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家庭环境实时监测

  • 基于ARM和Linuz数据采集系统的设计与实现

    对温度、湿度、压力等数据的采集在很多工农业生产中都普遍存在着。目前大部分的数据采集系统使用8位单片机作为控制器,由于单片机自身功能的限制,它的采样速率,数据采集的方式等均受到一定的限制,而且它没有自己的操作系统,可视性和可操作性相对比较差。因此,研究一种新型的、具有高速的采样速率、多样化的数据采集方式以及操作性非常强的数据采集系统非常的有必要。 本论文采用三星公司的ARM9内核的S3C2410作为主控制器,嵌入式Linux作为操作系统,通过S3C2410的RS-485、I2C总线来控制和传输由不同类型数据采集器采集到的数据;利用嵌入式图形用户界面GUI的编程工具Qt/E(Qt/Embedded)设计的用户界面,结合开源嵌入式数据库Sqlite3,实现对各种不同数据采集器的控制和数据的采集;利用Linux系统中的Video4linux编程实现对现场的视频监视;同时利用S3C2410的GPIO和中断口设计的键盘能够像PC键盘那样方便的对用户界面进行操作,整个系统完成数据的采集、传输、存储、监视等功能。此系统不但减少了使用处理器的数量,而且采样速率,采样精度等都有比较大幅度的提高,同时通过实时的视频监视还可以及时知道数据现场的情况,这些对复杂环境下的数据采集尤为有利。 本论文的重点是完成用户界面的设计、键盘驱动及与Qt/E的键值映射、RS-485及I2C总线驱动和视频监视的实现。本论文完成了整个数据采集系统的初步设计,在油气田开采现场的数据采集中运行效果良好,虽功能尚待进一步完善,但具有一定的实用价值。

    标签: Linuz ARM 数据采集系统

    上传时间: 2013-06-12

    上传用户:hxy200501

  • 基于ARM和USB2.0的瞬变电磁数据采集系统的研究与设计

    瞬变电磁法作为一种重要的地球物理探测方法,由于它在时间和空间上的可分性,使得这种方法简单易行,信息丰富,精度较高,低成本,见效快,从而在矿藏勘探、钻井和海洋勘探等领域得到了广泛的应用。随着接收仪器的数字化和智能化,发射功率的增大,数字模型计算正反演的应用,解释水平的提高,瞬变电磁法可解决的地质问题不断扩大,几乎涉及了物探工作的各个领域:矿产勘探,构造探测,水文与工程、地质调查,环境调查与监测以及考古等。近年来,在找水、市政工程、土壤盐碱化和污染调查、浅层石油构造填图,以及矿井突水预测等领域都取得了良好效果。 瞬变电磁法探测系统包括发射机和接收机两部分。接收机用作在噪声中提取由发射机发射的一次场信号在地下导体中感应出的二次场信息,其信息反映了地下导体的电阻率差异,通过对该信息数据的处理了解探测目标的特性从而达到探测的目的。 瞬变电磁信号具有早期信号幅度大、衰减快,而中晚期信号幅度小、衰减慢的大动态范围的特点。因此,必须设计出能适应这种瞬时变化快、动态范围大数据信号要求的高性能数据采集系统。同时,瞬变电磁探测系统的工作环境大都是在野外,因此,为适应野外工作的需要,数据采集卡尤其要有较低的功耗。 本论文在总结其他数据采集系统设计的基础上,提高采样速率和采样精度、采用分段放大技术避免放大饱和和实现对小信号的有效识别、改用ARM作为核心处理器实现对接收机的有效控制、改进USB2.0的实际传输速度、改用自适应滤波法等噪声抑制方法组合实现抗干扰和噪声滤除设计,成功设计和实现了一套基于ARM和USB2.0的瞬变电磁数据采集系统,该系统具有高性能,低功耗,抗干扰能力强,低成本的特点,已成功应用于瞬变电磁探测实践,并取得良好效果,极大的满足了瞬变电磁探测系统的需要。同时,该系统对于其他数据采集系统的设计具有一定的借鉴意义。

    标签: ARM 2.0 USB 瞬变电磁

    上传时间: 2013-06-21

    上传用户:txfyddz

  • 基于ARM架构的μCOS-Ⅱ移植及其实时同步交流采样研究

    随着微处理器技术与信息技术的不断发展,嵌入式系统的应用也进入到国防、工业、能源、交通以及日常生活中的各个领域。嵌入式系统的软件核心是嵌入式操作系统。然而,国内在嵌入式系统软件开发上有很多困难,主要有:国外成熟的RTOS大都价格昂贵并且不公开源代码,用好这些操作系统需对计算机体系结构有深刻理解。针对以上问题,免费公开源代码的嵌入式操作系统就倍受瞩目了,μC/OS-II就是其中之一。μC/OS-II是面向中小型应用的、基于优先级的可剥夺嵌入式实时内核,其特点是小巧、性能稳定、可免费获得源代码。 本文在深入研究μC/OS-II内核基础上,将其运用于实际课题,完成了基于ARM架构的μC/OS-II移植及实时同步交流采样的误差补偿研究。本文主要工作内容和研究成果如下: 1.剖析了μC/OS-II操作系统内核,重点研究了μC/OS-II内核的任务管理与调度算法机理,得出了μC/OS-II内核优点:任务调度算法简洁、高效、实时性较好(与Linux相比)。 2.介绍了ARM9体系架构,重点讲叙了MMU(存储管理单元)功能。为了提高交流采样系统的取指令和读数据速度,成功将MMU功能应用于本嵌入式系统中。 3.完成了μC/OS-II操作系统在目标板上的移植,主要用汇编语言编写了启动代码、开关中断、任务切换和首次任务切换等函数。 4.针对国内外提出的同步交流采样误差补偿算法的局限性,本文从理论上对同步交流采样的准确误差进行了研究,并尝试根据被测信号周期的首尾过零点的三角形相似法,求出误差参数并对误差进行补偿。此外,考虑到采样周期△T不均匀,经多次采样后会产生累积误差,本文也给出了采样周期△T的优化算法。 5.完成了系统硬件设计,并根据补偿算法和△T优化法则,编写了相应采样驱动和串口驱动。最后对实验数据进行了分析和比较,得出重要结论:该补偿算法实现简单,计算机工作量小,精度较高。

    标签: ARM COS 架构 交流采样

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:xzt

  • 基于ARM架构的视频监控设计

    目前,ARM微处理器已经在多种领域中得到应用,有关统计表明,各种基于ARM微处理器的设备应用数量已经远远超过了通用计算机,基于ARM微处理器的开发应用正成为数字时代的技术潮流。而在Internet飞速发展的今天,网络已经渗透到了方方面面。在嵌入式系统中,和网络的结合已经成为嵌入式系统发展的必然趋势。 随着嵌入式技术及网络技术的发展,工业控制设备一般要求系统具备完成复杂测控任务能力和较强的实时性,并且能够与某一类型的控制网络相连,以实现远程监控。而正在利用的单片机技术则存在通信能力差、实时性不够等问题,本系统利用ARM处理器独特的网络通信功能实现对工业生产过程的监控无疑是一种新的尝试。基于ARM的工控系统,其应用程序可以方便的通过网络进行更新,数据可通过LCD现场显示,重要数据则可以文件形式保存在存储器中,数据和报警信息可通过串口或以太网向上传递。这样,用户就可以通过网络实现远程监控或远程维护。此外,利用操作系统上已有的软件和协议可迅速搭建前台数据采集系统,以实现测控系统和后台管理系统的通信。它的设计成功无疑会将利用单片机技术而产生的问题迎刃而解。 本文通过一个ARM9芯片AT91RM9200作为处理器的嵌入式网络监控系统,详细阐述了嵌入式系统的设计与开发过程。嵌入式系统作为特殊的计算机系统,一般包括以下3个方面:硬件设备、嵌入式操作系统和应用软件。本文也主要是围绕这三部分来展开的。其中包括:1、硬件电路的设计:最小系统设计和外围扩展电路设计;2、嵌入式操作系统的配置:交叉编译环境的搭建、BootLoader的移植、操作系统内核的移植和文件系统的移植;3、应用软件开发设计:主要是相关驱动程序的设计和应用程序设计。

    标签: ARM 架构 视频 监控设计

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:colinal

  • 基于ARM平台的电力负荷管理终端设计

    近几年来,随着国内经济的迅速发展,社会用电需求不断扩大。但由于电网建设长期滞后于市场和经济的发展,电力短缺的问题日益严重。因此,在电力紧缺已成事实的情况下,电力公司开始重视起负荷管理系统。思想观念也从“拉闸限电”转变为“有序用电、错峰用电”,从“负荷控制”转变为“远方抄表、异常监测和用电服务”。 电力负荷管理系统是以计算机应用技术、现代通信技术、电力自动控制技术为基础的信息采集、处理和实时监控系统。由系统主站、客户端负荷管理终端和主站与终端间的通信信道组成。通过有效的负荷管理,可以有效控制高峰负荷、移峰填谷、缓解日益扩大的“峰谷差”所带来的低用电效率,也对提高电力负荷的经济运行、减少电力供应侧的运行成本、解决大面积的电荒问题都具有现实和长远的好处。 论文简要介绍了电力负荷管理系统的发展历史以及电力负荷管理终端的目前发展技术,详细介绍了针对国内电力市场的需求,提出的电力负荷管理终端的总体设计方案和详细的电路设计。 论文最后结合目前国内电力负荷管理终端的入网测试检验,对各种试验的难点进行分析及采取解决措施进行介绍,并对部分用户提出的特殊指标提出了解决方案。

    标签: ARM 电力负荷 终端设计

    上传时间: 2013-05-18

    上传用户:shus521

  • 家庭网络中央控制器体系结构的研究

    在分析了家庭网络的结构后,针对其特点,提出了基于嵌入式Linux 的家庭网络中央控制器的体系结构,将嵌入式Linux 操作系统移植到ARM 微处理器平台上,组建了多文件系统结构,实现了

    标签: 家庭网络 中央控制器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:mikesering

  • CATIA V5软件环境下客车车身数字化设计技术

    分析三维数字化设计技术在客车车身开发中的重要作用, 研究客车车身三维数字化设计的方法, 并以某客车车身设计为例阐述在CA T IA V 5 环境下由外形轮廓线构造客车表面模型的造型设计方法,

    标签: CATIA 软件环境 客车车身 数字化

    上传时间: 2013-06-17

    上传用户:dong

  • 基于GPRS与ARM的集中抄表系统

    集中抄表系统是一个集现代化管理、计算机应用、现代通讯技术、自动控制、信息等多学科技术于一体,实现电力营销监控、电力营销管理、营业抄收、数据采集和网络连接等多种功能的一个完整的系统。 本文设计了基于GPRS与ARM技术的集抄系统,充分利用GPRS通信实时在线、按流量计费、高速传输的优点。本系统采用的是华为的GTM900-B模块,适用于小数据量传送的场合,用户无需实现PPP协议也可实现数据传输功能。基于GPRS与ARM的集中抄表系统包含三个主要的组成部分:基于.NET平台的系统管理中心(主站),基于GPRS的通信网络和基于ARM平台的终端系统。系统管理中心负责系统数据的采集、存储和分析等功能;终端系统实现远程用电设备的信息采集和控制;通信网络则在管理中心和终端系统间建立数据传输链路。基于GPRS与ARM的集中抄表系统丰富了以往系统原有的应用功能,提升了集中抄表系统的综合性能。 经过测试,本系统能够顺利的进行拨号,与主站进行正常的数据发送和接收,能正常的对电表数据进行采集和上位机管理命令下发,达到了预期的效果和设计要求。本系统已经在湖北石首,黄冈,黄石,十堰和湖南部分县、市有一定规模的应用。在石首地区复杂的供电环境下,20个台区所有电表的数据都能按时正确的收集到主站,终端也能正常响应主站下发的命令,实现设计的功能,证明了本系统运行稳定可靠,有利于配电网络运行的安全性和经济性管理,对加强用电管理和提高电网供电质量起到了积极的作用。

    标签: GPRS ARM 抄表系统

    上传时间: 2013-06-29

    上传用户:jing911003

  • 基于H.264的无线传输差错控制及解码器的ARM实现

    信息化社会的到来以及IP技术的兴起,正深刻的改变着电信网络的面貌以及未来技术发展的走向。无线通信技术的发展为实现数字化社区提供了有力的保证。而视频通信则成为多媒体业务的核心。如何在环境恶劣的无线环境中,实时传输高质量的视频面临着巨大的挑战,因此这也成为人们的研究热点。 对于无线移动信道来说,网络的可用带宽是有限的。由于多径、衰落、时延扩展、噪声影响和信道干扰等原因,无线移动通信不仅具有带宽波动的特点,而且信道误码率高,经常会出现连续的、突发性的传输错误。无线信道可用带宽与传输速率的时变特性,使得传输的可靠性大为降低。 视频播放具有严格的实时性要求,这就要求网络为视频的传输提供足够的带宽.有保障的延时和误码率。为了获得可接受的重建视频质量,视频传输至少需要28Kbps左右的带宽。而且视频传输对时延非常敏感。然而无线移动网络却无法提供可靠的服务质量。 基于无线视频通信面临的挑战,本文在对新一代视频编码国际标准H.264/AVC研究的基础上,主要在提高其编码效率和H.264的无线传输抗误码性能,以及如何在嵌入式环境下实现H.264解码器进行了研究。 结合低码率和帧内刷新,提出一种针对感兴趣区的可变帧内刷新方法。实验表明该方法可以使用较少的码率对感兴趣区域进行更好的错误控制,以提高区域图像质量,同时能根据感兴趣区及信道的状况自动调整宏块刷新数量,充分利用有限的码率。 为了有效的平衡编码效率和抗误码能力的之间的矛盾,笔者提出了一种自适应FMO(Flexible Macroblock Order)编码方法,可根据图像的复杂度自适应地选择编码所需的FMO模式。仿真结果表明这种FMO编码方式完全可行,且在运动复杂度频繁变化时效果更加明显,完全可应用在环境恶劣的无线信道中。 在对嵌入式PXA270硬件结构和X264研究的基础上,基本实现了基于H.264的嵌入式解码,在PXA270基础上进行环境的配置,定制WirtCE操作系统,并编译、产生开发所用的SDK和下载内核到目标机。利用开发工具EVC实现在PC机上的实时开发和在线仿真调试,最终实现了对无差错H.264码流实时解码。

    标签: 264 ARM 无线传输 差错控制

    上传时间: 2013-06-18

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  • 基于ARM与DSP的铁路信号测试仪设计(ARM部分)

    轨道电路是列车运行实现自动控制和远程控制的基础设备之一,铁路信号系统是保证运输安全的基础设施,是实现铁路统一指挥调度,保证列车运行安全、提高运输效率和质量的关键技术设备,也是铁路信息化的重要技术领域。 基于ARM与DSP的铁路信号测试仪主要作用是及时测试铁路信号状况,反映铁路运行的情况。开发此套系统是集测试25Hz相敏轨道电路的电压自动记录仪以及相位差监测仪、ZPW-2000A的载频与低频测试功能于一体,是性价比较高、功能齐全的监测管理系统,它发挥了ARM控制性好与DSP计算速度快的优势,实现了互补。由于采用的主要是集成芯片,所以体积小,重量轻,功耗低和便于携带,便于现场检测。在满足要求的前提下,为降低开发成本提高可靠性,CPU采用LPC2210的ARM7芯片。为使测试仪直观、操作简便,系统提供了良好的人机界面,包括显示,按键操作等。 论文对FFT以及相关算法进行了分析和Matlab仿真;论文中给出了时钟电路、LCD电路、数据存储器Flash、JTAG等各功能模块的设计原理,完成了硬件电路设计;系统软件设计遵循模块化、自顶向下的设计思路。在软件设计方面,首先采用的是传统主循环控制方法,功能上主要实现了A/D采样程序、LCD显示程序、数据存储程序等的设计,对两路25Hz信号电压相位差的计算,其误差不人于1度。为了改善系统性能提高系统的实时性,系统中引入实时操作系统μC/OS-Ⅱ,也有利于代码移植及系统功能扩展。

    标签: ARM DSP 铁路信号 试仪设计

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:隐界最新