汽車儀表總成是汽車和駕駛員進行信息交互的窗口。傳統的汽車儀表總成采用了大量機械器件、模擬電路和少量簡單數字電路的方式設計。它體積大,精確和穩定性低,顯示信息少,控制按鈕繁復。本項目以當前主流的嵌入式技術為基礎,設計了一種以大尺寸LCD觸摸屏為主要顯示控制界面,以CAN總線和其他接口為信息采集渠道,以高速嵌入式ARM9微控制器為處理單元的車載信息顯控終端。 作者在該項目中負責車載信息顯控終端的樣機設計,用Prote199完成原理圖和PCB圖的設計,編寫測試程序對主要硬件進行測試。軟件上移植Linux操作系統并編寫LCD驅動程序。 論文設計的車載信息顯控終端以SAMsung公司S3C2410ARM9微控制器為核心,以Microchip公司的MCP2515芯片為CAN總線控制器,以Sharp公司LQ080V3DG01型號的8英寸LCD屏為顯控接口。存儲器方面外擴了NOR FLASH、NAND FLASH、SDRAM。接口方面設計了CAN、USB、RS232、以太網等標準接口,和GPIO、AD等接口。軟件上本車載信息顯控終端采用自行剪裁移植的Linux操作系統,并移植了相應的LCD驅動程序。 論文主要闡述了車載信息顯控終端的硬件設計,詳細分析了Linux在S3C2410微控制器系統上的移植,并將在軟硬件調試過程中總結的經驗與大家分享。 本車載信息顯控終端是對汽車儀表總成數字化和虛擬化顯示控制的一個有益嘗試,離最后的實用化和產品化還待進一步研究。
上傳時間: 2013-05-30
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隨著微電子技術和計算機技術的發展,工業生產過程的自動化和智能化程度越來越高。就玻璃工業生產而言,以前浮法玻璃生產線上所用的質量檢測都是通過利用人眼離線檢驗或專用儀器抽樣檢測,無法滿足實時檢測的要求,并且人眼檢測只能發現較大的玻璃缺陷,所以玻璃質量無法提高。目前國內幾家大型玻璃生產企業都開始采用進口檢測設備,可以對玻璃實現100%在線全檢,自動劃分玻璃等級,并獲得質量統計數據,指導玻璃生產,穩定玻璃質量水平。 但由于價格昂貴,加上國內浮法玻璃生產線現場條件復雜,需要很長時間的配套和適應,而且配件更換困難以及售后服務難以到位等問題,嚴重束縛了國內企業對此類設備的引進,無法提高國內企業在國際市場的競爭能力。 應對此一問題,本文主要研究了基于DSP+ARM的獨立雙核結構的嵌入式視頻缺陷在線檢測系統的可行性,提出了相應的開發目標和性能參數,并在此基礎上主要給出了基于TI公司TMS320C6202B DSP的視頻圖像處理以及缺陷識別的總體方案、硬件設計和相應的底層軟件模塊;同時論述了嵌入式工業控制以及網絡傳輸的實現方案——采用SAMsung公司的基于ARM7內核的S3C4510B作為主控芯片,運行uClinux操作系統,設計出整個嵌入式系統的軟件層次模型和數據處理流程,其中編程底層的軟件模塊為上層的應用程序提供硬件操作和流程,從而實現缺陷識別結果的控制與傳輸。同時,本文還對玻璃缺陷的識別原理進行了深入的探討,總結出了圖象處理,圖象分割以及特征點提取等識別步驟。 本系統對于提高玻璃缺陷在線檢測的工藝水平、靈敏度、精度等級;提高產品質量、生產效率和自動化水平,降低投資及運行成本都將有著極其重要的現實意義。
上傳時間: 2013-07-02
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設備狀態監測技術是計算機科學、測試技術、信號分析與數據處理技術等相結合的一種設備運行信息分析處理方法。將嵌入式計算機技術與數據采集技術及數字信號處理技術結合起來,構成一種體積小、便于攜帶、易于網絡化、造價相對較低,集信號采集、處理、存儲和顯示為一體的設備具有廣泛的應用前景。 本文通過對傳統工控監測技術方案以及本項目具體功能和指標的分析,提出了ARM+嵌入式Linux架構的技術方案。采用多個嵌入式設備終端作為監測系統數據的采集終端,然后通過GPRS模塊連入Internet,通過Internet上的多臺主機作為監控中心,各自運行相應的包括網絡管理功能的應用程序,實現監測數據自動、可靠的采集、存儲、處理、實時顯示及實時數據遠程傳輸,進而實現分布式、網絡化和自動化的設備監測系統新模式。 本文首先介紹了嵌入式技術的國內外研發現狀。給出了嵌入式監測系統總體設計方案。根據系統的功能和要求的技術指標,在綜合比較現有各種嵌入式操作系統的基礎上,分析了使用嵌入式Linux操作系統構造嵌入式系統的優點和缺陷,選定了嵌入式Linux操作系統作為本次設計的操作系統;選擇了SAMsung公司基于ARM920T內核的處理器S3C2410X作為嵌入式處理器;簡單介紹了S3C2410X的工作模式,并設計了系統的硬件和軟件結構方案。 這種基于嵌入式終端的工控監測系統主要由控制中心和嵌入式監測終端兩大部分組成。本文所主要涉及的就是該系統中的嵌入式監測終端部分,主要進行了嵌入式監測終端的硬件設計,嵌入式操作系統ARM-Linux的移植,建立交叉編譯環境,制作根文件系統,軟件部分主要是對驅動程序和終端應用程序的設計與實現進行了研究和介紹。重點介紹并了FPGA設備驅動程序的實現以及應用程序中的液晶顯示部分與實數EFT算法以及幾種數字信號的平均算法的C語言實現,最后,對本論文進行了總結,并指出了后續工作中需要注意的問題。 基于ARM-Linux的工控監測系統的研制對于監測網絡化是一個有益的嘗試,它的研制成功將會給工廠帶來更大的經濟效益。
上傳時間: 2013-07-20
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二維條碼的識別和RFID技術是當今最主要的自動識別技術,分別適用于不同場合,具有保密性強、無接觸式信息傳遞等特點,目前廣泛應用于物流、公共交通、倉儲、車輛識別等領域。 本文以RFID和條碼技術為基礎,設計出了一種新的應用模式:將RFID技術和條碼技術與可移動的智能終端相結合,移動智能終端設備作為RFID模塊和二維條碼掃描模塊的載體,RFID模塊和二維條碼掃描模塊作為數據的采集主體,將采集到的數據傳送給后臺數據庫,實現對RFID標簽和二維條碼信息的采集、處理與傳輸。物流終端以WinCE5.0操作系統為平臺,具有可擴展功能的特性,支持基于WinCE開發的第三方軟件的使用,縮短了開發周期。 本文針對手持式設備的特點和實際要求,對終端軟硬件系統整體結構進行了規劃,在研究了基于ARM9體系結構的SAMsung S3C2440A處理器的基礎上,完成了時鐘電路、包括Nand Flash和SDRAM的存儲器電路、RFID讀寫模塊接口電路、條碼掃描模塊接口電路、串口電路、ⅡS音頻電路、LCD/觸摸屏接口電路的設計,并利用Platform Builder工具定制了適用于終端的WinCE操作系統。最后提出了設計的不足和改進之處。
上傳時間: 2013-06-08
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在圖像處理、航空航天、遙感測量、現代電子測試等很多領域,要求測試儀器設備能及時保存原始測試數據,用于事后數據分析和處理。同時前端探測器性能的提高,對于各種系統存儲容量、體積、造價、穩定性等都提出了更高的要求。因此研制性能可靠、體積小、低成本的數據存儲系統是十分必要的。 本文提出基于ARM嵌入式處理器+FPGA結構的高速信號采集與存儲系統解決方案。進行了信號采集與存儲系統設計。其特點是高性能、低成本、體積小。 文中利用了ARM處理器和FPGA可編程邏輯器件的特點,進行了基于本方案的硬件設計,:FPGA軟件設計。敘述了PCB設計以及調試過程中需注意的問題。 系統的硬件設計以ARM和FPGA為平臺,ARM處理器采用了SAMsung公司的S3C2410,FPGA采用Altera公司的EP2C8。硬件設計圍繞著核心芯片,進行了電源設計和ARM和FPGA外圍電路設計。 ARM處理器實現了系統的控制;FPGA作為協處理器實現了FIFO,一些接口、時序控制等,協助ARM采集數據。在FPGA中實現硬件電路簡化了外圍電路,使得設計靈活,開發調試方便,也提高了系統的可靠性。 系統軟件操作系統采用的是Linux,基于嵌入式Linux操作系統的特點,分析了系統的實時性。接著進行了Linux平臺上基于Qt的用戶界面應用程序設計。 最后分析了系統測試結果,并指出存在的問題和改進方法。
上傳時間: 2013-07-10
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嵌入式系統近年持續迅猛發展,已經成為后PC技術時代信息化的中堅力量。由于嵌入式系統具有體積小、性能強、功耗低、可靠性高及面向行業應用的突出特點,目前已經廣泛應用于網絡、消費電子、國防軍事及自動化控制等領域。 ARM(Advaneed RIS Cmachines)公司的32位RISC處理器,以其高速度、低功耗、低成本、功能強和特有的16/32位雙指令集等諸多優異性能,已成為移動通信、手持計算、多媒體數字消費等嵌入式解決方案中的首選處理器。在眾多的ARM處理器中,SAMsung公司的S3C44B0X處理器以其低價格、低功耗及強大的網絡支持等優點在市場上占有重要份額。 uClinux是從Linux衍生出來的優秀嵌入式操作系統,專門針對沒有MMU的處理器設計,支持眾多嵌入式處理器類型。uClinux繼承了Linux的許多優秀性能,有良好的網絡支持,完善的驅動支持,高度的模塊化,開放的源碼。uClinux已成為許多嵌入式系統研究領域的首選操作系統之一。 本課題以嵌入式手持式電能質量分析儀前期實驗開發板為研究目標,根據嵌入式體系結構和嵌入式系統設計的原理,構建了基于SAMsung公司S3C44B0X ARM7 TDMI處理器的硬件開發平臺,并根據該硬件平臺的結構特點移植了uClinux操作系統,同時針對uClinux實時性能不高和嵌入式平臺硬件資源有限的缺點,結合uClinux多進程和共享內存機制設計了數據采集程序,實現了對三路0~2.5V模擬信號的高性能采集,增強了系統數據處理的實時性,提高了工作效率,為后續開發奠定了基礎。 論文從嵌入式系統應用的角度出發,分析了嵌入式體系結構、uClinux運行機制和內核特點;闡述了Bootloader設計及操作系統移植的要點;介紹了接口驅動及上層應用程序的設計方法等問題。
上傳時間: 2013-07-23
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隨著液晶顯示技術的發展,我們的日常生活中出現了各種各樣功能強大的顯示系統。本文主要以液晶顯示技術的基本原理為理論基礎,探討并比較了單片機和ARM微處理器作為液晶顯示控制系統各自的優缺點,并設計和完成了~套基于ARM微處理器的液晶顯示控制系統。 該系統以SAMsung公司的ARM微處理器芯片S3C4510B為CPU,根據ARM微處理器的特點,本文系統地分析了電源及復位電路、晶振電路、Flash 存儲器接口電路、SDRAM存儲器接口電路、串行接口電路、JTAG接口電路以及10M/100M以太網接口電路的設計方法。同時,重點描述了液晶顯示模塊電路和鍵盤控制電路的設計與實現。在各個部分硬件電路的調試成功過后,介紹了Bootloader的下載以及uClinux操作系統的下載和編譯。在液晶顯示控制系統的軟件設計部分,本文重點分析了在uClinux操作系統下進行的用戶程序的開發。根據液晶顯示模塊的特點和對鍵盤控制電路的I/O口配置,對整個顯示控制系統的程序設計作出了一定的分析。最終通過對系統的調試,實現了ARM微處理器系統對LCD液晶顯示器的顯示控制。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著信息技術的不斷發展,安全、可靠的身份識別技術成為許多系統首先考慮的問題。指紋具有唯一性和穩定性,因此指紋采集技術是指紋識別技術中的最為重要的一個環節,伴隨著生物識別技術的不斷提高,以及指紋傳感器的性能不斷提升,指紋識別技術的應用越來越廣泛。因此,高質量的采集指紋圖像技術已經成為一個重要的研究課題。 本文的內容是基于ARM的指紋采集系統的設計。按照設計思想,系統主要包括兩個大的模塊:指紋圖像采集模塊、指紋圖像傳輸模塊。在設計工作中,根據系統的實現要求和本專業領域內最新技術的發展狀況,確定了以SAMsung公司的ARM7處理器S3C44BOX和ALTERA公司的復雜可邏輯編程器件EPM240為核心的系統組成方案。 本文主要做的工作有:首先介紹了指紋識別技術的基本原理和方法,通過對不同類型指紋傳感器的比較選擇了性價比較高的電容式指紋傳感器。設計了以SAMsung ARM和MBF200電容式指紋傳感器為主要組成部分的電容式指紋采集系統。在ADS1.2編譯環境下對ARM進行基于C語言和匯編語言混合編程的初始化程序,指紋采集程序以及數據傳輸程序;采用了USB技術實現系統與計算機之間的通訊,大大提高了指紋圖像數據的傳輸速度;采用CPLD對系統各個芯片之間的信號進行邏輯控制;采用SST公司的閃爍存儲器SST39VF160存放系統啟動程序Boot loader。 本文首先描述了整個系統的總體方案,然后主要從硬件電路設計和軟件編程兩個方面對系統進行了詳細的描述,硬件設計包括芯片的選型、核心芯片接口電路設計以及處理器的外圍電路設計,軟件設計包括系統主程序、指紋采集程序以及指紋數據通訊的流程圖。最后列舉了一些在調試過程中碰到的一些問題以及解決辦法,并為系統進一步優化提出了建議。
上傳時間: 2013-07-23
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嵌入式系統是一種將底層硬件、實時操作系統和應用軟件相結合的專用計算機系統,在經濟社會和人們的日常生活中得到了越來越廣泛的應用。嵌入式系統的研究與開發已成為現代電子領域的重要研究方向之一。嵌入式實時操作系統是嵌入式系統應用軟件開發的支撐平臺,網絡化是主要趨勢之一。 μC/OS-Ⅱ作為一種新興的嵌入式實時操作系統,以其免費公開源碼、面向中小型應用、可搶占、多任務以及較好的移植性等突出特點,在各類嵌入式設備中得到廣泛應用。然而,μC/OS-Ⅱ內核中不支持TCP/IP協議棧,因而無法適應嵌入式設備網絡化的需要。本文的主要目標是:在計算資源嚴重受限的條件下,研究使嵌入式系統支持TCP/IP協議的策略及其實現方法。 本課題以實驗室現有的SAMsung S3C44BOX芯片為核心的ARM開發板作為硬件平臺,分析了ARM7TDM[內核的特點及S3C44BOX的結構。在詳細分析實時操作系統μC/OS-Ⅱ及其內核原理的基礎上對其進行適當的改進并成功移植到ARM硬件平臺上。針對μC/OS-Ⅱ內核不支持TCP/IP協議棧的問題,引進了嵌入式TCP/IP協議uIP,將其應用到μC/OS-Ⅱ上,成為μC/OS-Ⅱ的網絡服務模塊,實現了對μC/OS-Ⅱ的網絡功能的擴充,并在uIP基礎上編寫了相關的網絡驅動程序。最后,本課題設計了基于HTTP協議的嵌入式Web服務器和基于TFTP協議的遠程文件傳輸,從而使網絡遠程監控測量和在線程序的更新下載成為現實。 本課題經過數月的軟硬件的設計和調試,已實現了最初的設計目標。測試結果表明:移植到ARM處理器上的μC/OS-Ⅱ內核可以成功實現對任務的調度;對μC/OS-Ⅱ內核擴充的TCP/IP協議——uIP可正常運行:嵌入式Web服務器和遠、程文件傳輸在實驗室局域網中的穩定運行,更加證明了本課題的成功性。
上傳時間: 2013-05-17
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隨著國民經濟和電力工業的飛速發展,使得對電力系統自動化和信息化水平的要求也越來越高。變電站系統作為電網的重要基本環節,其自動化水平的高低直接影響著電網安全穩定運行水平,于是變電站綜合自動化系統得到了迅猛的發展和推廣應用,成為衡量電力企業自動化水平的重要依據。而安全可靠的網絡通信技術又是實現變電站綜合自動化系統的根本保證。 變電站是輸配電系統中的樞紐環節,它是電力系統的重要部分。而作為變電站綜合自動化系統中的現地測控單元是其非常重要的組成部分,它的性能的優劣直接影響著變電站綜合自動化系統整體的高效、安全的運行。 隨著電壓等級和電網復雜程度的提高,供電半徑和輸配電容量的加大,采用傳統的變電站一次和二次設備已越來越難以同時滿足:“降低變電站造價,提高變電站的安全和經濟運行水平”這兩方面的要求。為此,很有必要研制和開發以計算機技術為基礎的各種電壓等級的變電站綜合自動化系統,以取代或更新傳統的變電站二次設備。 本論文以變電站綜合自動化系統現階段的技術為參考,提出并研究了一種基于ARM內核的高性能的嵌入式微處理器和嵌入式實時操作系統的變電站綜合自動化現地測控單元。文中從當前各種模式的變電站綜合自動化系統結構出發,結合計算機技術發展的趨勢,詳細介紹了該現地測控單元的原理與構成及其特點;著重分析了以SAMsung公司32位嵌入式微處理器S3C4510B為核心的嵌入式網絡系統的軟件硬件設計原理,給出了硬件原理圖;對于該系統的關鍵技術:操作系統UC/OS-Ⅱ的移植、系統軟件的設計等問題本文作了系統、細致的論述,并給出了相關的設計程序。 新型嵌入式智能變電站綜合自動化現地測控單元提供了更快的通信速度以及更強的處理能力,它的應用必定會提高變電站綜合自動化系統的通信能力,而且使變電站綜合自動化系統的可靠性更高,經濟性方面也具有更強的優勢。
上傳時間: 2013-06-21
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