隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日新月異,人們的生活中越來越離不開Internet。GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)已與互聯(lián)網(wǎng)連接在一起,成為一種可持續(xù)利用和開發(fā)的資源;嵌入式系統(tǒng)也由于功耗低、性能強等特點,被廣泛應用于通信、工業(yè)控制等領(lǐng)域。本文利用嵌入式系統(tǒng)和GPRS網(wǎng)絡(luò),設(shè)計和實現(xiàn)了GPRS無線數(shù)據(jù)終端。該終端以S3C2410微處理器為中心,通過驅(qū)動GPRS通訊模塊,由GPRS無線網(wǎng)絡(luò)連接到Internet,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 硬件方面由USB攝像頭與S3C2410處理器組成的嵌入式圖像采集模塊,DS18820報警模塊,GPRS收發(fā)模塊組成。 軟件方面分為系統(tǒng)軟件的移植和應用軟件開發(fā)兩方面。系統(tǒng)軟件方面包含ARM平臺的BootLoader和嵌入式Linux的移植;應用軟件方面包含前端ARM平臺嵌入式圖像采集軟件設(shè)計,GPRS模塊程序設(shè)計,SMTP郵件服務程序設(shè)計三個部分。 論文內(nèi)容主要涉及課題研究背景,研究目的以及系統(tǒng)功能分析;并全面介紹了系統(tǒng)設(shè)計方案,包括微處理器選型、嵌入式Linux內(nèi)核分析與移植、Linux下V4L圖像的采集、JPEG圖像壓縮、GPRS協(xié)議。系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的某些關(guān)鍵技術(shù)進行了較為詳盡的探討和研究。
標簽: GPRS ARM 智能檢測 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一項融合計算機技術(shù)、半導體技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)等的新興技術(shù),它在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、醫(yī)療、交通等各個領(lǐng)域均有廣闊的應用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中包含眾多關(guān)鍵技術(shù),因此需要一種功能強大的節(jié)點支持網(wǎng)絡(luò)的正常運行,為用戶提供多功能的服務。 目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的硬件平臺絕大部分是基于單片機實現(xiàn)的,它們具有有限的存儲和處理能力,只能完成簡單的傳感器數(shù)據(jù)采集、處理和轉(zhuǎn)發(fā)功能。有少部分硬件平臺采用32位的處理器,但是這些平臺的價格昂貴或者靈活性較差,不利于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實驗研究及應用的拓展。 基于上述研究現(xiàn)狀,本文設(shè)計并實現(xiàn)一個基于32位ARM處理器和Linux操作系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。該節(jié)點具有強大的存儲、處理能力,而且成本和功耗較低,能夠配合不同類型的傳感器節(jié)點使用,便于二次開發(fā),對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)各種理論和算法的驗證及實現(xiàn)各種應用有重大意義。論文主要分為三部分: 1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點硬件設(shè)計:在分析現(xiàn)有硬件平臺缺點的基礎(chǔ)上,設(shè)計本文的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點硬件結(jié)構(gòu),進行硬件選型并分析各個模塊的結(jié)構(gòu)和硬件原理,搭建好硬件平臺。 2、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點軟件實現(xiàn):根據(jù)設(shè)計的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點硬件結(jié)構(gòu)分析軟件應包含的內(nèi)容及層次結(jié)構(gòu)。由于Linux支持多種體系結(jié)構(gòu)、開源等優(yōu)點,因此本文選擇其作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的操作系統(tǒng),并分層次地實現(xiàn)基于Linux的整個軟件系統(tǒng),包括引導程序、內(nèi)核、根文件系統(tǒng)、驅(qū)動程序。 3、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的應用:在1、2部分完成的基本功能上需要擴充具體的應用程序才能將該節(jié)點應用到實際環(huán)境中。這部分首先分析本文所實現(xiàn)的節(jié)點的幾種典型應用場景,然后在該節(jié)點上實現(xiàn)幾種常用的服務程序,最后設(shè)計并實現(xiàn)質(zhì)心定位應用案例,展示了在此節(jié)點上可方便地實現(xiàn)功能擴充和特定應用開發(fā),同時也說明了該節(jié)點強大的功能。
標簽: Linuz ARM 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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隨著科技的不斷進步,現(xiàn)代電子技術(shù)、信息技術(shù)得到不斷的發(fā)展,隨之也帶來了監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展。現(xiàn)代監(jiān)控技術(shù)的含義已不僅僅是局限于某種單一的或獨立的傳感器測量或數(shù)據(jù)處理,而是多種技術(shù)的集成融合。針對與風蝕風沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)測技術(shù)的實際需要,本選題提出了一種基于嵌入式ARM-Linux技術(shù)、Zigbee技術(shù)、GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代傳感器技術(shù)的風蝕風沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)。 針對風蝕風沙以及小氣候環(huán)境監(jiān)測的各種傳感器的種類以及型號的差別性與環(huán)境因子的需要,本選題選擇了功能強大的ARM9處理器AT91RM9200為硬件平臺,以開源的嵌入式Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺的設(shè)計方案。考慮到野外監(jiān)測中傳感器的分布問題,選擇了無線自主路由的Zigbee技術(shù)進行各種模擬傳感器的連接,Zigbee主模塊與AT91RM9200處理器之間的通信采用RS-232總線進行連接的設(shè)計思路。在對數(shù)據(jù)進行處理方法的選擇上,本選題進行了數(shù)據(jù)的本地存儲與GPRS網(wǎng)絡(luò)無線遠程發(fā)送相結(jié)合的設(shè)計方法。本地存儲可以利用具有USB接口的現(xiàn)場存儲設(shè)備如U盤、SD卡等。在進行GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸時,本課題選擇了西門子公司的MC39i模塊實現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)絡(luò)的無縫對接,以進行終端設(shè)備與遠端服務器的通信。軟件設(shè)計上,采用了模塊化設(shè)計,使用多線程編程,提高了軟件運行的能力,在網(wǎng)絡(luò)編程上使用了Socket編程技術(shù),保證了多通道數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。 本系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了硬件設(shè)計、軟件設(shè)計的全部過程,并且已經(jīng)在吉林白城中國農(nóng)業(yè)大學實驗站安裝使用。實踐表明,該系統(tǒng)具有可靠性高、體積小、安裝方便,數(shù)據(jù)采集及時、準確、可靠等特點,適合大部分野外環(huán)境的監(jiān)測應用。
標簽: Zigbee ARM 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力電子技術(shù)的廣泛應用,電能污染日益嚴重,電能質(zhì)量已成為電力部門及用戶日益關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系國民經(jīng)濟的總體效益,對電能質(zhì)量進行監(jiān)測與分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。 本文根據(jù)IEC和國家標準,并且經(jīng)過對國內(nèi)外電能質(zhì)量研究現(xiàn)狀及同類產(chǎn)品進行認真分析的基礎(chǔ)上,主要針對我國電力行業(yè)面臨的現(xiàn)狀提出了一套基于DSP和ARM的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。 論文首先介紹電能質(zhì)量的相關(guān)概念、電能質(zhì)量的研究背景、國內(nèi)外電能質(zhì)量和電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的研究現(xiàn)狀,以及各項電能指標的監(jiān)測標準。接下來介紹了本套電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的設(shè)計方案,說明與以往方案相比所具有的優(yōu)點。之后是系統(tǒng)的軟件設(shè)計與開發(fā)調(diào)試過程,主要是ARM軟件的設(shè)計過程,包括了工程與任務的創(chuàng)建、μC/OS-II 操作系統(tǒng)的移植和各功能模塊的設(shè)計等。最后是全文的工作總結(jié)與展望。 本文所研制的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置滿足了合作企業(yè)的設(shè)計要求,相對以往的設(shè)計,具有實時性好,性能高,體積小,成本低等優(yōu)點,符合電能質(zhì)量監(jiān)測的最新發(fā)展要求。
標簽: DSP ARM 電能質(zhì)量 監(jiān)測系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-24
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生物識別技術(shù)是根據(jù)人體自身所固有的生理特征或行為特征來進行身份識別。與傳統(tǒng)識別方法相比,生物特征的身份識別技術(shù)不存在攜帶不便、丟失、遺忘等問題。虹膜識別以其精確度高、穩(wěn)定性好、高獨特性、非接觸等特點作為一種新興的生物識別技術(shù)使它受到國內(nèi)外研究人員的重視。 近年虹膜識別理論的發(fā)展十分迅速,到目前為止已經(jīng)有虹膜識別系統(tǒng)投入了商業(yè)應用,但大多數(shù)此類系統(tǒng)都需要PC作為運行平臺而缺乏靈活性。但是嵌入式應用是虹膜識別技術(shù)走向?qū)嶋H應用的必然趨勢。因此本文提出了一個利用DSP+ARM實現(xiàn)虹膜識別嵌入式應用的一個方案。本系統(tǒng)由6個模塊組成:電源管理和監(jiān)控、虹膜圖像采集、虹膜圖像處理(DSP)、存儲器(SDRAM和FLASH)、人機交互(ARM)以及數(shù)據(jù)傳輸部分。 在硬件設(shè)計方面介紹了DSP的有關(guān)知識和DSP系統(tǒng)硬件設(shè)計的過程,講解了DSP系統(tǒng)各硬件模塊的設(shè)計與調(diào)試。在軟件設(shè)計方面介紹了利用CCS開發(fā)的設(shè)計流程和調(diào)試經(jīng)驗并且對于如何固化代碼使系統(tǒng)硬件自舉進行詳細闡述,另外還介紹了如何基于WINCE利用ARM系統(tǒng)進行人機界面快速開發(fā)。 最后,文章對未來工作方向進行了簡要的說明。
標簽: DSP ARM 虹膜識別 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應用,電能污染日益嚴重,電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項指標若偏離正常水平過大,會給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟的總體效益,因此對電能質(zhì)量進行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念,對各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細的闡述。通過對電能質(zhì)量各項指標(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變)的分析,以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ),針對目前電能質(zhì)量分析的難點即對突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號的檢測與分類,提出了基于快速傅立葉變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復雜算法和保持實時性的特殊要求,研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺和軟件系統(tǒng)。重點分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點、具體應用等。并且詳細的介紹了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。隨后,提出了該裝置軟件部分設(shè)計思想,其中重點介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計、ARM部分的UC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對論文的主要工作進行了總結(jié),對以后可深入研究的方向進行了展望。
上傳時間: 2013-05-22
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清華大學ARM培訓教材清華大學ARM培訓教材清華大學ARM培訓教材清華大學ARM培訓教材清華大學ARM培訓教材清華大學ARM培訓教材
上傳時間: 2013-04-24
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課題分析了目前國內(nèi)外減搖鰭控制技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀,重點講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的功能設(shè)計與實現(xiàn)方案。 減搖鰭是一種由微機控制的自動化程度很高的船舶減搖裝置。減搖鰭控制系統(tǒng)根據(jù)人為輸入的信號和來自鰭本身的反饋信號,及時輸出不同的控制指令,控制鰭轉(zhuǎn)動到期望的角度,達到減小船舶橫搖的目的。但目前大多數(shù)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(chǔ)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,課題設(shè)計了一款新型的基于ARM嵌入式處理器的嵌入式減搖鰭控制器,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LPC2290的控制器核心電路和輔助實現(xiàn)控制的驅(qū)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;為實現(xiàn)系統(tǒng)的可靠運行,同時也采取了一些保證系統(tǒng)可靠性的措施。 目前,減搖鰭系統(tǒng)大多采用基于力矩對抗原理的PID控制器。由于船舶橫搖運動的非線性、復雜性、時變性以及海況的不確定性,經(jīng)典PID控制很難獲得令人滿意的控制效果。因此,如何實現(xiàn)PID參數(shù)的自整定就顯得猶為重要。模糊控制事先不需要獲知對象的精確數(shù)學模型,而是基于人類的思維以及經(jīng)驗,用語言規(guī)則描述控制過程,并根據(jù)規(guī)則去調(diào)整控制算法或控制參數(shù)。本論文將模糊控制與PID控制相結(jié)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(jīng)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(shù),實時改變控制策略,便可對PID參數(shù)實現(xiàn)最佳調(diào)整。 研究結(jié)果表明:采用該控制手段能較好的滿足設(shè)計要求,開發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)具有設(shè)計合理、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: 2013-06-06
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隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已成為計算機領(lǐng)域的一個重要組成部分。本文用嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建了一個電力機車主變壓器故障診斷試驗平臺。 在電力機車主變壓器綜合測試及故障診斷領(lǐng)域中,我國幾個大型的電力機車廠的變壓器測試依然采用人工讀數(shù),而這種方法的特點是:效率比較低,數(shù)據(jù)存在誤差等。因此非常有必要采用自動測試系統(tǒng),而如果用工控機作為控制中心來進行測試,成本將比較高,因此,本文采用基于ARM的嵌入式系統(tǒng)作為控制中心來進行測試。這樣系統(tǒng)的成本更低,操作更方便,數(shù)據(jù)更準確。 本文詳細地介紹了基于ARM微處理器ST2410及Linux操作系統(tǒng)的電力機車主變壓器綜合測試及故障診斷系統(tǒng)的開發(fā)與實現(xiàn)過程。主要有三部分:硬件平臺設(shè)計與實現(xiàn)部分;軟件平臺設(shè)計部分;應用程序的開發(fā)等3部分。 本論文的研究主要是基于ARM-linux的平臺。它的內(nèi)核模塊采用了ARM920T核的S3C2410,外部有SDRAM、FLASH、串口、網(wǎng)卡、鼠標、鍵盤、LCD等,同時還提供有擴展插槽,該平臺主要面向高性能的電力、工業(yè)控制等,適用于網(wǎng)絡(luò)的研究;本文探討嵌入式軟件開發(fā)模式,宿主機與目標機,交叉編譯環(huán)境的搭建,Linux內(nèi)核和外設(shè)驅(qū)動的移植,以及圖形用戶界面QT和應用程序開發(fā)移植等;另外,在該平臺開發(fā)了應用程序,具體包括串口通信,網(wǎng)絡(luò)通信,數(shù)據(jù)庫編程等。
標簽: ARM 嵌入式系統(tǒng) 主變壓器
上傳時間: 2013-07-10
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指令集仿真器是目前嵌入式系統(tǒng)研究中一個極其重要的領(lǐng)域,一個靈活高效且準確度高的仿真器不僅可以實現(xiàn)對嵌入式系統(tǒng)硬件環(huán)境的仿真,而且是現(xiàn)代微處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中性能評估的重要工具. 仿真器的性能已經(jīng)成為影響整個設(shè)計效率的重要因素,在現(xiàn)有的指令集仿真技術(shù)中,編譯型仿真技術(shù)雖然可以獲得高的仿真速度,但其對應用的假設(shè)過于嚴格,限制了其在商業(yè)領(lǐng)域中的應用;解釋型仿真器雖被普遍使用,但其缺點也很明顯,由于模擬過程中需要耗費大量時間用于指令譯碼,解釋型模擬器速度往往很有限,使用性能較低。由此可見,如何減少仿真過程中的指令譯碼時間,是提高仿真器的性能的關(guān)鍵。 本文旨在提出一個指令集仿真器的原型,重點解決指令解碼過程中的速度瓶頸,在其基礎(chǔ)可以進行擴充和改進,以適應不同硬件平臺的需要。文章首先從ARM指令集的指令功能和編碼格式入手,通過分析和比較找出了一般常用指令的編碼和實現(xiàn)規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上進行了高級語言的描述,其后提出了改進版解釋型指令集仿真器的設(shè)計方案,包括為提高仿真器性能,減少譯碼時間,創(chuàng)新性的在流程設(shè)計中加入了預解碼的步驟,同時用自己設(shè)計的壓縮算法解決了因預解碼產(chǎn)生大量譯碼信息而帶來的內(nèi)存過度消耗難題。接下來,描述了仿真器的實現(xiàn),包括指令的取指、譯碼、執(zhí)行等基本功能,并著重描述了如何通過劃分存儲域和存儲塊的方式模擬真實存儲器的讀寫訪問實現(xiàn)。 另外,需要特別指出的是,針對仿真器中普遍存在的調(diào)試難問題,本文從一線程序開發(fā)人員的角度,在調(diào)試模塊的設(shè)計中除了斷點設(shè)置、程序暫停、恢復等基本功能外,還添加了各類監(jiān)視設(shè)備和程序跟蹤的功能,以期能提高本仿真器的實用性。 在文章的結(jié)尾,提出了仿真器的驗證方案,并按照該方案對仿真器進行了功能和性能上的驗證,最后對進一步的工作進行了展望。
上傳時間: 2013-08-02
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