選用了S3C2440A芯片來構建系統(tǒng)硬件平臺。它預留了多媒體接口、相機接口、音頻接口、網(wǎng)絡接口等可以豐富車載導航系統(tǒng)的功能。 本文所研發(fā)的嵌入式車載導航系統(tǒng)經(jīng)實驗室調(diào)試,結果表明基本實現(xiàn)了設計要求。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著煤礦高產(chǎn)高效技術的推廣和應用,井下長距離、大運量、大功率下運帶式輸送機的應用越來越普遍。其中,解決好傾角較大(大于6°)的下運帶式輸送機的運行制動和安全制動問題對保障全礦安全、高效生產(chǎn)具有重要意義。 本文在對國內(nèi)外現(xiàn)有下運帶式輸送機制動系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析基礎上,針對煤礦生產(chǎn)的特殊性,提出了基于ARM的嵌入式計算機控制液壓調(diào)速軟制動系統(tǒng)方案,所用元件可靠性和防爆性好,系統(tǒng)簡單,動態(tài)制動性能好;結合成熟的工業(yè)PID控制經(jīng)驗和智能控制理論,并依據(jù)制動控制方案,設計了一種模糊自適應PID控制器用于控制電液比例調(diào)速閥的開口大小,其PID參數(shù)Kp、Ki和Kd可根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)進行在線調(diào)整,結構簡單、魯棒性強,在系統(tǒng)結構參數(shù)發(fā)生改變時也可獲得較好的控制效果;在基于S3C44BOX的最小ARM系統(tǒng)基礎上,設計了系統(tǒng)控制信號的輸入、輸出方式及其電路;分析了實時操作系統(tǒng)μC/OS-ⅡBootLoader的設計及其在S3C44BOX上的移植過程;制動系統(tǒng)應用軟件采用多任務機制,狀態(tài)檢測與控制任務并行運行,數(shù)據(jù)采集采用定時中斷的方式;系統(tǒng)可擴展性、可移植性好,控制算法容易實現(xiàn)多樣性且開發(fā)簡單、維護方便。 該液壓調(diào)速軟制動系統(tǒng)可用于大型下運帶式輸送機的正常工作制動、緊急停車和斷電防止飛車事故發(fā)生的安全制動,對輸送機的輔助啟動也起重要作用。制動力矩依據(jù)輸送機載荷大小和輸送機制動減速時速度的變化進行自動調(diào)整,制動曲線可調(diào),輸送機減速時不產(chǎn)生較大沖擊、安全平穩(wěn),并按照規(guī)定的減速度大小減速停車。
標簽: ARM 帶式輸送機 制動系統(tǒng) 軟
上傳時間: 2013-07-09
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電能是一種最為廣泛使用的能源,其應用程度是一個國家發(fā)展水平的主要標志之 隨著科學技術和國民經(jīng)濟的發(fā)展,對電能質(zhì)量的要求也越來越高。研制一種新型的電能質(zhì)量實時監(jiān)測系統(tǒng),有效的進行電能質(zhì)量監(jiān)測,對保證電網(wǎng)和廣大用戶的電氣設備和各種用電器具的安全經(jīng)濟運行、保障國民經(jīng)濟各行各業(yè)的正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。 本文首先闡述了電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和電能質(zhì)量的標準,并給出相應的測量方法;然后依據(jù)電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)總體設計原則,詳細分析了現(xiàn)有的各種設計方案,并比較各自的優(yōu)缺點,最終提出了基于DSP和ARM的雙CPU電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的設計方案。硬件設計方面,詳細分析了主要元件的應用選型,重點研究了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。在前置采集模塊中,采用ADS8364芯片設計了多通道信號采樣保持和快速轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)高精度的采樣,利用鎖相環(huán)跟蹤電網(wǎng)頻率實現(xiàn)硬件同步;同時充分發(fā)揮DSP的信號處理能力和ARM處理器的協(xié)調(diào)管理能力,設計了以DSP和ARM為核心的電路板。軟件設計方面,ARM部分構建了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境;DSP部分給出了程序設計流程圖;應用程序中移植了嵌入式數(shù)據(jù)庫sqlite,且設計了基于Qt/Embedded的人機交互界面。
標簽: ARM DSP 電能質(zhì)量 監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-03
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信息化社會的到來以及IP技術的興起,正深刻的改變著電信網(wǎng)絡的面貌以及未來技術發(fā)展的走向。無線通信技術的發(fā)展為實現(xiàn)數(shù)字化社區(qū)提供了有力的保證。而視頻通信則成為多媒體業(yè)務的核心。如何在環(huán)境惡劣的無線環(huán)境中,實時傳輸高質(zhì)量的視頻面臨著巨大的挑戰(zhàn),因此這也成為人們的研究熱點。 對于無線移動信道來說,網(wǎng)絡的可用帶寬是有限的。由于多徑、衰落、時延擴展、噪聲影響和信道干擾等原因,無線移動通信不僅具有帶寬波動的特點,而且信道誤碼率高,經(jīng)常會出現(xiàn)連續(xù)的、突發(fā)性的傳輸錯誤。無線信道可用帶寬與傳輸速率的時變特性,使得傳輸?shù)目煽啃源鬄榻档汀?視頻播放具有嚴格的實時性要求,這就要求網(wǎng)絡為視頻的傳輸提供足夠的帶寬.有保障的延時和誤碼率。為了獲得可接受的重建視頻質(zhì)量,視頻傳輸至少需要28Kbps左右的帶寬。而且視頻傳輸對時延非常敏感。然而無線移動網(wǎng)絡卻無法提供可靠的服務質(zhì)量。 基于無線視頻通信面臨的挑戰(zhàn),本文在對新一代視頻編碼國際標準H.264/AVC研究的基礎上,主要在提高其編碼效率和H.264的無線傳輸抗誤碼性能,以及如何在嵌入式環(huán)境下實現(xiàn)H.264解碼器進行了研究。 結合低碼率和幀內(nèi)刷新,提出一種針對感興趣區(qū)的可變幀內(nèi)刷新方法。實驗表明該方法可以使用較少的碼率對感興趣區(qū)域進行更好的錯誤控制,以提高區(qū)域圖像質(zhì)量,同時能根據(jù)感興趣區(qū)及信道的狀況自動調(diào)整宏塊刷新數(shù)量,充分利用有限的碼率。 為了有效的平衡編碼效率和抗誤碼能力的之間的矛盾,筆者提出了一種自適應FMO(Flexible Macroblock Order)編碼方法,可根據(jù)圖像的復雜度自適應地選擇編碼所需的FMO模式。仿真結果表明這種FMO編碼方式完全可行,且在運動復雜度頻繁變化時效果更加明顯,完全可應用在環(huán)境惡劣的無線信道中。 在對嵌入式PXA270硬件結構和X264研究的基礎上,基本實現(xiàn)了基于H.264的嵌入式解碼,在PXA270基礎上進行環(huán)境的配置,定制WirtCE操作系統(tǒng),并編譯、產(chǎn)生開發(fā)所用的SDK和下載內(nèi)核到目標機。利用開發(fā)工具EVC實現(xiàn)在PC機上的實時開發(fā)和在線仿真調(diào)試,最終實現(xiàn)了對無差錯H.264碼流實時解碼。
上傳時間: 2013-06-18
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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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地鐵信號設備中輸入輸出設備是信號邏輯和現(xiàn)場設備之間的接口,有著四高(高安全,高可靠,高可維護,高可用)要求,目前信號系統(tǒng)廠家的傳統(tǒng)做法是整個信號系統(tǒng)產(chǎn)品由一家公司來完成,可是隨著技算機技術的快速發(fā)展,邏輯部份目前已可以采用通用COTS產(chǎn)品,而輸入輸出部分還是需要各個信號廠家自己設計和生產(chǎn),因此設計出一款通用型的輸入輸出控制器已成地鐵行業(yè)的發(fā)展方向。 為了滿足以上要求,本文從實際應用角度出發(fā),使信號系統(tǒng)的產(chǎn)品更加的開放透明,設計出基于ARM的地鐵用安全型的智能I/O,從而使信號系統(tǒng)設計可以方便地和現(xiàn)場信號設備接口。 在硬件上采用冗余設計,以ARM為主處理器,整個系統(tǒng)無單點硬件故障,采集部分采用動態(tài)異或輸入設計,驅(qū)動部分采用安全驅(qū)動設計。 基于ARM的地鐵用安全智能I/O嚴格遵循歐洲鐵路信號產(chǎn)品的標準,使系統(tǒng)的安全性,可靠性,可用性和可維護性有了充分的保障。 本文主要介紹了地鐵用安全型智能I/O控制器的設計和實現(xiàn),包括設計思想,具體實施,硬件和軟件的設計等。
上傳時間: 2013-06-12
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在日益發(fā)展的電子技術和各行業(yè)對系統(tǒng)安全需求不斷提高的刺激下,原有基于X86系統(tǒng)架構機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)逐漸暴露出越來越多的缺陷,研制新型的機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)成為一種必然的趨勢,而不斷發(fā)展的MCU技術、嵌入式Linux、制造工藝等也給新型機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)的研制提供了技術保障。 本課題針對目前鐵路運營對安全、快速、準點等特性要求的不斷提高,研究基于ARM的機車監(jiān)控顯示系統(tǒng),設計出具有高可靠性、高效能、可維護性強的機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)。 本文首先分析了嵌入式技術發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢,對ARM技術的特點及其在嵌入式領域的應用進行了深入研究;進而,分析了國內(nèi)現(xiàn)有基于PC/104總線模式擴展的機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)的優(yōu)缺點以及國外先進機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及技術特點。對如何有效提高系統(tǒng)的可靠性、可操作性進行了深入的研究,提出了利用ARM處理器與嵌入式操作系統(tǒng)Linux實現(xiàn)高可靠性機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)的思路,并在此思路指導下完成了基本研究和具體設計。 在完成樣機試制后,結合鐵路產(chǎn)品的高可靠性要求,本文最后對影響系統(tǒng)可靠性的若干性能指標進行了測試:高低溫測試、靜電放電測試、EMC測試、絕緣耐壓測試、振動測試等,并對設計過程中一些欠考慮的因素提出了解決方案。實際測試表明,基于ARM技術的機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)滿足我國鐵路未來若干年監(jiān)控安全的需要。
標簽: ARM 機車監(jiān)控 顯示系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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