自1887年美國奧梯斯公司制造出世界上第一臺電梯以來,電梯作為一種垂直運動的升降設備,已日益成為人們生活中一項不可缺少的生活工具。隨著經濟的發展,高層建筑的不斷涌現,電梯的功能與種類也隨之而多樣化,同時也對電梯的穩定性、安全性、舒適性、運行效率提出了更高的要求。 電梯控制系統是電梯技術的核心,它將電梯的各機械部件有機的組合起來,實現了電梯復雜的功能與穩定有效的運行。隨著電子技術日新月異的發展,電梯控制系統經歷了繼電器控制、可編程邏輯控制(PLC)、智能微機控制的發展歷程。本文在總結了當前電梯控制系統的基礎上,設計了一套基于ARM技術與工業現場總線CAN(控制器局域網)的嵌入式集選型電梯控制系統。該控制系統采用變頻變壓調速方式,可與多款變頻器相結合,并可匹配有齒輪曳引機和無齒輪永磁同步曳引機,適用于最高樓層為64層、4m/s以下電梯控制。該控制系統目前已成功應用在某電梯生廠家的國內、南非等電梯項目中。 論文闡述了本電梯控制系統的控制策略,詳細介紹了以ARM7芯片LPC2378為核心的電梯主控制器的硬件結構及其軟件設計。曳引機的速度控制是電梯控制技術的關鍵,因此為提高電梯運行時的舒適感與運行效率,文中建立了電梯運行速度曲線的數學模型,提出了根據設定時間參數與樓層間距自動生成速度曲線的計算方法。為優化電梯起動時的舒適感,論文還討論了模糊控制技術在負載補償中的應用。此外,本文在深入闡述CANOPEN協議原理的基礎上,完成了基于CANOPEN的應用層協議設計,實現了電梯控制系統各控制器(主控制器、樓層控制器、轎廂控制器)之間實時、可靠的通信。
上傳時間: 2013-07-20
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語音識別技術就是能使計算機“聽懂”人類的語言,然后根據其含義來執行相應的命令,從而實現為人類服務。 隨著語音識別的深入研究,對它的技術應用主要有兩個方面: 一個方向是大詞匯量連續語音識別系統,主要應用于計算機的聽寫機,以及與電話網或者互聯網相結合的語音信息查詢服務系統,這些系統都是在計算機平臺上實現的; 另外一個重要的發展方向是小型化、便攜式語音產品的應用,這些應用系統大都使用專門的硬件系統實現。 隨著后PC年代的到來,后一種發展將成為語音識別技術和嵌入式系統交叉研究的一個非常熱門的話題,將進一步推動語音識別技術往智能化方向發展。 論文主要研究語音識別系統及其在ARM嵌入式平臺上的實現。 根據嵌入式系統平臺的特性和系統的實際需求,對目標平臺的硬件和軟件系統進行適當的剪裁定制,并且對語音識別中的算法進行改進和優化,同時為了加強系統的交互性,增加了控制界面,為實際應用提供很好的人機交互操作。 首先論文對嵌入式系統及嵌入式操作系統進行研究,通過實際比較后選用嵌入式Linux作為系統的操作系統; 然后對語音識別技術進行研究,并根據實際要求,采用Mel倒譜參數作為系統語音參數提取算法,DTW作為系統識別的模式匹配方法,并根據ARM嵌入式平臺的要求,分別對上述兩個算法進行優化設計,同時利用QT跨平臺語言對應用控制程序進行代碼實現,并移植到目標板上,構建出一個完整的嵌入式語音識別系統。 最后,對整個系統進行整體測試,通過實驗結果表明,系統達到了預期設計的便攜、智能及很好的交互性的目的。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著國內汽車工業的發展,國內的車輛導航系統的市場需求也越來越大。目前國內推出的一些車載導航定位系統還沒有在車載系統中得到廣泛的應用,還須在改進技術、提高精度的同時降低開發成本。 車載導航終端結合了導航定位技術、地理信息系統(GIS)、通訊技術以及嵌入式計算機技術,為用戶提供導航定位、地理信息等服務。車載導航終端由GPS定位系統、電子地圖、嵌入式系統組成。導航終端接收GPS所傳送的衛星信號,得到車輛的即時位置,通過GPS信號處理系統傳送給主機,再配合嵌入式系統上的空間數據庫,將車輛經過的軌跡顯示在顯示屏上。 本論文首先討論了車載導航系統的原理和硬件結構,然后分析設計了軟件系統的工作流程及實現方案;介紹了Boot Loader和Linux內核的定制、移植;重點介紹了在ARM處理器和Linux操作系統實現車載導航終端各功能模塊的詳細過程,以及地圖匹配和路徑規劃算法及實現。 為了縮短開發周期、降低開發成本,本設計采用了基于開源軟件二次開發的方式。
上傳時間: 2013-06-01
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目前在各行各業中應用種類繁多的測量儀器隨著儀器性能指標要求的逐漸提升以及功能的不斷拓展,對儀器控制系統的實時性和集成化程度等性能的要求也越來越高。目前發展的趨勢是開放式、集成度向芯片級靠攏的高實時性儀器。針對目前傳統的系統設計存在著功能簡單、速度慢、實時性差、對數據的再加工處理能力極為有限等問題,本文根據課題需要提出了一種基于ARM+FPGA架構的高速實時數據采集嵌入式系統方案,應用在小功率半導體測量儀器上。方案采用三星S3C2410的ARM處理器進行管理控制,處理數據,界面顯示;Altera公司的Cyclone系列的1C12 FPGA器件用來進行高速數據采集,提高了系統的實時性和集成化程度。 本文首先給出了ARM+FPGA架構的總體設計。硬件方面,簡要討論了ARM處理器的特點和優勢,FPGA在高速采集和并行性上的優勢,給出了硬件的總體結構和主要部件及相關接口。軟件方面,研究了基于嵌入式Linux的嵌入式系統的構建和BootLoader的啟動以及內核和根文件系統的結構,構建了嵌入式Linux系統包括建立交叉開發環境,修改移植BootLoader和裁減移植Linux內核,并且根據課題實際需要精簡建立了根文件系統。 為了滿足測量儀器的實時性,設計了ARM與FPGA的高速數據采集接口。進行了FPGA內部與ARM接口相關部分的硬件電路設計;通過分析ARM與FPGA內部時序的差異,針對ARM與FPGA內部FIFO時序不匹配的問題,解決了測量儀器中高速數據采集與處理速度不匹配的問題。接著,通過研究Linux設備驅動基本原理和驅動程序的開發過程,設計了Linux下的FPGA數據采集接口驅動程序,并且實現了中斷傳輸。使得FPGA芯片通過高效可靠的驅動程序可以很好的與ARM進行通訊。 最后為了方便用戶操作,進行了人機交互系統的設計。為了降低成本和提高實用性利用FPGA芯片剩余的資源實現了對PS/2鍵盤鼠標接口的控制,應用到系統中,大大提高了人機交互能力;通過比較分析目前比較流行的幾種嵌入式GUI圖形設計工具的優缺點,結合課題的實際情況選擇了MiniGUI作為課題圖形界面的開發。根據具體要求設計了適合測量儀器方面上使用的人機交互界面,并且移植到了ARM平臺上,給測量儀器的使用提供了更好的交互操作。 本課題完成了嵌入式Linux開發環境的建立,針對課題實際硬件電路設計修改移植了bootloader,裁減移植了內核以及根文件系統的建立;設計了FPGA內部硬件電路,解決了接口中ARM與FPGA時序不匹配的問題,實現了ARM與FPGA之間的高速數據采集;設計了高速采集接口在嵌入式Linux下的驅動程序以及中斷傳輸和應用程序;合理設計了適合測量儀器使用的人機交互界面,并巧妙設計了PS/2鍵盤鼠標接口,進一步提高了交互操作。
上傳時間: 2013-06-21
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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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這是支持MF RC500 MIFARE 讀寫集成電路IC的有關射頻設計的應用筆記。意在提供對MIFARE 射頻接口(ISO 14443A)所需的理解來設計具體天線應用和匹配電路,為了使無接觸MIFAR
上傳時間: 2013-04-24
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本論文從國內外液壓挖掘機電子節能應用現狀出發,設計液壓挖掘機電子節能控制系統。將“改進的變結構單神經元自適應PID控制算法”應用于發動機—變量泵的功率匹配控制中,通過仿真表明該算法具有優越性。 由于液壓挖掘機有單、雙變量泵系統,為了將改進的變結構單神經元自適應PID控制算法應用于不同系統,研究了單、雙變量泵與發動機功率匹配的控制策略。同時為了解決發動機—變量泵功率匹配環節與變量泵—負載匹配環節之間存在的不協調問題,設計了變量泵—負載匹配系統,依據操作人員手柄位置信號,控制變量泵輸出流量按比例分配到各個負載,實現液壓挖掘機的發動機—變量泵—負載的功率匹配。 嵌入式計算機控制系統是當今單片機控制系統的研究熱點之一。將嵌入式系統應用于液壓挖掘機的電子節能控制中,選擇ARM7系列處理器LPC2294作為這個控制器的核心,對液壓挖掘機功率匹配電子節能控制器進行了設計,為液壓挖掘機電子節能控制器的研究開發打下了基礎。
上傳時間: 2013-07-05
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作為在保障網絡安全方面扮演著至關重要角色的防火墻技術從出現到發展至今一直是網絡安全研究中的關鍵技術之一,隨著互聯網的迅猛發展,它在信息化、網絡化的過程中也變的越來越重要。為了使防火墻能快速且深入地對網絡數據傳輸過程中的海量信息進行安全檢測,并能應對來自各個網絡層的威脅,將傳統的基于軟件的防火墻轉向硬件平臺實現是不可阻擋的發展趨勢。 首先闡述了網絡安全的現狀、網絡安全研究的重大意義、防火墻目前的發展狀況及未來的發展趨勢,然后介紹了防火墻的概念、功能和分類。重點分析了著名的開源入侵檢測系統Snort的功能實現及數據結構,對Linux中自帶的網絡安全工具Iptables/Netfilter的工作原理做了簡要介紹,然后對現在較流行的基于軟件的字符串匹配算法和硬件實現方法進行對比分析,通過對已存在的解決方法的深入研究,提出了基于ARM處理器并采用內容可尋址存儲器(CAM)的硬件防火墻系統設計方案。將Snort中對數據包載荷檢測部分中的順序檢測替換為由CAM結合Wu-Manbcr多模式匹配算法實現,其中CAM完成短模式匹配,Wu-Manber算法完成長模式匹配,并將Snort與Iptables/Netfilter有機結合移植到基于ARM的嵌入式平臺中,系統可以通過主機對防火墻的狀態進行實時監控和規則更新。 設計了防火墻的整個硬件電路,其中重點分析了CAM模塊的設計。通過對Sourcefire的Snort VRT2.4版免費規則庫的統計分析和計算模擬得出了對規則集的最佳劃分長度;在軟件部分研究了Bootloader制作、Linux內核的裁減與移植及根文件系統制作等內容。重點分析了摩托羅拉公司的專用CAM芯片MCM69C432的驅動程序設計和相應的調用方法,并結合主機軟件部分的功能分析了雙方的通信協議及實現,最后通過程序對系統仿真并選用林肯數據集進行模擬測試,測試結果表明系統比以前效率有了大幅提高,過濾速度已達到最初設計目標,證明了此硬件防火墻方案的可行性。 最后總結了本人的工作并指出此種方案的硬件防火墻的不足、需要改進之處和它的良好應用前景。
上傳時間: 2013-07-24
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自“9.11”后,隨著人們對安防需求的升級,門禁控制系統得到日益廣泛的應用,不斷提高門禁系統的安全性成為研究的重要課題。第四代門禁系統結合了人體生物特征識別技術,利用人體本身具有的物理特征(如指紋、虹膜、臉型、掌紋等)或行為特征(如步態、簽名等)來確定人的身份,取代或加強傳統的身份識別方法。 論文采用掌形識別為控制方案,基于ARM920T內核的EP9315芯片為門禁系統CPU,設計和調試了系統的硬件平臺。 論文研究了掌形識別算法,進行了三方面的工作。 首先研究了掌形中的手形特征,提出了一種基于骨架特征的手形識別算法,很好的克服了手指旋轉給識別帶來的干擾。 然后研究了掌形中的掌紋特征,通過系列圖像處理,分離出手掌的三條主線,提取主線端點,并在主線上等間隔采樣,利用端點和采樣點進行匹配,擁有很高的識別率。 最后結合手形與掌紋特征,實現掌形識別。依據手形特征對掌形庫進行粗分類,利用掌紋特征進行匹配,算法擁有很快的識別速度與穩定較高的識別率。對分類規則提出了新思路與方法。 論文還提出了基于ARM的門禁系統方案。成功設計了以基于ARM920T內核的EP9315芯片為CPU的最小系統,設計PCB圖并制板,最后調試了系統的底層電路。 論文的研究設計工作,通過提高掌形識別算法的識別率,達到了提高門禁系統安全性的目的;ARM平臺的設計與調試,在工程實際中有參考價值。
上傳時間: 2013-04-24
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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?,F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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