本文主要研究一種在嵌入式系統(tǒng)上的GPS終端的軟件設計方法。隨著GPS技術在包括道路測控、汽車導航、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域中的越來越廣泛的應用和發(fā)展，GPS系統(tǒng)對生產、生活的影響也愈加深遠。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)技術的不斷發(fā)展促使移動計算技術在手持設備中也得到廣泛的應用，掌上電腦(PDA)與智能手機等移動式計算系統(tǒng)日益普及，功能日漸完善，在手持式設備中實現(xiàn)GPS移動定位、導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)的人機交互特點，論文采用基于ARM架構的S3C2410處理器作為基礎硬件平臺，以OpenSource的Linux作為操作系統(tǒng)平臺，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)研究并設計了應用嵌入式地圖的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儀器實現(xiàn)在地圖上定位功能，使用戶獲得當前位置相關的附屬信息。該系統(tǒng)簡單可行，不依賴其他服務器工作，可用在移動設備、車載導航等領域。 論文研究了Linux在嵌入式系統(tǒng)中的應用與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下觸摸屏驅動的設計與應用；分析了GPS系統(tǒng)中地理坐標系統(tǒng)的定義和坐標轉換基本原理；根據(jù)轉換公式實現(xiàn)地理經緯度坐標、平面直角坐標以及屏幕窗口坐標間的相互轉換；分析了MapInfo電子地圖文件的基本格式；設計了用于存儲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設備采集定位信息并進行解析；在MiniGui上實現(xiàn)電子地圖與定位信息的顯示，支持觸摸屏上的人機交互；并在電子地圖上實現(xiàn)放大縮小、測距、查詢等基本功能。 論文最后同時給出了目標系統(tǒng)的實現(xiàn)結果，并分析了系統(tǒng)設計中的一些不足，提出了在以后的工作中改進系統(tǒng)效能的設想。
上傳時間： 2013-04-24
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心血管疾病是威脅人類健康的主要疾病之一，而心電圖檢測是診斷心臟病變的有效手段。心電數(shù)據(jù)的高效采集和實時傳輸成為心電檢測的基礎，因此，設計一種性能可靠、價格低廉、體積較小的心電采集與遠程傳輸系統(tǒng)將對心血管疾病的檢測和預防具有重要意義。 本文在對心電信號采集技術和以太網傳輸技術進行深入研究的基礎上，設計實現(xiàn)了一款基于ARM的心電信號采集與以太網傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)前端是利用AD620、LM324、ADOP07等器件設計的信號調理電路，該電路實現(xiàn)了心電信號的高質量提取；系統(tǒng)的關鍵電路是以32位ARM7TDMI-S微控制器LPC2210為核心，并結合以太網控制芯片RTL8019AS、Flash SST39VF160和SRAM IS61LV25616AL設計的A/D轉換模塊和以太網接口模塊，它構建了數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)挠布A；此外，論文還完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在LPC2210上的移植，并實現(xiàn)了系統(tǒng)TCP/IP協(xié)議棧；最后，采用了多任務化方式設計了系統(tǒng)應用程序。 通過遠端上位機應用軟件測試表明，本系統(tǒng)實現(xiàn)了心電信號的采集與傳輸，達到了遠程監(jiān)控心電信號的目的，且運行穩(wěn)定可靠。
上傳時間： 2013-06-15
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WIM動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究對于保護公路的正常使用有著非常重要的經濟利益和社會價值。針對我國公路WIM系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和存在的問題，提出了新的思路、解決辦法和改進措施，用以提高整個WIM系統(tǒng)的各項性能指標。 基于ARM的壓電薄膜軸的車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的嵌入式研究與設計，致力于提高WIM系統(tǒng)精度等各項性能指標，其采用了高新的軟硬件技術，是一個比較有研究意義的課題。 本文首先從分析稱重原理入手，提出了一個改進的系統(tǒng)整體設計方案，在該方案的前提下，通過不斷地試驗修改，搭建了一個基于Labview的現(xiàn)場模擬實驗系統(tǒng)，為下一步研究和整個系統(tǒng)的實現(xiàn)打下了堅實的基礎。本文所做的具體工作，概括起來有如下幾點： 第一，簡要地介紹了基于壓電薄膜軸的WIM系統(tǒng)原理、影響因素以及課題研究的意義等； 第二，給出了系統(tǒng)整體設計方案，并設計了多個信號調理電路，諸如電荷放大電路，隔離電路以及濾波電路等； 第三，采用了32位的微處理器，并采用了一種比較完善的數(shù)據(jù)處理方法，提高了系統(tǒng)的軟硬件技術，在此基礎上研究設計了基于ARM-μgC/OS-Ⅱ的WIM嵌入式系統(tǒng)平臺，完成了系統(tǒng)的軟硬件設計、實現(xiàn)及操作系統(tǒng)移植； 最后，設計并實地進行了一個新的試驗，即基于LabVIEW8.2的數(shù)據(jù)采集卡的現(xiàn)場模擬試驗，給出了試驗結果和分析。該試驗方便于測量與數(shù)據(jù)采集，可得到較為精準的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理打下了基礎；
標簽： ARM 壓電 動態(tài)稱重系統(tǒng) 薄膜
上傳時間： 2013-07-29
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本論文從國內外液壓挖掘機電子節(jié)能應用現(xiàn)狀出發(fā)，設計液壓挖掘機電子節(jié)能控制系統(tǒng)。將“改進的變結構單神經元自適應PID控制算法”應用于發(fā)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(yōu)越性。 由于液壓挖掘機有單、雙變量泵系統(tǒng)，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(tǒng)，研究了單、雙變量泵與發(fā)動機功率匹配的控制策略。同時為了解決發(fā)動機—變量泵功率匹配環(huán)節(jié)與變量泵—負載匹配環(huán)節(jié)之間存在的不協(xié)調問題，設計了變量泵—負載匹配系統(tǒng)，依據(jù)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(xiàn)液壓挖掘機的發(fā)動機—變量泵—負載的功率匹配。 嵌入式計算機控制系統(tǒng)是當今單片機控制系統(tǒng)的研究熱點之一。將嵌入式系統(tǒng)應用于液壓挖掘機的電子節(jié)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(jié)能控制器進行了設計，為液壓挖掘機電子節(jié)能控制器的研究開發(fā)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(xiàn)到發(fā)展至今一直是網絡安全研究中的關鍵技術之一，隨著互聯(lián)網的迅猛發(fā)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(shù)據(jù)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(tǒng)的基于軟件的防火墻轉向硬件平臺實現(xiàn)是不可阻擋的發(fā)展趨勢。 首先闡述了網絡安全的現(xiàn)狀、網絡安全研究的重大意義、防火墻目前的發(fā)展狀況及未來的發(fā)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(tǒng)Snort的功能實現(xiàn)及數(shù)據(jù)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(xiàn)在較流行的基于軟件的字符串匹配算法和硬件實現(xiàn)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(tǒng)設計方案。將Snort中對數(shù)據(jù)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(xiàn)，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(tǒng)可以通過主機對防火墻的狀態(tài)進行實時監(jiān)控和規(guī)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(guī)則庫的統(tǒng)計分析和計算模擬得出了對規(guī)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(tǒng)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(xié)議及實現(xiàn)，最后通過程序對系統(tǒng)仿真并選用林肯數(shù)據(jù)集進行模擬測試，測試結果表明系統(tǒng)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(tǒng)得到日益廣泛的應用，不斷提高門禁系統(tǒng)的安全性成為研究的重要課題。第四代門禁系統(tǒng)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(tài)、簽名等)來確定人的身份，取代或加強傳統(tǒng)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(tǒng)CPU，設計和調試了系統(tǒng)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(xiàn)掌形識別。依據(jù)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(wěn)定較高的識別率。對分類規(guī)則提出了新思路與方法。 論文還提出了基于ARM的門禁系統(tǒng)方案。成功設計了以基于ARM920T內核的EP9315芯片為CPU的最小系統(tǒng)，設計PCB圖并制板，最后調試了系統(tǒng)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(tǒng)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。
標簽： ARM 識別 系統(tǒng)研究 門禁
上傳時間： 2013-04-24
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隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)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(jiān)控具有直觀、方便、信息內容豐富等的特點，而被廣發(fā)的應用各種安防系統(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(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(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行存儲。 本文介紹了系統(tǒng)各個硬件型號的選取，硬件的性能參數(shù)，硬件引腳和寄存器參數(shù)，設計了各個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)，在目標板上移植了引導程序、Linux裁剪后的系統(tǒng)和文件系統(tǒng)，在此基礎上實現(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、圖像網絡傳輸?shù)溶浖δ堋?試驗結果表明，本系統(tǒng)能夠較好的實現(xiàn)預期的功能，具有較好的穩(wěn)定性和應用前景。
標簽： ARM 智能家居 網絡視頻監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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隨著計算機技術和互聯(lián)網技術的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已成為近年來新興的研究熱點。嵌入式系統(tǒng)的硬件核心是嵌入式微處理器，ARM處理器以其高性能、低功耗、低成本等優(yōu)點占領了嵌入式系統(tǒng)處理器的大部分市場，基于ARM的嵌入式系統(tǒng)的應用已深入到工業(yè)控制、網絡通訊設備等領域。Linux作為功能強大、源碼公開的操作系統(tǒng)，在嵌入式領域中被廣泛應用。 本文針對自動售貨機控制系統(tǒng)在校園一卡通系統(tǒng)中的應用要求，以開發(fā)具有射頻卡結帳功能的新型自動售貨機控制系統(tǒng)，并與校園一卡通信息管理系統(tǒng)相連為目標，提出了基于ARM-Linux的自動售貨機控制器總體設計方案。根據(jù)方案對自動售貨機控制系統(tǒng)進行總體設計，在分析嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設計的基礎上，采用數(shù)據(jù)處理能力強和能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)網絡傳輸?shù)腍MS30C7202微處理器，對ARM處理器最小系統(tǒng)和關鍵的接口電路進行了硬件結構設計，系統(tǒng)擴展有FLASH、EPROM、以太網接口、RS232接口、GPIO接口、USB接口等外圍電路。利用Protel軟件完成了開發(fā)板的原理圖設計、繪制以及印刷電路板布局布線工作，PCB設計以高速電路設計為準則，集成了多種接口電路，完成了硬件系統(tǒng)的設計。研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)下的自動售貨機控制系統(tǒng)軟件環(huán)境建立方法，論述了移植Linux到ARM控制板的過程，分析了嵌入式軟件的應用程序架構與各部分設備驅動程序的設計方法，設計了硬件驅動程序。在嵌入式軟、硬件開發(fā)的基礎上，對基于ARM的嵌入式自動售貨機控制系統(tǒng)進行實例研究和系統(tǒng)功能調試，完成了自動售貨機控制系統(tǒng)的基本功能，并使系統(tǒng)能夠基于以太網進行數(shù)據(jù)通信，為進一步的開發(fā)和應用提供了良好的基礎。
上傳時間： 2013-07-05
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在鋼鐵制造工業(yè)中，高溫熔化狀態(tài)鋼水中的鋼渣檢測問題是一直以來未能很好解決的難題，鋼渣是鋼鐵冶煉過程中的副產品，鋼渣本身會直接降低鑄坯質量進而影響生產出的鋼材質量，另外鋼渣也會破壞鋼鐵連鑄生產連續(xù)性給鋼廠效益帶來負面效應。因此連鑄過程中鋼渣檢測是一個具有較大生產實際意義的研究課題。 本文以鋼包到中間包敞開式澆注過程中，保護澆注后期移除長水口后澆注過程中的鋼水下渣檢測為研究對象。在調研了國內外下渣檢測技術與下渣檢測設備的應用情況后，提出了一套將嵌入式技術與紅外熱像檢測技術相結合的鋼水下渣檢測系統(tǒng)的解決方案，并搭建了系統(tǒng)的原型：硬件系統(tǒng)平臺以紅外熱像探測器為系統(tǒng)的傳感器，以ARM7嵌入式微處理器與DSP數(shù)字信號處理器為系統(tǒng)運算處理核心；軟件系統(tǒng)平臺包含基于在ARM7上移植的μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)構建的嵌入式應用程序，以及基于DSP各類支持庫的嵌入式應用程序。該下渣檢測系統(tǒng)設計方案具有非接觸式檢測、低成本、系統(tǒng)自成一體、直觀顯示鋼水注液狀態(tài)、量化鋼渣含量等特點，能夠協(xié)助現(xiàn)場工作人員檢測和判斷下渣，有效減少連鑄過程中鋼包到中間包的下渣量。 本文首先，介紹了課題研究的背景，明確了研究對象，分析了連鑄過程中的鋼水下渣問題，調研了現(xiàn)有的連鑄過程中鋼包到中間包的鋼水下
上傳時間： 2013-05-25
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機械手是自動裝配生產線上必不可少的設備，它可以模擬人手臂的部分動作，按預定的程序、軌跡和要求，實現(xiàn)抓取、搬運和裝配等工作。在減輕人的勞動強度和提高裝配質量和在惡劣環(huán)境下作業(yè)等方面，起到了積極的作用。嵌入式系統(tǒng)是近年來發(fā)展起來的以應用為中心并且軟硬件可裁剪的實時系統(tǒng)，它的特點是高度自動化，響應速度快等，非常適合于要求實時的和多任務的場合。 本文分析了機械手控制系統(tǒng)的功能要求，研究設計了一種基于ARM和DSP的機械手數(shù)控系統(tǒng)的方案。嵌入式ARM處理器，具有運行速度快、功耗低、程序設計靈活、外圍硬件資源豐富等優(yōu)點，但其很難在處理大數(shù)據(jù)量、復雜算法時保證系統(tǒng)的靈活性和實時性。DSP作為數(shù)字信號處理的核心器件，能夠實時快速的完成控制算法運算，由于DSP普通輸入輸出口的高低電平變化周期最快只能到1微秒左右，不適合高速輸入輸出；FPGA芯片高速輸入輸出數(shù)據(jù)，時間可縮短至幾十納秒。另外利用FPGA可以方便的實現(xiàn)各種接口的邏輯時序，豐富的接口使得該系統(tǒng)能夠方便的進行移植，擴展了該系統(tǒng)的應用領域，從而提升了其性價比，通過ARM處理器和DSP以及FPGA技術的有機結合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，使系統(tǒng)具有程序設計靈活、以太網通信、大容量存儲、高速數(shù)據(jù)輸出、可移植等特點，既滿足高速機械手自動控制的要求，同時又具有一定的通用性。 通過本課題實踐表明，基于ARM和DSP構建嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的應用方案全可行、合理，同傳統(tǒng)的人機交互系統(tǒng)設計相比，能大量地減輕研發(fā)任務，提高發(fā)速度，能夠在短時間內得到控制性能優(yōu)秀的數(shù)控系統(tǒng)。
標簽： ARM DSP 數(shù)控 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-06-11
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