本課題所研究的橫機是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)控制的自動化程度很高的緯編針織機，主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國，橫機需求量大，自主研發(fā)全自動電腦橫機有廣泛的市場前景。 通過對橫機機械系統(tǒng)結構和原理的分析，本文提出了一種橫機控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器，負責編織工藝和人機接口設計；以FPGA作為協(xié)處理器，執(zhí)行ARM的命令，控制后續(xù)電路動作；驅動電路主要面向橫機機械部件，并向前端電路提供硬件接口。 基于該硬件系統(tǒng)解決方案，本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn)，主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅動程序、橫機編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統(tǒng)采用模糊控制算法，控制卷布速率；驅動程序實現(xiàn)ARM和FPGA的通信；橫機編織控制程序將花型文件中的數(shù)據(jù)轉換為機械部件的動作，實現(xiàn)整個編織過程；圖形用戶界面提供良好的人機界面，方便操作。 最后詳細介紹了整個橫機控制器系統(tǒng)的調試流程，涉及硬件調試、軟件調試和軟硬件聯(lián)合調試等。 與傳統(tǒng)電腦橫機相比，基于此設計方案的橫機技術含量較高，成本低，可移植性強，并可實現(xiàn)聯(lián)網控制。
標簽： Linux ARM 橫機 控制系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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隨著計算機技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)將在人們的生產生活中發(fā)揮越來越重要的作用。一方面，ARM技術已經在當今的嵌入式微處理器領域中占據(jù)了領先地位，另一方面，結構清晰、源碼開放的Linux已經發(fā)展成為一款非常具有活力的操作系統(tǒng)。近年來，基于ARM和Linux的嵌入式技術已經成為當前嵌入式領域研究的一個亮點。便攜式微型熱敏打印機雖然已經廣泛應用在票據(jù)打印領域，但是其優(yōu)秀的圖形打印能力仍然具有很大的應用潛力可以發(fā)掘。在工業(yè)生產中，某些參數(shù)，比如環(huán)境的溫度、濕度等，需要被嚴格掌控。將這些參數(shù)映射到坐標系中并使用便攜式熱敏打印機打印出來，能夠讓技術人員更加方便直觀地觀察到參數(shù)變化情況。 本次設計的目的是建立一個基于ARM核心處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)平臺，為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)提供一個方便功能擴展的軟硬件環(huán)境。在此基礎上，此次設計還以VMP01 PLUS便攜式熱敏打印機為對象，利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源，使用串行接口連接該型號打印機，并輔助軟件設計擴展了坐標圖形打印的功能。軟件設計部分包括了Linux下VMP01 PLUS熱敏打印機的驅動程序設計和實現(xiàn)坐標圖形打印功能的應用程序設計。驅動程序和應用程序都能夠移植到開發(fā)平臺上正確地運行，打印效果理想。
標簽： Linux ARM 嵌入式系統(tǒng) 打印
上傳時間： 2013-04-24
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本文根據(jù)大樓電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求，提出了一種基于嵌入式技術的網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)方案。系統(tǒng)以嵌入式Linux和嵌入式微處理器S3C2410X為核心平臺，通過嵌入式平臺建立的基于TCP/IP協(xié)議的視頻服務器，將USB攝像頭采集來的圖像數(shù)據(jù)壓縮后，經過網絡傳輸，完成對監(jiān)控現(xiàn)場的網絡視頻監(jiān)控任務。首先闡述了嵌入式網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展、現(xiàn)狀以及整體構建，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計，以及如何在ARM硬件平臺上進行嵌入式Linux內核的編譯與移植，介紹了Bootloader的啟動原理及運行過程，并對在Linux操作系統(tǒng)下的USB驅動程序的開發(fā)進行了研究。本文重點討論了圖像采集、編碼和網絡通信程序的設計原理與實現(xiàn)。最后進行了系統(tǒng)整體測試，并提出了進一步開發(fā)設想。
標簽： Linux ARM 嵌入式 遠程視頻監(jiān)控
上傳時間： 2013-06-15
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隨著國有銀行向商業(yè)銀行的轉變,銀行的設備采購標準會越來越高，與此同時，銀行柜臺業(yè)務量的增加，使得老一代的銀行專用打印機無論在速度上還是在使用的方便性上都顯得力不從心，為了占領市場，公司有必要開發(fā)新型的、使用更加方便的打印機。 老一代打印機在打印存折時，柜臺工作人員要把存折放準位置，要不然打印會偏離預定位置，在打印信函時，有的冷僻字無法打印出來，軟件無法下載升級。為了加快柜臺處理速度，減小柜臺工作人員的工作量，需要開發(fā)能自動糾偏定位，字符完善的打印機。 本文在分析需求的基礎上，比較當前流行的處理器，選用Atmel公司的ARM芯片AT91M42800A作為處理核心，使用Xilin公司的20萬門的FPGA XC2S200做硬件邏輯控制，通過光電傳感器和相關的控制電路來實現(xiàn)自動糾偏定位。在嵌入式操作系統(tǒng)上選用Nucleus Plus，約95％的Nucleus Plus代碼用C語言編寫，因此它能很方便移植，同時它還提供全部源代碼，這樣便于開發(fā)。另外，它還只要一次性付費，這使得它有很好的成本優(yōu)勢。 文中詳細說明了本系統(tǒng)的硬件、固件的實現(xiàn)。在硬件上闡述了一些單元電路，包括存儲器電路，接口電路，傳感器電路等的設計思路和實現(xiàn)方法。通過光電傳感電路，步進電機控制和軟件結合，形成閉環(huán)控制，從而實現(xiàn)了快速自動糾偏定位；通過大屏幕的LCD顯示實現(xiàn)了操作界面的簡單化；采用大容量的存儲器以及大字庫解決了冷僻字無法打印的問題；固件部分詳細闡述了系統(tǒng)上電啟動過程，包括Bootstrap模塊和loader模塊，Bootstrap模塊主要功能是重定位存儲器，初始化基本硬件以及Loader模塊的自動在線下載升級。Loader模塊的主要功能是下載FPGA的配置代碼，初始化鍵盤和顯示器，然后調用Nucleus Plus初始化代碼，從而建立和調用任務。 本文通過總結測試結果，與老一代打印機相比，新打印機在智能化上實現(xiàn)了自動糾偏定位，使得打印機操作人員不需要準確放置存折，就能正確打印，提高了工作效率；在打印速度上比原系統(tǒng)提高30％，還可方便地實現(xiàn)軟件升級。 當然，新的打印機在存折偏移很大時，要耗費長時間才能把存折推到正確位置。這要在糾偏算法上做進一步的改進。
上傳時間： 2013-04-24
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X射線衍射儀目前被廣泛應用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教學、材料生產等諸多領域。而X射線管是X衍射儀的關鍵部件之一，X射線被激發(fā)時會產生兩種譜線：特征譜線和連續(xù)譜線。X射線管的工作狀態(tài)決定能否產生符合實驗要求的X射線特征譜線和連續(xù)譜線，這就要求我們對X射線管的工作狀態(tài)進行精確控制。 本文根據(jù)X射線管工作狀態(tài)和衍射儀相關功能的要求，提出了基于ARM和uCOS-Ⅱ的衍射儀高壓控制系統(tǒng)的設計方案，并在分析和研究的基礎上，實現(xiàn)并驗證了該方案。該系統(tǒng)以ARM為主控制芯片，結合CPLD芯片，完成對X射線管工作狀態(tài)的控制和其它相關功能的控制。由于多任務的需要，在ARM的基礎上引入了嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-Ⅱ。具體的，本文完成了相應原理圖和印刷電路板的設計。在ARM7芯片LPC2378上，完成了嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-II的移植；在uCOS-II操作系統(tǒng)上，通過對ARM芯片編程，實現(xiàn)了對X射線管的工作狀態(tài)進行精確控制，以及光閘、水循環(huán)等相關功能的控制。 上述系統(tǒng)已通過實際的安裝調試。測試結果表明，該系統(tǒng)能夠滿足設計要求，實現(xiàn)全部的預期功能，可完成對X射線管的工作狀態(tài)的精確控制，和衍射儀相關功能的控制。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著現(xiàn)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)成為了當前信息行業(yè)最熱門的焦點之一。ARM以其高性能低功耗的特點成為目前主流的32位嵌入式處理器而在數(shù)碼產品中廣泛使用，隨著數(shù)碼相機的普及，數(shù)碼相框產品得到推廣，數(shù)碼相框通過一個液晶的屏幕顯示數(shù)碼照片而非紙質照片，數(shù)碼相框比普通相框更靈活多變，也給現(xiàn)在日益使用的數(shù)碼相片一個新的展示空間。在嵌入式操作系統(tǒng)方面，uC/OS—Ⅱ憑借其小內核、多任務、豐富的系統(tǒng)服務、容易使用以及源碼公開等特點被嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者廣泛用在各種嵌入式設備開發(fā)中。uC/FS嵌入式文件系統(tǒng)由于穩(wěn)定性，可移植性以及與uC/OS—Ⅱ內核的相兼容被廣泛用在基于uC/OS—Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中。NAND Flash存儲器由于其大容量數(shù)據(jù)存儲、高速存取速度、易于擦除和重寫、功耗小等特點被廣泛應用于便攜式電子設備的數(shù)據(jù)存儲、嵌入式系統(tǒng)的程序存儲載體中。 本論文的硬件工作平臺是艾科公司研發(fā)的數(shù)碼相框芯片方案ARK1600，該平臺集成了嵌入式系統(tǒng)設計所需的相關硬件模塊。本論文的主要設計目標是在該平臺上實現(xiàn)NAND Flash存儲設備驅動的系統(tǒng)級方案，即在ARK1600平臺上通過構建uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)以及uC/FS文件系統(tǒng)來實現(xiàn)NAND Flash設備驅動掛接。本論文是在Windows環(huán)境下通過ARM ADS實現(xiàn)代碼的編譯，通過Multi—ICE進行前期調試以及USB—Debug進行后期的系統(tǒng)整合調試。 本論文的主要研究工作具體涉及以下三個的方面：首先研究了ARM相關構架以及uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)的特點，并在此基礎上移植uC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)到ARK1600平臺，分析ARK1600硬件體系結構的基礎上詳細分析了BootLoader的相關概念，并重點闡述了NAND BootLoader程序設計與實現(xiàn)過程；其次在文件系統(tǒng)方面，本論文成功移植uC/FS嵌入式文件系統(tǒng)到ARK1600平臺，在移植的過程中采用了動態(tài)文件緩沖區(qū)算法提高了該文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率；最后重點討論了NAND Flash驅動在ARK1600的實現(xiàn)，主要分析了NAND Flash的數(shù)據(jù)存儲結構，并從物理層，邏輯層和文件系統(tǒng)接口層三個方面具體分析了NAND Flash驅動程序的實現(xiàn)，并在NAND Flash邏輯層驅動實現(xiàn)時通過采用壞塊處理表算法實現(xiàn)了NAND的磨損均衡問題。
上傳時間： 2013-07-31
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隨著科學技術的飛速發(fā)展，各科學領域對測試技術提出了越來越高的要求。調速器試驗臺是調試、校驗調速器性能的一種試驗工具，是船舶修造廠、尤其調速器修造專業(yè)廠必須具有的試驗設備。基于ARM嵌入式平臺和uC/OS-II實時操作系統(tǒng)的嵌入式控制調速器試驗臺是基于國內外調速器測試技術的發(fā)展趨勢和工作的實際要求。本調速試驗臺充分利用了嵌入式單片機技術和傳感器技術，通過采用多種傳感器采集系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)，例如直流電機的轉速、調速器的齒條位移等等，經過單片機系統(tǒng)處理并輸出結果來實現(xiàn)調速器試驗臺的功能，并運用新型的全彩液晶顯示屏將各種試驗數(shù)據(jù)顯示出來。 本文主要是針對調速試驗臺控制系統(tǒng)的研究，在分析了嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設計的基礎上，借鑒了“開發(fā)平臺”的設計思想，首先，在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎上架構通用的硬件平臺，對測控平臺的硬件結構進行設計，特別是對于關鍵的接口電路進行了比較深入的研究，針對不同的應用，集成了多種接口電路。其次，在實現(xiàn)嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)uC/OS-II在ARM上可移植的基礎上，架構了通用的軟件平臺，對接口電路驅動程序進行模塊化設計。最后，研究了基于參數(shù)實時可變型的一種新型的PID控制算法，并將此PID算法作為調速試驗臺的控制算法。 通過對本系統(tǒng)的研究開發(fā)，提高了調速器試驗臺的測試精度，也使性能更加穩(wěn)定可靠，實現(xiàn)了整個測試過程的自動化，從而減輕了試驗人員的勞動強度，提高了工作效率，降低了試驗成本，也同時消除了安全隱患，因此對本課題的研究具有較大的現(xiàn)實意義。
上傳時間： 2013-07-20
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隨著對高處理能力、網絡通信、實時多任務,超低功耗這些需求的增長,傳統(tǒng)8位處理器已經不能滿足新產品的要求了,高端嵌入式處理器已經得到了普遍的重視和應用.ARM是目前嵌入式領域應用最廣泛的RISC微處理器結構,該文研究了基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā),介紹了利用一款ARM微處理器和FPGA設計的四路E1中繼板卡的硬件結構和工作原理,并在這個硬件平臺上進行軟件開發(fā)的過程.該四路E1收發(fā)器能夠提供四條E1鏈路,把帶寬從2Mbps提高到8Mbps,能夠同時負載120個用戶的通信,解決了數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)中卡槽數(shù)目限制的問題.目前,建立在G. 703基礎上的El接口在分組網、幀中繼網、GSM移動基站及軍事通信中得到廣泛的應用,傳送語音信號、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務.文中首先分析了當前數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,隨著網絡通信的用戶數(shù)目及信息量的猛增,拓寬數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ朗且豁椦芯繜狳c,這是開發(fā)四路E1收發(fā)器的一個目的.接著敘述了數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)的結構和工作原理,即四路E1收發(fā)器的應用環(huán)境,著重介紹了四路E1板卡在整個系統(tǒng)中所扮演的角色和嵌入式處理器ARM的體系結構和特點,鑒于數(shù)據(jù)傳輸中對時鐘的要求比較嚴格,該文還介紹了FPGA技術,應用它主要是為系統(tǒng)提供各個精確的時鐘.然后,在分析了四路E1收發(fā)器的工作原理和比較了各類處理器特點的基礎上,提出了四路E1收發(fā)器的硬件設計,分別介紹了時鐘模塊、系統(tǒng)接口電路、存儲系統(tǒng)模塊、四通道E1合成器模塊、CPU模塊以及時隙交換模塊.接著,在研究分析了G.703和G.704等通信協(xié)議后,再根據(jù)系統(tǒng)要求提出了四路E1收發(fā)器的軟件設計.先介紹了實時操作系統(tǒng)RTXC,詳細闡述了ARM處理器啟動代碼程序的設計,然后給出了在此操作系統(tǒng)下軟件設計的整體結構,分四個任務分別闡述此軟件功能,其中詳細介紹了信令處理模塊、接口中斷處理模塊、系統(tǒng)運行監(jiān)測模塊和RC消息LC消息處理模塊.最后介紹了軟件和硬件的調試方法以及設計過程中的調試開發(fā)過程,整個系統(tǒng)設計完成后,經過反復調試、測驗已達到了預期的效果,現(xiàn)正投入使用中.
上傳時間： 2013-04-24
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電極壓力是電阻點焊的主要參數(shù)之一，電極壓力的恒定性、可調性對于保證焊點的質量是非常重要的，但是，目前生產中普遍使用的氣動焊槍，不具備調節(jié)電極壓力的功能。本文的目的就是研制一種新型的伺服驅動的懸掛式點焊槍，該焊槍能夠在焊接的過程中對電極壓力進行實時的調節(jié)，從而實現(xiàn)復雜的焊接循環(huán)，提高焊接質量。 焊槍采用伺服電機作為動力裝置，以滾珠絲杠為主要傳動機構，結構簡單緊湊，運動平穩(wěn)靈活。壓力控制系統(tǒng)采用32位的ARM微處理器作為核心，與采用傳統(tǒng)的單片機相比，系統(tǒng)的工作頻率大幅提高，硬件功能更加強大，更適合電極壓力的實時控制。此外，在系統(tǒng)中移植了uC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)，并在此基礎上構建了一個分層次的、多任務的、消息機制的軟件系統(tǒng)，充分發(fā)揮了ARM的性能，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實時性。 利用伺服焊槍進行了焊接試驗，在焊接過程中，伺服電機工作在力矩模式下，采用開環(huán)的控制方式，利用電壓信號控制電極的壓力和速度，通過驅動器的反饋信號檢測電極的壓力和位置，使用I/O口控制焊接電源。 實驗結果證明，本課題研制的伺服焊槍的機械裝置的精度和響應速度均能夠滿足焊接的需要，而且可以實現(xiàn)快速漸進，低速爬行，電極輕接觸，快速預壓等功能，有助于延長電極壽命和提高焊接效率。而且，使用伺服焊槍進行了低碳鋼焊接試驗，采用馬鞍形的加壓方式，與恒定壓力條件相比，焊接中飛濺大幅減少，焊點強度和塑性增加，焊接質量有明顯提高。
上傳時間： 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)應用于智能設備、工業(yè)控制領域實現(xiàn)各種信號的處理與控制，是近年來技術研究和產品開發(fā)的熱點。同時，隨著以太網技術的迅速發(fā)展，工業(yè)控制中過程監(jiān)控層和現(xiàn)場設備層信號傳輸網絡開始逐步采用以太網，基于網絡的遠程監(jiān)控使整個企業(yè)網絡呈現(xiàn)高度統(tǒng)一性、開放性和透明性。將嵌入式技術和基于網絡的遠程監(jiān)控技術應用于電梯，可以有效地提高產品和服務的質量。 本文旨在研制和開發(fā)一套應用于電梯的智能多媒體顯示與遠程監(jiān)控系統(tǒng)，硬件設計中，在以嵌入式微處理器S3C2410X、Flash、SDRAM構成的最小系統(tǒng)核心板外，擴展了串行口、網口、LCD接口等外圍硬件資源，設計了RS-232轉換成RS-422接口界面的硬件電路板，針對核心板RTC時鐘問題，采用PCF8563芯片設計了時鐘/日歷小板。 軟件平臺方面，首先分析了系統(tǒng)啟動引導程序Bootloader，參照嵌入式Linux內核源代碼以及對S3C2410X的支持代碼，根據(jù)本系統(tǒng)的硬件配置對Linux內核進行裁剪移植，修改了音頻驅動和LCD驅動，在內核中添加了對Yaffs文件系統(tǒng)類型的支持。然后準備了根文件系統(tǒng)內容，在其中添加了交叉編譯過的Qt/Embedded3.1的庫，使用Cramfs、RAMdisk和Yaffs相結合的根文件系統(tǒng)格式。在此基礎上，向嵌入式平臺移植了Linux下開源的多媒體播放器Mplayer和嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite。 設計編寫Qt GUI界面和串口數(shù)據(jù)采集模塊，構建了電梯間多媒體顯示系統(tǒng)，顯示界面劃分為串口數(shù)據(jù)采集顯示、動畫播放、系統(tǒng)時間、文本信息、滾動字幕、商標圖片六個顯示區(qū)域。使用Boa在ARM平臺上構建了嵌入式Web服務器，Web服務器通過HTTP協(xié)議與監(jiān)控端瀏覽器軟件進行信息交互，提供服務器應用程序模塊的訪問界面和現(xiàn)場設備的信息訪問和控制界面，并借助SQLite數(shù)據(jù)庫的支持，實現(xiàn)了基于網絡的電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)的功能。監(jiān)控端通過Web頁面激活服務器的相應應用程序模塊，傳遞信息服務請求和控制命令。將本系統(tǒng)應用與電梯設備，取得了用戶的好評。
標簽： ARM 電梯多媒體 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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