電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)是集節(jié)能、環(huán)保、安全為一體的前沿技術(shù)，是未來(lái)車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。本文研究了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理，自主研發(fā)設(shè)計(jì)了一套電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，并進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)。 控制系統(tǒng)中采用了基于ARM7TDMI—S內(nèi)核的高性能芯片LPC2131芯片(EasyARM2131開(kāi)發(fā)板)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)，分析和選擇了系統(tǒng)的控制策略，完成了控制器的硬件和軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的控制策略中采用了折線改進(jìn)型助力曲線助力方式和模糊與數(shù)字PID相結(jié)合的控制方法，并進(jìn)行相關(guān)補(bǔ)償控制的分析；硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了抗干擾技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，完成了信號(hào)采集和處理電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、電源電路以及故障診斷等電路設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)采用了結(jié)構(gòu)化的沒(méi)計(jì)思想，完成了包括控制系統(tǒng)主程序、A/D采集子程序、車速和發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)的采集子程序、電機(jī)PWM控制驅(qū)動(dòng)子程序以及故障診斷和信息顯示子程序的設(shè)計(jì)，并在扭矩信號(hào)處理程序中應(yīng)用容錯(cuò)技術(shù)進(jìn)行了軟件冗余優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文對(duì)自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的EPS控制系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)車試驗(yàn)和結(jié)果分析，試驗(yàn)結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的基于ARM的汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向輕便性、穩(wěn)定性和可靠性等方面性能良好，完全滿足設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽： ARM 汽車 控制系統(tǒng) 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向
上傳時(shí)間： 2013-07-21
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音圈電機(jī)(VoiceCoilMotor，簡(jiǎn)稱VCM)是特種直線電機(jī)，其工作原理與揚(yáng)聲器的音圈類似。其最突出的特點(diǎn)是體積小、重量輕，動(dòng)作速度快，可以達(dá)到很高的定位精度，推力均勻。自從問(wèn)世以來(lái)，廣泛的應(yīng)用在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備、航天儀器(例如航天制冷機(jī))、精密測(cè)距儀器(例如霍爾位移測(cè)量裝置)、精密車床以及移動(dòng)電話中。目前，生產(chǎn)出的VCM電機(jī)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類和生產(chǎn)類市場(chǎng)，特別是高檔家用電器和計(jì)算機(jī)中。 針對(duì)目前我國(guó)VCM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足及工藝的落后，本文結(jié)合現(xiàn)有的加工工藝，研究永磁VCM的設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，具體內(nèi)容如下： 首先，介紹VCM工作原理，以及內(nèi)磁式與外磁式、長(zhǎng)音圈與短音圈、動(dòng)圈式與動(dòng)鐵式、直線式與搖臂式等不同結(jié)構(gòu)VCM及相應(yīng)特點(diǎn)，闡述了力矩常數(shù)的意義及其對(duì)電機(jī)性能的影響，并詳細(xì)介紹了VCM在光盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器，以及在電刷試驗(yàn)臺(tái)(提供靜壓力)中的典型應(yīng)用。 其次，從電機(jī)電磁場(chǎng)的基本理論出發(fā)，介紹有限元及其在電磁場(chǎng)仿真計(jì)算中的應(yīng)用，并采用有限元軟件ANSYS，結(jié)合實(shí)際算例，對(duì)VCM進(jìn)行建模和仿真。 再次，文中詳細(xì)介紹了永磁VCM的設(shè)計(jì)過(guò)程，提出了設(shè)計(jì)方法以供參考，其中包含了定量計(jì)算，包括了永磁體材料的選擇、體積的計(jì)算，音圈的設(shè)計(jì)(匝數(shù)計(jì)算及選型)，以及電機(jī)整體的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 最后，結(jié)合設(shè)計(jì)VCM應(yīng)當(dāng)遵循的原則，提出了若干結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。在理論推導(dǎo)和分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合仿真軟件ANSYS，對(duì)幾種結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了電機(jī)電磁場(chǎng)以及電機(jī)性能的仿真分析，其中包括：采用釹鐵硼永磁的單勵(lì)磁結(jié)構(gòu)VCM與傳統(tǒng)鐵氧體VCM的性能差異；增加極靴對(duì)VCM性能影響；增加短路環(huán)及變換結(jié)構(gòu)對(duì)VCM動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度的影響等。
標(biāo)簽： 磁場(chǎng) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 計(jì)算 音圈電機(jī)
上傳時(shí)間： 2013-06-10
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嵌入式圖像采集系統(tǒng)具有體積小、成本低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，在遠(yuǎn)程監(jiān)控、可視電話、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。為克服傳統(tǒng)基于單片機(jī)的圖像采集系統(tǒng)的種種不足，本文提出了一種新的解決方案，利用高速的ARM9嵌入式微處理器S3C2410A為硬件核心，搭配USB攝像頭，結(jié)合Linux構(gòu)建了一套嵌入式的圖像采集系統(tǒng)。USB攝像頭有著容易購(gòu)買、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，但長(zhǎng)期以來(lái)將其直接應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)卻很困難。隨著ARM微處理器的廣泛應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)的性能得到了極大的提升。人們逐漸將操作系統(tǒng)引入其中，方便系統(tǒng)的管理和簡(jiǎn)化應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。Linux是一個(gè)免費(fèi)開(kāi)源的優(yōu)秀操作系統(tǒng)，將其移植到嵌入式系統(tǒng)中能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行高效地管理、極大地方便應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。嵌入式的Linux操作系統(tǒng)繼承了Linux的優(yōu)良特性，還有著節(jié)約資源，實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在本方案中以嵌入式Linux操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，借助其對(duì)USB、網(wǎng)絡(luò)等的強(qiáng)大支持能力來(lái)構(gòu)建高度靈活的圖像采集系統(tǒng)。通過(guò)利用Linux操作系統(tǒng)內(nèi)建的video4Linux對(duì)攝像頭進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了將USB攝像頭采集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和存為圖片的功能。本文中具體講述了嵌入式的軟硬件平臺(tái)的構(gòu)建，USB攝像頭的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，圖像采集應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)等。本文提出的嵌入式圖像采集方案適用于市面上絕大多數(shù)流行的USB攝像頭，還能把得到的圖像通過(guò)以太網(wǎng)傳輸以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控。這套方案利用應(yīng)用程序編程接口video4linux所提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用函數(shù)等，實(shí)現(xiàn)了在Linux環(huán)境下采集USB攝像頭圖像數(shù)據(jù)的功能，并運(yùn)用嵌入式的GUI開(kāi)發(fā)工具Qt/Embedded來(lái)編寫最終的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了美觀的用戶界面。充分運(yùn)用Linux操作系統(tǒng)和其工具的強(qiáng)大功能來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像采集，對(duì)基于Linux內(nèi)核的后續(xù)圖像應(yīng)用開(kāi)發(fā)具有實(shí)用意義。本系統(tǒng)完全基于開(kāi)放的平臺(tái)和模塊化的實(shí)現(xiàn)方法，具有良好的可移植性，可方便地進(jìn)行各種擴(kuò)展。這種方案所實(shí)現(xiàn)的圖像采集系統(tǒng)成本低，靈活性高，性能好，是一種優(yōu)良的解決方案。本文詳細(xì)介紹了這種基于Linux系統(tǒng)和S3C2410A平臺(tái)的嵌入式圖像采集系統(tǒng)。
標(biāo)簽： ARM USB 嵌入式 圖像采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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我國(guó)是世界上設(shè)施農(nóng)業(yè)面積最大的國(guó)家，設(shè)施面積占世界總面積的70-80％。目前國(guó)內(nèi)設(shè)施溫室應(yīng)用的主要環(huán)境參數(shù)采控系統(tǒng)大多為進(jìn)口產(chǎn)品，這些產(chǎn)品技術(shù)含量高，采控效果好，但相對(duì)價(jià)格較高，通常適用于現(xiàn)代化的大型或高檔連棟溫室。少數(shù)國(guó)產(chǎn)品牌無(wú)論技術(shù)水平還是采控效果均不甚理想，尤其缺少能夠適用于我國(guó)常見(jiàn)的中小型日光溫室的低成本智能采集控制裝置。本文基于國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)課題“設(shè)施農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)建與應(yīng)用”，對(duì)設(shè)施溫室環(huán)境和生物信息數(shù)據(jù)采集、傳輸、備份、調(diào)控問(wèn)題進(jìn)行了研究。 論文分析了目前國(guó)內(nèi)中小型日光溫室環(huán)境監(jiān)控需求，提出并實(shí)現(xiàn)了一套網(wǎng)絡(luò)型設(shè)施農(nóng)業(yè)日光溫室智能控制系統(tǒng)從硬件到軟件的完整方案。主要研究工作如下： (1) 開(kāi)發(fā)了面向常用環(huán)境信息傳感器和生物信息傳感器的數(shù)據(jù)采集模塊，該數(shù)據(jù)采集模塊具有可定制、可擴(kuò)展的特點(diǎn)。 (2) 開(kāi)發(fā)了基于CF卡的數(shù)據(jù)備份及存儲(chǔ)模塊，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的大容量存儲(chǔ)和本地化自主控制提供了基礎(chǔ)。 (3) 構(gòu)建了傳感器數(shù)據(jù)的局域傳輸網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)絡(luò)接口，滿足了節(jié)點(diǎn)環(huán)境參數(shù)及視頻信息寬帶傳輸與溫室集中監(jiān)控的需要。 (4) 開(kāi)發(fā)了面向中小型日光溫室的可擴(kuò)展核心設(shè)備管理模塊，實(shí)現(xiàn)了在決策服務(wù)器支持下的環(huán)境參數(shù)本地自主調(diào)控。 (5) 移植了嵌入式操作系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)了設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，使用戶可以靈活方便地調(diào)用板載設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的二次定制開(kāi)發(fā)。 (6) 對(duì)系統(tǒng)軟件、硬件進(jìn)行了模擬調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)在設(shè)施溫室環(huán)境采控中的各項(xiàng)功能。 論文結(jié)構(gòu)如下：首先分析了課題的研究背景、意義、研究現(xiàn)狀和相應(yīng)關(guān)鍵技術(shù)；然后在溫室控制的需求分析上提出了智能控制系統(tǒng)的方案；接著給出了智能PAC系統(tǒng)子/主節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，給出了基于U-BOOT與uClinux的智能PAC系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)；其次設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)智能PAC系統(tǒng)進(jìn)行仿真調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。論文最后展望了我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境監(jiān)控的發(fā)展。 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明，該智能PAC系統(tǒng)解決了日光溫室環(huán)境和生物信息數(shù)據(jù)采集、傳輸、備份問(wèn)題，并且具有可定制化、可編程、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽： ARM 設(shè)施農(nóng)業(yè) 網(wǎng)絡(luò) 可編程
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著大量的工礦企業(yè)的興起和擴(kuò)張，會(huì)有越來(lái)越多的廢水、污水排放到環(huán)境中，特別是在珠江三角洲地區(qū)，這一現(xiàn)象尤為突出。目前珠江流域的水資源已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重污染，由此帶來(lái)的環(huán)境污染和生態(tài)污染已引起了當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的高度重視。為此，本課題通過(guò)與廣東泰斗微電子公司合作，研發(fā)一種具有通用性的水污染源信息監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音報(bào)警器，通過(guò)實(shí)時(shí)快速的污染源信息檢測(cè)，完成對(duì)污染源信息的語(yǔ)音報(bào)警和存儲(chǔ)。 報(bào)警器的功能是接收由前端北斗通信處理器傳輸來(lái)的污染源信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的語(yǔ)音報(bào)警。本報(bào)警器設(shè)計(jì)選用目前工業(yè)控制領(lǐng)域流行的ARM芯片LPC2368作為主控制器，并采用RS232/RS485通用通信方式來(lái)完成對(duì)水污染源信息的采集與處理；選用SD卡作為存儲(chǔ)介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音文件和污染源信息的存儲(chǔ)；語(yǔ)音報(bào)警部分選用價(jià)格低廉的WAV和MP3解碼芯片VS1003進(jìn)行語(yǔ)音文件的解碼。設(shè)計(jì)中還對(duì)語(yǔ)音輸出通道進(jìn)行擴(kuò)展，提高系統(tǒng)的擴(kuò)展性和使用的靈活性。 本報(bào)警器設(shè)計(jì)兼容FAT16和FAT32兩種文件系統(tǒng)格式，并支持WAV和MP3兩種類型的語(yǔ)音文件報(bào)警，相比目前常用的水污染監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警器來(lái)說(shuō)，本報(bào)警器具有更大的通用性和靈活性。本報(bào)警器在軟件設(shè)計(jì)中嵌入了實(shí)時(shí)微內(nèi)核操作系統(tǒng)uC/OS—Ⅱ，這使得本報(bào)警器在實(shí)時(shí)性方面有很大的改善和提高，有效的解決了基于前后臺(tái)軟件系統(tǒng)的報(bào)警器在報(bào)警時(shí)出現(xiàn)語(yǔ)音播放不連續(xù)的問(wèn)題。 本報(bào)警器是“珠江水域北斗監(jiān)控示范工程”項(xiàng)目中的一部分即預(yù)警部分，目前該報(bào)警器已通過(guò)各項(xiàng)功能測(cè)試，并已安裝在多個(gè)監(jiān)控站點(diǎn)上試運(yùn)行。
標(biāo)簽： ARM 監(jiān)控 報(bào)警 網(wǎng)絡(luò)
上傳時(shí)間： 2013-07-31
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本文在充分了解并分析溫室監(jiān)控技術(shù)及其配套設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前對(duì)溫室作物長(zhǎng)勢(shì)診斷技術(shù)研究的需求，試圖將嵌入式遠(yuǎn)程視頻采集技術(shù)應(yīng)用到溫室監(jiān)測(cè)中，綜合利用現(xiàn)代電子技術(shù)、視頻監(jiān)測(cè)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，獲取溫室作物的生長(zhǎng)狀況、肥水需求情況以及病蟲草害動(dòng)態(tài)等信息的反應(yīng)載體作物的生長(zhǎng)圖像，為作物生產(chǎn)管理者或管理決策者提供及時(shí)準(zhǔn)確的圖像數(shù)據(jù)信息，便于采取各種管理措施。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下： 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和測(cè)試。本系統(tǒng)的主控制器選用以Samsung公司的基于ARM920T內(nèi)核的微控制器S3C2410A為主控芯片的核心板，它已經(jīng)完成了最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并擴(kuò)展了存儲(chǔ)器，引出了相應(yīng)的接口；視頻獲取設(shè)備選用基于中星微zc301p處理器的北大青鳥MPC-30B USB接口攝像頭；在最小系統(tǒng)上擴(kuò)展了USB通信接口、SD卡存儲(chǔ)器接口、網(wǎng)絡(luò)通信接口、液晶顯示屏接口、以及JTAG仿真調(diào)試接口等；最后完成整個(gè)系統(tǒng)的焊接和測(cè)試。 嵌入式Windows CE．net操作系統(tǒng)的移植。針對(duì)本系統(tǒng)的特點(diǎn)對(duì)Windows CE．net操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪，在Microsoft Platform Builder5.0集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下，定制一個(gè)適合本系統(tǒng)需要的操作系統(tǒng)；針對(duì)本硬件系統(tǒng)的特殊性編寫相應(yīng)的系統(tǒng)啟動(dòng)引導(dǎo)程序Bootloader；最后實(shí)現(xiàn)WindowsCE．net操作系統(tǒng)的移植和調(diào)試。 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試。首先給系統(tǒng)的各個(gè)外設(shè)和接口設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序，以保證它們能夠正常工作，主要是視頻采集攝像頭驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試；在Embedded VisualC++開(kāi)發(fā)環(huán)境下，設(shè)計(jì)視頻采集、編碼壓縮、存儲(chǔ)、本地顯示和網(wǎng)絡(luò)傳輸程序，并完成整個(gè)軟件系統(tǒng)的調(diào)試。在Visual C++6.0開(kāi)發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心PC機(jī)的應(yīng)用程序，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收遠(yuǎn)程傳來(lái)的圖像信息，并加以處理，實(shí)現(xiàn)圖像信息的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程接收、顯示、存儲(chǔ)等處理工作。 整個(gè)軟硬件系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試運(yùn)行結(jié)果表明，系統(tǒng)應(yīng)用于溫室作物長(zhǎng)勢(shì)視頻圖像遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)是可行的，具有小巧便攜、成本低廉、能耗較低等特點(diǎn)；系統(tǒng)采集到的圖像信息基本上能夠滿足溫室作物長(zhǎng)勢(shì)診斷研究的要求，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽： ARM 遠(yuǎn)程 視頻監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-05-31
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視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的組成部分，它是一種防范能力較強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。視頻監(jiān)控以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于許多場(chǎng)合。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、軟硬件可裁減的、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積等綜合性嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，亦即為監(jiān)控系統(tǒng)量體裁衣的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成，它是集軟硬件于一體的可獨(dú)立工作的“器件”。在視頻監(jiān)控上的嵌入式應(yīng)用將是視頻監(jiān)控領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向。 論文首先闡述了嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展、現(xiàn)狀以及整體構(gòu)建，然后介紹了嵌入式Linux操作系統(tǒng)以及ARM處理器的發(fā)展情況，分析了主要外圍電路的設(shè)計(jì)，以及如何在ARM硬件平臺(tái)上進(jìn)行嵌入式Linux內(nèi)核的編譯與移植，介紹了Bootloader的啟動(dòng)原理及運(yùn)行過(guò)程，并對(duì)在Linux操作系統(tǒng)下的USB驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)進(jìn)行了研究。本文重點(diǎn)討論了圖像采集、編碼和網(wǎng)絡(luò)通信程序的設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)。最后進(jìn)行了系統(tǒng)整體測(cè)試，并提出進(jìn)一步開(kāi)發(fā)設(shè)想。 本文的研究結(jié)果具有較大的工程實(shí)際意義，對(duì)于基于IP技術(shù)的各種視頻通信應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。
標(biāo)簽： ARM 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-28
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在實(shí)際工程中，往往有大量分布廣泛的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)需要遠(yuǎn)程采集傳輸。數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)已經(jīng)在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化過(guò)程中發(fā)揮了重大作用。但還存在采集通道少、速率低、數(shù)據(jù)傳輸方式不靈活，操作復(fù)雜，對(duì)測(cè)試環(huán)境要求較高等問(wèn)題。如何建立起新一代靈活、高效、高速、多通道、實(shí)用性強(qiáng)、覆蓋面廣、適應(yīng)復(fù)雜監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)成為一個(gè)重要的工程問(wèn)題。 隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，環(huán)境和生態(tài)的惡化越來(lái)越明顯，日益威脅著人類的生存和發(fā)展。環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境保護(hù)的重要組成部分和基礎(chǔ)性工作。國(guó)家環(huán)保部于2008年制定了《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控(監(jiān)測(cè))數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)》。本文在分析數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，依照該標(biāo)準(zhǔn)，研究了一種多種信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)兼容，多種采集通道可選的環(huán)境監(jiān)測(cè)用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)。課題來(lái)源于濟(jì)南大陸機(jī)電有限公司委托科研項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：W0624)。本文主要進(jìn)行了以下工作： (1)分析研究數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的重要意義。調(diào)研數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。分析環(huán)境監(jiān)測(cè)用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)。 (2)以國(guó)家環(huán)境保護(hù)部制定的《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控(監(jiān)測(cè))數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)，分析了環(huán)境監(jiān)測(cè)用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特殊功能需求，制定了系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)。為解決系統(tǒng)核心板與功能板架構(gòu)存在的接口防震性差，系統(tǒng)不穩(wěn)定等問(wèn)題，提出功能主板與擴(kuò)展接口板的系統(tǒng)架構(gòu)。選用ARM9處理器S3C2440和嵌入式linux操作系統(tǒng)。 (3)以開(kāi)發(fā)達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)為目標(biāo)，進(jìn)行了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)制作。分析了系統(tǒng)的地址空間。詳細(xì)分析了系統(tǒng)的擴(kuò)展接口分配和地址空間分配，避免了總線等硬件資源的沖突。基于系統(tǒng)功能主板的總線擴(kuò)展接口和GPIO擴(kuò)展接口擴(kuò)展了開(kāi)關(guān)量采集單元、開(kāi)關(guān)量輸出單元、串口單元、模擬量采集單元、人機(jī)交互單元等功能單元等電路。設(shè)計(jì)制作了印制電路板。 (4)研究嵌入式linux開(kāi)發(fā)過(guò)程，分析嵌入式linux驅(qū)動(dòng)與應(yīng)用程序架構(gòu)。構(gòu)建了交叉的嵌入式linux開(kāi)發(fā)環(huán)境。對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特定功能單元進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。主要進(jìn)行了總線操作、模擬量采集、RS-232串口數(shù)據(jù)傳輸、GPRS數(shù)據(jù)傳輸、智能儀表的RS-485通訊等驅(qū)動(dòng)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。
標(biāo)簽： ARM 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集 傳輸系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-10
上傳用戶：klds
隨著人們安防意識(shí)的增強(qiáng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)廣泛，許多公共場(chǎng)所，如學(xué)校、工廠、政府、銀行都設(shè)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像處理技術(shù)及嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)有了很大的進(jìn)步，功能也越來(lái)越豐富，單純的視頻畫面的監(jiān)控已經(jīng)不能滿足人們的要求。兼容豐富的通信協(xié)議、強(qiáng)大的系統(tǒng)控制管理功能和智能化的監(jiān)測(cè)能力的視頻監(jiān)控系統(tǒng)就成了當(dāng)今視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。 現(xiàn)在流行的視頻監(jiān)控的構(gòu)架大致分為兩類，一種基于數(shù)字信號(hào)處理器，一種基于通用微處理器。數(shù)字信號(hào)處理器擅長(zhǎng)復(fù)雜的計(jì)算、音視頻處理，而通用微處理器適用于系統(tǒng)控制、管理。兩種方案可以滿足簡(jiǎn)單的視頻監(jiān)控的要求，各自功能也相對(duì)單一。如果把兩種方案結(jié)合在一起，必定可以達(dá)到易于擴(kuò)展多種功能的滿意的效果。 本文分析了現(xiàn)有的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的幾種方案，為了滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能越來(lái)越豐富全面的要求，設(shè)計(jì)了一款基于ARM和DSP的雙處理器的視頻監(jiān)控平臺(tái)，該平臺(tái)易于進(jìn)行功能的擴(kuò)展和升級(jí)。系統(tǒng)采用三星公司的S3C2410 ARM9處理器和TI公司的TMS320DM642數(shù)字信號(hào)處理器，ARM負(fù)責(zé)視頻的傳輸和外圍控制，DSP負(fù)責(zé)視頻的采集和壓縮。本文主要著眼于平臺(tái)的軟件方面。硬件電路方面，主要介紹了視頻采集電路和ARM與DSP的通信電路。軟件方面，搭建了ARM嵌入式Linux操作系統(tǒng)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了主機(jī)口(HPI)驅(qū)動(dòng)程序，以及基于實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP的服務(wù)器端和客戶端程序。DSP部分，基于DSP/BIOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和RF5參考框架，開(kāi)發(fā)了多任務(wù)的上層應(yīng)用程序。移植并優(yōu)化了MPEG-4編碼器，依據(jù)DSP/BIOS的類/微驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)模型，開(kāi)發(fā)了SAA7111視頻編碼器的驅(qū)動(dòng)程序。 經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，ARM端搭建的嵌入式Linux軟件平臺(tái)運(yùn)行良好。DSP端視頻采集效率基本達(dá)到了25幀/秒的采集要求，經(jīng)過(guò)優(yōu)化的MPEG-4編碼器對(duì)CIF格式的圖像的壓縮編碼率為13幀/秒，視頻服務(wù)器可滿足視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性需要。該設(shè)計(jì)的基于ARM和DSP雙處理器架構(gòu)視頻監(jiān)控平臺(tái)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域?qū)?huì)有很好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控；嵌入式系統(tǒng)；Linux；驅(qū)動(dòng)程序；視頻壓縮
標(biāo)簽： ARM DSP 視頻 監(jiān)控平臺(tái)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：zmy123
隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式圖像采集系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)越來(lái)越受到人們的重視。傳統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)一般采用基于PC機(jī)平臺(tái)和視頻采集卡的形式，該方案系統(tǒng)體積大、成本高，在遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)困難。在這種背景下，設(shè)計(jì)一種輕便小巧的采集系統(tǒng)來(lái)采集、存儲(chǔ)并顯示所需的圖像成為市場(chǎng)所需。 本論文研究設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式的圖像采集與傳輸系統(tǒng)，具有體積小、成本低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)硬件平臺(tái)采用基于ARM920T核的S3C2410X處理器，軟件采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，利用USB攝像頭采集圖像并在目標(biāo)板的LCD上進(jìn)行顯示，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)還可將采集到的圖像傳輸?shù)絇C機(jī)上顯示。該方案大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，同時(shí)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和圖像質(zhì)量，可以擴(kuò)展應(yīng)用在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域，具有廣闊的市場(chǎng)和應(yīng)用前景。 本論文首先介紹了課題研究的時(shí)代背景、實(shí)踐意義和研究現(xiàn)狀，并對(duì)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)理論知識(shí)作了介紹，在此基礎(chǔ)上給出了嵌入式圖像采集與傳輸系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；接著詳細(xì)分析了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)技術(shù)，包括嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立、Bootloader移植、Linux內(nèi)核移植和根文件系統(tǒng)的制作，并介紹了嵌入式Linux下的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)了USB攝像頭驅(qū)動(dòng)的移植，完成了利用攝像頭采集圖像的功能；然后完成了MiniGUI圖形用戶界面的移植和圖像在LCD上的顯示；最后實(shí)現(xiàn)了基于socket的網(wǎng)絡(luò)通信，完成了視頻采集和傳輸系統(tǒng)的整體功能，并給出了最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 論文的最后是對(duì)全文的一個(gè)總結(jié)，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)所完成的工作進(jìn)行了概括，指出所存在的不足，對(duì)后續(xù)的研究工作做了進(jìn)一步的展望，并給出了改進(jìn)方法。
標(biāo)簽： Linuz ARM 圖像采集 傳輸系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：1966640071
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