目前國內井下水泵電機多數采用傳統的人工進行控制,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安全生產要求的不斷提高和企業自身發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控系統,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;與監控中心聯網,實行集中控制。 本文所設計的監控系統由監控中心、監控終端和遠程訪問三部分組成,分別介紹了監控系統的硬件設計、電機保護算法設計、系統通訊網絡的設計和監控系統軟件的設計。 監控系統的硬件設計主要針對監控終端的硬件設計,它采用S3C440X作為監控終端的處理芯片。根據監測的主要參數如水泵電機電流、電壓、水泵開停狀態、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控中心進行存儲、顯示和打印,同時監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控終端發送控制命令。 電機保護算法設計方面,主要針對系統數據采集的特點,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。 系統通訊網絡的設計主要針對系統兩層通訊網絡的協議進行分析與設計。監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??蛻舳死糜嬎銠C網絡技術,使用B/S模式遠程實現對系統運行數據的傳輸,以便可以查詢實時數據和歷史數據,實現資源共享。
上傳時間: 2013-06-25
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嵌入式Linux是將普通Linux操作系統進行剪裁、修改,使之能在嵌入式計算機系統上運行的一種操作系統。由于兼有Linux和嵌入式系統的優點,以及ARMLinux因其開放的資源特性,嵌入式Linux系統有著巨大的市場前景和商業機會。 在實際的應用系統中,對操作系統的實時性能也有一定的要求。比如在通信系統中,如果能對操作系統的實時性能進行優化,提高系統的響應速度,就可以用軟件實現通信協議,降低對硬件的要求,用單芯片實現通信系統,從而降低產品成本。 本論文的研究主要是基于ARM920T硬件平臺,該平臺主要面向高性能的用戶產品開發。在此平臺基礎上,本文圍繞著Linux內核向ARM平臺移植中幾個核心技術展開討論:首先對嵌入式Linux系統體系結構進行了歸納,并詳細闡述了與系統移植相關的重要層。接著,給出了啟動引導代碼Boot Loader和Linux內核初始化部分移植到硬件平臺上的整個過程,解決了移植過程中所面臨的任務和難題。最后,在對Linux內核驅動模型深入掌握的基礎上,深入探討了QT/Embedded界面的移植。 本文最后討論了一些當前嵌入式Linux實時優化技術。分析了在成功移植ARM Linux內核基礎上,優化ARM Linux的中斷系統,降低系統的中斷延時。
上傳時間: 2013-06-21
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近年來,嵌入式Internet遠程測控系統已成為計算機控制領域一個重要組成部分,它將計算機網絡、通信與自動控制技術相結合并成為新興的研究熱點。通過嵌入式Internet控制系統,用戶只要在有網絡接入的地方,就可以對與網絡連接的任何現場設備進行遠程測控。嵌入式系統可以根據應用進行軟硬件的定制,特別適用于對成本、體積、功耗有嚴格要求的各種遠程測控設備。該項技術的研究具有廣闊的應用前景。 嵌入式Web遠程監控不同于以往的C/S和B/S網絡監控技術,它通常采用嵌入式系統作為Web服務器,使得系統的成本大大降低,且設備體積小巧,便于安裝、易于維護,安全可靠,此技術自問世以來得到了業界的廣泛關注,各式各樣的解決方案和實現方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網絡控制系統。該系統以嵌入式Boa服務器作為遠程信號的傳輸平臺。首先對網絡的系統結構和工作原理作了詳細介紹,然后對嵌入式網絡控制系統的實現作了深入的探討和研究。 整個嵌入式網絡控制系統主要劃分為三個部分:嵌入式網絡控制系統硬件設計;嵌入式網絡控制器的軟件設計;嵌入式網絡控制系統Web服務器實現。系統選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統主控制器,并根據需要給出了具體的硬件電路設計,包括:存儲器接口電路、網絡接口電路、串行通信接口電路以及信號調理電路設計。鑒于μ Clinux對ARM技術的有力支持,且μ Clinux具有內核可裁減、網絡功能強大、低成本、代碼開放等特點,通過對μ Clinux的裁減、配置和編譯,成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設備驅動開發、嵌入式網絡控制系統Boa服務器的構建及系統應用開發。 該嵌入式網絡控制系統融合監控網與信息網,實現了遠程分布式測控和通訊。系統穩定性高、實時性好、性價比高,具有廣泛的應用價值,適用于工業、交通、電力、能源等眾多控制領域。
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,嵌入式Internet遠程測控系統已成為計算機控制領域一個重要組成部分,它將計算機網絡、通信與自動控制技術相結合并成為新興的研究熱點。通過嵌入式Internet控制系統,用戶只要在有網絡接入的地方,就可以對與網絡連接的任何現場設備進行遠程測控。嵌入式系統可以根據應用進行軟硬件的定制,特別適用于對成本、體積、功耗有嚴格要求的各種遠程測控設備。該項技術的研究具有廣闊的應用前景。 嵌入式Web遠程監控不同于以往的C/S和B/S網絡監控技術,它通常采用嵌入式系統作為Web服務器,使得系統的成本大大降低,且設備體積小巧,便于安裝、易于維護,安全可靠,此技術自問世以來得到了業界的廣泛關注,各式各樣的解決方案和實現方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網絡控制系統。該系統以嵌入式Boa服務器作為遠程信號的傳輸平臺。首先對網絡的系統結構和工作原理作了詳細介紹,然后對嵌入式網絡控制系統的實現作了深入的探討和研究。 整個嵌入式網絡控制系統主要劃分為三個部分:嵌入式網絡控制系統硬件設計;嵌入式網絡控制器的軟件設計;嵌入式網絡控制系統Web服務器實現。系統選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統主控制器,并根據需要給出了具體的硬件電路設計,包括:存儲器接口電路、網絡接口電路、串行通信接口電路以及信號調理電路設計。鑒于μ Clinux對ARM技術的有力支持,且μ Clinux具有內核可裁減、網絡功能強大、低成本、代碼開放等特點,通過對μ Clinux的裁減、配置和編譯,成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設備驅動開發、嵌入式網絡控制系統Boa服務器的構建及系統應用開發。 該嵌入式網絡控制系統融合監控網與信息網,實現了遠程分布式測控和通訊。系統穩定性高、實時性好、性價比高,具有廣泛的應用價值,適用于工業、交通、電力、能源等眾多控制領域。
上傳時間: 2013-06-13
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本文在結合全球衛星定位系統(GPS)和通用分組無線業務(GPRS)的基礎之上,利用嵌入式開發技術,采用ARM9為核心,設計開發了一個基于ARM和Linux的功能強大的車載監控終端。嵌入式車載監控終端是車載監控系統的重要組成部分。車載監控終端主要由GPS定位模塊、ARM監控終端和GPRS通訊模塊構成。GPS定位模塊主要是接收來自定位衛星的GPS信號,傳送給ARM監控終端,監控終端對數據解析后將位置信息與電子地圖匹配顯示在監控終端的LCD屏上,并定時通過GPRS模塊向后臺監控中心發送GPS定位數據實現實時監控,同時GPRS模塊也接收從后臺監控中心發來的指令,通過解析從而控制車載終端本地工作實現特定的功能。本文首先對車載監控系統的組成、功能以及關鍵技術進行了分析;然后闡述了車載監控終端硬件設計及實現方法;最后完成了車載監控終端的應用軟件的設計及實現。軟件上采用模塊化結構、多線程編程和Socket編程技術,實現了多通道高速數據獲取。 實驗結果證明,基于ARM和Linux的車載監控終端定位精度高,實時性好,數據傳輸及時可靠,實現了監控的基本功能,可以滿足實用化要求。
上傳時間: 2013-06-17
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船舶氣象儀是一套船載的自動化海洋氣象觀測系統,該系統廣泛的布置在各種船只上,可以獲得船只經過的海域內的風、濕、溫、氣壓、降雨等氣象參數。通過對海洋氣象環境實時的掌握,能夠使船舶航行安全、省時、經濟,并使因災害性天氣造成的損失減小到最低限度。通過對海洋氣象數據的存儲、統計,對我國觀測海洋環境、研究海洋、開發海洋、利用海洋都有著重要的意義。 現代測控系統除了具有高性能的數據采集、信號處理、I/O和通信接口以外,通常均需具備良好的人機接口、友好的用戶界面和強大的網絡功能等。ARM架構的嵌入式處理器和嵌入式Linux操作系統由于其優異的性能和很高的性價比,已經被廣泛地應用到各種電子產品的設計當中,并受到愈來愈多的自動化設備和智能儀表設計人員的青睞。 本課題主要研究基于ARM+Linux架構的嵌入式船舶氣象儀的設計與開發。系統硬件平臺選用ATMEL公司的AT91RM9200處理器,擴展了64M SDRAM和8M NAND FLASH,同時擴展了外圍通信設備接口包括通用串行口、CAN總線接口、網絡接口和人機交互接口等;并根據實際環境需要,進行了傳感器的選型。 軟件平臺的設計主要涉及了U-Boot引導裝載程序的建立,同時根據開發平臺的資源,配置和裁剪Linux的內核,并編寫、添加源代碼中沒有的驅動程序,如AD、鍵盤、CAN總線控制器等,重新編譯內核,下載到開發平臺。并在此基礎上,進行了應用程序的編寫。同時深入研究了嵌入式Linux下的圖形界面,將圖形界面系統MiniGUI移植到Linux系統中,設計了較完善、友好的圖形用戶界面,大大方便了用戶的操作。
上傳時間: 2013-06-12
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電火花線切割加工是一種高精度和高柔性的加工方法,在模具制造、成形刀具加工、難加工材料和精密復雜零件的加工等方面得到了廣泛的應用。數控系統是數控機床的核心,開發出低成本、高效率的開放式電火花線切割加工數控系統具有十分重要的現實意義。 本文首先提出了基于ARM及嵌入式Linux的往復走絲電火花線切割數控系統的開發方案。采用ARM微處理器+AVR單片機接口電路作為電火花線切割數控系統的硬件平臺。 通過構建2.6內核版本的嵌入式Linux系統,并將嵌入式GUI解決方案QtopiaCore4移植到該系統,建立了交叉編譯環境,在此基礎上成功地開發了高速走絲電火花線切割加工數控系統軟件原型,并設計了單片機接口電路,使用C語言編寫了相應的控制程序,實現了數控軸驅動步進電機的控制。 最后,本文建立了數控系統的調試環境,并對開發的數控系統軟件進行了聯機調試、系統軟件測試和實例加工。測試和實例加工結果表明,基于ARM和嵌入式Linux的電火花線切割加工數控系統技術途徑的可行性,并實現了預期的數控功能。
上傳時間: 2013-04-24
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集中抄表系統是一個集現代化管理、計算機應用、現代通訊技術、自動控制、信息等多學科技術于一體,實現電力營銷監控、電力營銷管理、營業抄收、數據采集和網絡連接等多種功能的一個完整的系統。 本文設計了基于GPRS與ARM技術的集抄系統,充分利用GPRS通信實時在線、按流量計費、高速傳輸的優點。本系統采用的是華為的GTM900-B模塊,適用于小數據量傳送的場合,用戶無需實現PPP協議也可實現數據傳輸功能?;贕PRS與ARM的集中抄表系統包含三個主要的組成部分:基于.NET平臺的系統管理中心(主站),基于GPRS的通信網絡和基于ARM平臺的終端系統。系統管理中心負責系統數據的采集、存儲和分析等功能;終端系統實現遠程用電設備的信息采集和控制;通信網絡則在管理中心和終端系統間建立數據傳輸鏈路?;贕PRS與ARM的集中抄表系統豐富了以往系統原有的應用功能,提升了集中抄表系統的綜合性能。 經過測試,本系統能夠順利的進行撥號,與主站進行正常的數據發送和接收,能正常的對電表數據進行采集和上位機管理命令下發,達到了預期的效果和設計要求。本系統已經在湖北石首,黃岡,黃石,十堰和湖南部分縣、市有一定規模的應用。在石首地區復雜的供電環境下,20個臺區所有電表的數據都能按時正確的收集到主站,終端也能正常響應主站下發的命令,實現設計的功能,證明了本系統運行穩定可靠,有利于配電網絡運行的安全性和經濟性管理,對加強用電管理和提高電網供電質量起到了積極的作用。
上傳時間: 2013-06-29
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隨著科技的進步,視頻監控系統正在向嵌入式、數字化、網絡化方向發展。嵌入式視頻監控系統充分利用大規模集成電路和網絡的科技成果,實現了體積小巧、性能穩定、通訊便利的監控產品。 本文以S3C2410為核心硬件平臺開發了基于嵌入式的遠程視頻監控系統,并對關鍵技術進行了論述和研究。首先給出了系統總體軟硬件設計方案,針對本系統硬件對vivi進行了修改和移植,對編譯和移植Linux內核以及制作YAFFS文件系統也做了深入的研究,重點討論了在嵌入式Linux操作系統下開發USB接口攝像頭驅動程序和利用linux提供的Video4Linux API函數實現視頻數據采集,其次采用背景差法實現了對視頻圖像中運動目標的檢測,然后通過MJPEG壓縮算法實現了視頻數據壓縮,接著介紹了在Linux下基于TCP/IP協議的socket編程,實現了視頻數據的網絡發送。最后著重論述了嵌入式Web服務器的設計,編寫了視頻監控主界面程序,并實現了基于B/S模式的視頻監控系統結構。 本系統采用模塊化設計方法,使得設計更加簡潔、高效,具有良好的擴展性和易用性,有利于系統升級。另外采用嵌入式的方法,系統成本較低,易于推廣使用。
上傳時間: 2013-04-24
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汽車行駛記錄儀(文中也簡稱為記錄儀),亦稱“汽車黑匣子”,是安裝在車輛上,對車輛行駛速度、時間、里程以及有關車輛行駛的其它狀態信息進行監控、記錄、存儲并可通過接口實現數據輸出的數字式電子記錄裝置。為分析和判斷汽車駕駛狀態和處理交通事故提供了可靠準確的科學依據。本課題的來源是國家信息產業部下達的電子發展基金項目,與同類產品相比,增加了音/視頻功能,目前已通過信產部驗收。 本文主要分析和設計了一種具有低成本高擴展性的基于ARM與ARMLinux的汽車行駛記錄儀方案,該系統作為信產部項目中的主控模塊實現了記錄儀的標準功能。硬件方面分析了汽車行駛記錄儀的標準功能對應ARM片內外圍電路與外部器件的設計。軟件方面分析了基于YAFFS文件系統與Linux 2.6的軟件平臺在嵌入式應用方面的高可用性,主要描述YAFFS的特點與基本原理,Linux中線程的實現機制與Linux Kernel 2.6在響應時間上的改進。并給出了該記錄儀基于Liinux的多線程結構應用程序的設計要點、流程圖和主要的數據結構。 作為擴展,為記錄儀增加了采集和處理音/視頻信號的DSP模塊。DSP采用TI公司的專用于數字媒體應用的高性能DSP DM642。DSP模塊同時采集3路視頻并進行壓縮,壓縮算法可以采用MPEG-2、MPEG-4、H.263、H.264等。論述了實現音/視頻功能的基本原理、DSP模塊的存儲器結構、ARM與DSP的通信及一些實用性的考慮。
上傳時間: 2013-07-02
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