地鐵信號(hào)設(shè)備中輸入輸出設(shè)備是信號(hào)邏輯和現(xiàn)場設(shè)備之間的接口,有著四高(高安全,高可靠,高可維護(hù),高可用)要求,目前信號(hào)系統(tǒng)廠家的傳統(tǒng)做法是整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)產(chǎn)品由一家公司來完成,可是隨著技算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,邏輯部份目前已可以采用通用COTS產(chǎn)品,而輸入輸出部分還是需要各個(gè)信號(hào)廠家自己設(shè)計(jì)和生產(chǎn),因此設(shè)計(jì)出一款通用型的輸入輸出控制器已成地鐵行業(yè)的發(fā)展方向。 為了滿足以上要求,本文從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā),使信號(hào)系統(tǒng)的產(chǎn)品更加的開放透明,設(shè)計(jì)出基于ARM的地鐵用安全型的智能I/O,從而使信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以方便地和現(xiàn)場信號(hào)設(shè)備接口。 在硬件上采用冗余設(shè)計(jì),以ARM為主處理器,整個(gè)系統(tǒng)無單點(diǎn)硬件故障,采集部分采用動(dòng)態(tài)異或輸入設(shè)計(jì),驅(qū)動(dòng)部分采用安全驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。 基于ARM的地鐵用安全智能I/O嚴(yán)格遵循歐洲鐵路信號(hào)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),使系統(tǒng)的安全性,可靠性,可用性和可維護(hù)性有了充分的保障。 本文主要介紹了地鐵用安全型智能I/O控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),包括設(shè)計(jì)思想,具體實(shí)施,硬件和軟件的設(shè)計(jì)等。
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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傳統(tǒng)的家電采用各自獨(dú)立的工作模式,不同家電之間無法通信,這樣就不能有效地安排各種家電協(xié)同工作,容易造成浪費(fèi)。同時(shí)它們無法自動(dòng)獲取外界的信息,人們無法對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程操作,難以滿足現(xiàn)代生活的需求。所以開發(fā)智能化的家電及其控制系統(tǒng)己成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。 傳統(tǒng)的電話只能進(jìn)行語音通信,它存在利用率低、功能有限和安全性不好等缺點(diǎn)。近年來,以ARM為代表的高性能專用微處理器的出現(xiàn),以及Linux、Windows CE等操作系統(tǒng)的完善,使嵌入式技術(shù)迅速發(fā)展,這為智能IP電話的研發(fā)提供了軟硬件基礎(chǔ)。 現(xiàn)階段家庭網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式主要為有線接入,因?yàn)檫@種方式網(wǎng)絡(luò)性能比無線隱定,延時(shí)性相對(duì)要小,用它來遠(yuǎn)程控制智能家電比無線網(wǎng)要安全可靠。要實(shí)現(xiàn)智能家電的網(wǎng)絡(luò)化,如果采用PC機(jī)進(jìn)行直接進(jìn)行控制,或者讓每臺(tái)家電接入網(wǎng)絡(luò),這樣成本很高,不利于一般家庭的普及。 為此,筆者采用基于.ARM9芯片、Windows CE 4.2嵌入式操作系統(tǒng)的IP電話作為家電的控制中心,智能家電采用ARM9芯片和linux2.4操作系統(tǒng)。各個(gè)智能家電與IP電話采用串口進(jìn)行通信,IP電話采用網(wǎng)口與因特網(wǎng)通信。這樣可以大量的降低成本,而且通信方式比PLC和藍(lán)牙通訊技術(shù)更安全可靠。 本文以IP電話與智能家電互聯(lián)為切入點(diǎn),結(jié)合ARM、嵌入式Linux和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),設(shè)計(jì)出一種較為完善的IP電話與智能家電的控制系統(tǒng)。采用這種方式,使智能家電集電腦、電信和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的特征于一體,讓家電具有信息的獲取、加工、傳遞等功能,提供全方位的信息交換,幫助家電與外部保持信息交流暢通,這樣可以優(yōu)化人們的生活方式,節(jié)約能源費(fèi)用資金。 筆者完成了系統(tǒng)硬件和軟件設(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。并力爭將其拓展成為完善的智能家電控制系統(tǒng)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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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(hào)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(gè)技術(shù)領(lǐng)域。近年來,對(duì)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(shí)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(shí)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(duì)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(duì)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(shí)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(shí)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(duì)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(shí)間: 2013-04-24
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本文主要研究一種在嵌入式系統(tǒng)上的GPS終端的軟件設(shè)計(jì)方法。隨著GPS技術(shù)在包括道路測控、汽車導(dǎo)航、交通管理、石油勘探、海上作業(yè)和緊急救援等軍事和民用的眾多領(lǐng)域中的越來越廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,GPS系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)、生活的影響也愈加深遠(yuǎn)。另一方面,硬件開發(fā)與嵌入式操作系統(tǒng)以及軟件研發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展促使移動(dòng)計(jì)算技術(shù)在手持設(shè)備中也得到廣泛的應(yīng)用,掌上電腦(PDA)與智能手機(jī)等移動(dòng)式計(jì)算系統(tǒng)日益普及,功能日漸完善,在手持式設(shè)備中實(shí)現(xiàn)GPS移動(dòng)定位、導(dǎo)航等功能具有良好的市場前景。 鑒于嵌入式GPS系統(tǒng)要求處理速度快,占用存貯空間小,根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的人機(jī)交互特點(diǎn),論文采用基于ARM架構(gòu)的S3C2410處理器作為基礎(chǔ)硬件平臺(tái),以O(shè)penSource的Linux作為操作系統(tǒng)平臺(tái),MiniGui為圖形用戶界面支持系統(tǒng),SQLite為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)研究并設(shè)計(jì)了應(yīng)用嵌入式地圖的GPS定位系統(tǒng)。 該系統(tǒng)不僅為用戶提供基本的地圖信息,還利用GPS儀器實(shí)現(xiàn)在地圖上定位功能,使用戶獲得當(dāng)前位置相關(guān)的附屬信息。該系統(tǒng)簡單可行,不依賴其他服務(wù)器工作,可用在移動(dòng)設(shè)備、車載導(dǎo)航等領(lǐng)域。 論文研究了Linux在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用與MiniGUI圖形界面和SQLite數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)向Arm-Linux系統(tǒng)上的移植;闡述了Linux下觸摸屏驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用;分析了GPS系統(tǒng)中地理坐標(biāo)系統(tǒng)的定義和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換基本原理;根據(jù)轉(zhuǎn)換公式實(shí)現(xiàn)地理經(jīng)緯度坐標(biāo)、平面直角坐標(biāo)以及屏幕窗口坐標(biāo)間的相互轉(zhuǎn)換;分析了MapInfo電子地圖文件的基本格式;設(shè)計(jì)了用于存儲(chǔ)地圖信息及附屬信息的SQLite數(shù)據(jù)庫;通過Linux與GPS接收器的通訊從GPS設(shè)備采集定位信息并進(jìn)行解析;在MiniGui上實(shí)現(xiàn)電子地圖與定位信息的顯示,支持觸摸屏上的人機(jī)交互;并在電子地圖上實(shí)現(xiàn)放大縮小、測距、查詢等基本功能。 論文最后同時(shí)給出了目標(biāo)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)果,并分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一些不足,提出了在以后的工作中改進(jìn)系統(tǒng)效能的設(shè)想。
上傳時(shí)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(duì)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(duì)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(shí),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(chǔ)。 本文介紹了系統(tǒng)各個(gè)硬件型號(hào)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(gè)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(shí)間: 2013-04-24
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隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展,人們對(duì)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(duì)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(tái)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(duì)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(shí)間: 2013-07-27
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船舶機(jī)艙中集中了船上大部分的設(shè)備裝置的儀表,是船舶航運(yùn)的關(guān)鍵部分,隨著網(wǎng)絡(luò)、通訊技術(shù)以及電子制造工藝水平的快速發(fā)展,現(xiàn)代化船舶自動(dòng)化程度越來越高,機(jī)艙的環(huán)境和自動(dòng)監(jiān)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(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的接口,為了要實(shí)現(xiàn)檢測自動(dòng)化,需要利用數(shù)字圖像處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)儀器儀表讀數(shù)的高速自動(dòng)識(shí)別。 傳統(tǒng)的CCD圖像采集系統(tǒng)具有速度慢、功能簡單、體積大、功耗大等特點(diǎn),不能滿足日益發(fā)展的機(jī)器視覺應(yīng)用的需要,尤其是在一些新型應(yīng)用領(lǐng)域比如嵌入式視覺、智能監(jiān)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(shè)計(jì)并完成了一個(gè)數(shù)字圖像采集系統(tǒng)。系統(tǒng)充分考慮了ARM技術(shù)與CMOS圖像傳感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn),把圖像采集和圖像處理識(shí)別功能集中在一個(gè)模塊實(shí)現(xiàn),具有功能豐富、處理能力強(qiáng)、接口靈活和擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)的特色為:構(gòu)建了基于S3C44BOX的圖像采集的硬件平臺(tái);研究并移植了引導(dǎo)程序Bootloader和操作系統(tǒng)uClinux;實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)多任務(wù)的處理,從而大幅提高系統(tǒng)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(gòu)建一個(gè)嵌入式圖像識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和解決方案。這種圖像采集系統(tǒng)帶圖像采集、識(shí)別、存儲(chǔ)、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(dú)的圖像數(shù)據(jù)識(shí)別設(shè)備之外,也可以直接做為其它應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)智能集成部件使用。
標(biāo)簽: CMOS ARM 數(shù)字圖像 傳感器
上傳時(shí)間: 2013-05-26
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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(dòng)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(dòng)芯片L9110,實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(duì)管組成的紅外紅外線障礙物檢測傳感器,實(shí)現(xiàn)對(duì)障礙物的檢測。通過人體熱釋電紅外線傳感器LHI778,紅外信號(hào)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(hào)發(fā)射和接收處理,處理后的信號(hào)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(shí)間: 2013-04-24
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在直流電氣傳動(dòng)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(shí)間: 2013-04-24
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闡述如何使用PID算法進(jìn)行變頻控制,通過方程確定輸入電機(jī)的電壓和頻率,達(dá)到安全控制電機(jī)速度的目的
標(biāo)簽: PID 調(diào)節(jié)控制 電極 速度控制
上傳時(shí)間: 2013-05-24
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