智能電表、水表、煤/燃氣表、熱量表等大量地出現(xiàn)在人們的生活中，同時這些儀表的抄錄工作變得越來越煩瑣，工作量大，工作效率低，不僅給用戶帶來不便，而且會存在漏抄、誤抄、估抄的現(xiàn)象。隨著電子技術、通信技術和計算機技術的飛速發(fā)展，人工抄表已經逐步被自動抄表所代替。 集中器是一個數據集中處理器，是多對象自動抄表系統(tǒng)的通信橋梁，負責對各智能表的數據進行采集、存儲和管理，及時有效地向上位機傳輸數據并執(zhí)行上位機發(fā)送的指令。提高多對象集中器數據處理能力，有效完成上下行通信是多對象自動抄表系統(tǒng)AMRS（Automation Meter Reading System）目前需要解決的關鍵問題。 本文針對多對象集中器這樣一個較復雜的通信與控制系統(tǒng)，提出采用32位的高性能嵌入式微處理器。32位ARM9微處理器處理速度快、硬件性能高、低功耗、低成本，集成了相當多的硬件資源，硬件的擴展和設計大大簡化，ARM9（S3C2410）為工業(yè)級芯片，抗干擾能力強，能夠適應運行現(xiàn)場的較惡劣環(huán)境，8/16位微控制器運算能力有限，對于較復雜的通信與控制算法難以順利完成；硬件平臺依賴性強，不利于軟件的開發(fā)、升級與移植；在缺乏多任務調度機制的情況下，應用軟件不僅實現(xiàn)難度大，且可靠性難以保證。 本文首先對多對象遠程抄表系統(tǒng)的總體結構進行研究，主要研究了多對象遠程抄表系統(tǒng)中集中器的軟件和硬件實現(xiàn)，對硬件資源進行了外圍擴展，對S3C2410微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(tǒng)硬件資源，包括時鐘、復位、電源、外圍存儲、LCD、RS-485通信模塊、CAN通信模塊等電路設計。實時時鐘為多對象集中器定時抄表提供時間標準；電源電路為多對象集中器系統(tǒng)提供穩(wěn)定電源；看門狗電路的設計保證多對象集中器系統(tǒng)可靠運行，防止系統(tǒng)死機；數據存儲器主要用于存儲參數、變量、集中器自身的參數，負責智能表的參數以及智能表用量等。上行通道即多對象集中器與上位機之間的通信線路，采用CAN現(xiàn)場總線進行通信；下行通道即多對象集中器與智能表之間的通信，采用RS-485總線進行通信。軟件設計上，主要針對多對象集中器的數據存儲功能和串行通訊功能進行程序編寫。基于ARM的多對象遠程抄表系統(tǒng)集中器可以實現(xiàn)多對象遠程抄表，提高了數據處理能力，有效完成了上下行通信，可靠性強，穩(wěn)定性高，結構簡單。
標簽： ARM 對象 遠程抄表系統(tǒng) 集中器
上傳時間： 2013-06-07
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非接觸式IC卡是IC卡領域的一項新興的技術，它是射頻識別技術和IC卡技術相結合的產物。由于非接觸式IC卡具有操作快捷、抗干擾性強、工作距離遠、安全性高、便于一卡多用等優(yōu)點，在自動收費、身份識別和電子錢包等領域具有接觸式所無法比擬的優(yōu)越性，具有廣闊的市場前景。非接觸式IC卡讀卡器是非接觸式IC卡應用系統(tǒng)的關鍵設備之一。基于實際項目的需要，本課題開發(fā)了一種讀寫距離在10cm左右的非接觸式IC卡讀卡器，它可以應用于電子消費場合，如公交和地鐵電子售票，食堂售飯等場合。 本文首先研究了用于本系統(tǒng)的基本理論，包括射頻識別技術、ARM處理器體系結構和嵌入式系統(tǒng)，然后基于這些理論，給出了非接觸式IC卡讀卡器的設計方案。系統(tǒng)由三個部分組成：第一部分是讀卡器的收發(fā)模塊，選用Philips公司的高集成度非接觸式讀寫芯片MF RC500設計射頻收發(fā)模塊，對射頻芯片接口電路設計做了詳細的論述；第二部分是核心控制模塊，以Philips公司的ARM7芯片LPC2292為核心，對電源供應電路、存儲器電路、通信接口電路、LED顯示電路等設計做了一定的描述，并給出了電路。第三部分是系統(tǒng)的程序設計，采用移植嵌入式系統(tǒng)并添加任務的模式來實現(xiàn)讀卡器的各功能。通過對軟硬件的調試實現(xiàn)了非接觸式IC卡讀卡器的硬件與軟件平臺的構建。
上傳時間： 2013-04-24
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本書以嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)流程為主線，剖析了嵌入式Linux系統(tǒng)構建的各個環(huán)節(jié)。本書從嵌入式系統(tǒng)基礎知識和Linux編程技術講起，接下來說明了嵌入式Linux交叉開發(fā)環(huán)境的建立，然后分析了嵌入式Linux系統(tǒng)的引導程序、內核和文件系統(tǒng)三大組成部分，最后介紹了嵌入式Linux系統(tǒng)集成和部署的方法。本書使用的嵌入式Linux系統(tǒng)軟件全部來源于開源站點，文中提供了具體的鏈接地址。本書主要以ARM平臺為例，對U-Boot和Linux內核啟動過程做了詳細分析，為學習嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)奠定基礎。本書從概念上闡述了嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)流程
上傳時間： 2013-04-24
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本文討論工業(yè)廢水中和處理中pH值的控制方法。由于中和反應中pH值的變化是一個嚴重非線性的過程，pH值控制被公認為世界上的控制難題之一，在此運用了ARM技術和模糊控制來解決這一難題。 論文首先介紹了工業(yè)廢水處理中酸堿度控制的現(xiàn)狀、存在的問題，并提出了基于ARM的工業(yè)廢水控制系統(tǒng)的設計方案。其次詳細研究了當前嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，深入探討了ARM嵌入式處理器的特點、應用及體系結構，并著重介紹了本文所使用的LPC2131微處理器。然后針對pH的非線性特點做了分析并設計了以INA116為核心元件的pH測量電路。在廣泛閱讀和全面深入總結國內外相關文獻資料的基礎上，了解了模糊控制的一些關鍵技術和發(fā)展現(xiàn)狀，設計出了基于ARM的工業(yè)廢水模糊控制器。 硬件設計與軟件設計為本論文的重點內容。硬件設計包括：電源電路、復位電路、晶振電路、Flash存儲器、SDRAM存儲器、JTAG電路、串行通信電路、LCD模塊設計、A/D變換模塊、PWM電磁閥驅動電路；軟件設計除了為硬件提供相應的驅動程序外，最重要的是用C語言實現(xiàn)了基于ARM的工業(yè)廢水模糊控制器。基于ARM的工業(yè)廢水控制系統(tǒng)中上位機和下位機的數據通訊采用RS-232方式，下位機采用C語言編程、ADS1．2開發(fā)，上位機采用Delph17．0進行設計。 論文的最后對全文的主要研究內容進行了總結，指出了設計過程中遇到的問題及存在的不足之處，給出了主要研究結論和今后的研究方向。實驗結果表明系統(tǒng)基本上達到了系統(tǒng)設計中所給出的性能指標，證明了整個系統(tǒng)設計的正確性和合理性，很好地解決了pH值控制中的非線性問題。與傳統(tǒng)控制方法相比較，本系統(tǒng)結構簡單，控制效果良好。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著經濟的發(fā)展，城市交通的壓力越來越大，很多城市都開始建設地鐵項目，發(fā)展地下軌道交通事業(yè)。在地鐵列車上，駕駛員需要方便、快捷地控制各種語音功能，保障列車可靠、安全的運行，從而為乘客提供優(yōu)質的服務。駕駛員語音控制器就是為了滿足這一需求而提出來的。 在描述列車乘客信息系統(tǒng)的發(fā)展、介紹了公共廣播系統(tǒng)的功能的之后，本文分析了駕駛員語音控制器的設計需求，設計了一種具有人機交互功能的駕駛員語音控制器。它帶有LCD顯示屏和輸入鍵盤；能夠在內部存儲路線、站點和緊急信息等用戶數據。通過窗口菜單以圖形化的方式向駕駛員顯示列車運行信息。通過通信端口，按照雙方約定的通訊格式，將運行模式，路線站點，緊急信息等內容發(fā)送給列車顯示與廣播控制單元，完成語音及顯示控制。根據需求分析，提出了一種基于ARM的控制器設計平臺。設計了該控制器的硬件和軟件的整體方案，采用模塊化設計的思想給出了系統(tǒng)各主要模塊的具體設計與實現(xiàn)方法，并給出了相關電路的實現(xiàn)原理圖。最后介紹了本控制器的測試方法與過程，并給出了具體應用。該駕駛員語音控制器實現(xiàn)了人工廣播、司機對講、緊急對講和系統(tǒng)設置等功能。具有操作方便、便于維護、可配置、成本低等優(yōu)點，滿足了駕駛員以及列車語音與顯示控制的實際需求。關鍵詞：ARM；RS485；乘客信息系統(tǒng)；圖形用戶界面；嵌入式系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-30
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減搖鰭是船舶與海洋工程中的一種重要系統(tǒng)，目前已在多種船舶中廣泛應用。減搖鰭對于提高船舶耐波性，增加船舶使用壽命，改善設備與人員的工作條件，提高艦艇的戰(zhàn)斗力具有重要作用。減小船舶橫搖是目前船舶運動控制領域的重要課題之一。本文以船舶減搖鰭系統(tǒng)作為研究對象，重點講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的設計與實現(xiàn)方案。 減搖鰭系統(tǒng)目前大多采用基于力矩對抗原理的PID控制器。控制器的性能對船舶自然橫搖周期和無因次橫搖衰減系數有著很大的依賴關系。由于船舶橫搖運動的復雜性、非線性、時變性和海況的不確定性，經典PID控制難以獲得滿意的控制效果。采用先進的控制策略是解決這一問題的有效方法。本論文將模糊控制與PID控制相結合，實現(xiàn)了無須精確的對象模型，只須將操作人員和專家長期實踐積累的經驗知識用控制規(guī)則模型化，然后用模糊推理在線辨識對象特征參數，便可對PID參數實現(xiàn)自整定。另外，浪級調節(jié)器做為減搖鰭控制器的一個重要組成部分，本論文也對其設計進行了研究，提出了一種基于海浪譜估計的浪級調節(jié)器的設計方法，彌補了傳統(tǒng)浪級調節(jié)器不能充分利用海浪信息的不足。 目前大多數的減搖鰭控制器使用單片機作為主處理器或者以工控機為基礎開發(fā)而來的，前者集成度不高，穩(wěn)定性也不好，而后者成本較高。因此，本課題設計了一款新型的基于ARM處理器的減搖鰭控制器，解決了上述問題。該系統(tǒng)主要由硬件平臺和軟件平臺兩部分組成。硬件平臺主要包括基于飛利浦公司的LPC2214的控制器核心電路和輔助實現(xiàn)控制的驅動電路；軟件平臺主要是基于ARM的軟件，包括啟動代碼和應用程序。 研究結果表明：開發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)不僅具有集成度高、性價比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強、穩(wěn)定性好、實時性高等優(yōu)點。同時更能夠適應減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢，所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價值及意義。
上傳時間： 2013-07-10
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軟硬件資源的不斷成熟和完善，使得嵌入式系統(tǒng)應用得到了十分迅猛的發(fā)展。另一方面，互聯(lián)網技術的發(fā)展，使得Internet逐漸深入到人們的日常生活中。嵌入式控制網絡與信息網絡的互聯(lián)不僅拓寬了控制系統(tǒng)的控制范圍，而且豐富了信息系統(tǒng)的內容。因此，嵌入式系統(tǒng)與Internet相結合將成為嵌入式系統(tǒng)和互聯(lián)網絡發(fā)展的重要方向。 現(xiàn)階段，Internet規(guī)模的日益擴大與IPv4地址匱乏之間的矛盾越來越突出。為解決IPv4網絡存在的各種問題而出現(xiàn)的IPv6協(xié)議具有海量的地址空間、優(yōu)化的路由算法、自動化的地址配置等；同時還增加了對安全性、QoS等的良好支持。因此，Internet從IPv4過渡到IPv6是一種必然的趨勢。綜上，對IPv6協(xié)議進行研究并將其引入嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)嵌入式設備接入網絡的功能，具有較高的科研價值和現(xiàn)實意義。 本文在對嵌入式系統(tǒng)相關概念和嵌入式IPv6協(xié)議棧進行介紹的基礎上，闡述了IPv6協(xié)議簇中核心協(xié)議的原理、報頭結構和參數等。接著根據嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的設計要點，提出嵌入式IPv6協(xié)議棧的總體設計，進一步對協(xié)議棧的進程模型、內存管理、平臺無關性和通訊機制進行了研究。然后對協(xié)議棧的裁剪和數據包的處理流程進行分析，給出各模塊的詳細設計與實現(xiàn)，主要有IPv6模塊、ICMPv6模塊、鄰居發(fā)現(xiàn)(ND)模塊和UDP模塊。最后將協(xié)議棧嵌入到uC/OS-II操作系統(tǒng)中并搭建測試環(huán)境對IPv6協(xié)議棧進行功能性測試，結果表明協(xié)議棧功能正常，可以完成基本的通訊功能。 協(xié)議棧根據嵌入式系統(tǒng)資源有限和應用相對單一的情況進行裁剪，采用分層結構實現(xiàn)；同時在實現(xiàn)基本功能的前提下，為功能的擴展提供了接口；另外，將協(xié)議棧與硬件、編譯器和操作系統(tǒng)相關的代碼獨立開來，實現(xiàn)了協(xié)議棧在不同平臺的良好移植。關鍵詞：嵌入式系統(tǒng)，因特網，ARM，IPv6，ICMPv6，鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議
上傳時間： 2013-04-24
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隨著計算機、通信、電子技術的進步，嵌入式系統(tǒng)和以太網技術的融合將成為嵌入式技術未來的重要發(fā)展方向。基于ARM的嵌入式系統(tǒng)由于具有低功耗、高性能、低成本、可以進行多任務操作等優(yōu)點，在控制領域得到了越來越廣泛的應用。 本選題來自中山大學與北京航天五院合作研制的流體網絡系統(tǒng)地面原理樣機控制器設計項目。論文研究的主要目的是利用基于ARM920T內核的嵌入式微處理器AT91RM9200融合多傳感器設計一種可以在地面實驗室環(huán)境中可靠運行的數據采集與溫度控制系統(tǒng)。 本文從嵌入式測控系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)和軟件設計兩方面進行分析。在硬件設計上，主控制板以Atmel公司生產的AT91RM9200 CPU為核心，主要包括串口模塊、存儲模塊、以太網接口模塊、基于SPI串行接口設計的數據采集模塊（A/D）、基于I2C接口設計的PID控制信號輸出模塊（D/A）和采用PIO接口設計的開關控制輸出模塊等電路，其中后三個模塊承擔了流體網絡回路的傳感器數據采集，關鍵點的溫度控制和多路電磁閥的開關控制等任務，后文將重點介紹。在軟件設計方面，主要分兩個方面進行討論，分別為主控制器上基于嵌入式Linux系統(tǒng)的軟件和上位機采用Visual C++編寫的監(jiān)控軟件。主控制器軟件采用多線程進行設計，包括主線程、服務器子線程和數據采集子線程，三個線程同時運行，提高了系統(tǒng)的運行效率。上位機和主控制器通過接入以太網中，然后由服務器線程和上位機客戶端利用socket套接字實現(xiàn)通信。同時上位機軟件也提供形象美觀的圖形用戶界面，配合主控制器實現(xiàn)特定的溫度、流量和壓力監(jiān)控。 本論文設計的嵌入式測控系統(tǒng)充分利用了AT91RM9200內嵌的的強大功能模塊，包括SPI接口模塊和I2C接口模塊等，可廣泛應用于控制領域。對該系統(tǒng)的一些研究成果和設計方法具有一定的先進性和良好的實用性，具有良好的應用前景。
上傳時間： 2013-06-30
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本文提出的煤礦安全系統(tǒng)由基站、基站控制器、控制中心和安全信息終端組成。本系統(tǒng)能夠實時動態(tài)監(jiān)測瓦斯等有害氣體濃度，能夠人機聯(lián)防監(jiān)測礦道中可能存在的安全隱患。井下采用CAN有線網絡和Zigbee無線網絡相結合的混合組網方式，通過礦工攜帶的安全信息終端使監(jiān)測網延伸到每個采掘工作面，實現(xiàn)動態(tài)跟蹤。控制中心通過友好的人機界面可以查看瓦斯?jié)舛取囟取穸鹊淖钚聰祿c歷史數據，還可以查看報警記錄，并把這些數據以曲線圖的形式直觀的顯示出來。 基站和基站控制器是以ARM系列LPC2119微處理器為核心設計的，完成安全信息終端和控制中心之間的通信任務。基站和安全信息終端采用了基于Zigbee技術的SZ05系列嵌入式無線收發(fā)模塊進行組網通信，采用MC14LC5480語音芯片實現(xiàn)系統(tǒng)的語音功能，基于LPC2119內置的CAN控制器輔以P82C250收發(fā)器實現(xiàn)多基站間的網絡連接。基站控制器通過CAN總線與基站組網通信，監(jiān)測基站工作狀態(tài)，協(xié)調各基站與移動終端之間的信息傳輸，通過RS232與控制中心PC機進行信息交互。在此硬件平臺的基礎上，給出了基于LPC2119微處理器下的軟件設計過程，包括初始化、無線通信模塊的通信協(xié)議制定和通信程序設計、語音功能的軟件設計及編程、基站和基站控制器的通信協(xié)議制定和主程序設計、系統(tǒng)監(jiān)控程序設計及控制中心PC機端人機界面設計等。 經多次調試，實現(xiàn)了控制中心PC機接收安全信息終端檢測的環(huán)境參數數據并判斷瓦斯?jié)舛仁欠癯蓿€實現(xiàn)了通過人機界面查詢數據、查看曲線圖以及發(fā)送命令等。
標簽： ARM 煤礦安全 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-07-14
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目前國內井下水泵電機多數采用傳統(tǒng)的人工進行控制，即人工加繼電器進行控制的方法。這種方法控制線路復雜，設備運行的自動化程度低，可靠性差，工人勞動強度大，應急能力差等缺點。針對當前國家對煤礦企業(yè)安全生產要求的不斷提高和企業(yè)自身發(fā)展所遇到的實際問題，研制了基于ARM的煤礦井下水泵電機網絡監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可以完成水位檢測、軸溫檢測、流量檢測、水泵起動、停止及其過程控制，而且還可以進行數據傳輸、處理等工作。它具有以下特點：水位實時在線檢測與顯示；水泵啟動與停止控制；多臺水泵實時“輪班工作制”；根據涌水量大小和用電“避峰就谷”原則，控制投入運行的水泵臺數；與監(jiān)控中心聯(lián)網，實行集中控制。 本文所設計的監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心、監(jiān)控終端和遠程訪問三部分組成，分別介紹了監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計、電機保護算法設計、系統(tǒng)通訊網絡的設計和監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設計。 監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計主要針對監(jiān)控終端的硬件設計，它采用S3C440X作為監(jiān)控終端的處理芯片。根據監(jiān)測的主要參數如水泵電機電流、電壓、水泵開停狀態(tài)、電機溫度、井底水倉水位、水泵出口流量的實際特點，通過ARM芯片的快速處理運算能力，實時計算出水泵的三相有功功率和無功功率、功率因數等參量，井底水倉的水位和水泵出水口的流量、水泵的三相電壓和電流準確值。把處理運算的結果通過以太網傳到監(jiān)控中心進行存儲、顯示和打印，同時監(jiān)控中心根據傳上來的結果進行判斷，然后根據判斷的情況確定是否需要給監(jiān)控終端發(fā)送控制命令。 電機保護算法設計方面，主要針對系統(tǒng)數據采集的特點，對相電流、相電壓進行交流信號采樣。對采樣后的數據運用快速傅立葉變換（FFT）進行數值計算，獲得了高精度的測量。 系統(tǒng)通訊網絡的設計主要針對系統(tǒng)兩層通訊網絡的協(xié)議進行分析與設計。監(jiān)控中心軟件采用基于Basic的可視化的程序設計語言Visual Basic6．0進行開發(fā)。客戶端利用計算機網絡技術，使用B/S模式遠程實現(xiàn)對系統(tǒng)運行數據的傳輸，以便可以查詢實時數據和歷史數據，實現(xiàn)資源共享。
標簽： ARM 煤礦井下 水泵電機 網絡監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-25
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