隨著現代電子信息技術和我國汽車制造業的強勁增長,汽車已不再是簡單的交通工具,而是成為現代科技的載體。汽車的快速增長雖然使我們的出門更加便利,但同時也帶來了諸多社會問題。如:交通事故率上升、交通事故判別和車輛的規范化管理難度加大等。論文針對以上問題提出了使用視頻記錄的解決方法。 論文設計了一種基于ARM的嵌入式數字視頻記錄系統。該系統能夠將安裝在汽車中的攝像頭拍攝到的汽車前視景和儀表顯示畫面進行壓縮并以文件的形式存儲,事后通過回放系統將記錄的文件進行播放,可以以此來規范車輛管理、判斷交通事故原因和保障乘客安全。系統采用嵌入式技術并選用32位的ARM微控制器,使用先進的視頻解碼、編碼芯片,成功實現對實時視頻的采集、壓縮及儲存記錄。介紹目前數字視頻技術的發展及應用狀況、闡述視頻記錄系統所涉及的視頻壓縮和嵌入式系統設計基本理論,提出視頻記錄系統的設計方案。重點對基于ARM的嵌入式數字視頻記錄系統的系統硬件、軟件設計做了詳細的論述。硬件部分以ARM芯片LPC2210為核心控制器,以SAA7113H和Z1510為視頻壓縮核心硬件,完成ARM最小系統、視頻圖像信號的解碼和編碼壓縮電路、IDE儲存接口等電路設計;軟件部分采用穩定可靠的μC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統,實現μC/OS-Ⅱ在LPC2210上的移植,完成系統的硬件初始化和IDE驅動的編寫調試,使整個系統的各個部分能夠協調的工作。 試驗表明,基于ARM的嵌入式數字視頻記錄系統能夠實現對數字視頻信號的長時間實時采集、壓縮記錄。壓縮后的數據符合MPEG-1標準。
上傳時間: 2013-07-07
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視頻監控以其直觀方便、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。 由于傳統的視頻監控系統存在著結構復雜、穩定性可靠性不高、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、網絡、電子與通信、圖像處理等技術的飛速發展,嵌入式網絡視頻監控技術應用而生。 本文針對視頻監控系統的實際需求,結合嵌入式技術、圖像處理技術和網絡技術,設計并實現了一種實時性好、可靠性高、成本低的嵌入式網絡視頻監控系統。該系統以ARM9微處理器作為硬件平臺,以具有開發資源豐富、免費等優勢的Linux操作系統作為軟件開發平臺。該系統采用以太網作為網絡傳輸介質,并使用TCP/IP網絡協議。視頻數據的傳輸協議選擇了支持組播技術的RTP/RTCP傳輸協議,客戶端在Linux下實現了基于SDL庫視頻顯示。 論文首先描述了嵌入式系統與視頻監控技術的發展及相關技術,分析了國內外視頻監控系統的現狀和發展趨勢,對視頻監控系統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控系統的軟、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,硬件平臺根據視頻數據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的交叉開發環境搭建,針對ARM-Linux特性,完成了在開發板上操作系統和文件系統等移植,最后完成了Linux下V4L視頻采集、JPEG圖像壓縮、RTP/RTCP網絡傳輸、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。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著信息技術的發展和數字化產品的普及以及Intemet廣泛深入的應用,從消費電器到工業設備,從民用產品到軍用器材,嵌入式系統己被廣泛的應用到網絡、手持通信設備、消費電子和自動化控制等各個領域。嵌入式系統的廣泛應用和發展潛力使其成為21世紀的應用熱點之一。為了學習、研究和使用嵌入式技術,國內許多高校都在開展或計劃開展嵌入式系統教學。因此,研制基于ARM的嵌入式系統教學實驗系統已迫在眉睫。 本文在分析了各種嵌入式教學實驗系統功能的基礎上,提出并研究設計了一款基于ARM的嵌入式系統教學實驗系統。本文概括地闡述了嵌入式系統的概念、設計流程、發展趨勢,分析了嵌入式系統教學開展的必要性。根據實驗系統的需求分析、功能規劃和教學內容安排,設計了一個基于ARM的嵌入式系統教學實驗系統的硬件平臺,詳細論述了硬件平臺的設計及實現過程,同時給出了電路原理圖。研究了嵌入式操作系統的啟動和移植,包括嵌入式操作系統的選型、系統引導程序Bootloader的設計與實現、嵌入式操作系統uCLinux內核的移植。以嵌入式網絡為應用背景,分析了嵌入式Boa服務器的程序結構,修改并實現了嵌入式Boa服務器。在Boa服務器的基礎上,設計并實現了遠程控制嵌入式系統I/O端口的應用程序,實現了通過瀏覽器控制A/D轉換器進行模擬信號采集并獲得采樣數據的功能。 實驗結果表明,所設計的基于ARM的嵌入式系統教學實驗系統達到了預期的設計目標,能夠滿足嵌入式系統教學實驗的要求。
上傳時間: 2013-05-23
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飛機飛行的高度、馬赫數和升降速度等參數是飛機的自動控制、導航、火控、空中管制、和告警等系統必不可少的信息。隨著飛機性能的不斷增強,飛機上各系統對飛行參數測試的要求也越來越高,舊有的測試系統已逐漸不能適應現代高速飛機飛行參數的測試需求,本文針對項目委托方提出的技術要求,經過對飛行參數測試技術及其發展趨勢的研究分析,最終確定采用嵌入式技術,設計一款基于32位微處理器ARM的集數據采集、處理、顯示為一體的測試飛機飛行高度、馬赫數和升降速度的系統。 基于課題的研究內容,本文在分析研究飛機飛行參數測試原理的基礎上,圍繞著設計目標,從整體方案的選擇、系統各部分元件的選取及測試系統的軟硬件設計等方面闡述了主要開展的設計研究工作。重點對系統硬件電路設計、軟件設計和氣壓傳感器的溫度補償方法進行了深入論述。 應當指出,本文介紹的大氣數據參數測試專用機,選用小型化高采樣速率的硅壓阻式氣壓傳感器、高性能的32位ARM微處理器、高精度A/D轉換器、專用接口芯片等優化組合,集成度高,體積小,重量輕。實驗結果表明了所設計的系統方案合理有效,具有較好的實時性和可靠性,基本上滿足了系統的設計需要。
上傳時間: 2013-06-23
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語音識別是通過識別和理解過程把人類的語音信號轉變為文本或命令的技術。近年來語音識別技術由于其重要性和研究難度成為研究的熱點。隨著嵌入式的發展,嵌入式語音識別技術成為語音識別領域發展的新的重要方向。 在此背景下,本課題進行基于ARM的嵌入式語音識別系統的研究。論文分別從理論分析、系統硬件平臺的總體設計、系統軟件的分析定制等方面,對語音識別在ARM上的應用做了研究。 1、在理論上,詳細介紹了語音識別的發展歷史與研究現狀;具體闡述語音識別技術的基本原理和主要研究方法,并推導了語音識別技術中最常用到的兩種算法DTW和HMM的數學模型,為進一步的語音識別研究打下基礎。 2、在硬件平臺方面,本文分析設計了語音識別系統的總體方案,主要包括以下三部分:語音識別系統的控制部分、語音的輸入輸出部分以及語音程序的存儲部分;文中詳細介紹了各部分的作用以及它們之間的連接方式,此外根據實際需要,選擇確定了語音芯片等外圍電路芯片的型號并擴展了外圍電路。 3、在系統軟件選擇定制方面,不僅要求各部分自身功能完善,能夠滿足本課題的需求,而且要求各部分相互之間滿足一定的兼容性,即定制的系統具有穩定性,可以有效的工作??紤]到以上的因素,本課題針對特定的語音識別系統的需求,對交叉編譯環境、U-boot、內核、根文件系統等均進行了量身定制。最終選用Crosstool來制作專門編譯Linux-2.6.22.6的交叉編譯工具;選用比較穩定的支持tftp下載的u-boot-1.2.0作為引導程序;選用Linux-2.6.22.6作為嵌入式操作系統內核,并對其進行剪裁定制,特別是增加了UDA1341TS音頻驅動和網卡驅動部分;選用了帶有mdev功能的busybox-1.9.1來制作根文件系統。 在以上三方面的基礎上,本課題對語音識別程序系統進行了實驗研究。實驗包括音頻驅動、語音錄制、語音訓練、語音識別程序的編譯以及語音識別等程序在ARM上的移植。 最后,本論文采用DTW模型,完成了語音模板的訓練和語音識別的任務。經過實驗測試,該系統有效完成了預期的語音識別任務。
上傳時間: 2013-05-30
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嵌入式網絡視頻監控系統是一種以嵌入式技術、視頻編碼技術和網絡傳輸技術為核心的新型視頻監控系統,它在穩定性、實時性、處理速度、功能、價格、擴展性等方面和傳統的視頻監控系統相比有著突出的優勢,同時也代表著目前視頻監控系統研究和發展的方向。 本文研究并實現了以微處理器S3C2440和嵌入式Linux操作系統為核心的嵌入式網絡視頻監控系統。論文首先介紹了嵌入式視頻監控技術的發展趨勢和研究現狀,而后闡述了該系統硬件總體設計方案,討論了基于嵌入式Linux操作系統的開發平臺的構建,詳細論述了視頻采集、編碼、存儲、傳輸等單元的軟硬件設計,重點論述了基于AL9V576的視頻編碼模塊和基于TW2835的視頻處理模塊的設計。 本文研究的主要內容如下: 1、研究視頻采集單元的優化方法,設計采用音視頻控制器TW2835采集四路模擬視頻輸入信號并疊加OSD環境信息顯示,提高了視頻處理的功能和視頻質量; 2、研究雙核構架,采用混合信號系統級芯片C8051F340控制TW2835、采集環境信息并與S3C2440串口通信,使視頻采集單元模塊化設計,增加了產品設計的靈活性,減小了主控芯片的負擔和軟件設計的復雜性,便于產品功能的擴展和二次開發; 3、研究并分析了MPEG-4的硬件實現方式,采用高品質、高性能、低功率視頻壓縮芯片AL9V576進行MPEG-4編碼,大幅提升了壓縮效率,另外還設計了SRAM主機接口與主控芯片通信,突破了傳統芯片大多采用的PCI接口的限制,方便模塊的組合; 4、研究并設計了CF卡存儲方案,實現了一種在嵌入式視頻服務器上的視頻檢索和存儲方法。
上傳時間: 2013-05-16
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隨著科學技術的進步以及人民生活水平的日益提高,人均壽命日益延長,社會將進入老齡化,老人的醫療護理需求將很大。一方面老年病人更愿意接受家庭環境下的護理,另一方面從長遠來看,對人體生理參數指標的監測與記錄對現代人身體變化狀況的研究具有深遠意義。因此,本文設計了基于ARM人體生理參數監測系統終端和與之配套的專業醫療機構服務系統。 終端通過以太網接入到INTERNET,利用TCP/IP協議進行傳輸,實現生理參數信號的遠程采集與傳輸。在醫療端給出針對不同終端客戶的醫療建檔和服務。 1.文章介紹了人體生理參數(改參數包括血壓,脈搏波,體溫)的生物信號轉為電信號的醫理模型,然后根據醫理模型得到數學模型和物理模型。 2.給出終端硬件設計的實現。文章對終端采用的三星公司的S3C2440微處理器進行了介紹,并且實現了對終端系統中的AD數據采集、LCD液晶屏和觸摸屏的搭建、儲器的擴張、源系統的設計、網絡連接電路的硬件開發。這種基于ARM嵌入式處理器S3C2440及Linux操作系統的實現方案,經過實驗檢驗了其工作的可行性。 3.終端的嵌入式系統的軟件實現。實現了終端主要模塊中的液晶顯示屏、觸摸屏、AD、網絡芯片等在嵌入式linux環境下驅動的編寫。同時,本文對終端的應用程序的各個功能模塊的設計方法的進行了詳細介紹。 4.服務器端的軟件系統實現。對各個醫療模塊數據庫的構建也給出了詳細的介紹。 最后文章得到結論:基于以太網的人體生理參數采集系統能夠充分利用Internet的優勢,提高人們對自身身體變化的關注度,因而為遠程醫療、家庭保健、專家會診等新興的醫療技術提供良好的基礎支持。
上傳時間: 2013-04-24
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超聲波流量計以非接觸、精度高、使用方便等優點,在氣象、石油、化工、醫藥、水資源管理等領域獲得了廣泛的應用。近年來,隨著數字處理技術和微處理器技術的發展,超聲波流量計作為一種測量儀表也得到了長足進步。本課題將ARM微控制器用于流量測量儀表的研制,拓展了儀表的開發空間,符合嵌入式技術的發展方向。 本文詳細介紹了超聲波時差法流量測量原理及基于LPC2214的超聲波流量計系統設計方案和軟硬件實現方法,并對測時算法進行了詳細討論。通過分析和借鑒國外超聲波流量測量的先進技術和方法,得出了改進的時差法測量方案。系統硬件設計了超聲波發射、接收及放大電路,采用高速模數轉換器數字化接收信號,并對ARM系統電路中的電源電路,存儲器電路,通信接口電路等進行了詳細介紹。系統軟件詳細分析了嵌入式操作系統uClinux的移植方法,給出構建ARM-uClinux平臺的步驟,并基于此平臺,完成了系統軟件設計。測時算法運用數字濾波技術提高信號信噪比,采用方差比檢驗方法和插值算法,提高測時定位精度。 系統設計良好的人機交互界面和通信調試接口,提高了ARM系統的軟件開發調試效率;在保證流量計系統功能的同時,盡量簡化硬件電路設計,降低研制成本,使設計更具合理性。
上傳時間: 2013-04-24
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提出了一種基于微加速度計的無線慣性鼠標的設計方案。該方案以微加速度計ADXL213 作為信號檢測元件,并采用低功耗處理器MSP430F135 和RF 芯片nRF401 進行信號處
標簽: micro-accelerometer inertial wireless Design
上傳時間: 2013-04-24
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根據機械電子工程類專業測控實驗教學平臺數據采集的需要,在綜合考慮成本和性能基礎上,提出以為主處理芯片的數據采集卡設計方案。 該方案的主要特點是,使用基于ARM7TDMI內核的,工作主頻最高可達44MHz;內置高性能的ADC和DAC模塊,采樣速度最高可達1MSPS,采樣精度為12位;模擬信號輸入通道最多可達16路,模擬信號輸出通道最高可達4路;具有豐富的外設資源可以使用,GPIO口數目最高可達40個。 在設計中采用了模塊化思想,將系統分為四個功能模塊:主模塊的功能是控制ADC進行信號采集和DAC進行模擬信號輸出;模擬信號模塊的作用是對傳感器輸入信號和DAC輸出波形進行簡單的調理;數字信號模塊引出32路數字I/O口,可用于需要采集數字量的場合;JTAG模塊可進行程序的調試和下載,對于數據采集卡的二次開發有很大的作用。 在本數據采集卡上,嘗試進行了μC/OSⅡ操作系統的移植,成功實現了四個任務的管理。在實際應用中,工作數小時仍可保持正常的運行。 為檢驗數據采集卡的串口通訊能力,利用LabVIEW程序讀取下位機串口發送的已采集到的數據,進行波形圖繪制。 為檢驗本數據采集卡的ADC和DAC精度,設計實驗利用DAC輸出波形,并利用ADC將采集到的波形通過LabVIEW顯示,測量結果顯示兩者電壓值誤差均在可允許的3LSB(Least Significant Bit)范圍內,表明本數據采集卡已基本實現預期設計指標。
上傳時間: 2013-04-24
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