智能電表、水表、煤/燃氣表、熱量表等大量地出現在人們的生活中,同時這些儀表的抄錄工作變得越來越煩瑣,工作量大,工作效率低,不僅給用戶帶來不便,而且會存在漏抄、誤抄、估抄的現象。隨著電子技術、通信技術和計算機技術的飛速發展,人工抄表已經逐步被自動抄表所代替。 集中器是一個數據集中處理器,是多對象自動抄表系統的通信橋梁,負責對各智能表的數據進行采集、存儲和管理,及時有效地向上位機傳輸數據并執行上位機發送的指令。提高多對象集中器數據處理能力,有效完成上下行通信是多對象自動抄表系統AMRS(Automation Meter Reading System)目前需要解決的關鍵問題。 本文針對多對象集中器這樣一個較復雜的通信與控制系統,提出采用32位的高性能嵌入式微處理器。32位ARM9微處理器處理速度快、硬件性能高、低功耗、低成本,集成了相當多的硬件資源,硬件的擴展和設計大大簡化,ARM9(S3C2410)為工業級芯片,抗干擾能力強,能夠適應運行現場的較惡劣環境,8/16位微控制器運算能力有限,對于較復雜的通信與控制算法難以順利完成;硬件平臺依賴性強,不利于軟件的開發、升級與移植;在缺乏多任務調度機制的情況下,應用軟件不僅實現難度大,且可靠性難以保證。 本文首先對多對象遠程抄表系統的總體結構進行研究,主要研究了多對象遠程抄表系統中集中器的軟件和硬件實現,對硬件資源進行了外圍擴展,對S3C2410微處理器芯片的外圍硬件進行了擴展設計,使之具備了滿足使用需求的最小系統硬件資源,包括時鐘、復位、電源、外圍存儲、LCD、RS-485通信模塊、CAN通信模塊等電路設計。實時時鐘為多對象集中器定時抄表提供時間標準;電源電路為多對象集中器系統提供穩定電源;看門狗電路的設計保證多對象集中器系統可靠運行,防止系統死機;數據存儲器主要用于存儲參數、變量、集中器自身的參數,負責智能表的參數以及智能表用量等。上行通道即多對象集中器與上位機之間的通信線路,采用CAN現場總線進行通信;下行通道即多對象集中器與智能表之間的通信,采用RS-485總線進行通信。軟件設計上,主要針對多對象集中器的數據存儲功能和串行通訊功能進行程序編寫。基于ARM的多對象遠程抄表系統集中器可以實現多對象遠程抄表,提高了數據處理能力,有效完成了上下行通信,可靠性強,穩定性高,結構簡單。
上傳時間: 2013-06-07
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生物特征識別是指通過計算機,利用人體固有的生理特征,如指紋,靜脈來進行個人身份鑒別的技術。由于生物特征唯一性和不變性,使得生物特征識別與傳統的方法如數字密碼和身份證相比,具有更高的安全性和易用性。傳統的高性能自動識別系統大多基于PC平臺聯機應用,然而在實際應用中往往對自動識別系統要求有更高的便攜性和易用性,嵌入式技術的快速發展使得實現這樣的系統變為了可能。 生物特征識別系統主要由通用模塊的控制系統與非通用模塊的圖像采集設備與識別算法組成。本文針對通用模塊與非通用模塊接口問題進行研究和設計,實現了一個工作良好的嵌入式平臺。 本課題在設計核心板、擴展板、轉接板的硬件基礎上,移植實時操作系統Linux,編寫各種接口與模塊的驅動、多路攝像頭切換程序,并很好的解決了攝像頭采集生物特征時光強控制問題,為很好的采集到清晰圖像提供了一個良好穩定的硬件平臺。 本課題所設計的嵌入式系統通過測試,做了大量的實驗,并將所采集到的手指靜脈圖像進行討論分析,具有實用價值。
上傳時間: 2013-06-03
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近年來,網絡音樂,特別是網絡電臺的風行,受到越來越多的大眾追捧。網絡音樂以其及時、海量、靈活、個性化、時尚的風格,吸引了越來越多消費者的加入和眾多商家的關注。但是,作為網絡音樂的終端--流媒體播放器,最直接面向大眾的窗口,卻顯得單一,大部分商家只提供PC上的流媒體播放器。正出于此,本課題把目光投向那些不使用PC或者不愿長時間使用PC的用戶,為他們量身定制流媒體播放設備,讓用戶不必使用PC也可享受網絡音樂帶來的快樂。 本課題的研發正是基于上述背景,研發支持無線網絡的嵌入式多功能流媒體播放設備。本課題的研究目標是實現一個嵌入式流媒體播放器(亦稱為InternetRadio),Internet Radio是一個可以在家中自由移動、任意擺放的網絡流媒體播放設備。只要處在有網絡環境中,Internet Radio的音樂平臺讓用戶不必打開計算機,就能接收全球數千個不同風格、不同國家的各種類型音樂電臺。除了可以直接透過因特網收聽網絡廣播外,還可以播放儲存于計算機硬盤或MP3設備中的音樂。 本系統采用ARM920T作為處理器,基于嵌入式Linux操作系統、vTuner網絡電臺地址數據庫、Mplayer播放器軟件和FLTK界面開發工具來實現。系統實現了除一般意義的音頻流媒體播放和接收調頻廣播等功能之外,還增加了本地相框和網絡數碼相框Flickr在線分享的流行時尚元素。本論文具體分析了系統的硬件平臺,主要論述了軟件的實現,系統的主要軟件功能包括bootloader和嵌入式Linux系統的移植,根文件系統的構建,播放器軟件程序的研究、比較、移植和編寫,系統與網絡電臺地址數據庫vTuner和網絡相框Flickr的交互,Microwindows、Nxlib和FLTK的移植和基于FLTK的圖形界面開發,以及基于FLIK開發出良好的人機交互界面。作為項目的主要核心人員,作者負責系統的軟件架構設計、Linux系統的移植、播放器軟件的研究和開發、GUI開發工具和圖形庫的移植、圖片播放的實現、用戶與設備交互的實現和大部分界面程序的編碼等關鍵工作。
上傳時間: 2013-07-10
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交流電動機是一個多變量、高階、強耦合的非線性系統,不象直流電機那樣易于控制轉矩,采用矢量控制技術可解決傳統交流調速的難題,使交流電機可以按直流電機的控制規律來進行控制,而無傳感器矢量控制技術由于可以省去速度傳感器,使相應的交流調速系統變得簡便、廉價和可靠,所以成為當前研究的熱點,本論文工作就是這方面的一個嘗試。 論文首先介紹了矢量控制技術的基本理論。對感應電動機在三相靜止坐標系下強耦合和互感變參數的數學模型,通過坐標變換,導出感應電機在兩相同步旋轉坐標系下的數學模型,然后將同步坐標系按轉子磁場定向,實現了對轉子磁鏈和轉矩的分別控制,從而可以按直流電機的控制規律來控制交流電機。 其次,論文基于同步軸系下的感應電動機電壓磁鏈方程式,提出了一種感應電動機按轉子磁場定向的矢量控制方法,利用在同步軸系中T軸電流的誤差信號實現對電機速度的估算,這種速度估算方法結構簡單,有一定的自適應能力。同時在該無傳感器矢量控制系統中,由于采用了經典的PI調節器,使得控制系統更為簡單易行。 論文利用MATLAB建立了該無傳感器矢量控制系統的仿真模型。為提高系統的適應性和仿真結果的準確性,仿真模型采用了標么值系統,并考慮了控制周期和采樣信號周期對仿真結果的影響。討論了離散控制引起的相位補償問題,使仿真結果更接近實際工程系統。 最后,通過仿真進一步驗證了本文提出的無傳感器矢量控制系統的正確性和可行性,也證明了速度估計模型對速度估計準確,且對參數的變化有較強的魯棒性。
上傳時間: 2013-06-02
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隨著電子技術的不斷發展,嵌入式系統越來越多地在控制類、消費類、通訊類等電子產品廣泛應用,嵌入式技術也越來越和人們的生活緊密結合。同時,計算機硬件的發展以及數據量的增加,對存儲設備的要求也越來越高。 本文深入研究了嵌入式系統中數據存儲和數據交換,提出了一套完整的嵌入式系統中數據存儲和數據交換的設計方案,并詳細介紹了其實現過程。Flash存儲器由于體積小、功耗低、性能穩定等特點在便攜式電子產品中得到了廣泛的應用。Flash存儲器主要有兩種形式:Nor Flash和Nand Flash。Nor Flash具有XIP特性,可以直接在芯片上執行代碼,而且讀取速度較快。Nand Flash存儲密度大、容量大、生產工藝簡單、性價比高,但是控制方式復雜而且可能會存在一定的壞塊。SD卡是近年來流行的大容量便攜式存儲卡。本系統中,我們以Flash和SD卡作為數據存儲介質。在存儲介質的選擇方面,在系統內部采用了體積小、容量大、成本低的Flash,并采用Nor和Nand Flash相結合的方案:在Nor Flash上存儲與系統相關的軟件和程序,在Nand Flash上存儲用戶數據。系統外部采用安全性高、容量大、性能佳的SD卡作存儲容量擴展。實現了基于Atmel公司ARM系列MCU的Flash存儲器和SD卡的硬件電路的設計及底層驅動程序的設計。 本研究分別根據Nor和Nand Flash數據存儲和操作特點,分析了JFFS2和YAFFS的特點以及各自的存儲方式、斷電保護、損耗平衡、垃圾回收等一系列的策略和機制,并在Nor和Nand Flash上實現并優化了這些管理機制。在SD上則采用目前主流操作系統(Windows,Linux等)所支持的FAT16文件格式,完成了從磁盤格式化到文件的讀寫等標準API函數,實現了嵌入式系統的高速數據交換。
上傳時間: 2013-04-24
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在實際工程中,往往有大量分布廣泛的現場數據需要遠程采集傳輸。數據采集傳輸系統已經在實現自動化過程中發揮了重大作用。但還存在采集通道少、速率低、數據傳輸方式不靈活,操作復雜,對測試環境要求較高等問題。如何建立起新一代靈活、高效、高速、多通道、實用性強、覆蓋面廣、適應復雜監測環境的數據采集傳輸系統成為一個重要的工程問題。 隨著社會的發展和進步,環境和生態的惡化越來越明顯,日益威脅著人類的生存和發展。環境監測是環境保護的重要組成部分和基礎性工作。國家環保部于2008年制定了《污染源在線自動監控(監測)數據采集傳輸儀技術要求標準》。本文在分析數據采集傳輸系統研究現狀和發展趨勢的基礎上,依照該標準,研究了一種多種信號標準兼容,多種采集通道可選的環境監測用數據采集傳輸系統。課題來源于濟南大陸機電有限公司委托科研項目(項目編號:W0624)。本文主要進行了以下工作: (1)分析研究數據采集傳輸系統的重要意義。調研數據采集傳輸系統的研究現狀和發展趨勢。分析環境監測用數據采集傳輸系統的特點。 (2)以國家環境保護部制定的《污染源在線自動監控(監測)數據采集傳輸儀技術要求標準》為依據,分析了環境監測用數據采集傳輸系統的特殊功能需求,制定了系統技術參數。為解決系統核心板與功能板架構存在的接口防震性差,系統不穩定等問題,提出功能主板與擴展接口板的系統架構。選用ARM9處理器S3C2440和嵌入式linux操作系統。 (3)以開發達到環保標準的數據采集傳輸系統為目標,進行了系統硬件設計制作。分析了系統的地址空間。詳細分析了系統的擴展接口分配和地址空間分配,避免了總線等硬件資源的沖突。基于系統功能主板的總線擴展接口和GPIO擴展接口擴展了開關量采集單元、開關量輸出單元、串口單元、模擬量采集單元、人機交互單元等功能單元等電路。設計制作了印制電路板。 (4)研究嵌入式linux開發過程,分析嵌入式linux驅動與應用程序架構。構建了交叉的嵌入式linux開發環境。對環境監測用數據采集傳輸系統的特定功能單元進行軟件開發。主要進行了總線操作、模擬量采集、RS-232串口數據傳輸、GPRS數據傳輸、智能儀表的RS-485通訊等驅動應用程序開發。
上傳時間: 2013-07-10
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介紹了一種基于單片機控制的汽車多功能報警系統,它能對汽車的潤滑系統油壓、制動系統氣壓、冷卻系統溫度、輪胎欠壓及防盜進行自動檢測,并在發現異常情況時,發出聲光報警。闡述了該報警系統的硬件組成及軟件
上傳時間: 2013-05-22
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本文給出軟件模擬I2C總線應用在多主機系統中的解決方案。分析多主競爭出現的原因及其時段,結合時序圖和流程圖闡述競爭仲裁的原理及實現方法,并提供通用軟件包,用戶可將其應用在實際的系統中。
上傳時間: 2013-05-27
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本文對Windows NT 操作系統的多線程同步機制和同步對象進行了分析,以其在檢測儀和經緯儀同步通信程序開發中的應用為例,論述了如何通過共享事件來實現應用程序和設備驅動程序的同步通信,并給出了
上傳時間: 2013-06-30
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基于51單片機的低價型遠程多用途無線遙控模塊:開發完成了一種基于單片機的遠程無線遙控系統, 其主控制器為W78E516B 微處理器, 網絡通訊采用RTL8019AS 芯片, 實現了低成本和低功耗; 遠
上傳時間: 2013-05-19
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