隨著大量的工礦企業(yè)的興起和擴張,會有越來越多的廢水、污水排放到環(huán)境中,特別是在珠江三角洲地區(qū),這一現(xiàn)象尤為突出。目前珠江流域的水資源已經(jīng)出現(xiàn)嚴重污染,由此帶來的環(huán)境污染和生態(tài)污染已引起了當?shù)赜嘘P部門的高度重視。為此,本課題通過與廣東泰斗微電子公司合作,研發(fā)一種具有通用性的水污染源信息監(jiān)控網(wǎng)絡的語音報警器,通過實時快速的污染源信息檢測,完成對污染源信息的語音報警和存儲。 報警器的功能是接收由前端北斗通信處理器傳輸來的污染源信號進行相應的語音報警。本報警器設計選用目前工業(yè)控制領域流行的ARM芯片LPC2368作為主控制器,并采用RS232/RS485通用通信方式來完成對水污染源信息的采集與處理;選用SD卡作為存儲介質(zhì)來實現(xiàn)對語音文件和污染源信息的存儲;語音報警部分選用價格低廉的WAV和MP3解碼芯片VS1003進行語音文件的解碼。設計中還對語音輸出通道進行擴展,提高系統(tǒng)的擴展性和使用的靈活性。 本報警器設計兼容FAT16和FAT32兩種文件系統(tǒng)格式,并支持WAV和MP3兩種類型的語音文件報警,相比目前常用的水污染監(jiān)控系統(tǒng)報警器來說,本報警器具有更大的通用性和靈活性。本報警器在軟件設計中嵌入了實時微內(nèi)核操作系統(tǒng)uC/OS—Ⅱ,這使得本報警器在實時性方面有很大的改善和提高,有效的解決了基于前后臺軟件系統(tǒng)的報警器在報警時出現(xiàn)語音播放不連續(xù)的問題。 本報警器是“珠江水域北斗監(jiān)控示范工程”項目中的一部分即預警部分,目前該報警器已通過各項功能測試,并已安裝在多個監(jiān)控站點上試運行。
上傳時間: 2013-07-31
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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(xiàn)代計算機技術、通信技術、網(wǎng)絡技術和人機系統(tǒng)技術的最新成果,能夠?qū)崿F(xiàn)遙測、遙信和遙控三遙功能,對實現(xiàn)現(xiàn)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(shù)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(xiàn)在出現(xiàn)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(xiàn)原有單片機的功能外,還具備網(wǎng)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(wǎng)方案、監(jiān)控對象及監(jiān)控點的選取等內(nèi)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(wǎng)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(xiàn)。最后,介紹了嵌入式WEB服務器和嵌入式數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)方法。
標簽: ARM 通信電源 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-09
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在信息化社會中,LED顯示屏作為一種信息的傳播媒體,在交通、天氣預報、廣告、通知、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)信息等領域應用十分廣泛,已經(jīng)成為城市信息現(xiàn)代化建設的標志。 本文介紹了LED顯示屏國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,在分析LED顯示屏工作原理后,結合LED顯示屏控制系統(tǒng)及顯示驅(qū)動設備的具體要求,提出了使用嵌入式處理器LPC2124作為控制核心,使用挪威Nordic公司推出的單片射頻發(fā)射器nRF905傳送無線顯示信息的總體設計方案。由于LPC2124所具有的豐富的接口資源,使用其SPI口實現(xiàn)了和驅(qū)動芯片SD16726的串行傳輸,這在很大程度上簡化了系統(tǒng)結構,增加了系統(tǒng)的可靠性。單片收發(fā)芯片實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)顯示信息傳遞與更新,避免了使用基于中國移動通訊運營商的GSM/GPRS通信網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸,而帶來在信息更新時的額外開銷費用。在系統(tǒng)硬件設計中,給出了各功能模塊:包括電源、時鐘電路、存儲器的擴展、射頻模塊、LED掃描驅(qū)動模塊等的具體設計。最后,在系統(tǒng)軟件設計中,完成了對顯示屏數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收數(shù)據(jù)和對顯示屏進行顯示控制驅(qū)動程序設計,最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)的功能。在設計過程中,通過做各種測試和試驗,驗證了基于ARM的無線LED顯示屏系統(tǒng)的設計是完全可行的,具有非常廣闊的應用前景。
上傳時間: 2013-06-07
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無線傳感網(wǎng)絡WSN(Wireless Sensor Network)的基本特性是:低功耗、自組織、異構互聯(lián),這些全新的形態(tài)傳統(tǒng)的理論和模型難以描述,巨大的潛在應用使它成為理論和應用研究的熱點。無線傳感器網(wǎng)絡是一種自組織網(wǎng)絡,讓物理環(huán)境的信息主動的以無線的方式發(fā)送到人類信息世界。人類根據(jù)獲取的信息做出判斷,利用無線傳感網(wǎng)絡反過來將我們一定的意圖反饋到客觀世界。這將是一種全新的人類和自然界的溝通方式。 無線傳感網(wǎng)絡不是孤立的,需要與現(xiàn)有的異構網(wǎng)絡互聯(lián)才有意義,而這方面的研究也比較少,本課題就是解決無線傳感網(wǎng)絡和異構網(wǎng)絡互聯(lián)的問題,設計了適用于無線傳感網(wǎng)絡的重要聯(lián)網(wǎng)設備——網(wǎng)關。研究目標是設計一個無線傳感網(wǎng)絡和以太網(wǎng)互通互聯(lián)的網(wǎng)關。在深入分析多種網(wǎng)關模型的基礎上,提出了一個性能較好的網(wǎng)關的軟硬件架構,硬件上使用基于ARM的嵌入式系統(tǒng),軟件上使用基于WindowsCE的嵌入式操作系統(tǒng)。在這個架構的指導下,設計了網(wǎng)關的硬件平臺和網(wǎng)關的配套軟件。在網(wǎng)關完成了兩種網(wǎng)絡協(xié)議相互理解,數(shù)據(jù)雙向轉(zhuǎn)發(fā)的任務。為了測試網(wǎng)關的軟硬件性能,搭建了一個完整的無線傳感網(wǎng)絡,測試了網(wǎng)關的各項性能指標并提出了改進措施。
標簽: ARM 無線傳感 網(wǎng)絡網(wǎng)關
上傳時間: 2013-04-24
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隨著煤礦高產(chǎn)高效技術的推廣和應用,井下長距離、大運量、大功率下運帶式輸送機的應用越來越普遍。其中,解決好傾角較大(大于6°)的下運帶式輸送機的運行制動和安全制動問題對保障全礦安全、高效生產(chǎn)具有重要意義。 本文在對國內(nèi)外現(xiàn)有下運帶式輸送機制動系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析基礎上,針對煤礦生產(chǎn)的特殊性,提出了基于ARM的嵌入式計算機控制液壓調(diào)速軟制動系統(tǒng)方案,所用元件可靠性和防爆性好,系統(tǒng)簡單,動態(tài)制動性能好;結合成熟的工業(yè)PID控制經(jīng)驗和智能控制理論,并依據(jù)制動控制方案,設計了一種模糊自適應PID控制器用于控制電液比例調(diào)速閥的開口大小,其PID參數(shù)Kp、Ki和Kd可根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)進行在線調(diào)整,結構簡單、魯棒性強,在系統(tǒng)結構參數(shù)發(fā)生改變時也可獲得較好的控制效果;在基于S3C44BOX的最小ARM系統(tǒng)基礎上,設計了系統(tǒng)控制信號的輸入、輸出方式及其電路;分析了實時操作系統(tǒng)μC/OS-ⅡBootLoader的設計及其在S3C44BOX上的移植過程;制動系統(tǒng)應用軟件采用多任務機制,狀態(tài)檢測與控制任務并行運行,數(shù)據(jù)采集采用定時中斷的方式;系統(tǒng)可擴展性、可移植性好,控制算法容易實現(xiàn)多樣性且開發(fā)簡單、維護方便。 該液壓調(diào)速軟制動系統(tǒng)可用于大型下運帶式輸送機的正常工作制動、緊急停車和斷電防止飛車事故發(fā)生的安全制動,對輸送機的輔助啟動也起重要作用。制動力矩依據(jù)輸送機載荷大小和輸送機制動減速時速度的變化進行自動調(diào)整,制動曲線可調(diào),輸送機減速時不產(chǎn)生較大沖擊、安全平穩(wěn),并按照規(guī)定的減速度大小減速停車。
標簽: ARM 帶式輸送機 制動系統(tǒng) 軟
上傳時間: 2013-07-09
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現(xiàn)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(jīng)成為自動化技術發(fā)展的熱點。現(xiàn)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(jīng)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(xiàn)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(xiàn)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(wǎng)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(wǎng)絡通訊結構模型及具體實現(xiàn)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(wǎng)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(zhuǎn)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(qū)動程序,主要包括串行接口和CAN模塊的初始化、數(shù)據(jù)接收以及發(fā)送。 通訊設計,根據(jù)工業(yè)控制應用的具體需求,設計了網(wǎng)絡整體解決方案,包括網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡的人機界面,編程實現(xiàn)人機界面與主控節(jié)點的Modbus通訊。
標簽: ARM 現(xiàn)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(chǎn)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(shù)據(jù)來自于不同的地方,而且數(shù)據(jù)格式不一致。因此要花費大量的時間進行數(shù)據(jù)搜集、準備和統(tǒng)一成可用的數(shù)據(jù)格式。如何更高效的搜集利用數(shù)據(jù),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(diào)度、動態(tài)指揮等。這些都是現(xiàn)行消防指揮調(diào)度系統(tǒng)中迫切需要解決的問題。而在消防指揮調(diào)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(wǎng)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(diào)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(diào)度員根據(jù)情況,通過無線通訊設備,及時對參戰(zhàn)車輛進行調(diào)度指揮和行車路線矯正。 本消防車輛調(diào)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(xiàn)。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(wǎng)絡技術等于一體,實現(xiàn)消防車輛的動態(tài)管理、調(diào)度、指揮的子系統(tǒng)。實現(xiàn)GPS的車輛導航、車輛跟蹤、車輛定位、車輛調(diào)度等功能。從而更加形象和直觀的對現(xiàn)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(jīng)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(xiàn),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(chǎn)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(jīng)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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旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機是測定材料機械性能的基本設備之一,應用范圍廣泛。隨著試驗機技術和微電子技術的快速發(fā)展,舊有的試驗機測控系統(tǒng)已逐漸不能適應廣大用戶的測試需求,迫切要求新一代試驗機測控系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化、集成化方面邁進。 本課題研究的主要任務是在分析和總結國內(nèi)外同類試驗機測控系統(tǒng)技術現(xiàn)狀的基礎上,吸收先進的微電子技術和試驗機控制技術,開發(fā)一套新型的基于ARM微處理器的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機測控系統(tǒng)。論文圍繞這個任務,主要進行了如下幾個方面的研究工作: 1.分析旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機的系統(tǒng)工作原理與測量參數(shù),制定試驗機測控系統(tǒng)的總體設計方案,并對測控系統(tǒng)中ARM主控制器要實現(xiàn)的功能進行具體分析。 2.依照總體方案,設計出以32位ARM微處理器LPC2210為核心的主控制器,對系統(tǒng)測量模塊、驅(qū)動模塊及外圍電路進行了電路設計;分析系統(tǒng)交流驅(qū)動單元的工作原理,并對ARM實現(xiàn)系統(tǒng)交流電機的調(diào)速控制作出具體闡述。 3.針對系統(tǒng)交流電機的調(diào)速控制,在建立交流系統(tǒng)數(shù)學模型的基礎上,采用一種基于現(xiàn)代控制理論的矢量控制算法并附以PID控制策略來實現(xiàn)無級精度調(diào)速。 4.移植實時嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ至LPC2210,編寫啟動代碼和主任務程序,對各任務模塊設計用戶應用程序,并對上位機的軟件系統(tǒng)設計進行結構規(guī)劃。 5.對基于ARM的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機測控系統(tǒng)進行軟硬件調(diào)試,并完成部分試驗。
標簽: ARM 旋轉(zhuǎn) 試驗機 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-06
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在采礦、冶金、制造、化工、制藥、供水等行業(yè)中,壓力是生產(chǎn)過程中的重要參數(shù),它的應用極其廣泛。實時監(jiān)測壓力的變化是實施現(xiàn)代化生產(chǎn)管理的重要環(huán)節(jié),因而壓力測試技術和儀表的發(fā)展歷來受到人們的重視。在采礦行業(yè)中,壓力檢測是保證采煤安全的重要一環(huán),因此開發(fā)一種智能壓力檢測裝置來用于采煤工作面液壓系統(tǒng)的壓力檢測是十分必要的。 本文所設計的壓力檢測系統(tǒng)是ARM處理器與儀器的有機結合,它以菲利普公司的LPC2294為核心,利用電阻應變片將壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號,通過放大電路將電壓信號放大并傳輸至LPC2294進行A/D轉(zhuǎn)換,然后將各液壓支架的壓力數(shù)據(jù)傳輸至存儲芯片保存,并顯示。本系統(tǒng)的特點是:壓力量程為1~60Mpa,每5分鐘采集一次壓力數(shù)據(jù)。各分機的壓力數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸至主機,總線的傳輸速率為250Kbps。主機再通過串口將數(shù)據(jù)傳輸至計算機。計算機通過串口讀取主機的壓力數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中,上位機采用NI公司的Labview軟件進行設計。其中串口的接收部分用Labview中自帶的VISA控件來編寫,數(shù)據(jù)庫部分采用微軟的Access軟件建立數(shù)據(jù)庫,利用第三方編寫的Labsql將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。 論文的第一章綜述了壓力檢測的起源,發(fā)展以及國內(nèi)外壓力檢測的現(xiàn)狀;第二章主要論述了系統(tǒng)的整體設計思路及方法;論文第三章、第四章系統(tǒng)的硬件電路、軟件開發(fā)環(huán)境及相關的軟件流程;第五章簡單介紹了PC機軟件開發(fā)語言以及對上位機部分的軟件設計做了簡單的介紹。第六章對全文的工作做了總結,并對壓力檢測以后的發(fā)展方向闡述了自己的觀點。
上傳時間: 2013-08-01
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視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的組成部分,它是一種防范能力較強的綜合系統(tǒng)。視頻監(jiān)控以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而廣泛應用于許多場合。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以應用為中心、軟硬件可裁減的、適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積等綜合性嚴格要求的專用計算機系統(tǒng),亦即為監(jiān)控系統(tǒng)量體裁衣的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應用軟件系統(tǒng)等組成,它是集軟硬件于一體的可獨立工作的“器件”。在視頻監(jiān)控上的嵌入式應用將是視頻監(jiān)控領域的一個重要發(fā)展方向。 論文首先闡述了嵌入式網(wǎng)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(nèi)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(qū)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(wǎng)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,并提出進一步開發(fā)設想。 本文的研究結果具有較大的工程實際意義,對于基于IP技術的各種視頻通信應用具有一定的參考價值。
標簽: ARM 遠程視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-06-28
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