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(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心，開發(fā)出低成本、高效率的開放式電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)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(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)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(shù)控系統(tǒng)的硬件平臺。 通過構建2.6內(nèi)核版本的嵌入式Linux系統(tǒng)，并將嵌入式GUI解決方案QtopiaCore4移植到該系統(tǒng)，建立了交叉編譯環(huán)境，在此基礎上成功地開發(fā)了高速走絲電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)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(xiàn)了數(shù)控軸驅(qū)動步進電機的控制。 最后，本文建立了數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試環(huán)境，并對開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)軟件進行了聯(lián)機調(diào)試、系統(tǒng)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(shù)控系統(tǒng)技術途徑的可行性，并實現(xiàn)了預期的數(shù)控功能。
上傳時間： 2013-04-24
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自1887年美國奧梯斯公司制造出世界上第一臺電梯以來，電梯作為一種垂直運動的升降設備，已日益成為人們生活中一項不可缺少的生活工具。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，高層建筑的不斷涌現(xiàn)，電梯的功能與種類也隨之而多樣化，同時也對電梯的穩(wěn)定性、安全性、舒適性、運行效率提出了更高的要求。 電梯控制系統(tǒng)是電梯技術的核心，它將電梯的各機械部件有機的組合起來，實現(xiàn)了電梯復雜的功能與穩(wěn)定有效的運行。隨著電子技術日新月異的發(fā)展，電梯控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控制、可編程邏輯控制(PLC)、智能微機控制的發(fā)展歷程。本文在總結了當前電梯控制系統(tǒng)的基礎上，設計了一套基于ARM技術與工業(yè)現(xiàn)場總線CAN(控制器局域網(wǎng))的嵌入式集選型電梯控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用變頻變壓調(diào)速方式，可與多款變頻器相結合，并可匹配有齒輪曳引機和無齒輪永磁同步曳引機，適用于最高樓層為64層、4m/s以下電梯控制。該控制系統(tǒng)目前已成功應用在某電梯生廠家的國內(nèi)、南非等電梯項目中。 論文闡述了本電梯控制系統(tǒng)的控制策略，詳細介紹了以ARM7芯片LPC2378為核心的電梯主控制器的硬件結構及其軟件設計。曳引機的速度控制是電梯控制技術的關鍵，因此為提高電梯運行時的舒適感與運行效率，文中建立了電梯運行速度曲線的數(shù)學模型，提出了根據(jù)設定時間參數(shù)與樓層間距自動生成速度曲線的計算方法。為優(yōu)化電梯起動時的舒適感，論文還討論了模糊控制技術在負載補償中的應用。此外，本文在深入闡述CANOPEN協(xié)議原理的基礎上，完成了基于CANOPEN的應用層協(xié)議設計，實現(xiàn)了電梯控制系統(tǒng)各控制器(主控制器、樓層控制器、轎廂控制器)之間實時、可靠的通信。
標簽： ARM 技術的嵌入式 電梯控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-20
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隨著微處理器技術與信息技術的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應用也進入到國防、工業(yè)、能源、交通以及日常生活中的各個領域。嵌入式系統(tǒng)的軟件核心是嵌入式操作系統(tǒng)。然而，國內(nèi)在嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)上有很多困難，主要有：國外成熟的RTOS大都價格昂貴并且不公開源代碼，用好這些操作系統(tǒng)需對計算機體系結構有深刻理解。針對以上問題，免費公開源代碼的嵌入式操作系統(tǒng)就倍受矚目了，μC/OS-II就是其中之一。μC/OS-II是面向中小型應用的、基于優(yōu)先級的可剝奪嵌入式實時內(nèi)核，其特點是小巧、性能穩(wěn)定、可免費獲得源代碼。 本文在深入研究μC/OS-II內(nèi)核基礎上，將其運用于實際課題，完成了基于ARM架構的μC/OS-II移植及實時同步交流采樣的誤差補償研究。本文主要工作內(nèi)容和研究成果如下： 1.剖析了μC/OS-II操作系統(tǒng)內(nèi)核，重點研究了μC/OS-II內(nèi)核的任務管理與調(diào)度算法機理，得出了μC/OS-II內(nèi)核優(yōu)點：任務調(diào)度算法簡潔、高效、實時性較好(與Linux相比)。 2.介紹了ARM9體系架構，重點講敘了MMU(存儲管理單元)功能。為了提高交流采樣系統(tǒng)的取指令和讀數(shù)據(jù)速度，成功將MMU功能應用于本嵌入式系統(tǒng)中。 3.完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在目標板上的移植，主要用匯編語言編寫了啟動代碼、開關中斷、任務切換和首次任務切換等函數(shù)。 4.針對國內(nèi)外提出的同步交流采樣誤差補償算法的局限性，本文從理論上對同步交流采樣的準確誤差進行了研究，并嘗試根據(jù)被測信號周期的首尾過零點的三角形相似法，求出誤差參數(shù)并對誤差進行補償。此外，考慮到采樣周期△T不均勻，經(jīng)多次采樣后會產(chǎn)生累積誤差，本文也給出了采樣周期△T的優(yōu)化算法。 5.完成了系統(tǒng)硬件設計，并根據(jù)補償算法和△T優(yōu)化法則，編寫了相應采樣驅(qū)動和串口驅(qū)動。最后對實驗數(shù)據(jù)進行了分析和比較，得出重要結論：該補償算法實現(xiàn)簡單，計算機工作量小，精度較高。
上傳時間： 2013-04-24
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目前，ARM微處理器已經(jīng)在多種領域中得到應用，有關統(tǒng)計表明，各種基于ARM微處理器的設備應用數(shù)量已經(jīng)遠遠超過了通用計算機，基于ARM微處理器的開發(fā)應用正成為數(shù)字時代的技術潮流。而在Internet飛速發(fā)展的今天，網(wǎng)絡已經(jīng)滲透到了方方面面。在嵌入式系統(tǒng)中，和網(wǎng)絡的結合已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。 隨著嵌入式技術及網(wǎng)絡技術的發(fā)展，工業(yè)控制設備一般要求系統(tǒng)具備完成復雜測控任務能力和較強的實時性，并且能夠與某一類型的控制網(wǎng)絡相連，以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。而正在利用的單片機技術則存在通信能力差、實時性不夠等問題，本系統(tǒng)利用ARM處理器獨特的網(wǎng)絡通信功能實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的監(jiān)控無疑是一種新的嘗試。基于ARM的工控系統(tǒng)，其應用程序可以方便的通過網(wǎng)絡進行更新，數(shù)據(jù)可通過LCD現(xiàn)場顯示，重要數(shù)據(jù)則可以文件形式保存在存儲器中，數(shù)據(jù)和報警信息可通過串口或以太網(wǎng)向上傳遞。這樣，用戶就可以通過網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程監(jiān)控或遠程維護。此外，利用操作系統(tǒng)上已有的軟件和協(xié)議可迅速搭建前臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以實現(xiàn)測控系統(tǒng)和后臺管理系統(tǒng)的通信。它的設計成功無疑會將利用單片機技術而產(chǎn)生的問題迎刃而解。 本文通過一個ARM9芯片AT91RM9200作為處理器的嵌入式網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，詳細闡述了嵌入式系統(tǒng)的設計與開發(fā)過程。嵌入式系統(tǒng)作為特殊的計算機系統(tǒng)，一般包括以下3個方面：硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件。本文也主要是圍繞這三部分來展開的。其中包括：1、硬件電路的設計：最小系統(tǒng)設計和外圍擴展電路設計；2、嵌入式操作系統(tǒng)的配置：交叉編譯環(huán)境的搭建、BootLoader的移植、操作系統(tǒng)內(nèi)核的移植和文件系統(tǒng)的移植；3、應用軟件開發(fā)設計：主要是相關驅(qū)動程序的設計和應用程序設計。
標簽： ARM 架構 視頻 監(jiān)控設計
上傳時間： 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)發(fā)展到今天，應用越來越復雜，功能越來越強大，這就使得我們在嵌入式開發(fā)中必須加入對操作系統(tǒng)的支持，由此，產(chǎn)生了Bootloader的應用。作為嵌入式系統(tǒng)中的啟動模塊，Bootloader的作用就是引導和加載操作系統(tǒng)內(nèi)核鏡像。Bootloader的設計與移植工作已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的重要環(huán)節(jié)。 在實際的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)項目中，人們經(jīng)常選擇移植通用Bootloader，例如U-Boot到自己的目標板。U-Boot雖然支持多種嵌入式操作系統(tǒng)和處理器架構，功能設置高度靈活，設備驅(qū)動豐富，但U-Boot代碼組織結構過于龐大，啟動流程機理和文件間的依賴關系復雜，這使得采用U-Boot進行Bootloader的開發(fā)往往會不得要領；另一方面，嵌入式系統(tǒng)是資源受限的，為了更好的適應市場，嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)極其重視成本。以U-Boot-1．1．4來說，其源代碼大小就有38．4M，移植后生成的可執(zhí)行bin文件一般也要500K以上，這對于寶貴的Flash資源來說無疑是種浪費。 論文以ARM內(nèi)核處理器應用為切入點，設計了一種小型ARMBootloader-MicroBootloader。在理論上，通過對Bootloader的分析，總結了其主要功能、啟動過程，提出了Bootloader設計的典型框架，并按照這一典型框架對MicroBootloader進行了總體設計。在實現(xiàn)上，采用模塊化設計原則組織源文件，使得整個MicroBootloader組織結構清晰簡潔，便于維護與擴展，方便針對不同硬件平臺的移植進行修改。 論文的創(chuàng)新點在于做到了代碼量大小與功能的平衡。整個文件組織只有37個文件，代碼總計為208K，生成的可執(zhí)行bin文件僅35K。通過實驗驗證，MicroBootloader完全能夠完成Bootloader的基本功能，其擴展功能也能實現(xiàn)下載操作系統(tǒng)鏡像，并讓其在目標板上成功運行，具有一定的現(xiàn)實意義和后續(xù)應用開發(fā)價值。
標簽： Bootloader ARM 內(nèi)核
上傳時間： 2013-04-24
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數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一門集計算機技術、通信技術和數(shù)字視頻技術于一體的綜合系統(tǒng)，它充分利用大規(guī)模集成電路和網(wǎng)絡的科技成果，體積小巧、性能穩(wěn)定、通訊便利，被廣泛應用于交通、銀行、醫(yī)院、視頻會議、無人監(jiān)控等諸多領域。 本系統(tǒng)基于ARM微處理器平臺，移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)，并完成視頻采集、壓縮、傳輸?shù)热蝿铡榻档彤a(chǎn)品成本，系統(tǒng)采用ARM9微處理器S3C2410作為主處理器，以USB攝像頭作為視頻采集設備，用軟件對視頻數(shù)據(jù)進行MPEG—4壓縮。 論文首先從整體上分析了嵌入式數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計方案，給出了硬件框架和軟件體系。其次在ARM硬件平臺成功構建了armlinux嵌入式系統(tǒng)，包括引導程序Bootloader的設計、修改配置Linux內(nèi)核以及制作JFFS2文件系統(tǒng)，完成USB數(shù)碼攝像頭的驅(qū)動。在應用程序開發(fā)過程中，設計了基于Video4Linux的視頻采集程序，采用mmap(內(nèi)存映射)方式截取圖片，分析了MPEG—4編碼模型XVID程序中的運動估計部分，研究了半像素快速搜索算法，從而減少了搜索點數(shù)提高了運算速度。最后利用開源JRTPLIB庫實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)流的RTP傳送。 整個設計是在S3C2410硬件平臺上進行的，采用2.4.18版本的Linux內(nèi)核。其中MPEG—4編碼優(yōu)化測試是在ARMDeveloperSuite(ADS)version1.2中完成的。 本課題為在ARM平臺實現(xiàn)數(shù)字視頻監(jiān)控的設計做了有益的探索性嘗試，對今后進一步完成遠程嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計有著積極的意義。
標簽： ARM 嵌入式 數(shù)字視頻監(jiān)控 技術研究
上傳時間： 2013-06-10
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語音識別技術就是能使計算機“聽懂”人類的語言，然后根據(jù)其含義來執(zhí)行相應的命令，從而實現(xiàn)為人類服務。 隨著語音識別的深入研究，對它的技術應用主要有兩個方面： 一個方向是大詞匯量連續(xù)語音識別系統(tǒng)，主要應用于計算機的聽寫機，以及與電話網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)相結合的語音信息查詢服務系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都是在計算機平臺上實現(xiàn)的； 另外一個重要的發(fā)展方向是小型化、便攜式語音產(chǎn)品的應用，這些應用系統(tǒng)大都使用專門的硬件系統(tǒng)實現(xiàn)。 隨著后PC年代的到來，后一種發(fā)展將成為語音識別技術和嵌入式系統(tǒng)交叉研究的一個非常熱門的話題，將進一步推動語音識別技術往智能化方向發(fā)展。 論文主要研究語音識別系統(tǒng)及其在ARM嵌入式平臺上的實現(xiàn)。 根據(jù)嵌入式系統(tǒng)平臺的特性和系統(tǒng)的實際需求，對目標平臺的硬件和軟件系統(tǒng)進行適當?shù)募舨枚ㄖ疲⑶覍φZ音識別中的算法進行改進和優(yōu)化，同時為了加強系統(tǒng)的交互性，增加了控制界面，為實際應用提供很好的人機交互操作。 首先論文對嵌入式系統(tǒng)及嵌入式操作系統(tǒng)進行研究，通過實際比較后選用嵌入式Linux作為系統(tǒng)的操作系統(tǒng)； 然后對語音識別技術進行研究，并根據(jù)實際要求，采用Mel倒譜參數(shù)作為系統(tǒng)語音參數(shù)提取算法，DTW作為系統(tǒng)識別的模式匹配方法，并根據(jù)ARM嵌入式平臺的要求，分別對上述兩個算法進行優(yōu)化設計，同時利用QT跨平臺語言對應用控制程序進行代碼實現(xiàn)，并移植到目標板上，構建出一個完整的嵌入式語音識別系統(tǒng)。 最后，對整個系統(tǒng)進行整體測試，通過實驗結果表明，系統(tǒng)達到了預期設計的便攜、智能及很好的交互性的目的。
標簽： ARM 嵌入式 語音識別 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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在現(xiàn)代電網(wǎng)中，隨著超高壓、大容量、遠距離輸電線路的不斷增多，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提出了更高、更嚴格的要求。距離保護作為線路保護的基本組成部分，其工作特性對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著直接和重要的影響。為了適應現(xiàn)代超高壓電網(wǎng)穩(wěn)定運行的要求，微機保護裝置在硬件和軟件上都提出了越來越高的要求。 高速數(shù)字信號處理芯片（DSP）技術的發(fā)展，為開發(fā)一種速度快、處理能力強的微機保護系統(tǒng)奠定了基礎。在這樣的背景下，我們采用DSP芯片和ARM處理器，設計了一個并列式雙處理器微機保護系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用一個DSP芯片負責控制數(shù)據(jù)采集、采樣數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)保護功能。ARM微處理器承擔人機接口管理，通過串行通信方式實現(xiàn)與DSP端口之間的數(shù)據(jù)通信，豐富的通訊接口，使得與上位機的通訊、下載程序定值靈活方便。新的微機保護裝置不斷推出，投入運行的微機保護裝置不允許用來進行試驗、培訓，該裝置還可作為試驗教學系統(tǒng)，供學生學習認識微機保護裝置的內(nèi)部結構，并可自行設計保護算法、編制程序，通過上位機下載到實驗裝置，完成相應保護功能的測試。 本文實現(xiàn)了微機保護方案的整體軟硬件設計，內(nèi)容包括DSP2812微處理器芯片，ARM7微處理器LPC2220芯片，開關量輸入／輸出電路、數(shù)據(jù)采集電路、通訊和網(wǎng)絡接口電路、人機界面的顯示板電路，文中對各部分電路的功能、特點以及器件的選擇、引腳連接進行了詳細介紹。系統(tǒng)采用模塊化設計，采用雙CPU并行處理模式，針對基于LPC2220微處理器的監(jiān)控管理系統(tǒng)，完成了最小系統(tǒng)設計，詳細完成了啟動電路的設計。 本文初步設計了人機操作界面，給出了軟件設計的流程圖，將實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ與模塊化硬件設計相結合，共同構成一個可以重復利用的軟硬件數(shù)字系統(tǒng)平臺，除了可以最大限度地提高開發(fā)的效率、減少資源的浪費外，還可以通過長期對于該平臺的研究，逐步優(yōu)化平臺軟硬件資源，提高其性能，并滿足日益復雜的應用需求。
上傳時間： 2013-04-24
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集中抄表系統(tǒng)是一個集現(xiàn)代化管理、計算機應用、現(xiàn)代通訊技術、自動控制、信息等多學科技術于一體，實現(xiàn)電力營銷監(jiān)控、電力營銷管理、營業(yè)抄收、數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡連接等多種功能的一個完整的系統(tǒng)。 本文設計了基于GPRS與ARM技術的集抄系統(tǒng)，充分利用GPRS通信實時在線、按流量計費、高速傳輸?shù)膬?yōu)點。本系統(tǒng)采用的是華為的GTM900-B模塊，適用于小數(shù)據(jù)量傳送的場合，用戶無需實現(xiàn)PPP協(xié)議也可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能。基于GPRS與ARM的集中抄表系統(tǒng)包含三個主要的組成部分：基于.NET平臺的系統(tǒng)管理中心（主站），基于GPRS的通信網(wǎng)絡和基于ARM平臺的終端系統(tǒng)。系統(tǒng)管理中心負責系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、存儲和分析等功能；終端系統(tǒng)實現(xiàn)遠程用電設備的信息采集和控制；通信網(wǎng)絡則在管理中心和終端系統(tǒng)間建立數(shù)據(jù)傳輸鏈路。基于GPRS與ARM的集中抄表系統(tǒng)豐富了以往系統(tǒng)原有的應用功能，提升了集中抄表系統(tǒng)的綜合性能。 經(jīng)過測試，本系統(tǒng)能夠順利的進行撥號，與主站進行正常的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，能正常的對電表數(shù)據(jù)進行采集和上位機管理命令下發(fā)，達到了預期的效果和設計要求。本系統(tǒng)已經(jīng)在湖北石首，黃岡，黃石，十堰和湖南部分縣、市有一定規(guī)模的應用。在石首地區(qū)復雜的供電環(huán)境下，20個臺區(qū)所有電表的數(shù)據(jù)都能按時正確的收集到主站，終端也能正常響應主站下發(fā)的命令，實現(xiàn)設計的功能，證明了本系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，有利于配電網(wǎng)絡運行的安全性和經(jīng)濟性管理，對加強用電管理和提高電網(wǎng)供電質(zhì)量起到了積極的作用。
標簽： GPRS ARM 抄表系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-29
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隨著國民生產(chǎn)生活水平的不斷提升，人們對餐飲消費的要求越來越高。而無線點菜系統(tǒng)能夠提供更加快速、便捷、透明、衛(wèi)生的餐飲條件，對餐飲企業(yè)服務質(zhì)量和管理效率的提高具有重要意義。 本課題通過考察現(xiàn)有的電子點菜系統(tǒng)的解決方案，研究一種無線點菜系統(tǒng)的軟件設計。利用實驗室已有的YLSBC2440開發(fā)板作為硬件載體，綜合應用WLAN、嵌入式Linux和Qt開發(fā)等技術，以程序軟件的通用性和易用性為方向，構造能夠方便應用到各種PDA系統(tǒng)的點菜終端程序和普通PC機的服務器軟件，實現(xiàn)無線點菜系統(tǒng)。主要包括以下研究內(nèi)容： 1.構建嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)平臺。使用Ubuntu系統(tǒng)建立基本開發(fā)環(huán)境，建立交叉編譯工具，安裝配置NFS；安裝用于開發(fā)點菜終端程序的Qt，包括Qt/X11、x86版Qt/Embedded、ARM版Qt/Embedded。 2.設計點菜終端程序。利用Qt設計器規(guī)劃點菜終端程序的大致界面，然后根據(jù)Qt/Embedded編程一般規(guī)則編寫代碼，主要分為瀏覽器核心類和主窗口類的實現(xiàn)，并在主程序中添加國際化和中文支持，再通過NFS測試。 3.建立服務器網(wǎng)站。利用普通PC機+Windows XP作為網(wǎng)站服務器，以IIS5.1建立ASP網(wǎng)站，使用DREAMWEAVER和ACCESS2003進行網(wǎng)頁開發(fā)，主要包括登錄管理、點菜導航、餐臺使用、菜單列表、選單提交等功能頁面。 4.調(diào)試和發(fā)布程序。在開發(fā)板原配內(nèi)核及文件系統(tǒng)的基礎上，內(nèi)核配置無線網(wǎng)卡支持，根文件系統(tǒng)中添加點菜終端程序、庫文件、無線網(wǎng)卡驅(qū)動和無線管理工具，設置環(huán)境和啟動腳本，燒寫入開發(fā)板后連接到WLAN，發(fā)布運行程序。
標簽： ARM 無線 點菜系統(tǒng) 軟件設計
上傳時間： 2013-07-14
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