本文首先分析了國內外微型飛行器(MAV)研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和存在的困難,接著闡述了MAV的系統(tǒng)結構,針對已有的MAV平臺,設計了MAV自主飛行控制系統(tǒng)的總體方案,選擇ARM作為中央處理器,從電源模塊設計、存儲器模塊設計、與各傳感器的接口設計等入手,實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件設計,并分析了硬件設計所采取的抗干擾措施。 在系統(tǒng)軟件設計方面,本文選用嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)環(huán)境,分析了操作系統(tǒng)的組成和啟動流程。在此基礎上,針對本文所設計的硬件系統(tǒng),編制了專用的引導程序,重新編譯了內核,完成了ARMLinux在硬件平臺上的移植。接著詳細分析了字符設備,編寫了各個模塊的驅動程序,并描述了應用程序的開發(fā)模式。 最后本文討論了MAV系統(tǒng)中MPEG4視頻數(shù)據(jù)壓縮的關鍵技術,分析了ARM的硬件編解碼器的結構和實現(xiàn)過程,重點研究了遙測數(shù)據(jù)和壓縮圖像的復合方案,將遙測數(shù)據(jù)嵌入到壓縮圖像中進行傳輸。這種方法可以節(jié)省信道,降低系統(tǒng)功耗和保護遙測數(shù)據(jù)的安全。 本文所研制的自主飛行控制系統(tǒng)具有體積小、重量輕、集成度高、抗干擾能力強等特點,能實時傳輸視頻圖像,各項指標都滿足項目技術要求。
標簽: ARM MAV 飛行控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-31
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隨著計算機技術的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)己成為計算機領域的一個重要組成部分。而采用ARM微處理器作為硬件基礎和μC/OS-Ⅱ作為嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛的應在各種嵌入式應用系統(tǒng)中。而隨著網絡化、信息化時代的來臨,嵌入式設備的網絡互聯(lián)己經成為必然趨勢。它通過現(xiàn)有嵌入式系統(tǒng),增加網絡接入能力,使嵌入式設備直接接入Internet。本課題采用SkyEye模擬的AT9lEV40開發(fā)板作為硬件開發(fā)平臺,采用嵌入式實時操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ為軟件開發(fā)平臺,研究嵌入式TCP/IP協(xié)議棧。 本文首先對ARM微處理器和μ C/OS-Ⅱ進行了介紹;研究和探討了μC/OS-Ⅱ在ARM架構上的移植方案,并就其關鍵技術部分,結合實現(xiàn)代碼進行了闡述并提出了移植過程中要注意的問題。接著本文分層介紹TCP/IP協(xié)議棧,主要講述各個分層及其所屬的協(xié)議,報文格式等:并針對嵌入式系統(tǒng)的特點,對TCP/IP協(xié)議進行合理的簡化,使之實現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議簇的一些協(xié)議如:ARP,IP,ICMP,UDP,TCP和HTTP。同時研究了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧LwIP的特性,分析了它的進程模型、數(shù)據(jù)包結構、工作流程、目錄結構、應用程序接口。研究了將LWIP移植到μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)上,實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的網絡聯(lián)接,并用ping命令和一個簡單靜態(tài)網頁的訪問驗證了網絡功能的實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-08-01
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本文以實現(xiàn)數(shù)字化的移動巡檢為目標,提出了嵌入式技術+GIS+GPS所組成的便攜式電力巡檢儀的解決方案。便攜式電力巡檢儀采用了目前最新的嵌入式技術,完全根據(jù)電力巡檢工作需要的功能進行最底層的硬件平臺、嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件的專項設計和開發(fā)。 便攜式電力巡檢儀的硬件平臺采用主流的ARM微處理器、GPS接收器和其他硬件資源,完全根據(jù)功能需求量身定做,不會造成硬件上的浪費,在實現(xiàn)需求功能的同時大大降低了成本。 經過認真的比較和實驗,將Windows CE.net作為便攜式電力巡檢儀的操作系統(tǒng),它最大的優(yōu)點就是人機界面操作以及應用軟件開發(fā)都比較簡單。在Platform Builder的平臺上研究并實現(xiàn)了中文版操作系統(tǒng)的定制,成功的將其移植到自主設計研究的硬件平臺上。 便攜式電力巡檢儀的應用軟件采用了eMbedded Visual C++和eSuperMap共同開發(fā)。根據(jù)線路巡檢工作的數(shù)據(jù)記錄項需求,確定了系統(tǒng)地屬性數(shù)據(jù)邏輯結構和空間數(shù)據(jù)分層體系,實現(xiàn)了嵌入式空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的集成。應用軟件具備對數(shù)據(jù)地圖的放大、縮小等基本操作,能夠對接收到的數(shù)據(jù)進行解析,實現(xiàn)GPS的數(shù)據(jù)采集和定位工作。能夠為用戶計算最短和最快路徑以及提供導航等服務,基本滿足移動巡檢的各項需要。 基于ARM的便攜式電力巡檢儀,采用嵌入式+GIS+GPS的電力巡檢系統(tǒng)設計方案,研究和開發(fā)了從硬件平臺到應用軟件的一系列內容,對提高電力巡檢工作的質量具有極大的促進作用和較高的實用價值。
上傳時間: 2013-06-14
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雷達顯示與控制終端是雷達系統(tǒng)的重要組成部分,它必須能夠對雷達進行精確的控制,同時對從雷達獲取的數(shù)據(jù)進行有效的處理,將獲取的目標信息以直觀、有效、準確的方式呈現(xiàn)給雷達控制者。本文開展基于ARM的便攜式戰(zhàn)場偵察雷達終端的研究與設計,采用目前先進的嵌入式系統(tǒng)技術,設計能夠完成顯示與控制的智能終端,這對提高便攜式戰(zhàn)場偵察雷達的性能具有重要的意義。 便攜式雷達終端的設計主要包括硬件平臺的構建、軟件開發(fā)平臺的搭建和終端應用軟件的開發(fā)。硬件平臺的構建是整個設計的基礎,硬件平臺采用基于ARM920T的多接口高性能CPU S3C2410X處理器。軟件開發(fā)平臺的構建基于宿主機——目標機模式。雷達顯示控制終端應用軟件的開發(fā)包括:根據(jù)顯控終端軟件功能需求,進行軟件模塊劃分;GUI界面程序的設計;電子地圖的顯示處理程序設計;雷達目標信息顯示程序的設計;基于Qt/Embedded的串口通信程序的編寫。考慮到雷達顯示控制終端軟件的穩(wěn)定性、可靠性和實用性,軟件設計基于嵌入式Linux操作系統(tǒng),利用C++語言、Qt等相關軟件工具包進行軟件開發(fā)。 本文研究了嵌入式Linux與嵌入式GUI技術,在此基礎上完成了便攜式雷達終端硬件平臺的構建和終端系統(tǒng)應用軟件的編寫與調試等工作,設計實現(xiàn)的便攜式雷達終端符合現(xiàn)代雷達終端的各項要求。
上傳時間: 2013-06-18
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本文分析了當前車輛交通管理中的實際問題,介紹了一種車載終端的設計方法。設計采用ARM9微處理器構造的嵌入式系統(tǒng),是集GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和GPRS無線通信技術于一體的新型車載電子產品。它為現(xiàn)代交通運輸提供了新穎,可靠,有效的控制和管理途徑。 車載終端通過將GPS模塊的定位信息提取出來,一方面將定位信息在車載終端上顯示,一方面又結合車輛的狀態(tài)等信息發(fā)送給GPRS模塊,發(fā)送出去的信息通過無線網絡傳輸給車輛管理部門。車輛管理部門根據(jù)車輛的位置和狀態(tài)等,采取一定的措施,從而實現(xiàn)車輛的有效管理。 本設計從硬件和軟件兩大部分出發(fā),硬件上設計了ARM處理器、存儲器、內存及其外圍電路,另外還有GPS模塊電路和GPRS模塊電路;軟件上采用Qt的人機界面完成數(shù)據(jù)顯示與更新,采用PPP撥號腳本完成GPRS模塊的撥號,通過Qt多線程編程的方法完成GPS數(shù)據(jù)的提取和GPRS的信息發(fā)送。在硬件和軟件之間采用了嵌入式Linux系統(tǒng),包括啟動代碼、內核和文件系統(tǒng)等。 論文的最后總結了所完成的工作,給出了設計的不足之處和有待完善的地方。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著社會經濟和科學技術的發(fā)展,公路交通已經成為了關系國民經濟命脈和社會、經濟發(fā)展的重大系統(tǒng)。汽車導航觀念也逐漸深入人心,成為公路交通中極其重要的一個環(huán)節(jié)。人們已經不再滿足于用基于PC機的導航系統(tǒng),因為它過于昂貴并且功耗高。現(xiàn)在,基于嵌入式設備的導航系統(tǒng)在迅速發(fā)展,但目前流行的是基于WinCE操作系統(tǒng),它的成本比較高。 本文設計的導航系統(tǒng)采用基于ARM9結構的低功耗、高性能嵌入式SOC芯片S3C2410作為主控制器,使用嵌入式linux作為系統(tǒng)的內核。Linux是一個開放并且免費使用的操作系統(tǒng),而CPU使用了32位RISC(精簡指令集)。基于ARM的嵌入式Llinux作為系統(tǒng)的內核解決了成本高的問題。因為嵌入式操作系統(tǒng)是本課題設計系統(tǒng)過程中應用的基礎,所以本文會詳細介紹。 系統(tǒng)可以采集GPS信號,支持RS-232接口,采用液晶顯示屏(LCD)的人機接口,為操作人員提供了良好的監(jiān)控界面。軟件系統(tǒng)在嵌入式Linux操作系統(tǒng)下開發(fā),實現(xiàn)了Linux操作系統(tǒng)和QT圖形系統(tǒng)的移植,設備驅動程序、控制應用程序、人機交互界面的設計。 本文從理論、硬件設計、軟件設計等方面介紹了基于ARM S3C2410多功能車載導航系統(tǒng)的設計與開發(fā)。
上傳時間: 2013-07-01
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近年來,我國通信技術的發(fā)展勢頭十分迅猛。以電路交換和數(shù)字程控交換技術為基礎的電話網更是在整個通信網中占據(jù)著重要的地位。面對信息時代的到來,人們在領略信息社會樂趣的同時,也遇到了新的挑戰(zhàn),學習和掌握程控交換技術己成為有關工程技術人員和廣大青年學生迫切的需要。 本論文在研讀了大量的文獻、參考相關設計的基礎上,根據(jù)程控交換的基本原理,面向各高校實驗室和相關研究單位,設計了基于ARM的程控交換實驗系統(tǒng),本實驗系統(tǒng)以ARM+CPLD為控制系統(tǒng),按照功能不同進行模塊化設計,在本實驗系統(tǒng)上能夠完成程控交換中的大部分基礎性實驗以及一些和程控交換編程調試相關的實驗。 本實驗系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成,硬件包括CPU控制電路、用戶接口電路、交換網絡、中繼電路、信號音產生電路、雙音多頻電路、彩鈴電路以及LCD顯示電路等部分。軟件包括基本級程序、周期級程序,在最后還對LCD顯示部分的uC/GUI程序進行了介紹,通過硬件和軟件結合完成了人工交換、空分交換、時分交換、數(shù)字中繼接口以及彩鈴等各種實驗。 本套實驗系統(tǒng)目前已經投入使用,與其它程控交換實驗系統(tǒng)相比,本實驗系統(tǒng)提供了豐富的擴展口,實驗者可以自行進行擴展實驗,同時,本實驗系統(tǒng)人機交互界面友好,操作簡單方便。
標簽: ARM 程控交換 實驗系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-30
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隨著我國電力工業(yè)的迅猛發(fā)展,電網上非線性負載的日益增多,導致線路電壓、電流經常出現(xiàn)非正弦狀態(tài),從而造成電網諧波“污染”。電網諧波惡化了電能質量指標,降低了電網的可靠性,增加了電網的損失。所以,電器設備在出廠前需要對其進行檢測,看其是否會影響電網的電能質量。那么可靠的電力參數(shù)測量設備的研制就變得非常重要。通過充分調研并翻閱大量資料,針對課題要求,提出了以ARM作為處理器,結合外圍電路,借由μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)對硬件進行控制,來完成電參數(shù)采集及其處理的思路。 本論文完成了裝置的硬件電路設計和軟件開發(fā)。硬件方面采用Philips公司的LPC2132作為處理器,結合外圍電路,建立起基本的采樣、通信和人機接口硬件平臺。軟件方面,首先分析了電參數(shù)測量的算法,并進行了必要的仿真。在完成μC/OS-Ⅱ在LPC2132上移植的基礎上,進行多任務設計,完成數(shù)據(jù)采集、電量參數(shù)計算、USB串口通信和人機接口等功能。
上傳時間: 2013-06-08
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電腦繡花機是當代最先進的繡花機械,隨著人們對刺繡品質量的追求以及刺繡品需求量的增加,高性能的電腦繡花機越來越受到市場的推崇,用戶對CAN(現(xiàn)場總線)、遠程控制、海量USB存儲、彩色LCD顯示等技術在新型電腦繡花機中的應用有了新的需求。然而,國內電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)平臺由于存在技術上的困難或成本上的障礙而使這些功能難以實現(xiàn)。隨著電腦的不斷發(fā)展和電子產品成本的不斷降低,采用先進架構和體系的處理器,加上相應的實時操作系統(tǒng)進行任務管理,就能大大提高電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)的性能。本文設計了一種電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng),在詳細分析電腦繡花機工作原理和功能需求的基礎上,采用ARM處理器與μC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)構建了監(jiān)控系統(tǒng)平臺,實現(xiàn)了實時操作系統(tǒng)任務管理、網絡通信、USB設備讀寫、花樣圖案預覽等功能,具體工作如下: (1)在介紹電腦繡花機的工作原理以及分析電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)性能需求的基礎上,構建了基于ARM7核的嵌入式處理器與μC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)平臺,并給出了系統(tǒng)的整體設計方案。 (2)根據(jù)電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)的整體設計方案,設計實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件電路,處理器采用ST公司生產的具有ARM7核的STR710FZ2T6,利用STR710FZ2T6的外部存儲器接口的三個BANK,分別設計實現(xiàn)了以太網通信接口、USB設備讀寫接口以及彩色LCD實現(xiàn)接口等。 (3)在系統(tǒng)的接口電路設計方面,采用以太網控制芯片CS8900A使其通過ISA總線與系統(tǒng)處理器相連,構建了以太網通信接口,負責遠程傳輸數(shù)據(jù)(花樣文件)控制信息等;利用LJSB主從控制器SL811HS,在處理器STR710FZ2rr6的控制下設計實現(xiàn)了對海量USB設備讀寫的USB接口,負責讀寫在U盤上的花樣文件以及其它的數(shù)據(jù)信息;利用5.6英寸的彩色液晶屏及其控制板QD-13設計實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)的LCD顯示接口,系統(tǒng)處理器通過控制QD-13向LCD寫入要顯示的圖案以及文字數(shù)據(jù);組建了一個基于CAN通信的安全檢測模塊,主要包括電源檢測以及斷線檢測等。監(jiān)控系統(tǒng)的CAN節(jié)點利用系統(tǒng)處理器自帶的CAN模塊結合TI的CAN收發(fā)器sn65hvd230實現(xiàn),電源檢測節(jié)點、斷線檢測節(jié)點以及運動控制系統(tǒng)交互的CAN節(jié)點的控制器采用Microchip公司的帶有CAN模塊的18系列單片機PIC18F4680,CAN收發(fā)器采用該公司的MCP2551芯片。 (4)設計實現(xiàn)了基于μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的軟件,包括兩個部分,一是功能接口的驅動程序,另一個是操作系統(tǒng)中的應用程序軟件。驅動程序負責控制相應功能接口的運行,操作系統(tǒng)中的應用程序軟件實現(xiàn)具體的功能應用,例如TCP/IP協(xié)議棧以及USB協(xié)議的實現(xiàn)等。 (5)整合了系統(tǒng)各個功能模塊,并做出監(jiān)控系統(tǒng)的PCB板,利用ADS開發(fā)環(huán)境進行系統(tǒng)的整體調試,給出了系統(tǒng)的運行效果,實驗表明監(jiān)控系統(tǒng)工作穩(wěn)定,性能良好。 最后,文章分析了電腦繡花機的監(jiān)控系統(tǒng)需要改進的地方,并對電腦繡花機監(jiān)控系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢作出了展望。
標簽: ARM 電腦繡花機 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-25
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發(fā)電機互感器是電力系統(tǒng)行業(yè)進行電能計量和繼電保護的重要設備之一,其伏安特性與發(fā)電機安全、可靠、經濟的運行密切相關。針對目前傳統(tǒng)基于8位單片機所開發(fā)的伏安特性測試系統(tǒng)的不足,利用流行的嵌入式處理技術,選取性價比高的ARM內核處理器LPC2214和性能穩(wěn)定的實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ作為開發(fā)平臺,設計并實現(xiàn)了發(fā)電機伏安特性測試系統(tǒng)。 該系統(tǒng)主要包括在線測試、設置參數(shù)、查詢數(shù)據(jù)、串口通訊等功能。本文完成了上述功能的軟件設計和開發(fā),尤其是在線測試功能中對于伏案特性曲線顯示方案的設計,本文在深入研究顯示模塊的工作原理的基礎上,結合系統(tǒng)的顯示要求,改進了伏案特性顯示方法,從而使得本系統(tǒng)不僅能夠實時顯示伏安特性曲線,并且能夠動態(tài)顯示測量曲線,為系統(tǒng)的進一步開發(fā)奠定了基礎。此外,基于系統(tǒng)與上位機之間的串口通訊功能,利用LabWindow/CVI7.0開發(fā)平臺實現(xiàn)了系統(tǒng)虛擬環(huán)境,以滿足用戶對測量數(shù)據(jù)進一步分析的需求。 經過長時間的現(xiàn)場測試證明,該系統(tǒng)不僅減少了傳統(tǒng)測試中所用的儀器數(shù)量,特別在簡化發(fā)電機互感器的測試流程,增加現(xiàn)場操作的自動化程度,提高互感器測試的精度等方面表現(xiàn)突出,從而為提升發(fā)電機繼電保護裝置的正確動作率創(chuàng)造了有利條件。
上傳時間: 2013-06-26
上傳用戶:郭靜0516