作為先進制造業(yè)的核心技術(shù)之一，焊接控制技術(shù)的飛速發(fā)展，對我國焊接機運動控制系統(tǒng)的自動化和智能化水平提出了更高的要求。本課題研究的特種焊接機運動控制系統(tǒng)是多任務(wù)并發(fā)的實時系統(tǒng)，作為實時系統(tǒng)研究關(guān)鍵問題之一的實時調(diào)度問題一直都是實時控制系統(tǒng)中的研究熱點，因此對特種焊接機運動控制系統(tǒng)實時調(diào)度問題的研究對于保證焊接機的強實時性、高可靠性和高穩(wěn)定性具有重要的現(xiàn)實意義。 針對特種焊接機實時多任務(wù)并行協(xié)調(diào)控制的特點，首先總結(jié)和分析了前人在焊接機運動控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)方面取得的成果，在吸收前人先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的實時調(diào)度問題和算法做了相關(guān)理論研究。同時結(jié)合實時控制系統(tǒng)的特點，進一步分析了幾種常見的實時操作系統(tǒng)，選擇μc/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)作為研究的基礎(chǔ)，研究確定焊接機控制系統(tǒng)的實時調(diào)度方法。 給出了焊接機運動控制系統(tǒng)硬件平臺各個功能模塊電路的設(shè)計，搭建了以ARM微處理器為核心的焊接機運動控制系統(tǒng)硬件平臺。然后詳細(xì)分析了μc/OS-Ⅱ系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度、任務(wù)管理等內(nèi)核基本功能模塊，針對焊接機運動控制系統(tǒng)實時調(diào)度存在的問題.對μc/OS-Ⅱ的內(nèi)核及其任務(wù)調(diào)度算法進行擴展改進，研究一種混合的調(diào)度策略，即采用兩種調(diào)度策略實現(xiàn)對焊接機運動控制系統(tǒng)中普通任務(wù)和實時任務(wù)的調(diào)度，最大限度地提高系統(tǒng)的實時性。通過測試，驗證了對μc/OS-Ⅱ?qū)崟r內(nèi)核及其任務(wù)調(diào)度算法進行擴展改進設(shè)計的有效性和可行性，系統(tǒng)運行正常，滿足焊接機運動控制系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度的要求。取得了復(fù)雜焊接機運動控制系統(tǒng)任務(wù)實時調(diào)度策略及算法的成果，對焊接控制領(lǐng)域自動化和智能化的發(fā)展具有實際應(yīng)用價值。
標(biāo)簽： ARM 焊接機 運動控制系統(tǒng) 調(diào)度
上傳時間： 2013-04-24
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隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活節(jié)奏的提高，照顧家庭的時間越來越少。人們越來越感覺時間的緊張，不但要周旋在繁雜的工作之中，同時也要兼顧自己的家。而現(xiàn)有的嵌入式硬盤錄像機雖然功能豐富，產(chǎn)品日益成熟，但在家用系統(tǒng)中應(yīng)用成本太高。因此本文設(shè)計了一款高性能、低成本的實時圖像監(jiān)控系統(tǒng)，能讓人們在繁忙的工作之余實時了解住所的安全情況。 本文首先提出了該圖像監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，并就系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計進行了詳細(xì)的論述。硬件部分主要包括主控芯片$3C2410與Flash、SDRAM存儲器接口電路，USB接口電路，以太網(wǎng)接口電路，UART串行接口電路，JTAG接口電路以及電源電路。 其次，本文研究了嵌入式IAnux移植的關(guān)鍵技術(shù)，包括交叉編譯環(huán)境的建立、Bootloader 的設(shè)計、內(nèi)核移植以及文件系統(tǒng)加載的方法，并通過裁剪Linux內(nèi)核將標(biāo)準(zhǔn)Linux 2.4.18移植到目標(biāo)平臺。同時分析了現(xiàn)有文件系統(tǒng)的優(yōu)、缺點，在目標(biāo)平臺上移植了快速、高效的YAFFS文件系統(tǒng)，增強了系統(tǒng)的健壯性和高效性。 再者，本文修改并移植了LJSB攝像頭的驅(qū)動程序。研究了基于Vide041inux技術(shù)的圖像采集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和原理，詳細(xì)地闡述了圖像采集實現(xiàn)的過程和關(guān)鍵步驟，利用Vide04Linux API函數(shù)完成了圖像采集程序的設(shè)計，使用內(nèi)存映射方式實現(xiàn)了圖像的快速采集，并對圖像數(shù)據(jù)進行了JPEG壓縮，提高了圖像采集的效率。研究了Web Server和Java Applet技術(shù)，實現(xiàn)了遠程圖像監(jiān)控。通過重新編譯移植Webcam Server應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)攝像機的功能。 最后，本文給出了系統(tǒng)的測試方法及運行結(jié)果，并總結(jié)了所做的工作和存在的問題，提出了系統(tǒng)改進的意見。 本文設(shè)計的圖像監(jiān)控系統(tǒng)具有高性能、低成本、小體積等特點，采用開源的Linux作為軟件平臺，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性，具有較高的性價比和較強的適用性。
標(biāo)簽： ARM 圖像監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-28
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遠程抄表技術(shù)是將數(shù)據(jù)遠程采集、傳輸和處理應(yīng)用于自來水、電力、天燃?xì)?以下簡稱水、電、氣)供應(yīng)與管理系統(tǒng)中的一項新技術(shù)。傳統(tǒng)的遠程抄表，無線系統(tǒng)一般用于數(shù)據(jù)處理中心和數(shù)據(jù)通信中心的遠程通訊，在表和數(shù)據(jù)通訊中心的短距離通信一般使用有線通訊。如今以ARM處理器作為主CPU的嵌入式硬件平臺，一方面，它具有體積小、性能強、功耗低、可靠性高等特點，另一方面，它為高速、穩(wěn)定地運行嵌入式操作系統(tǒng)提供了硬件基礎(chǔ)。無線射頻通訊成本低，可靠性好，環(huán)境適應(yīng)能力強，本文就對基于ARM的射頻無線抄表系統(tǒng)的開發(fā)進行了研究。 本文主要對以下五個方面的技術(shù)進行了研究：一是介紹了遠程抄表的背景和意義。二是介紹了國內(nèi)外廣泛使用的幾種典型的遠程抄表系統(tǒng)的原理及其系統(tǒng)組成，分析了各種遠程抄表系統(tǒng)的優(yōu)、缺點以及適用范圍；三是基于課題的需要，介紹了嵌入式系統(tǒng)。四是搭建基于ARM的硬件平臺。硬件平臺設(shè)計以三星公司的ARM920T核的S3C2440A為微處理器，根據(jù)系統(tǒng)要求完成S3C2440A外圍器件的設(shè)計，包括64M NAND Flash、64MSDRAM、SD卡以及USB，串口通信的電路設(shè)計，射頻無線通訊和視頻采集的設(shè)計。五是對Windows CE操作系統(tǒng)的移植。平臺移植過程中Boot Loader開發(fā)，OAL層修改，串口和LCD驅(qū)動程序的開發(fā)，內(nèi)核的定制過程。在應(yīng)用程序開發(fā)中，PB中導(dǎo)出SDK的過程以及EVC應(yīng)用程序的調(diào)試，對數(shù)據(jù)庫進行了開發(fā)。最后，指出了本遠程自動抄表系統(tǒng)中有待完善的地方以及抄表技術(shù)今后的發(fā)展趨勢。
標(biāo)簽： ARM 無線抄表系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-26
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本文在分析研究部隊執(zhí)勤信息化建設(shè)對無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)需求的基礎(chǔ)上，以無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)研究為背景，按照嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程和方法，以設(shè)計通用化、模塊化軟硬件平臺為重點，解決無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)為核心，設(shè)計了由32位嵌入式系統(tǒng)主控模塊和射頻收發(fā)模塊組成的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)原型；并通過移植嵌入式實時操作系統(tǒng)--uC/OS-II，構(gòu)造了系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺；在此基礎(chǔ)上，完成了系統(tǒng)相關(guān)驅(qū)動程序和通信協(xié)議等底層軟件設(shè)計，為進一步擴展系統(tǒng)功能，實現(xiàn)工程應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。 首先，論文比較了系統(tǒng)微處理器的選擇，無線通信方式的選擇，系統(tǒng)接口方式的選擇等相關(guān)方案，分析了應(yīng)用32位ARM處理器和嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)主控模塊的優(yōu)勢，提出了系統(tǒng)的軟硬件整體結(jié)構(gòu)框架。 其次，從構(gòu)建通用軟、硬件平臺的角度，重點介紹了LPC2138(ARM)微處理器和nRF401無線射頻芯片主要特性及相關(guān)外圍電路的設(shè)計，并對系統(tǒng)的硬件抗干擾措施進行了分析。在完成硬件電路設(shè)計的基礎(chǔ)上，針對主控模塊設(shè)計了啟動代碼，分析了uC/OS-II操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，進行了系統(tǒng)移植，形成了完整的軟硬件開發(fā)平臺。 最后，在學(xué)習(xí)研究uC/OS-II操作系統(tǒng)程序設(shè)計技術(shù)的基礎(chǔ)上，討論了系統(tǒng)相關(guān)驅(qū)動程序和通信協(xié)議等底層軟件的開發(fā)方法，完成了基本的層次化，模塊化軟件設(shè)計，對系統(tǒng)無線傳輸功能進行了驗證，并對系統(tǒng)將來的功能擴展和工程應(yīng)用提出了構(gòu)想。
標(biāo)簽： ARM 無線數(shù)據(jù)傳輸 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-07-06
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小型無人直升機具有懸停、側(cè)飛、倒飛等獨特的飛行特性，能夠?qū)崿F(xiàn)固定翼飛機所不能完成的飛行動作，在軍事和民用方面都有很大的應(yīng)用需求。飛行控制系統(tǒng)是小型無人直升機系統(tǒng)的重要組成部分，是飛行控制算法的運行平臺，也是實現(xiàn)小型無人直升機自主飛行的關(guān)鍵部分。進行小型無人直升機飛行控制系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。 本文圍繞小型無人直升機飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)展開論述。首先，文章對目前小型無人直升機及其飛行控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進行了綜述，在此基礎(chǔ)上提出了一種以ARM處理器為控制核心、以CPLD為輔助控制器件的飛行控制系統(tǒng)方案。 其次，文章重點描述了小型無人直升機飛行控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計過程和相關(guān)方案。飛行控制系統(tǒng)的硬件部分由ARM模塊和CPLD模塊兩大部分組成，其中包括數(shù)據(jù)采集電路、串口通訊電路、舵機控制電路、電源電路等硬件功能模塊。軟件部分由基于Linux2.6內(nèi)核的操作系統(tǒng)和相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動組成，并設(shè)計了基于SD卡的軟件存儲系統(tǒng)。 最后，文章對小型無人直升機的導(dǎo)航控制系統(tǒng)進行了一些探討。討論了從飛行控制系統(tǒng)到導(dǎo)航控制系統(tǒng)的平臺升級方案和小型無人直升機在未知環(huán)境中的導(dǎo)航控制算法。
標(biāo)簽： ARM 無人直升機 飛行控制 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-05-20
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GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，贏得廣大測繪工作者的信賴，而一體化GPS接收機更是具有全內(nèi)置、防水、耐寒以及操作方便、適用范圍廣等優(yōu)點，己經(jīng)廣泛應(yīng)用于控制測量和大地測量中。隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進，硬、軟件的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地開拓，目前已遍及國民經(jīng)濟各種部門，并開始逐步深入人們的日常生活。 本文介紹了GPS系統(tǒng)的特點、工作原理、課題背景、國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢，闡述了GPS接收機的設(shè)計原理。文章認(rèn)為，GPS接收機中的微處理器的性能直接影響整機的性能，相比較其它微處理器，ARM微處理器具有一些獨特的優(yōu)勢。文章了ARM系列微處理器尤其是ARM7微處理器的性能特點，并給出了利用ARM7微處理器LPC2138芯片和xc3s1000型FPGA設(shè)計GPS接收機的實際設(shè)計和調(diào)試方案，并對此方案進行了論證，同時給出了各個功能模塊的軟硬件實現(xiàn)過程，并對樣機進行了性能指標(biāo)測試。
標(biāo)簽： ARM GPS 芯片 收機設(shè)計
上傳時間： 2013-04-24
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二十世紀(jì)九十年代以來，隨著嵌入式系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展，嵌入式技術(shù)開始滲透到數(shù)控領(lǐng)域，傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)與嵌入式技術(shù)相結(jié)合，新型嵌入式數(shù)控技術(shù)進入一個高速發(fā)展的階段。激光切割由于具有切割尺寸質(zhì)量好、速度快、精度高、效率高等優(yōu)點，在工業(yè)數(shù)控系統(tǒng)中具有非常廣泛的應(yīng)用。基于嵌入式的激光切割數(shù)控系統(tǒng)是嵌入式技術(shù)在激光切割應(yīng)用中新的探索,對于激光加工工業(yè)有著重要的意義。本文以ARM與R8C為平臺，對以激光切割為應(yīng)用的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計進行了研究。 本文介紹了嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的原理、體系結(jié)構(gòu)和硬件組成以及激光切割和原理、發(fā)展和特點，然后從硬件和軟件兩個方面對系統(tǒng)的具體設(shè)計進行了研究。介紹了上位機ARMS3C44B0和下位機R8C/17的特點，執(zhí)行機構(gòu)步進電機的控制原理，對外圍設(shè)備相關(guān)設(shè)計進行了研究，包括上位機ARM S3C4B0的串口通信、LCD顯示、觸摸屏的設(shè)計，已及下位機R8C/17的串口通信與對步進電機的控制。介紹了嵌入式操作系統(tǒng)UC/OS-II的原理及特點，UC/GUI的特點及應(yīng)用。對系統(tǒng)各功能模塊的軟件設(shè)計進行了研究，包括嵌入式操作系統(tǒng)上任務(wù)的設(shè)計和通訊、系統(tǒng)人機界面的設(shè)計。研究了兩種激光切割路徑的算法，包括通用的來回掃描切割算法以及作者研究的實際路徑切割算法。
上傳時間： 2013-07-22
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心血管疾病是威脅人類健康的主要疾病之一，而心電圖檢測是診斷心臟病變的有效手段。心電數(shù)據(jù)的高效采集和實時傳輸成為心電檢測的基礎(chǔ)，因此，設(shè)計一種性能可靠、價格低廉、體積較小的心電采集與遠程傳輸系統(tǒng)將對心血管疾病的檢測和預(yù)防具有重要意義。 本文在對心電信號采集技術(shù)和以太網(wǎng)傳輸技術(shù)進行深入研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計實現(xiàn)了一款基于ARM的心電信號采集與以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)前端是利用AD620、LM324、ADOP07等器件設(shè)計的信號調(diào)理電路，該電路實現(xiàn)了心電信號的高質(zhì)量提取；系統(tǒng)的關(guān)鍵電路是以32位ARM7TDMI-S微控制器LPC2210為核心，并結(jié)合以太網(wǎng)控制芯片RTL8019AS、Flash SST39VF160和SRAM IS61LV25616AL設(shè)計的A/D轉(zhuǎn)換模塊和以太網(wǎng)接口模塊，它構(gòu)建了數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)挠布A(chǔ)；此外，論文還完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在LPC2210上的移植，并實現(xiàn)了系統(tǒng)TCP/IP協(xié)議棧；最后，采用了多任務(wù)化方式設(shè)計了系統(tǒng)應(yīng)用程序。 通過遠端上位機應(yīng)用軟件測試表明，本系統(tǒng)實現(xiàn)了心電信號的采集與傳輸，達到了遠程監(jiān)控心電信號的目的，且運行穩(wěn)定可靠。
上傳時間： 2013-06-15
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WIM動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究對于保護公路的正常使用有著非常重要的經(jīng)濟利益和社會價值。針對我國公路WIM系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和存在的問題，提出了新的思路、解決辦法和改進措施，用以提高整個WIM系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)。 基于ARM的壓電薄膜軸的車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的嵌入式研究與設(shè)計，致力于提高WIM系統(tǒng)精度等各項性能指標(biāo)，其采用了高新的軟硬件技術(shù)，是一個比較有研究意義的課題。 本文首先從分析稱重原理入手，提出了一個改進的系統(tǒng)整體設(shè)計方案，在該方案的前提下，通過不斷地試驗修改，搭建了一個基于Labview的現(xiàn)場模擬實驗系統(tǒng)，為下一步研究和整個系統(tǒng)的實現(xiàn)打下了堅實的基礎(chǔ)。本文所做的具體工作，概括起來有如下幾點： 第一，簡要地介紹了基于壓電薄膜軸的WIM系統(tǒng)原理、影響因素以及課題研究的意義等； 第二，給出了系統(tǒng)整體設(shè)計方案，并設(shè)計了多個信號調(diào)理電路，諸如電荷放大電路，隔離電路以及濾波電路等； 第三，采用了32位的微處理器，并采用了一種比較完善的數(shù)據(jù)處理方法，提高了系統(tǒng)的軟硬件技術(shù)，在此基礎(chǔ)上研究設(shè)計了基于ARM-μgC/OS-Ⅱ的WIM嵌入式系統(tǒng)平臺，完成了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計、實現(xiàn)及操作系統(tǒng)移植； 最后，設(shè)計并實地進行了一個新的試驗，即基于LabVIEW8.2的數(shù)據(jù)采集卡的現(xiàn)場模擬試驗，給出了試驗結(jié)果和分析。該試驗方便于測量與數(shù)據(jù)采集，可得到較為精準(zhǔn)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理打下了基礎(chǔ)；
標(biāo)簽： ARM 壓電 動態(tài)稱重系統(tǒng) 薄膜
上傳時間： 2013-07-29
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隨著信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)目前己經(jīng)成為通訊和消費產(chǎn)品的共同發(fā)展方向，嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)今最熱門的概念之一，各種各樣的嵌入式系統(tǒng)設(shè)備在應(yīng)用數(shù)量上己經(jīng)大大超過了通用計算機。同時數(shù)字音頻技術(shù)在我們社會生活中的應(yīng)用也己經(jīng)非常廣泛，WAV、MPEG、MP3和WMA等相繼出現(xiàn)。結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的數(shù)字音頻技術(shù)研究有著廣闊的前景，基于嵌入式的數(shù)字音頻設(shè)備以其高性價比、日新月異的發(fā)展速度等優(yōu)點受到世界各國的廣泛關(guān)注。本文結(jié)合市場發(fā)展需要，提出了一個比較優(yōu)化的解決方案，并從理論和實踐兩方面對該方案進行了分析和設(shè)計。 本論文的主要工作是在研究了基于ARM9 體系結(jié)構(gòu)的Samsung S3C2410 處理器的基礎(chǔ)上，以該處理器為核心，加上外部存儲器和音頻編碼解碼芯片等器件，完成了一個嵌入式音頻系統(tǒng)的設(shè)計，設(shè)計的系統(tǒng)中包括硬件設(shè)計、音頻編碼解碼芯片的設(shè)備驅(qū)動程序及應(yīng)用程序。 論文中首先對嵌入式系統(tǒng)進行了比較詳細(xì)的介紹，并對S3C2410 處理器的體系結(jié)構(gòu)和特性進行了仔細(xì)的分析，其次介紹了嵌入式數(shù)字音頻系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，然后從硬件和軟件兩個部分，分多個模塊來安排設(shè)計所要求的系統(tǒng)，其中包括μC/OS-II 嵌入式操作系統(tǒng)在ARM 微處理器上的移植，與上位機(PC機)上USB 接口的通訊，以及人機界面和數(shù)字音頻解碼的程序設(shè)計等。整個嵌入式音頻系統(tǒng)是一個可以獨立工作的可擴展系統(tǒng)，該系統(tǒng)能完成音頻采集和處理功能。
標(biāo)簽： ARM 音頻 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-06-02
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