心臟疾病一直是威脅人類生命健康的主要疾病之一。研究無創的心電信號檢測設備來檢測與評價心臟功能的狀況,并研究心臟疾病的成因是生物醫學電子學的重要研究課題之一。動態心電記錄儀(Holter)是用于記錄24小時長時間心電圖的一種設備。研制高性能的動態心電記錄、監護系統對于心血管疾病的診斷和治療具有十分重要的意義。 Holter技術發展至今已有幾十年歷史,但目前的Holter仍存在許多不足之處:(1)許多Holter采用8位、16位單片機作為控制系統,運算能力有限,無法加入自動診斷功能:(2)數據存儲采用固定焊接在板上的存儲芯片,容量小,數據取出回放不方便;(3)大部分Holter還不能實現心電信號的實時遠程傳輸,心電數據的分析以及分析報告的獲取往往要滯后好幾天時間,不利于心臟疾病的及早診斷及治療。 針對這些不足,本文設計了一個基于ARM(一種32位嵌入式處理器)的動態心電記錄儀。該記錄儀具有運算功能強、能夠實現心電信號實時遠程網絡傳輸的特點。為確保信息不會因網絡傳輸故障而丟失,本系統同時還采用了便于攜帶的SD(Secure Digital Memory)閃存卡作為存儲媒介,具有大容量數據存儲的功能。本文設計的系統主要完成的任務有心電信號的采集、心電信號的放大濾波、心電信號的顯示和心電信號的存儲與傳輸。整個系統由一片ARM嵌入式微處理器控制,本系統中采用的嵌入式微處理器是三星的S3C44BOX。放大和濾波電路主要是對電極導聯傳來的心電信號進行放大和濾除干擾信號,以獲取合適的信號大小并保證采集的心電信號的正確性。心電信號的顯示是把心電信號實時地顯示在Holter的液晶屏上,能使患者直觀地觀察到自己的心電信號情況。心電信號的存儲采用了容量大、成本及功耗低并且體積小方便攜帶的SD卡來存儲心電數據。心電數據的傳輸是通過以太網實現的,以太網可以實現快速、高正確率的傳輸。傳輸的數據由醫院內的服務器接收,并且在服務器端對心電信號進行相應的顯示和處理。為實現上述功能編寫的系統軟件包括Holter的Bootloader的設計、uCLINUX操作系統的移植、A/D轉換程序、液晶屏的控制及菜單程序、SD卡FAT文件格式的數據存儲和服務器端數據接收、波形顯示程序。本系統經過一定的實驗證明符合設計要求,具有體積小、成本低、使用方便的特點。
上傳時間: 2013-07-10
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材料試驗機是測定材料機械性能的基本設備之一,應用范圍廣泛。它主要由機械、加載及測試等系統組成,其中測試系統是試驗機不可缺少的組成部分,它對試驗機的性能又起著決定性作用。隨著實驗科學的發展、科技的進步以及應用需求的增加,舊有的測試系統已逐漸不能適應人們的測試需求,為了擴大傳統材料試驗機的應用范圍,全面提高測量的準確性、實驗效率和智能化水平,越來越多的高新技術正在被引入到材料試驗機測試系統領域。 本課題屬于企業委托的技術開發項目,其目的是開發一套用于材料性能測試的試驗機測試系統。針對項目委托方提出的功能要求,經過對試驗機測試技術及其發展趨勢的研究分析,最終確定采用USB總線技術,設計一款基于32位嵌入式微處理器ARM的集數據采集、分析、顯示為一體的試驗機測試系統。 基于課題的研究內容,本文在分析研究USB和ARM技術的基礎上,圍繞著設計目標,從整體方案的選擇、測試系統的軟硬件設計等方面闡述了主要開展的設計研究工作。重點對系統硬件電路設計、固件程序設計、設備驅動程序設計和應用程序設計的實現進行了深入論述。 為驗證所設計的測試系統是否達到實際要求,本文采用實測的方式進行測試研究。測試結果表明,本測試系統工作穩定可靠,各項功能均達到了預定的設計要求。
上傳時間: 2013-04-24
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超聲波電機是一種全新原理的直接驅動電機,它利用壓電陶瓷逆壓電效應激發的超聲振動作為驅動力,通過定轉子間的摩擦力來驅動轉子運動。與傳統的電磁電機相比,它具有低速大轉矩、無電磁干擾、動作相應快、運行無噪聲、無輸入自鎖等卓越特性,在非連續運動領域、精密控制領域要比傳統的電磁電機性能優越得多。超聲波電機在工業控制系統、汽車專用電器、精密儀器儀表、辦公自動化設備、智能機器人等領域有廣闊的應用前景,近年來倍受科技界和工業界的重視,成為當前機電控制領域的一個研究熱點。 本文主要研究了行波型超聲波電機的嵌入式驅動控制系統設計。系統是基于ARM嵌入式微控芯片設計的。全文共分為6部分。第一章主要介紹了國內外超聲波電機驅動控制技術在國內外的發展狀況,ARM芯片的結構原理以及本課題的選題意義。第二章在前人的研究基礎上做了系統仿真,為系統的硬件設計提供設計指導。第三章提出了基于ARM的超聲波電機嵌入式驅動控制系統設計方案,并介紹了系統各個模塊的設計與調試的過程和結果。第四章介紹了uC/OS-Ⅱ操作系統在ARM上的移植,以及基于該操作系統的電機控制系統軟件設計流程。第五章介紹了系統各子程序的設計,速度控制與定位控制的算法設計,以及系統調試的結果。第六章總結了本論文的主要貢獻、存在問題以及后續課題的研究方向。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著社會的進步和經濟的發展,我國機動車輛的數量不斷的增加,造成了交通事故日益增多、交通擁擠等一系列社會急需解決的問題。車載定位終端是嵌入式技術、ARM處理器技術、GPS技術、GPRS無線通訊技術相結合的產物,對智能交通的研究和發展具有重要意義,為現代交通運輸提供了新穎,可靠,有效的控制和管理途徑。 本文先通過對GPS衛星定位理論,衛星數據處理的深入研究,對GPRS移動通信技術規范的細致分析以及ARM嵌入式硬件系統、Linux嵌入式操作系統等計算機技術的不斷實踐,提出一套基于GPRS無線通信技術的車載定位終端的設計方案。車載定位終端將GPS模塊傳輸過來的定位信息提取出來,一方面將定位信息顯示在界面上,一方面通過GPRS模塊將車輛信息發送給車輛監控中心。本設計采用ARM920T核的S3C2410A微處理器作為硬件平臺,然后設計相應的外圍電路,加上GPS模塊電路和GPRS模塊電路,構成一個完整的硬件系統。軟件設計采用宿主機/目標機的開發模型,在構建好交叉編譯環境后,向處理器上移植Bootloader和Linux操作系統。然后用Qt應用軟件,采取多線程編程的方法完成GPS數據的提取、車輛信息發送和人機界面的實現。最后將編譯好的程序,下載到硬件平臺。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著國民經濟的發展,電力電子設備得到廣泛應用,使得電網中的諧波污染越來越嚴重,極大地危害了電力設備的安全運行。電網中的諧波成份非常復雜,因此諧波的檢測分析,是消除或降低諧波污染的前提。 通過大量資料的收集、閱讀及相關技術的研究,本文分析了嵌入式系統在電力系統測控中的應用優勢,設計了以ARM7TDMI內核處理器LPC2214為核心的電網諧波檢測分析系統。系統主要實現低壓配電網三相電壓、電流的諧波檢測與分析,包括電量數據采集和諧波分析兩個部分。詳細分析了諧波檢測分析系統的工作原理,明確了系統功能需求,對系統各模塊進行了設計,通過多路同步采集將電網電量數據輸入系統,在處理器中完成數據倒序處理和快速傅立葉變換等相關的運算處理工作,可以得到各次諧波含量。 通過文中設計的硬件同步電路,可以準確獲得電網信號三相電壓與電流周期,通過同步采樣的方法,消除或減小因快速傅立葉變換存在的頻譜泄漏和柵欄效應的誤差。結合諧波檢測分析的需求與FFT算法的特點,為了減小響應時間,提高運算速度,采用了實序列快速傅立葉變換對數據的整合運算,即通過一次快速傅立葉變換運算,完成各相電流與電壓兩組數據從時域到頻域的轉換,并分析得到頻域幅值和時域幅值之間的線性關系,避免了傅立葉反變換運算,提高了運算速度,實現諧波的準確檢測。 最后經過樣機測試證明,本文設計的電網諧波檢測與分析系統能夠準確、可靠的實現諧波含量的檢測與分析。
上傳時間: 2013-07-10
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隨著電力電子技術的發展,電網中的諧波污染越來越嚴重,已成為電網中的“公害”。因此,對電網諧波進行監測與研究是限制、消除諧波危害的前提,也是保證供電系統安全經濟運行及保證設備和人身安全的迫切需要。本文在分析了國內外諧波檢測技術的現狀和發展方向的基礎上,對電壓諧波監測及消諧裝置進行了整體研究及設計。選擇STR710作為核心處理器,以CS8900A以太網控制器和雙向可控硅等作為外圍芯片,設計并實現了基于ARM7的電壓諧波監測裝置,同時在IAREmbeddedWorkbenchforARMversion4.31環境下利用FFT算法實現了諧波監測,最后對嵌入式以太網接口進行了設計與實現。
上傳時間: 2013-07-12
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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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高級數據鏈路控制規程,是由ISO開發,面向比特的數據鏈路層協議,具有差錯檢測功能強大、高效和同步傳輸的等特點,是通信領域中應用最廣泛的協議之一。隨著大規模電路的集成度和工藝水平不斷提高,ARM處理器上的高級數據鏈路控制器外設,幾乎涵蓋了HDLC規程常用的大部分子集。利用ARM芯片對HDLC通信過程進行控制,將具有成本低廉、靈活性好、便于擴展為操作系統下的應用程序等優點。本文在這一背景下,提出了在ARM下實現鏈路層傳輸的方案,在方案中實現了基于HDLC協議子集的簡單協議。 本文以嵌入式的高速發展為背景,對基于ARM核微處理器的鏈路層通信規程進行研究,闡述了HDLC幀的結構、特點和工作原理,提出了在ARM芯片上實現HDLC規程的兩種方法,同時給出其設計方案、關鍵代碼和調試方法。其中,重點對無操作系統時中斷模式下,以及基于操作系統時ARM芯片上實現HDLC規程的方法進行了探討設計。
標簽: ARM 高級數據鏈路控制規程
上傳時間: 2013-08-04
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隨著我國加入WTO,我國逐漸成為世界縫制設備生產和銷售中心。在縫制設備行業占據極其重要地位的繡花機行業也因此而得到迅速發展,我國繡花機產量已占據全球繡花機產量的70%。但是,我國的繡花機行業在發展的過程中仍存在和面臨著很多問題。一方面是產品結構和產品質量,我國的繡花機主要以中低檔為主,在噪聲、刺繡質量、效率、產品壽命以及維護性等方面與國外先進機型存在較大差距;另一方面是技術實力和創新能力,作為繡花機全部技術核心的控制器,國內能開發的公司屈指可數,缺乏有效的競爭,且技術實力和創新能力無法與國際企業相抗衡。 針對上述情況,本文分析了繡花機的工作原理和當前主流繡花機的控制方式及特點,在研究室已完成的中低速平繡型工業繡花機課題的基礎上,設計了一種基于硬實時嵌入式操作系統WinCE5.0,以32位RISC架構ARM9處理器S3C2440A為主控芯片,以MAXII系列CPLDEPM1270為接口芯片的高速繡花機控制器。整個繡花機以高速,高質量為目標,以伺服電機作為主軸驅動,步進電機作為X/Y軸驅動,帶USB接口和Ethernet接口,預留特種繡接口,帶高分辨率彩色觸摸屏,功能豐富,操作方便。 本文分7章,第一章闡述了課題背景,繡花機發展現狀和關鍵技術;第二章從原理出發完成了需求分析,硬件和操作系統選型和項目規劃;第三章完成了總體硬件系統設計并重點介紹了驅動系統,CPLD單元,主控制板的設計和各種資源的分配;第四章在分析WinCE及其項目開發流程和環境構建的基礎上,完成了軟件的總體框架設計并介紹了相關設計要點。第五章主要是驅動程序和運動控制模塊并以步進電機驅動的開發為例介紹了流驅動的開發過程和相關的技術要點。第六章設計了一種自主的內部花樣格式并完成了相應的測試。最后一章是對本課題的總結和展望。 本文不僅從項目研究與開發和軟件工程的高度詳細探討了基丁ARM和WinCE5.0的繡花機控制器的整個開發過程,也具體的從硬件設計,資源配置,軟件編寫,驅動開發,運動控制和花樣處理等多個方面進行了深入的分析和研究。本課題的工作對于高速高檔繡花機的開發具有很好的參考價值和實踐意義,對于提升國內繡花機行業在高端市場與國外企業的競爭力,提升民族品牌價值,改變國內繡花機控制器被少數公司所壟斷,增加良性有效競爭有積極影響。
上傳時間: 2013-06-29
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本論文以建材行業為背景,以當前我國水泥生產新工藝——預分解窯生產線推廣普及階段在關鍵技術與裝備的迫切需求為論文的研究目標,針對水泥配料生產環節中的計量精度和操作性能上的問題與不足,引進新技術,致力研究開發新型高性能動態計量控制系統。 論文在對提高動態計量系統性能的理論和技術進行深入研究的基礎上,提出有特色的高精度稱重與測速的方法和實現技術。在采取動、靜態雙秤動態計量結構等改進性能的有效技術措施的基礎上,對新型動態計量控制系統的總體方案進行設計。 論文完成了基于嵌入式ARM微處理器的新型動態計量控制系統的硬件和軟件設計工作,重點對稱重與測速的穩定性和準確性進行改進;整個系統采用自組織現場總線組網,以加強整個系統的信息交換能力;采用組態軟件建立上位機監控管理軟件,方便組態,易于監控,以便明顯的提高操作性能。 論文研究開發的新型動態計量控制系統已經應用到學校教學實踐基地,特別是學生的工程能力訓練中,而且作為新裝備也可以應用到實際生產中,同時,作為應用基礎理論技術,在將來可以更進一步改善研究。
上傳時間: 2013-06-03
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