本文提出的煤礦安全系統(tǒng)由基站、基站控制器、控制中心和安全信息終端組成。本系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)瓦斯等有害氣體濃度，能夠人機(jī)聯(lián)防監(jiān)測(cè)礦道中可能存在的安全隱患。井下采用CAN有線網(wǎng)絡(luò)和Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的混合組網(wǎng)方式，通過(guò)礦工攜帶的安全信息終端使監(jiān)測(cè)網(wǎng)延伸到每個(gè)采掘工作面，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤。控制中心通過(guò)友好的人機(jī)界面可以查看瓦斯?jié)舛取囟取穸鹊淖钚聰?shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)，還可以查看報(bào)警記錄，并把這些數(shù)據(jù)以曲線圖的形式直觀的顯示出來(lái)。 基站和基站控制器是以ARM系列LPC2119微處理器為核心設(shè)計(jì)的，完成安全信息終端和控制中心之間的通信任務(wù)。基站和安全信息終端采用了基于Zigbee技術(shù)的SZ05系列嵌入式無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)行組網(wǎng)通信，采用MC14LC5480語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的語(yǔ)音功能，基于LPC2119內(nèi)置的CAN控制器輔以P82C250收發(fā)器實(shí)現(xiàn)多基站間的網(wǎng)絡(luò)連接。基站控制器通過(guò)CAN總線與基站組網(wǎng)通信，監(jiān)測(cè)基站工作狀態(tài)，協(xié)調(diào)各基站與移動(dòng)終端之間的信息傳輸，通過(guò)RS232與控制中心PC機(jī)進(jìn)行信息交互。在此硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，給出了基于LPC2119微處理器下的軟件設(shè)計(jì)過(guò)程，包括初始化、無(wú)線通信模塊的通信協(xié)議制定和通信程序設(shè)計(jì)、語(yǔ)音功能的軟件設(shè)計(jì)及編程、基站和基站控制器的通信協(xié)議制定和主程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)及控制中心PC機(jī)端人機(jī)界面設(shè)計(jì)等。 經(jīng)多次調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了控制中心PC機(jī)接收安全信息終端檢測(cè)的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)并判斷瓦斯?jié)舛仁欠癯蓿€實(shí)現(xiàn)了通過(guò)人機(jī)界面查詢數(shù)據(jù)、查看曲線圖以及發(fā)送命令等。
標(biāo)簽： ARM 煤礦安全 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-14
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目前，國(guó)內(nèi)礦井的排水系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)、繼電器控制的方法。傳統(tǒng)方法設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化程度低、可靠性較差、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、應(yīng)急能力不足，存在一定的安全隱患，不適應(yīng)數(shù)字化礦井發(fā)展的需要。本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)排水系統(tǒng)采用嵌入式微控制器作為就地控制系統(tǒng)與上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控相結(jié)合的方式，提高了工作的可靠性和穩(wěn)定性，具有運(yùn)行成本低、調(diào)試方便等特點(diǎn)。 本文首先根據(jù)某礦井下排水的實(shí)際情況，對(duì)各種排水形式和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了分析和比較，選擇其中一種典型的排水系統(tǒng)形式作為模型。根據(jù)井下排水系統(tǒng)的運(yùn)行原理展開(kāi)研究和論證，制定了井下水位監(jiān)控和水泵啟動(dòng)方案。在綜合自動(dòng)控制的相關(guān)理論和傳感器應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上分析了排水系統(tǒng)中需要監(jiān)控的、能夠反映排水系統(tǒng)工作特征的關(guān)鍵參數(shù)，并提出了這些參數(shù)的監(jiān)測(cè)方法和這些方法的可行性。 全面分析了目前常用的微處理器和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，詳細(xì)研究了ARM和μC/OS-Ⅱ的性能和特點(diǎn)，充分利用ARM微處理器高性能、低功耗、低成本的優(yōu)勢(shì)，以及μC/OS-Ⅱ可移植性好、開(kāi)發(fā)成本低的優(yōu)點(diǎn)。選用以ARM7TDMI-S為CPU的LPC2220芯片作為就地控制系統(tǒng)，選用μc/OS-Ⅱ?yàn)閷?shí)時(shí)操作系統(tǒng)。并根據(jù)排水系統(tǒng)工作方案和要求設(shè)計(jì)了系統(tǒng)和接口硬件電路，完成了系統(tǒng)運(yùn)行程序代碼的編寫(xiě)。 應(yīng)煤礦信息化發(fā)展趨勢(shì)的要求，選用LabVIEW作為上位機(jī)監(jiān)控軟件，以串行通訊協(xié)議與井下就地控制系統(tǒng)組成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)工作人員能夠在地面監(jiān)控室輕松了解到井下水倉(cāng)水位、各排水設(shè)備工作狀態(tài)等信息，實(shí)現(xiàn)了排水系統(tǒng)運(yùn)行的“避峰就谷”和水泵房的無(wú)人化值守。此項(xiàng)研究對(duì)礦井的安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗和數(shù)字化建設(shè)等工作具有一定參考價(jià)值。
標(biāo)簽： ARM 自動(dòng) 排水 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-04
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電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)是集節(jié)能、環(huán)保、安全為一體的前沿技術(shù)，是未來(lái)車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。本文研究了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理，自主研發(fā)設(shè)計(jì)了一套電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，并進(jìn)行實(shí)車(chē)試驗(yàn)。 控制系統(tǒng)中采用了基于ARM7TDMI—S內(nèi)核的高性能芯片LPC2131芯片(EasyARM2131開(kāi)發(fā)板)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)，分析和選擇了系統(tǒng)的控制策略，完成了控制器的硬件和軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的控制策略中采用了折線改進(jìn)型助力曲線助力方式和模糊與數(shù)字PID相結(jié)合的控制方法，并進(jìn)行相關(guān)補(bǔ)償控制的分析；硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了抗干擾技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，完成了信號(hào)采集和處理電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、電源電路以及故障診斷等電路設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)采用了結(jié)構(gòu)化的沒(méi)計(jì)思想，完成了包括控制系統(tǒng)主程序、A/D采集子程序、車(chē)速和發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)的采集子程序、電機(jī)PWM控制驅(qū)動(dòng)子程序以及故障診斷和信息顯示子程序的設(shè)計(jì)，并在扭矩信號(hào)處理程序中應(yīng)用容錯(cuò)技術(shù)進(jìn)行了軟件冗余優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文對(duì)自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的EPS控制系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)車(chē)試驗(yàn)和結(jié)果分析，試驗(yàn)結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的基于ARM的汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向輕便性、穩(wěn)定性和可靠性等方面性能良好，完全滿足設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽： ARM 汽車(chē) 控制系統(tǒng) 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向
上傳時(shí)間： 2013-07-21
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永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電動(dòng)機(jī),傳統(tǒng)的理論分析及設(shè)計(jì)方法已比較成熟,它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用,在很大程度上有賴于對(duì)控制策略的研究.該文提出了一套基于DSP的全數(shù)字無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雙模控制系統(tǒng),將模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別引入到無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制中來(lái).充分利用模糊控制對(duì)參數(shù)變化不敏感,能夠提高系統(tǒng)的快速性的特點(diǎn),構(gòu)造適用于調(diào)節(jié)較大速度偏差的模糊調(diào)節(jié)器,加快系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度;由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既具有非線性映射的能力,可逼近任何線性和非線性模型,又具有自學(xué)習(xí)、自收斂性,對(duì)被控對(duì)象無(wú)須精確建模,對(duì)參數(shù)變化有較強(qiáng)的魯棒性的特點(diǎn),構(gòu)造三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)器,來(lái)實(shí)現(xiàn)消除穩(wěn)態(tài)偏差的精確控制.以速度偏差率為判斷依據(jù),實(shí)現(xiàn)模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種控制模式的切換,使系統(tǒng)在不同速度偏差段快速調(diào)整、平滑運(yùn)行.此外充分利用系統(tǒng)硬件構(gòu)成的特點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)腜WM輸出切換策略,最大限度的抑制逆變橋換相死區(qū);通過(guò)換相瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩公式推導(dǎo)和分析,得出在換相過(guò)程中保持導(dǎo)通相功率器件為恒通,即令PWM輸出占空比D=1,來(lái)抑制定子電感對(duì)換相電流影響的控制策略.上述抑制換相死區(qū)和采用恒通電壓的控制方法,減小了換相引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng),使系統(tǒng)電流保持平滑、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大幅度減小、系統(tǒng)響應(yīng)更快、并具有較強(qiáng)的魯棒性和實(shí)時(shí)性.在這種設(shè)計(jì)下,系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)更精確的定位和更準(zhǔn)確的速度調(diào)節(jié),而且可以使無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作在低速、大轉(zhuǎn)矩、頻繁起動(dòng)的狀態(tài)下.該文選用TMS320LF2407作為微控制器,將系統(tǒng)的參數(shù)自調(diào)整模糊控制算法,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法以及PWM輸出,轉(zhuǎn)子位置、速度、相電流檢測(cè)計(jì)算等功能模塊編程存儲(chǔ)于DSP的E2PROM,實(shí)現(xiàn)了對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的全數(shù)字實(shí)時(shí)控制,并得到了良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的結(jié)果.
標(biāo)簽： DSP 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) 雙模控制 轉(zhuǎn)矩
上傳時(shí)間： 2013-06-01
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開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)(SwitchedReluctanceMotor，SRM)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、效率高和成本較低等優(yōu)點(diǎn)，在很多領(lǐng)域都顯示出強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力，但是位置傳感器的存在不僅削弱了SRM結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，而且降低了系統(tǒng)高速運(yùn)行的可靠性，增加了成本，探索實(shí)用的無(wú)位置傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的方案成為開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(SwitchedReluctanceMotorDrive，SRD)研究的熱點(diǎn)。SRM高度非線性的電磁特性決定了在精確的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器控制十分困難，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為解決這個(gè)問(wèn)題提供了新的思路。徑向基函數(shù)(RadialBasisFunction，RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種映射能力極強(qiáng)的前向型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，具有收斂速度快、全局逼近能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文提出一種利用自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)SRM進(jìn)行控制的新方法，所采用的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以電機(jī)繞組的相電流、磁鏈作為輸入，轉(zhuǎn)子位置作為輸出，通過(guò)離線和在線相結(jié)合的方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，建立SRM電流、磁鏈與轉(zhuǎn)子位置之間的非線性映射，從而實(shí)現(xiàn)SRM的無(wú)位置傳感器控制。 常規(guī)的PID控制以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、易于工程實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)至今仍被廣泛采用。在系統(tǒng)模型參數(shù)變化不大的情況下，PID控制效果良好，但當(dāng)被控對(duì)象具有高度非線性和不確定性時(shí)，僅靠PID調(diào)節(jié)效果不好。對(duì)于SRM，它的電磁關(guān)系高度非線性，固定參數(shù)的PID調(diào)節(jié)器無(wú)法得到很理想的控制性能指標(biāo)。論文提出了一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線辨識(shí)的SRM單神經(jīng)元PID自適應(yīng)控制新方法。該方法針對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的非線性，利用具有自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力的單神經(jīng)元來(lái)構(gòu)成開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的單神經(jīng)元自適應(yīng)控制器，不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且能適應(yīng)環(huán)境變化，具有較強(qiáng)的魯棒性。同時(shí)構(gòu)造了一個(gè)RBF網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行在線辨識(shí)，建立其在線參考模型，由單神經(jīng)元控制器完成控制器參數(shù)的自學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)控制器參數(shù)的在線調(diào)整，能取得更好的控制效果。 仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的準(zhǔn)確換相，從而實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的無(wú)位置傳感器控制；基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線辨識(shí)的單神經(jīng)元自適應(yīng)控制能夠達(dá)到在線辨識(shí)在線控制的目的，控制精度高，動(dòng)態(tài)特性好，具有較好的自適應(yīng)性和魯棒性。
標(biāo)簽： RBF PID 控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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基于手姿態(tài)的人機(jī)交互是以實(shí)現(xiàn)自然的人機(jī)交互為研究目標(biāo)，可提高計(jì)算機(jī)的可操作性，同時(shí)使計(jì)算機(jī)能夠完成更加復(fù)雜的任務(wù)。而基于ARM的嵌入式系統(tǒng)具有功耗低、體積小、集成度高等特點(diǎn)，嵌入式與具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，具有較長(zhǎng)的生命周期，能夠根據(jù)特定的需求對(duì)軟硬件進(jìn)行合理剪裁。結(jié)合嵌入式技術(shù)的手姿態(tài)跟蹤設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)的檢測(cè)出人機(jī)交互系統(tǒng)中人手的位置與角度等數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給計(jì)算機(jī)虛擬系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行人機(jī)交互，提高跟蹤設(shè)備的可靠性和空間跟蹤精度。 通過(guò)對(duì)嵌入式開(kāi)發(fā)過(guò)程以及對(duì)控制系統(tǒng)構(gòu)成的分析，確定了手姿態(tài)信號(hào)輸入方案及系統(tǒng)的軟硬件總體設(shè)計(jì)方案。通過(guò)對(duì)目前流行的眾多嵌入式處理器的研究、分析、比較選擇了S3C2440處理器作為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)硬件核心，詳細(xì)介紹了S3C2440的相關(guān)模塊的設(shè)計(jì)，包括存儲(chǔ)單元模塊、通信接口模塊、JATG接口電路。同時(shí)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的外圍電路像系統(tǒng)時(shí)鐘電路、電源電路、系統(tǒng)復(fù)位電路。 選擇更適合于ARM開(kāi)發(fā)的Linux系統(tǒng)作為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)了Linux系統(tǒng)向開(kāi)發(fā)板的移植、Bootloader的啟動(dòng)與編譯、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)；根據(jù)手姿態(tài)信號(hào)輸入方案系統(tǒng)采用分模塊、分層次的方法設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的應(yīng)用程序——串口通信程序及手姿態(tài)識(shí)別子程序。通過(guò)分析常用的手姿態(tài)識(shí)別算法，系統(tǒng)采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整與模板匹配相結(jié)合的動(dòng)態(tài)手姿態(tài)識(shí)別算法。并依據(jù)相應(yīng)的軟硬件測(cè)試方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了分模塊調(diào)試及系統(tǒng)的集成。
上傳時(shí)間： 2013-07-11
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隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)越來(lái)越多地在控制類、消費(fèi)類、通訊類等電子產(chǎn)品廣泛應(yīng)用，嵌入式技術(shù)也越來(lái)越和人們的生活緊密結(jié)合。同時(shí)，計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展以及數(shù)據(jù)量的增加，對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的要求也越來(lái)越高。 本文深入研究了嵌入式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)交換，提出了一套完整的嵌入式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)交換的設(shè)計(jì)方案，并詳細(xì)介紹了其實(shí)現(xiàn)過(guò)程。Flash存儲(chǔ)器由于體積小、功耗低、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)在便攜式電子產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。Flash存儲(chǔ)器主要有兩種形式：Nor Flash和Nand Flash。Nor Flash具有XIP特性，可以直接在芯片上執(zhí)行代碼，而且讀取速度較快。Nand Flash存儲(chǔ)密度大、容量大、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、性價(jià)比高，但是控制方式復(fù)雜而且可能會(huì)存在一定的壞塊。SD卡是近年來(lái)流行的大容量便攜式存儲(chǔ)卡。本系統(tǒng)中，我們以Flash和SD卡作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。在存儲(chǔ)介質(zhì)的選擇方面，在系統(tǒng)內(nèi)部采用了體積小、容量大、成本低的Flash，并采用Nor和Nand Flash相結(jié)合的方案：在Nor Flash上存儲(chǔ)與系統(tǒng)相關(guān)的軟件和程序，在Nand Flash上存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)。系統(tǒng)外部采用安全性高、容量大、性能佳的SD卡作存儲(chǔ)容量擴(kuò)展。實(shí)現(xiàn)了基于Atmel公司ARM系列MCU的Flash存儲(chǔ)器和SD卡的硬件電路的設(shè)計(jì)及底層驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)。 本研究分別根據(jù)Nor和Nand Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和操作特點(diǎn)，分析了JFFS2和YAFFS的特點(diǎn)以及各自的存儲(chǔ)方式、斷電保護(hù)、損耗平衡、垃圾回收等一系列的策略和機(jī)制，并在Nor和Nand Flash上實(shí)現(xiàn)并優(yōu)化了這些管理機(jī)制。在SD上則采用目前主流操作系統(tǒng)（Windows，Linux等）所支持的FAT16文件格式，完成了從磁盤(pán)格式化到文件的讀寫(xiě)等標(biāo)準(zhǔn)API函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)交換。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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論文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外數(shù)字水印的發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)目前市場(chǎng)上假冒偽劣商品泛濫的實(shí)際問(wèn)題，介紹了一種基于ARM9（S3C2410X）的數(shù)字水印商標(biāo)檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)。 為了選擇魯棒性好的數(shù)字水印提取算法，論文介紹了用MATLAB對(duì)離散余弦變換、小波變換和基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法的仿真過(guò)程，包括三種檢測(cè)算法在無(wú)噪聲且無(wú)攻擊、有噪聲、濾波以及RST攻擊（旋轉(zhuǎn)、放縮、平移）等情況。通過(guò)仿真結(jié)果的對(duì)比，最后選擇了基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法作為商標(biāo)檢測(cè)儀數(shù)字水印的提取算法。 在商標(biāo)檢測(cè)儀的軟硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，論文首先介紹了檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)，包括ARM9處理芯片及其外圍擴(kuò)展電路，采集設(shè)備，人機(jī)接口等部分。然后研究了基于ARM9的關(guān)于Bootload啟動(dòng)代碼的引導(dǎo)以及Linux操作系統(tǒng)的移植，并建立了嵌入式交叉編譯環(huán)境，為檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)和研究構(gòu)建了一個(gè)良好的平臺(tái)。在軟件設(shè)計(jì)方面，主要介紹了用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結(jié)合的算法，其中包括小波變換、離散余弦變換、Zigzag排列和相關(guān)檢測(cè)程序等，另外，論文還對(duì)數(shù)字水印商標(biāo)檢測(cè)儀的圖像采集、人機(jī)交互、終端顯示等程序的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了論述。
標(biāo)簽： ARM 數(shù)字水印 商標(biāo) 儀的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-02
上傳用戶：tdyoung
抽油機(jī)井工況監(jiān)測(cè)是石油生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)，可以為油井提高泵效、高效管理提供可靠依據(jù)。隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的人工操作遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化石油生產(chǎn)的要求。將遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于油井工況監(jiān)測(cè)，可以降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率和油田管理水平。針對(duì)目前已有油井工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在的不足，本文研制出一種集計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和通信技術(shù)于一身、功能完善、可靠性高、成本低廉的抽油機(jī)井工況遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 示功圖是常用的用于判斷抽油機(jī)井工作狀況的方法，它是抽油機(jī)光桿在作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)周期中，光桿相對(duì)位移與載荷的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。傳統(tǒng)的利用拉線位移傳感器獲取位移的方式，不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期連續(xù)的監(jiān)測(cè)。本系統(tǒng)采用加速度傳感器作為沖次傳感器，獲取每個(gè)周期的起始點(diǎn)，再利用拉線位移傳感器對(duì)一個(gè)周期中按時(shí)間等分的點(diǎn)的位移進(jìn)行標(biāo)定，既解決了拉線位移不能長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)的問(wèn)題，又保證了位移的精度。 本系統(tǒng)由工況傳感器、數(shù)據(jù)中繼單元、數(shù)據(jù)中心和手持機(jī)四部分組成。安裝在抽油井上的工況傳感器定時(shí)獲取并存儲(chǔ)示功圖數(shù)據(jù)，定時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中繼單元。由數(shù)據(jù)中繼單元將多個(gè)工況傳感器的示功圖數(shù)據(jù)集中后，通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳送到數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)對(duì)所有示功圖數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、分析和打印，并可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。手持機(jī)用于對(duì)工況傳感器進(jìn)行設(shè)置和標(biāo)定，并可以現(xiàn)場(chǎng)獲取示功圖。 硬件電路采用低功耗設(shè)計(jì)方法，使用低電壓、低功耗的基于ARM7內(nèi)核的LPC2138/2148微處理器及微功率無(wú)線數(shù)傳模塊，將硬件電路功耗降到最低。采用SD卡作為存儲(chǔ)器，增加了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)可靠性。采用單軸加速度傳感器ADXL105作為沖次傳感器，具有高精度、低功耗、高可靠性的優(yōu)點(diǎn)。CDMA模塊采用基于CDMA1X數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的H7710，組成高速、永遠(yuǎn)在線、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。 軟件設(shè)計(jì)遵循模塊化設(shè)計(jì)思想，既考慮到各模塊功能的實(shí)現(xiàn)，又兼顧了系統(tǒng)總體的協(xié)調(diào)性。本系統(tǒng)軟件由工況傳感器軟件、手持機(jī)軟件、數(shù)據(jù)中繼單元軟件及數(shù)據(jù)中心軟件四部分組成。工況傳感器軟件、手持機(jī)軟件和數(shù)據(jù)中繼單元軟件由ADS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境編寫(xiě)，并由AXD仿真調(diào)試器生成可執(zhí)行代碼，最后通過(guò)EasyJTAG仿真器下載到微處理器芯片中。數(shù)據(jù)中心運(yùn)行于服務(wù)器/客戶機(jī)工作模式，使用SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)中心處理軟件由Visual Basic6．0編寫(xiě)，運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)中。 通訊網(wǎng)絡(luò)由無(wú)線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)組成，工況傳感器與數(shù)據(jù)中繼單元組成無(wú)線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，采用ISM工作頻段，實(shí)現(xiàn)近距離無(wú)線通訊。數(shù)據(jù)中繼單元作為無(wú)線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)，通過(guò)CDMA網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心通信處理機(jī)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。 本系統(tǒng)首次利用加速度傳感器與拉線位移傳感器相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)抽油井工況長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性；利用ARM單片機(jī)作為微處理器，低功耗電路設(shè)計(jì)，低功耗工作模式，延長(zhǎng)了電池的壽命；無(wú)線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)與CDMA網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，兼具無(wú)線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)與CDMA網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，降低了整個(gè)系統(tǒng)的安裝和運(yùn)行費(fèi)用；數(shù)據(jù)中心采用服務(wù)器/客戶機(jī)工作模式，便于用戶共享數(shù)據(jù)。目前該系統(tǒng)的各部分均經(jīng)過(guò)硬件、軟件及運(yùn)行測(cè)試，已經(jīng)在油田試運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)果表明，該系統(tǒng)性能完善，運(yùn)行可靠，安裝及維護(hù)簡(jiǎn)便，取得了較好的效果。
標(biāo)簽： CDMA ARM 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-12
上傳用戶：ivan-mtk
DDS（Direct Digital Synthesis直接數(shù)字頻率合成技術(shù)）是廣泛應(yīng)用的信號(hào)生成方法，其優(yōu)點(diǎn)是易于程控，輸出頻率分辨率高，同時(shí)芯片的集成度高，適合于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。針對(duì)現(xiàn)有的壓電陶瓷電源輸出波形頻率、相位等不能程控、電路集成度不高、體積和功耗較大等問(wèn)題，本文以ARM作為控制電路核心，引入DDS技術(shù)產(chǎn)生輸出的波形信號(hào)，并由集成高壓運(yùn)放將波形信號(hào)提高至輸出級(jí)的電壓和功率。 在壓電陶瓷電源硬件電路中采用了模塊化設(shè)計(jì)，主要分為ARM控制電路、DDS系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路和波形調(diào)理電路、高壓運(yùn)放電路等幾個(gè)部分。電源控制電路以三星公司的S3C2440控制器為核心，以觸摸屏作為人機(jī)輸入界面；DDS芯片選用ADI公司的AD9851，設(shè)計(jì)了DDS系統(tǒng)外圍驅(qū)動(dòng)電路，濾波和信號(hào)調(diào)理電路，并應(yīng)用了將DDS與鎖相環(huán)技術(shù)相結(jié)合的雜散問(wèn)題解決方案；高壓運(yùn)放電路由兩級(jí)運(yùn)放電路組成，采用了電壓控制型驅(qū)動(dòng)原理，放大電路的核心是PA92集成高壓運(yùn)放，加入了補(bǔ)償電路以提高系統(tǒng)的響應(yīng)帶寬，并在電源輸出設(shè)置了過(guò)電流保護(hù)和快速放電的放電回路。 電源軟件部分采用WINCE嵌入式系統(tǒng)，根據(jù)WINCE系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)設(shè)計(jì)DDS芯片的流接口程序，編寫(xiě)了流接口函數(shù)和配置文件，并將流驅(qū)動(dòng)程序集成入WINCE系統(tǒng)；編寫(xiě)了基于EVC的觸摸屏人機(jī)界面主程序，由主程序?qū)⒂脩糨斎雲(yún)?shù)轉(zhuǎn)換為DDS芯片的控制字，并采用動(dòng)態(tài)加載流驅(qū)動(dòng)方式將控制字送入DDS芯片實(shí)現(xiàn)了對(duì)其輸出的控制。 對(duì)電源進(jìn)行了不同典型波形輸出的測(cè)試實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)試了DDS信號(hào)波形輸出的精度和分辨率、電源動(dòng)態(tài)輸出精度和對(duì)信號(hào)波形的跟隨性和響應(yīng)性能。實(shí)驗(yàn)表明，壓電陶瓷電源輸出信號(hào)波形精度較高，對(duì)波形、頻率等參數(shù)改變的響應(yīng)速度快，達(dá)到電源輸出穩(wěn)定性要求。
標(biāo)簽： ARM DDS 壓電陶瓷 驅(qū)動(dòng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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