目前嵌入式系统在工业控制和智能家电方面运用地越来越广泛,嵌入式系统应用于安防报警产品,使安防报警产品越来越智能化。未来产品技术将朝着数字化、无线化、集成化方向发展,因此本文设计了一个基于嵌入式系统的安防报警器。 嵌入式防盗报警系统,由可编程主机、遥控器、各种防盗、防抢探测器组成,可通过局域网与小区的监控中心连接,组成一套有线安全防范网络。一旦发生情况,能把报警信息通过通讯网络瞬间远程传输到用户设定的电话、手机、传呼机。同时向监控中心报告,监控中心电脑确定发生警情的地址,及时调动人员作出快速处理。 本文设计以32位ARM920T处理器s3C2410A为主控芯片,操作系统采用嵌入式LINUX操作系统。本文详细阐述一下几点: (1)研究了GSM MODEM的数据传输的特点和工作原理,熟悉控制短信猫的AT指令;分析了烟雾、防盗、煤气等传感器的性能指标和门限数据。为下面的系统的设计与研究提供了必要的理论基础。 (2)建立硬件开发平台,对ARM处理器平台的集成功能进行了研究。其中重点研究了ARMS3C2410处理器,对其性能进行了分析;对处理器的内存设计进行的分析;对所应用的串口电路进行了详细的研究。 (3)采用了嵌入式Linux系统作为操作系统,对Linux系统的内核和文件系统作了进一步的研究。详细研究了Linux系统的bootloader的功能以及它的编译与烧写;Linux内核的剪切、编译和烧写;Linux文件系统的编译与烧写;加载Linux各种服务,比如NFS协议服务。为系统开发搭建了软件平台。 (4)ARM处理器与GSM MODEM通过串口进行数据传输的软件设计;ARM处理器与监控中心的网络传输的软件设计。本系统实现了Linux系统串口和网口进行数据的传输,并对系统性能进行了测试,测试表明平台达到设计要求,性能稳定。
上传时间: 2013-04-24
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随着计算机技术的飞速发展,嵌入式系统在人们的生产生活中发挥着越来越重要的作用。近年来,基于ARM处理器和μC/OS-II操作系统的嵌入式技术已经成为当前嵌入式领域的研究热点之一。 论文主要研究基于ARM7处理器和μC/OS-II操作系统的嵌入式测控平台架构,为测控系统开发提供一个方便功能扩展的软硬件环境。在此基础上,以加速度计为对象,利用嵌入式系统的丰富资源,完成对其内部温度及加速度信号的采集实例。硬件设计分为核心系统设计和数据采集控制子系统设计两部分。核心系统主要包括控制核心S3C44BOX模块、存储器模块、调试接口模块、液晶显示模块以及数控键盘模块等。完成了母板的设计与验证,并预留多种接口,增强了可扩展性。采集控制子系统作为数据采集及控制机构,主要由A/D转换芯片完成和串行通信模块,用来接收传感器传输的数据,经ARM处理器分析处理后,通过串行通讯方式与下位机通信。由于有多个下位系统,平台设计扩展了8路带高速缓冲的异步串行通信模块。最后,对各硬件模块进行总体调试,并对调试结果进行了分析。 调试结果表明,该硬件平台不仅响应速度快、成本低、可靠性好,而且具有良好的可移植性和可裁剪性,便于根据实际需求进行功能扩展和裁剪,达到了预期的设计目标。
上传时间: 2013-07-26
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近年来,随着世界上汽车保有量的快速增长,不可避免的带来了交通拥挤、交通事故、废气的排放等问题。这些问题促使人们开始致力于研究智能交通系统(ITS),以此来保障交通安全,提高交通运输效率,方便出行。 车载导航系统是智能交通系统ITS最后发布的环节,它集先进的全球卫星定位技术、地理信息技术、数据库技术、多媒体技术、现代通信技术与嵌入式计算机系统于一体,实现车辆定位、车辆导航、实时信息发布等功能,为驾驶者提供便捷的服务,帮助驾驶者准确、安全、快速地到达目的地。随着汽车工业的快速发展以及对智能化交通的需求加深,研究适合中国国情的车载导航系统,有着极其重要的意义。 本论文针对车载导航系统要求成本低、体积小、功耗低、性能可靠等问题,设计了基于S3C2440A芯片的嵌入式Linux车载导航系统,建立了相应的硬件平台和软件平台,实现车载导航系统的定位查询、最优路径查询等功能。论文的主要工作如下: (1)深入研究智能交通动态信息平台的构架、作用,根据平台需要车载导航系统实现的功能,以及系统所要满足的价格低、体积小、功耗低、性能可靠等指标,提出了嵌入式车载导航系统的整体设计构架。选择使用三星公司32位嵌入式微处理器S3C2440A来搭建系统硬件平台,使用Linux操作系统来进行车载导航系统应用程序的开发。 (2)围绕S3C2440A芯片的性能结构,构建了系统硬件平台的整体框架。根据系统所需要的性能,对框架中的存储模块、GPS模块、GPRS模块以及外围接口等进行了选型设计。 (3)建立Linux操作系统的开发环境,完成BootLoader移植,实现了在S3C2440A芯片上的移植,最后研究了车载导航系统的程序设计与开发。 (4)论文的创新点之一在于设计的车载导航系统是动态交通信息平台中的发布环节,通过GPRS通信,它能够提供实时动态交通信息,并能进行最优路径查询,最大限度地实现了交通信息资源的共享。 (5)另外的创新点在于充分考虑成本和性能的基础上,选用了S3C2440A芯片来构建系统硬件平台。它预留了多媒体接口、相机接口、音频接口、网络接口等可以丰富车载导航系统的功能。 本文所研发的嵌入式车载导航系统经实验室调试,结果表明基本实现了设计要求。
上传时间: 2013-04-24
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生物特征识别是指通过计算机,利用人体固有的生理特征,如指纹,静脉来进行个人身份鉴别的技术。由于生物特征唯一性和不变性,使得生物特征识别与传统的方法如数字密码和身份证相比,具有更高的安全性和易用性。传统的高性能自动识别系统大多基于PC平台联机应用,然而在实际应用中往往对自动识别系统要求有更高的便携性和易用性,嵌入式技术的快速发展使得实现这样的系统变为了可能。 生物特征识别系统主要由通用模块的控制系统与非通用模块的图像采集设备与识别算法组成。本文针对通用模块与非通用模块接口问题进行研究和设计,实现了一个工作良好的嵌入式平台。 本课题在设计核心板、扩展板、转接板的硬件基础上,移植实时操作系统Linux,编写各种接口与模块的驱动、多路摄像头切换程序,并很好的解决了摄像头采集生物特征时光强控制问题,为很好的采集到清晰图像提供了一个良好稳定的硬件平台。 本课题所设计的嵌入式系统通过测试,做了大量的实验,并将所采集到的手指静脉图像进行讨论分析,具有实用价值。
上传时间: 2013-06-03
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工厂底层的信息绝大部分都是通过现场总线进行传递的,但基于现场总线的工业设备网络无法实现与企业的Internet/Intranet无缝连接从而实现远程监控。所以本文就此问题展开研究,提出了一种基于S3C2410的嵌入式工业网络控制器的平台的设计方案,设计了一个具有网络通信功能的控制器平台。 1.针对网络控制器的特点与要求,通过对比分析,选取了具体的硬件和软件,以确保网络控制器平台的稳定可靠。 2.具体设计了控制器相关硬件电路。包括存储电路、以太网电路、串口电路、I/O口电路等。 3.建立了嵌入式Linux软件开发平台;对网络通信的理论进行了研究,编写了CGI外部扩展程序,实现了动态Web技术,使用户可以通过浏览器对控制器进行远程监控。同时,开发了嵌入式数据库SQLite应用程序,使历史数据、实时数据和技术参数的管理更加方便有序;开发了对应的驱动程序确保了网络控制器的的正常运行。 4.在完成嵌入式网络控制器硬件与软件设计的基础上,将控制器平台应用于智能加药控制系统中,通过测试表明本网络控制器平台稳定可靠。 总之,本文在深入研究嵌入式网络控制器的基础上搭建了一个嵌入式的硬件和软件平台,确保了网络控制器稳定可靠并高效地运行,为第二次开发嵌入式网络控制器准备了一个比较理想的嵌入式平台。
上传时间: 2013-04-24
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基于手姿态的人机交互是以实现自然的人机交互为研究目标,可提高计算机的可操作性,同时使计算机能够完成更加复杂的任务。而基于ARM的嵌入式系统具有功耗低、体积小、集成度高等特点,嵌入式与具体应用有机地结合在一起,具有较长的生命周期,能够根据特定的需求对软硬件进行合理剪裁。结合嵌入式技术的手姿态跟踪设备能够实时的检测出人机交互系统中人手的位置与角度等数据,并将这些数据及时反馈给计算机虚拟系统来进行人机交互,提高跟踪设备的可靠性和空间跟踪精度。 通过对嵌入式开发过程以及对控制系统构成的分析,确定了手姿态信号输入方案及系统的软硬件总体设计方案。通过对目前流行的众多嵌入式处理器的研究、分析、比较选择了S3C2440处理器作为系统开发硬件核心,详细介绍了S3C2440的相关模块的设计,包括存储单元模块、通信接口模块、JATG接口电路。同时设计了系统的外围电路像系统时钟电路、电源电路、系统复位电路。 选择更适合于ARM开发的Linux系统作为软件开发平台。实现了Linux系统向开发板的移植、Bootloader的启动与编译、设备驱动程序的开发;根据手姿态信号输入方案系统采用分模块、分层次的方法设计了系统的应用程序——串口通信程序及手姿态识别子程序。通过分析常用的手姿态识别算法,系统采用基于神经网络的动态时间规整与模板匹配相结合的动态手姿态识别算法。并依据相应的软硬件测试方法对系统进行了分模块调试及系统的集成。
上传时间: 2013-07-11
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随着电子技术的不断发展,嵌入式系统越来越多地在控制类、消费类、通讯类等电子产品广泛应用,嵌入式技术也越来越和人们的生活紧密结合。同时,计算机硬件的发展以及数据量的增加,对存储设备的要求也越来越高。 本文深入研究了嵌入式系统中数据存储和数据交换,提出了一套完整的嵌入式系统中数据存储和数据交换的设计方案,并详细介绍了其实现过程。Flash存储器由于体积小、功耗低、性能稳定等特点在便携式电子产品中得到了广泛的应用。Flash存储器主要有两种形式:Nor Flash和Nand Flash。Nor Flash具有XIP特性,可以直接在芯片上执行代码,而且读取速度较快。Nand Flash存储密度大、容量大、生产工艺简单、性价比高,但是控制方式复杂而且可能会存在一定的坏块。SD卡是近年来流行的大容量便携式存储卡。本系统中,我们以Flash和SD卡作为数据存储介质。在存储介质的选择方面,在系统内部采用了体积小、容量大、成本低的Flash,并采用Nor和Nand Flash相结合的方案:在Nor Flash上存储与系统相关的软件和程序,在Nand Flash上存储用户数据。系统外部采用安全性高、容量大、性能佳的SD卡作存储容量扩展。实现了基于Atmel公司ARM系列MCU的Flash存储器和SD卡的硬件电路的设计及底层驱动程序的设计。 本研究分别根据Nor和Nand Flash数据存储和操作特点,分析了JFFS2和YAFFS的特点以及各自的存储方式、断电保护、损耗平衡、垃圾回收等一系列的策略和机制,并在Nor和Nand Flash上实现并优化了这些管理机制。在SD上则采用目前主流操作系统(Windows,Linux等)所支持的FAT16文件格式,完成了从磁盘格式化到文件的读写等标准API函数,实现了嵌入式系统的高速数据交换。
上传时间: 2013-04-24
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近年来,嵌入式Internet远程测控系统已成为计算机控制领域一个重要组成部分,它将计算机网络、通信与自动控制技术相结合并成为新兴的研究热点。通过嵌入式Internet控制系统,用户只要在有网络接入的地方,就可以对与网络连接的任何现场设备进行远程测控。嵌入式系统可以根据应用进行软硬件的定制,特别适用于对成本、体积、功耗有严格要求的各种远程测控设备。该项技术的研究具有广阔的应用前景。 嵌入式Web远程监控不同于以往的C/S和B/S网络监控技术,它通常采用嵌入式系统作为Web服务器,使得系统的成本大大降低,且设备体积小巧,便于安装、易于维护,安全可靠,此技术自问世以来得到了业界的广泛关注,各式各样的解决方案和实现方式层出不穷。 本文提出了一种基于ARM的嵌入式网络控制系统。该系统以嵌入式Boa服务器作为远程信号的传输平台。首先对网络的系统结构和工作原理作了详细介绍,然后对嵌入式网络控制系统的实现作了深入的探讨和研究。 整个嵌入式网络控制系统主要划分为三个部分:嵌入式网络控制系统硬件设计;嵌入式网络控制器的软件设计;嵌入式网络控制系统Web服务器实现。系统选用主流的ARM微处理器LPC2210作为系统主控制器,并根据需要给出了具体的硬件电路设计,包括:存储器接口电路、网络接口电路、串行通信接口电路以及信号调理电路设计。鉴于μ Clinux对ARM技术的有力支持,且μ Clinux具有内核可裁减、网络功能强大、低成本、代码开放等特点,通过对μ Clinux的裁减、配置和编译,成功地将μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成设备驱动开发、嵌入式网络控制系统Boa服务器的构建及系统应用开发。 该嵌入式网络控制系统融合监控网与信息网,实现了远程分布式测控和通讯。系统稳定性高、实时性好、性价比高,具有广泛的应用价值,适用于工业、交通、电力、能源等众多控制领域。
上传时间: 2013-06-13
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基于PC、图像采集卡和存储设备的传统数字视频监控系统,体积庞大、功耗高、价格昂贵,只局限于特定范围的应用。而嵌入式网络视频监控系统以其价格低、便携式等特点在安防、智能家居等场所得到了越来越广泛的应用。 本文基于S3C2440\Windows CE5.0平台设计了一款具有网络传输查看功能的嵌入式网络视频监控系统。重点研究了OV9650 CMOS摄像头芯片流接口驱动的实现过程和开发方法,设计了基于TCP/IP网络传输协议的网络视频通信系统。并应用H.263压缩编解码算法对采集到的视频数据进行压缩,提高了视频传输效率。同时,针对H.263视频解码算法设计了一款简易视频回放软件,对H.263视频进行回放。为进一步满足小型化、便携式、低成本需求,开发定制了一款基于S3C2440\Windows CE5.0平台的手持式接收终端。 本系统整合了图像采集、网络通信、H.263编解码、视频回放等多项技术,实现了嵌入式技术、以太网络、视频监控三大前沿领域的有机结合。由于采用了ARM9单芯片控制方案,系统具有集成度高、可靠性高、功耗低、成本低、体积小、稳定性好等特点,可应用在远程监控、工业控制、视频会议、智能家居等诸多领域。该系统架构也为视频监控系统的发展提供了一种新思路。关键词:ARM;WinCE;S3C2440;嵌入式;网络视频监控
上传时间: 2013-04-24
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仪器仪表产品的总体发展趋势是传统的仪器仪表将仍然朝着高性能、高精度、高灵敏、高稳定、高可靠、高环保和长寿命的“六高一长”的方向发展;新型的仪器仪表与元器件将朝着微型化、集成化、电子化、数字化、多功能化、智能化、网络化、计算机化的方向发展;其中占主导地位、起核心或关键的作用是微型化、智能化和网络化。而我国仪器仪表在工业自动化仪表方面重点发展基本上是基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表和专用自动化仪表;闸门测控仪表一般的功能都是控制闸门开度、荷重,以及超限报警等基本功能。处理器核心也一般都是8/16位的单片机,8/16位单片机功能简单难以满足嵌入式设备的网络、图像传输等要求,而且对人际交互功能的支持也相对较弱。 本文正是针对现有闸门测控仪存在的功能单一、网络功能差、接口标准不统一、不具备监控功能等问题,开发设计高性能新型智能仪表。以设计出一种智能型闸门测控仪表为研究出发点,在分析国内主流仪表厂家的仪表操作方式和仪表功能的基础上,合理地进行软硬件设计,为在同一硬件平台下实现多种仪表的功能进行创新性和探索性研究。提出基于ARM的嵌入式闸门智能测控仪表的设计,构建基于ARM系统的硬件平台和基于嵌入式Linux操作系统的软件平台。应用嵌入式系统技术设计开发全新的智能闸门测控仪主要功能包括:闸门开度和荷重自动检测、实时性控制;过闸流量实时自动监测;闸门运行状态诊断与故障报警;实时工况图像处理;工业以太网现场总线接口与网络传输等。
上传时间: 2013-04-24
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