在實際工程中，往往有大量分布廣泛的現(xiàn)場數(shù)據(jù)需要遠程采集傳輸。數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)已經在實現(xiàn)自動化過程中發(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，操作復雜，對測試環(huán)境要求較高等問題。如何建立起新一代靈活、高效、高速、多通道、實用性強、覆蓋面廣、適應復雜監(jiān)測環(huán)境的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)成為一個重要的工程問題。 隨著社會的發(fā)展和進步，環(huán)境和生態(tài)的惡化越來越明顯，日益威脅著人類的生存和發(fā)展。環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護的重要組成部分和基礎性工作。國家環(huán)保部于2008年制定了《污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術要求標準》。本文在分析數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎上，依照該標準，研究了一種多種信號標準兼容，多種采集通道可選的環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)。課題來源于濟南大陸機電有限公司委托科研項目(項目編號：W0624)。本文主要進行了以下工作： (1)分析研究數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的重要意義。調研數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。分析環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特點。 (2)以國家環(huán)境保護部制定的《污染源在線自動監(jiān)控(監(jiān)測)數(shù)據(jù)采集傳輸儀技術要求標準》為依據(jù)，分析了環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特殊功能需求，制定了系統(tǒng)技術參數(shù)。為解決系統(tǒng)核心板與功能板架構存在的接口防震性差，系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題，提出功能主板與擴展接口板的系統(tǒng)架構。選用ARM9處理器S3C2440和嵌入式linux操作系統(tǒng)。 (3)以開發(fā)達到環(huán)保標準的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)為目標，進行了系統(tǒng)硬件設計制作。分析了系統(tǒng)的地址空間。詳細分析了系統(tǒng)的擴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)功能主板的總線擴展接口和GPIO擴展接口擴展了開關量采集單元、開關量輸出單元、串口單元、模擬量采集單元、人機交互單元等功能單元等電路。設計制作了印制電路板。 (4)研究嵌入式linux開發(fā)過程，分析嵌入式linux驅動與應用程序架構。構建了交叉的嵌入式linux開發(fā)環(huán)境。對環(huán)境監(jiān)測用數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的特定功能單元進行軟件開發(fā)。主要進行了總線操作、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通訊等驅動應用程序開發(fā)。
標簽： ARM 遠程數(shù)據(jù)采集 傳輸系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-10
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運動控制系統(tǒng)是機器人控制系統(tǒng)的重要組成部分。本文將ARM與CPLD技術應用于機器人運動控制系統(tǒng)，使控制系統(tǒng)更加開放、更加模塊化，同時ARM芯片的高速大容量的數(shù)據(jù)處理能力以及CPLD的高集成度，可編程性，能夠逾越以往控制系統(tǒng)中實時、高速、高精度的技術瓶頸. 嵌入式技術是當今最熱門的技術之一，由于簡潔、高效等優(yōu)點，使得其廣泛應用在各個領域；所謂嵌入式系統(tǒng)就是以應用為中心，以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁剪，適用于應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應用程序等四個部分組成，用于實現(xiàn)對其它設備的控制、監(jiān)視或管理等功能。 本文主要闡述了基于嵌入式處理器S3C44B0X的機器人控制器的設計過程。文章首先介紹了機器人本體規(guī)劃、嵌入式系統(tǒng)和嵌入式微處理器S3C44B0X的結構特點；接著介紹了基于S3C44B0X的智能控制器的設計，包括硬件設計和CPLD軟件設計。其中控制器硬件平臺擴展了外部存儲器、串行口，通過輸出PWM信號進入驅動電路模塊，從而實現(xiàn)控制機器人運動的目的。在CPLD設計過程中，引入JTAG調試接口，方便系統(tǒng)程序的下載和調試，通過自上而下、分塊設計的思想給出了QUARTUSⅡ設計環(huán)境下的軟件代碼。本系統(tǒng)利用不同任務間的切換來實現(xiàn)通信過程，而不再采用無操作系統(tǒng)的工程文件的形式，這樣不但有利于項目的調試，也有利于對其它接口的擴展。最后對該控制器進行了測試和分析。
上傳時間： 2013-07-19
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隨著城市高層建筑的發(fā)展，建筑的消防安全性越來越引起人們的重視。火災報警系統(tǒng)是建筑自動化系統(tǒng)中重要的組成部分，它利用各種探測器來檢測火情，對火災的發(fā)生進行及時準確的報警，并控制各種滅火設備進行自動滅火和對相關設備進行聯(lián)動控制。傳統(tǒng)的火災報警系統(tǒng)采用微機中心處理方式，每個控制中心處理2000至8000個探測單元的信息，系統(tǒng)的實時性與穩(wěn)定性的提升受到控制中心的數(shù)據(jù)處理能力和網絡通信速率的限制。 基于這一現(xiàn)狀，本文提出了基于ARM與uC/OS-Ⅱ的網絡火災報警系統(tǒng)。將控制中心的數(shù)據(jù)處理任務交由各控制單元，引入嵌入式操作系統(tǒng)對任務進行管理，同時引入TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)網絡功能，利用Internet來進行信息傳輸。 本文設計了基于ARM的控制單元硬件平臺，并進行了硬件模塊測試。ARM作為32位RISC芯片的領導者，具有很高的處理能力，同時其成本較低，十分適用于作為系統(tǒng)中的控制單元，從硬件上保證了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力與火災報警的實時性。 在軟件上，本文移植了uC/OS-Ⅱ作為系統(tǒng)的軟件平臺，編寫了啟動與移植相關代碼，并做了移植測試。uC/OS-Ⅱ作為開源的嵌入式實時操作系統(tǒng)，擁有極為精簡的內核和出色的實時性與可靠性，作為控制單元的操作系統(tǒng)平臺對任務進行管理與調度，從軟件上保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。 最后，本文在ARM和uC/OS-Ⅱ的基礎上實現(xiàn)了網絡協(xié)議棧LwIP的移植，進行了計算機通信測試。網絡協(xié)議棧的移植使控制單元通過Internet完成信息的傳輸與控制，提高網絡的擴展性與健壯性，同時擺脫了專用網絡的傳輸速率與范圍的限制。 本文研究的系統(tǒng)具有分布智能化的特點，多個嵌入式控制單元取代了控制中心火災信息處理，降低了中心數(shù)據(jù)處理壓力和網絡通信壓力，平行的網絡結構提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，個別控制單元故障不會引起整個系統(tǒng)的崩潰，為基于這一思路的火災報警系統(tǒng)建立了一個完整的軟硬件平臺。
標簽： uCOS ARM 火災報警 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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瞬變電磁法作為一種重要的地球物理探測方法，由于它在時間和空間上的可分性，使得這種方法簡單易行，信息豐富，精度較高，低成本，見效快，從而在礦藏勘探、鉆井和海洋勘探等領域得到了廣泛的應用。隨著接收儀器的數(shù)字化和智能化，發(fā)射功率的增大，數(shù)字模型計算正反演的應用，解釋水平的提高，瞬變電磁法可解決的地質問題不斷擴大，幾乎涉及了物探工作的各個領域：礦產勘探，構造探測，水文與工程、地質調查，環(huán)境調查與監(jiān)測以及考古等。近年來，在找水、市政工程、土壤鹽堿化和污染調查、淺層石油構造填圖，以及礦井突水預測等領域都取得了良好效果。 瞬變電磁法探測系統(tǒng)包括發(fā)射機和接收機兩部分。接收機用作在噪聲中提取由發(fā)射機發(fā)射的一次場信號在地下導體中感應出的二次場信息，其信息反映了地下導體的電阻率差異，通過對該信息數(shù)據(jù)的處理了解探測目標的特性從而達到探測的目的。 瞬變電磁信號具有早期信號幅度大、衰減快，而中晚期信號幅度小、衰減慢的大動態(tài)范圍的特點。因此，必須設計出能適應這種瞬時變化快、動態(tài)范圍大數(shù)據(jù)信號要求的高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。同時，瞬變電磁探測系統(tǒng)的工作環(huán)境大都是在野外，因此，為適應野外工作的需要，數(shù)據(jù)采集卡尤其要有較低的功耗。 本論文在總結其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計的基礎上，提高采樣速率和采樣精度、采用分段放大技術避免放大飽和和實現(xiàn)對小信號的有效識別、改用ARM作為核心處理器實現(xiàn)對接收機的有效控制、改進USB2.0的實際傳輸速度、改用自適應濾波法等噪聲抑制方法組合實現(xiàn)抗干擾和噪聲濾除設計，成功設計和實現(xiàn)了一套基于ARM和USB2.0的瞬變電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有高性能，低功耗，抗干擾能力強，低成本的特點，已成功應用于瞬變電磁探測實踐，并取得良好效果，極大的滿足了瞬變電磁探測系統(tǒng)的需要。同時，該系統(tǒng)對于其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計具有一定的借鑒意義。
上傳時間： 2013-06-21
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在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程中，仿真器是一個必不可少的開發(fā)工具。特別是對于初級嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工程師，借助一個功能強大的仿真器進行開發(fā)工作，可以達到事半功倍的效果。一個嵌入式仿真、調試系統(tǒng)支持單步執(zhí)行、設置斷點、觀察變量內容及寄存器內容等功能。開發(fā)人員可以通過各類調試功能觀察變量和寄存器的變化，從而可以很清楚的了解整個程序運行的狀況，及時的調整和修改程序，并不需要反復的向芯片燒寫程序，就可以完成對于程序的調試工作。 @@ 本文在分析了目前市場上常用仿真器的設計原理的基礎上，提出了以三星公司的S3C44BO ARM7處理器為主CPU，通過以太網接口進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腁RMJTAT仿真器的設計方案。利用這種仿真器進行程序調試，不僅可以大幅度的提高下載速度，還可以實現(xiàn)仿真器資源的共享，而且調試時程序是在目標板上運行，仿真更接近于目標硬件。 @@ 文中首先對于傳統(tǒng)仿真器的設計原理、作用、存在的問題進行了研究，然后提出了基于S3C44BO的以太網接口的ARM-JTAG仿真器的設計。該仿真器的設計主要分為以下幾步：第一，提出總體設計方案，包括硬件的設計及軟件的設計。第二，詳細介紹該仿真器的硬件結構設計和程序開發(fā)過程，其中特別對以太網接口的設計進行了研究。第三，總結了該仿真器的功能、特點。 @@關鍵詞：仿真器；S3C44BO；以太網接口；JTAG；LwIP
上傳時間： 2013-06-16
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軌道電路是列車運行實現(xiàn)自動控制和遠程控制的基礎設備之一，鐵路信號系統(tǒng)是保證運輸安全的基礎設施，是實現(xiàn)鐵路統(tǒng)一指揮調度，保證列車運行安全、提高運輸效率和質量的關鍵技術設備，也是鐵路信息化的重要技術領域。 基于ARM與DSP的鐵路信號測試儀主要作用是及時測試鐵路信號狀況，反映鐵路運行的情況。開發(fā)此套系統(tǒng)是集測試25Hz相敏軌道電路的電壓自動記錄儀以及相位差監(jiān)測儀、ZPW-2000A的載頻與低頻測試功能于一體，是性價比較高、功能齊全的監(jiān)測管理系統(tǒng)，它發(fā)揮了ARM控制性好與DSP計算速度快的優(yōu)勢，實現(xiàn)了互補。由于采用的主要是集成芯片，所以體積小，重量輕，功耗低和便于攜帶，便于現(xiàn)場檢測。在滿足要求的前提下，為降低開發(fā)成本提高可靠性，CPU采用LPC2210的ARM7芯片。為使測試儀直觀、操作簡便，系統(tǒng)提供了良好的人機界面，包括顯示，按鍵操作等。 論文對FFT以及相關算法進行了分析和Matlab仿真；論文中給出了時鐘電路、LCD電路、數(shù)據(jù)存儲器Flash、JTAG等各功能模塊的設計原理，完成了硬件電路設計；系統(tǒng)軟件設計遵循模塊化、自頂向下的設計思路。在軟件設計方面，首先采用的是傳統(tǒng)主循環(huán)控制方法，功能上主要實現(xiàn)了A/D采樣程序、LCD顯示程序、數(shù)據(jù)存儲程序等的設計，對兩路25Hz信號電壓相位差的計算，其誤差不人于1度。為了改善系統(tǒng)性能提高系統(tǒng)的實時性，系統(tǒng)中引入實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，也有利于代碼移植及系統(tǒng)功能擴展。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著科技的不斷進步，現(xiàn)代電子技術、信息技術得到不斷的發(fā)展，隨之也帶來了監(jiān)控技術的不斷發(fā)展。現(xiàn)代監(jiān)控技術的含義已不僅僅是局限于某種單一的或獨立的傳感器測量或數(shù)據(jù)處理，而是多種技術的集成融合。針對與風蝕風沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)測技術的實際需要，本選題提出了一種基于嵌入式ARM-Linux技術、Zigbee技術、GPRS網絡技術與現(xiàn)代傳感器技術的風蝕風沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)。 針對風蝕風沙以及小氣候環(huán)境監(jiān)測的各種傳感器的種類以及型號的差別性與環(huán)境因子的需要，本選題選擇了功能強大的ARM9處理器AT91RM9200為硬件平臺，以開源的嵌入式Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺的設計方案。考慮到野外監(jiān)測中傳感器的分布問題，選擇了無線自主路由的Zigbee技術進行各種模擬傳感器的連接，Zigbee主模塊與AT91RM9200處理器之間的通信采用RS-232總線進行連接的設計思路。在對數(shù)據(jù)進行處理方法的選擇上，本選題進行了數(shù)據(jù)的本地存儲與GPRS網絡無線遠程發(fā)送相結合的設計方法。本地存儲可以利用具有USB接口的現(xiàn)場存儲設備如U盤、SD卡等。在進行GPRS網絡傳輸時，本課題選擇了西門子公司的MC39i模塊實現(xiàn)GPRS網絡與Internet網絡的無縫對接，以進行終端設備與遠端服務器的通信。軟件設計上，采用了模塊化設計，使用多線程編程，提高了軟件運行的能力，在網絡編程上使用了Socket編程技術，保證了多通道數(shù)據(jù)的網絡傳輸。 本系統(tǒng)已經實現(xiàn)了硬件設計、軟件設計的全部過程，并且已經在吉林白城中國農業(yè)大學實驗站安裝使用。實踐表明，該系統(tǒng)具有可靠性高、體積小、安裝方便，數(shù)據(jù)采集及時、準確、可靠等特點，適合大部分野外環(huán)境的監(jiān)測應用。
標簽： Zigbee ARM 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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本論文研究一種以單片機為核心的智能化高精度直流電源。該電源采用數(shù)字調節(jié)、閉環(huán)實時監(jiān)控、輸出精度高，且兼?zhèn)潆p重過載保護及報警功能，特別適用于各種有較高精度要求的場合。利用單片機對直流穩(wěn)壓電源進行
標簽： 智能化 數(shù)控直流電源 高精度
上傳時間： 2013-05-29
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隨著21世紀的到來,計算機技術,信息處理技術,半導體技術和網絡技術不斷發(fā)展,人類社會進入了信息化時代。與此同時,無線視頻傳感器網絡也得到了突飛猛進的發(fā)展,成為當今國際上備受關注的熱點研究領域。無線視頻傳感器網絡有著很多的優(yōu)點和十分廣泛的應用前景。在軍事,工業(yè),城市管理和監(jiān)控系統(tǒng)等重要領域都有潛在的使用價值。 無線視頻傳感器網絡有著顯著的特征,例如：網絡節(jié)點能源有限；網絡帶寬有限；對處理速度要求較高等。由此可見,傳統(tǒng)的視頻編碼標準無法應用于無線視頻傳感器網絡。MPEG-4,H.263,H.264等視頻編碼標準,全是基于運動估計補償實現(xiàn)的,計算量十分巨大,在能量,存儲空間和處理能力均有限的節(jié)點難以實現(xiàn)這類高復雜度的編碼算法。 本文針對無線視頻傳感器網絡對視頻編碼算法的具體需求,提出一種基于運動檢測的低復雜度視頻編碼算法。該算法只對當前編碼幀中的運動對象進行編碼,并且以面向對象的結構輸出碼流。實驗結果表明,與H.264全I幀編碼相比,本文提出的算法編碼速度提高了約3倍,編碼性能提高了約2dB。與H.264基本檔次相比,雖然編碼性能略有下降,但是編碼速度平均提高了8倍左右。因此,本文提出的算法可以在編碼效率和編碼速度之間獲得很好的折衷,在一定程度上可以滿足無線視頻傳感器網絡的需求。 本文選用ALDVK_270作為硬件實驗平臺。在分析算法結構的同時,結合嵌入式系統(tǒng)的特點,從算法,內存,高級語言和匯編語言等幾個方面提出優(yōu)化方案,最終在ARM嵌入式平臺下實現(xiàn)了面向無線視頻傳感器網絡的低復雜度視頻編碼算法。測試結果表明,與優(yōu)化前相比,優(yōu)化后的編碼速度有了很大的提高,對于CIF格式的監(jiān)控視頻序列能夠滿足實時處理的要求。
上傳時間： 2013-07-26
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隨著人們對軟件產品質量要求的不斷提高,軟件測試技術得到越來越多的重視和應用。本文深入研究嵌入式軟件的測試技術,并將研究成果應用到測試實踐中。論文的主要工作有： 嵌入式軟件作為一種特殊的軟件,符合軟件的大多數(shù)特征,要研究嵌入式軟件測試就必須先了解軟件測試。本文研究了軟件測試基本理論和通用測試技術,對當前國內外軟件測試研究現(xiàn)狀和熱點做了綜合分析,為下一步研究工作打下了測試理論基礎。同時,針對嵌入式系統(tǒng)軟件的特點,研究了針對于嵌入式系統(tǒng)的軟件測試技術,分析了嵌入式系統(tǒng)軟件的特征及測試要求。 構建了針對嵌入式系統(tǒng)軟件測試的完備的測試策略是本文的重點之一。它旨在建立符合嵌入式系統(tǒng)軟件特性的測試策略。包括測試模型的建立、單元測試、軟件集成測試、軟件與硬件集成測試、系統(tǒng)測試、確認測試及回歸測試。通過對嵌入式系統(tǒng)軟件測試的研究,實現(xiàn)了對嵌入式系統(tǒng)軟件測試策略的優(yōu)化。 在對建立嵌入式系統(tǒng)軟件測試環(huán)境的研究中,應用了交叉開發(fā)測試環(huán)境的概念并研究了基于駐留監(jiān)控軟件、指令集模擬器以及基于JTAG的調試代理的交叉測試方法。最后搭建了基于ARM-Linux的嵌入式系統(tǒng)軟件測試環(huán)境。 依據(jù)嵌入式系統(tǒng)軟件測試的策略并根據(jù)語言學習系統(tǒng)的特點進行了有針對性的測試。在針對語言學習系統(tǒng)進行的軟件測試設計和測試實施全過程中,驗證了所提出的測試策略和測試模型,確保語言學習系統(tǒng)的軟件質量的同時提高了測試效率。
標簽： ARMLinux 嵌入式系統(tǒng) 軟件測試
上傳時間： 2013-04-24
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