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。現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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汽車儀表總成是汽車和駕駛員進行信息交互的窗口。傳統的汽車儀表總成采用了大量機械器件、模擬電路和少量簡單數字電路的方式設計。它體積大,精確和穩定性低,顯示信息少,控制按鈕繁復。本項目以當前主流的嵌入式技術為基礎,設計了一種以大尺寸LCD觸摸屏為主要顯示控制界面,以CAN總線和其他接口為信息采集渠道,以高速嵌入式ARM9微控制器為處理單元的車載信息顯控終端。 作者在該項目中負責車載信息顯控終端的樣機設計,用Prote199完成原理圖和PCB圖的設計,編寫測試程序對主要硬件進行測試。軟件上移植Linux操作系統并編寫LCD驅動程序。 論文設計的車載信息顯控終端以SAMSUNG公司S3C2410ARM9微控制器為核心,以Microchip公司的MCP2515芯片為CAN總線控制器,以Sharp公司LQ080V3DG01型號的8英寸LCD屏為顯控接口。存儲器方面外擴了NOR FLASH、NAND FLASH、SDRAM。接口方面設計了CAN、USB、RS232、以太網等標準接口,和GPIO、AD等接口。軟件上本車載信息顯控終端采用自行剪裁移植的Linux操作系統,并移植了相應的LCD驅動程序。 論文主要闡述了車載信息顯控終端的硬件設計,詳細分析了Linux在S3C2410微控制器系統上的移植,并將在軟硬件調試過程中總結的經驗與大家分享。 本車載信息顯控終端是對汽車儀表總成數字化和虛擬化顯示控制的一個有益嘗試,離最后的實用化和產品化還待進一步研究。
上傳時間: 2013-05-30
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設備狀態監測技術是計算機科學、測試技術、信號分析與數據處理技術等相結合的一種設備運行信息分析處理方法。將嵌入式計算機技術與數據采集技術及數字信號處理技術結合起來,構成一種體積小、便于攜帶、易于網絡化、造價相對較低,集信號采集、處理、存儲和顯示為一體的設備具有廣泛的應用前景。 本文通過對傳統工控監測技術方案以及本項目具體功能和指標的分析,提出了ARM+嵌入式Linux架構的技術方案。采用多個嵌入式設備終端作為監測系統數據的采集終端,然后通過GPRS模塊連入Internet,通過Internet上的多臺主機作為監控中心,各自運行相應的包括網絡管理功能的應用程序,實現監測數據自動、可靠的采集、存儲、處理、實時顯示及實時數據遠程傳輸,進而實現分布式、網絡化和自動化的設備監測系統新模式。 本文首先介紹了嵌入式技術的國內外研發現狀。給出了嵌入式監測系統總體設計方案。根據系統的功能和要求的技術指標,在綜合比較現有各種嵌入式操作系統的基礎上,分析了使用嵌入式Linux操作系統構造嵌入式系統的優點和缺陷,選定了嵌入式Linux操作系統作為本次設計的操作系統;選擇了samsung公司基于ARM920T內核的處理器S3C2410X作為嵌入式處理器;簡單介紹了S3C2410X的工作模式,并設計了系統的硬件和軟件結構方案。 這種基于嵌入式終端的工控監測系統主要由控制中心和嵌入式監測終端兩大部分組成。本文所主要涉及的就是該系統中的嵌入式監測終端部分,主要進行了嵌入式監測終端的硬件設計,嵌入式操作系統ARM-Linux的移植,建立交叉編譯環境,制作根文件系統,軟件部分主要是對驅動程序和終端應用程序的設計與實現進行了研究和介紹。重點介紹并了FPGA設備驅動程序的實現以及應用程序中的液晶顯示部分與實數EFT算法以及幾種數字信號的平均算法的C語言實現,最后,對本論文進行了總結,并指出了后續工作中需要注意的問題。 基于ARM-Linux的工控監測系統的研制對于監測網絡化是一個有益的嘗試,它的研制成功將會給工廠帶來更大的經濟效益。
上傳時間: 2013-07-20
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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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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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雷達顯示與控制終端是雷達系統的重要組成部分,它必須能夠對雷達進行精確的控制,同時對從雷達獲取的數據進行有效的處理,將獲取的目標信息以直觀、有效、準確的方式呈現給雷達控制者。本文開展基于ARM的便攜式戰場偵察雷達終端的研究與設計,采用目前先進的嵌入式系統技術,設計能夠完成顯示與控制的智能終端,這對提高便攜式戰場偵察雷達的性能具有重要的意義。 便攜式雷達終端的設計主要包括硬件平臺的構建、軟件開發平臺的搭建和終端應用軟件的開發。硬件平臺的構建是整個設計的基礎,硬件平臺采用基于ARM920T的多接口高性能CPU S3C2410X處理器。軟件開發平臺的構建基于宿主機——目標機模式。雷達顯示控制終端應用軟件的開發包括:根據顯控終端軟件功能需求,進行軟件模塊劃分;GUI界面程序的設計;電子地圖的顯示處理程序設計;雷達目標信息顯示程序的設計;基于Qt/Embedded的串口通信程序的編寫。考慮到雷達顯示控制終端軟件的穩定性、可靠性和實用性,軟件設計基于嵌入式Linux操作系統,利用C++語言、Qt等相關軟件工具包進行軟件開發。 本文研究了嵌入式Linux與嵌入式GUI技術,在此基礎上完成了便攜式雷達終端硬件平臺的構建和終端系統應用軟件的編寫與調試等工作,設計實現的便攜式雷達終端符合現代雷達終端的各項要求。
上傳時間: 2013-06-18
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本課題源于空中機器人大賽參賽項目。針對比賽要求,提出了一種基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統的整體方案,并由此展開了一系列的研究工作。 本文的重點是飛行控制系統的姿態確定系統設計和飛行控制系統的硬件設計及實現。 本文首先回顧了國內外微小無人機發展歷程,介紹了其研究現狀,并指出了微小無人機的發展趨勢。根據需求設計了低價位、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統的整體方案。 設計了低成本、低功耗的微小無人機的姿態確定系統方案,利用姿態四元數、龍格庫塔法、高斯牛頓法和擴展卡爾曼濾波器估計出系統的姿態矩陣;對姿態確定方案進行了仿真。 設計了基于ARM的飛行控制系統的硬件部分,包括電源及復位電路,UART、SPI、JTAG等接口電路,PWM信號發生電路,A/D采樣電路及前置電路,光電耦合電路等;完成了整個飛控系統PCB板制作以及對所設計電路的調試工作,使得系統運轉正常。 最后針對本文設計的硬件平臺進行了啟動代碼等系統底層軟件的編寫和調試,建立了系統的啟動環境。
上傳時間: 2013-06-03
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隨著科學技術的不斷發展,嵌入式系統得到了廣泛的應用。在當今的工業控制領域,控制邏輯和功能變得越來越復雜,簡單的嵌入式系統己經不能滿足工業生產需求,而帶有高性能處理器以及完整操作系統的嵌入式系統的引入將逐漸成為工業控制自動化發展的方向。 本文對用于工業供水設備測控的工業供水測控系統展開研究。首先,在ARM嵌入式最小系統的基礎上建立通用的硬件平臺,對平臺的硬件結構進行設計,特別是對于關鍵的接口電路進行了比較深入的研究,針對供水設備測控的不同要求,集成了多種接口電路。其次,在實現嵌入式實時多任務操作系統μC/OS-Ⅱ在ARM上可移植的基礎上,建立了測控系統的軟件平臺,對接口電路驅動程序進行模塊化設計。最后,在研制出的測控平臺上,加入了電力參數與傳感器數據監測電路以及開關量輸入/輸出電路,特別是對工頻交流信號有效值的測量進行了較深入的硬件設計以及軟件算法研究,并對測控系統的無線通訊部分進行了設計。 在上述工作的基礎上,開發出嵌入式無線工業供水測控系統樣機。工業現場近半年來試運行的結果表明:該基于ARM的嵌入式無線工業供水測控系統設計合理,性能穩定可靠,達到了設計的要求。
上傳時間: 2013-06-23
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礦用隔爆饋電開關是煤礦井下配電系統的關鍵設備,用于含有瓦斯或煤塵等爆炸危險環境的礦井中,控制和保護低壓供電網絡。其性能好壞直接影響著煤礦井下的生產安全和生產效率。 論文將嵌入式網絡控制系統應用到饋電開關中,通過對礦山供電系統工作原理、真空饋電開關工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210為處理器、ARM7為內核)嵌入式網絡控制系統的研究,實現了總體網絡拓撲結構的設計和智能饋電開關控制系統硬件電路的設計;通過對嵌入式實時操作系統的移植、嵌入式TCP/IP協議棧的實現和移植以及基于C/S模式下的套接字編程等的研究和分析,完成了監控主機與嵌入式系統的通信軟件和保護控制算法的應用程序的編寫,從而實現了礦井地面監控主機與井下嵌入式系統饋電開關的快速通信,解決了地面監控主機對井下饋電回路及電氣開關的遠程智能監控的難題,設計完成了一套集實時保護控制和遠程監控功能于-身的智能型饋電開關網絡控制系統。
上傳時間: 2013-05-21
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本文研制了一種基于社區和家庭,以家庭為核心的“家庭——社區醫院——中心醫院”的三層體系結構的遠程家庭監護系統。該系統主要包括家庭端的遠程家庭監護智能終端和遠端的醫院監護中心兩部分,其中,家庭端的遠程家庭監護智能終端的軟硬件實現是本文的重點和關鍵。 給出了遠程家庭監護智能終端的硬件結構和軟件體系的總體設計方案。遠程家庭監護的硬件平臺,以Philips的ARM內核的32位嵌入式微處理器LPC2214為控制核心,外圍擴展藍牙模塊、ISP1160 USB主機模塊、10M以太網通信模塊、CF卡存儲模塊和液晶顯示模塊等模塊實現。對各硬件模塊的設計實現做了詳盡的論述。在硬件平臺的基礎上,移植嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ,按照操作系統、中間件程序和應用程序的分層軟件體系結構,設計實現了遠程家庭監護智能終端的軟件,使得軟件更易維護和升級。 對家庭監護終端的軟件實現進行了詳細的論述。設計實現了各硬件模塊的驅動程序、通信協議和應用程序。整個應用程序按功能劃分為9個任務,由操作系統內核進行調度,提高了系統的可靠性和實時性。應用程序實現了友好的人機界面和生理信號的自動分析功能。重點研究了ECG信號自動分析診斷算法,應用自適應模板法,實現了疾病自動分析診斷功能,能夠實現10種常見心律異常的自動分析診斷。 遠程家庭監護智能終端系統可實現對病人心電、血壓、血糖、體溫、呼吸率和血氧飽和度等參數的實時遠程監護,可根據病人的情況定制要監護的參數,具有良好的可擴展性和靈活性。遠程家庭監護終端,通過藍牙模塊以無線方式采集病人的心電和體溫參數,通過USB主機下行口連接其他生理參數模塊采集血壓等參數。所采集的參數經終端分析處理后,可在液晶上顯示生理參數值及結果,并可通過局域網傳送到監護中心服務器,供社區醫院監護醫生分析診斷。在病人出現生理異常時,家庭監護智能終端能夠給出初步診斷結果并發出報警。監護服務器收到報警后提醒監護醫生給出診斷結果,并將診斷結果反饋到家庭監護終端顯示,使病人能夠得到及時救治。
上傳時間: 2013-06-06
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