嵌入式測控系統(tǒng)和測控裝置在工業(yè)生產(chǎn)過程控制、儀器儀表及自動化系統(tǒng)、智能樓宇監(jiān)控等方面得到廣泛的應(yīng)用。由于嵌入式測控系統(tǒng)監(jiān)控對象的多樣性，因此通用性不是很強(qiáng)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法都是從底層的硬件設(shè)計(jì)開始，再設(shè)計(jì)專用的軟件，導(dǎo)致設(shè)計(jì)周期長，重復(fù)工作多，成本增加。微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得微處理器的性能和功能得到極大的提高，為通用型測控平臺的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。 本文提出了一種嵌入式測控平臺的設(shè)計(jì)思路。采用主板和擴(kuò)展板相結(jié)合的模塊化設(shè)計(jì)，使嵌入式測控系統(tǒng)可以在一個標(biāo)準(zhǔn)化平臺上進(jìn)行構(gòu)建。平臺主板選用基于32位ARM7TDMI-S內(nèi)核的微控制器LPC2292作為核心，加上以太網(wǎng)芯片、CPLD以及其它外圍電路，構(gòu)成了一個維持系統(tǒng)正常運(yùn)行的最小系統(tǒng)。擴(kuò)展功能模塊包括ZigBee無線通信、USB、A/D、D/A、液晶觸摸屏等模塊，通過層疊式結(jié)構(gòu)與主板連接。測控開發(fā)平臺在功能、電路、結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了可裁剪、可擴(kuò)展，能滿足大多數(shù)嵌入式測控系統(tǒng)的需求。 在實(shí)現(xiàn)嵌入式測控開發(fā)平臺硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，嵌入式測控平臺引入了Nucleus Plus實(shí)時操作系統(tǒng)來完成系統(tǒng)資源的管理和任務(wù)的調(diào)度。文中提出了啟動代碼模版的概念，簡化了移植操作系統(tǒng)的工作，提高了效率。 基于ARM的嵌入式測控開發(fā)平臺為開發(fā)各種智能化、小型化現(xiàn)代測控系統(tǒng)提供了可重用、高性能、圖形化、網(wǎng)絡(luò)化軟硬件基礎(chǔ)平臺和高效的開發(fā)模式。從而，大大縮短了軟、硬件開發(fā)的周期，具有十分重要的意義。 作為在測控開發(fā)平臺的基礎(chǔ)上構(gòu)建測控系統(tǒng)的實(shí)例，研制了氣門彈簧負(fù)荷計(jì)算機(jī)自動分選系統(tǒng)的現(xiàn)場級控制器。
上傳時間： 2013-06-16
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研究如何將當(dāng)前流行的嵌入式技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)采集與記錄方面，是當(dāng)今工業(yè)過程測量控制領(lǐng)域發(fā)展的一個必然方向。 本論文所設(shè)計(jì)完成的嵌入式工業(yè)過程數(shù)據(jù)采集與記錄系統(tǒng)，是以32位ARM7微處理器S3C44B0X為核心，取代了傳統(tǒng)的單片機(jī)，并且引入了μClinux多任務(wù)實(shí)時操作系統(tǒng)。采集到的工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)時數(shù)據(jù)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換等步驟處理后，顯示在高分辨率的彩色LCD上。在MiniGUI的支持下，通過豐富的圖形界面功能，以曲線或表格的形式顯示工業(yè)現(xiàn)場實(shí)時數(shù)據(jù)的變化趨勢，具有良好的人機(jī)界面。輸入功能通過點(diǎn)擊觸摸屏來實(shí)現(xiàn)，可以像使用Windows操作系統(tǒng)一樣，點(diǎn)擊菜單、滾動條、列表框、按鈕等控件以完成相應(yīng)的操作。數(shù)據(jù)的記錄完全脫離PC機(jī)，顯示在LCD上的數(shù)據(jù)，可以實(shí)時的以文件的形式存儲在Nand Flash中，必要的時候通過USB接口用U盤導(dǎo)出。μClinux操作系統(tǒng)中移植了BOA網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和CGI腳本程序，因此具有動態(tài)Web監(jiān)控功能，用戶可以在PC機(jī)上的瀏覽器中通過網(wǎng)絡(luò)隨時監(jiān)測工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)時數(shù)據(jù)。 經(jīng)過測試，該系統(tǒng)可以穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，完全實(shí)現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實(shí)時采集、人性化顯示、規(guī)范化操作、脫機(jī)化記錄和網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測等一系列功能，取代了傳統(tǒng)的底層智能儀表搭配PC機(jī)的構(gòu)架，將其功能合二為一，對工業(yè)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)過程的現(xiàn)代化有著重要的作用。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 工業(yè)過程 數(shù)據(jù)采集
上傳時間： 2013-07-18
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隨著信息技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化產(chǎn)品的普及以及Intemet廣泛深入的應(yīng)用，從消費(fèi)電器到工業(yè)設(shè)備，從民用產(chǎn)品到軍用器材，嵌入式系統(tǒng)己被廣泛的應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)、手持通信設(shè)備、消費(fèi)電子和自動化控制等各個領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展?jié)摿κ蛊涑蔀?1世紀(jì)的應(yīng)用熱點(diǎn)之一。為了學(xué)習(xí)、研究和使用嵌入式技術(shù)，國內(nèi)許多高校都在開展或計(jì)劃開展嵌入式系統(tǒng)教學(xué)。因此，研制基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)已迫在眉睫。 本文在分析了各種嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，提出并研究設(shè)計(jì)了一款基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本文概括地闡述了嵌入式系統(tǒng)的概念、設(shè)計(jì)流程、發(fā)展趨勢，分析了嵌入式系統(tǒng)教學(xué)開展的必要性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的需求分析、功能規(guī)劃和教學(xué)內(nèi)容安排，設(shè)計(jì)了一個基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件平臺，詳細(xì)論述了硬件平臺的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過程，同時給出了電路原理圖。研究了嵌入式操作系統(tǒng)的啟動和移植，包括嵌入式操作系統(tǒng)的選型、系統(tǒng)引導(dǎo)程序Bootloader的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、嵌入式操作系統(tǒng)uCLinux內(nèi)核的移植。以嵌入式網(wǎng)絡(luò)為應(yīng)用背景，分析了嵌入式Boa服務(wù)器的程序結(jié)構(gòu)，修改并實(shí)現(xiàn)了嵌入式Boa服務(wù)器。在Boa服務(wù)器的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制嵌入式系統(tǒng)I/O端口的應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了通過瀏覽器控制A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬信號采集并獲得采樣數(shù)據(jù)的功能。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，能夠滿足嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-23
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電液位置伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實(shí)現(xiàn)各種參量反饋等優(yōu)點(diǎn)，因此它已經(jīng)遍及國民經(jīng)濟(jì)和軍事工業(yè)的各個技術(shù)領(lǐng)域。近年來，對電液位置伺服系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性等控制性能提出了新的要求，作為電液位置伺服系統(tǒng)核心的控制器，起到更為關(guān)鍵的作用。 現(xiàn)階段，嵌入式微處理器以其小型、專用、便攜、高可靠的特點(diǎn)，已經(jīng)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如工業(yè)過程、遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能儀器儀表、機(jī)器人控制、數(shù)控系統(tǒng)等，嵌入式微處理器嵌入實(shí)時操作系統(tǒng)，可以克服傳統(tǒng)的基于單片機(jī)控制系統(tǒng)功能不足和基于PC的控制系統(tǒng)非實(shí)時性的缺點(diǎn)，其性能、可靠性等都能滿足電液位置伺服系統(tǒng)控制的要求，在控制領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 本文以實(shí)驗(yàn)室的電液位置伺服系統(tǒng)為研究對象，按照系統(tǒng)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(tǒng)進(jìn)行控制的一種方案，設(shè)計(jì)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(tǒng)控制器的開發(fā)設(shè)計(jì)中，在以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器基礎(chǔ)上，通過外部擴(kuò)展，使得系統(tǒng)控制器具有豐富的硬件資源，開發(fā)了A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A(PWM)轉(zhuǎn)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(qiáng)的可讀性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性，使用了操作系統(tǒng)，通過比較選擇了uC/OS-Ⅱ?qū)崟r內(nèi)核，并成功移植到ARM9(S3C2410)微處理器中，并編寫了A/D、數(shù)字濾波、D/A(PWM)等軟件程序，通過編譯、調(diào)試、驗(yàn)證，程序運(yùn)行正常。在對電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制策略的選擇中，分別采用PID、滑模變結(jié)構(gòu)、模糊自學(xué)習(xí)滑模三種控制策略進(jìn)行仿真比較，得出采用模糊自學(xué)習(xí)滑模控制策略更有利于系統(tǒng)控制。
標(biāo)簽： ARM 微處理器 伺服控制系統(tǒng) 電液位置
上傳時間： 2013-04-24
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隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)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(jiān)控具有直觀、方便、信息內(nèi)容豐富等的特點(diǎn)，而被廣發(fā)的應(yīng)用各種安防系統(tǒng)中。現(xiàn)有的家居監(jiān)控系統(tǒng)智能化程度低，無法更好的適應(yīng)家居安防系統(tǒng)的要求，因此研究并開發(fā)出適合人們需要的智能化家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的意義。 本課題針對現(xiàn)有家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)的問題，選用SAMSLING公司基于ARM9核的S3C2410芯片作為CPU，擴(kuò)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(shè)備，設(shè)計(jì)出一種基于ARM的智能家居網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的功能主要包括：攝像頭采集圖像并在LCD上進(jìn)行顯示；在戶外PC上可以通過網(wǎng)絡(luò)查看ARM端家中情況，圖像經(jīng)過壓縮后進(jìn)行傳輸；截取圖像進(jìn)行人臉檢測；當(dāng)檢測到人臉時，GPRS發(fā)送短信通知主人有入侵情況發(fā)生；檢測到人臉的圖像壓縮后進(jìn)行存儲。 本文介紹了系統(tǒng)各個硬件型號的選取，硬件的性能參數(shù)，硬件引腳和寄存器參數(shù)，設(shè)計(jì)了各個硬件之間的接口電路。系統(tǒng)的軟件部分采用嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，在目標(biāo)板上移植了引導(dǎo)程序、Linux裁剪后的系統(tǒng)和文件系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)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(fā)送、圖像網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)溶浖δ堋?試驗(yàn)結(jié)果表明，本系統(tǒng)能夠較好的實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能，具有較好的穩(wěn)定性和應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARM 智能家居 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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I/O并行口直接驅(qū)動LED顯示1. 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 如圖13所示，利用AT89S51單片機(jī)的P0端口的P0.0－P0.7連接到一個共陰數(shù)碼管的a－h(huán)的筆段上，數(shù)碼管的公共端接地。在數(shù)碼
標(biāo)簽： LED 并行口 直接驅(qū)動 電路圖
上傳時間： 2013-06-15
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隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，人們對住宅小區(qū)提出了智能化的要求：一方面住戶要求能夠遠(yuǎn)程監(jiān)視家庭環(huán)境和控制家電設(shè)備；另一方面，小區(qū)管理人員要求實(shí)現(xiàn)對小區(qū)事務(wù)的統(tǒng)一管理。計(jì)算機(jī)、通信和ARM嵌入式技術(shù)為小區(qū)的智能化提供了有力的技術(shù)支持。 本文來源于實(shí)驗(yàn)室與日本NTT公司合作的智能家居項(xiàng)目，提出一種基于ARM-Linux平臺的小區(qū)智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。系統(tǒng)包括小區(qū)網(wǎng)關(guān)、家庭中繼器和家庭傳感器/開關(guān)設(shè)備三部分。家庭中繼器通過RS485總線連接家庭內(nèi)部各種傳感器和開關(guān)設(shè)備組成家庭內(nèi)部通信網(wǎng)，中繼器可以在家庭內(nèi)部網(wǎng)中集中采集傳感器數(shù)據(jù)和控制家電開關(guān)設(shè)備。小區(qū)網(wǎng)關(guān)通過Ethernet連接各家庭中繼器組成小區(qū)局域網(wǎng)，它可以統(tǒng)一管理所有家庭中繼器和家庭設(shè)備。用戶可以通過Internet訪問小區(qū)網(wǎng)關(guān)的Web服務(wù)器來查看家庭內(nèi)部傳感器信息或發(fā)送操作指令來遠(yuǎn)程控制家電開關(guān)設(shè)備，小區(qū)管理人員也可以通過小區(qū)網(wǎng)關(guān)的服務(wù)器發(fā)布小區(qū)管理信息。從而，實(shí)現(xiàn)家庭監(jiān)控和小區(qū)管理的智能化。 本文主要工作包括：家庭中繼器的硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)軟件移植和應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)；小區(qū)網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計(jì)；家庭內(nèi)通信網(wǎng)與小區(qū)局域網(wǎng)的組網(wǎng)以及在通信網(wǎng)絡(luò)中采用的通信協(xié)議的設(shè)計(jì)。通過對實(shí)驗(yàn)室原型系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)與測試，證明小區(qū)智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠良好運(yùn)行。
標(biāo)簽： ARMLinux 小區(qū)智能 監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時間： 2013-07-27
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基于刪的μC/OS-Ⅱ移植及其CAN總線應(yīng)用研究流體機(jī)械及工程專業(yè)近年來，嵌入式系統(tǒng)受到科學(xué)與工程各個領(lǐng)域研究者的密切關(guān)注，成為研究的一個熱點(diǎn)。隨著嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加，嵌入式操作系統(tǒng)成為嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。在嵌入式系統(tǒng)中，μC/OS-Ⅱ憑借其結(jié)構(gòu)清晰、源代碼開放和實(shí)時性好等優(yōu)勢，成了監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域的技術(shù)熱點(diǎn)。嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ與模塊化硬件相結(jié)合，共同構(gòu)成一個可以重復(fù)利用的軟硬件系統(tǒng)平臺，不但可以提高開發(fā)效率，還可以提高系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時性，滿足日益復(fù)雜的應(yīng)用需求。 在國內(nèi)監(jiān)控領(lǐng)域中，大多采用了集散式監(jiān)控系統(tǒng)，雖然克服了集中式監(jiān)控系統(tǒng)的缺點(diǎn)，但還存在著效率較低，錯誤處理能力不強(qiáng)等缺點(diǎn)。而且設(shè)備的兼容性不好，系統(tǒng)實(shí)時性、可靠性也不高。采用CAN現(xiàn)場總線可很好的克服上述一些缺點(diǎn)，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。CAN總線把所有掛接在總線上的智能設(shè)備聯(lián)接成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成自動化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控。 基于這些考慮，本文選擇了以IPC2290芯片(內(nèi)部集成了CAN模塊)為微控制器的MagicARM2200教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板作為學(xué)習(xí)和研究的開發(fā)平臺，把μC/OS-Ⅱ這個實(shí)時微內(nèi)核操作系統(tǒng)嵌入到該芯片中。在深入研究CAN通信模塊特點(diǎn)和驅(qū)動的基礎(chǔ)上，把其驅(qū)動移植到μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)中。并在實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ上通過設(shè)計(jì)—個帶A/D轉(zhuǎn)換的CAN智能模塊來闡述智能模塊軟硬件設(shè)計(jì)方法，這些工作為搭建基于CAN總線的實(shí)際測控系統(tǒng)方案提供了理論基礎(chǔ)。 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(yùn)用到各種測控系統(tǒng)中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該方案的有效性和正確性，并且具有實(shí)際的應(yīng)用價值。最后，本文作者在CAN智能模塊的基礎(chǔ)上搭建了基于CAN總線的多相流動實(shí)驗(yàn)臺的測控系統(tǒng)方案。
上傳時間： 2013-07-16
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本智能玩具小汽車以AT89C51單片機(jī)作為控制核心，其外圍電路包括電機(jī)驅(qū)動模塊、電源供電模塊、障礙物檢測模塊、防盜報(bào)警模塊、搖控控制模塊、LCD顯示模塊。其中使用使用直流電機(jī)驅(qū)動芯片L9110，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)驅(qū)動功能。使用9V/1000mA的蓄電池通過7805來降壓給系統(tǒng)供電。通過由555集成電路與紅外對管組成的紅外紅外線障礙物檢測傳感器，實(shí)現(xiàn)對障礙物的檢測。通過人體熱釋電紅外線傳感器LHI778，紅外信號處理芯片PS202以及模擬狗叫聲集成電路KD5608實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警功能。采用兩片AT89C2051作為搖控信號發(fā)射和接收處理，處理后的信號傳送給控制中心，以實(shí)現(xiàn)搖控控制的功能。利用LCD顯示模塊LM016l實(shí)現(xiàn)顯示功能。
標(biāo)簽： 智能小車
上傳時間： 2013-04-24
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在直流電氣傳動系統(tǒng)中使用的可控直流電源大部分是晶閘管相控整流電源,而晶閘管觸發(fā)脈沖形成單元是晶閘管相控整流系統(tǒng)的重要組成部分.該設(shè)計(jì)采用現(xiàn)場可編程門陣列控制實(shí)現(xiàn)了晶閘管觸發(fā)器的數(shù)字化,與傳統(tǒng)的晶閘管觸發(fā)控制器相比有脈沖對稱度好等許多優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景.該論文首先系統(tǒng)分析了晶閘管觸發(fā)器的各種性能指標(biāo),并對常見的觸發(fā)器進(jìn)行了分類.通過分析不同類型觸發(fā)器的優(yōu)缺點(diǎn),最終確定采用三相同步的絕對觸發(fā)方式,這種方式在控制器內(nèi)部資源允許的前提下,在外圍電路很少的情況下就能實(shí)現(xiàn)高性能控制,簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì).其次,對開發(fā)硬件和軟件以及編程語言進(jìn)行了介紹.另外,詳細(xì)闡述了采用現(xiàn)場可編程門陣列EPFl0K10器件實(shí)現(xiàn)具有相序自適應(yīng)、缺相保護(hù)等功能的晶閘管觸發(fā)器的軟硬件設(shè)計(jì).最后,使用自主開發(fā)的觸發(fā)器構(gòu)成一套三相全控橋整流設(shè)備,并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果和波形分析.試驗(yàn)結(jié)果表明,該論文設(shè)計(jì)的基于FPGA/CPLD的晶閘管智能觸發(fā)控制器能夠滿足一般工業(yè)控制要求,達(dá)到了預(yù)期的目的.
上傳時間： 2013-04-24
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