我國是世界上設(shè)施農(nóng)業(yè)面積最大的國家,設(shè)施面積占世界總面積的70-80%。目前國內(nèi)設(shè)施溫室應(yīng)用的主要環(huán)境參數(shù)采控系統(tǒng)大多為進(jìn)口產(chǎn)品,這些產(chǎn)品技術(shù)含量高,采控效果好,但相對價(jià)格較高,通常適用于現(xiàn)代化的大型或高檔連棟溫室。少數(shù)國產(chǎn)品牌無論技術(shù)水平還是采控效果均不甚理想,尤其缺少能夠適用于我國常見的中小型日光溫室的低成本智能采集控制裝置。本文基于國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)課題“設(shè)施農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)建與應(yīng)用”,對設(shè)施溫室環(huán)境和生物信息數(shù)據(jù)采集、傳輸、備份、調(diào)控問題進(jìn)行了研究。 論文分析了目前國內(nèi)中小型日光溫室環(huán)境監(jiān)控需求,提出并實(shí)現(xiàn)了一套網(wǎng)絡(luò)型設(shè)施農(nóng)業(yè)日光溫室智能控制系統(tǒng)從硬件到軟件的完整方案。主要研究工作如下: (1) 開發(fā)了面向常用環(huán)境信息傳感器和生物信息傳感器的數(shù)據(jù)采集模塊,該數(shù)據(jù)采集模塊具有可定制、可擴(kuò)展的特點(diǎn)。 (2) 開發(fā)了基于CF卡的數(shù)據(jù)備份及存儲(chǔ)模塊,為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的大容量存儲(chǔ)和本地化自主控制提供了基礎(chǔ)。 (3) 構(gòu)建了傳感器數(shù)據(jù)的局域傳輸網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)絡(luò)接口,滿足了節(jié)點(diǎn)環(huán)境參數(shù)及視頻信息寬帶傳輸與溫室集中監(jiān)控的需要。 (4) 開發(fā)了面向中小型日光溫室的可擴(kuò)展核心設(shè)備管理模塊,實(shí)現(xiàn)了在決策服務(wù)器支持下的環(huán)境參數(shù)本地自主調(diào)控。 (5) 移植了嵌入式操作系統(tǒng)、開發(fā)了設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,使用戶可以靈活方便地調(diào)用板載設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的二次定制開發(fā)。 (6) 對系統(tǒng)軟件、硬件進(jìn)行了模擬調(diào)試和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了系統(tǒng)在設(shè)施溫室環(huán)境采控中的各項(xiàng)功能。 論文結(jié)構(gòu)如下:首先分析了課題的研究背景、意義、研究現(xiàn)狀和相應(yīng)關(guān)鍵技術(shù);然后在溫室控制的需求分析上提出了智能控制系統(tǒng)的方案;接著給出了智能PAC系統(tǒng)子/主節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn),給出了基于U-BOOT與uClinux的智能PAC系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)開發(fā);其次設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對智能PAC系統(tǒng)進(jìn)行仿真調(diào)試和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。論文最后展望了我國設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境監(jiān)控的發(fā)展。 現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)表明,該智能PAC系統(tǒng)解決了日光溫室環(huán)境和生物信息數(shù)據(jù)采集、傳輸、備份問題,并且具有可定制化、可編程、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn),達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: ARM 設(shè)施農(nóng)業(yè) 網(wǎng)絡(luò) 可編程
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)是測定材料機(jī)械性能的基本設(shè)備之一,應(yīng)用范圍廣泛。隨著試驗(yàn)機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展,舊有的試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)已逐漸不能適應(yīng)廣大用戶的測試需求,迫切要求新一代試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化、集成化方面邁進(jìn)。 本課題研究的主要任務(wù)是在分析和總結(jié)國內(nèi)外同類試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,吸收先進(jìn)的微電子技術(shù)和試驗(yàn)機(jī)控制技術(shù),開發(fā)一套新型的基于ARM微處理器的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)。論文圍繞這個(gè)任務(wù),主要進(jìn)行了如下幾個(gè)方面的研究工作: 1.分析旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)的系統(tǒng)工作原理與測量參數(shù),制定試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,并對測控系統(tǒng)中ARM主控制器要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行具體分析。 2.依照總體方案,設(shè)計(jì)出以32位ARM微處理器LPC2210為核心的主控制器,對系統(tǒng)測量模塊、驅(qū)動(dòng)模塊及外圍電路進(jìn)行了電路設(shè)計(jì);分析系統(tǒng)交流驅(qū)動(dòng)單元的工作原理,并對ARM實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)交流電機(jī)的調(diào)速控制作出具體闡述。 3.針對系統(tǒng)交流電機(jī)的調(diào)速控制,在建立交流系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,采用一種基于現(xiàn)代控制理論的矢量控制算法并附以PID控制策略來實(shí)現(xiàn)無級(jí)精度調(diào)速。 4.移植實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ至LPC2210,編寫啟動(dòng)代碼和主任務(wù)程序,對各任務(wù)模塊設(shè)計(jì)用戶應(yīng)用程序,并對上位機(jī)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)規(guī)劃。 5.對基于ARM的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件調(diào)試,并完成部分試驗(yàn)。
標(biāo)簽: ARM 旋轉(zhuǎn) 試驗(yàn)機(jī) 測控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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在采礦、冶金、制造、化工、制藥、供水等行業(yè)中,壓力是生產(chǎn)過程中的重要參數(shù),它的應(yīng)用極其廣泛。實(shí)時(shí)監(jiān)測壓力的變化是實(shí)施現(xiàn)代化生產(chǎn)管理的重要環(huán)節(jié),因而壓力測試技術(shù)和儀表的發(fā)展歷來受到人們的重視。在采礦行業(yè)中,壓力檢測是保證采煤安全的重要一環(huán),因此開發(fā)一種智能壓力檢測裝置來用于采煤工作面液壓系統(tǒng)的壓力檢測是十分必要的。 本文所設(shè)計(jì)的壓力檢測系統(tǒng)是ARM處理器與儀器的有機(jī)結(jié)合,它以菲利普公司的LPC2294為核心,利用電阻應(yīng)變片將壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),通過放大電路將電壓信號(hào)放大并傳輸至LPC2294進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,然后將各液壓支架的壓力數(shù)據(jù)傳輸至存儲(chǔ)芯片保存,并顯示。本系統(tǒng)的特點(diǎn)是:壓力量程為1~60Mpa,每5分鐘采集一次壓力數(shù)據(jù)。各分機(jī)的壓力數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸至主機(jī),總線的傳輸速率為250Kbps。主機(jī)再通過串口將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)通過串口讀取主機(jī)的壓力數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中,上位機(jī)采用NI公司的Labview軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中串口的接收部分用Labview中自帶的VISA控件來編寫,數(shù)據(jù)庫部分采用微軟的Access軟件建立數(shù)據(jù)庫,利用第三方編寫的Labsql將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。 論文的第一章綜述了壓力檢測的起源,發(fā)展以及國內(nèi)外壓力檢測的現(xiàn)狀;第二章主要論述了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思路及方法;論文第三章、第四章系統(tǒng)的硬件電路、軟件開發(fā)環(huán)境及相關(guān)的軟件流程;第五章簡單介紹了PC機(jī)軟件開發(fā)語言以及對上位機(jī)部分的軟件設(shè)計(jì)做了簡單的介紹。第六章對全文的工作做了總結(jié),并對壓力檢測以后的發(fā)展方向闡述了自己的觀點(diǎn)。
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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智能公交系統(tǒng)是城市交通系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,在城市交通公交優(yōu)先的背景下,欲緩解城市交通擁堵的現(xiàn)象,就必須大力發(fā)展公交事業(yè)。智能公交系統(tǒng)的建設(shè)可以改善公交公司的企業(yè)管理方法,提高公交系統(tǒng)的運(yùn)營效率與服務(wù)水平,是城市公交事業(yè)發(fā)展的重要一步。 本文在研讀大量文獻(xiàn)、參考相關(guān)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,結(jié)合先進(jìn)的GPS、GPRS技術(shù),提出了基于ARM的智能公交車載管理終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。 GPS是由美國建立的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng),具有全球性、全天候、陸海空全能等特點(diǎn),特別適用于交通運(yùn)輸行業(yè),配合中國移動(dòng)穩(wěn)定可靠、覆蓋面廣、數(shù)據(jù)傳輸速度極快的GPRS網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸?shù)拿浇椋訥PS、GPRS為主要技術(shù)的智能公交系統(tǒng)較以往利用射頻、數(shù)傳電臺(tái)技術(shù)方式建造的公交系統(tǒng)具有更加穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性更高等特點(diǎn),是當(dāng)前智能公交系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理想方案。 基于ARM的智能公交車載終端是智能公交系統(tǒng)的重要組成部分,是整個(gè)系統(tǒng)的信息終端,負(fù)責(zé)信息的接收和發(fā)布,在系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。本文詳細(xì)介紹了一款以ARM處理器為主控的智能車載終端的設(shè)計(jì)方法,包括終端總體方案設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)、軟件代碼編寫、整機(jī)調(diào)試等內(nèi)容。文章在總體設(shè)計(jì)中提出了終端的功能要求,并針對功能要求提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案;在硬件設(shè)計(jì)中給出了具體的硬件設(shè)計(jì)原理圖,并就硬件選型、原理圖設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了探討;在軟件設(shè)計(jì)中給出了終端主要軟件設(shè)計(jì)的程序流程圖,并對程序設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了細(xì)致的講解;最后對終端硬件、軟件的聯(lián)合調(diào)試過程進(jìn)行了介紹,并對最終通過調(diào)試的終端進(jìn)行了展示。 經(jīng)過多次的測試和修改,該智能公交系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了正點(diǎn)考核、實(shí)時(shí)監(jiān)控、短信報(bào)警、自動(dòng)報(bào)站等多項(xiàng)功能,并在長沙市公交線路上投入試運(yùn)行,社會(huì)反應(yīng)良好。
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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近年來,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,消費(fèi)電子產(chǎn)品(Consumer Electronics)已與計(jì)算機(jī)(Computer)、通信(Communication)兩項(xiàng)產(chǎn)品的技術(shù)結(jié)合在一起,成為目前所統(tǒng)稱的3C產(chǎn)品,并使家用電子電器產(chǎn)品步向智能家居的方向。但是目前大多數(shù)智能家居系統(tǒng)其控制器一般由8位或16位的單片機(jī)控制,其控制功能比較簡單,很難實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無線傳輸,對于未來的智能家居系統(tǒng)的擴(kuò)展性也比較有限。本文針對目前國內(nèi)智能家居系統(tǒng)的局限性,提出一種基于嵌入式處理器ARM平臺(tái)以及以太網(wǎng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的智能家居系統(tǒng),它不僅能對小區(qū)內(nèi)住宅的安全狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,還能實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程控制、“三表”(即水表、電表、燃?xì)獗?的遠(yuǎn)程抄送。同時(shí)該系統(tǒng)還提供了規(guī)范的串行通信接口,對于未來的系統(tǒng)的擴(kuò)展提供了廣闊的空間。 本文首先詳細(xì)的介紹了ARM處理器及嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的發(fā)展概況,接著討論了GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的工作原理,最后給出了智能家居控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。該智能家居系統(tǒng)的硬件主要包括ARM主控模塊的選型、報(bào)警I/O電路設(shè)計(jì)、以太網(wǎng)接口電路設(shè)計(jì)、圖像處理模塊電路和“三表”的串行口電路組成。軟件上主要包括uClinux在S3C4510上的移植、圖像采集與壓縮程序、以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)及通訊程序、RS-485串行接口程序、GPRS網(wǎng)絡(luò)通信程序和報(bào)警I/O接口程序。 該系統(tǒng)主要部分包括小區(qū)內(nèi)住宅的安防監(jiān)控,GPRS無線智能家電的遠(yuǎn)程控制和無線報(bào)警以及抄表的遠(yuǎn)程傳送。利用當(dāng)前較為成熟的GPRS技術(shù)和以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對小區(qū)內(nèi)用戶進(jìn)行集中安防監(jiān)控與管理,同時(shí)給出了系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)以及硬件原理框圖和軟件設(shè)計(jì)思路及主要程序。
標(biāo)簽: ARM 智能家居控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-12
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智能繡花機(jī)是當(dāng)代最先進(jìn)的繡花機(jī)械,廣泛應(yīng)用于刺繡行業(yè),國產(chǎn)繡花機(jī)著重于中低端產(chǎn)品的開發(fā),而隨著電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,用戶對高性能繡花機(jī)的需求日益增大。本文在詳細(xì)分析智能繡花機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合智能繡花機(jī)的功能需求與當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域的最新技術(shù),設(shè)計(jì)了一種基于ARM和DSP為處理器的控制系統(tǒng)解決方案,主要研究工作和成果如下: (1)制定了系統(tǒng)總體方案和具體實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)了信息處理和機(jī)電控制分離的結(jié)構(gòu)。 (2)研制了基于S3C2410X為核心的主控制模塊,設(shè)計(jì)了用于外圍擴(kuò)展的FLASH、SDRAM、USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、以太網(wǎng)通信、UART接口、LCD觸摸屏顯示器等硬件電路。 (3)研制了基于TMS320LF2407A為核心的機(jī)電控制模塊,設(shè)計(jì)了繡框電機(jī)和主軸電機(jī)等硬件控制模塊。 (4)設(shè)計(jì)了基于CY7C027的雙口RAM通信模塊,實(shí)現(xiàn)ARM和DSP之間的高速數(shù)據(jù)通信。 (5)采用虛擬機(jī)技術(shù)建立了ARM的Linux交叉編譯環(huán)境和DSP的CCS共存的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境,節(jié)約了使用資源。 (6)研究了DST繡花花樣文件存儲(chǔ)格式以及解碼方法,采用MiniGUI編程實(shí)現(xiàn)了一個(gè)友好的圖形用戶界面,簡要介紹SVPWM技術(shù)的DSP實(shí)現(xiàn)。
上傳時(shí)間: 2013-06-24
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21世紀(jì)是“信息世紀(jì)”,隨著人們生活水平的不斷進(jìn)步,對于家居環(huán)境要求也日益增高。如何將信息產(chǎn)業(yè)的最新成果,應(yīng)用于構(gòu)建一個(gè)舒適和諧的家居環(huán)境,已日益引起人們的關(guān)注和重視。傳統(tǒng)的家庭電子電器類產(chǎn)品具有單個(gè)控制的特點(diǎn),無法進(jìn)一步構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),和外界進(jìn)行信息交互。“智能家居”概念的提出,改變了這種這種狀況。智能家居系統(tǒng)可以將相對獨(dú)立的電器產(chǎn)品“智能”地連接在一起,提供全方位信息交換功能,幫助家庭內(nèi)部及外部實(shí)現(xiàn)信息暢通,從而優(yōu)化生活環(huán)境,提高生活質(zhì)量。 本文提出了一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的以ARM和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的家庭網(wǎng)關(guān)無線接入方案,能通過手機(jī)短信息對控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,實(shí)時(shí)獲得當(dāng)前圖像信息和家居環(huán)境的各項(xiàng)物理參數(shù)。 本文所做的主要工作為: 1.調(diào)研了國內(nèi)外智能化家居系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,并結(jié)合目前國內(nèi)智能家居的發(fā)展特點(diǎn),設(shè)計(jì)了基于嵌入式系統(tǒng)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)中選用了ARM9 S3C2440處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng),主要由基于ARM的主控模塊、GPRS短信發(fā)送模塊、基于nRF2401的無線(分)節(jié)點(diǎn)通信模塊幾個(gè)部分組成。 2.建立了嵌入式系統(tǒng)的平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境。主要包括嵌入式Linux的裁減、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的編寫,交叉編譯和串口驅(qū)動(dòng)的編寫,完成了USB驅(qū)動(dòng)的移植。 3.在組網(wǎng)方式上選擇了nRF2401無線射頻模塊和GPRS模塊,完成了周邊器件的電路設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了無線模塊的相互通信和信息傳輸。 4.實(shí)現(xiàn)了XMODOM協(xié)議,將圖片和物理信息傳送至GPRS模塊,并實(shí)現(xiàn)了彩信的MMS發(fā)送。 本文完成了智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),并進(jìn)行了調(diào)試,驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明提出的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是可行的,且整個(gè)系統(tǒng)具有良好的通用性和可擴(kuò)展性。由于采用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng),符合嵌入式的發(fā)展潮流,方便了在該設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)和擴(kuò)展。
標(biāo)簽: GPRS ARM 智能家居 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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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(luò)之間的硬件和軟件接口標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)1451.1 標(biāo)準(zhǔn),研制面向Internet的網(wǎng)絡(luò)化智能機(jī)器人手爪傳感器系統(tǒng),并給出硬件設(shè)計(jì)框圖和軟件流程。
標(biāo)簽: 1451.1 IEEE 網(wǎng)絡(luò)化智能 傳感器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-08-03
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本文完成了基于HART 的智能現(xiàn)場實(shí)時(shí)控制通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在硬件方面,本系統(tǒng)由四大模塊組成:鍵盤輸入模塊、通信模塊、DSP 和顯示模塊。其中,數(shù)字信號(hào)處理器是該硬件系統(tǒng)的主要部分。它由TMS3
標(biāo)簽: HART 實(shí)時(shí)控制 通信系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-20
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遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)指能夠在本地計(jì)算機(jī)上通過遠(yuǎn)程控制軟件發(fā)送指令給遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī),從而操縱遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)使之能夠完成一系列工作的系統(tǒng)。本文介紹了一種以手持設(shè)備為主控端,個(gè)人電腦為被控端的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),
標(biāo)簽: 智能手機(jī) 電腦 遠(yuǎn)程控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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