隨著電網(wǎng)中非線性負載的迅速增加，電能質(zhì)量日趨惡化，這不僅嚴重影響電網(wǎng)安全高效的運行，而且對經(jīng)典的電力測量理論、方法和儀表的設計都提出了新的挑戰(zhàn)。電力檢測系統(tǒng)的發(fā)展和應用，對電力系統(tǒng)的安全運行有重要意義，并且具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。 本文講述了諧波測量的基本理論，著重對傅里葉變換進行說明，使用PSIM軟件對諧波信號進行仿真，并給出仿真結(jié)果。以電力監(jiān)控領域現(xiàn)階段的技術為參考，提出并研制了一種基于ARM和DSP的嵌入式平臺的電力監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)為了能滿足實時諧波分析算法運算量大的要求，它采用模塊化設計，核心CPU按數(shù)據(jù)處理和控制兩種功能分別采用美國TI公司生產(chǎn)的TMS320LF2407芯片和Samsung公司基于ARM920T內(nèi)核的16/32位S3C2410A微處理器，兩個核心芯片各自在不同的電路板上獨立運行，充分發(fā)揮DSP芯片的數(shù)字信號處理優(yōu)勢和ARM的控制功能，以實現(xiàn)系統(tǒng)中的復雜軟件算法，運算速度也能得以提高。 系統(tǒng)硬件設計包括DSP數(shù)據(jù)采集模塊、實時時鐘電路和ARM的時鐘電路、存儲器接口電路、SDRAM電路、串行接口電路、通信模塊接口電路、LCD顯示等電路的設計。 系統(tǒng)軟件設計主要包括操作系統(tǒng)的移植以及應用程序的設計，應用程序設計由ARM主控程序設計、網(wǎng)絡通訊程序、ARM與DSP通訊程序設計以及DSP數(shù)據(jù)處理程序設計組成。
標簽： ARM DSP 電能質(zhì)量 在線監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著人們安防意識的增強，視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用越來廣泛，許多公共場所，如學校、工廠、政府、銀行都設有視頻監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡技術、圖像處理技術及嵌入式技術的快速發(fā)展，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術有了很大的進步，功能也越來越豐富，單純的視頻畫面的監(jiān)控已經(jīng)不能滿足人們的要求。兼容豐富的通信協(xié)議、強大的系統(tǒng)控制管理功能和智能化的監(jiān)測能力的視頻監(jiān)控系統(tǒng)就成了當今視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究開發(fā)的熱點。 現(xiàn)在流行的視頻監(jiān)控的構架大致分為兩類，一種基于數(shù)字信號處理器，一種基于通用微處理器。數(shù)字信號處理器擅長復雜的計算、音視頻處理，而通用微處理器適用于系統(tǒng)控制、管理。兩種方案可以滿足簡單的視頻監(jiān)控的要求，各自功能也相對單一。如果把兩種方案結(jié)合在一起，必定可以達到易于擴展多種功能的滿意的效果。 本文分析了現(xiàn)有的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的幾種方案，為了滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能越來越豐富全面的要求，設計了一款基于ARM和DSP的雙處理器的視頻監(jiān)控平臺，該平臺易于進行功能的擴展和升級。系統(tǒng)采用三星公司的S3C2410 ARM9處理器和TI公司的TMS320DM642數(shù)字信號處理器，ARM負責視頻的傳輸和外圍控制，DSP負責視頻的采集和壓縮。本文主要著眼于平臺的軟件方面。硬件電路方面，主要介紹了視頻采集電路和ARM與DSP的通信電路。軟件方面，搭建了ARM嵌入式Linux操作系統(tǒng)平臺，開發(fā)了主機口(HPI)驅(qū)動程序，以及基于實時傳輸協(xié)議RTP的服務器端和客戶端程序。DSP部分，基于DSP/BIOS實時操作系統(tǒng)和RF5參考框架，開發(fā)了多任務的上層應用程序。移植并優(yōu)化了MPEG-4編碼器，依據(jù)DSP/BIOS的類/微驅(qū)動開發(fā)模型，開發(fā)了SAA7111視頻編碼器的驅(qū)動程序。 經(jīng)過實驗測試，ARM端搭建的嵌入式Linux軟件平臺運行良好。DSP端視頻采集效率基本達到了25幀/秒的采集要求，經(jīng)過優(yōu)化的MPEG-4編碼器對CIF格式的圖像的壓縮編碼率為13幀/秒，視頻服務器可滿足視頻傳輸?shù)膶崟r性需要。該設計的基于ARM和DSP雙處理器架構視頻監(jiān)控平臺在視頻監(jiān)控領域?qū)泻芎玫膽们熬啊ｊP鍵詞：視頻監(jiān)控；嵌入式系統(tǒng)；Linux；驅(qū)動程序；視頻壓縮
標簽： ARM DSP 視頻 監(jiān)控平臺
上傳時間： 2013-04-24
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智能繡花機是當代最先進的繡花機械，廣泛應用于刺繡行業(yè)，國產(chǎn)繡花機著重于中低端產(chǎn)品的開發(fā)，而隨著電子、計算機技術的快速發(fā)展，用戶對高性能繡花機的需求日益增大。本文在詳細分析智能繡花機工作原理的基礎上，結(jié)合智能繡花機的功能需求與當前嵌入式領域的最新技術，設計了一種基于ARM和DSP為處理器的控制系統(tǒng)解決方案，主要研究工作和成果如下： (1)制定了系統(tǒng)總體方案和具體實驗方案，設計了信息處理和機電控制分離的結(jié)構。 (2)研制了基于S3C2410X為核心的主控制模塊，設計了用于外圍擴展的FLASH、SDRAM、USB數(shù)據(jù)存儲、以太網(wǎng)通信、UART接口、LCD觸摸屏顯示器等硬件電路。 (3)研制了基于TMS320LF2407A為核心的機電控制模塊，設計了繡框電機和主軸電機等硬件控制模塊。 (4)設計了基于CY7C027的雙口RAM通信模塊，實現(xiàn)ARM和DSP之間的高速數(shù)據(jù)通信。 (5)采用虛擬機技術建立了ARM的Linux交叉編譯環(huán)境和DSP的CCS共存的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，節(jié)約了使用資源。 (6)研究了DST繡花花樣文件存儲格式以及解碼方法，采用MiniGUI編程實現(xiàn)了一個友好的圖形用戶界面，簡要介紹SVPWM技術的DSP實現(xiàn)。
上傳時間： 2013-06-24
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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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隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術和微電子技術的深入發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在各個領域中得到廣泛應用。以ARM和以FPGA為核心的嵌入式系統(tǒng)是當前嵌入式研究的熱點，而相關研究的開展需要功能強大的開發(fā)平臺支持，因此基于ARM和FPGA的開發(fā)平臺設計研究具有重要意義。 本文分別設計了一款基于PXA270的ARM開發(fā)平臺和一款基于Virtex5的FPGA開發(fā)平臺，主要針對電源管理、接口設計、板級時序等關鍵技術進行了研究。在此基礎上利用PADS Logic設計工具完成了系統(tǒng)原理圖設計，并借助Hyperlynx SI仿真工具，對PCB的板級設計問題進行了分析，實現(xiàn)了平臺PCB的可靠設計。最后對平臺各模塊進行了調(diào)試，通過在平臺上運行操作系統(tǒng)并加載可執(zhí)行程序的方法驗證了平臺整體功能。 本文的特色體現(xiàn)在以下三個方面： (1)結(jié)合PXA270處理器內(nèi)部的電源管理單元和MAX1586A集成電源管理芯片，實現(xiàn)了PXA270開發(fā)平臺的動態(tài)電源管理，有效降低了平臺功耗； (2)平臺實現(xiàn)了FF/BT/STUART、USB Host/Client、SD/MMC、AC'97、LCD和擴展VGA、PCMCIA/CF等多種接口，具有良好的開發(fā)靈活性和通用性； (3)對開發(fā)平臺PCB板級走線中可能出現(xiàn)的反射、串擾、時序沖突等問題進行評估，給出了布線約束方案，使系統(tǒng)可靠性得到有效提高。
上傳時間： 2013-07-06
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基于嵌入式技術的遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以達到動態(tài)、無死角的監(jiān)控目的，可以對一些特殊環(huán)境進行遠程監(jiān)視和控制，且不受濕度、溫度等條件的影響，廣泛應用于軍事、交通、智能家居、醫(yī)療監(jiān)護等多個領域。可以解決傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)將圖像采集設備固定在一個地方而使監(jiān)控范圍有限，適用場合少等弊端。 本文設計了一款基于ARM和FPGA的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。首先在對遠程監(jiān)控系統(tǒng)功能分析的基礎上，設計了以ARM為主控制器和FPGA為輔助控制器的硬件電路，采用ARM芯片控制圖像采集、速度采集、網(wǎng)絡傳輸?shù)雀蓴_小的模塊，采用FPGA芯片控制電機驅(qū)動、舵機驅(qū)動、電池監(jiān)控等干擾大的模塊，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；其次設計了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集、GPIO、PWM、外中斷EINT-19的流接口驅(qū)動程序；同時設計了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集及壓縮、網(wǎng)絡通信、車模速度采集的應用程序；FPGA內(nèi)部邏輯電路采用Verilog語言完成電源監(jiān)控、舵機控制、直流電機控制等功能。 本系統(tǒng)集圖像采集和壓縮、運動控制、網(wǎng)絡傳輸于一體。其圖像采集速度達30幀/秒，圖像分辨率達640x480，JPEG壓縮比達10：1，控制命令響應時間為1s，網(wǎng)絡傳輸速率達10Mbps。其功能擴展容易，功耗低，體積小，抗干擾能力強，具有很好的市場前景。關鍵詞：winCE；S3C2440A；FPGA；遠程監(jiān)控；流接口驅(qū)動
標簽： FPGA ARM 遠程監(jiān)控 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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隨著通信技術飛速發(fā)展和直放站的廣泛應用，直放站監(jiān)控系統(tǒng)在實時監(jiān)測直放站的工作狀態(tài)和遠程控制方面發(fā)揮了重大作用，然而當前的直放站監(jiān)控系統(tǒng)多采用單片機作為主控制器，通過GSM網(wǎng)絡或PSTN網(wǎng)絡傳輸監(jiān)控數(shù)據(jù)，隨著直放站監(jiān)控系統(tǒng)日益復雜化，目前的直放站監(jiān)控系統(tǒng)顯得處理速度慢，處理的任務有限，遠程傳輸數(shù)據(jù)效率不高；為了改善當前直放站監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)有的這些缺點，采用新的主控制器ARM7系列芯片，利用新的傳輸數(shù)據(jù)技術GPRS，設計并實現(xiàn)了一款光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)。 在充分研究當前直放站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀和實現(xiàn)技術的基礎上，根據(jù)《中國移動直放站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求規(guī)范》對監(jiān)控參數(shù)和功能設置的要求，論證了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)的整體設計方案和監(jiān)控終端的實現(xiàn)架構，選擇了PHILIPS的ARM7芯片LPC2134作為主控制器，選擇了SIMCOM300作為遠程通信模塊；詳細介紹了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控終端的硬件電路設計，闡釋了監(jiān)控終端嵌入軟件的設計思路流程，分析了如何把嵌入式軟件開發(fā)技術和GPRS遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g運用到項目實踐中去，說明了監(jiān)控系統(tǒng)中所用的通信協(xié)議，并且利用VC++開發(fā)環(huán)境，采用SOCKET網(wǎng)絡編程技術和ADO數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術，設計了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心應用軟件。 經(jīng)過實驗驗證，該設備運行結(jié)果良好，提高了光纖直放站的穩(wěn)定性和可靠性，光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控終端處理任務的能力得到增強，遠程傳輸數(shù)據(jù)速度變快，傳輸數(shù)據(jù)所耗費用降低，為光纖直放站系統(tǒng)的監(jiān)控提供了一種新的設計實現(xiàn)。
標簽： GPRS ARM 光纖直放站 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-08-02
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隨著計算機軟件和硬件的發(fā)展，以及圖像處理技術的日益成熟，基于嵌入式的監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮越來越重要的作用。針對無人值守行業(yè)對遠程監(jiān)控的需要，特別是廠房、倉庫等場所，本文實現(xiàn)了一種基于嵌入式的遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)以ARM處理器為核心，通過攝像頭采集監(jiān)控圖像，并利用GPRS網(wǎng)絡完成數(shù)據(jù)的傳輸，以達到遠程監(jiān)控的目的。 本文介紹了該系統(tǒng)的總體架構，確定了系統(tǒng)硬件與軟件的實現(xiàn)方案。并對設計中用到的一些技術原理和協(xié)議做了一些介紹和分析。其中，本設計以三星公司ARM9系列的S3C2410為核心，采用了市場上廣泛使用的價廉物美的ZC301芯片的USB攝像頭，以及西門子公司的GPRP模塊TC35i來實現(xiàn)系統(tǒng)的各部分功能。 本文完成了對Linux操作系統(tǒng)在本監(jiān)控系統(tǒng)的移植，設計了系統(tǒng)軟件的總體流程，并完成了各個模塊的軟硬件實現(xiàn)：用戶通過手機發(fā)送控制命令，TC35i接收后傳給ARM處理器，處理器根據(jù)協(xié)議解釋命令，控制設備產(chǎn)生相應的動作，繼而通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送數(shù)據(jù)到指定郵箱，從而實現(xiàn)了系統(tǒng)監(jiān)控功能。除此之外，系統(tǒng)實現(xiàn)了軟件的模塊化，完成對重要模塊的介紹與分析，如短消息處理模塊以及SMTP郵件發(fā)送模塊。
標簽： GPRS ARM 遠程無線 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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21世紀是“信息世紀”，隨著人們生活水平的不斷進步，對于家居環(huán)境要求也日益增高。如何將信息產(chǎn)業(yè)的最新成果，應用于構建一個舒適和諧的家居環(huán)境，已日益引起人們的關注和重視。傳統(tǒng)的家庭電子電器類產(chǎn)品具有單個控制的特點，無法進一步構成網(wǎng)絡，和外界進行信息交互。“智能家居”概念的提出，改變了這種這種狀況。智能家居系統(tǒng)可以將相對獨立的電器產(chǎn)品“智能”地連接在一起，提供全方位信息交換功能，幫助家庭內(nèi)部及外部實現(xiàn)信息暢通，從而優(yōu)化生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量。 本文提出了一種基于GPRS網(wǎng)絡的以ARM和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為基礎的家庭網(wǎng)關無線接入方案，能通過手機短信息對控制節(jié)點進行遠程控制，實時獲得當前圖像信息和家居環(huán)境的各項物理參數(shù)。 本文所做的主要工作為： 1．調(diào)研了國內(nèi)外智能化家居系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并結(jié)合目前國內(nèi)智能家居的發(fā)展特點，設計了基于嵌入式系統(tǒng)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)。在設計中選用了ARM9 S3C2440處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)，主要由基于ARM的主控模塊、GPRS短信發(fā)送模塊、基于nRF2401的無線（分）節(jié)點通信模塊幾個部分組成。 2．建立了嵌入式系統(tǒng)的平臺和開發(fā)環(huán)境。主要包括嵌入式Linux的裁減、設備驅(qū)動程序的編寫，交叉編譯和串口驅(qū)動的編寫，完成了USB驅(qū)動的移植。 3．在組網(wǎng)方式上選擇了nRF2401無線射頻模塊和GPRS模塊，完成了周邊器件的電路設計，實現(xiàn)了無線模塊的相互通信和信息傳輸。 4．實現(xiàn)了XMODOM協(xié)議，將圖片和物理信息傳送至GPRS模塊，并實現(xiàn)了彩信的MMS發(fā)送。 本文完成了智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計，并進行了調(diào)試，驗證了所設計系統(tǒng)的有效性和實用性。實驗結(jié)果表明提出的監(jiān)控系統(tǒng)設計方法是可行的，且整個系統(tǒng)具有良好的通用性和可擴展性。由于采用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)，符合嵌入式的發(fā)展潮流，方便了在該設計的基礎上進行二次開發(fā)和擴展。
標簽： GPRS ARM 智能家居 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著計算機技術的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)以其功能強大、可靠性高、體積小、功耗低等諸多優(yōu)點，適應了社會信息化、網(wǎng)絡化、智能化的發(fā)展需求，比一般的通用PC系統(tǒng)具備更大的優(yōu)越性，在各行業(yè)領域內(nèi)獲得了廣泛的應用。GPS定位導航技術與計算機技術的融合在近幾年來現(xiàn)代信息通信領域內(nèi)發(fā)展迅速。 目前，GPS定位導航技術主要應用于大地測量與車輛定位領域，個人應用方面相對較欠缺。因此，發(fā)展應用于個人的手持GPS定位導航系統(tǒng)擁有廣泛的市場空間。鑒于這種情況，本文設計開發(fā)了一款基于ARM處理器與GPS接收模塊的手持定位導航系統(tǒng)，系統(tǒng)通過采用功能強大、成本低廉的嵌入式Linux操作系統(tǒng)，充分發(fā)揮ARM處理器的高性能低功耗特點，提升了系統(tǒng)特性。 論文的主要內(nèi)容： 1．分析了GPS定位導航技術的發(fā)展現(xiàn)狀和基本原理，研究了如何實現(xiàn)基于ARM處理器定位導航系統(tǒng)的設計方案。在此基礎上，建立了滿足手持定位導航系統(tǒng)功能需求的軟、硬件平臺，包括硬件平臺中各模塊的組成與連接，以及軟件平臺中系統(tǒng)啟動代碼、操作系統(tǒng)的移植，文件系統(tǒng)的制作。 2．設計實現(xiàn)了GPS模塊與ARM處理器的通信功能、電子地圖的顯示功能、人機交互的控制功能。各功能模塊在設計中包括了接口和外設的驅(qū)動程序，以及應用程序兩部分。通信功能模塊中，GPS模塊實時接收GPS定位衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并通過RS-232接口向處理器傳輸數(shù)據(jù)；電子地圖顯示以及人機交互的功能模塊中，使用MiniGUI圖形用戶界面支持系統(tǒng)，實現(xiàn)了在LCD觸摸屏上顯示電子地圖以及基本定位導航控制等人機交互的功能。 3．測試了系統(tǒng)各模塊的功能，給出了系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)果，根據(jù)測試結(jié)果分析了系統(tǒng)設計中的不足，并提出了對系統(tǒng)未來改進目標的設想。
上傳時間： 2013-04-24
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