旅客列車是人們出行的重要交通工具之一,隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展,信息化時代的到來,車輛能否安全運行已經(jīng)成為人們關注的焦點。在高速狀態(tài)下列車車輛能否安全地停下來是安全運行的一個關鍵,在車輛方面上就是解決制動問題。在這樣的前提下,對車輛制動系統(tǒng)的研究就顯得必然和重要。 本次設計的任務是實時監(jiān)測列車車輛的運行速度,并根據(jù)車輛制動狀態(tài),自動控制車輛的制動系統(tǒng),實現(xiàn)車輛的制動安全防護。所以本次設計設計了一種基于ARM——高性能嵌入式微處理器、CPLD——新型高性能可編程邏輯器件、CAN總線——有效支持分布/實時控制的串行通信網(wǎng)絡和μC/OS-II操作系統(tǒng)的車輛制動自動監(jiān)控系統(tǒng)。文中介紹了車輛制動控制原理、對系統(tǒng)進行了總體的方案設計,介紹了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的原理及設計方法,著重講解了以Samsung公司32位嵌入式微處理器S3C44BOX為核心的系統(tǒng)軟硬件設計方案,并開發(fā)了基于μC/OS-II操作系統(tǒng)的應用程序。 應用程序模塊主要包括遠程通訊模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理與傳輸模塊、部件壽命記錄模塊、故障參數(shù)監(jiān)視和報警模塊。遠程通訊模塊將車輛制動狀態(tài)以CAN總線的通訊方式上傳給機車控制室主機;數(shù)據(jù)采集模塊由具有高速邏輯處理能力的CPLD自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及電平轉換,ARM控制數(shù)據(jù)采集的啟動和采集結束后對數(shù)據(jù)的處理或傳輸;在部件壽命記錄模塊中電磁閥的動作次數(shù)、通電使用時間和總時間以及各傳感器的通電時間和使用總時間可每隔一段時間記錄下來,掉電后也不會丟失,可以作為故障發(fā)生、診斷、排除和維護的數(shù)據(jù)依據(jù)。 在實驗室及模擬實驗臺上經(jīng)過多次軟、硬件結合的調試改進過程,本次設計基本上實現(xiàn)了車輛制動自動監(jiān)控系統(tǒng)的功能,制動缸壓力的控制特性及控制精度得到了有效的提高,在實驗室調試中實現(xiàn)了車輛制動系統(tǒng)的故障檢測和報警及部件的壽命記錄等功能,驗證了設計方案的可行性及合理性,達到了預期的設計效果。
標簽: ARM 制動 自動監(jiān)控 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-07-17
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針對現(xiàn)代中低壓電網(wǎng)電能質量的監(jiān)測及諧波治理的需要,論文綜合運用嵌入式技術、現(xiàn)代信號處理技術、虛擬儀器技術設計了一種新型低功耗、集成化的電網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測儀。此系統(tǒng)實現(xiàn)了對三相電網(wǎng)相/線電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)以及三相電壓、電流的31次以內諧波的實時監(jiān)測。 論文分析了基于微處理器的電力系統(tǒng)基本參數(shù)的測量原理;對被測信號的交流參量通過抽樣方法獲得,由多點的抽樣數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到的結果可以減小隨機誤差的影響;基于DFT和FFT的諧波測量原理,將FFT應用于諧波分析獲得信號的頻域參數(shù);針對諧波測量中的混疊誤差設計了二階抗混疊濾波器;分析了非同步采樣和對非時限信號的截斷造成的頻譜泄露和柵欄效應及其對諧波測量精度的影響。討論了常用的幾種窗函數(shù)對頻譜泄漏的抑制作用,在此基礎上選擇加海明窗對采樣信號進行處理;針對DDS具有高精度頻率合成的特點,將其應用到電網(wǎng)信號的采樣上,提高了采樣的同步性,使得測量精度滿足了系統(tǒng)的要求。上述方法需要大量快速的迭代運算,系統(tǒng)微處理器選用了32位ARM芯片LPC2132,提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和實時性。系統(tǒng)供電電源采用了開關電源、減小了體積,提高了效率;完成了下位機數(shù)據(jù)采集部分、二階抗混疊濾波器、測頻電路及通信模塊電路的設計;最后介紹了軟件設計部分,主要包含了數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)過程,F(xiàn)FT程序的設計,給出了各部分程序的流程圖;系統(tǒng)上位機軟件設計了電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理程序,該軟件以LabWindows/CVI6.0為開發(fā)平臺,利用CVI豐富的庫函數(shù),完成對數(shù)據(jù)的處理、顯示和記錄等工作,并采用雙線程運行模式,在數(shù)據(jù)采集和處理的同時完成了顯示、命令的發(fā)送和運行曲線等功能。 按上述方案設計的樣機經(jīng)過三次電路制作與軟件調試,主要技術參數(shù)達到了設計要求,通過了實驗室測試,目前正在電力系統(tǒng)諧波治理系統(tǒng)中進行工業(yè)實驗。
標簽: ARM 電網(wǎng)參數(shù) 儀的研制 監(jiān)測
上傳時間: 2013-04-24
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本書以嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)流程為主線,剖析了嵌入式Linux系統(tǒng)構建的各個環(huán)節(jié)。本書從嵌入式系統(tǒng)基礎知識和Linux編程技術講起,接下來說明了嵌入式Linux交叉開發(fā)環(huán)境的建立,然后分析了嵌入式Linux系統(tǒng)的引導程序、內核和文件系統(tǒng)三大組成部分,最后介紹了嵌入式Linux系統(tǒng)集成和部署的方法。本書使用的嵌入式Linux系統(tǒng)軟件全部來源于開源站點,文中提供了具體的鏈接地址。本書主要以ARM平臺為例,對U-Boot和Linux內核啟動過程做了詳細分析,為學習嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)奠定基礎。本書從概念上闡述了嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)流程
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機、通信、電子技術的進步,嵌入式系統(tǒng)和以太網(wǎng)技術的融合將成為嵌入式技術未來的重要發(fā)展方向。基于ARM的嵌入式系統(tǒng)由于具有低功耗、高性能、低成本、可以進行多任務操作等優(yōu)點,在控制領域得到了越來越廣泛的應用。 本選題來自中山大學與北京航天五院合作研制的流體網(wǎng)絡系統(tǒng)地面原理樣機控制器設計項目。論文研究的主要目的是利用基于ARM920T內核的嵌入式微處理器AT91RM9200融合多傳感器設計一種可以在地面實驗室環(huán)境中可靠運行的數(shù)據(jù)采集與溫度控制系統(tǒng)。 本文從嵌入式測控系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)和軟件設計兩方面進行分析。在硬件設計上,主控制板以Atmel公司生產(chǎn)的AT91RM9200 CPU為核心,主要包括串口模塊、存儲模塊、以太網(wǎng)接口模塊、基于SPI串行接口設計的數(shù)據(jù)采集模塊(A/D)、基于I2C接口設計的PID控制信號輸出模塊(D/A)和采用PIO接口設計的開關控制輸出模塊等電路,其中后三個模塊承擔了流體網(wǎng)絡回路的傳感器數(shù)據(jù)采集,關鍵點的溫度控制和多路電磁閥的開關控制等任務,后文將重點介紹。在軟件設計方面,主要分兩個方面進行討論,分別為主控制器上基于嵌入式Linux系統(tǒng)的軟件和上位機采用Visual C++編寫的監(jiān)控軟件。主控制器軟件采用多線程進行設計,包括主線程、服務器子線程和數(shù)據(jù)采集子線程,三個線程同時運行,提高了系統(tǒng)的運行效率。上位機和主控制器通過接入以太網(wǎng)中,然后由服務器線程和上位機客戶端利用socket套接字實現(xiàn)通信。同時上位機軟件也提供形象美觀的圖形用戶界面,配合主控制器實現(xiàn)特定的溫度、流量和壓力監(jiān)控。 本論文設計的嵌入式測控系統(tǒng)充分利用了AT91RM9200內嵌的的強大功能模塊,包括SPI接口模塊和I2C接口模塊等,可廣泛應用于控制領域。對該系統(tǒng)的一些研究成果和設計方法具有一定的先進性和良好的實用性,具有良好的應用前景。
標簽: ARM 流體 網(wǎng)絡測控
上傳時間: 2013-06-30
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本文提出的煤礦安全系統(tǒng)由基站、基站控制器、控制中心和安全信息終端組成。本系統(tǒng)能夠實時動態(tài)監(jiān)測瓦斯等有害氣體濃度,能夠人機聯(lián)防監(jiān)測礦道中可能存在的安全隱患。井下采用CAN有線網(wǎng)絡和Zigbee無線網(wǎng)絡相結合的混合組網(wǎng)方式,通過礦工攜帶的安全信息終端使監(jiān)測網(wǎng)延伸到每個采掘工作面,實現(xiàn)動態(tài)跟蹤。控制中心通過友好的人機界面可以查看瓦斯?jié)舛取囟取穸鹊淖钚聰?shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù),還可以查看報警記錄,并把這些數(shù)據(jù)以曲線圖的形式直觀的顯示出來。 基站和基站控制器是以ARM系列LPC2119微處理器為核心設計的,完成安全信息終端和控制中心之間的通信任務。基站和安全信息終端采用了基于Zigbee技術的SZ05系列嵌入式無線收發(fā)模塊進行組網(wǎng)通信,采用MC14LC5480語音芯片實現(xiàn)系統(tǒng)的語音功能,基于LPC2119內置的CAN控制器輔以P82C250收發(fā)器實現(xiàn)多基站間的網(wǎng)絡連接。基站控制器通過CAN總線與基站組網(wǎng)通信,監(jiān)測基站工作狀態(tài),協(xié)調各基站與移動終端之間的信息傳輸,通過RS232與控制中心PC機進行信息交互。在此硬件平臺的基礎上,給出了基于LPC2119微處理器下的軟件設計過程,包括初始化、無線通信模塊的通信協(xié)議制定和通信程序設計、語音功能的軟件設計及編程、基站和基站控制器的通信協(xié)議制定和主程序設計、系統(tǒng)監(jiān)控程序設計及控制中心PC機端人機界面設計等。 經(jīng)多次調試,實現(xiàn)了控制中心PC機接收安全信息終端檢測的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)并判斷瓦斯?jié)舛仁欠癯蓿€實現(xiàn)了通過人機界面查詢數(shù)據(jù)、查看曲線圖以及發(fā)送命令等。
標簽: ARM 煤礦安全 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-07-14
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隨著汽車技術的不斷發(fā)展,越來越多的的人擁有了自己的汽車,基于汽車安全的汽車輔助系統(tǒng)也日益受到了人們的重視。汽車輔助安全系統(tǒng)可以對汽車駕駛過程中出現(xiàn)的緊急情況進行報警和控制。可以預見,基于汽車安全的輔助駕駛系統(tǒng)有著良好的發(fā)展前景和廣闊的應用空間。 本文通過將圖像檢測技術和激光測距技術相結合,應用ARM+DSP的雙核架構,設計出一款高性能的汽車主動安全系統(tǒng)。系統(tǒng)通過圖像識別技術對行車路況進行監(jiān)控,并通過激光測距技術對前方車距進行檢測。當自車與前方的車距小于系統(tǒng)計算出來的安全車距,并有可能發(fā)生碰撞時,系統(tǒng)將予以報警,提醒駕駛員注意減速或制動,從而達到有效預防追尾碰撞事故發(fā)生的目的。本文的主要內容包括以下幾個方面: 1)完成系統(tǒng)的整體硬件設計工作。針對汽車安全系統(tǒng)對準確性和實時性的要求,系統(tǒng)設計采用S3C2410作為系統(tǒng)的主控制器、TMS320DM6437作為系統(tǒng)的協(xié)處理器。雙核架構的應用將大幅度提升系統(tǒng)在圖像檢測方面的運算能力。 2)為提高系統(tǒng)與各子模塊的通信效率,系統(tǒng)采用CAN總線作為主控制器與其他子模塊的主要通信總線。并開發(fā)出相應的驅動軟件。 3)系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng),應用Linux強大的事務管理能力,來提高系統(tǒng)的處理能力和響應速度。 4)通過對汽車碰撞過程的分析,研究開發(fā)出一套汽車防撞決策算法,對駕駛員預警和對車輛進行輔助制動,保障駕駛人員的安全。 最后,論文在總結全文工作的基礎上,指出了系統(tǒng)的不足之處和進一步研究的工作方向。 總之,在汽車安全技術在國內剛剛起步的今天,對該系統(tǒng)的研究對于中國自主的汽車主動安全系統(tǒng)無論是在理論研究還是實際應用上都具有一定的價值。
標簽: ARM 汽車防撞系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-08
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ARM微處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式技術,已在很多領域得到了越來越廣泛的應用。由于網(wǎng)絡在未來計算中將發(fā)揮非常重要的作用,因此連通性、網(wǎng)絡化正逐漸成為嵌入式設備的發(fā)展方向,嵌入式設備的網(wǎng)絡化已經(jīng)成為網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢。美國貝爾實驗室預測未來數(shù)年內所能想到的任何有用信息都是由嵌入式設備通過網(wǎng)絡供給信息的需求者。 本文設計和實現(xiàn)了基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)硬件和軟件解決方案,將Linux移植到LH79520,并且實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信功能。 本文采用NXP公司的LH79520微控制器作為處理器,采用高度集成的以太網(wǎng)芯片DM9000A作為網(wǎng)絡接口,并且擴展了LCD、UART接口。使用APEX作為系統(tǒng)的Bootloader,選擇Linux操作系統(tǒng)進行裁剪和移植,編寫了網(wǎng)絡芯片驅動程序,使得2.6.22版本內核在硬件上穩(wěn)定運行;同時實現(xiàn)了嵌入式平臺和Linux系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸。對影響TCP網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸速率的因素進行了研究,通過對比和測試優(yōu)化了ARM嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡傳輸性能。最后,在ARM平臺和Linux主機端分別實現(xiàn)了采用IPMSG協(xié)議的網(wǎng)絡傳輸應用程序。 通過測試表明,本文所設計的嵌入式系統(tǒng)在可用性及操作方便性方面都達到了預期的目標,使得ARM Linux移植更有效率而且降低成本,具有實際的應用價值。
上傳時間: 2013-07-14
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嵌入式Linux是將普通Linux操作系統(tǒng)進行剪裁、修改,使之能在嵌入式計算機系統(tǒng)上運行的一種操作系統(tǒng)。由于兼有Linux和嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點,以及ARMLinux因其開放的資源特性,嵌入式Linux系統(tǒng)有著巨大的市場前景和商業(yè)機會。 在實際的應用系統(tǒng)中,對操作系統(tǒng)的實時性能也有一定的要求。比如在通信系統(tǒng)中,如果能對操作系統(tǒng)的實時性能進行優(yōu)化,提高系統(tǒng)的響應速度,就可以用軟件實現(xiàn)通信協(xié)議,降低對硬件的要求,用單芯片實現(xiàn)通信系統(tǒng),從而降低產(chǎn)品成本。 本論文的研究主要是基于ARM920T硬件平臺,該平臺主要面向高性能的用戶產(chǎn)品開發(fā)。在此平臺基礎上,本文圍繞著Linux內核向ARM平臺移植中幾個核心技術展開討論:首先對嵌入式Linux系統(tǒng)體系結構進行了歸納,并詳細闡述了與系統(tǒng)移植相關的重要層。接著,給出了啟動引導代碼Boot Loader和Linux內核初始化部分移植到硬件平臺上的整個過程,解決了移植過程中所面臨的任務和難題。最后,在對Linux內核驅動模型深入掌握的基礎上,深入探討了QT/Embedded界面的移植。 本文最后討論了一些當前嵌入式Linux實時優(yōu)化技術。分析了在成功移植ARM Linux內核基礎上,優(yōu)化ARM Linux的中斷系統(tǒng),降低系統(tǒng)的中斷延時。
上傳時間: 2013-06-21
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馬潮老師AVR新書《AVR單片機嵌入式系統(tǒng)原理與應用實踐》
標簽: AVR 單片機 嵌入式 系統(tǒng)原理
上傳時間: 2013-07-29
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本書將電路設計中所涉及到的降額設計規(guī)范、電子工藝設計規(guī)范、嵌入式可靠性設計規(guī)范、電氣設計、EMC防護設計等綜合知識進行整理匯總,集合了多位航天軍工專家的經(jīng)驗智慧,編制出的此書。 本書對開發(fā)工程師、電路工程師、系統(tǒng)工程師、Layout工程師等提供了針對性的思維方法和具體的知識技巧。并在研發(fā)、設計、制造過程中提供了很好的參考、指導和應用價值。同時適用于企業(yè)培養(yǎng)新員工。將本書內容應用于日常的設計中,能快速提升個人技能與企業(yè)整體的研發(fā)水平。讓新工程師在一個星期內就學會設計方法;促進企業(yè)的研發(fā)從而獲得更大效益;
上傳時間: 2013-04-24
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