電液位置伺服系統具有控制精度高、響應速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實現各種參量反饋等優點,因此它已經遍及國民經濟和軍事工業的各個技術領域。近年來,對電液位置伺服系統的快速性、穩定性、準確性等控制性能提出了新的要求,作為電液位置伺服系統核心的控制器,起到更為關鍵的作用。 現階段,嵌入式微處理器以其小型、專用、便攜、高可靠的特點,已經在工業控制領域得到了廣泛的應用,如工業過程、遠程監控、智能儀器儀表、機器人控制、數控系統等,嵌入式微處理器嵌入實時操作系統,可以克服傳統的基于單片機控制系統功能不足和基于PC的控制系統非實時性的缺點,其性能、可靠性等都能滿足電液位置伺服系統控制的要求,在控制領域具有廣泛的應用前景。 本文以實驗室的電液位置伺服系統為研究對象,按照系統的控制要求,提出以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器對電液位置伺服系統進行控制的一種方案,設計了一種新型的基于ARM9(S3C2410)微處理器的電液位置伺服控制器。本系統控制器的開發設計中,在以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器基礎上,通過外部擴展,使得系統控制器具有豐富的硬件資源,開發了A/D轉換電路、D/A(PWM)轉換電路、伺服放大電路、串行接口等電路,同時為了使得控制器的程序代碼具有較強的可讀性、可維護性、可擴展性,使用了操作系統,通過比較選擇了uC/OS-Ⅱ實時內核,并成功移植到ARM9(S3C2410)微處理器中,并編寫了A/D、數字濾波、D/A(PWM)等軟件程序,通過編譯、調試、驗證,程序運行正常。在對電液位置伺服系統進行控制策略的選擇中,分別采用PID、滑模變結構、模糊自學習滑模三種控制策略進行仿真比較,得出采用模糊自學習滑??刂撇呗愿欣谙到y控制。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著現代科學技術的發展和人民生活水平的提高,人們對住宅的安全性提出了更高的要求。由于視頻監控具有直觀、方便、信息內容豐富等的特點,而被廣發的應用各種安防系統中?,F有的家居監控系統智能化程度低,無法更好的適應家居安防系統的要求,因此研究并開發出適合人們需要的智能化家居視頻監控系統具有重要的意義。 本課題針對現有家居視頻監控系統的問題,選用SAMSLING公司基于ARM9核的S3C2410芯片作為CPU,擴展了USB攝像頭、Internet芯片、紅外傳感器模塊、液晶屏、鍵盤等外圍設備,設計出一種基于ARM的智能家居網絡視頻監控系統。該系統的功能主要包括:攝像頭采集圖像并在LCD上進行顯示;在戶外PC上可以通過網絡查看ARM端家中情況,圖像經過壓縮后進行傳輸;截取圖像進行人臉檢測;當檢測到人臉時,GPRS發送短信通知主人有入侵情況發生;檢測到人臉的圖像壓縮后進行存儲。 本文介紹了系統各個硬件型號的選取,硬件的性能參數,硬件引腳和寄存器參數,設計了各個硬件之間的接口電路。系統的軟件部分采用嵌入式Linux作為操作系統,在目標板上移植了引導程序、Linux裁剪后的系統和文件系統,在此基礎上實現了攝像頭圖像采集和LCD上的顯示、基于膚色和模板匹配的人臉檢測算法、基于DCT變換的有損圖像壓縮算法、GPRS短信發送、圖像網絡傳輸等軟件功能。 試驗結果表明,本系統能夠較好的實現預期的功能,具有較好的穩定性和應用前景。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著經濟與科技的發展,人們對住宅小區提出了智能化的要求:一方面住戶要求能夠遠程監視家庭環境和控制家電設備;另一方面,小區管理人員要求實現對小區事務的統一管理。計算機、通信和ARM嵌入式技術為小區的智能化提供了有力的技術支持。 本文來源于實驗室與日本NTT公司合作的智能家居項目,提出一種基于ARM-Linux平臺的小區智能監控系統的實現方案。系統包括小區網關、家庭中繼器和家庭傳感器/開關設備三部分。家庭中繼器通過RS485總線連接家庭內部各種傳感器和開關設備組成家庭內部通信網,中繼器可以在家庭內部網中集中采集傳感器數據和控制家電開關設備。小區網關通過Ethernet連接各家庭中繼器組成小區局域網,它可以統一管理所有家庭中繼器和家庭設備。用戶可以通過Internet訪問小區網關的Web服務器來查看家庭內部傳感器信息或發送操作指令來遠程控制家電開關設備,小區管理人員也可以通過小區網關的服務器發布小區管理信息。從而,實現家庭監控和小區管理的智能化。 本文主要工作包括:家庭中繼器的硬件設計、系統軟件移植和應用軟件設計;小區網關的軟件設計;家庭內通信網與小區局域網的組網以及在通信網絡中采用的通信協議的設計。通過對實驗室原型系統的實驗與測試,證明小區智能監控系統能夠良好運行。
上傳時間: 2013-07-27
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采用多功能終端構成一種小型衛星通信網,要求各個終端能夠像計算機一樣支持多種各樣的外部設備,并能實現組網功能。采用能支持嵌入式Linux操作系統的ARM處理器可很好地滿足這種需求。本文重點研究這種智能終端中基于ARM處理器的嵌入式軟件及其實現,主要內容有: (1)在分析嵌入式系統、ARM處理器、Linux操作系統特點的基礎上,論證了這種基于ARM處理器和Linux操作系統實現組網多功能終端方案的可行性和優越性。 (2)介紹了嵌入式系統的組成、開發流程和步驟,搭建了嵌入式系統開發和調試平臺,包括軟件開發工具、硬件調試工具,軟件組件等。 (3)分析了該衛星通信網終端的需求,并詳細闡述了本系統的硬件配置,包括ARM處理器、存儲器和輸入/輸出接口。 (4)論證了本系統軟件部分設計的目標,提出了一種軟件結構方案,包括Bootloader、LinuX內核、文件系統、圖形用戶界面、網絡應用程序這幾個方面的選型和開發目標。 (5)完成ARM嵌入式軟件平臺的設計與實現,包括U-Boot的修改和移植、Linux系統內核的移植和剪裁、嵌入式Linux文件系統的制作、圖形用戶界面的安裝和編程基礎,以及Linux系統中驅動程序的設計。關鍵詞:衛星通信網,地面終端,嵌入式系統,ARM,Linux
上傳時間: 2013-04-24
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船舶機艙中集中了船上大部分的設備裝置的儀表,是船舶航運的關鍵部分,隨著網絡、通訊技術以及電子制造工藝水平的快速發展,現代化船舶自動化程度越來越高,機艙的環境和自動監控水平也得到大大的提高。但由于某些儀器儀表并沒有提供與計算機進行數據通信的接口,為了要實現檢測自動化,需要利用數字圖像處理技術來實現儀器儀表讀數的高速自動識別。 傳統的CCD圖像采集系統具有速度慢、功能簡單、體積大、功耗大等特點,不能滿足日益發展的機器視覺應用的需要,尤其是在一些新型應用領域比如嵌入式視覺、智能監控方面的需要。本文利用ARM7的S3C44BOX處理器和CMOS圖像傳感器件設計并完成了一個數字圖像采集系統。系統充分考慮了ARM技術與CMOS圖像傳感技術的優勢及特點,把圖像采集和圖像處理識別功能集中在一個模塊實現,具有功能豐富、處理能力強、接口靈活和擴展方便等優點。系統的特色為:構建了基于S3C44BOX的圖像采集的硬件平臺;研究并移植了引導程序Bootloader和操作系統uClinux;實現了實時多任務的處理,從而大幅提高系統的管理能力。 本論文研究如何使用低成本的CMOS圖像傳感器構建一個嵌入式圖像識別系統的設計和解決方案。這種圖像采集系統帶圖像采集、識別、存儲、顯示等功能,體積很小,可做在一塊電路板上。除了可以做為單獨的圖像數據識別設備之外,也可以直接做為其它應用系統的一個智能集成部件使用。
上傳時間: 2013-05-26
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基于刪的μC/OS-Ⅱ移植及其CAN總線應用研究流體機械及工程專業近年來,嵌入式系統受到科學與工程各個領域研究者的密切關注,成為研究的一個熱點。隨著嵌入式系統的復雜性不斷增加,嵌入式操作系統成為嵌入式系統中最重要的組成部分。在嵌入式系統中,μC/OS-Ⅱ憑借其結構清晰、源代碼開放和實時性好等優勢,成了監控系統等領域的技術熱點。嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ與模塊化硬件相結合,共同構成一個可以重復利用的軟硬件系統平臺,不但可以提高開發效率,還可以提高系統的可靠性和實時性,滿足日益復雜的應用需求。 在國內監控領域中,大多采用了集散式監控系統,雖然克服了集中式監控系統的缺點,但還存在著效率較低,錯誤處理能力不強等缺點。而且設備的兼容性不好,系統實時性、可靠性也不高。采用CAN現場總線可很好的克服上述一些缺點,具有很強的抗干擾能力。CAN總線把所有掛接在總線上的智能設備聯接成網絡,構成自動化系統,實現對現場設備的實時監控。 基于這些考慮,本文選擇了以IPC2290芯片(內部集成了CAN模塊)為微控制器的MagicARM2200教學實驗開發板作為學習和研究的開發平臺,把μC/OS-Ⅱ這個實時微內核操作系統嵌入到該芯片中。在深入研究CAN通信模塊特點和驅動的基礎上,把其驅動移植到μC/OS-Ⅱ操作系統中。并在實時操作系統μC/OS-Ⅱ上通過設計—個帶A/D轉換的CAN智能模塊來闡述智能模塊軟硬件設計方法,這些工作為搭建基于CAN總線的實際測控系統方案提供了理論基礎。 本文使用的CAN通信方案具有極大的靈活性,能方便和簡潔的運用到各種測控系統中。實驗結果證明了該方案的有效性和正確性,并且具有實際的應用價值。最后,本文作者在CAN智能模塊的基礎上搭建了基于CAN總線的多相流動實驗臺的測控系統方案。
上傳時間: 2013-07-16
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本文對基于ARM的可編程控制器進行了研究。本文研制的可編程控制器配置簡單,擴展方便,抗干擾能力強,可靠性高。能夠采集4~20mA/0~5V的模擬量以及12路開關量;輸出1路-10~+10V、4路0~5V與2路0~20mA的模擬量以及8路開關量;能夠采集6路溫度信號:可以應用于開關量的邏輯控制;能實現簡單的PID控制:并配有RS232串行通信接口以及CAN總線通信接口,能滿足基本工業控制的要求。
上傳時間: 2013-04-24
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二維條碼的識別和RFID技術是當今最主要的自動識別技術,分別適用于不同場合,具有保密性強、無接觸式信息傳遞等特點,目前廣泛應用于物流、公共交通、倉儲、車輛識別等領域。 本文以RFID和條碼技術為基礎,設計出了一種新的應用模式:將RFID技術和條碼技術與可移動的智能終端相結合,移動智能終端設備作為RFID模塊和二維條碼掃描模塊的載體,RFID模塊和二維條碼掃描模塊作為數據的采集主體,將采集到的數據傳送給后臺數據庫,實現對RFID標簽和二維條碼信息的采集、處理與傳輸。物流終端以WinCE5.0操作系統為平臺,具有可擴展功能的特性,支持基于WinCE開發的第三方軟件的使用,縮短了開發周期。 本文針對手持式設備的特點和實際要求,對終端軟硬件系統整體結構進行了規劃,在研究了基于ARM9體系結構的Samsung S3C2440A處理器的基礎上,完成了時鐘電路、包括Nand Flash和SDRAM的存儲器電路、RFID讀寫模塊接口電路、條碼掃描模塊接口電路、串口電路、ⅡS音頻電路、LCD/觸摸屏接口電路的設計,并利用Platform Builder工具定制了適用于終端的WinCE操作系統。最后提出了設計的不足和改進之處。
上傳時間: 2013-06-08
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隨著電力電子器件及其它非線性負荷在電網中大量的投入使用,致使電網的非線性、不穩定性和不對稱性日趨嚴重。通過對電能質量進行在線實時監測、記錄和分析,可以為改善電能質量、制定有關電能質量的治理措施以及確定治理裝置的技術參數提供必要的依據。 嵌入式系統是以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟/硬件可裁剪,適用于應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴格要求的專用計算機系統。它正逐步成為當今計算機技術發展的熱點,己經廣泛應用于工業控制、智能儀器、通信設備、消費電子等各個方面。隨著信息技術和數字技術的不斷發展,嵌入式系統必將更加廣泛的應用到生產生活的各個方面。 本文將電能質量監測與基于ARM技術的嵌入式系統結合起來,設計基于ARM技術的嵌入式電能質量監測系統,實現對電能質量指標的實時在線監測。 論文介紹了電能質量的概念,電能質量問題的危害及電能質量監測的重要意義,分析了電能質量監測國內外研究現狀及發展趨勢,詳細介紹了電能質量國家標準及其測量原理。重點闡述了嵌入式系統的概念、組成,分析了μC/OS-Ⅱ實時操作系統內核的調度機制,完成其在ARM處理器上的移植,構建電能質量監測系統的嵌入式軟/硬件開發平臺;在此平臺上詳細設計了電能質量監測系統的硬件電路,提出嵌入式軟件系統設計的整體方案,詳細說明了在嵌入式實時操作系統μC/OS-Ⅱ下的軟件開發方法。
上傳時間: 2013-05-26
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目前,嵌入式系統在工業控制和智能家電等眾多領域得到了廣泛的應用。但同時大量的嵌入式應用也對嵌入式設備的性能和功能提出了更高的要求。隨著國內嵌入式應用領域的發展,ARM芯片以其高性能、低功耗、低成本的優勢獲得了廣泛的重視和應用。嵌入式Linux是在標準Linux基礎上,經過適當地簡化(裁剪),然后加入一些特定的功能,形成的一個精巧的、高效的、滿足特定應用需求地專用(定制)操作系統,它具有用戶可裁剪、可配置的特點。在各種嵌入式操作系統中,嵌入式Linux憑借其內核結構優良、功能強大、高性能、穩定性好以及源代碼開放等方面的優勢,成為了嵌入式系統領域應用中的技術熱點。本論文設計了以嵌入式微處理器和嵌入式操作系統為核心的系統,并在這個平臺上實現了應用軟件,構建了一個嵌入式的數據采集和發布系統,可以對設備數據進行串口采集,并利用因特網進行發布和控制操作。 為了實現這些功能,本文選用了Cirrus Logic公司的EP9302(ARM920T)作為系統的核心,以源代碼開放的經過裁剪配置的嵌入式Linux為軟件平臺,設計了應用軟件的設備數據采集、數據分析、數據交換網關模塊,實現了網頁服務器GoAhead移植,并完成了GoAhead服務器支持的自己的ASP頁面以及后臺函數的編寫,并在此基礎上研究了系統為保證可靠性而采取的一些措施。在整個系統的設計過程中充分發揮了嵌入式Linux的可移植性好、源代碼公開、開發成本低的優點,解決了軟件移植和設計編寫、提高系統可靠性等的一系列關鍵性問題。 本嵌入式系統采集平臺的用途是實時采集被監控設備的當前運行狀況信息,使用戶能夠遠程通過網頁瀏覽器及時掌握被監控設備的運行狀況,在必要時刻根據需要能夠對設備進行相關控制操作和設置相關運行參數,以便能夠控制被監控設備的運行方式。本論文設計的嵌入式數據采集、發布系統可以在類似遠程數據控制的系統中得到廣泛應用。
上傳時間: 2013-05-27
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