隨著二十一世紀的到來,人類進入了后PC時代。在這一階段,嵌入式技術得到了飛速發(fā)展和廣泛應用。目前,嵌入式技術及其產品已廣泛應用于智能家用電器、智能建筑、儀器儀表、通訊產品、工業(yè)控制、掌上型電腦、各種智能IC卡的應用等等。將嵌入式系統(tǒng)應用于多媒體移動終端,充分發(fā)揮了嵌入式系統(tǒng)的低功耗、集成度高、可擴充能力強等特點,可以達到集移動、語音、圖像等各種功能于一身的效果。基于以上背景,本文提出了一種基于嵌入式Linux的多媒體播放器設計方案。 本文首先詳細分析了ARM體系結構,研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)在ARM9微處理器的移植技術,包括交叉編譯環(huán)境的建立、引導裝載程序應用、移植嵌入式Linux內核及建立根文件系統(tǒng),并且實現(xiàn)了嵌入式Linux到EP9315開發(fā)板的移植。 由于嵌入式系統(tǒng)本身硬件條件的限制,常用在PC機的圖形用戶界面GUI系統(tǒng)不適合在其上運行。為此,本文選擇了Qt/Embedded作為研究對象,在對其體系結構等方面進行研究基礎上,實現(xiàn)了Qt/Embedded到EP9315開發(fā)板的移植,完成了嵌入式圖形用戶界面開發(fā),使得系統(tǒng)擁有良好的操作界面。 針對現(xiàn)今MP3文件格式廣泛流行的特點,本文設計了MP3播放器。在深入研究了MP3文件編碼原理的基礎上,詳細論述了播放器的設計過程,沒有使用硬件解碼方案,采用了軟件解碼,降低了系統(tǒng)開發(fā)成本:在視頻播放方面,本文實現(xiàn)了Linux系統(tǒng)下的通用媒體播放器——Mplayer到EP9315開發(fā)板的移植。通過對音頻數(shù)據(jù)輸出的研究,解決了Mplayer播放聲音不正常的問題,實現(xiàn)了一個集音樂和視頻播放于一體的嵌入式多媒體播放系統(tǒng)。 最后,總結了論文所做的工作,指出了嵌入式多媒體播放器所需要進一步解決和完善的問題。
上傳時間: 2013-04-24
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智能化住宅小區(qū),是指在一定范圍內通過有效的傳輸網(wǎng)絡,將多元住處服務、物業(yè)管理、安防以及住宅智能化等系統(tǒng)結合在一起,為該小區(qū)的服務與管理提供高技術的智能化手段。從而實現(xiàn)快捷高效的超值服務管理和安全舒適的家居環(huán)境,使業(yè)主生活得更安全、更方便。 隨著國民經(jīng)濟和科學技術水平的提高,特別是計算機技術、通信技術、網(wǎng)絡技術和控制技術的迅速發(fā)展,促進了智能小區(qū)在我國的推廣和應用。目前這些小區(qū)的智能化建設大多數(shù)是采用Lonworks、FF等現(xiàn)場總線技術。但是現(xiàn)場總線協(xié)議標準化程度還不成熟,且成本較高。隨著寬帶Internet進入家庭,利用Internet來構建智能小區(qū)已成為大勢所趨。 本文介紹了一種基于以太網(wǎng)和FPGA的嵌入式智能小區(qū)管理系統(tǒng)的組建方法。首先,以Altera的FPGA為核心,通過在外圍添加適當?shù)拇鎯υO備和通信接口設備,構成一個嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺。其次,在此平臺的基礎上,通過在FPGA中定制Nios Ⅱ軟核處理器以及在外圍的Flash存儲器中下載uClinux操作系統(tǒng),從而構建出一套資源豐富的嵌入式操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)帶有一個網(wǎng)絡功能齊全的Web服務器。最后,將此操作系統(tǒng)作為智能小區(qū)的樓宇集中器,再根據(jù)需要配置適當?shù)牟杉骱惋@示器,就可以組建成一套功能強大的智能小區(qū)管理系統(tǒng)。它可以完成圖像抄表、定時圖像采集、實時溫度監(jiān)控、樓宇廣播、智能語音報警等功能。 這種利用當前流行的嵌入式系統(tǒng)來組建的智能小區(qū)管理系統(tǒng),不但實現(xiàn)簡單、功能強大;而且節(jié)約布線、成本低廉。因此具有很高的性價比,相信在未來有較大的市場潛力。 本文主要包括如下幾個部分:系統(tǒng)硬件結構設計,包括系統(tǒng)的原理圖構建和PCB板的繪制:系統(tǒng)核心處理器設計,包括Nios Ⅱ軟核CPU的設計方法、外圍存儲和通信器件的添加及設計方法;嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的相關知識及移植方法:系統(tǒng)的軟件結構設計,包括圖像采集、溫度采集、LCD顯示等CGI程序設計,以及單片機語音報警程序設計等;最后給出了調試情況以及一些試驗結果。
上傳時間: 2013-04-24
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變頻器由于其節(jié)能顯著,在工業(yè)生產中應用越來越廣泛。變頻器的逆變部分一般采用智能功率模塊,但是大功率的IPM的價格非常昂貴。西門子25KW的變頻器采用IGBT模塊所以降低了成本,其IGBT的驅動電路非常有特色值得學習。
上傳時間: 2013-07-14
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隨著世界能源危機的到來,太陽能光伏發(fā)電在能源結構中正在發(fā)揮著越來越大的作用。而太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件并網(wǎng)逆變器的性能還需要進一步提高。為了迎合市場上對高品質、高性能、智能化并網(wǎng)逆變器的需求,我們將ARM+DSP架構作為并網(wǎng)逆變器的控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)集成了ARM和DSP的各自的強大功能,使并網(wǎng)逆變器的性能和智能化水平得到了顯著提高。本論文是基于山東大學魯能實習基地“光伏并網(wǎng)逆變器項目”,目前已經(jīng)試制出樣機。本人主要負責并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的軟硬件設計工作。本文主要研究內容有: 1.本并網(wǎng)逆變器采用了內高頻環(huán)逆變技術。文中詳細分析了這種逆變器的優(yōu)缺點,進行了充分的系統(tǒng)分析和論證。 2.采用MATLAB/Simulink軟件對并網(wǎng)逆變器的控制算法進行仿真,包括前級DC-DC變換的控制算法以及后級DC-AC逆變的控制算法。通過仿真驗證了所設計算法的可行性,對DSP程序開發(fā)提供了很好的指導意義。 3.本文將ARM+DSP架構作為逆變器的控制系統(tǒng),并設計了相應的硬件控制系統(tǒng)。DSP控制板硬件系統(tǒng)包括AD數(shù)據(jù)采集、硬件電流保護、電源、eCAN總線,SPI總線等硬件電路。ARM板硬件系統(tǒng)包括SPI總線、RS232總線、RS480總線、以太網(wǎng)總線、LCD顯示、實時時鐘、鍵盤等硬件電路。 4.本文設計和實現(xiàn)了兩種最大功率點跟蹤控制算法:功率擾動觀察法或增量電導法;孤島檢測方法采用被動式和主動式兩種檢測方式,被動式所采用的方法是將過/欠電壓和電壓相位突變檢測相結合的方式,主動式采用正反饋頻率偏移法;為了實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的輸出電流與電網(wǎng)電壓同頻同相,使用了軟件鎖相環(huán)控制技術。本文分別給出了以上各種算法的控制程序流程圖。 5.本文也給出了AD數(shù)據(jù)采集、eCAN總線、RS232、RS485、以太網(wǎng)、PWM輸出等程序流程圖,以及DSP和ARM之間的SPI總線通信程序流程圖。并且分別給出了ARM管理機控制系統(tǒng)主程序流程圖和DSP控制機控制系統(tǒng)主程序流程圖。 6.最后對并網(wǎng)逆變器樣機進行實驗結果分析。結果顯示:該樣機基本上實現(xiàn)了本文提出的設計方案所應完成的各項功能,樣機的性能比較理想。
標簽: ARMDSP 架構 太陽能光伏 并網(wǎng)逆變器
上傳時間: 2013-07-10
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隨著科學技術的發(fā)展,人們對生活質量的要求越來越高,在視聽享受方面,家庭影院越來越普遍,便攜式電子設備也日趨成熟。目前,人們對嵌入式媒體播放器的研究越來越廣泛了,國內外已經(jīng)出現(xiàn)了像MP3、MP4和智能手機等眾多樣式的便攜式嵌入式媒體播放器。但由于種種環(huán)境及條件的限制,這些便攜式的媒體播放器都只能播放單一的或幾種固定的媒體格式,可擴展性都比較差;而現(xiàn)在隨著應用的不斷增多,越來越多的更先進的壓縮算法被提出,導致了媒體格式的多樣化,在這種情況下,必然要求嵌入式媒體播放器要適應多種格式。為此,通過對各種PC機上的播放器設計架構的研究與借鑒,在本文中主要在軟件方面為嵌入式媒體播放器設計了一種可擴展性架構,并設計了播放器界面,實現(xiàn)了一些播放器的功能。 另外,在本文還介紹了一種基于嵌入式技術的多媒體播放器的系統(tǒng)設計方案。該系統(tǒng)主要是通過在嵌入式芯片上加載操作系統(tǒng),同時擴充必要的接口,在操作系統(tǒng)的支持下,開發(fā)多媒體播放器。 在本文的整個系統(tǒng)設計過程中,采用了Intel公司的PXA270處理器芯片,外擴展了USB接口,定制并加載了Linux操作系統(tǒng),在操作系統(tǒng)的支持下,對各個外擴的接口進行了驅動程序的編寫,同時應用QT/Embedded開發(fā)了多媒體播放器的圖形界面并實現(xiàn)了相應的功能,最后,圖像既可顯示在LCD顯示屏上也可通過VGA接口顯示在電腦顯示屏上,聲音信號則是通過PXA270處理器的IIS總線傳給CODEC芯片,然后將其轉換為模擬信號,進而通過音箱或者耳機等設備放出。
上傳時間: 2013-06-19
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智能電表、水表、煤/燃氣表、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、通信技術和計算機技術的飛速發(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,負責對各智能表的數(shù)據(jù)進行采集、存儲和管理,及時有效地向上位機傳輸數(shù)據(jù)并執(zhí)行上位機發(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(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,集成了相當多的硬件資源,硬件的擴展和設計大大簡化,ARM9(S3C2410)為工業(yè)級芯片,抗干擾能力強,能夠適應運行現(xiàn)場的較惡劣環(huán)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(fā)、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(xiàn)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(tǒng)的總體結構進行研究,主要研究了多對象遠程抄表系統(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(tǒng)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(tǒng)提供穩(wěn)定電源;看門狗電路的設計保證多對象集中器系統(tǒng)可靠運行,防止系統(tǒng)死機;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),負責智能表的參數(shù)以及智能表用量等。上行通道即多對象集中器與上位機之間的通信線路,采用CAN現(xiàn)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(shù)據(jù)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(tǒng)集中器可以實現(xiàn)多對象遠程抄表,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,穩(wěn)定性高,結構簡單。
標簽: ARM 對象 遠程抄表系統(tǒng) 集中器
上傳時間: 2013-06-07
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IEEE 1451 是一種從傳感器或執(zhí)行器到微處理器及網(wǎng)絡之間的硬件和軟件接口標準。本文根據(jù)1451.1 標準,研制面向Internet的網(wǎng)絡化智能機器人手爪傳感器系統(tǒng),并給出硬件設計框圖和軟件流程。
標簽: 1451.1 IEEE 網(wǎng)絡化智能 傳感器設計
上傳時間: 2013-08-03
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信息化社會的到來以及IP技術的興起,正深刻的改變著電信網(wǎng)絡的面貌以及未來技術發(fā)展的走向。無線通信技術的發(fā)展為實現(xiàn)數(shù)字化社區(qū)提供了有力的保證。而視頻通信則成為多媒體業(yè)務的核心。如何在環(huán)境惡劣的無線環(huán)境中,實時傳輸高質量的視頻面臨著巨大的挑戰(zhàn),因此這也成為人們的研究熱點。 對于無線移動信道來說,網(wǎng)絡的可用帶寬是有限的。由于多徑、衰落、時延擴展、噪聲影響和信道干擾等原因,無線移動通信不僅具有帶寬波動的特點,而且信道誤碼率高,經(jīng)常會出現(xiàn)連續(xù)的、突發(fā)性的傳輸錯誤。無線信道可用帶寬與傳輸速率的時變特性,使得傳輸?shù)目煽啃源鬄榻档汀?視頻播放具有嚴格的實時性要求,這就要求網(wǎng)絡為視頻的傳輸提供足夠的帶寬.有保障的延時和誤碼率。為了獲得可接受的重建視頻質量,視頻傳輸至少需要28Kbps左右的帶寬。而且視頻傳輸對時延非常敏感。然而無線移動網(wǎng)絡卻無法提供可靠的服務質量。 基于無線視頻通信面臨的挑戰(zhàn),本文在對新一代視頻編碼國際標準H.264/AVC研究的基礎上,主要在提高其編碼效率和H.264的無線傳輸抗誤碼性能,以及如何在嵌入式環(huán)境下實現(xiàn)H.264解碼器進行了研究。 結合低碼率和幀內刷新,提出一種針對感興趣區(qū)的可變幀內刷新方法。實驗表明該方法可以使用較少的碼率對感興趣區(qū)域進行更好的錯誤控制,以提高區(qū)域圖像質量,同時能根據(jù)感興趣區(qū)及信道的狀況自動調整宏塊刷新數(shù)量,充分利用有限的碼率。 為了有效的平衡編碼效率和抗誤碼能力的之間的矛盾,筆者提出了一種自適應FMO(Flexible Macroblock Order)編碼方法,可根據(jù)圖像的復雜度自適應地選擇編碼所需的FMO模式。仿真結果表明這種FMO編碼方式完全可行,且在運動復雜度頻繁變化時效果更加明顯,完全可應用在環(huán)境惡劣的無線信道中。 在對嵌入式PXA270硬件結構和X264研究的基礎上,基本實現(xiàn)了基于H.264的嵌入式解碼,在PXA270基礎上進行環(huán)境的配置,定制WirtCE操作系統(tǒng),并編譯、產生開發(fā)所用的SDK和下載內核到目標機。利用開發(fā)工具EVC實現(xiàn)在PC機上的實時開發(fā)和在線仿真調試,最終實現(xiàn)了對無差錯H.264碼流實時解碼。
上傳時間: 2013-06-18
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介紹了一種基于單片機借助CAN 總線技術設計的分布式區(qū)域交通信號燈智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用AT89C51 作為核心控制器,紅外接收器接收來自發(fā)射器的紅外信號,經(jīng)解調后輸入單片機進行處理,單片機與
標簽: 單片機 交通燈 智能控制 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-04-24
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本文以太陽能割草機器人為研究對象,以經(jīng)濟實用為研究目標,主要研究了太陽能割草機器人的定位行走、能量管理、基于ARM的控制硬件構成和軟件設計以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構建等關鍵技術。 全區(qū)域覆蓋路徑規(guī)劃一直是智能割草機研究的一個難點,本課題從相對定位入手,提出了一種以基站為參考原點建立全局坐標的方法,其為路徑規(guī)劃提供了準確的定位,消除了在路徑規(guī)劃過程中誤差的積累。根據(jù)太陽能電池板及蓄電池混合供能的特點設計了能量的人工智能決策系統(tǒng)-Agent反應型決策系統(tǒng),為能量的供應提供了優(yōu)化的決策算法。控制系統(tǒng)是體現(xiàn)太陽能割草機器人智能化水平的關鍵部分,根據(jù)應用要求,結合結構簡單實用的理念,設計了太陽能割草機器人基于ARM中心控制模塊、電機控制模塊、傳感器系統(tǒng)以及定位系統(tǒng)模塊的硬件部分。在硬件設計的基礎上設計了操作系統(tǒng)以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并給出了每個模塊具體的算法。 本文主要研究的太陽能割草機器人控制系統(tǒng),提供了一套低成本、切實可行的設計方案,具有一定的理論意義和實用價值。
標簽: ARM 太陽能 機器人 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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