自“9.11”后,隨著人們對安防需求的升級,門禁控制系統(tǒng)得到日益廣泛的應(yīng)用,不斷提高門禁系統(tǒng)的安全性成為研究的重要課題。第四代門禁系統(tǒng)結(jié)合了人體生物特征識別技術(shù),利用人體本身具有的物理特征(如指紋、虹膜、臉型、掌紋等)或行為特征(如步態(tài)、簽名等)來確定人的身份,取代或加強傳統(tǒng)的身份識別方法。 論文采用掌形識別為控制方案,基于ARM920T內(nèi)核的EP9315芯片為門禁系統(tǒng)CPU,設(shè)計和調(diào)試了系統(tǒng)的硬件平臺。 論文研究了掌形識別算法,進(jìn)行了三方面的工作。 首先研究了掌形中的手形特征,提出了一種基于骨架特征的手形識別算法,很好的克服了手指旋轉(zhuǎn)給識別帶來的干擾。 然后研究了掌形中的掌紋特征,通過系列圖像處理,分離出手掌的三條主線,提取主線端點,并在主線上等間隔采樣,利用端點和采樣點進(jìn)行匹配,擁有很高的識別率。 最后結(jié)合手形與掌紋特征,實現(xiàn)掌形識別。依據(jù)手形特征對掌形庫進(jìn)行粗分類,利用掌紋特征進(jìn)行匹配,算法擁有很快的識別速度與穩(wěn)定較高的識別率。對分類規(guī)則提出了新思路與方法。 論文還提出了基于ARM的門禁系統(tǒng)方案。成功設(shè)計了以基于ARM920T內(nèi)核的EP9315芯片為CPU的最小系統(tǒng),設(shè)計PCB圖并制板,最后調(diào)試了系統(tǒng)的底層電路。 論文的研究設(shè)計工作,通過提高掌形識別算法的識別率,達(dá)到了提高門禁系統(tǒng)安全性的目的;ARM平臺的設(shè)計與調(diào)試,在工程實際中有參考價值。
標(biāo)簽: ARM 識別 系統(tǒng)研究 門禁
上傳時間: 2013-04-24
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目前,織機向著高速化、智能化方向發(fā)展,無梭織機也越來越占主導(dǎo)地位,開發(fā)中高檔織機控制系統(tǒng)是當(dāng)前紡織機械領(lǐng)域的重要課題??棛C的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)是中高檔織機控制的關(guān)鍵技術(shù)之一,同時它也是無梭織機優(yōu)越于有梭織機的重要特征之一,因此研究送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)具有重要意義。 本文研究的內(nèi)容是織機的送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng),主要目的是保證織機在織造過程中紗線張力的動態(tài)穩(wěn)定。主要工作如下: (1)在分析送經(jīng)卷取系統(tǒng)原理和功能的基礎(chǔ)上,提出了一種用較低成本完成所需控制功能的解決方案——以ARM嵌入式處理器S3C44B0為中心構(gòu)建硬件平臺,以嵌入式操作系統(tǒng)uClinux為基礎(chǔ)構(gòu)建軟件平臺。 (2)利用嵌入式處理器S3C44B0豐富的硬件資源,對電子送經(jīng)卷取控制系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計:包括以S3C44B0為核心的最小系統(tǒng)電路的設(shè)計、與上位機通訊接口電路的設(shè)計、經(jīng)紗張力檢測與采樣電路的設(shè)計、伺服電機驅(qū)動接口電路的設(shè)計和編碼器接口電路的設(shè)計等. (3)利用嵌入式操作系統(tǒng)uClinux高實時、多任務(wù)等優(yōu)點,對電子送經(jīng)卷取控制系統(tǒng)進(jìn)行軟件設(shè)計: ●在分析uClinux系統(tǒng)的特點和功能的基礎(chǔ)上,完成了在硬件電路板上的移植; ●在分析系統(tǒng)引導(dǎo)程序功能的基礎(chǔ)上,完成了Boot Loader的設(shè)計; ●完成了系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計:包括串口驅(qū)動程序設(shè)計、A/D驅(qū)動程序的設(shè)計和IIC驅(qū)動程序的設(shè)計等; ●在對織機工藝了解的基礎(chǔ)上,以模塊化的思想完成了系統(tǒng)應(yīng)用程序的設(shè)計:包括張力傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、控制算法模塊和通訊模塊等; (4)詳細(xì)介紹了整個控制系統(tǒng)的調(diào)試過程。 本文設(shè)計的系統(tǒng)能使控制的經(jīng)紗張力恒定,反應(yīng)快速,控制精度高,很好地解決了開車痕等問題,能滿足中高檔織機的要求,具有實際應(yīng)用價值。
標(biāo)簽: ARM 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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本課題所研究的橫機是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)控制的自動化程度很高的緯編針織機,主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國,橫機需求量大,自主研發(fā)全自動電腦橫機有廣泛的市場前景。 通過對橫機機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理的分析,本文提出了一種橫機控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅(qū)動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器,負(fù)責(zé)編織工藝和人機接口設(shè)計;以FPGA作為協(xié)處理器,執(zhí)行ARM的命令,控制后續(xù)電路動作;驅(qū)動電路主要面向橫機機械部件,并向前端電路提供硬件接口。 基于該硬件系統(tǒng)解決方案,本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn),主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅(qū)動程序、橫機編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統(tǒng)采用模糊控制算法,控制卷布速率;驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)ARM和FPGA的通信;橫機編織控制程序?qū)⒒ㄐ臀募械臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為機械部件的動作,實現(xiàn)整個編織過程;圖形用戶界面提供良好的人機界面,方便操作。 最后詳細(xì)介紹了整個橫機控制器系統(tǒng)的調(diào)試流程,涉及硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)合調(diào)試等。 與傳統(tǒng)電腦橫機相比,基于此設(shè)計方案的橫機技術(shù)含量較高,成本低,可移植性強,并可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。
標(biāo)簽: Linux ARM 橫機 控制系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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隨著國有銀行向商業(yè)銀行的轉(zhuǎn)變,銀行的設(shè)備采購標(biāo)準(zhǔn)會越來越高,與此同時,銀行柜臺業(yè)務(wù)量的增加,使得老一代的銀行專用打印機無論在速度上還是在使用的方便性上都顯得力不從心,為了占領(lǐng)市場,公司有必要開發(fā)新型的、使用更加方便的打印機。 老一代打印機在打印存折時,柜臺工作人員要把存折放準(zhǔn)位置,要不然打印會偏離預(yù)定位置,在打印信函時,有的冷僻字無法打印出來,軟件無法下載升級。為了加快柜臺處理速度,減小柜臺工作人員的工作量,需要開發(fā)能自動糾偏定位,字符完善的打印機。 本文在分析需求的基礎(chǔ)上,比較當(dāng)前流行的處理器,選用Atmel公司的ARM芯片AT91M42800A作為處理核心,使用Xilin公司的20萬門的FPGA XC2S200做硬件邏輯控制,通過光電傳感器和相關(guān)的控制電路來實現(xiàn)自動糾偏定位。在嵌入式操作系統(tǒng)上選用Nucleus Plus,約95%的Nucleus Plus代碼用C語言編寫,因此它能很方便移植,同時它還提供全部源代碼,這樣便于開發(fā)。另外,它還只要一次性付費,這使得它有很好的成本優(yōu)勢。 文中詳細(xì)說明了本系統(tǒng)的硬件、固件的實現(xiàn)。在硬件上闡述了一些單元電路,包括存儲器電路,接口電路,傳感器電路等的設(shè)計思路和實現(xiàn)方法。通過光電傳感電路,步進(jìn)電機控制和軟件結(jié)合,形成閉環(huán)控制,從而實現(xiàn)了快速自動糾偏定位;通過大屏幕的LCD顯示實現(xiàn)了操作界面的簡單化;采用大容量的存儲器以及大字庫解決了冷僻字無法打印的問題;固件部分詳細(xì)闡述了系統(tǒng)上電啟動過程,包括Bootstrap模塊和loader模塊,Bootstrap模塊主要功能是重定位存儲器,初始化基本硬件以及Loader模塊的自動在線下載升級。Loader模塊的主要功能是下載FPGA的配置代碼,初始化鍵盤和顯示器,然后調(diào)用Nucleus Plus初始化代碼,從而建立和調(diào)用任務(wù)。 本文通過總結(jié)測試結(jié)果,與老一代打印機相比,新打印機在智能化上實現(xiàn)了自動糾偏定位,使得打印機操作人員不需要準(zhǔn)確放置存折,就能正確打印,提高了工作效率;在打印速度上比原系統(tǒng)提高30%,還可方便地實現(xiàn)軟件升級。 當(dāng)然,新的打印機在存折偏移很大時,要耗費長時間才能把存折推到正確位置。這要在糾偏算法上做進(jìn)一步的改進(jìn)。
標(biāo)簽: Nucleus Plus ARM 打印機
上傳時間: 2013-04-24
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噴油泵是柴油機燃油噴射系統(tǒng)中燃油的控制、供給單元,其性能的好壞直接決定著柴油機的加速性能、油耗大小、尾氣的排放質(zhì)量等。準(zhǔn)確測試噴油泵的各種技術(shù)參數(shù)對提高柴油機的各項技術(shù)性能具有十分重要的意義。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為了最熱門的技術(shù)之一?;贏RM的嵌入式技術(shù)己經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域研究的一個亮點。ARM公司的32位RISC處理器,以其高速度、低功耗、低成本、功能強等諸多優(yōu)異性能,應(yīng)用越來越廣泛。uCLinux操作系統(tǒng)是從Linux衍生出來的一種操作系統(tǒng),它是專為無MMU的微控制器開發(fā)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。它支持眾多嵌入式處理器類型,具有完善的各類驅(qū)動支持。 本文從噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)入手,在詳細(xì)分析了系統(tǒng)所要檢測和控制的參數(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計出噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)總體架構(gòu)。噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)由兩個模塊組成:以80C196KB單片機為中心的噴油泵控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),以S3C44BOX為中心的上位機監(jiān)控及管理系統(tǒng)。下位機通過RS232串口接收上位機的命令并執(zhí)行噴油泵試驗臺的電機轉(zhuǎn)速控制、燃油溫度控制、噴油次數(shù)計數(shù)、提前角監(jiān)控及燃油壓力顯示。上位機是整個試驗臺控制系統(tǒng)的管理者,主要完成給下位機發(fā)送特定的操作命令,完成實驗數(shù)據(jù)的顯示、收集和存儲,它有友好的中文顯示界面,可以完成簡單的數(shù)據(jù)管理操作。 文中詳細(xì)闡述了上位機的操作系統(tǒng)uCLinux的特點和移植過程。同樣對上位機的界面設(shè)計及運行環(huán)境MiniGUI進(jìn)行了全面分析并給出移植和界面編程方法。在文章的最后,對噴油泵控制系統(tǒng)采用模糊控制算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。詳細(xì)描述了模糊控制器設(shè)計所包含的三個主要部分:清晰量的模糊化接口、模糊控制規(guī)則及算法及模糊量的清晰化接口。 通過試驗證實,本文設(shè)計的噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)技術(shù)路線正確合理。相信該可靠實用的控制系統(tǒng)配合噴油泵試驗臺使用將具有良好的市場潛力。
上傳時間: 2013-06-04
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本文首先分析了國內(nèi)外微型飛行器(MAV)研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和存在的困難,接著闡述了MAV的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),針對已有的MAV平臺,設(shè)計了MAV自主飛行控制系統(tǒng)的總體方案,選擇ARM作為中央處理器,從電源模塊設(shè)計、存儲器模塊設(shè)計、與各傳感器的接口設(shè)計等入手,實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件設(shè)計,并分析了硬件設(shè)計所采取的抗干擾措施。 在系統(tǒng)軟件設(shè)計方面,本文選用嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)環(huán)境,分析了操作系統(tǒng)的組成和啟動流程。在此基礎(chǔ)上,針對本文所設(shè)計的硬件系統(tǒng),編制了專用的引導(dǎo)程序,重新編譯了內(nèi)核,完成了ARMLinux在硬件平臺上的移植。接著詳細(xì)分析了字符設(shè)備,編寫了各個模塊的驅(qū)動程序,并描述了應(yīng)用程序的開發(fā)模式。 最后本文討論了MAV系統(tǒng)中MPEG4視頻數(shù)據(jù)壓縮的關(guān)鍵技術(shù),分析了ARM的硬件編解碼器的結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)過程,重點研究了遙測數(shù)據(jù)和壓縮圖像的復(fù)合方案,將遙測數(shù)據(jù)嵌入到壓縮圖像中進(jìn)行傳輸。這種方法可以節(jié)省信道,降低系統(tǒng)功耗和保護(hù)遙測數(shù)據(jù)的安全。 本文所研制的自主飛行控制系統(tǒng)具有體積小、重量輕、集成度高、抗干擾能力強等特點,能實時傳輸視頻圖像,各項指標(biāo)都滿足項目技術(shù)要求。
標(biāo)簽: ARM MAV 飛行控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-31
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隨著新的控制算法的應(yīng)用和電子技術(shù)的發(fā)展,移動機器人正朝著高速度、高精度、開放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,對控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。移動機器人要實現(xiàn)高速度、高精度的位置控制和軌跡跟蹤,必須依賴先進(jìn)的控制策略和優(yōu)良的運動控制系統(tǒng)。 導(dǎo)航是移動機器人最具挑戰(zhàn)性的能力之一,機器人感知、定位、認(rèn)知及運動控制的性能是決定導(dǎo)航成功的關(guān)鍵因素。根據(jù)課題“仿生導(dǎo)航系統(tǒng)”的要求,本文選擇“主控制器+運動控制器+英特網(wǎng)遠(yuǎn)程無線監(jiān)控”結(jié)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)航移動機器人控制系統(tǒng)的設(shè)計。首先分析導(dǎo)航移動機器人體系結(jié)構(gòu),建立機器人運動學(xué)模型,最后詳細(xì)闡述控制系統(tǒng)的全部開發(fā)過程,包括控制系統(tǒng)需求分析、總體設(shè)計、功能模塊的劃分及軟硬件的設(shè)計與實現(xiàn),并對無線通信及英特網(wǎng)通訊做了一些基礎(chǔ)研究,開發(fā)了無線通訊模塊軟件和上位機軟件。 在控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計方面,主要包括基于 LPC2138 的主控制單元、基于HCTL-1100 的運動控制單元、基于 6N137 的光電隔離單元、基于 LMD18200 的功率放大單元、傳感器接口單元及上位機無線通訊單元的電路設(shè)計。軟件方面,在μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)的多任務(wù)環(huán)境下,利用其任務(wù)調(diào)度功能,合理地協(xié)調(diào)和組織了控制系統(tǒng)的各項硬件資源,提高了整個系統(tǒng)的實時性和可靠性。上位機采用的無線通訊、Internet 通訊以及可視化監(jiān)控程序界面,讓用戶可以方便直觀地遠(yuǎn)程觀察和控制機器人。 該控制系統(tǒng)的研制為仿生傳感器性能測試提供了一個良好的實驗平臺,經(jīng)過實驗,驗證了系統(tǒng)的可行性,系統(tǒng)的各項功能及控制精度滿足設(shè)計要求。
標(biāo)簽: ARM 導(dǎo)航 移動 機器人控制
上傳時間: 2013-05-22
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模糊控制是近代控制理論中一種基于模糊數(shù)學(xué)理論、采用語言規(guī)則與模糊推理等新穎技術(shù)的高級控制策略,它是當(dāng)前研究熱點——智能控制中的一個重要分支,發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛、實效顯著、引人關(guān)注。 本書主要內(nèi)容有模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、模糊邏輯理論、模糊控制系統(tǒng)與模糊控制器、模糊控制器的設(shè)計與分析、模糊控制理論研究、基于多值邏輯的硬件模糊控制器、模糊集成控制器與系統(tǒng)、模糊控制用的通用芯片和模糊控制應(yīng)用實例等。這次修訂著重增加了多值邏輯理論與應(yīng)用技術(shù)、模糊Petri網(wǎng)和模糊H網(wǎng)理論及嵌入式模糊Petri網(wǎng)知識表示與推理算法,以及基于多值邏輯的模糊控制器硬件實現(xiàn)機理、設(shè)計與性能分析等內(nèi)容。原理與理論部分的論述條理清楚,通俗易懂;應(yīng)用技術(shù)與實例面廣量多,說明翔實;全書圖文并茂,由淺入深;開卷有益,宜于自學(xué)入門。 本書可作為各高等院校相關(guān)專業(yè)的教師、研究生和高年級學(xué)生的教學(xué)與研究的參考用書;也可以作為信息學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域,特別是自動化領(lǐng)域的高科技研究和開發(fā)部門與公司的工程技術(shù)人員、科研工作者的主要參考書。
上傳時間: 2013-06-24
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本文從總體方案、硬件電路、軟件程序、性能測試等幾個方面詳細(xì)地闡述了基于FPGA與USB2.0的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采集系統(tǒng)選用高采樣率低噪聲的12位AD轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計;借助頻率高、內(nèi)部時延小的FPGA芯片實現(xiàn)USB固件并以此控制USB接口芯片,通過乒乓的方式對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存,提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐能力;運用USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的接口芯片為整個采集系統(tǒng)提供USB的通信能力。采用集成度較高的FPGA芯片作為系統(tǒng)控制核心,降低了設(shè)計難度,提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性,同時還減小了設(shè)備體積。
標(biāo)簽: FPGA 2.0 USB 數(shù)據(jù)采集
上傳時間: 2013-04-24
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自90年代以來,LED顯示屏的設(shè)計制造和應(yīng)用水平得到日益提高,LED顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏,到圖像顯示屏,一直到今天的全彩色視頻顯示屏的發(fā)展過程。在此發(fā)展過程中,無論在器件的性能(超高亮度LED顯示屏及藍(lán)色發(fā)光二極管等)和系統(tǒng)組成(計算機化的全動態(tài)顯示系統(tǒng))等方面都取得了長足的進(jìn)步。 LED顯示屏相比與其它的平板顯示器,有其獨特的優(yōu)越性,比如:可靠性高、使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)能力強、性價比高且成本低等特點,且隨著全彩屏顯示技術(shù)的日益完善,使得LED顯示屏在許多場合得到廣泛的應(yīng)用。 本文詳細(xì)介紹了利用DVI接口作為視頻LED顯示屏數(shù)據(jù)源,利用查表的方法實現(xiàn)伽瑪矯正的實現(xiàn)方案和實現(xiàn)4096級灰度的LED視頻顯示屏控制系統(tǒng)的設(shè)計原理。通過對等長時間實現(xiàn)4096級灰度方案的分析,得到此方案在系統(tǒng)速度和顯示屏的亮度上存在的局限,提出采用變長時間和消影時間相結(jié)合的方案實現(xiàn)4096級灰度的方案及實現(xiàn),這是在提高硬件成本以獲得成本,速度和亮度的折中。在此基礎(chǔ)上,提出了用脈沖打散輸出的方法改善LED顯示屏顯示效果,并探討了低幀頻無閃爍LED全彩屏的實現(xiàn)方法;對一些可以提高LED顯示屏系統(tǒng)技術(shù)的新技術(shù)展開討論,為今后的動態(tài)全彩色LED顯示屏具體實現(xiàn)打下堅實的理論基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-04-24
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