智能電表、水表、煤/燃氣表、熱量表等大量地出現(xiàn)在人們的生活中,同時這些儀表的抄錄工作變得越來越煩瑣,工作量大,工作效率低,不僅給用戶帶來不便,而且會存在漏抄、誤抄、估抄的現(xiàn)象。隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,人工抄表已經(jīng)逐步被自動抄表所代替。 集中器是一個數(shù)據(jù)集中處理器,是多對象自動抄表系統(tǒng)的通信橋梁,負責(zé)對各智能表的數(shù)據(jù)進行采集、存儲和管理,及時有效地向上位機傳輸數(shù)據(jù)并執(zhí)行上位機發(fā)送的指令。提高多對象集中器數(shù)據(jù)處理能力,有效完成上下行通信是多對象自動抄表系統(tǒng)AMRS(Automation Meter Reading System)目前需要解決的關(guān)鍵問題。 本文針對多對象集中器這樣一個較復(fù)雜的通信與控制系統(tǒng),提出采用32位的高性能嵌入式微處理器。32位ARM9微處理器處理速度快、硬件性能高、低功耗、低成本,集成了相當(dāng)多的硬件資源,硬件的擴展和設(shè)計大大簡化,ARM9(S3C2410)為工業(yè)級芯片,抗干擾能力強,能夠適應(yīng)運行現(xiàn)場的較惡劣環(huán)境,8/16位微控制器運算能力有限,對于較復(fù)雜的通信與控制算法難以順利完成;硬件平臺依賴性強,不利于軟件的開發(fā)、升級與移植;在缺乏多任務(wù)調(diào)度機制的情況下,應(yīng)用軟件不僅實現(xiàn)難度大,且可靠性難以保證。 本文首先對多對象遠程抄表系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進行研究,主要研究了多對象遠程抄表系統(tǒng)中集中器的軟件和硬件實現(xiàn),對硬件資源進行了外圍擴展,對S3C2410微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,包括時鐘、復(fù)位、電源、外圍存儲、LCD、RS-485通信模塊、CAN通信模塊等電路設(shè)計。實時時鐘為多對象集中器定時抄表提供時間標(biāo)準(zhǔn);電源電路為多對象集中器系統(tǒng)提供穩(wěn)定電源;看門狗電路的設(shè)計保證多對象集中器系統(tǒng)可靠運行,防止系統(tǒng)死機;數(shù)據(jù)存儲器主要用于存儲參數(shù)、變量、集中器自身的參數(shù),負責(zé)智能表的參數(shù)以及智能表用量等。上行通道即多對象集中器與上位機之間的通信線路,采用CAN現(xiàn)場總線進行通信;下行通道即多對象集中器與智能表之間的通信,采用RS-485總線進行通信。軟件設(shè)計上,主要針對多對象集中器的數(shù)據(jù)存儲功能和串行通訊功能進行程序編寫。基于ARM的多對象遠程抄表系統(tǒng)集中器可以實現(xiàn)多對象遠程抄表,提高了數(shù)據(jù)處理能力,有效完成了上下行通信,可靠性強,穩(wěn)定性高,結(jié)構(gòu)簡單。
標(biāo)簽: ARM 對象 遠程抄表系統(tǒng) 集中器
上傳時間: 2013-06-07
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近年來,網(wǎng)絡(luò)音樂,特別是網(wǎng)絡(luò)電臺的風(fēng)行,受到越來越多的大眾追捧。網(wǎng)絡(luò)音樂以其及時、海量、靈活、個性化、時尚的風(fēng)格,吸引了越來越多消費者的加入和眾多商家的關(guān)注。但是,作為網(wǎng)絡(luò)音樂的終端--流媒體播放器,最直接面向大眾的窗口,卻顯得單一,大部分商家只提供PC上的流媒體播放器。正出于此,本課題把目光投向那些不使用PC或者不愿長時間使用PC的用戶,為他們量身定制流媒體播放設(shè)備,讓用戶不必使用PC也可享受網(wǎng)絡(luò)音樂帶來的快樂。 本課題的研發(fā)正是基于上述背景,研發(fā)支持無線網(wǎng)絡(luò)的嵌入式多功能流媒體播放設(shè)備。本課題的研究目標(biāo)是實現(xiàn)一個嵌入式流媒體播放器(亦稱為InternetRadio),Internet Radio是一個可以在家中自由移動、任意擺放的網(wǎng)絡(luò)流媒體播放設(shè)備。只要處在有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,Internet Radio的音樂平臺讓用戶不必打開計算機,就能接收全球數(shù)千個不同風(fēng)格、不同國家的各種類型音樂電臺。除了可以直接透過因特網(wǎng)收聽網(wǎng)絡(luò)廣播外,還可以播放儲存于計算機硬盤或MP3設(shè)備中的音樂。 本系統(tǒng)采用ARM920T作為處理器,基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)、vTuner網(wǎng)絡(luò)電臺地址數(shù)據(jù)庫、Mplayer播放器軟件和FLTK界面開發(fā)工具來實現(xiàn)。系統(tǒng)實現(xiàn)了除一般意義的音頻流媒體播放和接收調(diào)頻廣播等功能之外,還增加了本地相框和網(wǎng)絡(luò)數(shù)碼相框Flickr在線分享的流行時尚元素。本論文具體分析了系統(tǒng)的硬件平臺,主要論述了軟件的實現(xiàn),系統(tǒng)的主要軟件功能包括bootloader和嵌入式Linux系統(tǒng)的移植,根文件系統(tǒng)的構(gòu)建,播放器軟件程序的研究、比較、移植和編寫,系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)電臺地址數(shù)據(jù)庫vTuner和網(wǎng)絡(luò)相框Flickr的交互,Microwindows、Nxlib和FLTK的移植和基于FLTK的圖形界面開發(fā),以及基于FLIK開發(fā)出良好的人機交互界面。作為項目的主要核心人員,作者負責(zé)系統(tǒng)的軟件架構(gòu)設(shè)計、Linux系統(tǒng)的移植、播放器軟件的研究和開發(fā)、GUI開發(fā)工具和圖形庫的移植、圖片播放的實現(xiàn)、用戶與設(shè)備交互的實現(xiàn)和大部分界面程序的編碼等關(guān)鍵工作。
上傳時間: 2013-07-10
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,模塊化程度低、缺乏靈活性、設(shè)計復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)化程度低等因素日益成為制約其發(fā)展的瓶頸。而電力電子結(jié)構(gòu)塊(PEBB)正是為解決以上問題而提出的方法。因此研究利用PEBB來組建功率變換器具有一定的優(yōu)勢和重要的意義。 本文將電子技術(shù)和計算機技術(shù)等領(lǐng)域先進的、成熟的集成相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)集成中,對電力電子系統(tǒng)集成中的操作系統(tǒng)、分布式控制技術(shù)和通信技術(shù)進行了研究。 將電力電子系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)劃分,分為PEBB功率部分和通用控制部分。對于功率部分,采用分立元件設(shè)計了一個半橋PEBB,包括主電路、保護電路、驅(qū)動電路、吸收電路和濾波電路等。在分析和對比了各種通信接口后選擇具有“即插即用”功能的通用串行接口(USB)做為PEBB的數(shù)字通信接口。對于通用控制部分,選用具有高性價比的ARM7芯片S3C44B0X做為核心處理單元,輔以相應(yīng)的外圍電路。采用USB主機控制芯片使其具有類似USB主機的功能,實現(xiàn)與PEBB的通信和方便“即插即用”的管理。在軟件設(shè)計上引入實時操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ,采用多任務(wù)系統(tǒng)的形式,滿足電力電子操作系統(tǒng)實時性的要求。然后,用兩個半橋PEBB和一個通用控制器組成了一個單相全橋電壓逆變器,分析和解決PEBB之間的同步等問題。最后給出并分析了實驗結(jié)果。 通過上述工作,驗證了PEBB對解決當(dāng)前電力電子技術(shù)系統(tǒng)集成問題的可行性,為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-07-12
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紅外微電腦自動泵液器是21世紀(jì)一個實用的全新的小家電產(chǎn)品。它采用紅外技術(shù)感應(yīng)人手,由單片機控制出液量, 具有抗干擾能力強、無誤操作、省電節(jié)能等特點。
標(biāo)簽: 紅外感應(yīng) 泵液器 單片機 應(yīng)用設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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指令集仿真器是目前嵌入式系統(tǒng)研究中一個極其重要的領(lǐng)域,一個靈活高效且準(zhǔn)確度高的仿真器不僅可以實現(xiàn)對嵌入式系統(tǒng)硬件環(huán)境的仿真,而且是現(xiàn)代微處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中性能評估的重要工具. 仿真器的性能已經(jīng)成為影響整個設(shè)計效率的重要因素,在現(xiàn)有的指令集仿真技術(shù)中,編譯型仿真技術(shù)雖然可以獲得高的仿真速度,但其對應(yīng)用的假設(shè)過于嚴(yán)格,限制了其在商業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用;解釋型仿真器雖被普遍使用,但其缺點也很明顯,由于模擬過程中需要耗費大量時間用于指令譯碼,解釋型模擬器速度往往很有限,使用性能較低。由此可見,如何減少仿真過程中的指令譯碼時間,是提高仿真器的性能的關(guān)鍵。 本文旨在提出一個指令集仿真器的原型,重點解決指令解碼過程中的速度瓶頸,在其基礎(chǔ)可以進行擴充和改進,以適應(yīng)不同硬件平臺的需要。文章首先從ARM指令集的指令功能和編碼格式入手,通過分析和比較找出了一般常用指令的編碼和實現(xiàn)規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上進行了高級語言的描述,其后提出了改進版解釋型指令集仿真器的設(shè)計方案,包括為提高仿真器性能,減少譯碼時間,創(chuàng)新性的在流程設(shè)計中加入了預(yù)解碼的步驟,同時用自己設(shè)計的壓縮算法解決了因預(yù)解碼產(chǎn)生大量譯碼信息而帶來的內(nèi)存過度消耗難題。接下來,描述了仿真器的實現(xiàn),包括指令的取指、譯碼、執(zhí)行等基本功能,并著重描述了如何通過劃分存儲域和存儲塊的方式模擬真實存儲器的讀寫訪問實現(xiàn)。 另外,需要特別指出的是,針對仿真器中普遍存在的調(diào)試難問題,本文從一線程序開發(fā)人員的角度,在調(diào)試模塊的設(shè)計中除了斷點設(shè)置、程序暫停、恢復(fù)等基本功能外,還添加了各類監(jiān)視設(shè)備和程序跟蹤的功能,以期能提高本仿真器的實用性。 在文章的結(jié)尾,提出了仿真器的驗證方案,并按照該方案對仿真器進行了功能和性能上的驗證,最后對進一步的工作進行了展望。
上傳時間: 2013-08-02
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射頻識別技術(shù)(RFID,RadioFrequencyIdentification)是目前自動識別技術(shù)發(fā)展的趨勢所在,更被譽為21世紀(jì)最重要的十大技術(shù)之一。當(dāng)成本這一始終阻礙RFID得到全面發(fā)展的問題在全球各國政府政策的支持下得到解決后,RFID得到了前所未有的廣泛發(fā)展和應(yīng)用。在條形碼逐步被RFID標(biāo)簽取代的今天,作為RFID系統(tǒng)核心組成部分的RFID閱讀器,有著極其廣泛的技術(shù)開發(fā)空間和市場前景。如何根據(jù)應(yīng)用的需要,設(shè)計出性能良好、使用方便并且具有相當(dāng)通用性的RFID閱讀器產(chǎn)品,是眾多企業(yè)和單位在應(yīng)用中會遇到的課題。 本文首先簡單介紹了RFID基本原理和RFID閱讀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu),然后結(jié)合工程項目的要求,介紹了一個基于ARM嵌入式平臺的便攜式RFID閱讀器的設(shè)計實現(xiàn)的實例。在設(shè)計和實現(xiàn)過程中,首先進行了系統(tǒng)需求和特點的分析,結(jié)合系統(tǒng)便攜化和功能復(fù)雜性方面的特點以及ARM嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢制定了系統(tǒng)方案并進行了功能模塊劃分。然后在此基礎(chǔ)上設(shè)計了各模塊的硬件電路,編寫了相應(yīng)的驅(qū)動和測試程序。并且利用這些驅(qū)動和測試代碼在ADS環(huán)境下通過JTAG接口對電路進行了調(diào)試和功能驗證。接著采用802.11b/g方案對閱讀器進行了無線組網(wǎng)的設(shè)計。此后在硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,簡述了Linux嵌入式操作系統(tǒng)下閱讀器軟件的開發(fā)。文章最后還介紹了將所設(shè)計實現(xiàn)的樣機投入實際應(yīng)用環(huán)境下的測試情況,詳細描述了測試的內(nèi)容、方法和結(jié)果。 文章試圖通過對一個閱讀器開發(fā)實例的詳細介紹,提出一套完整的閱讀器設(shè)計思路和流程,為學(xué)習(xí)和開發(fā)人員提供幫助。
上傳時間: 2013-04-24
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本文以太陽能割草機器人為研究對象,以經(jīng)濟實用為研究目標(biāo),主要研究了太陽能割草機器人的定位行走、能量管理、基于ARM的控制硬件構(gòu)成和軟件設(shè)計以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)建等關(guān)鍵技術(shù)。 全區(qū)域覆蓋路徑規(guī)劃一直是智能割草機研究的一個難點,本課題從相對定位入手,提出了一種以基站為參考原點建立全局坐標(biāo)的方法,其為路徑規(guī)劃提供了準(zhǔn)確的定位,消除了在路徑規(guī)劃過程中誤差的積累。根據(jù)太陽能電池板及蓄電池混合供能的特點設(shè)計了能量的人工智能決策系統(tǒng)-Agent反應(yīng)型決策系統(tǒng),為能量的供應(yīng)提供了優(yōu)化的決策算法。控制系統(tǒng)是體現(xiàn)太陽能割草機器人智能化水平的關(guān)鍵部分,根據(jù)應(yīng)用要求,結(jié)合結(jié)構(gòu)簡單實用的理念,設(shè)計了太陽能割草機器人基于ARM中心控制模塊、電機控制模塊、傳感器系統(tǒng)以及定位系統(tǒng)模塊的硬件部分。在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上設(shè)計了操作系統(tǒng)以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并給出了每個模塊具體的算法。 本文主要研究的太陽能割草機器人控制系統(tǒng),提供了一套低成本、切實可行的設(shè)計方案,具有一定的理論意義和實用價值。
標(biāo)簽: ARM 太陽能 機器人 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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本文以無線多媒體終端項目的需求為背景,提出了一種適用于嵌入式系統(tǒng)的媒體播放器架構(gòu)設(shè)計方案。論文給出了一種嵌入式系統(tǒng)中音視頻同步的解決方案,有效的提高了嵌入式媒體播放器軟件的音視頻同步性能
上傳時間: 2013-07-05
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主要介紹一種基于Philips 公司的MF RC500 的射頻識別讀寫器的設(shè)計:首先介紹系統(tǒng)的組成以及MF RC500的特性,接著給出天線的設(shè)計規(guī)范,最后給出MCU 89C52與MF RC500的接口
上傳時間: 2013-05-20
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UHF(Ultra High Frequency,超高頻)RFID(Radio Frequency Identification,射頻身份識別)技術(shù)是近幾年剛剛開始興起并得到迅速推廣應(yīng)用的一門新技術(shù)。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領(lǐng)域。但是,基于超高頻頻段讀寫器的研制在我國尚處于起步階段,傳統(tǒng)的超高頻讀寫器都是在單片機的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的,這類讀寫器很難實現(xiàn)復(fù)雜的多任務(wù)功能;隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展,能夠與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)并且?guī)в胁僮飨到y(tǒng)的超高頻讀寫器越來越受人們的青睞與追求。針對這些問題,本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器,主要內(nèi)容有: (1)分析了射頻識別技術(shù)的發(fā)展歷程和前景,以嵌入式技術(shù)為研究背景,結(jié)合軟硬件開發(fā)平臺,給出了一種基于ARM和Linux的超高頻讀寫器設(shè)計思路,指出了選題研究的目的和意義。 (2)闡述了超高頻讀寫器的原理及其應(yīng)用,分析了讀寫器和標(biāo)簽之間進行數(shù)據(jù)傳輸時所用到的相關(guān)技術(shù);在給出超高頻讀寫器主要技術(shù)性能指標(biāo)及功能要求的基礎(chǔ)上給出了基于ARMS3C2410和Linux超高頻讀寫器系統(tǒng)的總體設(shè)計,同時對系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的軟硬件進行了器件選型。 (3)實現(xiàn)了超高頻讀寫器系統(tǒng)硬件電路的模塊設(shè)計,主要包括主控電路模塊、存儲電路模塊、電源模塊、以太網(wǎng)模塊、液晶顯示模塊以及射頻收發(fā)模塊;闡述了各模塊的組成原理與實現(xiàn)方法,完成了硬件電路的原理圖繪制及PCB制板。 (4)根據(jù)系統(tǒng)的軟件需求,構(gòu)建了一個進行嵌入式開發(fā)所需的軟件平臺。建立了交叉編譯環(huán)境以及NFS開發(fā)調(diào)試環(huán)境;移植了系統(tǒng)啟動所需的引導(dǎo)程序bootloader;實現(xiàn)了嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核、文件系統(tǒng)的配置與移植;給出了Linux系統(tǒng)下典型設(shè)備(觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)接口、LCD)驅(qū)動程序的移植方法。 (5)結(jié)合實驗測試環(huán)境,對超高頻讀寫器輸出功率,讀寫器發(fā)送命令以及標(biāo)簽應(yīng)答波形進行了測試與分析;對讀寫器的整機性能進行了聯(lián)機測試,給出了讀寫器系統(tǒng)的實際運行效果圖,同時對測試結(jié)果進行了總結(jié)。 實際應(yīng)用結(jié)果表明,基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器能夠?qū)崿F(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)的功能,其讀寫速度、識別率以及識別距離等技術(shù)性能指標(biāo)均達到或優(yōu)于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求,該讀寫器在與PC機連接的情況下能進行數(shù)據(jù)處理,樣機系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,達到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。
上傳時間: 2013-07-25
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