溫度的測量和控制在工業生產中有廣泛的應用,尤其在石油、化工、電力、冶金等工業領域中,對溫度的測量和監控是非常重要的一個環節,溫度參數是工業控制中的一項重要的指標。 本文主要研究了基于ARM9架構的嵌入式Linux系統在工業領域中各種爐溫控制場合中的應用。目前控制方案主要是采用傳統的PLC和單片機進行控制。PLC主要是針對單項工程或者重復數極少的項目,靈活性相對不足,并且體積大,成本相對較高;而單片機主要用于小型設備的控制,具有成本低,功耗低,效率高的特點,但可移植性較差。為了適應信息產業的發展,新技術革新以及產業的專業化現代化的發展,本文針對PLC和單片機控制的優缺點和應用場合提出了采用ARM9嵌入式微控制器AT91RM9200和Linux操作系統相結合的嵌入式溫度控制系統,具有系統擴展性強、可靠性高、響應速度快、體積小等特點,為用戶提供了一種新型的控制方案。 本文首先論述了嵌入式操作系統的組成,接著設計了溫度控制系統的硬件系統,主要包括CPU模塊、模擬電路模塊、存儲模塊和通信模塊四個部分:在對溫度控制系統的軟件部分的設計中,主要是針對Boot-Loader的移植、Linux內核移植、根文件系統的定制、驅動程序的編寫和應用程序的編寫五部分進行設計。 系統功能主要是循環采集AD通道數據,上傳AD數據到服務器,接收服務器下發的控制數據包,記錄日志等。通過在線運行測試,該系統穩定可靠,采集和控制效果良好,可有效降低了生產成本和工人的勞動強度,為安全生產提供保證。
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式系統是為了專用目的內建到產品內部,實現控制、管理、通信等功能的計算機電路與軟件的集合體。隨著Internet的發展和后PC時代的到來,嵌入式系統的應用越來越廣泛。目前嵌入式系統技術已經成為了最熱門的技術之一,嵌入式產品已經在IT產業中占有很大的比重,同時大量的嵌入式應用也對嵌入式設備的性能和功能提出了更高的要求。 隨著國內嵌入式應用的發展,ARM因其高性能、低功耗、低成本而成為移動通信、便攜設備、消費與圖像應用等嵌入式產品的首選。Linux是使用最廣泛的操作系統,它能運行在包括ARM在內的所有主要處理器架構上。清晰的結構與開放的源碼使Linux成為一個非常具有活力,節奏明快的操作系統。近年來對嵌入式Linux的研究正進行得如火如荼,并獲得了長足的進步。基于ARM與IJnux的嵌入式技術已經成為當前嵌入式領域研究的一個亮點,應該被廣泛重視和應用。 本設計的目的正是建立一個完整的基于ARM9核心處理器和嵌入式IJnux操作系統的嵌入式開發平臺,為嵌入式系統開發提供一個完整的軟硬件環境。 論文的背景是教研室的嵌入式圖像處理應用項目。作者在項目中承擔嵌入式系統主板、LCD驅動板、BootLoader軟件、LCD及鍵盤驅動程序設計任務。因此本論文將研究如何構建一個完整的、性能優良的ARM嵌入式系統。論文首先介紹了嵌入式系統的基本概念、嵌入式系統的發展過程,然后進行功能分析和總體設計,分析嵌入式系統設計關鍵性問題,包括系統框架的設計、開發流程和開發原則以及對于嵌入式處理器和操作系統的選擇,這對基于嵌入式平臺的嵌入式應用系統設計具有普遍意義。隨后我們將重點論述基于ARM的嵌入式硬件平臺的設計、Linux操作系統內核的定制和交叉編譯、BootLoader、Linux驅動程序的開發過程。最后,總結了本文的主要研究工作,并結合當今信息產業的先進技術對該開發平臺做了展望。 論文提出的基于嵌入式平臺的應用系統潛力非常巨大,有待進一步的研究和探索。
上傳時間: 2013-06-18
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高端濕熱環境試驗箱的溫濕度控制器有著如下特點:①、人機接口模塊大多采用彩色液晶屏和觸摸屏;②、控制器存儲容量大,可存儲大量溫濕度數據;⑧、溫濕度數據測量精度高;④、溫濕度控制精度高,具有自調整能力,可根據試驗條件的變化調節控制器內部參數。⑤、輔助功能多,如RS232串口通訊、USB通訊、以太網通訊等,方便和PC機的連接。此種類型的溫濕度控制器國內生產較少。 本文在綜述國內溫濕度控制技術的基礎上,提出了基于ARM9芯片的高性能溫濕度控制的設計方法。本文主要針對以下幾個方面進行了研究:研究試驗箱內熱力學過程并建立溫濕度控制系統的簡化數學模型;分析溫濕度控制箱的控制方法,選擇合理的溫濕度測量方案,提出了減少誤差的方法;分析溫濕度控制器的功能需求,完成了基于ARM的溫濕度控制器的硬件設計和調試;選擇了溫濕度控制系統的控制算法,并在設計的硬件平臺上實現;最后對控制效果進行了試驗分析。 本論文各章節主要內容概述如下: 第1章綜述了濕熱環境試驗設備技術和嵌入式系統技術進展,提出了課題的研究內容、難點和創新點。 第2章分析了濕熱環境試驗箱溫濕度控制的控制算法,分析了被控空氣的熱力學過程,得出簡化數學模型。 第3章對溫度、濕度測量系統及其誤差消除方法進行分析,提出基于AD7711的高精度溫濕度測量方案。 第4章分析溫濕度控制器的需求,完成溫濕度控制器硬件平臺的設計。 第5章研究溫濕度控制系統的控制算法,在硬件平臺上實現PID繼電自整定算法。 第6章對溫濕度控制的實際控制效果進行試驗分析。 第7章總結與展望。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著我國經濟建設的快速發展,人們的生活消費水平也越來越高,對餐飲業的服務質量和服務方式也不斷地提出新的要求。基于計算機處理和無線通信技術的餐飲服務系統應運而生,本文就基于ARM9的無線餐飲服務終端系統進行了研究和開發,通過對終端的操作,實現無線點菜功能。 在參考閱讀了大量信息資料的基礎上,確定了以嵌入式系統為終端、基于微功率短距離無線通信技術進行無線通信的整體設計方案。嵌入式系統成本低、體積小、功耗低且可靠性高,是開發餐飲服務終端系統的絕佳選擇,而微功率短距離無線通信技術開發容易,成本低廉。所以本課題選擇ARM嵌入式開發板和短距離RF無線數據傳輸模塊作為開發餐飲服務終端的硬件。 本文配置了適合嵌入式系統開發的交叉編譯環境,在此環境下,通過對系統引導程序的配置、對Linux內核的裁減和對root文件系統的定制,開發了基于本平臺的嵌入式Linux操作系統;用C語言編寫了基于無線數據傳輸模塊的無線通信應用程序,通過數據發送和數據接收,實現了點菜數據在餐飲服務終端和服務器之間的無線傳輸;設計了點菜終端的圖形用戶界面,操作者可在此界面上進行點菜操作,實現點菜功能。 在開發過程中,對Linux操作系統的內核源碼、運行和管理機制進行了深入研究,就啟動代碼的更改和內核的裁減進行了探討和開發;應用程序采用共享內存的Linux多線程技術進行功能處理,就線程管理問題的進行了分析探討。
上傳時間: 2013-06-12
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生化分析儀是醫療機構進行臨床診斷所必須的儀器之一。它通過對血液等人體體液的分析來測定諸如葡萄糖、膽固醇等生化指標,這些常規生化指標可以幫助醫生診斷疾病。生化分析儀在臨床診斷和化學檢驗中具有重要作用。 目前的半自動生化分析儀多以8位單片機為中央處理器,限制了儀器的性能。本文將嵌入式技術應用于生化分析儀的研制當中,選用了32位的ARM9處理器$3C2410A,嵌入Linux操作系統,搭建ARM+Linux的平臺,設計了智能型半自動生化分析儀。 本文介紹了生化分析儀的原理——朗伯.比爾定律及其核心部件——光電比色計。對半自動生化分析儀的整體架構進行了說明。 半自動生化分析儀硬件結構上由電源、時鐘、復位電路,存儲器系統,液路控制系統,光路控制系統,恒溫控制系統(包括溫度測量和溫度控制),數據采集系統,人機交互系統(包括鍵盤、觸摸屏、液晶顯示器LCD和微型打印機)和其他一些接口等組成,對于這些外圍硬件模塊本文給出了詳細設計。 在半自動生化分析儀軟件設計方面,本文詳細介紹了交叉編譯調試環境的建立,引導裝載程序U-Boot的移植,Linux內核的裁減與移植,設備驅動程序的設計,文件系統的建立與移植,應用程序的編寫與移植。 本生化分析儀的功能包括MiniGUI圖形用戶界面、運動控制、溫度控制、數據處理、打印功能及SQLite數據庫管理等。該新型半自動生化分析儀使用方便,性價比高,適用于國內的中小型醫療機構。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著人們物質文化生活水平的提高和科學技術的快速發展,智能家居已成為一個發展趨勢。智能家居系統采用傳感技術、計算機技術和信息傳輸與處理技術,能給用戶提供全方位的服務,同時對住房內的情況進行遠程監控和實時管理。安防系統是智能家居中的一個重要的組成部分。傳統的安防系統都是基于單片機設計實現的,它難以滿足現代家居中網絡家電功能,針對這些問題,設計并實現了一種基于ARM和藍牙的安防系統。 (1) 深入研究了安防系統中視頻監控的研究現狀與發展趨勢,分析了嵌入式Linux操作系統的優、缺點以及選擇內核版本為Linux2.6的原因,指出了選題研究的目的和意義。 (2) 從網絡拓撲結構和幾種重要協議這兩個方面入手,闡述了智能家居中的重要技術——藍牙。 (3) 根據智能家居的功能要求,設計了一種智能家居中的安防系統,論述了ARM9嵌入式微處理器S3C2410的原理以及性能,闡述了安防系統中的NANDFLASH模塊、SDRAM模塊、RS232串口模塊、以太網模塊、USB、USB藍牙、USB攝像頭的組成原理以及設計與實現方法。 (4) 根據系統軟件環境的需求,構建了嵌入式Linux系統軟件平臺,論述了交叉編譯環境和NFS開發調試環境的建立,移植S3C2410下啟動引導程序VIVI,移植嵌入式操作系統Linux(內核版本為2.6.14),闡述了系統相關設備驅動的移植(NAND FLASH、USB、USB攝像頭、USB藍牙)、文件系統的使用,分析了Linux下藍牙無線通信的實現過程。 (5) 在搭建的嵌入式Linux系統軟件平臺上,論述了在Windows XP下遠程登錄到Linux操作系統的方法,闡述了在Linux下使用V4L編程來截取攝像頭圖象,使用SOCKET編程將截取到的圖象傳送到室內PC機上,遠程監控電腦登錄到此PC機上,利用IE瀏覽器來實現對現場環境的監控。 (6) 結合實驗測試環境和測試數據,進行了視頻監控系統的性能測試,分析了測試結果并針對出現的問題給出了改進措施。 通過對安防系統的實驗測試表明,系統能夠很好地檢測不法分子的入侵,并通過遠程視頻監控方式來告知用戶,系統運行穩定,達到了預期的設計目標。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著嵌入式系統以及流媒體技術的快速發展,基于嵌入式系統實現可視電話、視頻點播、視頻會議等功能已經成為當前的熱點研究領域。這樣的系統通常具有小型化、低功耗、低成本、穩定可靠、便于攜帶等特點。 本文旨在研究流媒體以及嵌入式系統的相關技術,基于ARM9處理器平臺實現一種基于嵌入式系統的流媒體播放器。該播放器的硬件平臺以32位高性能ARM9處理器為核心進行規劃,在此基礎上,采用嵌入式Linux操作系統、MPEG-4視頻解碼技術和流媒體網絡傳輸技術進行設計。 本文的主要貢獻體現在以下六個方面: l、分析嵌入式流媒體播放器的功能需求和技術特點,對嵌入式流媒體播放器的總體實現方案進行設計。 2、研究嵌入式Linux系統設計方法,基于ARM處理器平臺構建嵌入式Linux操作系統。這部分的工作包括嵌入式BootLoader的移植、Linux內核的配置與編譯以及根文件系統的創建。 3、研究MPEG-4視頻壓縮標準,基于ARM-Linux系統平臺移植MPEG-4視頻解碼器。 4、研究ARM體系結構以及基于ARM平臺的嵌入式軟件優化方法,對所移植的MPEG-4視頻解碼器進行平臺相關優化。 5、研究視頻通信中的錯誤隱藏技術,針對錯誤隱藏過程中傳統邊界匹配算法對邊緣匹配的局限性,提出了一種改進的基于時域與空域平滑性的邊界匹配算法。 6、研究流媒體網絡傳輸的相關技術協議,基于RTSP/RTP/RTCP協議實現了一個基本的MPEG-4視頻流實時傳輸系統。
上傳時間: 2013-05-16
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隨著嵌入式控制在工業領域的不斷滲入,進入21世紀之后,基于ARM體系Linux操作系統的嵌入式一體化工業控制系統成為了工業控制的主要發展方向,ARM芯片不僅體積小,功耗低,而且功能強;Linux由于其開源,穩定以及成本低的優點,在嵌入式系統中得到了廣泛的應用。 本文研究的主要內容是基于Linux操作系統ARM體系的嵌入式工控一體機設計與實現。該嵌入式工控一體機是基于Motorola公司研發的ARM9嵌入式系統和Linux操作系統的設備,整個系統體積小,結構精簡,并有很高的執行效率。它根據特定的工業控制對象定制特定的模型與控制算法。另外,該設備自身還具備各種數字PID控制算法,實現PID閉環控制。可以應用于工業控制領域中的各類被控設備,以及為高校自動化控制實驗和工業應用研究提供解決方案。它的軟件編程由Qt集成開發環境實現,Qt是基于C++的針對構造圖形用戶界面(程序)所使用的GUI工具包,它速度塊,易于使用,并具有很好的可移植性。 本文首先對嵌入式系統進行選型,然后提出了系統的軟硬件整體架構和系統的啟動流程。接著介紹了系統開發環境的搭建,包括啟動加載器的設計和實現,Linux內核的移植,設備驅動程序的編寫以及圖形用戶界面的實現。最后,詳細介紹了一個具有創新性的案例作為該嵌入式Linux工控一體機作為通訊和控制終端的典型應用。 該嵌入式Linux工控一體機具有極好的實用性和應用前景,并且其設計和實現過程對于其它嵌入式平臺也具有很好的參考價值。
上傳時間: 2013-07-27
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嵌入式系統組成的核心部件是各種類型的嵌入式處理器/DSP。隨著嵌入式系統不斷深入到人們 生活中的各個領域,嵌入式處理器也進而得到前所未有的飛速發展。目前據不完全統計,全世界嵌入 式處理器/DSP 的品種總量已經超過1500 多種,流行體系結構也有近百個系列,現在幾乎每個半導 體制造商都生產嵌入式處理器/DSP,越來越多的公司有自己的處理器/DSP 設計部門。 嵌入式微處理器技術的基礎是通用計算機技術。現在許多嵌入式處理器也是從早期的PC 機的 應用發展演化過來的,如早期PC 諸如TRS-80、Apple II 和所用的Z80 和6502 處理器,至今 仍為低端的嵌入式應用。在應用中,嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優 點。嵌入式處理器目前主要有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM 等系列。
上傳時間: 2013-07-15
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廣嵌開發板配套的教程。 實驗1 ARM 匯編指令編程實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 實驗2 C 和ARM 匯編混合編程實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 實驗3 C 語言實現LED 控制實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 實驗4 外部中斷應用實驗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 實驗5 看門狗定時器應用實驗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 實驗6 DMA 控制器實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 實驗7 PWM 控制蜂鳴器實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 實驗8 UART 通信實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 實驗9 紅外模塊控制實驗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 實驗10 實時時鐘設計實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 實驗11 IIC 總線應用實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 實驗12 Nor flash 應用實驗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 實驗13 Nand flash 應用實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 實驗14 TFT LCD 顯示實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 實驗15 觸摸屏控制實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 實驗16 ADC 應用實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 實驗17 IIS 音頻總線實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 實驗18 USB 設備實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 實驗19 SD 卡接口實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 實驗20 TFTP 以太網通訊 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 實驗21 Camera 應用實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 實驗22 BootLoader 實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 實驗23 Linux-2.6 內核移植實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 實驗24 Linux 驅動程序開發實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 實驗25 QT/Embedded 實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 實驗26 WinCE5.0 開發實驗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 附錄一 S3C2440A 啟動代碼. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 附錄二 GEC2440 核心板電路圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 附錄三 GEC2440 主板電路圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
上傳時間: 2013-07-22
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