軌道車輛車載微機控制系統(tǒng)是列車網絡控制重要組成部分，顯示系統(tǒng)是微機控制系統(tǒng)人機交互的重要平臺。考慮到微機平臺的統(tǒng)一性，車載顯示系統(tǒng)也可以移植實時多任務操作系統(tǒng)。鑒于ARM芯片外圍設備接口模塊通用性，能夠滿足日益豐富的外圍設備連接的需要，可作為硬件平臺考慮。本課題在以ARM9開發(fā)板S3C2410為硬件平臺，以實時多任務操作系統(tǒng)VxWorks為操作系統(tǒng)平臺，進行嵌入式顯示系統(tǒng)的研究。 課題以VxWorks系統(tǒng)在ARM上的啟動(BSP的移植)、圖形設備驅動的研究與設計、圖形界面的設計為技術路線。主要進行了基于ARM的VxWorks BSP的移植和設計，基于ARM—VxWorks的圖形設備模塊驅動程序的研究與設計，完成了VxWorks系統(tǒng)下漢字庫的開發(fā)，以及中西文混合顯示的實現。 若通過研究和設計達到了信息的有效實時的傳輸，且通過直觀的語言指示及生動的圖形顯示界面顯示出來，那么，不僅為很多需要圖形界面顯示的應用領域拓展了選擇面，而且將進一步促進該嵌入式系統(tǒng)的組合在工業(yè)控制領域得到更為廣泛的應用。 本課題主要研究內容分為一下幾個部分： 第一部分主要介紹了課題背景，嵌入式顯示系統(tǒng)的發(fā)展。 第二部分對VxWorks系統(tǒng)進行了分析與比較，揭示其在嵌入式操作系統(tǒng)領域中的優(yōu)越性，并對VxWorks系統(tǒng)指定的開發(fā)環(huán)境Tornado進行簡要的介紹。 第三部分為基于ARM—VxWorks平臺圖形設備驅動的研究與設計。 第四部分介紹了VxWorks系統(tǒng)下WindML漢字庫的開發(fā)及中西混合顯示的實現。 第五部分實現了針對于ARM9系列S3C2410開發(fā)板的BSP的移植和設計，構建ARM—VxWorks嵌入式系統(tǒng)調試平臺。 第六部分嘗試了VxWorks系統(tǒng)下WindML圖形控件的模擬和簡單的圖形界面的設計，并對專業(yè)的GUI圖形設計工具Zinc進行了簡要的說明和簡單的運用。 第七部分給出了結論和展望。
標簽： ARMVxWorks 嵌入式 顯示系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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近年來，隨著UPS電源的廣泛使用，對UPS電源的監(jiān)控要求也越來越高，而嵌入式系統(tǒng)的使用和Internet的普及，使得這種需求成為可能。將嵌入式系統(tǒng)和Internet結合用于UPS電源網絡監(jiān)控是一種必然趨勢，它可以借助Internet網絡完成對UPS電源現場的監(jiān)控任務，從而將監(jiān)控擴展到更廣的空間。目前，基于嵌入式系統(tǒng)的網絡監(jiān)控已經成為監(jiān)控領域研究的一個熱點。 本課題以UPS電源為監(jiān)控對象，在綜合分析UPS電源、嵌入式系統(tǒng)、CAN總線的基礎上，從實際應用出發(fā)，對嵌入式技術在UPS電源網絡監(jiān)控系統(tǒng)的應用進行了深入研究。通過對比和分析工業(yè)監(jiān)控網絡的現狀之后，確定采用基于Internet和CAN總線的嵌入式系統(tǒng)對UPS電源進行網絡監(jiān)控，完成了基于Linux操作系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)。在監(jiān)控系統(tǒng)硬件設計中，主控芯片選用了SAMSUNG公司低功耗高性能的ARM9系列的S3C2410，CAN控制器使用了新型的獨立CAN控制器MCP2510，網絡控制器選用了Cirrus公司的CS8900，并完成了CAN接口模塊、以太網接口模塊和人機交互模塊的設計。軟件設計中移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)和嵌入式圖形用戶界面，以及對MCP2510驅動的開發(fā)，由于系統(tǒng)要實現網絡瀏覽和大量的數據交換，引入了嵌入式服務器Web server和嵌入式數據庫SQLite，方便了數據的管理，提高了瀏覽速度。 經實驗調試，該UPS電源網絡監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過瀏覽器對UPS電源運行狀態(tài)、故障等信息進行監(jiān)控、統(tǒng)計和查詢，實現了小體積，低功耗，高性能的網絡監(jiān)控。該網絡監(jiān)控系統(tǒng)的研究具有廣闊的應用前景，對其它工業(yè)監(jiān)控網絡也具有一定的指導和借鑒意義。
標簽： ARM UPS 電源 網絡監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著國民經濟的快速發(fā)展，我國對于電力的需求和依賴性也越來越大。同時，對變電站及電網的安全和穩(wěn)定也提出了更高的要求。2008年的南方冰雪災害造成了電力設施及輸電線路的重大損失，嚴重危害了電網的正常工作，影響了人民的正常生活和工廠的正常運行。電力部門需要一種能夠實時監(jiān)控變電站設備的監(jiān)控系統(tǒng)，第一時間監(jiān)測到電力設備的損壞和人為因素的破壞，迅速做出處理，將損失減小到最低值。隨著電力部門網路化的全面普及，各個變電站有了相應的通訊網絡，使得監(jiān)控系統(tǒng)網絡傳輸成為可能。 課題探索了低功耗、高性能、低成本并具有豐富芯片資源的嵌入式處理器和內核精簡、性能強悍、源碼開放及開發(fā)成本低的操作系統(tǒng)，設計和實現了基于ARM9和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)，實現了對變電站設備的實時視頻監(jiān)控、紅外線監(jiān)測和煙霧火災探測等功能。系統(tǒng)硬件采用模塊化設計，主控制器模塊采用三星公司的S3C2410A高性能芯片作為嵌入式微處理器，設計了外圍接口電路和其它外圍設備電路；視頻監(jiān)控模塊采用OV511系列USB攝像頭進行圖像采集；紅外線防盜監(jiān)測模塊采用熱釋電紅外線傳感器配合菲涅爾透鏡設計了報警電路；煙霧火災探測模塊采用Motorola公司生產的離子型煙霧檢測芯片MC14468，設計了監(jiān)測電路。系統(tǒng)軟件開發(fā)分兩層，下層軟件開發(fā)構建了交叉編譯環(huán)境，移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)并利用Video4Linux API庫函數接口完成了視頻圖像采集程序的設計，同時對攝像頭驅動程序進行了提取和編譯；上層軟件開發(fā)實現了對采集的視頻數據在網絡中傳輸，使用Visual C++設計了客戶端監(jiān)控應用界面，實現人機交互，并對所采集視頻圖像進行了最優(yōu)化處理。 課題針對現有監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足進行改進，集視頻監(jiān)控、紅外線防盜監(jiān)測和火災報警等功能于一體，充分發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)和計算機網絡的優(yōu)勢，設計出了功能豐富，性能優(yōu)良的變電站監(jiān)控系統(tǒng)。提高了變電站運行和維護的安全性及可靠性，并逐步實現了電網的可視化監(jiān)控和調度，使電網調控運行更為安全、可靠。
標簽： ARM 電站監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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針對現代中低壓電網電能質量的監(jiān)測及諧波治理的需要，論文綜合運用嵌入式技術、現代信號處理技術、虛擬儀器技術設計了一種新型低功耗、集成化的電網參數監(jiān)測儀。此系統(tǒng)實現了對三相電網相/線電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、電網頻率、功率因數以及三相電壓、電流的31次以內諧波的實時監(jiān)測。 論文分析了基于微處理器的電力系統(tǒng)基本參數的測量原理；對被測信號的交流參量通過抽樣方法獲得，由多點的抽樣數據統(tǒng)計得到的結果可以減小隨機誤差的影響；基于DFT和FFT的諧波測量原理，將FFT應用于諧波分析獲得信號的頻域參數；針對諧波測量中的混疊誤差設計了二階抗混疊濾波器；分析了非同步采樣和對非時限信號的截斷造成的頻譜泄露和柵欄效應及其對諧波測量精度的影響。討論了常用的幾種窗函數對頻譜泄漏的抑制作用，在此基礎上選擇加海明窗對采樣信號進行處理；針對DDS具有高精度頻率合成的特點，將其應用到電網信號的采樣上，提高了采樣的同步性，使得測量精度滿足了系統(tǒng)的要求。上述方法需要大量快速的迭代運算，系統(tǒng)微處理器選用了32位ARM芯片LPC2132，提高了系統(tǒng)的數據處理能力和實時性。系統(tǒng)供電電源采用了開關電源、減小了體積，提高了效率；完成了下位機數據采集部分、二階抗混疊濾波器、測頻電路及通信模塊電路的設計；最后介紹了軟件設計部分，主要包含了數據采集的實現過程，FFT程序的設計，給出了各部分程序的流程圖；系統(tǒng)上位機軟件設計了電網數據處理程序，該軟件以LabWindows/CVI6.0為開發(fā)平臺，利用CVI豐富的庫函數，完成對數據的處理、顯示和記錄等工作，并采用雙線程運行模式，在數據采集和處理的同時完成了顯示、命令的發(fā)送和運行曲線等功能。 按上述方案設計的樣機經過三次電路制作與軟件調試，主要技術參數達到了設計要求，通過了實驗室測試，目前正在電力系統(tǒng)諧波治理系統(tǒng)中進行工業(yè)實驗。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著嵌入式的廣泛應用，對傳統(tǒng)的數據采集系統(tǒng)的改造，開發(fā)新型的嵌入式采集系統(tǒng)，目前已成為研制的熱點。起重機采集系統(tǒng)類似于飛機上的“黑匣子”，能自動記錄起重機運行數據，并能以文件的形式存儲起重機的運行數據，而且可以通過USB通信接口實現數據的轉移。與傳統(tǒng)的采集數據相比，此系統(tǒng)有采集速度快，性能穩(wěn)，功耗低，讀取數據方便的優(yōu)點。只需插入U盤，幾分鐘內就可以將數據取走，避免了傳統(tǒng)將電腦帶入現場采集數據的缺點。在起重機采集系統(tǒng)的項目開發(fā)過程中，本人的主要工作是實現數據采集模塊的設計，通過構建基于ARM微處理器和開源Linux操作系統(tǒng)的平臺，實現起重機運行數據的U盤存儲。 本研究首先對課題研究的背景和整個系統(tǒng)做了概述；其次詳述了系統(tǒng)的硬件設計和Linux移植到AT91RM9200平臺的方法；然后詳細討論了系統(tǒng)的軟件設計即基于Linux的U盤驅動的實現以及Mass Storage類協(xié)議及其子類UFI命令集，并采用單批量傳輸協(xié)議實現了部分UFI子類命令以實現對U盤邏輯扇區(qū)讀、寫等操作的驅動程序；在U盤上采用目前主流操作系統(tǒng)（Windows，Linux等）所支持的FAT32文件格式，實現了文件的讀寫等API函數，并在此基礎上按文件系統(tǒng)的實現層次對其進行設計與優(yōu)化，實現了起重機運行數據的可靠存儲；最后對課題研究做了總結。
上傳時間： 2013-07-09
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該文首先以運行的XLPE電力電纜為對象,分析了電纜進行在線監(jiān)測的重要性,介紹了電力電纜供電的優(yōu)缺點、電力電纜的分類和典型故障,討論了電力電纜絕緣故障在線監(jiān)測系統(tǒng)的國內外同類技術現狀和發(fā)展趨勢,在此基礎上提出符合現場實際的電纜絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)是迫切需要的.其次,從微觀的角度闡述了水樹的形成的過程,對目前存在的XLPE電纜絕緣在線監(jiān)測方法進行了介紹.從不同電壓等級的電纜,其電力系統(tǒng)中的變壓器中性點接地方式不同入手,比較了各種方法的利弊,從而提出了差頻法作為本在線監(jiān)測研究的系統(tǒng)方案.并從抗干擾的角度來考慮,差頻法是更切實可行的方法.從理論上對差頻法的在線監(jiān)測的微觀過程進行了分析,并在此基礎上對電纜水樹枝模型進行了仿真,得到的結果更好地證明了模型的正確性和差頻法的可行性.再次,研制了基于差頻法的XLPE電纜在線檢測原理驗證裝置,論述了該系統(tǒng)的結構和組成.主要有如下幾個部分:一、用于疊加到電纜上的調頻信號的發(fā)生裝置的技術要求、構成和工作原理;二、用于檢測差頻信號的微小電流檢測裝置的構成和特點;三、差頻信號數據的采集和傳送到工控機;四、在監(jiān)測系統(tǒng)中,調頻信號的加載位置和大小;五、電纜的水樹培養(yǎng)和對比樣品的選取;最后詳細介紹了整體的實驗步驟和注意事項.該文通過對電力電纜絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究,提出了基于差頻法的在線監(jiān)測的工作原理、系統(tǒng)結構以及數據處理方案,從而為更好的實際運用電纜絕緣故障在線監(jiān)測技術,為電力系統(tǒng)安全、方便、迅捷的排除電纜故障提供有利的理論依據和實際經驗.
標簽： 聚乙烯 電力電纜 在線監(jiān)測系統(tǒng) 絕緣
上傳時間： 2013-08-04
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目前嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制和智能家電方面運用地越來越廣泛，嵌入式系統(tǒng)應用于安防報警產品，使安防報警產品越來越智能化。未來產品技術將朝著數字化、無線化、集成化方向發(fā)展，因此本文設計了一個基于嵌入式系統(tǒng)的安防報警器。 嵌入式防盜報警系統(tǒng)，由可編程主機、遙控器、各種防盜、防搶探測器組成，可通過局域網與小區(qū)的監(jiān)控中心連接，組成一套有線安全防范網絡。一旦發(fā)生情況，能把報警信息通過通訊網絡瞬間遠程傳輸到用戶設定的電話、手機、傳呼機。同時向監(jiān)控中心報告，監(jiān)控中心電腦確定發(fā)生警情的地址，及時調動人員作出快速處理。 本文設計以32位ARM920T處理器s3C2410A為主控芯片，操作系統(tǒng)采用嵌入式LINUX操作系統(tǒng)。本文詳細闡述一下幾點： （1）研究了GSM MODEM的數據傳輸的特點和工作原理，熟悉控制短信貓的AT指令；分析了煙霧、防盜、煤氣等傳感器的性能指標和門限數據。為下面的系統(tǒng)的設計與研究提供了必要的理論基礎。 （2）建立硬件開發(fā)平臺，對ARM處理器平臺的集成功能進行了研究。其中重點研究了ARMS3C2410處理器，對其性能進行了分析；對處理器的內存設計進行的分析；對所應用的串口電路進行了詳細的研究。 （3）采用了嵌入式Linux系統(tǒng)作為操作系統(tǒng)，對Linux系統(tǒng)的內核和文件系統(tǒng)作了進一步的研究。詳細研究了Linux系統(tǒng)的bootloader的功能以及它的編譯與燒寫；Linux內核的剪切、編譯和燒寫；Linux文件系統(tǒng)的編譯與燒寫；加載Linux各種服務，比如NFS協(xié)議服務。為系統(tǒng)開發(fā)搭建了軟件平臺。 （4）ARM處理器與GSM MODEM通過串口進行數據傳輸的軟件設計；ARM處理器與監(jiān)控中心的網絡傳輸的軟件設計。本系統(tǒng)實現了Linux系統(tǒng)串口和網口進行數據的傳輸，并對系統(tǒng)性能進行了測試，測試表明平臺達到設計要求，性能穩(wěn)定。
標簽： ARM 嵌入式 安防系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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近年來，嵌入式技術發(fā)展迅速，已經滲透到工業(yè)控制、智能設備以及電子消費品等人們日常生活的各個領域，而Internet技術也取得了巨大的發(fā)展，為人們所廣為接受，于是嵌入式技術和Internet技術相結合形成的嵌入式Internet技術適時地出現了，并且成為實現遠程控制、信息共享的關鍵技術。 本文首先闡述了課題研究的背景、目的和意義，以及嵌入式TCP/IP協(xié)議棧研究的現狀，然后分析了嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的工作原理并描述了把它移植到LPC2210上的過程，為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧實現提供了操作系統(tǒng)支持。接著，針對嵌入式協(xié)議棧的特殊需求，詳細分析并采用了零拷貝技術、跨層技術等對LwIP協(xié)議棧進行了有效的裁剪和優(yōu)化，結合μ C/PS-Ⅱ設計了一種緊湊的協(xié)議棧工作模型和內存管理機制。并且結合μ C/OS-Ⅱ設計了協(xié)議棧的工作模型和內存管理機制。在驅動程序的基礎上實現了對LwIP中的IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、UDP協(xié)議和TCP協(xié)議等幾個協(xié)議棧的裁剪和優(yōu)化。并分析了它們的安全漏洞及基于這些漏洞的攻擊方式，在這個基礎上提出了如攻擊檢測算法等填補漏洞和抵抗攻擊的一些技術和措施。最后在目標板上成功移植了優(yōu)化后的LwIP。 本文同時還設計了一種能夠提供足夠多軟定時器資源的算法。在不需要操作系統(tǒng)支持的情況下，軟定時器可以給多任務的系統(tǒng)提供足夠的定時服務，而且不影響中斷處理時間。并且具有自動回調功能，啟動一次以后就可自動調用定時器。此軟定時器使用方便且易移植，大大方便了本課題多次使用定時器的需要。課題結合具體項目“蓄電池狀態(tài)記錄儀的設計”，分析了它的各個功能模塊，設計了其系統(tǒng)結構。對各個功能模塊的設計與實現進行了代碼編寫和測試，借助于TFTP服務器實現了基于協(xié)議的嵌入式目標板和PC機間的網絡通信。 本課題經過幾個月的軟硬件設計和現場測試，已實現了最初的設計目標。構建出了實驗硬件平臺和一個多任務多協(xié)議的基本實時系統(tǒng)框架。以后的開發(fā)者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)和嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的情況下就可以方便的創(chuàng)建一個嵌入式網絡控制系統(tǒng)，并能在平臺上開發(fā)其它的應用任務，為以后的研究提供了參考并奠定了基礎。
上傳時間： 2013-04-24
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人臉識別技術作為生物識別技術之一，是模式識別在圖像領域中的具體運用，其應用前景非常廣闊，可以應用到身份證件的鑒別、自動門禁控制系統(tǒng)、銀行取款機、家庭安全，圖片檢索等領域。 人臉識別系統(tǒng)主要分為人臉檢測定位，特征提取和人臉分類三部分。人臉的檢測和定位，即從輸入的圖像中找到人臉及人臉存在的位置，并將人臉從背景中分離出來。在特征提取部分，先對原始人臉數據進行特征提取，之后原始數據由維數較少的有效特征數據表示并存儲在數據庫中，接下來進行人臉分類，在識別待測人臉圖像時，將待測圖像的特征數據與數據庫中存儲數據相比對，判斷是否為庫中的某一人，從而實現自動識別人臉的目的。 在過去的十年里，人臉識別技術一直是圖像處理領域里具有挑戰(zhàn)性的課題，隨著研究的深入，許多人臉檢測及識別算法被提出來。其中基于主成分分析的Eigenface的算法及其變形已經成為測試人臉識別系統(tǒng)性能的基準算法；同時Adaboost人臉檢測算法，在PC上基本可以達到實時，在嵌入式產品廣泛應用的今天，只有讓人臉識別算法在嵌入式平臺上實現，才能獲得更廣闊的應用，本文研究了在嵌入式平臺上Adaboost人臉檢測算法的性能。 嵌入式是后PC時代的一個亮點，目前已經應用在社會生活的方方面面。嵌入式產品的開發(fā)平臺分為包括很多，如：DSP，ARM，PowerPC等等。本文采用的ARM9作為嵌入式開發(fā)平臺，研究人臉識別在ARM平臺的性能，為實用的嵌入式人臉識別系統(tǒng)的設計提供參考。 本文從PC平臺的軟件實現入手，分別實現了PC平臺下的AdaBoost人臉檢測算法和PCA人臉識別算法,分析了現象及結果，接下來搭建了基于ARM嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺，對AdaBoost人臉檢測算法進行了硬件平臺的移植，并得出相應實驗效果。
標簽： ARM 人臉識別 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-05-31
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本文通過對匯編語言地指令系統(tǒng)的共性的研究，找到了一種有效的在匯編語言的基礎上，自動得到源代碼的流程圖的算法。對軟件維護自動化的實現提供了良好的開端。關鍵詞：程序模塊圖，程序流程圖，網格法，
上傳時間： 2013-07-02
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