隨著變頻調速技術的快速發展,基于變頻調速的恒壓供水系統越來越多的應用到了小區供水中。與恒速供水系統相比,變頻調速恒壓供水系統取得了較好的節能效果,但是由于其壓力設定值一般是按系統最大能量需求時設定的,并且該設定值一旦設定后不能依據系統的能量需求自動做實時調整,使系統在大部分時間內供給的能量大于需求的能量。因此,該供水方式并沒有把變頻調速的節能潛力全部發揮出來。本文針對變頻調速恒壓供水系統這一不足,提出了變頻調速實時恒壓供水方式,它能依據系統的能量需求實時的調整壓力設定值,能更好的發揮變頻調速的節能潛力。 本文首先依據泵理論和水動力學對供水系統進行了深入的分析和研究,詳細探討了供水系統的節能原理,從而為后續章節中控制策略的選擇奠定了基礎。 然后針對供水系統的精確數學模型難以建立的問題,本文采用了專家系統。該專家系統能依據用戶能量需求的不同,實時給出泵出口的壓力設定值;在此基礎上通過模糊-PID控制使供水系統迅速進入穩定狀態,同時使系統具有快速性、穩定性和良好的魯棒性。通過MATLAB仿真工具對整個控制系統進行了仿真,仿真結果表明該控制系統與常規PID控制相比具有更好的控制品質。 最后以ARM7LPC-2129為硬件基礎,實現了以上各個部分的功能。另外還采用VB開發了上位機監控界面;開發了基于ARM的CAN接口,為供水系統的網絡化提供技術支持;使用ARM7LPC-2129的通用輸入輸出口,實現了供水系統中電機的組合運行或單機啟停控制;泵運行狀態和火災顯示等輔助功能的實現。
上傳時間: 2013-04-24
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我國經濟的快速發展促進各行業對電力需求的飛速增長,電力需求側管理隨著電力系統管理的自動化而不斷發展起來。用電現場負荷監控終端是電力需求側管理的一個重要組成部分,它為有效利用能源、合理分配能源,鼓勵用戶均衡用電,實現電力需求側科學管理提供了技術基礎。 負荷監控終端利用微電子技術、電力電子技術和傳感器技術對用電現場的各種電能參數進行采集和全方位監控,在電力需求側管理中承擔著重要角色。它為電力管理部門和用電企業間搭起了信息橋梁,不僅實時提供企業用電的各種信息,而且能夠及時執行電力管理部門的遠程命令,實現遠程操作。電力管理部門向終端安排合理的用電方案,能夠對企業的用電實現宏觀調控,這對企業的長足發展和電力管理部門的合理調度電能有很好的推動作用。因此對負荷監控終端的研究具有重大的現實意義。 論文對目前國內外的負荷監控終端在的發展現狀進行了概述,分析了負荷監控終端在國內的電力負荷管理技術中的地位和作用,以及當前負荷監控終端系統的技術水平和實現方法,在研究了終端設計多項技術的基礎上,結合工程項目的要求對微處理器和操作系統進行了具體選型,設計了一種基于ARM 和μC/OS-Ⅱ的配變監控終端,在基于ARM技術的LPC2124 微處理器和外圍接口芯片上,進行了終端系統的設計;實現了μCOS-Ⅱ在LPC2124MCU 上的移植;編寫了基于μC/OS-Ⅱ的API 接口函數和底層硬件驅動程序;采用多任務按優先權調度的方式解決了任務處理的實時性,克服了傳統前后臺軟件在復雜的監控終端設計中實時性差的弊端,實踐證明用這種設計思想制作的配變監控終端能較好地滿足工程應用實際需要。
上傳時間: 2013-04-24
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視頻監控系統是一門集計算機技術、通信技術和數字視頻技術于一體的綜合系統。目前視頻監控正向著數字化、網絡化的方向發展。實現基于網絡的視頻監控系統的關鍵是一種嵌入式設備,它應該能夠采集壓縮視頻數據并通過網絡進行傳輸。 本文介紹了一種基于嵌入式Linux的網絡視頻監控系統的設計和實現方法。首先從整體上分析了網絡視頻監控系統的總體設計方案,給出了視頻服務器的硬件框架和軟件體系,并重點討論了在ARM處理器上實現MPEG-4壓縮編碼的方法。其次在ARM硬件平臺成功構建了armlinux嵌入式系統:包括引導程序Bootloader的設計、修改配置linux內核以及制作JFFS2文件系統。其中創新地提出了從nandflash啟動U-BOOT具體設計方法。為了完成系統進一步的視頻采集工作,系統實現了USB數碼攝像頭的驅動。在應用程序開發過程中,首先設計了基于Vide04Linux的視頻采集程序,并采用mmap(內存映射)方式截取圖片。其次重點分析了MPEG-4編碼模型XVID程序中的運動估計部分,并研究了半像素快速搜索算法,從而減少了搜索點數提高了運算速度。最后利用開源JRTPLIB庫實現視頻數據流的RTP傳送。 整個設計都是在深圳旋極公司研制的SUPER-ARM硬件平臺上進行的,linux內核采用2.4.18。其中MPEG-4編碼優化測試是在ARM DeveloperSuite(ADS)version 1.2中完成。 本課題為在ARM平臺實現網絡視頻監控的設計做了有益的探索性嘗試,對今后進一步完成遠程嵌入式視頻監控系統的設計有著積極的意義。
上傳時間: 2013-07-21
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隨著嵌入式技術和網絡技術的發展和應用,充分結合兩種技術優勢的遠程數據采集終端正在不斷地被研究和開發。本文即是此背景下,綜合以往遠程數據采集終端的優缺點,對基于ARM的遠程數據采集智能終端予以研究和實現,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備數據信息;在GPRS接入方式下使用GPRS無線數據終端通過GPRS網絡接入互聯網,在INTERNET接入方式下則直接接入互聯網;接入后則可向遠程控制中心上傳用戶終端據信息。本文研制的遠程數據采集終端可廣泛地應用包括環保數據采集在內的多種數據遠程采集場合。 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計,使之具備了滿足使用需求的最小系統硬件資源。包括外圍存儲、LCD、鍵盤、以太網卡和GPRSi匿信模塊等。 2、運用多任務操作系統可以有效的組織并行任務的處理,本文對μc/os-Ⅱ操作系統進行了移植,對原有μc/os-Ⅱ操作系統的搶占式調度機制進行了改造,使之成為整體搶占,局部輪詢的調度機制;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,設備終端與INTERNET實現通信都必須具備相應的協議。本文實現了TCP/IP有關網絡協議棧的建立,對協議進行了簡化設計,實現了兩種方式的接入,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,構建了嵌入式圖形界面,實現了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,基于嵌入式系統的遠程數據采集終端。
上傳時間: 2013-07-17
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隨著信息技術的不斷發展,安全、可靠的身份識別技術成為許多系統首先考慮的問題。指紋具有唯一性和穩定性,因此指紋采集技術是指紋識別技術中的最為重要的一個環節,伴隨著生物識別技術的不斷提高,以及指紋傳感器的性能不斷提升,指紋識別技術的應用越來越廣泛。因此,高質量的采集指紋圖像技術已經成為一個重要的研究課題。 本文的內容是基于ARM的指紋采集系統的設計。按照設計思想,系統主要包括兩個大的模塊:指紋圖像采集模塊、指紋圖像傳輸模塊。在設計工作中,根據系統的實現要求和本專業領域內最新技術的發展狀況,確定了以Samsung公司的ARM7處理器S3C44BOX和ALTERA公司的復雜可邏輯編程器件EPM240為核心的系統組成方案。 本文主要做的工作有:首先介紹了指紋識別技術的基本原理和方法,通過對不同類型指紋傳感器的比較選擇了性價比較高的電容式指紋傳感器。設計了以Samsung ARM和MBF200電容式指紋傳感器為主要組成部分的電容式指紋采集系統。在ADS1.2編譯環境下對ARM進行基于C語言和匯編語言混合編程的初始化程序,指紋采集程序以及數據傳輸程序;采用了USB技術實現系統與計算機之間的通訊,大大提高了指紋圖像數據的傳輸速度;采用CPLD對系統各個芯片之間的信號進行邏輯控制;采用SST公司的閃爍存儲器SST39VF160存放系統啟動程序Boot loader。 本文首先描述了整個系統的總體方案,然后主要從硬件電路設計和軟件編程兩個方面對系統進行了詳細的描述,硬件設計包括芯片的選型、核心芯片接口電路設計以及處理器的外圍電路設計,軟件設計包括系統主程序、指紋采集程序以及指紋數據通訊的流程圖。最后列舉了一些在調試過程中碰到的一些問題以及解決辦法,并為系統進一步優化提出了建議。
上傳時間: 2013-07-23
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Internet現已成為社會重要的信息流通渠道。嵌入式系統能夠連接到 Internet上面將信息傳送到幾乎世界上的任何一個地方。嵌入式設備與Internet的結合代表著嵌入式系統和網絡技術的真正未來。隨著IPv6的應用,設備都可能獲得一個全球唯一的IP地址,通過IP地址和互聯網相連成為一個網絡設備。因此隨著電子技術和Internet技術的發展使的家用電子電器產品步向智能化網絡化的智能家居方向。智能家居是集成微電子技術與控制技術當前嵌入式系統典型的代表。 本文將嵌入式技術與電力載波通信協議X-10技術結合起來來實現智能家居控制系統,著重研究智能家居控制系統的核心一基于ARM核的智能家居網關軟硬件設計。智能家居網關是一個嵌入式WEB服務器,用戶通過登陸智能家居網關進而實現對智能家居網關的遠程控制操作,智能家居網關將接收到的用戶命令進行“翻譯”之后向家庭電力線發送X-10指令,實現對家庭設備的控制。 本文首先分析基于ARM的智能家居控制系統的原理及X-10技術;然后給出具體基于ARM平臺的硬件電路設計,本文在以LPC2210為處理器實現智能家居控制系統的設計中,給出詳細設計步驟與過程。本系統主要電路包括有電源電路、鍵盤電路、LCD顯示電路、存儲電路、網口電路、及X-10電力載波電路等等;其次ARM平臺軟件實現是本文的一個重點。本文主要分三步來實現:第一步實現了在LPC2200系列處理器上的嵌入式操作系統uC/OS-Ⅱ的移植、第二步實現TCP/IP協議棧LWIP在嵌入式操作系統上的移植、第三步實現WEB服務器的組建以及應用軟件設計。最后系統在搭建完軟硬件平臺之后,進入調試結果環節。系統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的可行性,進而實現了X-10信息家電與Internet的互連控制。
上傳時間: 2013-06-04
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電能是一種使用最為廣泛的能源,其應用程度已成為一個國家發展水平的主要標志之一。隨著計算機、電力電子和信息技術等高新產業的發展和普及,電能質量已成為電力部門及其用戶日益關注的問題,對電能質量監測和分析也具有重要的現實意義。本文主要對電能質量監測分析的相關理論和技術進行了研究,設計了基于DSP和ARM的雙CPU電能質量監測儀的硬件系統和軟件系統。 本文首先對電能質量當前國內外的研究現狀進行了分析,對電能質量相關分析方法進行了闡述,提出了電能質量監測儀的設計思路。本文采用雙CPU的硬件結構方式,利用ARM管理鍵盤和顯示等人機接口,采用高速數字信號處理器。TMS320LF2407作為運算單元,采用專門的14位AD轉換芯片來實現高精度的采樣,同時利用鎖相環電路硬件跟蹤電網頻率。軟件系統方面采用了模塊化設計,以便于軟件功能的改進和升級。在理論方面也有所研究,以諧波源-六脈動整流橋為研究對象,分析控制角和換相重疊角與諧波電流大小之間的關系,并通過PSCAD/EMTDC仿真驗證理論分析的準確性;對于暫態電能質量擾動采用小波變換進行檢測,并通過Matlab仿真驗證檢測效果。 本文最后對電能質量的實測數據進行分析,指出當前電能質量中存在的問題,并給出了相應的改善措施。對電能質量監測儀進行了誤差分析,并結合誤差的原因提出了軟件校正方法。
上傳時間: 2013-04-24
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按照公安部規定,我國從 2004 年開始換發第二代居民身份證,預計到 2008 年基本完成第二代居民身份證的換發工作。第二代身份證與第一代身份證最大的區別在于:它的內部嵌入了一枚指甲蓋大小的非接觸式 IC 芯片,該芯片內存儲有姓名、性別等9項信息。本課題設計出一款基于 ARM 和 GPRS 技術的第二代身份證無線手持閱讀器,該閱讀器能讀出第二代身份證內 IC 卡信息,并可通過 GPRS 網絡將信息進行無線傳輸。 本文以該閱讀器的設計為主線,論述的主要內容如下: 1.介紹了課題背景及意義。全國 9 億第二代身份證的換發,必然帶來各行業對閱讀器的大量需求,而現有閱讀器的弊端促使了對閱讀器做更深入的研究。 2.介紹了相關概念及技術,包括:無線射頻識別技術、ISO/IEC14443 協議、嵌入式系統、ARM、GPRS技術等。 3.詳細介紹了該閱讀器的硬件設計方法,并給出主要硬件模塊電路原理圖及其 PCB 板設計方法,同時也簡單介紹了硬件的焊接和調試過程。 4.詳細介紹了該閱讀器的軟件設計方法,包括:讀卡模塊驅動程序、GPRS 模塊驅動程序、人機對話模塊驅動程序、I/O 口驅動程序的流程圖和部分代碼。 5.為使該閱讀器安全可靠地運行,對閱讀器進行了各種功能測試,包括:讀卡功能、GPRS 數據傳輸功能、人機接口功能。 通過功能測試,該閱讀器能準確讀取第二代身份證內信息并通過GPRS 網絡成功將信息發送出去。該閱讀器與市面上現有的閱讀器相比,具有可脫機操作、無線傳輸、小巧靈便的優點。由于該閱讀器軟件采用模塊化的設計方法,可以方便移植到其他非接觸卡閱讀器中,因此本閱讀器具有非常廣泛的應用前景。
上傳時間: 2013-06-10
上傳用戶:爺的氣質
隨著社會的進步,經濟的發展以及我國入世以后汽車行業的迅速發展,使得國內交通車輛與日劇增,隨之帶來的交通擁擠、交通堵塞、車輛盜竊等一系列問題成為人們生活中最直接的安全隱患。運用無線通信技術、ARM技術和GPS定位技術的車輛監控系統可以有效的解決這些問題,滿足運輸效率和安全保障的需要,并且帶來極大的經濟效益和社會效益。 通過對車輛監控系統和相關技術的研究與分析,本文提出了基于ARM和GPS的車輛監控系統研究。與傳統的單片機控制的車輛監控系統相比,該系統克服了單片機系統因其功能簡單、無操作系統、程序移植性差而只能滿足簡單控制的缺點,能實現復雜任務的監控,例如顯示復雜的電子地圖、數據進行復雜計算、高端產品甚至有網絡互聯和Web瀏覽功能等等。同時該系統采用了GPRS無線通訊方式,具有資源利用率高、傳輸速率高、計費合理等特點,解決了以往采用SMS短消息通訊技術中存在的通訊費用高、消息延時和消息丟失等問題,提高了系統的實時性和可靠性。 論文首先介紹了在車輛監控系統中應用的GPS全球衛星定位技術和GPRS通用無線分組業務,在GPS定位技術中介紹了GPS系統組成、GPS信號和編碼、定位原理以及GPS誤差;在GPRS通訊技術中介紹了GPRS的概念、GPRS網絡的總體結構、GPRS的主要優點及發展動向。 論文隨后分為車輛監控系統總體結構與功能、車載端的研究與設計、監控中心的研究與數據庫設計三大部分進行介紹。車輛監控系統由車載端、監控中心和兩者之間的通訊網絡三部分組成,車載端主要由GPS定位模塊、GPRS通信模塊和ARM數據處理與控制模塊這三大模塊構成;監控中心包括Internet接入設備、中心服務器、監控端計算機以及一些輔助設備等。車載端分布在各個移動車輛上,負責接受OPS衛星定位信息,通過數據控制處理器解算出車輛所處的位置坐標,坐標數據經過處理后通過GPRS模塊,最后將數據通過通訊網絡GPRS發送到監控中心的信息服務器,信息服務器將收到的車臺數據經過預處理之后分發給監控終端。
上傳時間: 2013-06-14
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自上世紀90年代Linux首次應用于嵌入式系統,至今已過了近10年。10年間,隨著芯片技術、總線技術以及計算機技術的發展,嵌入式處理器也從8位單片機時代發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模現場的,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控系統。 現今,很多監控系統都以裝有微軟操作系統的IPC作為監督平臺,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進行比較,確定了以ARM核的處理器和Linux作為本監督平臺的處理器和操作系統;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內核、根文件系統、各種外設(包括觸摸屏與以太網等)驅動程序的移植,以及基于Qt/E的串口通訊的圖形用戶界面的開發;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。 基于以上研究開發的監控系統的監督平臺以S3C2410處理器為核心,以Linux2.6內核為操作系統,以觸摸屏為主要人機界面,具有RS-232C和以太網通訊方式,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,監督平臺與DDC控制器均可在線更新程序,降低了系統維護難度。 經過實踐調試,本監控系統的軟硬件均工作正常,實現了預期目標。本監控系統可應用于電力、化工、機電等多個領域的現場,具有較強的通用性。
上傳時間: 2013-07-08
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