隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來，基于ARM處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 論文主要研究基于ARM7處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式測控平臺(tái)架構(gòu)，為測控系統(tǒng)開發(fā)提供一個(gè)方便功能擴(kuò)展的軟硬件環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，以加速度計(jì)為對象，利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源，完成對其內(nèi)部溫度及加速度信號(hào)的采集實(shí)例。硬件設(shè)計(jì)分為核心系統(tǒng)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩部分。核心系統(tǒng)主要包括控制核心S3C44BOX模塊、存儲(chǔ)器模塊、調(diào)試接口模塊、液晶顯示模塊以及數(shù)控鍵盤模塊等。完成了母板的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，并預(yù)留多種接口，增強(qiáng)了可擴(kuò)展性。采集控制子系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)采集及控制機(jī)構(gòu)，主要由A/D轉(zhuǎn)換芯片完成和串行通信模塊，用來接收傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，經(jīng)ARM處理器分析處理后，通過串行通訊方式與下位機(jī)通信。由于有多個(gè)下位系統(tǒng)，平臺(tái)設(shè)計(jì)擴(kuò)展了8路帶高速緩沖的異步串行通信模塊。最后，對各硬件模塊進(jìn)行總體調(diào)試，并對調(diào)試結(jié)果進(jìn)行了分析。 調(diào)試結(jié)果表明，該硬件平臺(tái)不僅響應(yīng)速度快、成本低、可靠性好，而且具有良好的可移植性和可裁剪性，便于根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行功能擴(kuò)展和裁剪，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 測控 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-26
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本文在充分了解并分析溫室監(jiān)控技術(shù)及其配套設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前對溫室作物長勢診斷技術(shù)研究的需求，試圖將嵌入式遠(yuǎn)程視頻采集技術(shù)應(yīng)用到溫室監(jiān)測中，綜合利用現(xiàn)代電子技術(shù)、視頻監(jiān)測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，獲取溫室作物的生長狀況、肥水需求情況以及病蟲草害動(dòng)態(tài)等信息的反應(yīng)載體作物的生長圖像，為作物生產(chǎn)管理者或管理決策者提供及時(shí)準(zhǔn)確的圖像數(shù)據(jù)信息，便于采取各種管理措施。本文的主要研究內(nèi)容如下： 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和測試。本系統(tǒng)的主控制器選用以Samsung公司的基于ARM920T內(nèi)核的微控制器S3C2410A為主控芯片的核心板，它已經(jīng)完成了最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并擴(kuò)展了存儲(chǔ)器，引出了相應(yīng)的接口；視頻獲取設(shè)備選用基于中星微zc301p處理器的北大青鳥MPC-30B USB接口攝像頭；在最小系統(tǒng)上擴(kuò)展了USB通信接口、SD卡存儲(chǔ)器接口、網(wǎng)絡(luò)通信接口、液晶顯示屏接口、以及JTAG仿真調(diào)試接口等；最后完成整個(gè)系統(tǒng)的焊接和測試。 嵌入式Windows CE．net操作系統(tǒng)的移植。針對本系統(tǒng)的特點(diǎn)對Windows CE．net操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪，在Microsoft Platform Builder5.0集成開發(fā)環(huán)境下，定制一個(gè)適合本系統(tǒng)需要的操作系統(tǒng)；針對本硬件系統(tǒng)的特殊性編寫相應(yīng)的系統(tǒng)啟動(dòng)引導(dǎo)程序Bootloader；最后實(shí)現(xiàn)WindowsCE．net操作系統(tǒng)的移植和調(diào)試。 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試。首先給系統(tǒng)的各個(gè)外設(shè)和接口設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序，以保證它們能夠正常工作，主要是視頻采集攝像頭驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試；在Embedded VisualC++開發(fā)環(huán)境下，設(shè)計(jì)視頻采集、編碼壓縮、存儲(chǔ)、本地顯示和網(wǎng)絡(luò)傳輸程序，并完成整個(gè)軟件系統(tǒng)的調(diào)試。在Visual C++6.0開發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)測中心PC機(jī)的應(yīng)用程序，通過網(wǎng)絡(luò)接收遠(yuǎn)程傳來的圖像信息，并加以處理，實(shí)現(xiàn)圖像信息的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程接收、顯示、存儲(chǔ)等處理工作。 整個(gè)軟硬件系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試運(yùn)行結(jié)果表明，系統(tǒng)應(yīng)用于溫室作物長勢視頻圖像遠(yuǎn)程監(jiān)測是可行的，具有小巧便攜、成本低廉、能耗較低等特點(diǎn)；系統(tǒng)采集到的圖像信息基本上能夠滿足溫室作物長勢診斷研究的要求，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽： ARM 遠(yuǎn)程 視頻監(jiān)測 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-05-31
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自動(dòng)開袋機(jī)是一種比較復(fù)雜的機(jī)電一體化縫紉機(jī)械，用于加工服裝口袋，與常規(guī)手動(dòng)開裁縫制口袋相比，具有高效率、高品質(zhì)、高精度的優(yōu)勢，越來越受到服裝廠青睞。自動(dòng)開袋機(jī)控制系統(tǒng)的研究可滿足市場對此的需求。 論文根據(jù)對自動(dòng)開袋機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、縫制過程及工藝實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析，提出一種基于ARM9處理器S3C2410和嵌入式WinCE操作系統(tǒng)的控制方案，隨后進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)、氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的硬件電路部分，論文根據(jù)開袋機(jī)動(dòng)作要求及處理器情況，進(jìn)行了最小系統(tǒng)、電源模塊、串口接口、I/O擴(kuò)展接口、液晶屏顯示接口等電路設(shè)計(jì)。氣動(dòng)控制系統(tǒng)部分，論文進(jìn)行了滿足動(dòng)作要求的氣動(dòng)元件選型以及系統(tǒng)氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分，分析了系統(tǒng)啟動(dòng)代碼的實(shí)現(xiàn)方法，對WinCE操作系統(tǒng)進(jìn)行定制，并基于EVC開發(fā)出應(yīng)用程序(含用戶圖形界面)部分。論文最后，進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)試工作，并對課題進(jìn)行總結(jié)和展望。 論文設(shè)計(jì)的自動(dòng)開袋機(jī)控制系統(tǒng)基于WinCE操作系統(tǒng)，人機(jī)界面簡潔美觀，操作方便，機(jī)器功能比較完善，性能好。在研究過程中，對傳統(tǒng)的開袋機(jī)定位方式進(jìn)行改進(jìn)，軟件方面考慮到優(yōu)化性設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽： ARM 自動(dòng) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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心臟疾病一直是威脅人類生命健康的主要疾病之一。研究無創(chuàng)的心電信號(hào)檢測設(shè)備來檢測與評(píng)價(jià)心臟功能的狀況，并研究心臟疾病的成因是生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)的重要研究課題之一。動(dòng)態(tài)心電記錄儀(Holter)是用于記錄24小時(shí)長時(shí)間心電圖的一種設(shè)備。研制高性能的動(dòng)態(tài)心電記錄、監(jiān)護(hù)系統(tǒng)對于心血管疾病的診斷和治療具有十分重要的意義。 Holter技術(shù)發(fā)展至今已有幾十年歷史，但目前的Holter仍存在許多不足之處：(1)許多Holter采用8位、16位單片機(jī)作為控制系統(tǒng)，運(yùn)算能力有限，無法加入自動(dòng)診斷功能：(2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用固定焊接在板上的存儲(chǔ)芯片，容量小，數(shù)據(jù)取出回放不方便；(3)大部分Holter還不能實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸，心電數(shù)據(jù)的分析以及分析報(bào)告的獲取往往要滯后好幾天時(shí)間，不利于心臟疾病的及早診斷及治療。 針對這些不足，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ARM(一種32位嵌入式處理器)的動(dòng)態(tài)心電記錄儀。該記錄儀具有運(yùn)算功能強(qiáng)、能夠?qū)崿F(xiàn)心電信號(hào)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。為確保信息不會(huì)因網(wǎng)絡(luò)傳輸故障而丟失，本系統(tǒng)同時(shí)還采用了便于攜帶的SD(Secure Digital Memory)閃存卡作為存儲(chǔ)媒介，具有大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要完成的任務(wù)有心電信號(hào)的采集、心電信號(hào)的放大濾波、心電信號(hào)的顯示和心電信號(hào)的存儲(chǔ)與傳輸。整個(gè)系統(tǒng)由一片ARM嵌入式微處理器控制，本系統(tǒng)中采用的嵌入式微處理器是三星的S3C44BOX。放大和濾波電路主要是對電極導(dǎo)聯(lián)傳來的心電信號(hào)進(jìn)行放大和濾除干擾信號(hào)，以獲取合適的信號(hào)大小并保證采集的心電信號(hào)的正確性。心電信號(hào)的顯示是把心電信號(hào)實(shí)時(shí)地顯示在Holter的液晶屏上，能使患者直觀地觀察到自己的心電信號(hào)情況。心電信號(hào)的存儲(chǔ)采用了容量大、成本及功耗低并且體積小方便攜帶的SD卡來存儲(chǔ)心電數(shù)據(jù)。心電數(shù)據(jù)的傳輸是通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的，以太網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)快速、高正確率的傳輸。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由醫(yī)院內(nèi)的服務(wù)器接收，并且在服務(wù)器端對心電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的顯示和處理。為實(shí)現(xiàn)上述功能編寫的系統(tǒng)軟件包括Holter的Bootloader的設(shè)計(jì)、uCLINUX操作系統(tǒng)的移植、A/D轉(zhuǎn)換程序、液晶屏的控制及菜單程序、SD卡FAT文件格式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和服務(wù)器端數(shù)據(jù)接收、波形顯示程序。本系統(tǒng)經(jīng)過一定的實(shí)驗(yàn)證明符合設(shè)計(jì)要求，具有體積小、成本低、使用方便的特點(diǎn)。
標(biāo)簽： ARM 便攜式 遠(yuǎn)程 動(dòng)態(tài)
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得人們越來越注重生活質(zhì)量，對于有害氣體的檢測成為人們的迫切要求，我國氣敏傳感器發(fā)展迅速，但由于氣敏傳感器的高阻值特性及接口電路復(fù)雜等原因，氣敏傳感器測量裝置發(fā)展緩慢。在了解氣敏傳感器的氣敏機(jī)理及氣敏傳感器的工作原理的前提下，設(shè)計(jì)了一種新型的氣體濃度測量裝置，并將采集到的信號(hào)處理后通過無線傳輸設(shè)備傳送。該裝置以ARM7為內(nèi)核的LPC2131 作為微處理器，利用其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理能力及控制能力,設(shè)計(jì)出了顯示氣體濃度值的測量電路。此外由于因LPC2131 內(nèi)部集成了多種硬件電路接口，有效地降低了成本，減小了裝置體積。 在無線傳輸部分，采用挪威Nordic公司的單片射頻收發(fā)器nRF403，nRF403工作在433或315MHz國際上通用的ISM頻段,雙工作頻段可以自由切換,FSK 調(diào)制解調(diào),采用直接數(shù)字合成DSS和鎖相環(huán)穩(wěn)頻PLL 進(jìn)行頻率合成,頻率穩(wěn)定性好,發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)無方向性要求,在高速移動(dòng)和振動(dòng)等情況有抗干擾能力。本測量裝置的設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件兩大部分。硬件部分由四部分組成：數(shù)據(jù)采集電路、ARM系統(tǒng)模塊電路設(shè)計(jì)、無線收發(fā)電路模塊、顯示模塊組成。軟件部分的設(shè)計(jì)包括：通道選擇程序設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)、信號(hào)處理程序（算法）、無線收發(fā)程序、液晶模塊程序設(shè)計(jì)、以及PC端應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。經(jīng)過實(shí)際的測量，本裝置可對外界氣體濃度進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，精度保持誤差在1.5％以內(nèi)。本裝置具有高靈敏度、小型、簡單、低耗等優(yōu)點(diǎn)。
標(biāo)簽： ARM 氣敏傳感器 無線傳輸系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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嵌入式測控系統(tǒng)和測控裝置在工業(yè)生產(chǎn)過程控制、儀器儀表及自動(dòng)化系統(tǒng)、智能樓宇監(jiān)控等方面得到廣泛的應(yīng)用。由于嵌入式測控系統(tǒng)監(jiān)控對象的多樣性，因此通用性不是很強(qiáng)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法都是從底層的硬件設(shè)計(jì)開始，再設(shè)計(jì)專用的軟件，導(dǎo)致設(shè)計(jì)周期長，重復(fù)工作多，成本增加。微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得微處理器的性能和功能得到極大的提高，為通用型測控平臺(tái)的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。 本文提出了一種嵌入式測控平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路。采用主板和擴(kuò)展板相結(jié)合的模塊化設(shè)計(jì)，使嵌入式測控系統(tǒng)可以在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)上進(jìn)行構(gòu)建。平臺(tái)主板選用基于32位ARM7TDMI-S內(nèi)核的微控制器LPC2292作為核心，加上以太網(wǎng)芯片、CPLD以及其它外圍電路，構(gòu)成了一個(gè)維持系統(tǒng)正常運(yùn)行的最小系統(tǒng)。擴(kuò)展功能模塊包括ZigBee無線通信、USB、A/D、D/A、液晶觸摸屏等模塊，通過層疊式結(jié)構(gòu)與主板連接。測控開發(fā)平臺(tái)在功能、電路、結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了可裁剪、可擴(kuò)展，能滿足大多數(shù)嵌入式測控系統(tǒng)的需求。 在實(shí)現(xiàn)嵌入式測控開發(fā)平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，嵌入式測控平臺(tái)引入了Nucleus Plus實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來完成系統(tǒng)資源的管理和任務(wù)的調(diào)度。文中提出了啟動(dòng)代碼模版的概念，簡化了移植操作系統(tǒng)的工作，提高了效率。 基于ARM的嵌入式測控開發(fā)平臺(tái)為開發(fā)各種智能化、小型化現(xiàn)代測控系統(tǒng)提供了可重用、高性能、圖形化、網(wǎng)絡(luò)化軟硬件基礎(chǔ)平臺(tái)和高效的開發(fā)模式。從而，大大縮短了軟、硬件開發(fā)的周期，具有十分重要的意義。 作為在測控開發(fā)平臺(tái)的基礎(chǔ)上構(gòu)建測控系統(tǒng)的實(shí)例，研制了氣門彈簧負(fù)荷計(jì)算機(jī)自動(dòng)分選系統(tǒng)的現(xiàn)場級(jí)控制器。
上傳時(shí)間： 2013-06-16
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電液位置伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快、輸出功率大、信號(hào)處理靈活、易于實(shí)現(xiàn)各種參量反饋等優(yōu)點(diǎn)，因此它已經(jīng)遍及國民經(jīng)濟(jì)和軍事工業(yè)的各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。近年來，對電液位置伺服系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性等控制性能提出了新的要求，作為電液位置伺服系統(tǒng)核心的控制器，起到更為關(guān)鍵的作用。 現(xiàn)階段，嵌入式微處理器以其小型、專用、便攜、高可靠的特點(diǎn)，已經(jīng)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如工業(yè)過程、遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能儀器儀表、機(jī)器人控制、數(shù)控系統(tǒng)等，嵌入式微處理器嵌入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可以克服傳統(tǒng)的基于單片機(jī)控制系統(tǒng)功能不足和基于PC的控制系統(tǒng)非實(shí)時(shí)性的缺點(diǎn)，其性能、可靠性等都能滿足電液位置伺服系統(tǒng)控制的要求，在控制領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 本文以實(shí)驗(yàn)室的電液位置伺服系統(tǒng)為研究對象，按照系統(tǒng)的控制要求，提出以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器對電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制的一種方案，設(shè)計(jì)了一種新型的基于ARM9(S3C2410)微處理器的電液位置伺服控制器。本系統(tǒng)控制器的開發(fā)設(shè)計(jì)中，在以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器基礎(chǔ)上，通過外部擴(kuò)展，使得系統(tǒng)控制器具有豐富的硬件資源，開發(fā)了A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A(PWM)轉(zhuǎn)換電路、伺服放大電路、串行接口等電路，同時(shí)為了使得控制器的程序代碼具有較強(qiáng)的可讀性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性，使用了操作系統(tǒng)，通過比較選擇了uC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)內(nèi)核，并成功移植到ARM9(S3C2410)微處理器中，并編寫了A/D、數(shù)字濾波、D/A(PWM)等軟件程序，通過編譯、調(diào)試、驗(yàn)證，程序運(yùn)行正常。在對電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制策略的選擇中，分別采用PID、滑模變結(jié)構(gòu)、模糊自學(xué)習(xí)滑模三種控制策略進(jìn)行仿真比較，得出采用模糊自學(xué)習(xí)滑模控制策略更有利于系統(tǒng)控制。
標(biāo)簽： ARM 微處理器 伺服控制系統(tǒng) 電液位置
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對住宅的安全性提出了更高的要求。由于視頻監(jiān)控具有直觀、方便、信息內(nèi)容豐富等的特點(diǎn)，而被廣發(fā)的應(yīng)用各種安防系統(tǒng)中。現(xiàn)有的家居監(jiān)控系統(tǒng)智能化程度低，無法更好的適應(yīng)家居安防系統(tǒng)的要求，因此研究并開發(fā)出適合人們需要的智能化家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的意義。 本課題針對現(xiàn)有家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)的問題，選用SAMSLING公司基于ARM9核的S3C2410芯片作為CPU，擴(kuò)展了USB攝像頭、Internet芯片、紅外傳感器模塊、液晶屏、鍵盤等外圍設(shè)備，設(shè)計(jì)出一種基于ARM的智能家居網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的功能主要包括：攝像頭采集圖像并在LCD上進(jìn)行顯示；在戶外PC上可以通過網(wǎng)絡(luò)查看ARM端家中情況，圖像經(jīng)過壓縮后進(jìn)行傳輸；截取圖像進(jìn)行人臉檢測；當(dāng)檢測到人臉時(shí)，GPRS發(fā)送短信通知主人有入侵情況發(fā)生；檢測到人臉的圖像壓縮后進(jìn)行存儲(chǔ)。 本文介紹了系統(tǒng)各個(gè)硬件型號(hào)的選取，硬件的性能參數(shù)，硬件引腳和寄存器參數(shù)，設(shè)計(jì)了各個(gè)硬件之間的接口電路。系統(tǒng)的軟件部分采用嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，在目標(biāo)板上移植了引導(dǎo)程序、Linux裁剪后的系統(tǒng)和文件系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了攝像頭圖像采集和LCD上的顯示、基于膚色和模板匹配的人臉檢測算法、基于DCT變換的有損圖像壓縮算法、GPRS短信發(fā)送、圖像網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)溶浖δ堋?試驗(yàn)結(jié)果表明，本系統(tǒng)能夠較好的實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能，具有較好的穩(wěn)定性和應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ARM 智能家居 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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UHF(Ultra High Frequency，超高頻)RFID(Radio Frequency Identification，射頻身份識(shí)別)技術(shù)是近幾年剛剛開始興起并得到迅速推廣應(yīng)用的一門新技術(shù)。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域。但是，基于超高頻頻段讀寫器的研制在我國尚處于起步階段，傳統(tǒng)的超高頻讀寫器都是在單片機(jī)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，這類讀寫器很難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的多任務(wù)功能；隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能夠與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)并且?guī)в胁僮飨到y(tǒng)的超高頻讀寫器越來越受人們的青睞與追求。針對這些問題，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器，主要內(nèi)容有： (1)分析了射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展歷程和前景，以嵌入式技術(shù)為研究背景，結(jié)合軟硬件開發(fā)平臺(tái)，給出了一種基于ARM和Linux的超高頻讀寫器設(shè)計(jì)思路，指出了選題研究的目的和意義。 (2)闡述了超高頻讀寫器的原理及其應(yīng)用，分析了讀寫器和標(biāo)簽之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)所用到的相關(guān)技術(shù)；在給出超高頻讀寫器主要技術(shù)性能指標(biāo)及功能要求的基礎(chǔ)上給出了基于ARMS3C2410和Linux超高頻讀寫器系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，同時(shí)對系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的軟硬件進(jìn)行了器件選型。 (3)實(shí)現(xiàn)了超高頻讀寫器系統(tǒng)硬件電路的模塊設(shè)計(jì)，主要包括主控電路模塊、存儲(chǔ)電路模塊、電源模塊、以太網(wǎng)模塊、液晶顯示模塊以及射頻收發(fā)模塊；闡述了各模塊的組成原理與實(shí)現(xiàn)方法，完成了硬件電路的原理圖繪制及PCB制板。 (4)根據(jù)系統(tǒng)的軟件需求，構(gòu)建了一個(gè)進(jìn)行嵌入式開發(fā)所需的軟件平臺(tái)。建立了交叉編譯環(huán)境以及NFS開發(fā)調(diào)試環(huán)境；移植了系統(tǒng)啟動(dòng)所需的引導(dǎo)程序bootloader；實(shí)現(xiàn)了嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核、文件系統(tǒng)的配置與移植；給出了Linux系統(tǒng)下典型設(shè)備(觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)接口、LCD)驅(qū)動(dòng)程序的移植方法。 (5)結(jié)合實(shí)驗(yàn)測試環(huán)境，對超高頻讀寫器輸出功率，讀寫器發(fā)送命令以及標(biāo)簽應(yīng)答波形進(jìn)行了測試與分析；對讀寫器的整機(jī)性能進(jìn)行了聯(lián)機(jī)測試，給出了讀寫器系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果圖，同時(shí)對測試結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)。 實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器能夠?qū)崿F(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)的功能，其讀寫速度、識(shí)別率以及識(shí)別距離等技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，該讀寫器在與PC機(jī)連接的情況下能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，樣機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
上傳時(shí)間： 2013-07-25
上傳用戶：saharawalker
近年來，伴隨著PC及微處理器的迅速發(fā)展、軟件資源的豐富，嵌入式系統(tǒng)成為研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)是一種面向具體應(yīng)用的將底層硬件、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件相結(jié)合的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。其廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域、消費(fèi)電子產(chǎn)品等行業(yè)，己成為現(xiàn)代電子領(lǐng)域的重要研究方向之一。 本文結(jié)合課題實(shí)際需要與當(dāng)前的控制器發(fā)展趨勢，構(gòu)建和開發(fā)基于ARM和μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)的嵌入式通用控制器應(yīng)用平臺(tái).在分析ARM內(nèi)核處理器的基礎(chǔ)上，自主開發(fā)以PHILIPS公司LPC2880芯片為核心的嵌入式通用控制器的硬件平臺(tái)。根據(jù)嵌入式控制器的實(shí)際應(yīng)用要求設(shè)計(jì)了相應(yīng)的應(yīng)用模塊，主要包括：串口模塊、存儲(chǔ)器擴(kuò)展模塊、液晶顯示和鍵盤模塊等。并完成了各個(gè)功能模塊的接口函數(shù)，創(chuàng)建了應(yīng)用函數(shù)庫，為后面的代碼應(yīng)用和移植提供了方便。在對電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制原理的學(xué)習(xí)掌握基礎(chǔ)上，開發(fā)出基于L297/L298芯片的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及基于LMD18200芯片的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。為實(shí)現(xiàn)控制器與PC機(jī)的通訊，確定了USB2.0通訊接口作為主要通訊方式，詳細(xì)分析了通用串行總線的軟硬件特點(diǎn)，根據(jù)LPC2880芯片特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)嵌入式USB主機(jī)模式的通訊方式，并給出了它和主控制器的連線原理圖以及USB主機(jī)的系統(tǒng)軟件框架。 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)的支撐平臺(tái)，通過對現(xiàn)在常用的幾種嵌入式操作系統(tǒng)的綜合比較，選擇μC/OS-Ⅱ作為本系統(tǒng)的RTOS。詳細(xì)分析了μC/OS-Ⅱ內(nèi)核工作原理，改進(jìn)了中斷和時(shí)鐘處理的不足。成功的將μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)移植到ARM微處理器中，并通過相應(yīng)的開發(fā)工具，對移植系統(tǒng)進(jìn)行模擬調(diào)試和功能測試。結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的嵌入式通用控制器平臺(tái)基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo).
標(biāo)簽： ARM 嵌入式工業(yè) 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：天涯
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