永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電動(dòng)機(jī),傳統(tǒng)的理論分析及設(shè)計(jì)方法已比較成熟,它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用,在很大程度上有賴于對(duì)控制策略的研究.該文提出了一套基于DSP的全數(shù)字無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雙模控制系統(tǒng),將模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別引入到無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制中來(lái).充分利用模糊控制對(duì)參數(shù)變化不敏感,能夠提高系統(tǒng)的快速性的特點(diǎn),構(gòu)造適用于調(diào)節(jié)較大速度偏差的模糊調(diào)節(jié)器,加快系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度;由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既具有非線性映射的能力,可逼近任何線性和非線性模型,又具有自學(xué)習(xí)、自收斂性,對(duì)被控對(duì)象無(wú)須精確建模,對(duì)參數(shù)變化有較強(qiáng)的魯棒性的特點(diǎn),構(gòu)造三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器,來(lái)實(shí)現(xiàn)消除穩(wěn)態(tài)偏差的精確控制.以速度偏差率為判斷依據(jù),實(shí)現(xiàn)模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種控制模式的切換,使系統(tǒng)在不同速度偏差段快速調(diào)整、平滑運(yùn)行.此外充分利用系統(tǒng)硬件構(gòu)成的特點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)腜WM輸出切換策略,最大限度的抑制逆變橋換相死區(qū);通過(guò)換相瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩公式推導(dǎo)和分析,得出在換相過(guò)程中保持導(dǎo)通相功率器件為恒通,即令PWM輸出占空比D=1,來(lái)抑制定子電感對(duì)換相電流影響的控制策略.上述抑制換相死區(qū)和采用恒通電壓的控制方法,減小了換相引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng),使系統(tǒng)電流保持平滑、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大幅度減小、系統(tǒng)響應(yīng)更快、并具有較強(qiáng)的魯棒性和實(shí)時(shí)性.在這種設(shè)計(jì)下,系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)更精確的定位和更準(zhǔn)確的速度調(diào)節(jié),而且可以使無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作在低速、大轉(zhuǎn)矩、頻繁起動(dòng)的狀態(tài)下.該文選用TMS320LF2407作為微控制器,將系統(tǒng)的參數(shù)自調(diào)整模糊控制算法,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法以及PWM輸出,轉(zhuǎn)子位置、速度、相電流檢測(cè)計(jì)算等功能模塊編程存儲(chǔ)于DSP的E2PROM,實(shí)現(xiàn)了對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的全數(shù)字實(shí)時(shí)控制,并得到了良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的結(jié)果.
標(biāo)簽： DSP 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) 雙模控制 轉(zhuǎn)矩
上傳時(shí)間： 2013-06-01
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開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)(SwitchedReluctanceMotor，SRM)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、效率高和成本較低等優(yōu)點(diǎn)，在很多領(lǐng)域都顯示出強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力，但是位置傳感器的存在不僅削弱了SRM結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，而且降低了系統(tǒng)高速運(yùn)行的可靠性，增加了成本，探索實(shí)用的無(wú)位置傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的方案成為開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(SwitchedReluctanceMotorDrive，SRD)研究的熱點(diǎn)。SRM高度非線性的電磁特性決定了在精確的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器控制十分困難，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為解決這個(gè)問(wèn)題提供了新的思路。徑向基函數(shù)(RadialBasisFunction，RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種映射能力極強(qiáng)的前向型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，具有收斂速度快、全局逼近能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文提出一種利用自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)SRM進(jìn)行控制的新方法，所采用的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以電機(jī)繞組的相電流、磁鏈作為輸入，轉(zhuǎn)子位置作為輸出，通過(guò)離線和在線相結(jié)合的方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，建立SRM電流、磁鏈與轉(zhuǎn)子位置之間的非線性映射，從而實(shí)現(xiàn)SRM的無(wú)位置傳感器控制。 常規(guī)的PID控制以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、易于工程實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)至今仍被廣泛采用。在系統(tǒng)模型參數(shù)變化不大的情況下，PID控制效果良好，但當(dāng)被控對(duì)象具有高度非線性和不確定性時(shí)，僅靠PID調(diào)節(jié)效果不好。對(duì)于SRM，它的電磁關(guān)系高度非線性，固定參數(shù)的PID調(diào)節(jié)器無(wú)法得到很理想的控制性能指標(biāo)。論文提出了一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線辨識(shí)的SRM單神經(jīng)元PID自適應(yīng)控制新方法。該方法針對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的非線性，利用具有自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力的單神經(jīng)元來(lái)構(gòu)成開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的單神經(jīng)元自適應(yīng)控制器，不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且能適應(yīng)環(huán)境變化，具有較強(qiáng)的魯棒性。同時(shí)構(gòu)造了一個(gè)RBF網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行在線辨識(shí)，建立其在線參考模型，由單神經(jīng)元控制器完成控制器參數(shù)的自學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)控制器參數(shù)的在線調(diào)整，能取得更好的控制效果。 仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的準(zhǔn)確換相，從而實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的無(wú)位置傳感器控制；基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線辨識(shí)的單神經(jīng)元自適應(yīng)控制能夠達(dá)到在線辨識(shí)在線控制的目的，控制精度高，動(dòng)態(tài)特性好，具有較好的自適應(yīng)性和魯棒性。
標(biāo)簽： RBF PID 控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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對(duì)溫度、濕度、壓力等數(shù)據(jù)的采集在很多工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都普遍存在著。目前大部分的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用8位單片機(jī)作為控制器，由于單片機(jī)自身功能的限制，它的采樣速率，數(shù)據(jù)采集的方式等均受到一定的限制，而且它沒(méi)有自己的操作系統(tǒng)，可視性和可操作性相對(duì)比較差。因此，研究一種新型的、具有高速的采樣速率、多樣化的數(shù)據(jù)采集方式以及操作性非常強(qiáng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)非常的有必要。 本論文采用三星公司的ARM9內(nèi)核的S3C2410作為主控制器，嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，通過(guò)S3C2410的RS-485、I2C總線來(lái)控制和傳輸由不同類型數(shù)據(jù)采集器采集到的數(shù)據(jù)；利用嵌入式圖形用戶界面GUI的編程工具Qt/E(Qt/Embedded)設(shè)計(jì)的用戶界面，結(jié)合開(kāi)源嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)Sqlite3，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種不同數(shù)據(jù)采集器的控制和數(shù)據(jù)的采集；利用Linux系統(tǒng)中的Video4linux編程實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的視頻監(jiān)視；同時(shí)利用S3C2410的GPIO和中斷口設(shè)計(jì)的鍵盤(pán)能夠像PC鍵盤(pán)那樣方便的對(duì)用戶界面進(jìn)行操作，整個(gè)系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)、監(jiān)視等功能。此系統(tǒng)不但減少了使用處理器的數(shù)量，而且采樣速率，采樣精度等都有比較大幅度的提高，同時(shí)通過(guò)實(shí)時(shí)的視頻監(jiān)視還可以及時(shí)知道數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況，這些對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集尤為有利。 本論文的重點(diǎn)是完成用戶界面的設(shè)計(jì)、鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)及與Qt/E的鍵值映射、RS-485及I2C總線驅(qū)動(dòng)和視頻監(jiān)視的實(shí)現(xiàn)。本論文完成了整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)，在油氣田開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集中運(yùn)行效果良好，雖功能尚待進(jìn)一步完善，但具有一定的實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽： Linuz ARM 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-12
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數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一門(mén)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和數(shù)字視頻技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)，它充分利用大規(guī)模集成電路和網(wǎng)絡(luò)的科技成果，體積小巧、性能穩(wěn)定、通訊便利，被廣泛應(yīng)用于交通、銀行、醫(yī)院、視頻會(huì)議、無(wú)人監(jiān)控等諸多領(lǐng)域。 本系統(tǒng)基于ARM微處理器平臺(tái)，移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)，并完成視頻采集、壓縮、傳輸?shù)热蝿?wù)。為降低產(chǎn)品成本，系統(tǒng)采用ARM9微處理器S3C2410作為主處理器，以USB攝像頭作為視頻采集設(shè)備，用軟件對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行MPEG—4壓縮。 論文首先從整體上分析了嵌入式數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，給出了硬件框架和軟件體系。其次在ARM硬件平臺(tái)成功構(gòu)建了armlinux嵌入式系統(tǒng)，包括引導(dǎo)程序Bootloader的設(shè)計(jì)、修改配置Linux內(nèi)核以及制作JFFS2文件系統(tǒng)，完成USB數(shù)碼攝像頭的驅(qū)動(dòng)。在應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中，設(shè)計(jì)了基于Video4Linux的視頻采集程序，采用mmap(內(nèi)存映射)方式截取圖片，分析了MPEG—4編碼模型XVID程序中的運(yùn)動(dòng)估計(jì)部分，研究了半像素快速搜索算法，從而減少了搜索點(diǎn)數(shù)提高了運(yùn)算速度。最后利用開(kāi)源JRTPLIB庫(kù)實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)流的RTP傳送。 整個(gè)設(shè)計(jì)是在S3C2410硬件平臺(tái)上進(jìn)行的，采用2.4.18版本的Linux內(nèi)核。其中MPEG—4編碼優(yōu)化測(cè)試是在ARMDeveloperSuite(ADS)version1.2中完成的。 本課題為在ARM平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻監(jiān)控的設(shè)計(jì)做了有益的探索性嘗試，對(duì)今后進(jìn)一步完成遠(yuǎn)程嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著積極的意義。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 數(shù)字視頻監(jiān)控 技術(shù)研究
上傳時(shí)間： 2013-06-10
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隨著USB接口性能的不斷增強(qiáng)，USB接口被廣泛應(yīng)用到各種硬件設(shè)備上。如今在Linux操作系統(tǒng)中，針對(duì)USB設(shè)備的驅(qū)動(dòng)編程工作越來(lái)越受到重視。本課題在以S3C2410處理器為基礎(chǔ)的硬件平臺(tái)上，對(duì)Linux操作系統(tǒng)環(huán)境下USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)工作原理進(jìn)行了研究。在理解USB協(xié)議的基礎(chǔ)上完成了S3C2410處理器內(nèi)置USB設(shè)備控制器固件和驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)調(diào)試等方面的工作。 固件程序工作在硬件設(shè)備上，通過(guò)它控制設(shè)備的正常工作，負(fù)責(zé)與主機(jī)端的通信會(huì)話。由于本課題中的USB設(shè)備控制器是3C2410處理器的片內(nèi)外設(shè)，因此固件程序要管理整個(gè)S3C2410處理器的工作。在處理器開(kāi)機(jī)工作時(shí)，固件程序首先完成包括USB設(shè)備控制器在內(nèi)的整個(gè)處理器的初始化，然后與主機(jī)共同進(jìn)行USB設(shè)備的枚舉，最后進(jìn)入循環(huán)等待主機(jī)端發(fā)起通信。當(dāng)主機(jī)發(fā)起通信時(shí)，處理器產(chǎn)生USB中斷，固件程序調(diào)用中斷處理函數(shù)。 在Linux操作系統(tǒng)中，內(nèi)核通過(guò)調(diào)用驅(qū)動(dòng)中提供的標(biāo)準(zhǔn)接口將應(yīng)用程序中對(duì)設(shè)備的操作映射到具體的硬件設(shè)備。驅(qū)動(dòng)程序中包括向驅(qū)動(dòng)注冊(cè)，驅(qū)動(dòng)支持設(shè)備列表信息以及各種系統(tǒng)調(diào)用具體實(shí)現(xiàn)等方面。USB接口所支持的四種傳輸方式，根據(jù)S3C2410內(nèi)置USB設(shè)備控制器的功能屬性，在驅(qū)動(dòng)中采用了塊傳輸?shù)膫鬏敺绞剑ㄟ^(guò)URB的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的讀寫(xiě)操作。 最后設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單文件傳輸系統(tǒng)對(duì)固件和驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)中主機(jī)端通過(guò)USB接口傳輸一個(gè)wav格式的音頻文件，設(shè)備端接收到數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中。
標(biāo)簽： Linux ARM USB 驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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在特定的工業(yè)測(cè)控應(yīng)用中對(duì)處理器的功耗有嚴(yán)格的要求，類似X86處理器芯片系列由于繼承了原有8086的構(gòu)架，功耗很大，不能滿足要求。當(dāng)前應(yīng)用廣泛的ARM系列處理器有低功耗、高處理器能力的優(yōu)點(diǎn)，非常適合于此類應(yīng)用。由于ARM處理器并沒(méi)有對(duì)PC/104總線有支持，所以本設(shè)計(jì)使用CPLD可編程邏輯完成ARM本地總線與PC/104總線的轉(zhuǎn)換。文章完成了以下工作： 1.介紹了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展情況和當(dāng)前使用廣泛的PC/104計(jì)算機(jī)，描述了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史和軟硬件組成，分析了X86與ARM處理器構(gòu)架的特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)； 2.從PC/104總線規(guī)范出發(fā)，對(duì)基于ARM處理器的PC/104工業(yè)控制嵌入式工控機(jī)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，軟硬件選型部分對(duì)當(dāng)前流行的軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)地描寫(xiě)，硬件處理器選用SAMSUNG公司的S3C2410，軟件系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)； 3.對(duì)系統(tǒng)硬件各個(gè)部分實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行了描寫(xiě)，包括最小系統(tǒng)、CAN網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)和PC/104總線控制器；其中著重對(duì)PC/104總線控制器的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了討論，分析了ARM本地總線時(shí)序和PC/104總線時(shí)序，最后使用VHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了了總線控制器邏輯； 4.移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，Linux操作系統(tǒng)移植分為配置、編譯和下載運(yùn)行調(diào)試三個(gè)步驟；基于Linux操作系統(tǒng)編寫(xiě)了PC/104總線驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)完成映射PC/104地址到系統(tǒng)虛擬地址和中斷綁定；編寫(xiě)了基于PC/104的CAN總線驅(qū)動(dòng)，分析了驅(qū)動(dòng)初始化、中斷處理流程、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理和文件操作接口，描寫(xiě)了驅(qū)動(dòng)的編譯和下載過(guò)程；最后給出了應(yīng)用程序接口； 5.根據(jù)機(jī)車(chē)工業(yè)控制領(lǐng)域的具體要求，開(kāi)發(fā)了實(shí)際系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)主要參數(shù)指標(biāo)；對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)算性能進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試表明定點(diǎn)運(yùn)算能力與X86相當(dāng)，符合設(shè)計(jì)要求：系統(tǒng)通過(guò)鐵標(biāo)高低溫測(cè)試和射頻干擾測(cè)試，并進(jìn)行了為期3個(gè)月的裝車(chē)試運(yùn)行，試運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)工作正常，完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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地鐵信號(hào)設(shè)備中輸入輸出設(shè)備是信號(hào)邏輯和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的接口，有著四高（高安全，高可靠，高可維護(hù)，高可用）要求，目前信號(hào)系統(tǒng)廠家的傳統(tǒng)做法是整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)產(chǎn)品由一家公司來(lái)完成，可是隨著技算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，邏輯部份目前已可以采用通用COTS產(chǎn)品，而輸入輸出部分還是需要各個(gè)信號(hào)廠家自己設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，因此設(shè)計(jì)出一款通用型的輸入輸出控制器已成地鐵行業(yè)的發(fā)展方向。 為了滿足以上要求，本文從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，使信號(hào)系統(tǒng)的產(chǎn)品更加的開(kāi)放透明，設(shè)計(jì)出基于ARM的地鐵用安全型的智能I/O，從而使信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以方便地和現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備接口。 在硬件上采用冗余設(shè)計(jì)，以ARM為主處理器，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)單點(diǎn)硬件故障，采集部分采用動(dòng)態(tài)異或輸入設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)部分采用安全驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。 基于ARM的地鐵用安全智能I/O嚴(yán)格遵循歐洲鐵路信號(hào)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)的安全性，可靠性，可用性和可維護(hù)性有了充分的保障。 本文主要介紹了地鐵用安全型智能I/O控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，包括設(shè)計(jì)思想，具體實(shí)施，硬件和軟件的設(shè)計(jì)等。
上傳時(shí)間： 2013-06-12
上傳用戶：ljthhhhhh123
視頻監(jiān)控以其直觀方便、準(zhǔn)確、信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于許多場(chǎng)合，已經(jīng)滲透到交通、城市治安、國(guó)防等多種領(lǐng)域，甚至家庭安防，在人們的日常生活中扮演著越來(lái)越重要的作用。 由于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性可靠性不高、價(jià)格昂貴而且傳輸距離明顯受限的缺點(diǎn)。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、電子與通信、圖像處理等技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用而生。 本文針對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際需求，結(jié)合嵌入式技術(shù)、圖像處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種實(shí)時(shí)性好、可靠性高、成本低的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ARM9微處理器作為硬件平臺(tái)，以具有開(kāi)發(fā)資源豐富、免費(fèi)等優(yōu)勢(shì)的Linux操作系統(tǒng)作為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。該系統(tǒng)采用以太網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，并使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。視頻數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議選擇了支持組播技術(shù)的RTP/RTCP傳輸協(xié)議，客戶端在Linux下實(shí)現(xiàn)了基于SDL庫(kù)視頻顯示。 論文首先描述了嵌入式系統(tǒng)與視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)技術(shù)，分析了國(guó)內(nèi)外視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究的背景和意義進(jìn)行了闡述，并討論了幾種常見(jiàn)的視頻監(jiān)控解決方案，對(duì)幾種目前流行的視頻壓縮算法進(jìn)行了對(duì)比；然后，提出了嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件總體架構(gòu)，并逐步對(duì)硬件平臺(tái)和軟件模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行了選擇和細(xì)化。其中，硬件平臺(tái)根據(jù)視頻數(shù)據(jù)采集以及處理需要選擇了攝像頭和存儲(chǔ)器；軟件設(shè)計(jì)中，首先完成了嵌入式系統(tǒng)的交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建，針對(duì)ARM-Linux特性，完成了在開(kāi)發(fā)板上操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)等移植，最后完成了Linux下V4L視頻采集、JPEG圖像壓縮、RTP/RTCP網(wǎng)絡(luò)傳輸、SDL庫(kù)視頻顯示以及avi格式視頻文件保存等。 此外，對(duì)系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中所用到的某些關(guān)鍵技木進(jìn)行了較為詳盡的探討和研究，這對(duì)于從事相關(guān)科研工作的同仁們具有一定的參考價(jià)值。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：emouse
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活節(jié)奏的提高，照顧家庭的時(shí)間越來(lái)越少。人們?cè)絹?lái)越感覺(jué)時(shí)間的緊張，不但要周旋在繁雜的工作之中，同時(shí)也要兼顧自己的家。而現(xiàn)有的嵌入式硬盤(pán)錄像機(jī)雖然功能豐富，產(chǎn)品日益成熟，但在家用系統(tǒng)中應(yīng)用成本太高。因此本文設(shè)計(jì)了一款高性能、低成本的實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控系統(tǒng)，能讓人們?cè)诜泵Φ墓ぷ髦鄬?shí)時(shí)了解住所的安全情況。 本文首先提出了該圖像監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，并就系統(tǒng)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。硬件部分主要包括主控芯片$3C2410與Flash、SDRAM存儲(chǔ)器接口電路，USB接口電路，以太網(wǎng)接口電路，UART串行接口電路，JTAG接口電路以及電源電路。 其次，本文研究了嵌入式IAnux移植的關(guān)鍵技術(shù)，包括交叉編譯環(huán)境的建立、Bootloader 的設(shè)計(jì)、內(nèi)核移植以及文件系統(tǒng)加載的方法，并通過(guò)裁剪Linux內(nèi)核將標(biāo)準(zhǔn)Linux 2.4.18移植到目標(biāo)平臺(tái)。同時(shí)分析了現(xiàn)有文件系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)，在目標(biāo)平臺(tái)上移植了快速、高效的YAFFS文件系統(tǒng)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的健壯性和高效性。 再者，本文修改并移植了LJSB攝像頭的驅(qū)動(dòng)程序。研究了基于Vide041inux技術(shù)的圖像采集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和原理，詳細(xì)地闡述了圖像采集實(shí)現(xiàn)的過(guò)程和關(guān)鍵步驟，利用Vide04Linux API函數(shù)完成了圖像采集程序的設(shè)計(jì)，使用內(nèi)存映射方式實(shí)現(xiàn)了圖像的快速采集，并對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了JPEG壓縮，提高了圖像采集的效率。研究了Web Server和Java Applet技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控。通過(guò)重新編譯移植Webcam Server應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的功能。 最后，本文給出了系統(tǒng)的測(cè)試方法及運(yùn)行結(jié)果，并總結(jié)了所做的工作和存在的問(wèn)題，提出了系統(tǒng)改進(jìn)的意見(jiàn)。 本文設(shè)計(jì)的圖像監(jiān)控系統(tǒng)具有高性能、低成本、小體積等特點(diǎn)，采用開(kāi)源的Linux作為軟件平臺(tái)，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性，具有較高的性價(jià)比和較強(qiáng)的適用性。
標(biāo)簽： ARM 圖像監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-28
上傳用戶：pei5
無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸是指終端和監(jiān)控中心通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。本文以ARM處理器S3C2440A為核心搭建硬件平臺(tái)，選用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了基于CDMA網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 系統(tǒng)以ARM920T微處理器芯片S3C2440A和CDMA模塊Q2438F為實(shí)現(xiàn)核心。論文首先研究了基于S3C2440A微處理器的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)的架構(gòu)，詳細(xì)分析了ARM最小系統(tǒng)中各個(gè)功能組成模塊；然后建立了嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的arm-linux-gcc交叉編譯環(huán)境，重點(diǎn)研究了Bootloader和Linux內(nèi)核的配置與編譯，并且在硬件平臺(tái)上移植了Linux操作系統(tǒng)。在ARM嵌入式Linux開(kāi)發(fā)平臺(tái)上，研究了基于Video4Linux的USB攝像頭采集圖像的解決方案，即在Linux內(nèi)核中加載Video4Linux模塊，通過(guò)V4L模塊提供的編程接口，操作USB攝像頭設(shè)備文件/dev/video0，并且采用內(nèi)存映射方式截取視頻，完成了圖像采集的軟件設(shè)計(jì)。此外，論文還研究了在Linux環(huán)境下PPP協(xié)議撥號(hào)上網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方法，即通過(guò)AT指令初始化CDMA模塊，使之附在CDMA網(wǎng)絡(luò)上，通過(guò)編寫(xiě)腳本程序的方法建立PPP連接，獲得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商ISP動(dòng)態(tài)分配給數(shù)據(jù)傳輸終端的IP地址，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)線模塊撥號(hào)上網(wǎng)功能。在無(wú)線終端通過(guò)PPP撥號(hào)上網(wǎng)后，采用了客戶端/服務(wù)器端模式，運(yùn)行套接字(Socket)應(yīng)用程序，將設(shè)備采集到的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)CDMA網(wǎng)絡(luò)后再經(jīng)過(guò)Internet傳送到監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)了傳輸終端和監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。 論文研究和實(shí)現(xiàn)的基于ARM嵌入式Linux和CDMA網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。終端內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，可以通過(guò)CDMA網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性強(qiáng)，為用戶提供透明的數(shù)據(jù)傳輸通道。相比于傳統(tǒng)的傳輸系統(tǒng)，它具有高可靠性、組網(wǎng)方便、可遠(yuǎn)程控制等特點(diǎn)，因此在電力自動(dòng)化、環(huán)保、交通監(jiān)控等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，特別適用于移動(dòng)環(huán)境、難于布線的場(chǎng)所和邊遠(yuǎn)地區(qū)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 儀的研制 渦流
上傳時(shí)間： 2013-06-11
上傳用戶：gaojiao1999
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