傳感器是測控系統(tǒng)的重要組成部分,但有些傳感器,如增量式或絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器,因無配套的二次儀表,給使用帶來不便。有些傳感器雖然可以買到配套的儀表,但價格昂貴,功能單一且功能無法擴展。為此,本課題以設(shè)計一種通用性強,功能擴展方便的測量儀表為目的,將計算機技術(shù)與嵌入式微處理器技術(shù)用于測量儀表當中,設(shè)計一種基于ARM的嵌入式智能儀表。課題主要研究工作包括: 1.在分析比較各種二次儀表功能的基礎(chǔ)上,提出了基于ARM的嵌入式智能儀表設(shè)計方案。搭建了儀表的硬件平臺。 2.軟件設(shè)計實現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ嵌入式系統(tǒng)在ARM7微控制器上的移植。在此基礎(chǔ)上,對嵌入式系統(tǒng)進行了一定的擴展,編寫了LCD驅(qū)動程序,調(diào)用了串口通信,A/D轉(zhuǎn)換等模塊的API函數(shù),建立了多任務環(huán)境,使儀表兼具PWM脈寬調(diào)制功能、數(shù)據(jù)采集、顯示和傳輸功能。 3.通過增量式、絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器實驗、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器實驗、輸出模擬信號的角度傳感器實驗和PWM輸出實驗驗證儀表的功能。 RTOS平臺的構(gòu)建,降低了軟件設(shè)計的復雜度,提高了系統(tǒng)的實時性和靈活性,縮短了開發(fā)周期。經(jīng)過實驗驗證,該儀表能夠準確測定頻率信號、模擬信號及數(shù)字信號。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著科學技術(shù)的進步和人民群眾生活水平的提高,視頻監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、國家安防、日常生活中得到了廣泛的應用。實時的遠程視頻監(jiān)控,能夠及時、直觀地為人們提供動態(tài)現(xiàn)場信息。遠程視頻監(jiān)控已經(jīng)逐步成為現(xiàn)代社會管理的重要手段之一。與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比,嵌入式遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)具有體積小、攜帶方便、可以進行遠距離監(jiān)控等優(yōu)點,從而有著良好的應用前景。 本文在總結(jié)分析即有的研究成果的基礎(chǔ)上,將先進的嵌入式技術(shù)、視頻技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效的結(jié)合在一起,力圖設(shè)計出一款便攜式、低功耗、高電池使用壽命、硬件與軟件資源管理高效合理、人機交互性能良好的手持式無線視頻監(jiān)控終端。通過對Windows CE.NET嵌入式操作系統(tǒng)下進行USB相關(guān)設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)的研究與分析,在本手持終端中實現(xiàn)了USB host端功能,以滿足對USB設(shè)備的即插即用操作。本手持終端將會極大程度上方便監(jiān)控保安人員,使得他們不必隨時守候在傳統(tǒng)的基于PC的視頻監(jiān)控機旁,實現(xiàn)企業(yè)樓宇及智能小區(qū)中電子巡更的任務。 本文首先對無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析與研究,主要包括:無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的定義、特點、分類、應用以及發(fā)展趨勢;之后介紹ARM處理器并對無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展狀況進行研究分析,重點對無線網(wǎng)絡(luò)中無線局域網(wǎng)技術(shù)進行闡述;然后筆者利用一款基于ARM920T核的微處理器S3C2410來構(gòu)建Windows CE.NET操作系統(tǒng)下的無線視頻監(jiān)控手持終端,在此詳細闡述了該手持終端硬件、軟件平臺的研究與設(shè)計;最后為了使該終端支持不同類型的非標準USB存儲設(shè)備以及從、USB接口可擴展性方面的考慮,通過對Windows CE.NET下的USB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)包的分析,研究了在Windows CE.NET嵌入式操作系統(tǒng)下進行USB相關(guān)設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)的過程。
標簽: ARM 無線視頻監(jiān)控 手持終端
上傳時間: 2013-06-26
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5月1日凌晨發(fā)布第一測試版 功能介紹: 1.生成中英文數(shù)字混合的字符串的字模數(shù)據(jù). 2.可選擇字體,大小,并且可獨立調(diào)整文字的長和寬,生成任意形狀的字符。 3.各種旋轉(zhuǎn),翻轉(zhuǎn)文字功能 4.任意調(diào)整輸出點陣大小,并任意調(diào)整字符在點陣中的位置。 5.字模數(shù)據(jù)輸出可自定義各種格式,系統(tǒng)預設(shè)了C語言和匯編語言兩種格式,并且可自己 定義出新的數(shù)據(jù)輸出格式;每行輸出數(shù)據(jù)個數(shù)可調(diào)。 6.支持四種取模方式:逐行(就是橫向逐行取點),逐列(縱向逐列取點),行列(先 橫向取第一行的8個點作為第一個字節(jié),然后縱向取第二行的8個點作為第二個字節(jié)……), 列行(先縱向取第一列的前8個點作為第一個字節(jié),然后橫向取第二列的前8個點作為第二個 字節(jié)……) 7.支持陰碼(亮點為1),陽碼(亮點為0)取模 8.支持縱向(第一位為低位)(,倒向第一位為高位)取模 9.輸出數(shù)制可選16進制或10進制 10.可生成索引文件,用于在生成的大量字庫中可快速檢索到需要的漢字 11.動態(tài)液晶面板彷真,可調(diào)節(jié)彷真面板象素點大小和顏色 12.圖形模式下可任意用鼠標作畫,左鍵畫圖,右鍵擦圖。 12.旋轉(zhuǎn),翻轉(zhuǎn),平移等字符模式下的功能也可用與對BMP圖象的處理 版本為pctolcd1.94 5月1日晚上發(fā)布第二測試版 更新如下: 1.增加鎖定點陣大小功能,例如可鎖定24X24點陣大小,然后調(diào)節(jié)獨立調(diào)節(jié)字點陣的大小 2.增加熱鍵功能,可用光標配合Ctrl,Shift對文字大小和位置修改 3.增加精簡輸出格式選項 4.把文字輸入框換成了文字輸入組合框,這樣就可以保存歷史紀錄。 5.輸出數(shù)據(jù)會自動清除以前的數(shù)據(jù) 6.可隱藏自定義格式,簡化操作 7.一些小的BUG修正。 版本為pctolcd2.03 5月3日凌晨發(fā)布第三測試版 更新如下: 1.增加了一些小東西,例如演示動畫一類的,我懶的一一寫了 2.改掉一些可惡的小BUG,例如點陣輸入框的自動完成。 3.增加大量文字處理和導入TXT文本文件功能,并且可以去除文本中的空白和重復字符, 可以對文本進行排序,適合于生成小字庫。我這里測試是3萬多字的TXT文件在2分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)成16X16點陣的字庫文件。 版本號為pctolcd2.53 由于本軟件側(cè)重于對字符的處理,所以在圖象方面功能較弱,請見晾。 5月8日發(fā)布正式版 正式版已經(jīng)開始朝著液晶字庫生成軟件的方向進化了,我在后來的更新中把主要精力也放 在這部分,由于我目前還沒有發(fā)現(xiàn)有同類的軟件具備這個功能,也無法得到任何的參考,只能 自己摸索前進,所以如果還有不方便的地方請大家多提意見. 具體更新如下: 1.重寫大部分的內(nèi)核代碼以配合漢字庫生成的功能,目前這個內(nèi)核已經(jīng)進行了反復的測試, 相信穩(wěn)定性和速度較前一版本有了巨大的提高. 2.去掉那個比較愚蠢的熱鍵區(qū)了,因為用處不大 3.增加漢字庫生成功能,這是最重要的改進之處,下文將詳細介紹. 4.修正許多小BUG,使軟件更加成熟些. 5月12日發(fā)布完美版 這次發(fā)布的PCtoLCD2002完美版與前一版本相比沒有增加太多的功能,因為我覺得現(xiàn)有的這些功能已經(jīng)足夠用于生成各種字模的需要了,所以完美版的主要工作是反復測試,精心去除各種BUG,以及調(diào)節(jié)一些細微之處,目的當然就是追求完美!不過世上不會有真正完美的東西,這個軟件也不例外,而且這個軟件從頭至尾全部是我一個人編寫完成,精力有限,難免會顧此失彼,如果大家發(fā)現(xiàn)了這個版本中存在的BUG,請及時告訴我。 更新說明: 1。界面采用新的字體,不會再有那種難看的黑色粗體字,比以前的要漂亮多了。 2。加入全面的提示幫助,盡量減少普通用戶的各種疑惑。 3。修正生成文件的擴展名的一些BUG,不會總是加上FON的擴展名了。 4。修正生成字模數(shù)據(jù)的一些格式BUG,現(xiàn)在生成的C51格式字模數(shù)據(jù)基本上可以直接粘貼到源程序中使用而不需要修改了 5。加入新的字模數(shù)據(jù)格式調(diào)整項,允許用戶更自由的定制自己需要的數(shù)據(jù)格式 6。最重要的更新:全面支持保存當前設(shè)置功能,用戶設(shè)置的字模格式,主窗口狀態(tài)和字庫生成窗口選項信息均可保存,下一次打開窗口時不用重新設(shè)置。 7。修正了新建圖象時會自動跳到圖形模式的BUG 8。增加輸出緊湊格式數(shù)據(jù)選項,可以生成不包含空白行的字模數(shù)據(jù)。 9。完善了每行數(shù)據(jù)顯示個數(shù)的功能,可以任意設(shè)置每行顯示的數(shù)據(jù)個數(shù),并同時可以設(shè)置每行索引數(shù)據(jù)顯示個數(shù)。 10。修正了取模說明的一些錯誤,并改動了格式。 11。現(xiàn)在當用戶選擇10進制輸出時,會自動去掉生成字模數(shù)據(jù)前的“0x",或后面的“H”,選擇16進制時則會自動加上。 12。對各個窗體重新設(shè)計以全面適應最大化的需要,如果您覺得當前窗口不夠大,可以最大化使用。 13。增加生成英文點陣字庫功能,可自動生成ASCII碼從0-127的任意點陣字庫,使用方法同生成國標點陣字庫功能。 14。再次優(yōu)化代碼,去掉各種調(diào)試信息,使程序速度再快一些。 15。還有許多細微的調(diào)整我記不清了…… 需要注意的地方: 在測試的過程中我發(fā)現(xiàn)了一個問題:在WIN98或WINME下當用戶直接生成特大點陣的字模時(例如320*320,1024*768的漢字字模),此時由于數(shù)據(jù)量非常龐大,而WIN98/WINME會有64K的數(shù)據(jù)容量限制,所以在主窗口中是無法得到全部的字模數(shù)據(jù)的,這時您需要使用字庫生成功能,通過形成一個數(shù)據(jù)文件才能得到完整的字模數(shù)據(jù)。 我認為到現(xiàn)在這個軟件功能已經(jīng)很完善了,但可能使用上有點不方便,如果你有什么不明白 的地方,可以發(fā)帖子或發(fā)MAIL詢問
上傳時間: 2013-07-26
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隨著嵌入式技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應用,充分結(jié)合兩種技術(shù)優(yōu)勢的遠程數(shù)據(jù)采集終端正在不斷地被研究和開發(fā)。本文即是此背景下,綜合以往遠程數(shù)據(jù)采集終端的優(yōu)缺點,對基于ARM的遠程數(shù)據(jù)采集智能終端予以研究和實現(xiàn),該終端具備GPRS和INTERNET兩種接入方式。可通過RS232或A/D模塊采集用戶終端設(shè)備數(shù)據(jù)信息;在GPRS接入方式下使用GPRS無線數(shù)據(jù)終端通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng),在INTERNET接入方式下則直接接入互聯(lián)網(wǎng);接入后則可向遠程控制中心上傳用戶終端據(jù)信息。本文研制的遠程數(shù)據(jù)采集終端可廣泛地應用包括環(huán)保數(shù)據(jù)采集在內(nèi)的多種數(shù)據(jù)遠程采集場合。 本文主要做了以下研究工作: 1、對硬件資源進行了外圍擴展,對S3C44BOX處理器芯片的外圍硬件進行了擴展設(shè)計,使之具備了滿足使用需求的最小系統(tǒng)硬件資源。包括外圍存儲、LCD、鍵盤、以太網(wǎng)卡和GPRSi匿信模塊等。 2、運用多任務操作系統(tǒng)可以有效的組織并行任務的處理,本文對μc/os-Ⅱ操作系統(tǒng)進行了移植,對原有μc/os-Ⅱ操作系統(tǒng)的搶占式調(diào)度機制進行了改造,使之成為整體搶占,局部輪詢的調(diào)度機制;使之較好地滿足了實際要求。 3、無論采用GPRS方式還是INTERNET方式,設(shè)備終端與INTERNET實現(xiàn)通信都必須具備相應的協(xié)議。本文實現(xiàn)了TCP/IP有關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的建立,對協(xié)議進行了簡化設(shè)計,實現(xiàn)了兩種方式的接入,滿足了嵌入式終端的要求。 4、為了使終端具備較好的人機交互能力,構(gòu)建了嵌入式圖形界面,實現(xiàn)了LCD圖形顯示和鍵盤輸入控制的交互功能。 通過以上工作,建立了一個功能齊全,實時可靠,基于嵌入式系統(tǒng)的遠程數(shù)據(jù)采集終端。
標簽: ARM 遠程數(shù)據(jù) 采集終端
上傳時間: 2013-07-17
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Internet現(xiàn)已成為社會重要的信息流通渠道。嵌入式系統(tǒng)能夠連接到 Internet上面將信息傳送到幾乎世界上的任何一個地方。嵌入式設(shè)備與Internet的結(jié)合代表著嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的真正未來。隨著IPv6的應用,設(shè)備都可能獲得一個全球唯一的IP地址,通過IP地址和互聯(lián)網(wǎng)相連成為一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。因此隨著電子技術(shù)和Internet技術(shù)的發(fā)展使的家用電子電器產(chǎn)品步向智能化網(wǎng)絡(luò)化的智能家居方向。智能家居是集成微電子技術(shù)與控制技術(shù)當前嵌入式系統(tǒng)典型的代表。 本文將嵌入式技術(shù)與電力載波通信協(xié)議X-10技術(shù)結(jié)合起來來實現(xiàn)智能家居控制系統(tǒng),著重研究智能家居控制系統(tǒng)的核心一基于ARM核的智能家居網(wǎng)關(guān)軟硬件設(shè)計。智能家居網(wǎng)關(guān)是一個嵌入式WEB服務器,用戶通過登陸智能家居網(wǎng)關(guān)進而實現(xiàn)對智能家居網(wǎng)關(guān)的遠程控制操作,智能家居網(wǎng)關(guān)將接收到的用戶命令進行“翻譯”之后向家庭電力線發(fā)送X-10指令,實現(xiàn)對家庭設(shè)備的控制。 本文首先分析基于ARM的智能家居控制系統(tǒng)的原理及X-10技術(shù);然后給出具體基于ARM平臺的硬件電路設(shè)計,本文在以LPC2210為處理器實現(xiàn)智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計中,給出詳細設(shè)計步驟與過程。本系統(tǒng)主要電路包括有電源電路、鍵盤電路、LCD顯示電路、存儲電路、網(wǎng)口電路、及X-10電力載波電路等等;其次ARM平臺軟件實現(xiàn)是本文的一個重點。本文主要分三步來實現(xiàn):第一步實現(xiàn)了在LPC2200系列處理器上的嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ的移植、第二步實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議棧LWIP在嵌入式操作系統(tǒng)上的移植、第三步實現(xiàn)WEB服務器的組建以及應用軟件設(shè)計。最后系統(tǒng)在搭建完軟硬件平臺之后,進入調(diào)試結(jié)果環(huán)節(jié)。系統(tǒng)運行后本人使用本地示波器觀看波形,然后通過對波形的解析與X-10指令的對照來驗證基于ARM的智能家居控制系統(tǒng)的可行性,進而實現(xiàn)了X-10信息家電與Internet的互連控制。
標簽: ARM 智能家居控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-04
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在國內(nèi)新的電力市場形勢的變化下,配電網(wǎng)自動化尤其是配電網(wǎng)自動化中的無功補償和配電數(shù)據(jù)監(jiān)測在電力企業(yè)中的重要性越來越顯著。另一方面,我國電力供需矛盾趨于緩和,電力負荷控制系統(tǒng)的控制功能變得很少使用,造成了資金、資源的很大浪費。為了使這些資源更有效地服務于配電網(wǎng)自動化建設(shè),在充分整合電力負荷控制系統(tǒng)原有硬件資源的基礎(chǔ)上,開發(fā)了基于ARM的智能控制器來實現(xiàn)對電網(wǎng)的無功補償和配電監(jiān)測,對原有的數(shù)據(jù)資源進行了進一步的開發(fā)利用。 本論文主要完成了以下幾個方面的工作: 1、研究電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集方法、高速數(shù)字信號處理算法、智能無功補償算法。 2、研究基于GPRS的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及國家電網(wǎng)公司通信協(xié)議《電力負荷管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約—2004》的實現(xiàn)。 3、研究基于高性能嵌入式系統(tǒng)的終端軟、硬件平臺的實現(xiàn)
上傳時間: 2013-04-24
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自上世紀90年代Linux首次應用于嵌入式系統(tǒng),至今已過了近10年。10年間,隨著芯片技術(shù)、總線技術(shù)以及計算機技術(shù)的發(fā)展,嵌入式處理器也從8位單片機時代發(fā)展到了如今高低端處理器百花齊放的時代。32位、16位處理器的價格不再是那么高不可攀。在這種背景下,本課題擬研究一種適用于小規(guī)模現(xiàn)場的,低成本的,具有RS-232C和CAN總線通訊方式且可在線進行軟件更新的監(jiān)控系統(tǒng)。 現(xiàn)今,很多監(jiān)控系統(tǒng)都以裝有微軟操作系統(tǒng)的IPC作為監(jiān)督平臺,以單片機、PLC、DSP等作為DDC控制器,通過串口等方式通訊。其開發(fā)周期短,但成本總體較高,通訊方式單一。 本課題首先對幾種嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)進行比較,確定了以ARM核的處理器和Linux作為本監(jiān)督平臺的處理器和操作系統(tǒng);其次研究了Linux在ARM上的移植以及運行過程,包括引導加載程序vivi、Linux2.6內(nèi)核、根文件系統(tǒng)、各種外設(shè)(包括觸摸屏與以太網(wǎng)等)驅(qū)動程序的移植,以及基于Qt/E的串口通訊的圖形用戶界面的開發(fā);最后對CAN總線以及RS-232C通訊方式在ARM7核的處理器及單片機上的應用進行研究。 基于以上研究開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督平臺以S3C2410處理器為核心,以Linux2.6內(nèi)核為操作系統(tǒng),以觸摸屏為主要人機界面,具有RS-232C和以太網(wǎng)通訊方式,其成本較低,體積較小,功能較為靈活;其DDC控制器由基于STC5410AD和ARM7核的LPC2119的兩塊控制板以及一塊RS-232C與CAN總線轉(zhuǎn)換板組成,其控制功能更加強大,通訊方式也更加多樣化;另外,監(jiān)督平臺與DDC控制器均可在線更新程序,降低了系統(tǒng)維護難度。 經(jīng)過實踐調(diào)試,本監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件均工作正常,實現(xiàn)了預期目標。本監(jiān)控系統(tǒng)可應用于電力、化工、機電等多個領(lǐng)域的現(xiàn)場,具有較強的通用性。
標簽: Linux ARM 監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-07-08
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汽車儀表是駕駛員與汽車進行交流的重要窗口,也是汽車高新技術(shù)的重要部分。傳統(tǒng)汽車儀表多使用指針型顯示器件為主,如步進電機、十字線圈,輔以液晶顯示,顯示的信息量相對較少,且結(jié)構(gòu)復雜。一方面隨著汽車電子化程度的不斷提高,進行技術(shù)創(chuàng)新,研制開發(fā)新一代汽車儀表產(chǎn)品;另一方面,由于能源和環(huán)保問題,汽車也將從內(nèi)燃機汽車發(fā)展到包括純電動汽車(BEF)、混合電動汽車(HEV)以及燃料電池汽車(FCV)的新能源汽車時代,因此結(jié)合新能源汽車信息量多、電子化程度高的特點,開發(fā)新一代汽車智能儀表具有重要的現(xiàn)實和長遠意義。 本文正是在這樣的背景下,以同濟大學汽車學院自主研發(fā)的ROVER燃料電池轎車為研究對象,進行了汽車智能儀表的一些功能研究與開發(fā)。所做的主要工作有: (1)根據(jù)要實現(xiàn)的功能確定所需的硬件資源,選擇合適的嵌入式硬件系統(tǒng)。 (2)嵌入式操作系統(tǒng)的選擇和二次開發(fā)。在選擇操作系統(tǒng)時要考慮到系統(tǒng)的硬件可移植性、實時性、對內(nèi)存的需求以及提供哪些開發(fā)工具等。 (3)應用軟件的開發(fā)。主要是儀表界面設(shè)計,包括數(shù)字圖形顯示,動畫顯示,數(shù)據(jù)庫開發(fā)等。 (4)基于無線數(shù)據(jù)傳輸模塊下的GPRS無線通訊實驗。包括客戶端和服務器端系統(tǒng)配置,動態(tài)域名解析等。 該儀表已應用于ROVER燃料電池轎車,實踐表明,在嵌入式平臺上顯示車載信息,同傳統(tǒng)儀表相比具有較大的優(yōu)勢。可滿足小型化、輕量化的要求;造型美觀,可動畫顯示、可讀性、可視性強;可實現(xiàn)一表多用。從軟件方面來講,引入了操作系統(tǒng)的概念,增強了代碼的可讀性、可維護性、可擴展性以及靈活性;信息顯示自由度高,顯示界面人性化,可定制;即使更換硬件平臺,也只需對操作系統(tǒng)和底層驅(qū)動程序進行少量的移植工作,而無需修改與硬件無關(guān)的應用代碼。
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,在鋼鐵材質(zhì)質(zhì)量檢測的研究領(lǐng)域,電磁無損檢測方法以其非破壞性和簡便快速的優(yōu)點取得了大量成果,然而對于鋼材及其制品的混料、硬度和裂紋質(zhì)量檢測還存在許多難題.如用傳統(tǒng)檢測平臺檢測鋼鐵件硬度的檢測精度和速度都不夠理想。 基于上述情況,論文將先進的SOPC技術(shù)應用到鋼鐵件的電磁無損檢測中。SOPC技術(shù)將處理器、存儲器、IO接口、各種外圍設(shè)備等系統(tǒng)設(shè)計需要的部件集成到一個可編程邏輯器件上,構(gòu)建成一個可編程的片上系統(tǒng)。 論文詳細論述了基于FPGA的電磁無損檢測試驗裝置的理論基礎(chǔ),并在此基礎(chǔ)上給出了總體設(shè)計方案。全文著重敘述了系統(tǒng)的模擬部分,系統(tǒng)配置以及軟件部分的整個設(shè)計過程。利用QuartusⅡ自定義外設(shè)和Avalon總線多主并行處理的特點,采用Vefilog HDL,語言實現(xiàn)激勵信號發(fā)生器和高速數(shù)據(jù)采集器,使得信號激勵和信號采集在同一片芯片中實現(xiàn),從而提高了信號及信號處理的精確度。由于電磁檢測對多種參數(shù)的敏感反應,必須抑制由此引入的多種因素的干擾,利用FIR數(shù)字濾波和相關(guān)方法從眾多的干擾信號中提取出有效信號的幅度和相位,同時利用NiosⅡC2H功能對濾波模塊進行硬件加速處理,大大提高了信號處理的速度。利用最小二乘法建立回歸方程模型進行無損檢測。最后運用此電磁無損檢測系統(tǒng)對軸承鋼的硬度進行了定性測試,取得了較好的檢測結(jié)果。 試驗結(jié)果表明,將SOPC技術(shù)應用到電磁無損檢測系統(tǒng)中,系統(tǒng)的檢測速度和檢測精度都有所提高,并使得整個系統(tǒng)在規(guī)模、可靠性、性能指標、開發(fā)成本、產(chǎn)品維護及硬件升級等多方面實現(xiàn)了優(yōu)化。
上傳時間: 2013-06-04
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人臉識別技術(shù)繼指紋識別、虹膜識別以及聲音識別等生物識別技術(shù)之后,以其獨特的方便、經(jīng)濟及準確性而越來越受到世人的矚目。作為人臉識別系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)—人臉檢測,隨著研究的深入和應用的擴大,在視頻會議、圖像檢索、出入口控制以及智能人機交互等領(lǐng)域有著重要的應用前景,發(fā)展速度異常迅猛。 FPGA的制造技術(shù)不斷發(fā)展,它的功能、應用和可靠性逐漸增加,在各個行業(yè)也顯現(xiàn)出自身的優(yōu)勢。FPGA允許用戶根據(jù)自己的需要來建立自己的模塊,為用戶的升級和改進留下廣闊的空間。并且速度更高,密度也更大,其設(shè)計方法的靈活性降低了整個系統(tǒng)的開發(fā)成本,F(xiàn)PGA 設(shè)計成為電子自動化設(shè)計行業(yè)不可缺少的方法。 本文從人臉檢測算法入手,總結(jié)基于FPGA上的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法,使用IBM的Coreconnect掛接自定義模塊技術(shù)。經(jīng)過訓練分類器、定點化、以及硬件加速等方法后,能夠使人臉檢測系統(tǒng)在基于Xilinx的Virtex II Pro開發(fā)板上平臺上,達到實時的檢測效果。本文工作和成果可以具體描述如下: 1. 算法分析:對于人臉檢測算法,首先確保的是檢測率的準確性程度。本文所采用的是基于Paul Viola和Michael J.Jones提出的一種基于Adaboost算法的人臉檢測方法。算法中較多的是積分圖的特征值計算,這便于進一步的硬件設(shè)計。同時對檢測算法進行耗時分析確定運行速度的瓶頸。 2. 軟硬件功能劃分:這一步考慮市場可以提供的資源狀況,又要考慮系統(tǒng)成本、開發(fā)時間等諸多因素。Xilinx公司提供的Virtex II Pro開發(fā)板,在上面有可以供利用的Power PC處理器、可擴展的存儲器、I/O接口、總線及數(shù)據(jù)通道等,通過分析可以對算法進行細致的劃分,實現(xiàn)需要加速的模塊。 3. 定點化:在Adaboost算法中,需要進行大量的浮點計算。這里采用的方法是直接對數(shù)據(jù)位進行操作它提取指數(shù)和尾數(shù),然后對尾數(shù)執(zhí)行移位操作。 4. 改進檢測用的級聯(lián)分類器的訓練,提出可以迅速提高分類能力、特征數(shù)量大大減小的一種訓練方法。 5. 最后對系統(tǒng)的整體進行了驗證。實驗表明,在視頻輸入輸出接入的同時,人臉檢測能夠達到17fps的檢測速度,并且獲得了很好的檢測率以及較低的誤檢率。
標簽: FPGA 人臉檢測 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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