嵌入式測控系統(tǒng)和測控裝置在工業(yè)生產(chǎn)過程控制、儀器儀表及自動化系統(tǒng)、智能樓宇監(jiān)控等方面得到廣泛的應用。由于嵌入式測控系統(tǒng)監(jiān)控對象的多樣性，因此通用性不是很強，傳統(tǒng)的設計方法都是從底層的硬件設計開始，再設計專用的軟件，導致設計周期長，重復工作多，成本增加。微電子技術和計算機技術的飛速發(fā)展，使得微處理器的性能和功能得到極大的提高，為通用型測控平臺的構建奠定了基礎。 本文提出了一種嵌入式測控平臺的設計思路。采用主板和擴展板相結合的模塊化設計，使嵌入式測控系統(tǒng)可以在一個標準化平臺上進行構建。平臺主板選用基于32位ARM7TDMI-S內核的微控制器LPC2292作為核心，加上以太網(wǎng)芯片、CPLD以及其它外圍電路，構成了一個維持系統(tǒng)正常運行的最小系統(tǒng)。擴展功能模塊包括ZigBee無線通信、USB、A/D、D/A、液晶觸摸屏等模塊，通過層疊式結構與主板連接。測控開發(fā)平臺在功能、電路、結構上實現(xiàn)了可裁剪、可擴展，能滿足大多數(shù)嵌入式測控系統(tǒng)的需求。 在實現(xiàn)嵌入式測控開發(fā)平臺硬件設計的基礎上，嵌入式測控平臺引入了Nucleus Plus實時操作系統(tǒng)來完成系統(tǒng)資源的管理和任務的調度。文中提出了啟動代碼模版的概念，簡化了移植操作系統(tǒng)的工作，提高了效率。 基于ARM的嵌入式測控開發(fā)平臺為開發(fā)各種智能化、小型化現(xiàn)代測控系統(tǒng)提供了可重用、高性能、圖形化、網(wǎng)絡化軟硬件基礎平臺和高效的開發(fā)模式。從而，大大縮短了軟、硬件開發(fā)的周期，具有十分重要的意義。 作為在測控開發(fā)平臺的基礎上構建測控系統(tǒng)的實例，研制了氣門彈簧負荷計算機自動分選系統(tǒng)的現(xiàn)場級控制器。
上傳時間： 2013-06-16
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在電力現(xiàn)代化建設中，提高發(fā)電機發(fā)電效率是其中重要的一環(huán)，氫氣作為導熱性冷卻介質廣泛的應用于發(fā)電設備，作為冷卻劑，它可以有效地提高其發(fā)電效率，但它又是一種易燃易爆氣體，所以使氫氣參數(shù)處于正常范圍，保證發(fā)電機高效、安全正常工作就變得至關重要，因此對氫氣參數(shù)進行實時監(jiān)測有著重要的意義。 本論文研究和開發(fā)了基于ARM和CPLD的氫氣參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，首先簡要的分析了氫冷發(fā)電機系統(tǒng)對氫氣參數(shù)進行監(jiān)測的必要性以及當前電力系統(tǒng)氫氣參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展情況。然后提出了一種利用無線通信手機短消息業(yè)務SMS、工控總線Modbus通信協(xié)議和RR485總線、SD卡海量存儲等技術實現(xiàn)發(fā)電機系統(tǒng)多氫氣參數(shù)的現(xiàn)場實時監(jiān)測系統(tǒng)的設計方案。該方案以功能強大的ARM處理器作為系統(tǒng)的核心。采用高精度的16位AD轉換芯片，并使用兩種濾波算法的結合對信號進行數(shù)字濾波，滿足系統(tǒng)對氫氣參數(shù)采集精度的要求。同時系統(tǒng)結合CPLD技術，用于解決系統(tǒng)內微控器I/O口不足以及SD卡驅動的問題，本論文采用一片CPLD擴展I/O口，每一個擴展的I/O口都分配固定的地址，ARM微控器可以通過外部總線控制擴展I/O口的輸出電平。SD卡(Secure Digital Memory Card)中文翻譯為安全數(shù)碼卡，是一種基于半導體快閃記憶器的新一代記憶設備，具有低成本，大容量的特點，系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)存儲使用了SD卡作為存儲介質，系統(tǒng)并沒有直接使用ARM處理器讀寫SD卡，而是使用了擁有1270個邏輯單元的MAXⅡ1270 CPLD來驅動SD卡，在CPLD中使用VHDL語言設計了SD卡的總線協(xié)議，外部總線接口，SRAM的讀寫時序等，這樣既可以提高微處理器SD卡的讀寫速度，增強微處理器程序的移植性，又可以簡化微處理器讀寫SD卡的步驟并減少微處理器的負擔。 本論文的無線數(shù)據(jù)傳輸采用GSM無線通信技術的SMS業(yè)務遠傳現(xiàn)場數(shù)據(jù)，設計了GSM模塊的軟件硬件，實現(xiàn)了報警等數(shù)據(jù)的無線傳輸，系統(tǒng)的有線傳輸采用了基于Modbus通信協(xié)議的RS485總線通信方式，采用這兩種通信方式使系統(tǒng)的通信更加靈活、可靠。本論文最后分析了系統(tǒng)的不足并且提出了具體的改進方向。
上傳時間： 2013-05-26
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隨著計算機技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)將在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮越來越重要的作用。一方面，ARM技術已經(jīng)在當今的嵌入式微處理器領域中占據(jù)了領先地位，另一方面，結構清晰、源碼開放的Linux已經(jīng)發(fā)展成為一款非常具有活力的操作系統(tǒng)。近年來，基于ARM和Linux的嵌入式技術已經(jīng)成為當前嵌入式領域研究的一個亮點。便攜式微型熱敏打印機雖然已經(jīng)廣泛應用在票據(jù)打印領域，但是其優(yōu)秀的圖形打印能力仍然具有很大的應用潛力可以發(fā)掘。在工業(yè)生產(chǎn)中，某些參數(shù)，比如環(huán)境的溫度、濕度等，需要被嚴格掌控。將這些參數(shù)映射到坐標系中并使用便攜式熱敏打印機打印出來，能夠讓技術人員更加方便直觀地觀察到參數(shù)變化情況。 本次設計的目的是建立一個基于ARM核心處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)平臺，為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)提供一個方便功能擴展的軟硬件環(huán)境。在此基礎上，此次設計還以VMP01 PLUS便攜式熱敏打印機為對象，利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源，使用串行接口連接該型號打印機，并輔助軟件設計擴展了坐標圖形打印的功能。軟件設計部分包括了Linux下VMP01 PLUS熱敏打印機的驅動程序設計和實現(xiàn)坐標圖形打印功能的應用程序設計。驅動程序和應用程序都能夠移植到開發(fā)平臺上正確地運行，打印效果理想。
標簽： Linux ARM 嵌入式系統(tǒng) 打印
上傳時間： 2013-04-24
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隨著科學技術的飛速發(fā)展，各科學領域對測試技術提出了越來越高的要求。調速器試驗臺是調試、校驗調速器性能的一種試驗工具，是船舶修造廠、尤其調速器修造專業(yè)廠必須具有的試驗設備。基于ARM嵌入式平臺和uC/OS-II實時操作系統(tǒng)的嵌入式控制調速器試驗臺是基于國內外調速器測試技術的發(fā)展趨勢和工作的實際要求。本調速試驗臺充分利用了嵌入式單片機技術和傳感器技術，通過采用多種傳感器采集系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)，例如直流電機的轉速、調速器的齒條位移等等，經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理并輸出結果來實現(xiàn)調速器試驗臺的功能，并運用新型的全彩液晶顯示屏將各種試驗數(shù)據(jù)顯示出來。 本文主要是針對調速試驗臺控制系統(tǒng)的研究，在分析了嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設計的基礎上，借鑒了“開發(fā)平臺”的設計思想，首先，在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎上架構通用的硬件平臺，對測控平臺的硬件結構進行設計，特別是對于關鍵的接口電路進行了比較深入的研究，針對不同的應用，集成了多種接口電路。其次，在實現(xiàn)嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)uC/OS-II在ARM上可移植的基礎上，架構了通用的軟件平臺，對接口電路驅動程序進行模塊化設計。最后，研究了基于參數(shù)實時可變型的一種新型的PID控制算法，并將此PID算法作為調速試驗臺的控制算法。 通過對本系統(tǒng)的研究開發(fā)，提高了調速器試驗臺的測試精度，也使性能更加穩(wěn)定可靠，實現(xiàn)了整個測試過程的自動化，從而減輕了試驗人員的勞動強度，提高了工作效率，降低了試驗成本，也同時消除了安全隱患，因此對本課題的研究具有較大的現(xiàn)實意義。
上傳時間： 2013-07-20
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設備狀態(tài)監(jiān)測技術是計算機科學、測試技術、信號分析與數(shù)據(jù)處理技術等相結合的一種設備運行信息分析處理方法。將嵌入式計算機技術與數(shù)據(jù)采集技術及數(shù)字信號處理技術結合起來,構成一種體積小、便于攜帶、易于網(wǎng)絡化、造價相對較低,集信號采集、處理、存儲和顯示為一體的設備具有廣泛的應用前景。 本文通過對傳統(tǒng)工控監(jiān)測技術方案以及本項目具體功能和指標的分析,提出了ARM+嵌入式Linux架構的技術方案。采用多個嵌入式設備終端作為監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集終端,然后通過GPRS模塊連入Internet,通過Internet上的多臺主機作為監(jiān)控中心,各自運行相應的包括網(wǎng)絡管理功能的應用程序,實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動、可靠的采集、存儲、處理、實時顯示及實時數(shù)據(jù)遠程傳輸,進而實現(xiàn)分布式、網(wǎng)絡化和自動化的設備監(jiān)測系統(tǒng)新模式。 本文首先介紹了嵌入式技術的國內外研發(fā)現(xiàn)狀。給出了嵌入式監(jiān)測系統(tǒng)總體設計方案。根據(jù)系統(tǒng)的功能和要求的技術指標,在綜合比較現(xiàn)有各種嵌入式操作系統(tǒng)的基礎上,分析了使用嵌入式Linux操作系統(tǒng)構造嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點和缺陷,選定了嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為本次設計的操作系統(tǒng)；選擇了samsung公司基于ARM920T內核的處理器S3C2410X作為嵌入式處理器；簡單介紹了S3C2410X的工作模式,并設計了系統(tǒng)的硬件和軟件結構方案。 這種基于嵌入式終端的工控監(jiān)測系統(tǒng)主要由控制中心和嵌入式監(jiān)測終端兩大部分組成。本文所主要涉及的就是該系統(tǒng)中的嵌入式監(jiān)測終端部分,主要進行了嵌入式監(jiān)測終端的硬件設計,嵌入式操作系統(tǒng)ARM-Linux的移植,建立交叉編譯環(huán)境,制作根文件系統(tǒng),軟件部分主要是對驅動程序和終端應用程序的設計與實現(xiàn)進行了研究和介紹。重點介紹并了FPGA設備驅動程序的實現(xiàn)以及應用程序中的液晶顯示部分與實數(shù)EFT算法以及幾種數(shù)字信號的平均算法的C語言實現(xiàn),最后,對本論文進行了總結,并指出了后續(xù)工作中需要注意的問題。 基于ARM-Linux的工控監(jiān)測系統(tǒng)的研制對于監(jiān)測網(wǎng)絡化是一個有益的嘗試,它的研制成功將會給工廠帶來更大的經(jīng)濟效益。
標簽： ARMLinux 工控 監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-20
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雷達顯控終端作為對雷達數(shù)據(jù)的直觀表述，是各種雷達系統(tǒng)中的重要組成部分。該文對Direct3D 和雷達顯示器進行介紹，并在此基礎上，提出一種新的基于VC++和Direct3D 的雷達P 型顯示器仿真模型
上傳時間： 2013-06-19
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本課題源于空中機器人大賽參賽項目。針對比賽要求，提出了一種基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案，并由此展開了一系列的研究工作。 本文的重點是飛行控制系統(tǒng)的姿態(tài)確定系統(tǒng)設計和飛行控制系統(tǒng)的硬件設計及實現(xiàn)。 本文首先回顧了國內外微小無人機發(fā)展歷程，介紹了其研究現(xiàn)狀，并指出了微小無人機的發(fā)展趨勢。根據(jù)需求設計了低價位、高性能的嵌入式微小無人機飛行控制系統(tǒng)的整體方案。 設計了低成本、低功耗的微小無人機的姿態(tài)確定系統(tǒng)方案，利用姿態(tài)四元數(shù)、龍格庫塔法、高斯牛頓法和擴展卡爾曼濾波器估計出系統(tǒng)的姿態(tài)矩陣；對姿態(tài)確定方案進行了仿真。 設計了基于ARM的飛行控制系統(tǒng)的硬件部分，包括電源及復位電路，UART、SPI、JTAG等接口電路，PWM信號發(fā)生電路，A/D采樣電路及前置電路，光電耦合電路等；完成了整個飛控系統(tǒng)PCB板制作以及對所設計電路的調試工作，使得系統(tǒng)運轉正常。 最后針對本文設計的硬件平臺進行了啟動代碼等系統(tǒng)底層軟件的編寫和調試，建立了系統(tǒng)的啟動環(huán)境。
上傳時間： 2013-06-03
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隨著科學技術的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛的應用。在當今的工業(yè)控制領域，控制邏輯和功能變得越來越復雜，簡單的嵌入式系統(tǒng)己經(jīng)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)需求，而帶有高性能處理器以及完整操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的引入將逐漸成為工業(yè)控制自動化發(fā)展的方向。 本文對用于工業(yè)供水設備測控的工業(yè)供水測控系統(tǒng)展開研究。首先，在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎上建立通用的硬件平臺，對平臺的硬件結構進行設計，特別是對于關鍵的接口電路進行了比較深入的研究，針對供水設備測控的不同要求，集成了多種接口電路。其次，在實現(xiàn)嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)μC／OS-Ⅱ在ARM上可移植的基礎上，建立了測控系統(tǒng)的軟件平臺，對接口電路驅動程序進行模塊化設計。最后，在研制出的測控平臺上，加入了電力參數(shù)與傳感器數(shù)據(jù)監(jiān)測電路以及開關量輸入/輸出電路，特別是對工頻交流信號有效值的測量進行了較深入的硬件設計以及軟件算法研究，并對測控系統(tǒng)的無線通訊部分進行了設計。 在上述工作的基礎上，開發(fā)出嵌入式無線工業(yè)供水測控系統(tǒng)樣機。工業(yè)現(xiàn)場近半年來試運行的結果表明：該基于ARM的嵌入式無線工業(yè)供水測控系統(tǒng)設計合理，性能穩(wěn)定可靠，達到了設計的要求。
標簽： ARM 嵌入式無線 工業(yè) 測控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-23
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嵌入式系統(tǒng)是一種將底層硬件、實時操作系統(tǒng)和應用軟件相結合的專用計算機系統(tǒng)，在經(jīng)濟社會和人們的日常生活中得到了越來越廣泛的應用。嵌入式系統(tǒng)的研究與開發(fā)已成為現(xiàn)代電子領域的重要研究方向之一。嵌入式實時操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應用軟件開發(fā)的支撐平臺，網(wǎng)絡化是主要趨勢之一。 μC/OS-Ⅱ作為一種新興的嵌入式實時操作系統(tǒng)，以其免費公開源碼、面向中小型應用、可搶占、多任務以及較好的移植性等突出特點，在各類嵌入式設備中得到廣泛應用。然而，μC/OS-Ⅱ內核中不支持TCP/IP協(xié)議棧，因而無法適應嵌入式設備網(wǎng)絡化的需要。本文的主要目標是：在計算資源嚴重受限的條件下，研究使嵌入式系統(tǒng)支持TCP/IP協(xié)議的策略及其實現(xiàn)方法。 本課題以實驗室現(xiàn)有的Samsung S3C44BOX芯片為核心的ARM開發(fā)板作為硬件平臺，分析了ARM7TDM[內核的特點及S3C44BOX的結構。在詳細分析實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ及其內核原理的基礎上對其進行適當?shù)母倪M并成功移植到ARM硬件平臺上。針對μC/OS-Ⅱ內核不支持TCP/IP協(xié)議棧的問題，引進了嵌入式TCP/IP協(xié)議uIP，將其應用到μC/OS-Ⅱ上，成為μC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡服務模塊，實現(xiàn)了對μC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡功能的擴充，并在uIP基礎上編寫了相關的網(wǎng)絡驅動程序。最后，本課題設計了基于HTTP協(xié)議的嵌入式Web服務器和基于TFTP協(xié)議的遠程文件傳輸，從而使網(wǎng)絡遠程監(jiān)控測量和在線程序的更新下載成為現(xiàn)實。 本課題經(jīng)過數(shù)月的軟硬件的設計和調試，已實現(xiàn)了最初的設計目標。測試結果表明：移植到ARM處理器上的μC/OS-Ⅱ內核可以成功實現(xiàn)對任務的調度；對μC/OS-Ⅱ內核擴充的TCP/IP協(xié)議——uIP可正常運行：嵌入式Web服務器和遠、程文件傳輸在實驗室局域網(wǎng)中的穩(wěn)定運行，更加證明了本課題的成功性。
標簽： TCPIP ARM 協(xié)議 網(wǎng)絡測控
上傳時間： 2013-05-17
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介紹了一種高速、高性能的單片機C8051F330，該單片機內部集成了眾多的功能部件，是真正的混合信號在片系統(tǒng)。本文對單片機的功能和特點做了詳細的介紹，并以一個實際的多路溫濕度測控系統(tǒng)為例，給出
標簽： C8051F330 單片機 多路 溫濕度測控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-28
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