目前，許多高校在機(jī)房管理上使用了IC 卡，其中少數(shù)機(jī)房是使用接觸式IC卡，眾所周知，接觸式IC 卡在可靠性、易用性、安全性、高抗干擾性和工作距離方面不及非接觸式IC 卡，因此很多接觸式IC 卡基本已被非接觸式IC 卡取代。 經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，使用IC 卡的機(jī)房管理系統(tǒng)的基本工作方式是每個機(jī)房中配置了1個IC 卡讀寫終端和1 臺監(jiān)控機(jī)。IC 卡讀卡終端只是一個普通的讀卡器，只負(fù)責(zé)讀取卡內(nèi)信息，并通過串口等通信方式將IC 卡信息傳輸給監(jiān)控機(jī)，讀卡終端本身沒有信息存儲功能，實際的計費(fèi)管理完全是通過監(jiān)控計算機(jī)控制，監(jiān)控計算機(jī)向中心服務(wù)器端定時或?qū)崟r傳輸刷卡信息。由于整個系統(tǒng)要占用一臺微機(jī)，而且中間的信息傳遞、計費(fèi)環(huán)節(jié)都要由它來完成，不僅浪費(fèi)資源，而且也增加了安全隱患。在這種工作模式下，會出現(xiàn)一些問題和漏洞： 1) 可靠性不高由于讀卡設(shè)備與監(jiān)控計算機(jī)之間的信息傳輸只是暫時保存在監(jiān)控計算機(jī)中，如果監(jiān)控計算機(jī)遭到病毒襲擊或者出現(xiàn)硬件故障，將出現(xiàn)無法挽回的后果。而且由于學(xué)生信息都保存在監(jiān)控計算機(jī)中，因此存在著人為偽造、篡改和徇私舞弊行為的極大可能。 2) IC卡的特點未完全體現(xiàn)IC卡除了能標(biāo)識身份外，還有電子錢包功能，能對其進(jìn)行充值和扣款，但是上述方法基本上IC卡只用做標(biāo)識身份，實際的每次扣款，都是由監(jiān)控計算機(jī)和中心服務(wù)器來完成，基本與讀卡設(shè)備無關(guān)。 3) 不方便學(xué)生上機(jī)和收費(fèi)管理學(xué)生每次上機(jī)刷卡，都要由監(jiān)控計算機(jī)連接中心服務(wù)器端，由中心服務(wù)器端讀出學(xué)生信息，進(jìn)行核對，而且對學(xué)生的扣款需要額外的計算機(jī)軟件來進(jìn)行計時和計費(fèi)處理，顯得比較繁瑣。 鑒于以上問題，為提高機(jī)房管理效率，降低工作強(qiáng)度，并及時處理機(jī)房發(fā)生的故障，采用機(jī)房計費(fèi)管理系統(tǒng)勢在必行。如果能在讀卡終端設(shè)備中完成計費(fèi)的大部分功能，并且增加存儲功能，這樣就可以減少監(jiān)控計算機(jī)的負(fù)擔(dān)，甚至讀卡終端設(shè)備可以直接與中心服務(wù)器通信，不僅能增加系統(tǒng)的可靠性和安全性而且還充分利用了IC 卡的功能，還降低了財務(wù)統(tǒng)計和計算帶來的麻煩。 目前已經(jīng)應(yīng)用于機(jī)房管理的解決方案主要有3種方式，即:軟硬件結(jié)合控制方式、帳號方式和門禁方式。鑒于設(shè)計要求，并且考慮到安全、可靠、簡單等因素，如果在軟硬件結(jié)合控制方式中，把更多的任務(wù)交由讀卡終端，比如由讀卡終端來存儲數(shù)據(jù)、計費(fèi)管理，同時如果讀卡終端能實現(xiàn)TCP/IP 通信，那么監(jiān)控計算機(jī)的任務(wù)就大大降低，甚至可以由讀卡終端直接與中心服務(wù)器通信。就減少了一些不必要的麻煩和安全風(fēng)險。本論文的設(shè)計就是基于這一點來進(jìn)行的。 本系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠，實時性要好，另外考慮到性價比等因素，綜合考慮選擇將μC/OS-II 操作系統(tǒng)移植到ARM7 上作為開發(fā)平臺。在此平臺基礎(chǔ)上，考慮到TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與要采用的硬件的性能以及實現(xiàn)的成本有關(guān)。從解決這一技術(shù)問題出發(fā)，結(jié)合本論文研究的應(yīng)用對象，決定使用嵌入式操作系統(tǒng)，此種方案可以描述為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧＋嵌入式操作系統(tǒng)＋微控制器。 本文介紹了一種基于ARM7的IC 卡機(jī)房管理終端的設(shè)計方案。該系統(tǒng)在ARM7的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植和TCP/IP協(xié)議棧的嵌入，能夠正確讀寫IC 卡信息，增加了SD 卡存儲功能，完成計費(fèi)操作，實現(xiàn)液晶顯示功能，能夠通過以太網(wǎng)或串口直接與服務(wù)器通信。 本文詳細(xì)介紹了整個機(jī)房管理系統(tǒng)終端的硬軟件設(shè)計，給出了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ在ARM7 處理器上的詳細(xì)移植過程，介紹了一種TCP/IP協(xié)議棧和基于套接字的編程方法，同時也提供了一種多卡操作的防沖突機(jī)制。 同目前大多數(shù)機(jī)房管理系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)有如下特點： 1) 由于使用了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，提高了系統(tǒng)的實時性和反應(yīng)時間，任務(wù)管理和調(diào)度更加方便有效。 2) 由讀卡終端來進(jìn)行計費(fèi)操作，降低了服務(wù)器端的工作壓力，同時降低了安全風(fēng)險。 3) 增加了數(shù)據(jù)存儲功能，提高了系統(tǒng)的可靠性，有利于數(shù)據(jù)的查詢和故障的恢復(fù)。 4) 增加了對無效卡、注銷卡和欠費(fèi)卡的判斷與處理，對惡意操作或者有意或者無意的逃費(fèi)操作采取了積極有效的措施。 5) 以太網(wǎng)通信克服了以往串口通信的傳輸距離短、傳輸速率慢等缺點，使得通信更加方便、高效，并且可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸和控制。
標(biāo)簽： ARM IC卡 機(jī)房管理 終端設(shè)計
上傳時間： 2013-07-09
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本文針對目前國內(nèi)基于PROFIBUS-DP的產(chǎn)品價格昂貴，安裝和維護(hù)成本高等缺點，以山西某大型煤礦的空壓機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動化改造工程為例，在重點研究了PROFIBUS-DP協(xié)議的基礎(chǔ)上自行提出了一套PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，并詳細(xì)設(shè)計了該系統(tǒng)中的PROFIBUS-DP主站部分。 本文首先提出了一套基于PROFIBUS-DP技術(shù)的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)并在其基礎(chǔ)上完成了PROFIBUS-DP主站的總體設(shè)計。其次本文選用ARM+PROFIBUS主站協(xié)議芯片的開發(fā)方式，重點論述了主站的硬件設(shè)計。再次本文根據(jù)PROFIBUS-DP協(xié)議的結(jié)構(gòu)設(shè)計PROFIBUS-DP主站軟件模塊，確定各模塊間關(guān)系并詳細(xì)設(shè)計了主站與主站用戶之間的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。接著本文討論了PROFIBUS-DP主站軟件在μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)上可靠運(yùn)行需注意的幾個技術(shù)細(xì)節(jié)。最后本文給出了基于ARM的PROFIBUS-DP主站的調(diào)試方案。 研究結(jié)果表明基于ARM的PROFIBUS-DP主站能夠在不降低系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上有效降低成本。使基于PROFIBUS-DP的現(xiàn)場總線系統(tǒng)得到大面積推廣成為可能。
標(biāo)簽： PROFIBUSDP ARM 主站
上傳時間： 2013-06-27
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隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國對于電力的需求和依賴性也越來越大。同時，對變電站及電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定也提出了更高的要求。2008年的南方冰雪災(zāi)害造成了電力設(shè)施及輸電線路的重大損失，嚴(yán)重危害了電網(wǎng)的正常工作，影響了人民的正常生活和工廠的正常運(yùn)行。電力部門需要一種能夠?qū)崟r監(jiān)控變電站設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，第一時間監(jiān)測到電力設(shè)備的損壞和人為因素的破壞，迅速做出處理，將損失減小到最低值。隨著電力部門網(wǎng)路化的全面普及，各個變電站有了相應(yīng)的通訊網(wǎng)絡(luò)，使得監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸成為可能。 課題探索了低功耗、高性能、低成本并具有豐富芯片資源的嵌入式處理器和內(nèi)核精簡、性能強(qiáng)悍、源碼開放及開發(fā)成本低的操作系統(tǒng)，設(shè)計和實現(xiàn)了基于ARM9和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對變電站設(shè)備的實時視頻監(jiān)控、紅外線監(jiān)測和煙霧火災(zāi)探測等功能。系統(tǒng)硬件采用模塊化設(shè)計，主控制器模塊采用三星公司的S3C2410A高性能芯片作為嵌入式微處理器，設(shè)計了外圍接口電路和其它外圍設(shè)備電路；視頻監(jiān)控模塊采用OV511系列USB攝像頭進(jìn)行圖像采集；紅外線防盜監(jiān)測模塊采用熱釋電紅外線傳感器配合菲涅爾透鏡設(shè)計了報警電路；煙霧火災(zāi)探測模塊采用Motorola公司生產(chǎn)的離子型煙霧檢測芯片MC14468，設(shè)計了監(jiān)測電路。系統(tǒng)軟件開發(fā)分兩層，下層軟件開發(fā)構(gòu)建了交叉編譯環(huán)境，移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)并利用Video4Linux API庫函數(shù)接口完成了視頻圖像采集程序的設(shè)計，同時對攝像頭驅(qū)動程序進(jìn)行了提取和編譯；上層軟件開發(fā)實現(xiàn)了對采集的視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，使用Visual C++設(shè)計了客戶端監(jiān)控應(yīng)用界面，實現(xiàn)人機(jī)交互，并對所采集視頻圖像進(jìn)行了最優(yōu)化處理。 課題針對現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足進(jìn)行改進(jìn)，集視頻監(jiān)控、紅外線防盜監(jiān)測和火災(zāi)報警等功能于一體，充分發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，設(shè)計出了功能豐富，性能優(yōu)良的變電站監(jiān)控系統(tǒng)。提高了變電站運(yùn)行和維護(hù)的安全性及可靠性，并逐步實現(xiàn)了電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度，使電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行更為安全、可靠。
標(biāo)簽： ARM 電站監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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智能電表、水表、煤/燃?xì)獗?、熱量表等大量地出現(xiàn)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(xiàn)象。隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人工抄表已經(jīng)逐步被自動抄表所代替。 集中器是一個數(shù)據(jù)集中處理器，是多對象自動抄表系統(tǒng)的通信橋梁，負(fù)責(zé)對各智能表的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲和管理，及時有效地向上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)并執(zhí)行上位機(jī)發(fā)送的指令。提高多對象集中器數(shù)據(jù)處理能力，有效完成上下行通信是多對象自動抄表系統(tǒng)AMRS（Automation Meter Reading System）目前需要解決的關(guān)鍵問題。 本文針對多對象集中器這樣一個較復(fù)雜的通信與控制系統(tǒng)，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(dāng)多的硬件資源，硬件的擴(kuò)展和設(shè)計大大簡化，ARM9（S3C2410）為工業(yè)級芯片，抗干擾能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)運(yùn)行現(xiàn)場的較惡劣環(huán)境，8/16位微控制器運(yùn)算能力有限，對于較復(fù)雜的通信與控制算法難以順利完成；硬件平臺依賴性強(qiáng)，不利于軟件的開發(fā)、升級與移植；在缺乏多任務(wù)調(diào)度機(jī)制的情況下，應(yīng)用軟件不僅實現(xiàn)難度大，且可靠性難以保證。 本文首先對多對象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，主要研究了多對象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中集中器的軟件和硬件實現(xiàn)，對硬件資源進(jìn)行了外圍擴(kuò)展，對S3C2410微處理器芯片的外圍硬件進(jìn)行了擴(kuò)展設(shè)計，使之具備了滿足使用需求的最小系統(tǒng)硬件資源，包括時鐘、復(fù)位、電源、外圍存儲、LCD、RS-485通信模塊、CAN通信模塊等電路設(shè)計。實時時鐘為多對象集中器定時抄表提供時間標(biāo)準(zhǔn)；電源電路為多對象集中器系統(tǒng)提供穩(wěn)定電源；看門狗電路的設(shè)計保證多對象集中器系統(tǒng)可靠運(yùn)行，防止系統(tǒng)死機(jī)；數(shù)據(jù)存儲器主要用于存儲參數(shù)、變量、集中器自身的參數(shù)，負(fù)責(zé)智能表的參數(shù)以及智能表用量等。上行通道即多對象集中器與上位機(jī)之間的通信線路，采用CAN現(xiàn)場總線進(jìn)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(jìn)行通信。軟件設(shè)計上，主要針對多對象集中器的數(shù)據(jù)存儲功能和串行通訊功能進(jìn)行程序編寫。基于ARM的多對象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)集中器可以實現(xiàn)多對象遠(yuǎn)程抄表，提高了數(shù)據(jù)處理能力，有效完成了上下行通信，可靠性強(qiáng)，穩(wěn)定性高，結(jié)構(gòu)簡單。
標(biāo)簽： ARM 對象 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng) 集中器
上傳時間： 2013-06-07
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海洋臺站自動觀測系統(tǒng)是一套應(yīng)用于海濱觀測的儀器設(shè)備，負(fù)責(zé)對氣象、水文參數(shù)進(jìn)行實時觀測。諸多的參數(shù)通過相應(yīng)的傳感器進(jìn)行測量，海洋臺站自動觀測系統(tǒng)對測量的信息進(jìn)行匯總，再將其通過有線或無線的通訊方式傳輸?shù)礁骷壓Ｑ蟓h(huán)境監(jiān)測預(yù)報中心，供天氣預(yù)報和海洋預(yù)報使用。 本文以我國“海洋臺站自動觀測系統(tǒng)政府采購計劃”為背景，重點設(shè)計了低成本、低功耗、高性能、高可靠性的新型海洋臺站自動觀測系統(tǒng)。本課題主要研究基于arm7+uClinux海洋臺站自動觀測系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。根據(jù)實際的需要，分析海洋臺站自動觀測系統(tǒng)的整體要求，對傳感器進(jìn)行選型，進(jìn)行方案設(shè)計，完成整個系統(tǒng)的搭建。為了降低系統(tǒng)功耗，CPU所采用的是Samsung公司推出的無內(nèi)存管理單元的處理器S3C44BO，設(shè)計了8MFLASH、64MSDRAM、液晶、USB以及鍵盤等相關(guān)電路。同時，為了減少驅(qū)動開發(fā)所帶來的不便，使用TL16C554A對串口電路進(jìn)行了擴(kuò)展，便于數(shù)據(jù)處理，也使得系統(tǒng)具有更好的可擴(kuò)展性。軟件方面設(shè)計主要涉及了BootLoader引導(dǎo)裝載程序的建立，選用uClinux操作系統(tǒng)，并對其內(nèi)核進(jìn)行配置和裁剪，添加源代碼中沒有的驅(qū)動程序。為了縮短研發(fā)周期和降低開發(fā)難度，選用MiniGUI作為圖形用戶界面系統(tǒng)，深入分析了MiniGUI的結(jié)構(gòu)、原理，并將其移植到uClinux系統(tǒng)中。本系統(tǒng)采用的是MiniGUI－Threads多線程模式，主線程協(xié)調(diào)各個線程進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。為了使系統(tǒng)操作變得直觀、簡單，對用戶界面進(jìn)行了初步設(shè)計，使用復(fù)用I/O的方法解決多串口通訊容易造成的數(shù)據(jù)阻塞問題。此外，為了更好的將臺站所測得的信息量發(fā)送給海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報中心，需要完善通訊協(xié)議以便于數(shù)據(jù)交換。 最后，根據(jù)本系統(tǒng)實際研究開發(fā)結(jié)果，總結(jié)分析了系統(tǒng)的特點，并對下一步設(shè)計工作進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽： ARM 海洋 測系統(tǒng) 自動
上傳時間： 2013-07-12
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隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通的壓力越來越大，很多城市都開始建設(shè)地鐵項目，發(fā)展地下軌道交通事業(yè)。在地鐵列車上，駕駛員需要方便、快捷地控制各種語音功能，保障列車可靠、安全的運(yùn)行，從而為乘客提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。駕駛員語音控制器就是為了滿足這一需求而提出來的。 在描述列車乘客信息系統(tǒng)的發(fā)展、介紹了公共廣播系統(tǒng)的功能的之后，本文分析了駕駛員語音控制器的設(shè)計需求，設(shè)計了一種具有人機(jī)交互功能的駕駛員語音控制器。它帶有LCD顯示屏和輸入鍵盤；能夠在內(nèi)部存儲路線、站點和緊急信息等用戶數(shù)據(jù)。通過窗口菜單以圖形化的方式向駕駛員顯示列車運(yùn)行信息。通過通信端口，按照雙方約定的通訊格式，將運(yùn)行模式，路線站點，緊急信息等內(nèi)容發(fā)送給列車顯示與廣播控制單元，完成語音及顯示控制。根據(jù)需求分析，提出了一種基于ARM的控制器設(shè)計平臺。設(shè)計了該控制器的硬件和軟件的整體方案，采用模塊化設(shè)計的思想給出了系統(tǒng)各主要模塊的具體設(shè)計與實現(xiàn)方法，并給出了相關(guān)電路的實現(xiàn)原理圖。最后介紹了本控制器的測試方法與過程，并給出了具體應(yīng)用。該駕駛員語音控制器實現(xiàn)了人工廣播、司機(jī)對講、緊急對講和系統(tǒng)設(shè)置等功能。具有操作方便、便于維護(hù)、可配置、成本低等優(yōu)點，滿足了駕駛員以及列車語音與顯示控制的實際需求。關(guān)鍵詞：ARM；RS485；乘客信息系統(tǒng)；圖形用戶界面；嵌入式系統(tǒng)
標(biāo)簽： ARM 駕駛員 語音控制器
上傳時間： 2013-07-30
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減搖鰭是船舶與海洋工程中的一種重要系統(tǒng)，目前已在多種船舶中廣泛應(yīng)用。減搖鰭對于提高船舶耐波性，增加船舶使用壽命，改善設(shè)備與人員的工作條件，提高艦艇的戰(zhàn)斗力具有重要作用。減小船舶橫搖是目前船舶運(yùn)動控制領(lǐng)域的重要課題之一。本文以船舶減搖鰭系統(tǒng)作為研究對象，重點講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的設(shè)計與實現(xiàn)方案。 減搖鰭系統(tǒng)目前大多采用基于力矩對抗原理的PID控制器。控制器的性能對船舶自然橫搖周期和無因次橫搖衰減系數(shù)有著很大的依賴關(guān)系。由于船舶橫搖運(yùn)動的復(fù)雜性、非線性、時變性和海況的不確定性，經(jīng)典PID控制難以獲得滿意的控制效果。采用先進(jìn)的控制策略是解決這一問題的有效方法。本論文將模糊控制與PID控制相結(jié)合，實現(xiàn)了無須精確的對象模型，只須將操作人員和專家長期實踐積累的經(jīng)驗知識用控制規(guī)則模型化，然后用模糊推理在線辨識對象特征參數(shù)，便可對PID參數(shù)實現(xiàn)自整定。另外，浪級調(diào)節(jié)器做為減搖鰭控制器的一個重要組成部分，本論文也對其設(shè)計進(jìn)行了研究，提出了一種基于海浪譜估計的浪級調(diào)節(jié)器的設(shè)計方法，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)浪級調(diào)節(jié)器不能充分利用海浪信息的不足。 目前大多數(shù)的減搖鰭控制器使用單片機(jī)作為主處理器或者以工控機(jī)為基礎(chǔ)開發(fā)而來的，前者集成度不高，穩(wěn)定性也不好，而后者成本較高。因此，本課題設(shè)計了一款新型的基于ARM處理器的減搖鰭控制器，解決了上述問題。該系統(tǒng)主要由硬件平臺和軟件平臺兩部分組成。硬件平臺主要包括基于飛利浦公司的LPC2214的控制器核心電路和輔助實現(xiàn)控制的驅(qū)動電路；軟件平臺主要是基于ARM的軟件，包括啟動代碼和應(yīng)用程序。 研究結(jié)果表明：開發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)不僅具有集成度高、性價比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、實時性高等優(yōu)點。同時更能夠適應(yīng)減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢，所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價值及意義。
標(biāo)簽： ARM 減搖鰭 智能控制器
上傳時間： 2013-07-10
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隨著計算機(jī)、通信、電子技術(shù)的進(jìn)步，嵌入式系統(tǒng)和以太網(wǎng)技術(shù)的融合將成為嵌入式技術(shù)未來的重要發(fā)展方向?；贏RM的嵌入式系統(tǒng)由于具有低功耗、高性能、低成本、可以進(jìn)行多任務(wù)操作等優(yōu)點，在控制領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 本選題來自中山大學(xué)與北京航天五院合作研制的流體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)地面原理樣機(jī)控制器設(shè)計項目。論文研究的主要目的是利用基于ARM920T內(nèi)核的嵌入式微處理器AT91RM9200融合多傳感器設(shè)計一種可以在地面實驗室環(huán)境中可靠運(yùn)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(shè)計兩方面進(jìn)行分析。在硬件設(shè)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(shè)計的數(shù)據(jù)采集模塊（A/D）、基于I2C接口設(shè)計的PID控制信號輸出模塊（D/A）和采用PIO接口設(shè)計的開關(guān)控制輸出模塊等電路，其中后三個模塊承擔(dān)了流體網(wǎng)絡(luò)回路的傳感器數(shù)據(jù)采集，關(guān)鍵點的溫度控制和多路電磁閥的開關(guān)控制等任務(wù)，后文將重點介紹。在軟件設(shè)計方面，主要分兩個方面進(jìn)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(jī)采用Visual C++編寫的監(jiān)控軟件。主控制器軟件采用多線程進(jìn)行設(shè)計，包括主線程、服務(wù)器子線程和數(shù)據(jù)采集子線程，三個線程同時運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。上位機(jī)和主控制器通過接入以太網(wǎng)中，然后由服務(wù)器線程和上位機(jī)客戶端利用socket套接字實現(xiàn)通信。同時上位機(jī)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(shè)計的嵌入式測控系統(tǒng)充分利用了AT91RM9200內(nèi)嵌的的強(qiáng)大功能模塊，包括SPI接口模塊和I2C接口模塊等，可廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域。對該系統(tǒng)的一些研究成果和設(shè)計方法具有一定的先進(jìn)性和良好的實用性，具有良好的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARM 流體 網(wǎng)絡(luò)測控
上傳時間： 2013-06-30
上傳用戶：hmy2st
目前，國內(nèi)礦井的排水系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)測、繼電器控制的方法。傳統(tǒng)方法設(shè)備運(yùn)行的自動化程度低、可靠性較差、工人勞動強(qiáng)度大、應(yīng)急能力不足，存在一定的安全隱患，不適應(yīng)數(shù)字化礦井發(fā)展的需要。本課題設(shè)計的自動排水系統(tǒng)采用嵌入式微控制器作為就地控制系統(tǒng)與上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控相結(jié)合的方式，提高了工作的可靠性和穩(wěn)定性，具有運(yùn)行成本低、調(diào)試方便等特點。 本文首先根據(jù)某礦井下排水的實際情況，對各種排水形式和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了分析和比較，選擇其中一種典型的排水系統(tǒng)形式作為模型。根據(jù)井下排水系統(tǒng)的運(yùn)行原理展開研究和論證，制定了井下水位監(jiān)控和水泵啟動方案。在綜合自動控制的相關(guān)理論和傳感器應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上分析了排水系統(tǒng)中需要監(jiān)控的、能夠反映排水系統(tǒng)工作特征的關(guān)鍵參數(shù)，并提出了這些參數(shù)的監(jiān)測方法和這些方法的可行性。 全面分析了目前常用的微處理器和實時操作系統(tǒng)，詳細(xì)研究了ARM和μC/OS-Ⅱ的性能和特點，充分利用ARM微處理器高性能、低功耗、低成本的優(yōu)勢，以及μC/OS-Ⅱ可移植性好、開發(fā)成本低的優(yōu)點。選用以ARM7TDMI-S為CPU的LPC2220芯片作為就地控制系統(tǒng)，選用μc/OS-Ⅱ為實時操作系統(tǒng)。并根據(jù)排水系統(tǒng)工作方案和要求設(shè)計了系統(tǒng)和接口硬件電路，完成了系統(tǒng)運(yùn)行程序代碼的編寫。 應(yīng)煤礦信息化發(fā)展趨勢的要求，選用LabVIEW作為上位機(jī)監(jiān)控軟件，以串行通訊協(xié)議與井下就地控制系統(tǒng)組成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。從而實現(xiàn)工作人員能夠在地面監(jiān)控室輕松了解到井下水倉水位、各排水設(shè)備工作狀態(tài)等信息，實現(xiàn)了排水系統(tǒng)運(yùn)行的“避峰就谷”和水泵房的無人化值守。此項研究對礦井的安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗和數(shù)字化建設(shè)等工作具有一定參考價值。
標(biāo)簽： ARM 自動 排水 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-04
上傳用戶：Kecpolo
ARM微處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式技術(shù)，已在很多領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于網(wǎng)絡(luò)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(luò)化正逐漸成為嵌入式設(shè)備的發(fā)展方向，嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。美國貝爾實驗室預(yù)測未來數(shù)年內(nèi)所能想到的任何有用信息都是由嵌入式設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)供給信息的需求者。 本文設(shè)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(luò)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(luò)接口，并且擴(kuò)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(jìn)行裁剪和移植，編寫了網(wǎng)絡(luò)芯片驅(qū)動程序，使得2.6.22版本內(nèi)核在硬件上穩(wěn)定運(yùn)行；同時實現(xiàn)了嵌入式平臺和Linux系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。對影響TCP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的因素進(jìn)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(luò)傳輸性能。最后，在ARM平臺和Linux主機(jī)端分別實現(xiàn)了采用IPMSG協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)用程序。 通過測試表明，本文所設(shè)計的嵌入式系統(tǒng)在可用性及操作方便性方面都達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，使得ARM Linux移植更有效率而且降低成本，具有實際的應(yīng)用價值。
標(biāo)簽： Linux ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)
上傳時間： 2013-07-14
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