基于手姿態(tài)的人機交互是以實現自然的人機交互為研究目標，可提高計算機的可操作性，同時使計算機能夠完成更加復雜的任務。而基于ARM的嵌入式系統(tǒng)具有功耗低、體積小、集成度高等特點，嵌入式與具體應用有機地結合在一起，具有較長的生命周期，能夠根據特定的需求對軟硬件進行合理剪裁。結合嵌入式技術的手姿態(tài)跟蹤設備能夠實時的檢測出人機交互系統(tǒng)中人手的位置與角度等數據，并將這些數據及時反饋給計算機虛擬系統(tǒng)來進行人機交互，提高跟蹤設備的可靠性和空間跟蹤精度。 通過對嵌入式開發(fā)過程以及對控制系統(tǒng)構成的分析，確定了手姿態(tài)信號輸入方案及系統(tǒng)的軟硬件總體設計方案。通過對目前流行的眾多嵌入式處理器的研究、分析、比較選擇了S3C2440處理器作為系統(tǒng)開發(fā)硬件核心，詳細介紹了S3C2440的相關模塊的設計，包括存儲單元模塊、通信接口模塊、JATG接口電路。同時設計了系統(tǒng)的外圍電路像系統(tǒng)時鐘電路、電源電路、系統(tǒng)復位電路。 選擇更適合于ARM開發(fā)的Linux系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺。實現了Linux系統(tǒng)向開發(fā)板的移植、Bootloader的啟動與編譯、設備驅動程序的開發(fā)；根據手姿態(tài)信號輸入方案系統(tǒng)采用分模塊、分層次的方法設計了系統(tǒng)的應用程序——串口通信程序及手姿態(tài)識別子程序。通過分析常用的手姿態(tài)識別算法，系統(tǒng)采用基于神經網絡的動態(tài)時間規(guī)整與模板匹配相結合的動態(tài)手姿態(tài)識別算法。并依據相應的軟硬件測試方法對系統(tǒng)進行了分模塊調試及系統(tǒng)的集成。
上傳時間： 2013-07-11
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近年來，嵌入式Internet遠程測控系統(tǒng)已成為計算機控制領域一個重要組成部分，它將計算機網絡、通信與自動控制技術相結合并成為新興的研究熱點。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng)，用戶只要在有網絡接入的地方，就可以對與網絡連接的任何現場設備進行遠程測控。嵌入式系統(tǒng)可以根據應用進行軟硬件的定制，特別適用于對成本、體積、功耗有嚴格要求的各種遠程測控設備。該項技術的研究具有廣闊的應用前景。 嵌入式Web遠程監(jiān)控不同于以往的C/S和B/S網絡監(jiān)控技術，它通常采用嵌入式系統(tǒng)作為Web服務器，使得系統(tǒng)的成本大大降低，且設備體積小巧，便于安裝、易于維護，安全可靠，此技術自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關注，各式各樣的解決方案和實現方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網絡控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式Boa服務器作為遠程信號的傳輸平臺。首先對網絡的系統(tǒng)結構和工作原理作了詳細介紹，然后對嵌入式網絡控制系統(tǒng)的實現作了深入的探討和研究。 整個嵌入式網絡控制系統(tǒng)主要劃分為三個部分：嵌入式網絡控制系統(tǒng)硬件設計；嵌入式網絡控制器的軟件設計；嵌入式網絡控制系統(tǒng)Web服務器實現。系統(tǒng)選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統(tǒng)主控制器，并根據需要給出了具體的硬件電路設計，包括：存儲器接口電路、網絡接口電路、串行通信接口電路以及信號調理電路設計。鑒于μ Clinux對ARM技術的有力支持，且μ Clinux具有內核可裁減、網絡功能強大、低成本、代碼開放等特點，通過對μ Clinux的裁減、配置和編譯，成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設備驅動開發(fā)、嵌入式網絡控制系統(tǒng)Boa服務器的構建及系統(tǒng)應用開發(fā)。 該嵌入式網絡控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網與信息網，實現了遠程分布式測控和通訊。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、實時性好、性價比高，具有廣泛的應用價值，適用于工業(yè)、交通、電力、能源等眾多控制領域。
標簽： ARM 嵌入式網絡 控制 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-06-13
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隨著現代計算機技術和互聯(lián)網技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)成為當前最熱門的焦點之一；ARM以其高性能低功耗等特性成為目前應用最廣泛的32位嵌入式處理器。近年來得到快速發(fā)展的機電一體化設備的人民幣紙幣清分機系統(tǒng)，是嵌入式系統(tǒng)的典型應用；它的主要工作流程是：人民幣圖像通過圖像傳感器采集得到的模擬信號，經過放大、A/D轉換和FPGA協(xié)調之后得到數字圖像，經緩存后進入到主CPU--S3C2410，通過圖像識別，實現面向、面值、新舊分級、破損程度等特征的識別，最后送出結果到控制CPU對識別結果進行相應的顯示和機械動作。論文主要涉及以下這些內容： 1):基于ARM的嵌入式系統(tǒng)和清分機系統(tǒng)介紹。 2):人民幣清分機的硬件系統(tǒng)基本構架，清分機的各關鍵硬件的選型及主要原理；著重介紹清分機的處理核心--S3C2410。 3):圖像處理基礎。介紹了清分機系統(tǒng)中各類圖像的特點，圖像分析中的常用工具--灰度直方圖，從而為識別算法做好準備。 4):介紹了人民幣的特征識別算法原理及實現基本流程，通過MATLAB對算法進行仿真研究。 5):嵌入式linux設備驅動的開發(fā)。針對清分機設備種類繁多而又是多任務的特點，本文提出使用可裁剪而又穩(wěn)定的linux操作系統(tǒng)來管理整個清分機系統(tǒng)；而實現操作系統(tǒng)對清分機的管理首先就要實現設備與操作系統(tǒng)的連接--設備驅動。
標簽： ARM 嵌入式 系統(tǒng)開發(fā)
上傳時間： 2013-06-01
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近年來，嵌入式技術發(fā)展迅速，已經滲透到工業(yè)控制、智能設備以及電子消費品等人們日常生活的各個領域，而Internet技術也取得了巨大的發(fā)展，為人們所廣為接受，于是嵌入式技術和Internet技術相結合形成的嵌入式Internet技術適時地出現了，并且成為實現遠程控制、信息共享的關鍵技術。 本文首先闡述了課題研究的背景、目的和意義，以及嵌入式TCP/IP協(xié)議棧研究的現狀，然后分析了嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的工作原理并描述了把它移植到LPC2210上的過程，為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧實現提供了操作系統(tǒng)支持。接著，針對嵌入式協(xié)議棧的特殊需求，詳細分析并采用了零拷貝技術、跨層技術等對LwIP協(xié)議棧進行了有效的裁剪和優(yōu)化，結合μ C/PS-Ⅱ設計了一種緊湊的協(xié)議棧工作模型和內存管理機制。并且結合μ C/OS-Ⅱ設計了協(xié)議棧的工作模型和內存管理機制。在驅動程序的基礎上實現了對LwIP中的IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、UDP協(xié)議和TCP協(xié)議等幾個協(xié)議棧的裁剪和優(yōu)化。并分析了它們的安全漏洞及基于這些漏洞的攻擊方式，在這個基礎上提出了如攻擊檢測算法等填補漏洞和抵抗攻擊的一些技術和措施。最后在目標板上成功移植了優(yōu)化后的LwIP。 本文同時還設計了一種能夠提供足夠多軟定時器資源的算法。在不需要操作系統(tǒng)支持的情況下，軟定時器可以給多任務的系統(tǒng)提供足夠的定時服務，而且不影響中斷處理時間。并且具有自動回調功能，啟動一次以后就可自動調用定時器。此軟定時器使用方便且易移植，大大方便了本課題多次使用定時器的需要。課題結合具體項目“蓄電池狀態(tài)記錄儀的設計”，分析了它的各個功能模塊，設計了其系統(tǒng)結構。對各個功能模塊的設計與實現進行了代碼編寫和測試，借助于TFTP服務器實現了基于協(xié)議的嵌入式目標板和PC機間的網絡通信。 本課題經過幾個月的軟硬件設計和現場測試，已實現了最初的設計目標。構建出了實驗硬件平臺和一個多任務多協(xié)議的基本實時系統(tǒng)框架。以后的開發(fā)者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)和嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的情況下就可以方便的創(chuàng)建一個嵌入式網絡控制系統(tǒng)，并能在平臺上開發(fā)其它的應用任務，為以后的研究提供了參考并奠定了基礎。
上傳時間： 2013-04-24
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數控沖床送料系統(tǒng)主要用于與沖床實現配套，在沖孔過程中按照程序設定控制板料移動和沖床沖孔，實現沖孔的高度自動化。自動送料機構作為沖壓加工生產實現自動化的最基本的要求，它的自動化程度高低，直接影響著沖壓生產效率以及沖壓生產整體自動化水平，只有其自動化程度與沖壓設備相匹配甚至高于沖壓設備，才能夠實現沖壓生產的完全自動化。 嵌入式系統(tǒng)是繼IT網絡技術之后，又一個新的發(fā)展方向，由于嵌入式系統(tǒng)自身的優(yōu)點，現在已經廣泛應用到軍事國防、消費電子、工業(yè)控制等各個領域。隨著電子、計算機、自動控制以及精密機械與測試技術的不斷提高和發(fā)展，自動送料裝置也在隨著數控機床的發(fā)展而在迅速發(fā)展和演變。而隨著嵌入式微處理器的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)也開始運用到數控沖床自動送料系統(tǒng)中來。 本文采用目前廣泛使用的32位ARM微處理器，Samsung公司基于ARM920T的S3C2440A作為系統(tǒng)的主控制器，該處理器主要面向嵌入式設備，具有性價比高、功耗低的特點，并且在嵌入式Linux操作系統(tǒng)下可移植性好，具有較強的控制能力和豐富的片內資源。該系統(tǒng)能實現數控沖床的自動送料，軟硬件結構簡單，定位精度高，操作簡單方便，具有良好的人機界面。論文首先根據生產實際要求和控制系統(tǒng)設計原則，確定了送料系統(tǒng)的軟硬件總體設計方案。硬件方面，在S3C2440A的基礎上擴展了NANDFlash、NORFlash、SDRAM、LCD觸摸屏模塊，并設計了X、Y軸電機及其驅動電路。軟件方面，選用Linux操作系統(tǒng)，在此基礎上構建了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境，實現了Bootloader、Linux內核、YAFFS根文件系統(tǒng)的移植，選用Qt/Embeded設計系統(tǒng)的操作界面，給出了系統(tǒng)各個模塊的程序設計，包括人機界面、速度預處理、插補模塊和電機控制部分，文章對系統(tǒng)的軟硬件的抗干擾技術也專門做了介紹。隨后，文章還介紹了積分分離的PID控制算法，并通過使用matlab對電機控制進行仿真，驗證了該算法的可行性。 文章在最后對整個設計進行了總結和展望，指出了系統(tǒng)存在的問題和一些可以改進的地方。
上傳時間： 2013-06-28
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通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是一個分布式計算機控制系統(tǒng)，它集中并融合了傳感器技術、現代計算機技術、通信技術、網絡技術和人機系統(tǒng)技術的最新成果，能夠實現遙測、遙信和遙控三遙功能，對實現現代化的通信電源維護和科學管理有著重要的意義。隨著嵌入式技術近年來的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在傳統(tǒng)的工業(yè)監(jiān)測、機械控制，及新興的移動通訊、數字娛樂方面的應用越來越廣泛。在工業(yè)領域，傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)主要以單片機為硬件載體進行設計，功能相對單一，可視化及擴展性有限。隨著Linux系統(tǒng)的不斷升級換代，現在出現了以ARM芯片為載體，以Linux系統(tǒng)為軟件平臺的新一代監(jiān)控系統(tǒng)。它除了能實現原有單片機的功能外，還具備網絡通信功能，其設計過程及界面更加人性化。 本文以基于ARM構建的嵌入式系統(tǒng)為軟硬件平臺，探討了其在電源監(jiān)控領域的應用。首先，本文討論了通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的功能、組成、體系結構、組網方案、監(jiān)控對象及監(jiān)控點的選取等內容。在此基礎上重點對局站中心SU作了設計，包括整體結構、設備、組網等，并給出前置單元嵌入式系統(tǒng)硬件結構、系統(tǒng)軟件和監(jiān)控軟件的實現。最后，介紹了嵌入式WEB服務器和嵌入式數據庫在嵌入式系統(tǒng)中的應用，并給出本系統(tǒng)使用的BOA服務器和SQLite數據庫的實現方法。
上傳時間： 2013-07-28
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通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是一個分布式計算機控制系統(tǒng)，它集中并融合了傳感器技術、現代計算機技術、通信技術、網絡技術和人機系統(tǒng)技術的最新成果，能夠實現遙測、遙信和遙控三遙功能，對實現現代化的通信電源維護和科學管理有著重要的意義。隨著嵌入式技術近年來的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在傳統(tǒng)的工業(yè)監(jiān)測、機械控制，及新興的移動通訊、數字娛樂方面的應用越來越廣泛。在工業(yè)領域，傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)主要以單片機為硬件載體進行設計，功能相對單一，可視化及擴展性有限。隨著Linux系統(tǒng)的不斷升級換代，現在出現了以ARM芯片為載體，以Linux系統(tǒng)為軟件平臺的新一代監(jiān)控系統(tǒng)。它除了能實現原有單片機的功能外，還具備網絡通信功能，其設計過程及界面更加人性化。 本文以基于ARM構建的嵌入式系統(tǒng)為軟硬件平臺，探討了其在電源監(jiān)控領域的應用。首先，本文討論了通信電源監(jiān)控系統(tǒng)的功能、組成、體系結構、組網方案、監(jiān)控對象及監(jiān)控點的選取等內容。在此基礎上重點對局站中心SU作了設計，包括整體結構、設備、組網等，并給出前置單元嵌入式系統(tǒng)硬件結構、系統(tǒng)軟件和監(jiān)控軟件的實現。最后，介紹了嵌入式WEB服務器和嵌入式數據庫在嵌入式系統(tǒng)中的應用，并給出本系統(tǒng)使用的BOA服務器和SQLite數據庫的實現方法。
標簽： ARM 通信電源 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-09
上傳用戶：diertiantang
現場總線技術以其先進性、實用性、可靠性、開放性等優(yōu)點，已經成為自動化技術發(fā)展的熱點。現場總線控制系統(tǒng)作為一種開放的、具可互操作性的、徹底分散的分布式控制系統(tǒng)，已經對傳統(tǒng)的PLC、集散控制系統(tǒng)形成了巨大的沖擊，具有廣闊的發(fā)展前景。 作為現場總線之一的CAN總線以其可靠性高、實時性好、價格低廉、容易實現等優(yōu)點，被廣泛應用于工業(yè)控制領域。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，基于CAN總線設計的工業(yè)控制系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)控制的復雜性，降低成本，并能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和擴展性。 本論文針對某石材加工廠的具體應用需求，在分析了CAN總線協(xié)議的基礎上，給出了工業(yè)控制網絡的總體解決方案，主控節(jié)點硬件設計、軟件設計，人機界面設計，以及網絡通訊結構模型及具體實現流程，完成的主要工作如下： 軟硬件平臺設計，基于ARM處理器LPC2378開發(fā)了工控網絡主控節(jié)點。設計了該節(jié)點的硬件電路，包括CAN總線接口電路、串行接口電路、AD、DA轉換隔離電路等。在硬件平臺上進行μC/OS-II操作系統(tǒng)移植，基于該操作系統(tǒng)編寫了各硬件模塊驅動程序，主要包括串行接口和CAN模塊的初始化、數據接收以及發(fā)送。 通訊設計，根據工業(yè)控制應用的具體需求，設計了網絡整體解決方案，包括網絡拓撲方案，通訊結構等，基于CAN總線技術規(guī)范CAN2.0B自定義了CAN總線網絡應用層通信協(xié)議CAN08。 人機界面設計，基于威綸MT505設計了工控網絡的人機界面，編程實現人機界面與主控節(jié)點的Modbus通訊。
標簽： ARM 現場總線 控制系統(tǒng) 主控
上傳時間： 2013-07-09
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消防部門為什么要引入GIS/GPS技術?消防部門擔負著保護生命和財產安全的重任，但其可利用的資源卻非常有限。能夠有效利用寶貴信息對消防工作是至關重要的。這出于多種理由，如：火情的需要，營救力量，戰(zhàn)術布置，火災記錄，反應時間等。傳統(tǒng)方法需要大量的圖紙，報告和歷史記錄。這些數據來自于不同的地方，而且數據格式不一致。因此要花費大量的時間進行數據搜集、準備和統(tǒng)一成可用的數據格式。如何更高效的搜集利用數據，如何進一步提高消防部隊的快速反應能力，加強消防車輛的動態(tài)管理、動態(tài)調度、動態(tài)指揮等。這些都是現行消防指揮調度系統(tǒng)中迫切需要解決的問題。而在消防指揮調度系統(tǒng)中引入GIS/GPS技術恰恰解決了這些問題。 各地的消防車輛動態(tài)管理子系統(tǒng)普遍上是利用GPS衛(wèi)星定位技術，通過GPRS無線通訊網絡，將滅火出動途中、滅火戰(zhàn)斗中的消防車輛的行駛路線、車輛位置信息實時傳送到消防調度指揮中心，在指揮中心的電子地圖上顯示出行車路線和消防車輛位置信息。指揮中心的調度員根據情況，通過無線通訊設備，及時對參戰(zhàn)車輛進行調度指揮和行車路線矯正。 本消防車輛調度系統(tǒng)采用M/S（Mobile/Server）模式，本文論述了終端部分的設計和實現。終端采用ARM硬件平臺，并在此基礎上，集合全球衛(wèi)星定位技術（GPS）、嵌入式地理信息系統(tǒng)技術（eGIS）、通用分組無線服務技術（GPRS）、計算機網絡技術等于一體，實現消防車輛的動態(tài)管理、調度、指揮的子系統(tǒng)。實現GPS的車輛導航、車輛跟蹤、車輛定位、車輛調度等功能。從而更加形象和直觀的對現行消防車輛動態(tài)管理系統(tǒng)進行了改進。 當前，隨著社會經濟的快速發(fā)展，高層建筑、地下工程、石油化工、公眾聚集場所的大量涌現，火災日趨多樣化、復雜化，快速地處置災害事故，有效地保護市民生命和財產安全，已成為消防隊伍面臨的一項緊迫任務。如果能充分地發(fā)揮和挖掘GPS技術在消防領域上的應用，拓展和利用它的功能，進行消防通信的改革，這將更好地協(xié)助消防隊伍為社會的經濟和人民生命安全保駕護航。
標簽： ARM 導航系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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自動開袋機是一種比較復雜的機電一體化縫紉機械，用于加工服裝口袋，與常規(guī)手動開裁縫制口袋相比，具有高效率、高品質、高精度的優(yōu)勢，越來越受到服裝廠青睞。自動開袋機控制系統(tǒng)的研究可滿足市場對此的需求。 論文根據對自動開袋機的機械結構、電氣系統(tǒng)、縫制過程及工藝實現進行分析，提出一種基于ARM9處理器S3C2410和嵌入式WinCE操作系統(tǒng)的控制方案，隨后進行了硬件設計、氣動控制系統(tǒng)設計以及軟件設計。系統(tǒng)的硬件電路部分，論文根據開袋機動作要求及處理器情況，進行了最小系統(tǒng)、電源模塊、串口接口、I/O擴展接口、液晶屏顯示接口等電路設計。氣動控制系統(tǒng)部分，論文進行了滿足動作要求的氣動元件選型以及系統(tǒng)氣動回路設計。系統(tǒng)的軟件設計部分，分析了系統(tǒng)啟動代碼的實現方法，對WinCE操作系統(tǒng)進行定制，并基于EVC開發(fā)出應用程序(含用戶圖形界面)部分。論文最后，進行了系統(tǒng)調試工作，并對課題進行總結和展望。 論文設計的自動開袋機控制系統(tǒng)基于WinCE操作系統(tǒng)，人機界面簡潔美觀，操作方便，機器功能比較完善，性能好。在研究過程中，對傳統(tǒng)的開袋機定位方式進行改進，軟件方面考慮到優(yōu)化性設計。
標簽： ARM 自動 控制系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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