智能繡花機是當代最先進的繡花機械,廣泛應用于刺繡行業(yè),國產(chǎn)繡花機著重于中低端產(chǎn)品的開發(fā),而隨著電子、計算機技術的快速發(fā)展,用戶對高性能繡花機的需求日益增大。本文在詳細分析智能繡花機工作原理的基礎上,結(jié)合智能繡花機的功能需求與當前嵌入式領域的最新技術,設計了一種基于ARM和DSP為處理器的控制系統(tǒng)解決方案,主要研究工作和成果如下: (1)制定了系統(tǒng)總體方案和具體實驗方案,設計了信息處理和機電控制分離的結(jié)構。 (2)研制了基于S3C2410X為核心的主控制模塊,設計了用于外圍擴展的FLASH、SDRAM、USB數(shù)據(jù)存儲、以太網(wǎng)通信、UART接口、LCD觸摸屏顯示器等硬件電路。 (3)研制了基于TMS320LF2407A為核心的機電控制模塊,設計了繡框電機和主軸電機等硬件控制模塊。 (4)設計了基于CY7C027的雙口RAM通信模塊,實現(xiàn)ARM和DSP之間的高速數(shù)據(jù)通信。 (5)采用虛擬機技術建立了ARM的Linux交叉編譯環(huán)境和DSP的CCS共存的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境,節(jié)約了使用資源。 (6)研究了DST繡花花樣文件存儲格式以及解碼方法,采用MiniGUI編程實現(xiàn)了一個友好的圖形用戶界面,簡要介紹SVPWM技術的DSP實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-06-24
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電能是一種最為廣泛使用的能源,其應用程度是一個國家發(fā)展水平的主要標志之 隨著科學技術和國民經(jīng)濟的發(fā)展,對電能質(zhì)量的要求也越來越高。研制一種新型的電能質(zhì)量實時監(jiān)測系統(tǒng),有效的進行電能質(zhì)量監(jiān)測,對保證電網(wǎng)和廣大用戶的電氣設備和各種用電器具的安全經(jīng)濟運行、保障國民經(jīng)濟各行各業(yè)的正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。 本文首先闡述了電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和電能質(zhì)量的標準,并給出相應的測量方法;然后依據(jù)電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)總體設計原則,詳細分析了現(xiàn)有的各種設計方案,并比較各自的優(yōu)缺點,最終提出了基于DSP和ARM的雙CPU電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的設計方案。硬件設計方面,詳細分析了主要元件的應用選型,重點研究了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。在前置采集模塊中,采用ADS8364芯片設計了多通道信號采樣保持和快速轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)高精度的采樣,利用鎖相環(huán)跟蹤電網(wǎng)頻率實現(xiàn)硬件同步;同時充分發(fā)揮DSP的信號處理能力和ARM處理器的協(xié)調(diào)管理能力,設計了以DSP和ARM為核心的電路板。軟件設計方面,ARM部分構建了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境;DSP部分給出了程序設計流程圖;應用程序中移植了嵌入式數(shù)據(jù)庫sqlite,且設計了基于Qt/Embedded的人機交互界面。
標簽: ARM DSP 電能質(zhì)量 監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-03
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隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術和微電子技術的深入發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在各個領域中得到廣泛應用。以ARM和以FPGA為核心的嵌入式系統(tǒng)是當前嵌入式研究的熱點,而相關研究的開展需要功能強大的開發(fā)平臺支持,因此基于ARM和FPGA的開發(fā)平臺設計研究具有重要意義。 本文分別設計了一款基于PXA270的ARM開發(fā)平臺和一款基于Virtex5的FPGA開發(fā)平臺,主要針對電源管理、接口設計、板級時序等關鍵技術進行了研究。在此基礎上利用PADS Logic設計工具完成了系統(tǒng)原理圖設計,并借助Hyperlynx SI仿真工具,對PCB的板級設計問題進行了分析,實現(xiàn)了平臺PCB的可靠設計。最后對平臺各模塊進行了調(diào)試,通過在平臺上運行操作系統(tǒng)并加載可執(zhí)行程序的方法驗證了平臺整體功能。 本文的特色體現(xiàn)在以下三個方面: (1)結(jié)合PXA270處理器內(nèi)部的電源管理單元和MAX1586A集成電源管理芯片,實現(xiàn)了PXA270開發(fā)平臺的動態(tài)電源管理,有效降低了平臺功耗; (2)平臺實現(xiàn)了FF/BT/STUART、USB Host/Client、SD/MMC、AC'97、LCD和擴展VGA、PCMCIA/CF等多種接口,具有良好的開發(fā)靈活性和通用性; (3)對開發(fā)平臺PCB板級走線中可能出現(xiàn)的反射、串擾、時序沖突等問題進行評估,給出了布線約束方案,使系統(tǒng)可靠性得到有效提高。
上傳時間: 2013-07-06
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基于嵌入式技術的遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以達到動態(tài)、無死角的監(jiān)控目的,可以對一些特殊環(huán)境進行遠程監(jiān)視和控制,且不受濕度、溫度等條件的影響,廣泛應用于軍事、交通、智能家居、醫(yī)療監(jiān)護等多個領域。可以解決傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)將圖像采集設備固定在一個地方而使監(jiān)控范圍有限,適用場合少等弊端。 本文設計了一款基于ARM和FPGA的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。首先在對遠程監(jiān)控系統(tǒng)功能分析的基礎上,設計了以ARM為主控制器和FPGA為輔助控制器的硬件電路,采用ARM芯片控制圖像采集、速度采集、網(wǎng)絡傳輸?shù)雀蓴_小的模塊,采用FPGA芯片控制電機驅(qū)動、舵機驅(qū)動、電池監(jiān)控等干擾大的模塊,大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;其次設計了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集、GPIO、PWM、外中斷EINT-19的流接口驅(qū)動程序;同時設計了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集及壓縮、網(wǎng)絡通信、車模速度采集的應用程序;FPGA內(nèi)部邏輯電路采用Verilog語言完成電源監(jiān)控、舵機控制、直流電機控制等功能。 本系統(tǒng)集圖像采集和壓縮、運動控制、網(wǎng)絡傳輸于一體。其圖像采集速度達30幀/秒,圖像分辨率達640x480,JPEG壓縮比達10:1,控制命令響應時間為1s,網(wǎng)絡傳輸速率達10Mbps。其功能擴展容易,功耗低,體積小,抗干擾能力強,具有很好的市場前景。關鍵詞:winCE;S3C2440A;FPGA;遠程監(jiān)控;流接口驅(qū)動
標簽: FPGA ARM 遠程監(jiān)控 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-04-24
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隨著通信技術飛速發(fā)展和直放站的廣泛應用,直放站監(jiān)控系統(tǒng)在實時監(jiān)測直放站的工作狀態(tài)和遠程控制方面發(fā)揮了重大作用,然而當前的直放站監(jiān)控系統(tǒng)多采用單片機作為主控制器,通過GSM網(wǎng)絡或PSTN網(wǎng)絡傳輸監(jiān)控數(shù)據(jù),隨著直放站監(jiān)控系統(tǒng)日益復雜化,目前的直放站監(jiān)控系統(tǒng)顯得處理速度慢,處理的任務有限,遠程傳輸數(shù)據(jù)效率不高;為了改善當前直放站監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)有的這些缺點,采用新的主控制器ARM7系列芯片,利用新的傳輸數(shù)據(jù)技術GPRS,設計并實現(xiàn)了一款光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)。 在充分研究當前直放站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀和實現(xiàn)技術的基礎上,根據(jù)《中國移動直放站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求規(guī)范》對監(jiān)控參數(shù)和功能設置的要求,論證了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)的整體設計方案和監(jiān)控終端的實現(xiàn)架構,選擇了PHILIPS的ARM7芯片LPC2134作為主控制器,選擇了SIMCOM300作為遠程通信模塊;詳細介紹了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控終端的硬件電路設計,闡釋了監(jiān)控終端嵌入軟件的設計思路流程,分析了如何把嵌入式軟件開發(fā)技術和GPRS遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g運用到項目實踐中去,說明了監(jiān)控系統(tǒng)中所用的通信協(xié)議,并且利用VC++開發(fā)環(huán)境,采用SOCKET網(wǎng)絡編程技術和ADO數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術,設計了光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心應用軟件。 經(jīng)過實驗驗證,該設備運行結(jié)果良好,提高了光纖直放站的穩(wěn)定性和可靠性,光纖直放站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控終端處理任務的能力得到增強,遠程傳輸數(shù)據(jù)速度變快,傳輸數(shù)據(jù)所耗費用降低,為光纖直放站系統(tǒng)的監(jiān)控提供了一種新的設計實現(xiàn)。
標簽: GPRS ARM 光纖直放站 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-08-02
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隨著計算機軟件和硬件的發(fā)展,以及圖像處理技術的日益成熟,基于嵌入式的監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮越來越重要的作用。針對無人值守行業(yè)對遠程監(jiān)控的需要,特別是廠房、倉庫等場所,本文實現(xiàn)了一種基于嵌入式的遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)以ARM處理器為核心,通過攝像頭采集監(jiān)控圖像,并利用GPRS網(wǎng)絡完成數(shù)據(jù)的傳輸,以達到遠程監(jiān)控的目的。 本文介紹了該系統(tǒng)的總體架構,確定了系統(tǒng)硬件與軟件的實現(xiàn)方案。并對設計中用到的一些技術原理和協(xié)議做了一些介紹和分析。其中,本設計以三星公司ARM9系列的S3C2410為核心,采用了市場上廣泛使用的價廉物美的ZC301芯片的USB攝像頭,以及西門子公司的GPRP模塊TC35i來實現(xiàn)系統(tǒng)的各部分功能。 本文完成了對Linux操作系統(tǒng)在本監(jiān)控系統(tǒng)的移植,設計了系統(tǒng)軟件的總體流程,并完成了各個模塊的軟硬件實現(xiàn):用戶通過手機發(fā)送控制命令,TC35i接收后傳給ARM處理器,處理器根據(jù)協(xié)議解釋命令,控制設備產(chǎn)生相應的動作,繼而通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送數(shù)據(jù)到指定郵箱,從而實現(xiàn)了系統(tǒng)監(jiān)控功能。除此之外,系統(tǒng)實現(xiàn)了軟件的模塊化,完成對重要模塊的介紹與分析,如短消息處理模塊以及SMTP郵件發(fā)送模塊。
標簽: GPRS ARM 遠程無線 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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21世紀是“信息世紀”,隨著人們生活水平的不斷進步,對于家居環(huán)境要求也日益增高。如何將信息產(chǎn)業(yè)的最新成果,應用于構建一個舒適和諧的家居環(huán)境,已日益引起人們的關注和重視。傳統(tǒng)的家庭電子電器類產(chǎn)品具有單個控制的特點,無法進一步構成網(wǎng)絡,和外界進行信息交互。“智能家居”概念的提出,改變了這種這種狀況。智能家居系統(tǒng)可以將相對獨立的電器產(chǎn)品“智能”地連接在一起,提供全方位信息交換功能,幫助家庭內(nèi)部及外部實現(xiàn)信息暢通,從而優(yōu)化生活環(huán)境,提高生活質(zhì)量。 本文提出了一種基于GPRS網(wǎng)絡的以ARM和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為基礎的家庭網(wǎng)關無線接入方案,能通過手機短信息對控制節(jié)點進行遠程控制,實時獲得當前圖像信息和家居環(huán)境的各項物理參數(shù)。 本文所做的主要工作為: 1.調(diào)研了國內(nèi)外智能化家居系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,并結(jié)合目前國內(nèi)智能家居的發(fā)展特點,設計了基于嵌入式系統(tǒng)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)。在設計中選用了ARM9 S3C2440處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng),主要由基于ARM的主控模塊、GPRS短信發(fā)送模塊、基于nRF2401的無線(分)節(jié)點通信模塊幾個部分組成。 2.建立了嵌入式系統(tǒng)的平臺和開發(fā)環(huán)境。主要包括嵌入式Linux的裁減、設備驅(qū)動程序的編寫,交叉編譯和串口驅(qū)動的編寫,完成了USB驅(qū)動的移植。 3.在組網(wǎng)方式上選擇了nRF2401無線射頻模塊和GPRS模塊,完成了周邊器件的電路設計,實現(xiàn)了無線模塊的相互通信和信息傳輸。 4.實現(xiàn)了XMODOM協(xié)議,將圖片和物理信息傳送至GPRS模塊,并實現(xiàn)了彩信的MMS發(fā)送。 本文完成了智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計,并進行了調(diào)試,驗證了所設計系統(tǒng)的有效性和實用性。實驗結(jié)果表明提出的監(jiān)控系統(tǒng)設計方法是可行的,且整個系統(tǒng)具有良好的通用性和可擴展性。由于采用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng),符合嵌入式的發(fā)展潮流,方便了在該設計的基礎上進行二次開發(fā)和擴展。
標簽: GPRS ARM 智能家居 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機技術的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)以其功能強大、可靠性高、體積小、功耗低等諸多優(yōu)點,適應了社會信息化、網(wǎng)絡化、智能化的發(fā)展需求,比一般的通用PC系統(tǒng)具備更大的優(yōu)越性,在各行業(yè)領域內(nèi)獲得了廣泛的應用。GPS定位導航技術與計算機技術的融合在近幾年來現(xiàn)代信息通信領域內(nèi)發(fā)展迅速。 目前,GPS定位導航技術主要應用于大地測量與車輛定位領域,個人應用方面相對較欠缺。因此,發(fā)展應用于個人的手持GPS定位導航系統(tǒng)擁有廣泛的市場空間。鑒于這種情況,本文設計開發(fā)了一款基于ARM處理器與GPS接收模塊的手持定位導航系統(tǒng),系統(tǒng)通過采用功能強大、成本低廉的嵌入式Linux操作系統(tǒng),充分發(fā)揮ARM處理器的高性能低功耗特點,提升了系統(tǒng)特性。 論文的主要內(nèi)容: 1.分析了GPS定位導航技術的發(fā)展現(xiàn)狀和基本原理,研究了如何實現(xiàn)基于ARM處理器定位導航系統(tǒng)的設計方案。在此基礎上,建立了滿足手持定位導航系統(tǒng)功能需求的軟、硬件平臺,包括硬件平臺中各模塊的組成與連接,以及軟件平臺中系統(tǒng)啟動代碼、操作系統(tǒng)的移植,文件系統(tǒng)的制作。 2.設計實現(xiàn)了GPS模塊與ARM處理器的通信功能、電子地圖的顯示功能、人機交互的控制功能。各功能模塊在設計中包括了接口和外設的驅(qū)動程序,以及應用程序兩部分。通信功能模塊中,GPS模塊實時接收GPS定位衛(wèi)星數(shù)據(jù),并通過RS-232接口向處理器傳輸數(shù)據(jù);電子地圖顯示以及人機交互的功能模塊中,使用MiniGUI圖形用戶界面支持系統(tǒng),實現(xiàn)了在LCD觸摸屏上顯示電子地圖以及基本定位導航控制等人機交互的功能。 3.測試了系統(tǒng)各模塊的功能,給出了系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)果,根據(jù)測試結(jié)果分析了系統(tǒng)設計中的不足,并提出了對系統(tǒng)未來改進目標的設想。
上傳時間: 2013-04-24
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本文在結(jié)合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和通用分組無線業(yè)務(GPRS)的基礎之上,利用嵌入式開發(fā)技術,采用ARM9為核心,設計開發(fā)了一個基于ARM和Linux的功能強大的車載監(jiān)控終端。嵌入式車載監(jiān)控終端是車載監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。車載監(jiān)控終端主要由GPS定位模塊、ARM監(jiān)控終端和GPRS通訊模塊構成。GPS定位模塊主要是接收來自定位衛(wèi)星的GPS信號,傳送給ARM監(jiān)控終端,監(jiān)控終端對數(shù)據(jù)解析后將位置信息與電子地圖匹配顯示在監(jiān)控終端的LCD屏上,并定時通過GPRS模塊向后臺監(jiān)控中心發(fā)送GPS定位數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時監(jiān)控,同時GPRS模塊也接收從后臺監(jiān)控中心發(fā)來的指令,通過解析從而控制車載終端本地工作實現(xiàn)特定的功能。本文首先對車載監(jiān)控系統(tǒng)的組成、功能以及關鍵技術進行了分析;然后闡述了車載監(jiān)控終端硬件設計及實現(xiàn)方法;最后完成了車載監(jiān)控終端的應用軟件的設計及實現(xiàn)。軟件上采用模塊化結(jié)構、多線程編程和Socket編程技術,實現(xiàn)了多通道高速數(shù)據(jù)獲取。 實驗結(jié)果證明,基于ARM和Linux的車載監(jiān)控終端定位精度高,實時性好,數(shù)據(jù)傳輸及時可靠,實現(xiàn)了監(jiān)控的基本功能,可以滿足實用化要求。
標簽: LINUX ARM 車載 監(jiān)控終端
上傳時間: 2013-06-17
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嵌入式系統(tǒng)廣泛應用于各種智能控制器中,目前國外高端繡花機控制器主要采用高性能嵌入式微處理器,而國內(nèi)繡花機控制器仍以單片機為主,存在繡花色澤單調(diào),數(shù)據(jù)處理能力欠佳,缺乏圖形控制界面等不足。本文在分析了繡花機的結(jié)構和功能的基礎上,研制了基于Linux-2.6的嵌入式繡花機控制器,論文的主要工作和成果如下: (1)設計并實現(xiàn)了基于嵌入式微處理器的繡花機控制器開發(fā)平臺,建立宿主機開發(fā)環(huán)境,制作了針對Linux-2.6的交叉編譯器,實現(xiàn)了宿主機和目標機之間的數(shù)據(jù)傳輸,設計了基于雙口RAM的雙處理器通信接口。 (2)深入研究了嵌入式系統(tǒng)的引導裝載程序vivi、Linux-2.6內(nèi)核和根文件系統(tǒng),成功移植了基于S3C2410硬件平臺的vivi、嵌入式Linux-2.6操作系統(tǒng)和cramfs根文件系統(tǒng),系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。 (3)對Linux-2.6內(nèi)核設備驅(qū)動程序進行了分析和研究,在設備驅(qū)動程序開發(fā)原理的基礎上,設計了基于Linux-2.6內(nèi)核的IIC鍵盤驅(qū)動程序和雙處理器通信接口驅(qū)動程序。 (4)深入分析了三種主流繡花機花樣文件存儲格式和解碼方法,采用MiniGUI圖形系統(tǒng),設計實現(xiàn)了繡花機控制器的圖形控制界面。
上傳時間: 2013-07-01
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