設計并實現(xiàn)具有硬件濾波空氣清新器的信息采集系統(tǒng),根據(jù)空氣的復雜性以及隨機性,結合自適應濾波器的原理,提出一種新的空氣信息采集系統(tǒng)設計方法。該方法利用最小均方(LMS)自適應濾波器進行軟件濾波,針對空氣
標簽: LMS 自適應濾波器 信息采集 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-06-14
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單片機解讀GPS信息(KeilC環(huán)境)(文中僅介紹時間處理方法,其他方法類似)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機軟硬水平的不斷提高,嵌入式領域的發(fā)展也取得了長足的進步。目前,嵌入式與Linux技術的結合正在推動著嵌入式技術的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的研究和應用產生了顯著的變化。 硬件上,嵌入式平臺由51系列內核的8位機系統(tǒng)逐步上升到以ARM內核為主流的32位系統(tǒng);軟件上Linux作為操作系統(tǒng)的發(fā)展史上一個重要的里程碑,以高安全性和穩(wěn)定性、開源免費等的優(yōu)勢使得其在政府、國防、教育、工業(yè)等領域獲得了廣泛的運用。 2n偽隨機多頻道激電理論(簡稱偽隨機理論),是由何繼善院士率先提出并命名的,其實質是將含有3,5,7…等多個奇數(shù)主頻率的復合波同時向大地發(fā)送,接收機同時接收經(jīng)大地介質傳導的復合波中各主頻率電流響應。在地球物理勘探領域,基于偽隨機理論的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有抗干擾能力強、測量精度高、觀測速度快、裝置輕便等優(yōu)點而得到廣泛應用。 本文在分析偽隨機理論基礎上,結合當前嵌入式軟硬件發(fā)展的最新成果,開展對ARM Linux嵌入式數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)。 首先,通過需求分析,對各種采集方案比較后,設計系統(tǒng)總體方案。通過數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)驅動總體分析,選用嵌入式板載的音頻芯片實現(xiàn)數(shù)據(jù)A/D轉換,完成Linux下采集設備驅動程序設計。 其次,在ARM9內核的S3C2410嵌入式處理器硬件平臺,按照嵌入式軟件開發(fā)流程,搭建嵌入式Linux交叉開發(fā)平臺;裁剪并移植Linux內核,構建嵌入式文件系統(tǒng)。 再次,利用當前流行的嵌入式圖形開發(fā)庫Qtopia Core,結合Sqlite數(shù)據(jù)庫與Linux多線程技術,設計數(shù)據(jù)采集應用程序,建立數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的應用軟件模型,此基礎上對整個系統(tǒng)進行測試,與理論值進行對比實驗。 最后,就課題的不足做出總結,并且提出系統(tǒng)后期的改進建議。
標簽: ARMLinux 偽隨機 信息系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-11
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視頻監(jiān)控以其直觀方便、準確、信息內容豐富而廣泛應用于許多場合,已經(jīng)滲透到交通、城市治安、國防等多種領域,甚至家庭安防,在人們的日常生活中扮演著越來越重要的作用。 由于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著結構復雜、穩(wěn)定性可靠性不高、價格昂貴而且傳輸距離明顯受限的缺點。近年來,隨著計算機、網(wǎng)絡、電子與通信、圖像處理等技術的飛速發(fā)展,嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術應用而生。 本文針對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際需求,結合嵌入式技術、圖像處理技術和網(wǎng)絡技術,設計并實現(xiàn)了一種實時性好、可靠性高、成本低的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ARM9微處理器作為硬件平臺,以具有開發(fā)資源豐富、免費等優(yōu)勢的Linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺。該系統(tǒng)采用以太網(wǎng)作為網(wǎng)絡傳輸介質,并使用TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議。視頻數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議選擇了支持組播技術的RTP/RTCP傳輸協(xié)議,客戶端在Linux下實現(xiàn)了基于SDL庫視頻顯示。 論文首先描述了嵌入式系統(tǒng)與視頻監(jiān)控技術的發(fā)展及相關技術,分析了國內外視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,對視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究的背景和意義進行了闡述,并討論了幾種常見的視頻監(jiān)控解決方案,對幾種目前流行的視頻壓縮算法進行了對比;然后,提出了嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件總體架構,并逐步對硬件平臺和軟件模塊設計進行了選擇和細化。其中,硬件平臺根據(jù)視頻數(shù)據(jù)采集以及處理需要選擇了攝像頭和存儲器;軟件設計中,首先完成了嵌入式系統(tǒng)的交叉開發(fā)環(huán)境搭建,針對ARM-Linux特性,完成了在開發(fā)板上操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)等移植,最后完成了Linux下V4L視頻采集、JPEG圖像壓縮、RTP/RTCP網(wǎng)絡傳輸、SDL庫視頻顯示以及avi格式視頻文件保存等。 此外,對系統(tǒng)構建過程中所用到的某些關鍵技木進行了較為詳盡的探討和研究,這對于從事相關科研工作的同仁們具有一定的參考價值。
標簽: ARM 嵌入式 網(wǎng)絡視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-04-24
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汽車儀表總成是汽車和駕駛員進行信息交互的窗口。傳統(tǒng)的汽車儀表總成采用了大量機械器件、模擬電路和少量簡單數(shù)字電路的方式設計。它體積大,精確和穩(wěn)定性低,顯示信息少,控制按鈕繁復。本項目以當前主流的嵌入式技術為基礎,設計了一種以大尺寸LCD觸摸屏為主要顯示控制界面,以CAN總線和其他接口為信息采集渠道,以高速嵌入式ARM9微控制器為處理單元的車載信息顯控終端。 作者在該項目中負責車載信息顯控終端的樣機設計,用Prote199完成原理圖和PCB圖的設計,編寫測試程序對主要硬件進行測試。軟件上移植Linux操作系統(tǒng)并編寫LCD驅動程序。 論文設計的車載信息顯控終端以SAMSUNG公司S3C2410ARM9微控制器為核心,以Microchip公司的MCP2515芯片為CAN總線控制器,以Sharp公司LQ080V3DG01型號的8英寸LCD屏為顯控接口。存儲器方面外擴了NOR FLASH、NAND FLASH、SDRAM。接口方面設計了CAN、USB、RS232、以太網(wǎng)等標準接口,和GPIO、AD等接口。軟件上本車載信息顯控終端采用自行剪裁移植的Linux操作系統(tǒng),并移植了相應的LCD驅動程序。 論文主要闡述了車載信息顯控終端的硬件設計,詳細分析了Linux在S3C2410微控制器系統(tǒng)上的移植,并將在軟硬件調試過程中總結的經(jīng)驗與大家分享。 本車載信息顯控終端是對汽車儀表總成數(shù)字化和虛擬化顯示控制的一個有益嘗試,離最后的實用化和產品化還待進一步研究。
上傳時間: 2013-05-30
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為污染源遠程監(jiān)測系統(tǒng)設計開發(fā)了Client/Server模式的管理信息系統(tǒng)軟件,整套管理軟件采用Delphi開發(fā),后臺支持數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2000。可完成系統(tǒng)管理、排污企業(yè)信息管理、實
標簽: 環(huán)境監(jiān)測 管理信息系統(tǒng) 設計開發(fā)
上傳時間: 2013-07-27
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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的意義和實時可重構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,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)結構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)字邏輯設計,總結出了較完整、規(guī)范化的設計流程和方法,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,總結了在視頻系統(tǒng)中的高級設計技巧,包括并行流水線技術和循環(huán)結構的硬件實現(xiàn)方式等。 為了說明提出的設計方法,本文分析了基于自適應閾值的結構光條紋中心的方向模板快速檢測算法的硬件實現(xiàn)。該算法是把自適應閾值法與可變方向模板法相結合,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權的實時可重構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影輪廓線算法。該專用集成電路研制是整個實時可重構三維激光彩色信息獲取系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵。
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上傳時間: 2013-07-23
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隨著GPS(Global Positioning System)技術的不斷發(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,應用領域越來越廣。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計方法實現(xiàn)系統(tǒng)的總體設計。從GPS-OEM板輸出的定位信息的接收到定位結果的坐標變換,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。具體工作如下: 基于FPGA設計了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。在坐標轉換過程中,利用查找表的方法查找轉化時需要的各個參數(shù)值,并將該參數(shù)先轉為雙精度浮點小數(shù),再進行坐標轉換。根據(jù)高斯轉化公式的規(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計,并通過Matlab進行仿真。結果表明,本文設計的卡爾曼濾波器收斂性好,定位精度高、估計誤差小。在仿真基礎上,實現(xiàn)基于FPGA的卡爾曼濾波計算。在滿足實時性的基礎上,通過IP核、模塊的分時復用和樹狀結構節(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仿真驗證了該設計的正確性。
上傳時間: 2013-04-24
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《單片機與嵌入式系統(tǒng)應用》論文--嵌入式GSM短信息接口的軟硬件設計,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計。
上傳時間: 2013-07-12
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·2002精選實用信息家電電路
上傳時間: 2013-04-24
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