溫室技術是我國實現農業信息化的重要環節,溫度是溫室中的重要環境參數。實時控制是指在規定的時間內,系統必須做出相應的響應,是現代溫室控制發展的更高要求。隨著精細農業的發展,傳統的大棚已經不能滿足現代高精度、快速采集及響應的要求,由于溫度的滯后性和難調控性,溫度實時控制一直是溫室控制的一大難題。 本課題整合了CPID與ARM的優點,提出運用CPID硬件來實現數據采集,移植實時操作系統到ARM來實現復雜算法控制,采用高精度數字傳感器DS18820,并設計出混合PID模糊控制器來實現溫室的變溫管理,這對于現代溫室的智能化控制有著十分重要的實際意義。較傳統溫室,優點在于(1)它改變以往依靠單片機軟件來實現傳感器周期性采集,改用CPID硬件產生數字傳感器所需的讀寫時序,這種“以硬代軟”的方案實時性好,且大大避免了軟件運行時的不穩定性、系統冗余等先天缺陷。(2)操作系統能實現多任務、多線程以及友好的人機界面。 試驗以華中農業大學的華北型機械通風式連棟塑料溫室為試驗模型,選擇了ALTERA公司的EPM7128SLC84-15芯片和SAMSUNG公司的S3C44BOX芯片為目標板,以PC機為宿主機,設計了實時溫度控制平臺。 主要工作: (1)概述了溫度實時測控的必要性并介紹了CPLD、ARM技術及嵌入式實時操作系統的發展。 (2)介紹了溫度采集模塊及CPLD與ARM通訊接口模塊的設計。 (3)通過ARM存儲模塊、LCD顯示模塊、串口模塊、Rt18019AS網口模塊、uClinux操作系統模塊等系統完成了本試驗平臺。 (4)介紹混合PID模糊控制算法并通過Simulink工具箱進行了仿真,得出混合PID模糊控制器較經典PID控制具有更快的動態響應、更小超調、抗干擾強的結論。 (5)最后,通過試驗數據驗證了整套系統實時采集的穩定性及可靠性,指出了本課題的不足之處和待改善的問題。
上傳時間: 2013-04-24
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指紋識別是在指紋圖像上找到指紋的特征,通過計算機模糊比較的方法,把兩個指紋的特征模板進行比較,計算出它們的相似程度,最終得到兩個指紋的匹配結果。本文對現已存在的多種指紋識別算法進行編程比較,并對細化算法提出改進。同時采用基于ARM7TDMI內核的32位處理器S3C44B0作為主控制器,半導體電容傳感器FPS200作為指紋數據采集設備,構建了自動指紋識別系統。論文完成主要工作如下: 1、指紋采集模塊的設計:根據FPS200的相關寄存器資源和管腳特性,完成指紋傳感器FPS200的電路設計;研究FPS200主要寄存器的功能和圖像采集方式,給出FPS200在三種工作方式下的工作流程,并且對三種工作模式進行分析。 2、指紋識別算法研究:通過對現已存在的多種圖像預處理算法進行編程實現和對比研究發現,細化后的圖像多存在短線、斷線、毛刺等干擾以及細化不徹底的現象,為此提出了新的修復算法:分析目標點周圍紋線的走向趨勢,選擇去除或者保留周圍的相連點,較好地解決了細化不徹底的問題;再對細化后的圖像采用方形模板進行紋線跟蹤,去除偽特征點,克服了逐步遞進的紋線跟蹤算法過于復雜、不易實現等問題。 3、采用Sansung公司基于ARM7TDMI內核的32位RISC處理器S3C44B0,構建了自動指紋識別系統。該系統主要包括電源管理部分、指紋圖像采集模塊、存儲器模塊、JTAG調試接口以及與外設連接的串行接口。硬件部分主要完成指紋采集模塊接口的設計與開發,軟件部分主要完成指紋圖像采集程序、指紋識別算法程序和串口通信程序的開發,此外還通過串口實現指紋數據上傳到上位機,在VB環境下實現了簡易的人機交互軟件,提供指紋圖像的直觀顯示,用于對指紋識別程序進行測試,并對測試結果進行了分析。
上傳時間: 2013-05-22
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dsPIC30F_DSP算法庫,都是比較常用的算法,希望對你有幫助。
上傳時間: 2013-06-24
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隨著信息化、網絡化和智能化的發展,嵌入式系統和加密技術成為當今熱門的技術。本文將兩方面的技術結合起來,在對ARM嵌入式系統和高級數據加密標準算法Rijndael作全面分析的基礎上,對其應用做了研究。 文中首先分析了嵌入式系統和數據加密算法的發展狀況,介紹了 ARM微處理器體系結構和 Rijndael 算法原理的相關知識。然后,結合課題研究,詳細介紹了開發板 SHX-ARM7 的硬件配置和嵌入式軟件開發環境的建立,包括 ADS1.2和超級終端的設置。 文中深入研究了嵌入式操作系統的移植和 Rijndael 算法在開發板上的編程實現,給出了仿真實驗結果。選擇移植的μC/OS-Ⅱ操作系統具有良好的實時性、可擴展性和可移植性,為進一步的嵌入式應用打下基礎。Rijndael 算法的實現分為三大模塊:密鑰擴展、加密和解密模塊,其結果可作為API函數,在嵌入式加密應用軟件編程中直接調用。 本文對基于 ARM 的 Rijndael 算法的應用進行了探討,給出了基于ARM微處理器與Rijndael算法的IC卡數據加密系統的設計方案,并提出了三種密鑰安全管理方案,經比較重點描述了“一卡一密、一次一密”的密碼管理思想。該方法能夠保證每張 IC 卡每次用來存儲重要數據時的初始密鑰都是隨機的,在一定程度上增加了破譯難度,提高了安全性。 在結論中闡述了尚需進一步解決的問題以及下一步的工作內容。
上傳時間: 2013-07-06
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直流電動機由于具有良好的調速特性,寬廣的調速范圍,在某些要求調速的地方,特別是對調速性能指標要求較高的場合,如軋鋼機、龍門刨床、高精度機床、電動汽車等中,得到了廣泛地應用。國外這類調速系統的價格高,而國內的同類產品性能指標不夠穩定,因此設計一個性能價格比較高的直流調速系統,對工業生產具有重要的現實意義。 本文采用ARM S3C2410為控制芯片,以模糊PID為智能控制方法,設計了基于實時嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ的直流電機調速系統。首先對模糊控制及嵌入式系統作了簡單介紹,構建了模糊PID控制的直流電機調速系統模型,并在MATLAB環境下,對設計模型進行了仿真,在仿真的基礎上設計了控制系統硬、軟件,主要包括MOSFET驅動、光電隔離、鍵盤顯示、轉速測量、H橋可逆控制部分等,并將嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ移植到該系統中,實現了對直流電機的良好調速性能。 控制系統硬件實現模塊化設計,線路簡單,可靠性高。軟件設計采用可讀性強的C語言,自底層向上層的原則設計,程序邏輯性強、易于修改維護。以ARM為核心的控制系統,結構簡單,抗干擾能力強,性價比高。仿真和試驗表明:基于模糊PID智能控制的直流電機調速方法是可行的,有很好的應用前景。
上傳時間: 2013-04-24
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三相spwm信號是由高頻載波和三相調 制波比較而得的,三相svpwm信號也可理解為由高頻載波和三相調制波比較而得,區別是前者的三相調制波是三相對稱的正弦波,后者的三相調制波是三相對稱的馬鞍形波,馬鞍形波由正弦波和一定幅值的三次諧波復合而成。但令人回味的是,svpwm的最初出現和發展卻和以上思路大相徑庭,其完全從空間矢量的角度出發,后來人們才發現svpwm和spwm的以上淵源[1]。至今svpwm已在三相或多相逆變器中得以廣泛應用,其原因有兩個,一是采用svpwm的逆變器輸出相電壓中的基波含量高于采用spwm的逆變器[2][3],二是dsp的快速運算能力可以實時計算開關時間。但在實際應用svpwm時,往往對以下問題感到疑惑:svpwm算法的推導、開關向量的選擇、dsp的實現、逆變器輸出相電壓有效值的大小。本文的內容將有助這些疑惑的解決,更靈活地應用svpwm算法。
上傳時間: 2013-06-05
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本課題所研究的橫機是一種由嵌入式控制器系統控制的自動化程度很高的緯編針織機,主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國,橫機需求量大,自主研發全自動電腦橫機有廣泛的市場前景。 通過對橫機機械系統結構和原理的分析,本文提出了一種橫機控制系統硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協處理器、驅動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器,負責編織工藝和人機接口設計;以FPGA作為協處理器,執行ARM的命令,控制后續電路動作;驅動電路主要面向橫機機械部件,并向前端電路提供硬件接口。 基于該硬件系統解決方案,本文繼而提出了一種新型的軟件系統解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統實現,主要由羅拉系統控制算法、驅動程序、橫機編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統采用模糊控制算法,控制卷布速率;驅動程序實現ARM和FPGA的通信;橫機編織控制程序將花型文件中的數據轉換為機械部件的動作,實現整個編織過程;圖形用戶界面提供良好的人機界面,方便操作。 最后詳細介紹了整個橫機控制器系統的調試流程,涉及硬件調試、軟件調試和軟硬件聯合調試等。 與傳統電腦橫機相比,基于此設計方案的橫機技術含量較高,成本低,可移植性強,并可實現聯網控制。
上傳時間: 2013-04-24
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遙感圖像是深空探測和近地觀測所得數據的重要載體,在軍事和社會經濟生活領域發揮著重要作用。由于遙感圖像數據量巨大,它的存儲和傳輸已成為遙感信息應用中的關鍵問題。圖像壓縮編碼技術能降低圖像冗余度,從而減小圖像的存儲容量和傳輸帶寬,它的研究對于遙感圖像應用具有重要的現實意義。CCSDS圖像壓縮算法是空間數據系統咨詢委員會(CCSDS)提出的圖像數據壓縮算法。該算法復雜度較低,并行性好,適合于硬件實現,能實現對空間數據的實時處理,從而廣泛應用于深空探測和近地觀測。對于直接關系到軍事戰略、經濟建設等方面的遙感圖像的傳輸,必須對它進行加密處理。AES加密算法是由美國國家標準和技術研究所(NIST)于2000年發布的數據加密標準,它不但能抵抗各種攻擊,保證加密數據的安全性,而且易于軟件和硬件實現。本論文對CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法進行了研究,完成的主要工作包括: (1)研究了CCSDS圖像壓縮算法的原理和結構,用C語言實現了算法的編解碼器,并與SPIHT算法和JPEG2000算法的性能進行了比較。 (2)研究了AES加密算法的原理和結構,用C語言實現了算法的加解密器。 (3)介紹了實現CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法的FPGA設計所選擇的軟件開發工具、開發語言和硬件開發平臺。 (4)給出了CCSDS編碼器的FPGA實現方法和實現性能。 (5)給出了AES加密器的FPGA實現方法和實現性能。 本文設計的CCSDS圖像壓縮和AES加密FPGA系統運用了流水線設計、高速內存設計、模塊并行化設計和模塊串行化設計等技術,在系統速度和資源面積上取得了較好的平衡,達到了預期的設計目的。
上傳時間: 2013-07-15
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本文以星載圖像數據的壓縮與加密為背景,對CCSDS圖像壓縮算法和AES數據加密算法做了深入研究。文章的主要工作包括: (1)實現了CCSDS圖像壓縮算法的C程序,并且與SPIHT算法和JPEG2000算法在星載圖像壓縮領域做了簡單的對比; (2)對原始CCSDS圖像壓縮算法進行了改進。實驗結果表明,改進后的算法在提升算法性能的同時,降低了算法的復雜度; (3)研究了AES數據加密標準,并實現了該算法的C程序; (4)用VerilogHDL語言實現了CCSDS圖像壓縮算法和AES數據加密算法的編碼器; (5)在FPGA硬件平臺上,驗證了這兩種算法編碼器的正確性和有效性。
上傳時間: 2013-04-24
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變頻技術作為現代電力電子的核心技術,集現代電子、信息和智能技術于一體。而SPWM(正弦波脈寬調制)波的產生和控制則是變頻技術的核心之一。本文對SPWM 波形生成的三種算法--對稱規則采樣法、不對稱規則
上傳時間: 2013-04-24
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