本研究提出了一套完整的基于Linux嵌入式平台的EtherCAT主站系统设计方案，旨在打通整个EtherCAT协议技术环节。从主站和从站的硬件层面到软件层面再到上位机软件，开发出整套拥有自主知识产权的EtherCAT主站系统。设计EtherCAT从站模块，选用从站控制芯片ET1100设计通信板，STM32单片机设计控制板，将通信板和控制板通过SPI总线接口组合，组成两套从站模块，分别实现数字输入信号检测和模拟输入信号检测的功能。设计EtherCAT主站模块，选用基于AM3358处理器的BeagleBone Black作为Linux嵌入式开发平台，并且在该平台上运行集成Xenomai实时补丁的Linux操作系统，接着在操作系统上构建IgH EtherCAT Master for Linux开源框架和配置开发环境，最后基于这套开源框架进行应用程序的设计，完成整套主站模块设计。设计EtherCAT主站程序的两种交互模式，一种是基于命令行操作的控制台模式，还有一种是基于Qt开发的图形用户界面模式。用户可以通过任意模式，实现过程数据通信和服务数据通信的数据读写，并且执行一些其他的必要功能操作。结果表明，从站模块的基本功能实现，可以有效检测输入的数字信号和模拟信号。主站模块的基本功能实现，可以与从站模块建立起有效的过程数据通信和服务数据通信，性能上同步误差在ns级，报文的传输时间在us级，通讯抖动在us级别，可以满足工业控制系统对实时性的要求。控制台模式和图形用户界面模式交互有效。
上传时间： 2022-05-22
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在过去的几年，人们共同见证了科学技术为社会发展所带来的奇迹。人们对生活水平有了更高的追求，而智能家居就扮演了一个很重要的角色。智能家居将家庭生活中的各种电器结合成一个有机的整体，进行统一控制，给人们提供了一个高效、优质的生活环境。但随之而来的问题是，如何提出一套符合标准又被大众接受的智能家居系统。本课题聚焦于目前智能家居所面临的价格高昂，布线复杂等问题，设计出一种以MSP430作为主控芯片的无线智能家居控制系统。 本课题主要研究的是一款以超低功耗MSP430单片机作为主控制器，融入各种传感器技术，利用nRF24L01与PT2262/PT2272无线收发芯片组建家庭内网，通过GSM模块实现远程通信的实用经济型智能家居控制系统。系统的研究的内容主要是实现检测与安防的功能，实现数据的远距离与近距离无线传输。系统将硬件设计分为主控模块与从控模块的设计，利用Altium Designer软件分别绘制出主控模块与从控模块的电路连接原理图。在硬件电路设计的基础上，确定软件工作流程，根据软件流程编写C语言程序代码，并且在IAR Systems开发环境中进行编译。通过软、硬件联合调试，确保系统工作的协调性。最后，通过Proteus仿真软件进行仿真，确定方案的可行性，之后进行硬件系统的测试。测试结果表明系统实现了家居周围环境监测、环境异常情况下的报警、家居内部的无线通信以及家居外部的远程通信等功能。 本文研究的智能家居控制系统，融入了无线通信的技术，避免了家庭布线的繁琐，实现了三种环境检测与四种异常情况报警。尝试构建一套成本低，功耗低，操作简单，便于安装的适用于普通家庭的家居智能化操作系统，具有很大的现实意义。
上传时间： 2022-05-22
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本课题的目标是开发一个企业对员工的出勤情况进行记录和管理的考勤系统。课题主要采用了文献研究、需求调研与分析、系统设计与测试等方法，分析了RFID技术的核心原理及关键难题，学习和掌握了RFID的多种编码原理，根据设计的实际需要选择125kHz低频RFID卡片。设计了一款低成本高性能的RFID卡片读写器。根据软件开发理论、信息系统开发理论、项目管理理论等进行分析、指导并设计出基于RFID卡的身份识别考勤系统。RFID卡片读写器在电路设计上需要突出实现低成本高性能，而考勤系统则突出了方便简洁的管理功能。 整个RFID考勤系统主要包括三个子系统（或模块）：RFID卡片读写器、无线/串行通信模块、身份识别考勤系统。读写器解码并将卡片的身份信息通过串口/无线通信模块发送给PC机的身份识别考勤系统进行考勤记录与管理，实现了从RFID卡片读取、数据传输、考勤记录与统计等一系列功能的完整系统实现方案，改进了现有的考勤方式，提高了考勤效率。 系统硬件部分的工作包括：RFID卡片读写器的单片机控制电路设计、读写器的RFID调制解调射频前端电路设计、NRF24L01无线通信模块设计、PL2303的USB-UART串行通信模块设计。 系统软件部分的工作包括：嵌入式软件（下位机）和PC端软件（上位机）两部分，其中嵌入式软件又包括EM4100卡片读取与曼切斯特码解码程序设计、NRF24L01无线通信程序设计、UART串行通信程序设计、系统状态指示程序设计、通信数据流和数据包处理等；上位机软件包括ACCESS建立数据库、基于Visual C++的数据库SQL语言操作、USB-UART串行通信与数据流处理、LZW数据压缩与解压缩、用户界面的设计与消息响应等。 论文的结构安排为：第一章引言，主要介绍了本文的选题背景、主要研究内容、研究的目标和意义以及研究的思路和方法；第二章从发展过程和应用趋势等几个方面阐述了RFID技术及其基本理论；第三章按各个模块逐一对考勤系统的硬件电路设计进行了详细的阐述；第四章主要介绍考勤系统的软件设计所需要涉及到的基础知识和理论；第五章则详细地阐述了考勤系统的软件设计细节，包括读写器的嵌入式软件设计、系统PC端软件的需求分析、系统PC端软件设计、系统的数...
上传时间： 2022-05-23
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近年来，随着智能家居趋热，门锁作为智能家居的重要组成部分，对保护家居财产安全具有重要作用。其安全性和便捷性受到人们普遍关心。调查显示，虽然智能门锁在高档小区、酒店的应用越来越广泛，但在普通用户中，智能锁市场占有率较低。这是由于市场上的智能锁价格偏高，人们对智能锁的认识不够全面所造成的。因此，本文基于STM32F1系列芯片设计了一种操作简单、安全可靠、价格低廉的智能门锁控制系统。该系统由门锁终端、无线数据传输模块和远程服务平台三部分组成，硬件电路设计完成后，对系统功能需求进行分析，画出功能模块的详细流程图、完成软件代码的编写，并调试和测试系统功能。系统主要完成的内容如下: (1)智能门锁终端设计，以STM32F103ZET6单片机为核心，外接指纹模块、RFID读卡器模块、触摸键盘模块、蓝牙模块、OLED显示模块、存储模块等，配合外围电路，实现指纹、密码、卡片和蓝牙开锁功能，通过OLED显示系统菜单和用户操作信息，将用户开锁信息保存在EEPROM中，方便本地查看和管理。当用户使用未授权的方式开锁次数达到3次，终端会通过无线模块向绑定用户手机发送预警信息并锁定系统3分钟，使其无法操作。 (2)在无线数据传输方面，本系统采用ATK-SIM800C模块，通过模块和服务器之间建立TCP连接，主控制发送AT指令配置模块的参数和实现数据发送功能。 (3)远程服务平台，远程服务平台包括服务器、MySQL数据库和JSP页面三个部分。使用MVC框架进行java web的开发，用户可以远程登陆服务器，通过web页面查看家中开锁记录信息，及时了解家人的出入情况。 测试结果表明，该系统功能模块运行正常，OLED屏能正常显示、用户可以使用4种方式进行开锁，用户可以通过web页面查看到用户开锁记录信息。本文设计的智能门锁控制系统可以作为智能家居的一部分，可以应用在普通家庭用户或办公场所中。
标签： 智能门锁控制系统
上传时间： 2022-05-29
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随着微电子技术和电力电子技术的发展，伺服运动控制系统已经从模拟控制发展到全数字控制，其性能不断提高，在工业机器人、数控机床等设备中获得了广泛应用.基于现场总线网络的伺服运动控制系统以其高可靠性、快速性和稳定性成为伺服运动控制系统的发展趋势。德国倍福公司提出的EtherCAT工业以太网技术在数据链路层采用了实时调度的软件核，并提供了过程数据传输的独立通道，提高了系统的实时性：该网络还具有灵活的拓扑结构，简单的系统配置，较低的构建成本等特点，适合应用于运动控制领域。目前，该网络受到了运动控制开发商的广泛关注。本文以海洋研究领域的造波机系统开发为背景，利用EtherCAT从站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F28335开发了EtherCAT从站设备，构建了一主一从的EtherCAT网络结构实现了伺服系统精确的位置控制。论文首先对伺服运动控制系统的概念、特点进行了介绍，对其各个组成部分进行了详细分析，并结合实践经验给出了自己的观点，就目前广泛应用于网络运动控制中的两种总线网络进行了介绍。其次，详细分析了EtherCAT网络的原理、技术特点及主从站关键技术。结合本文的系统设计，介绍了1公司最新推出的用于1业控制的DSP片-TMS320F28335，分析了系统设计中用到的几个运动控制模块与通讯模块，并给出了相应寄存器配置。最后在对EtherCAT网络和DSP芯片TMS320F28335研究基础上，开发了EtherCAT从站设备，避免了造波机系统中脉冲+方向位置控制方式长线传输的缺点，给出了开发系统的总体框架及主从站实现的关键细节，并给出了相应的实验结论。本设计充分发挥了EtherCAT工业以太网络实时数据传输的功能和TMS320F28335 DSP芯片运动控制功能，实现了运动系统高精度的位置控制。
上传时间： 2022-06-01
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对危重病人的监护和输液治疗，是全球范围内的医护人员关注的重大问题。危重病人的生理状态极不稳定，医护人员需要根据患者生理状态，给予迅速准确的治疗。在无线网的ICU诊疗一体化系统的基础上，拟研制的基于RS485的监护和输液诊疗一体化系统(简称诊疗一体化系统)，形成无线有线两大系列的产品。该系统由输液设备(包括注射泵、输液泵)，监护输液基站(平板电脑)、医护PDA(Personal Digital Assistant)和中央监护服务器等组成。其中，监护输液基站通过RS485一对多的主从通讯方式控制多个输液设备。 注射泵已经广泛应用于临床。本论文的目的就是通过对国内外注射泵产品的最新调查，结合本项目对注射泵的要求，以技术的可靠性为前提，重点考虑开发时间、生产成本、后期可扩展性、医护人员操作简便等产品化的重要因素，研制作为诊疗一体化系统的重要组成部分的注射泵样机。 本论文根据已有产品特性，和基于RS485的监护和输液诊疗一体化系统的要求，定义了注射泵所需完成的功能。本注射泵既可以作为诊疗一体化系统的输液设备联机使用，也可作为高档注射泵单机使用。监护基站通过RS485轮询机制，将输液控制命令好输液参数信息发送给注射泵，控制注射泵的运行，同时，注射泵也在屏幕上显示当前工作参数，对工作状态进行检测，若有异常状态，则发出声光报警，并在显示屏上显示，这些输液过程中的信息都通过RS485通讯模块发至监护基站，提醒医护人员注意，还能存储治疗相关信息及工作参数信息，方便查询与传输。注射泵也可独立工作，响应按键信息，能完成速度模式，时间模式及体重模式三种模式的输液。在输液过程中，显示输液相关参数，可中途调节注射速度，其他参数修改，可在暂停注射后进入相应注射模式的设置界面进行，完成后以修改后的参数运行。 在设计之初，考虑了后期产品化的要求，初步探讨了注射泵的机械结构。在设计过程中，采用模块化的结构思想，将注射泵按功能解析成各相对独立的十大模块，包括：电源模块、中央处理模块、电机驱动及机械模块、显示模块、键控模块、报警模块、外部存储器模块、实时时钟模块、检测模块和通讯模块。本文主要介绍了重要元器件的选型，各功能模块电路的原理图连接。在硬件设计上，考虑了电磁兼容性，这是硬...
标签： rs485
上传时间： 2022-06-04
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针对目前我国已经存在的温室控制系统成本高、网络化不足以及测量环境因子单一等问题，文中开发了一套基于STM32的温室远程控制系统。该系统通过利用STM32单片机作为温室内的控制器以及MFC编写的控制软件实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度多个环境因子的远程监测和控制。 系统的硬件电路设计包括STM32控制器、数据采集模块、设备控制模块、网络接口模块、实时显示模块以及数据存储模块等。其中数据采集模块采用DHT11、MG811以及BH1750传感器进行环境因子的测量，设备控制模块通过控制继电器通断来控制温室内的加热系统和光照系统等执行设备，STM32通过ENC28J60接入网络实现远程控制，显示模块实现各个环境因子的实时显示，数据存储模块采用外接SD卡的方式进行数据的存储。在STM32的程序设计中采用了库函数的开发方式设计了测量程序、显示程序以及控制程序。通过在STM32中移植μC/OS-Ⅱ操作系统实现多任务的运行，移植LwIP协议使STM32可以接入网络，实现控制的网络化。在VC6.0平台下利用MFC设计了控制软件，控制软件和STM32之间通过TCP/IP协议进行数据和命令的传输。控制软件的主要功能是对温室内的多个环境因子进行远程监测和对执行设备进行远程控制。在控制软件设计中，采用面向对象的方法将相关的操作函数封装到类中，便于对系统进行升级，采用多线程的方法解决了多个任务同时运行的状况。将控制过程中产生的数据保存到数据库中，可以对系统运行产生的数据进行分析和利用。 为了对系统进行测试，在文中搭建了一个小型的温室并将控制器安装在温室内。经过测试，文中设计的温室控制系统可以实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度的远程实时监测，数据每秒更新一次。当上述的环境因子超过控制软件上设置的上下限范围时，系统会报警，此时可以在控制软件上控制执行设备的通断来调节该因子使其到达设置的范围内。
上传时间： 2022-06-09
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zynq系列内容非常丰富的一本书第1章Zynq-7000 SoC设计导论第2章AMBA协议规范第3章Zynq-7000系统公共资源及特性第4章Zynq调试和测试子系统第5章Cortex-A9处理器及指令集第6章Cortex-A9片上存储器系统结构和功能第7章Zynq-7000 SoC的Vivado基本设计流程第8章ARM GPIO的原理和控制实现第9章Cortex-A9异常与中断原理及实现第10章Cortex-A9定时器原理及实现第11章Cortex-A9 DMA控制器原理及实现第12章Cortex-A9安全性扩展第13章Cortex-A9 NEON原理及实现第14章Cortex-A9外设模块结构及功能第15章Zynq-7000内的可编程逻辑资源第16章Zynq-7000内的互联结构第17章Zynq-7000 SoC内定制简单AXI-Lite IP第18章Zynq-7000 SoC内定制复杂AXI LITE IP第19章Zynq-7000 AXI HP数据传输原理及实现第20章Zynq-7000 ACP数据传输原理及实现第21章Zynq-7000软件和硬件协同调试原理及实现第22章Zynq-7000 SoC启动和配置原理及实现第23章Zynq-7000 SoC内XADC原理及实现第24章Linux开发环境的构建第25章构建Zynq-7000 SoC内Ubuntu硬件运行环境第26章构建Zynq-7000 SoC内Ubuntu软件运行环境第27章Linux环境下简单字符设备驱动程序的开发第28章Linux环境下包含中断机制驱动程序的开发第29章Linux环境下图像处理系统的构建
上传时间： 2022-06-10
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随着科技进步，工业厂房、农业温室、仓库和智能建筑等领域对温度的要求越来越严苛，对温度监控需求也越来越高，特别是在某些环境恶劣的工业环境和户外环境中，通过传统的检测难度大，且无法远程传输数据以便进行实时监测。本研究针对这些问题，在对STC89C52单片机、温湿度传感器、TC35i模块功能研究基础上，应用VB程序开发出集群计算机房环境信息检测系统，改变传统温度检测的方法和思路，利用本系统数据信息检测、传输的优势，解决集群计算机房的远程实时温度监测问题，为管理人员提供可靠的温度监测数据。 本论文研究设计使用温湿度传感器DHT11，对计算集群计算机房的环境温度等信息进行多点、实时采集，通过单片机串口和TC35i模块串口之间的通信，把从单片机读取的数据，传输到接有短信猫模块的上位机中，最后将采集的数据存储到数据库中，以供查询，同时，可还以将监测点的信息数据，发送到指定的用户手机上，实现实时远程监控集群计算机房的环境温度。 本文首先对当前国内外温度监控检测的现状与发展趋势进行调研，在结合集群计算机房温度实际检测需求的基础上，有针对性地进行方案论证，并选择合适的实现路线进行相应的研究;从理论上明确实验依据，遵循各个硬件模块的工作原理及主要芯片的技术参数，采用模块化设计，按设计需求设计外围工作电路，对系统的各组成模块进行集成。然后，根据实验方案调整系统的软件编程思路，对相应的程序进行说明并论述相应的编程技巧。为实现集群计算机房中环境温度的高精度测量，我们对软件进行了一些技术处理，论文中对此也进行了相应的介绍。论文还介绍了系统的电路设计仿真和软件设计及调试，并对其中遇到的问题和所采用的解决办法进行了相应的说明。本论文中设计的环境温度监测控制系统在测试过程中，能有效地完成机房的环境温度监测，实现实时无线传输，达到了预期目的。
上传时间： 2022-06-11
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研究开发一个基于Android系统的远程多人监控智能家居系统.系统包括智能家居控制台终端、后端云数据处理平台、智能家居移动终端三大部分组成.智能家居移动终端使用Android 5.1系统,后端云数据处理平台使用Bmob后端云平台,智能家居控制台终端使用Android 4.0系统.智能家居控制台终端获取家具状态,通过网络传输模块将家具状态数据上传到Bmob后端云平台和获取Bmob后端云平台上智能家居移动终端的请求信息,智能家居移动终端获取Bmob后端云平台的数据和发送请求数据到Bmob后端云平台,从而可实现多台智能家居移动端实时远程监控家居状态.
上传时间： 2022-06-13
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