目前嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制和智能家電方面運用地越來越廣泛,嵌入式系統(tǒng)應用于安防報警產品,使安防報警產品越來越智能化。未來產品技術將朝著數(shù)字化、無線化、集成化方向發(fā)展,因此本文設計了一個基于嵌入式系統(tǒng)的安防報警器。 嵌入式防盜報警系統(tǒng),由可編程主機、遙控器、各種防盜、防搶探測器組成,可通過局域網(wǎng)與小區(qū)的監(jiān)控中心連接,組成一套有線安全防范網(wǎng)絡。一旦發(fā)生情況,能把報警信息通過通訊網(wǎng)絡瞬間遠程傳輸?shù)接脩粼O定的電話、手機、傳呼機。同時向監(jiān)控中心報告,監(jiān)控中心電腦確定發(fā)生警情的地址,及時調動人員作出快速處理。 本文設計以32位ARM920T處理器s3C2410A為主控芯片,操作系統(tǒng)采用嵌入式LINUX操作系統(tǒng)。本文詳細闡述一下幾點: (1)研究了GSM MODEM的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c和工作原理,熟悉控制短信貓的AT指令;分析了煙霧、防盜、煤氣等傳感器的性能指標和門限數(shù)據(jù)。為下面的系統(tǒng)的設計與研究提供了必要的理論基礎。 (2)建立硬件開發(fā)平臺,對ARM處理器平臺的集成功能進行了研究。其中重點研究了ARMS3C2410處理器,對其性能進行了分析;對處理器的內存設計進行的分析;對所應用的串口電路進行了詳細的研究。 (3)采用了嵌入式Linux系統(tǒng)作為操作系統(tǒng),對Linux系統(tǒng)的內核和文件系統(tǒng)作了進一步的研究。詳細研究了Linux系統(tǒng)的bootloader的功能以及它的編譯與燒寫;Linux內核的剪切、編譯和燒寫;Linux文件系統(tǒng)的編譯與燒寫;加載Linux各種服務,比如NFS協(xié)議服務。為系統(tǒng)開發(fā)搭建了軟件平臺。 (4)ARM處理器與GSM MODEM通過串口進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖O計;ARM處理器與監(jiān)控中心的網(wǎng)絡傳輸?shù)能浖O計。本系統(tǒng)實現(xiàn)了Linux系統(tǒng)串口和網(wǎng)口進行數(shù)據(jù)的傳輸,并對系統(tǒng)性能進行了測試,測試表明平臺達到設計要求,性能穩(wěn)定。
標簽: ARM 嵌入式 安防系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機技術的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在人們的生產生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來,基于ARM處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式技術已經(jīng)成為當前嵌入式領域的研究熱點之一。 論文主要研究基于ARM7處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式測控平臺架構,為測控系統(tǒng)開發(fā)提供一個方便功能擴展的軟硬件環(huán)境。在此基礎上,以加速度計為對象,利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源,完成對其內部溫度及加速度信號的采集實例。硬件設計分為核心系統(tǒng)設計和數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)設計兩部分。核心系統(tǒng)主要包括控制核心S3C44BOX模塊、存儲器模塊、調試接口模塊、液晶顯示模塊以及數(shù)控鍵盤模塊等。完成了母板的設計與驗證,并預留多種接口,增強了可擴展性。采集控制子系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)采集及控制機構,主要由A/D轉換芯片完成和串行通信模塊,用來接收傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù),經(jīng)ARM處理器分析處理后,通過串行通訊方式與下位機通信。由于有多個下位系統(tǒng),平臺設計擴展了8路帶高速緩沖的異步串行通信模塊。最后,對各硬件模塊進行總體調試,并對調試結果進行了分析。 調試結果表明,該硬件平臺不僅響應速度快、成本低、可靠性好,而且具有良好的可移植性和可裁剪性,便于根據(jù)實際需求進行功能擴展和裁剪,達到了預期的設計目標。
上傳時間: 2013-07-26
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近年來,隨著世界上汽車保有量的快速增長,不可避免的帶來了交通擁擠、交通事故、廢氣的排放等問題。這些問題促使人們開始致力于研究智能交通系統(tǒng)(ITS),以此來保障交通安全,提高交通運輸效率,方便出行。 車載導航系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)ITS最后發(fā)布的環(huán)節(jié),它集先進的全球衛(wèi)星定位技術、地理信息技術、數(shù)據(jù)庫技術、多媒體技術、現(xiàn)代通信技術與嵌入式計算機系統(tǒng)于一體,實現(xiàn)車輛定位、車輛導航、實時信息發(fā)布等功能,為駕駛者提供便捷的服務,幫助駕駛者準確、安全、快速地到達目的地。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展以及對智能化交通的需求加深,研究適合中國國情的車載導航系統(tǒng),有著極其重要的意義。 本論文針對車載導航系統(tǒng)要求成本低、體積小、功耗低、性能可靠等問題,設計了基于S3C2440A芯片的嵌入式Linux車載導航系統(tǒng),建立了相應的硬件平臺和軟件平臺,實現(xiàn)車載導航系統(tǒng)的定位查詢、最優(yōu)路徑查詢等功能。論文的主要工作如下: (1)深入研究智能交通動態(tài)信息平臺的構架、作用,根據(jù)平臺需要車載導航系統(tǒng)實現(xiàn)的功能,以及系統(tǒng)所要滿足的價格低、體積小、功耗低、性能可靠等指標,提出了嵌入式車載導航系統(tǒng)的整體設計構架。選擇使用三星公司32位嵌入式微處理器S3C2440A來搭建系統(tǒng)硬件平臺,使用Linux操作系統(tǒng)來進行車載導航系統(tǒng)應用程序的開發(fā)。 (2)圍繞S3C2440A芯片的性能結構,構建了系統(tǒng)硬件平臺的整體框架。根據(jù)系統(tǒng)所需要的性能,對框架中的存儲模塊、GPS模塊、GPRS模塊以及外圍接口等進行了選型設計。 (3)建立Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境,完成BootLoader移植,實現(xiàn)了在S3C2440A芯片上的移植,最后研究了車載導航系統(tǒng)的程序設計與開發(fā)。 (4)論文的創(chuàng)新點之一在于設計的車載導航系統(tǒng)是動態(tài)交通信息平臺中的發(fā)布環(huán)節(jié),通過GPRS通信,它能夠提供實時動態(tài)交通信息,并能進行最優(yōu)路徑查詢,最大限度地實現(xiàn)了交通信息資源的共享。 (5)另外的創(chuàng)新點在于充分考慮成本和性能的基礎上,選用了S3C2440A芯片來構建系統(tǒng)硬件平臺。它預留了多媒體接口、相機接口、音頻接口、網(wǎng)絡接口等可以豐富車載導航系統(tǒng)的功能。 本文所研發(fā)的嵌入式車載導航系統(tǒng)經(jīng)實驗室調試,結果表明基本實現(xiàn)了設計要求。
上傳時間: 2013-04-24
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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(tǒng)的方法如數(shù)字密碼和身份證相比,具有更高的安全性和易用性。傳統(tǒng)的高性能自動識別系統(tǒng)大多基于PC平臺聯(lián)機應用,然而在實際應用中往往對自動識別系統(tǒng)要求有更高的便攜性和易用性,嵌入式技術的快速發(fā)展使得實現(xiàn)這樣的系統(tǒng)變?yōu)榱丝赡堋?生物特征識別系統(tǒng)主要由通用模塊的控制系統(tǒng)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(xiàn)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(tǒng)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(wěn)定的硬件平臺。 本課題所設計的嵌入式系統(tǒng)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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工廠底層的信息絕大部分都是通過現(xiàn)場總線進行傳遞的,但基于現(xiàn)場總線的工業(yè)設備網(wǎng)絡無法實現(xiàn)與企業(yè)的Internet/Intranet無縫連接從而實現(xiàn)遠程監(jiān)控。所以本文就此問題展開研究,提出了一種基于S3C2410的嵌入式工業(yè)網(wǎng)絡控制器的平臺的設計方案,設計了一個具有網(wǎng)絡通信功能的控制器平臺。 1.針對網(wǎng)絡控制器的特點與要求,通過對比分析,選取了具體的硬件和軟件,以確保網(wǎng)絡控制器平臺的穩(wěn)定可靠。 2.具體設計了控制器相關硬件電路。包括存儲電路、以太網(wǎng)電路、串口電路、I/O口電路等。 3.建立了嵌入式Linux軟件開發(fā)平臺;對網(wǎng)絡通信的理論進行了研究,編寫了CGI外部擴展程序,實現(xiàn)了動態(tài)Web技術,使用戶可以通過瀏覽器對控制器進行遠程監(jiān)控。同時,開發(fā)了嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite應用程序,使歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)和技術參數(shù)的管理更加方便有序;開發(fā)了對應的驅動程序確保了網(wǎng)絡控制器的的正常運行。 4.在完成嵌入式網(wǎng)絡控制器硬件與軟件設計的基礎上,將控制器平臺應用于智能加藥控制系統(tǒng)中,通過測試表明本網(wǎng)絡控制器平臺穩(wěn)定可靠。 總之,本文在深入研究嵌入式網(wǎng)絡控制器的基礎上搭建了一個嵌入式的硬件和軟件平臺,確保了網(wǎng)絡控制器穩(wěn)定可靠并高效地運行,為第二次開發(fā)嵌入式網(wǎng)絡控制器準備了一個比較理想的嵌入式平臺。
標簽: ARM 嵌入式工業(yè) 網(wǎng)絡控制器 平臺設計
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,網(wǎng)絡音樂,特別是網(wǎng)絡電臺的風行,受到越來越多的大眾追捧。網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡音樂帶來的快樂。 本課題的研發(fā)正是基于上述背景,研發(fā)支持無線網(wǎng)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(xiàn)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(wǎng)絡流媒體播放設備。只要處在有網(wǎng)絡環(huán)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(shù)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(wǎng)收聽網(wǎng)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(tǒng)采用ARM920T作為處理器,基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)、vTuner網(wǎng)絡電臺地址數(shù)據(jù)庫、Mplayer播放器軟件和FLTK界面開發(fā)工具來實現(xiàn)。系統(tǒng)實現(xiàn)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(wǎng)絡數(shù)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(tǒng)的硬件平臺,主要論述了軟件的實現(xiàn),系統(tǒng)的主要軟件功能包括bootloader和嵌入式Linux系統(tǒng)的移植,根文件系統(tǒng)的構建,播放器軟件程序的研究、比較、移植和編寫,系統(tǒng)與網(wǎng)絡電臺地址數(shù)據(jù)庫vTuner和網(wǎng)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(fā),以及基于FLIK開發(fā)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(tǒng)的軟件架構設計、Linux系統(tǒng)的移植、播放器軟件的研究和開發(fā)、GUI開發(fā)工具和圖形庫的移植、圖片播放的實現(xiàn)、用戶與設備交互的實現(xiàn)和大部分界面程序的編碼等關鍵工作。
上傳時間: 2013-07-10
上傳用戶:小楓殘月
基于手姿態(tài)的人機交互是以實現(xiàn)自然的人機交互為研究目標,可提高計算機的可操作性,同時使計算機能夠完成更加復雜的任務。而基于ARM的嵌入式系統(tǒng)具有功耗低、體積小、集成度高等特點,嵌入式與具體應用有機地結合在一起,具有較長的生命周期,能夠根據(jù)特定的需求對軟硬件進行合理剪裁。結合嵌入式技術的手姿態(tài)跟蹤設備能夠實時的檢測出人機交互系統(tǒng)中人手的位置與角度等數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)及時反饋給計算機虛擬系統(tǒng)來進行人機交互,提高跟蹤設備的可靠性和空間跟蹤精度。 通過對嵌入式開發(fā)過程以及對控制系統(tǒng)構成的分析,確定了手姿態(tài)信號輸入方案及系統(tǒng)的軟硬件總體設計方案。通過對目前流行的眾多嵌入式處理器的研究、分析、比較選擇了S3C2440處理器作為系統(tǒng)開發(fā)硬件核心,詳細介紹了S3C2440的相關模塊的設計,包括存儲單元模塊、通信接口模塊、JATG接口電路。同時設計了系統(tǒng)的外圍電路像系統(tǒng)時鐘電路、電源電路、系統(tǒng)復位電路。 選擇更適合于ARM開發(fā)的Linux系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺。實現(xiàn)了Linux系統(tǒng)向開發(fā)板的移植、Bootloader的啟動與編譯、設備驅動程序的開發(fā);根據(jù)手姿態(tài)信號輸入方案系統(tǒng)采用分模塊、分層次的方法設計了系統(tǒng)的應用程序——串口通信程序及手姿態(tài)識別子程序。通過分析常用的手姿態(tài)識別算法,系統(tǒng)采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡的動態(tài)時間規(guī)整與模板匹配相結合的動態(tài)手姿態(tài)識別算法。并依據(jù)相應的軟硬件測試方法對系統(tǒng)進行了分模塊調試及系統(tǒng)的集成。
上傳時間: 2013-07-11
上傳用戶:songyuncen
隨著電子技術的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)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(fā)展以及數(shù)據(jù)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(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)交換,提出了一套完整的嵌入式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)交換的設計方案,并詳細介紹了其實現(xiàn)過程。Flash存儲器由于體積小、功耗低、性能穩(wěn)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(zhí)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(tǒng)中,我們以Flash和SD卡作為數(shù)據(jù)存儲介質。在存儲介質的選擇方面,在系統(tǒng)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(tǒng)相關的軟件和程序,在Nand Flash上存儲用戶數(shù)據(jù)。系統(tǒng)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(xiàn)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(jù)Nor和Nand Flash數(shù)據(jù)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(xiàn)并優(yōu)化了這些管理機制。在SD上則采用目前主流操作系統(tǒng)(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(shù),實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)交換。
標簽: ARM 嵌入式 數(shù)據(jù)存儲 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,嵌入式Internet遠程測控系統(tǒng)已成為計算機控制領域一個重要組成部分,它將計算機網(wǎng)絡、通信與自動控制技術相結合并成為新興的研究熱點。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng),用戶只要在有網(wǎng)絡接入的地方,就可以對與網(wǎng)絡連接的任何現(xiàn)場設備進行遠程測控。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)應用進行軟硬件的定制,特別適用于對成本、體積、功耗有嚴格要求的各種遠程測控設備。該項技術的研究具有廣闊的應用前景。 嵌入式Web遠程監(jiān)控不同于以往的C/S和B/S網(wǎng)絡監(jiān)控技術,它通常采用嵌入式系統(tǒng)作為Web服務器,使得系統(tǒng)的成本大大降低,且設備體積小巧,便于安裝、易于維護,安全可靠,此技術自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關注,各式各樣的解決方案和實現(xiàn)方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式Boa服務器作為遠程信號的傳輸平臺。首先對網(wǎng)絡的系統(tǒng)結構和工作原理作了詳細介紹,然后對嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的實現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)主要劃分為三個部分:嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)硬件設計;嵌入式網(wǎng)絡控制器的軟件設計;嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)Web服務器實現(xiàn)。系統(tǒng)選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統(tǒng)主控制器,并根據(jù)需要給出了具體的硬件電路設計,包括:存儲器接口電路、網(wǎng)絡接口電路、串行通信接口電路以及信號調理電路設計。鑒于μ Clinux對ARM技術的有力支持,且μ Clinux具有內核可裁減、網(wǎng)絡功能強大、低成本、代碼開放等特點,通過對μ Clinux的裁減、配置和編譯,成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設備驅動開發(fā)、嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)Boa服務器的構建及系統(tǒng)應用開發(fā)。 該嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網(wǎng)與信息網(wǎng),實現(xiàn)了遠程分布式測控和通訊。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、實時性好、性價比高,具有廣泛的應用價值,適用于工業(yè)、交通、電力、能源等眾多控制領域。
標簽: ARM 嵌入式網(wǎng)絡 控制 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-06-13
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基于PC、圖像采集卡和存儲設備的傳統(tǒng)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng),體積龐大、功耗高、價格昂貴,只局限于特定范圍的應用。而嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其價格低、便攜式等特點在安防、智能家居等場所得到了越來越廣泛的應用。 本文基于S3C2440\Windows CE5.0平臺設計了一款具有網(wǎng)絡傳輸查看功能的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。重點研究了OV9650 CMOS攝像頭芯片流接口驅動的實現(xiàn)過程和開發(fā)方法,設計了基于TCP/IP網(wǎng)絡傳輸協(xié)議的網(wǎng)絡視頻通信系統(tǒng)。并應用H.263壓縮編解碼算法對采集到的視頻數(shù)據(jù)進行壓縮,提高了視頻傳輸效率。同時,針對H.263視頻解碼算法設計了一款簡易視頻回放軟件,對H.263視頻進行回放。為進一步滿足小型化、便攜式、低成本需求,開發(fā)定制了一款基于S3C2440\Windows CE5.0平臺的手持式接收終端。 本系統(tǒng)整合了圖像采集、網(wǎng)絡通信、H.263編解碼、視頻回放等多項技術,實現(xiàn)了嵌入式技術、以太網(wǎng)絡、視頻監(jiān)控三大前沿領域的有機結合。由于采用了ARM9單芯片控制方案,系統(tǒng)具有集成度高、可靠性高、功耗低、成本低、體積小、穩(wěn)定性好等特點,可應用在遠程監(jiān)控、工業(yè)控制、視頻會議、智能家居等諸多領域。該系統(tǒng)架構也為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供了一種新思路。關鍵詞:ARM;WinCE;S3C2440;嵌入式;網(wǎng)絡視頻監(jiān)控
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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