液位是工业生产中常见的测量参数,化工、石油、污水处理等各类工厂企业都要进行液位测量。目前,液位检测技术飞速发展,新的液位测量仪表量程大、精度高、功能全,我国新型液位仪表大多依靠进口。由于超声波测量液位具有非接触测量、可测低温介质、能够定点和连续测量等优点,近年来,超声液位测量技术取得了长足的进步,己成功应用于江河水位、化学和制药工业、食品加工、罐装液位等多种领域。 本文研制的是基于ARM的超声波液位计。传统的超声波液位计一般使用8位的单片机作处理器,采用电子元件捕捉到超声波回波信号后产生中断,判断超声波的传播时间。本文提出了使用32位ARM芯片做处理器,采用数字信号处理的方法来判断超声波传播时间的设计方案。 本文使用高性能的ARM7TDMI-S内核的芯片LPC2119作为系统的运算控制器,加强了系统对超声波回波信号的处理能力;使用A/D转换器将回波信号转换为数字信号,采用数字滤波处理信号,利用数值处理来判断超声波回波信号的起始点,提高了液位的测量精度;采用单换能器收发一体式电路设计,简化了液位的计算;利用LPC2119芯片内部的CAN总线控制器设计了CAN总线通信接口;选用一线式数字温度传感器DSl8820进行温度补偿,避免了由于环境温度的变化而产生的测量误差。ARM芯片丰富的内部资源和I/0口线有利于今后扩展功能,升级系统。本超声波液位计使用方便,精度高,能满足工业生产中的要求。
上传时间: 2013-04-24
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车辆姿态是车辆控制所需的重要参数,其测量方法、测量精度与测量系统的性能和成本密切相关。随着微处理器技术与新型传感器技术的发展,利用加速度计、磁阻传感器和ARM微处理器构成基于地球磁场和重力场的捷联式姿态测量系统,已成为许多载体姿态测量的首选。同时姿态测量系统住地理勘探、石油甲台钻井和机器人控制方血也有着广泛的应用。 本文研究设计了一款基于ARM处理器的姿态测量系统,在保证体积、成本和实时性的前提下,完成载体姿态角的准确测量。采用Honeywell公刊的3轴磁阻传感器HMC1021/1022和ADI公司的2轴加速度计ADXL202以及S3C44BOX ARM7微处理器构建捷联式姿态测量系统。磁阻传感器和加速度计分别感应地球磁场和重力场信号,微处理器对检测到的信号进行处理和误差补偿后,解算出的姿念角,最后由LCD显示或者通过串行通讯接口输出到上位机,实现姿态角的实时准确测量。 本文详细介绍了基于地球磁场和重力场信号进行姿态测量的原理,推导了方向角、俯仰角和横滚角求解的数学模型。完成了姿态测量系统硬件电路的设计与调试,实现了包括:uC/OS-Ⅱ操作系统的移植、加速度数据采集、地球磁场数据采集和姿态角解算等系统软件的设计,最后对系统测量结果给出了误差分析,添加了数字滤波、椭圆效应校正等算法来补偿误差,从而有效提高了系统测量精度。
上传时间: 2013-07-20
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地铁信号设备中输入输出设备是信号逻辑和现场设备之间的接口,有着四高(高安全,高可靠,高可维护,高可用)要求,目前信号系统厂家的传统做法是整个信号系统产品由一家公司来完成,可是随着技算机技术的快速发展,逻辑部份目前已可以采用通用COTS产品,而输入输出部分还是需要各个信号厂家自己设计和生产,因此设计出一款通用型的输入输出控制器已成地铁行业的发展方向。 为了满足以上要求,本文从实际应用角度出发,使信号系统的产品更加的开放透明,设计出基于ARM的地铁用安全型的智能I/O,从而使信号系统设计可以方便地和现场信号设备接口。 在硬件上采用冗余设计,以ARM为主处理器,整个系统无单点硬件故障,采集部分采用动态异或输入设计,驱动部分采用安全驱动设计。 基于ARM的地铁用安全智能I/O严格遵循欧洲铁路信号产品的标准,使系统的安全性,可靠性,可用性和可维护性有了充分的保障。 本文主要介绍了地铁用安全型智能I/O控制器的设计和实现,包括设计思想,具体实施,硬件和软件的设计等。
上传时间: 2013-06-12
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本文分析了国内外电动机保护的发展,针对当前电动机保护的现状,介绍了一种嵌入式综合电动机保护装置。该保护装置设计基于ARM嵌入式微处理器,相比于传统的保护装置具有体积小、功耗低、性能高、实时性好等优点,具有较强的实用价值。保护装置可以实时采集电动机的三相输入电压、电流信号,对采样数据进行保护算法计算,监视电动机的工作状态,一旦有故障发生,则进行相应保护动作,及时切断电动机电源。课题完成了基本的硬件系统设计和软件开发。 硬件设计采用S3C2410作为处理器组成电动机综合保护装置,使用S3C2410自带的A/D转换器采集电动机的三相输入电流、电压信号,并通过键盘和LCD显示器完成人机交互。 软件的开发分为开发环境的建立和应用软件设计两个部分。开发环境的建立包含ARM平台的BootLoader和嵌入式Linux的移植,交叉编译环境的建立;应用软件方面包含驱动程序,Qt界面程序,智能保护程序等几个部分。 论文的最后对系统设计所完成的内容进行了总结,并提出了改进方法。
上传时间: 2013-06-16
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随着生产自动化要求的不断提高,控制技术和微型计算机技术的不断发展,智能记录仪已日益广泛地应用在工业过程领域,并占据了越来越高的地位。近年来,新的应用也对智能记录仪的设计提出了更高的要求。 嵌入式系统因其体积小、性能好、功耗低、可靠性高等优点,其已经在各种记录仪表的开发与设计等领域中得到广泛的应用。为了改善工业现场传统获取数据费时、费力且数据不够及时准确的缺点,本课题基于嵌入式的技术,构建了一个由32位的嵌入式微处理器S3C24lO和实时操作系统IAnux组成的平台,并对其进行了开发研究,设计并实现了针对工业过程数据处理的一种新型的记录系统。 本文研究了无纸记录仪通用开发方法,设计了系统结构、功能和性能设计指标。该系统以三星公司生产的S3C2410(ARM)微控制器为核心,配置大容量Flash存贮器、实时时钟等,通过8个信号输入通道,可配接热电偶、热电阻以及标准的电压/电流信号,经16位采样送ARM处理后,按设定要求完成信号监测、数据记录和柱状图、曲线显示、异常数据报警等无纸记录仪的功能,以及通过RS232通信接口与其它系统进行数据通信;在系统软件设计方面,采用结构化、模块化方法,结合硬件配置设计了数据采集、检测信号处理、数据存取、键盘操作功能模块以及柱状图、曲线等图形显示功能函数,从而使具有了模块化扩展功能。试验表明了该系统对数据进行了准确、可靠的的采集与处理,较好地满足了工业现场的需求。 本课题是数据记录系统在工业现场数据采集、处理领域中的一次成功尝试。在实际应用中,该系统凸显出强大的功能、良好的灵活性。实践证明本系统是一种优秀的解决方案,能够高效的实现各种测控任务。
上传时间: 2013-04-24
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本文所研究的是基于微处理器ARM和操作系统Linux的嵌入式继电保护应用的设计与实现。 主要内容包括以下几个方面: 1.介绍了研究的背景、意义及国内外研究的现状等内容。 2.介绍了嵌入式系统的发展现状和发展趋势。 3.介绍了嵌入式系统实现的硬件核心一嵌入式处理器以及软件环境。本系统的硬件核心是Samsung公司推出的基于ARM的嵌入式处理器S3C2410X,软件平台则采用嵌入式操作系统Linux。 4.详细分析了装置的功能需求,并在此基础上提出了装置的总体设计方案及设计原则。 5.叙述了系统的硬件模块及功能配置。 6.叙述了装置软件的设计以及具体实现过程。 通过硬件模块的配置和软件的设计,提高了装置的精度和动作的可靠性以及软件的可扩展性,不仅可以完成传统继电器的所有保护功能,还具有对电网参数的实时测量、事件记录功能,各种信号的测量值和保护动作值都可通过LCD显示,并且同时通过RS—485通讯接口可进行远方通讯。
上传时间: 2013-06-10
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随着现代电子信息技术和我国汽车制造业的强劲增长,汽车已不再是简单的交通工具,而是成为现代科技的载体。汽车的快速增长虽然使我们的出门更加便利,但同时也带来了诸多社会问题。如:交通事故率上升、交通事故判别和车辆的规范化管理难度加大等。论文针对以上问题提出了使用视频记录的解决方法。 论文设计了一种基于ARM的嵌入式数字视频记录系统。该系统能够将安装在汽车中的摄像头拍摄到的汽车前视景和仪表显示画面进行压缩并以文件的形式存储,事后通过回放系统将记录的文件进行播放,可以以此来规范车辆管理、判断交通事故原因和保障乘客安全。系统采用嵌入式技术并选用32位的ARM微控制器,使用先进的视频解码、编码芯片,成功实现对实时视频的采集、压缩及储存记录。介绍目前数字视频技术的发展及应用状况、阐述视频记录系统所涉及的视频压缩和嵌入式系统设计基本理论,提出视频记录系统的设计方案。重点对基于ARM的嵌入式数字视频记录系统的系统硬件、软件设计做了详细的论述。硬件部分以ARM芯片LPC2210为核心控制器,以SAA7113H和Z1510为视频压缩核心硬件,完成ARM最小系统、视频图像信号的解码和编码压缩电路、IDE储存接口等电路设计;软件部分采用稳定可靠的μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统,实现μC/OS-Ⅱ在LPC2210上的移植,完成系统的硬件初始化和IDE驱动的编写调试,使整个系统的各个部分能够协调的工作。 试验表明,基于ARM的嵌入式数字视频记录系统能够实现对数字视频信号的长时间实时采集、压缩记录。压缩后的数据符合MPEG-1标准。
上传时间: 2013-07-07
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随着信息技术的发展和数字化产品的普及以及Intemet广泛深入的应用,从消费电器到工业设备,从民用产品到军用器材,嵌入式系统己被广泛的应用到网络、手持通信设备、消费电子和自动化控制等各个领域。嵌入式系统的广泛应用和发展潜力使其成为21世纪的应用热点之一。为了学习、研究和使用嵌入式技术,国内许多高校都在开展或计划开展嵌入式系统教学。因此,研制基于ARM的嵌入式系统教学实验系统已迫在眉睫。 本文在分析了各种嵌入式教学实验系统功能的基础上,提出并研究设计了一款基于ARM的嵌入式系统教学实验系统。本文概括地阐述了嵌入式系统的概念、设计流程、发展趋势,分析了嵌入式系统教学开展的必要性。根据实验系统的需求分析、功能规划和教学内容安排,设计了一个基于ARM的嵌入式系统教学实验系统的硬件平台,详细论述了硬件平台的设计及实现过程,同时给出了电路原理图。研究了嵌入式操作系统的启动和移植,包括嵌入式操作系统的选型、系统引导程序Bootloader的设计与实现、嵌入式操作系统uCLinux内核的移植。以嵌入式网络为应用背景,分析了嵌入式Boa服务器的程序结构,修改并实现了嵌入式Boa服务器。在Boa服务器的基础上,设计并实现了远程控制嵌入式系统I/O端口的应用程序,实现了通过浏览器控制A/D转换器进行模拟信号采集并获得采样数据的功能。 实验结果表明,所设计的基于ARM的嵌入式系统教学实验系统达到了预期的设计目标,能够满足嵌入式系统教学实验的要求。
上传时间: 2013-05-23
上传用户:shenglei_353
语音识别是通过识别和理解过程把人类的语音信号转变为文本或命令的技术。近年来语音识别技术由于其重要性和研究难度成为研究的热点。随着嵌入式的发展,嵌入式语音识别技术成为语音识别领域发展的新的重要方向。 在此背景下,本课题进行基于ARM的嵌入式语音识别系统的研究。论文分别从理论分析、系统硬件平台的总体设计、系统软件的分析定制等方面,对语音识别在ARM上的应用做了研究。 1、在理论上,详细介绍了语音识别的发展历史与研究现状;具体阐述语音识别技术的基本原理和主要研究方法,并推导了语音识别技术中最常用到的两种算法DTW和HMM的数学模型,为进一步的语音识别研究打下基础。 2、在硬件平台方面,本文分析设计了语音识别系统的总体方案,主要包括以下三部分:语音识别系统的控制部分、语音的输入输出部分以及语音程序的存储部分;文中详细介绍了各部分的作用以及它们之间的连接方式,此外根据实际需要,选择确定了语音芯片等外围电路芯片的型号并扩展了外围电路。 3、在系统软件选择定制方面,不仅要求各部分自身功能完善,能够满足本课题的需求,而且要求各部分相互之间满足一定的兼容性,即定制的系统具有稳定性,可以有效的工作。考虑到以上的因素,本课题针对特定的语音识别系统的需求,对交叉编译环境、U-boot、内核、根文件系统等均进行了量身定制。最终选用Crosstool来制作专门编译Linux-2.6.22.6的交叉编译工具;选用比较稳定的支持tftp下载的u-boot-1.2.0作为引导程序;选用Linux-2.6.22.6作为嵌入式操作系统内核,并对其进行剪裁定制,特别是增加了UDA1341TS音频驱动和网卡驱动部分;选用了带有mdev功能的busybox-1.9.1来制作根文件系统。 在以上三方面的基础上,本课题对语音识别程序系统进行了实验研究。实验包括音频驱动、语音录制、语音训练、语音识别程序的编译以及语音识别等程序在ARM上的移植。 最后,本论文采用DTW模型,完成了语音模板的训练和语音识别的任务。经过实验测试,该系统有效完成了预期的语音识别任务。
上传时间: 2013-05-30
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嵌入式网络视频监控系统是一种以嵌入式技术、视频编码技术和网络传输技术为核心的新型视频监控系统,它在稳定性、实时性、处理速度、功能、价格、扩展性等方面和传统的视频监控系统相比有着突出的优势,同时也代表着目前视频监控系统研究和发展的方向。 本文研究并实现了以微处理器S3C2440和嵌入式Linux操作系统为核心的嵌入式网络视频监控系统。论文首先介绍了嵌入式视频监控技术的发展趋势和研究现状,而后阐述了该系统硬件总体设计方案,讨论了基于嵌入式Linux操作系统的开发平台的构建,详细论述了视频采集、编码、存储、传输等单元的软硬件设计,重点论述了基于AL9V576的视频编码模块和基于TW2835的视频处理模块的设计。 本文研究的主要内容如下: 1、研究视频采集单元的优化方法,设计采用音视频控制器TW2835采集四路模拟视频输入信号并叠加OSD环境信息显示,提高了视频处理的功能和视频质量; 2、研究双核构架,采用混合信号系统级芯片C8051F340控制TW2835、采集环境信息并与S3C2440串口通信,使视频采集单元模块化设计,增加了产品设计的灵活性,减小了主控芯片的负担和软件设计的复杂性,便于产品功能的扩展和二次开发; 3、研究并分析了MPEG-4的硬件实现方式,采用高品质、高性能、低功率视频压缩芯片AL9V576进行MPEG-4编码,大幅提升了压缩效率,另外还设计了SRAM主机接口与主控芯片通信,突破了传统芯片大多采用的PCI接口的限制,方便模块的组合; 4、研究并设计了CF卡存储方案,实现了一种在嵌入式视频服务器上的视频检索和存储方法。
上传时间: 2013-05-16
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