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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本文主要研究一种在嵌入式系统上的GPS终端的软件设计方法。随着GPS技术在包括道路测控、汽车导航、交通管理、石油勘探、海上作业和紧急救援等军事和民用的众多领域中的越来越广泛的应用和发展,GPS系统对生产、生活的影响也愈加深远。另一方面,硬件开发与嵌入式操作系统以及软件研发技术的不断发展促使移动计算技术在手持设备中也得到广泛的应用,掌上电脑(PDA)与智能手机等移动式计算系统日益普及,功能日渐完善,在手持式设备中实现GPS移动定位、导航等功能具有良好的市场前景。 鉴于嵌入式GPS系统要求处理速度快,占用存贮空间小,根据嵌入式系统的人机交互特点,论文采用基于ARM架构的S3C2410处理器作为基础硬件平台,以OpenSource的Linux作为操作系统平台,MiniGui为图形用户界面支持系统,SQLite为数据库管理系统研究并设计了应用嵌入式地图的GPS定位系统。 该系统不仅为用户提供基本的地图信息,还利用GPS仪器实现在地图上定位功能,使用户获得当前位置相关的附属信息。该系统简单可行,不依赖其他服务器工作,可用在移动设备、车载导航等领域。 论文研究了Linux在嵌入式系统中的应用与MiniGUI图形界面和SQLite数据库系统向Arm-Linux系统上的移植;阐述了Linux下触摸屏驱动的设计与应用;分析了GPS系统中地理坐标系统的定义和坐标转换基本原理;根据转换公式实现地理经纬度坐标、平面直角坐标以及屏幕窗口坐标间的相互转换;分析了MapInfo电子地图文件的基本格式;设计了用于存储地图信息及附属信息的SQLite数据库;通过Linux与GPS接收器的通讯从GPS设备采集定位信息并进行解析;在MiniGui上实现电子地图与定位信息的显示,支持触摸屏上的人机交互;并在电子地图上实现放大缩小、测距、查询等基本功能。 论文最后同时给出了目标系统的实现结果,并分析了系统设计中的一些不足,提出了在以后的工作中改进系统效能的设想。
上传时间: 2013-04-24
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心血管疾病是威胁人类健康的主要疾病之一,而心电图检测是诊断心脏病变的有效手段。心电数据的高效采集和实时传输成为心电检测的基础,因此,设计一种性能可靠、价格低廉、体积较小的心电采集与远程传输系统将对心血管疾病的检测和预防具有重要意义。 本文在对心电信号采集技术和以太网传输技术进行深入研究的基础上,设计实现了一款基于ARM的心电信号采集与以太网传输系统。该系统前端是利用AD620、LM324、ADOP07等器件设计的信号调理电路,该电路实现了心电信号的高质量提取;系统的关键电路是以32位ARM7TDMI-S微控制器LPC2210为核心,并结合以太网控制芯片RTL8019AS、Flash SST39VF160和SRAM IS61LV25616AL设计的A/D转换模块和以太网接口模块,它构建了数据采集和传输的硬件基础;此外,论文还完成了μC/OS-II操作系统在LPC2210上的移植,并实现了系统TCP/IP协议栈;最后,采用了多任务化方式设计了系统应用程序。 通过远端上位机应用软件测试表明,本系统实现了心电信号的采集与传输,达到了远程监控心电信号的目的,且运行稳定可靠。
上传时间: 2013-06-15
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自“9.11”后,随着人们对安防需求的升级,门禁控制系统得到日益广泛的应用,不断提高门禁系统的安全性成为研究的重要课题。第四代门禁系统结合了人体生物特征识别技术,利用人体本身具有的物理特征(如指纹、虹膜、脸型、掌纹等)或行为特征(如步态、签名等)来确定人的身份,取代或加强传统的身份识别方法。 论文采用掌形识别为控制方案,基于ARM920T内核的EP9315芯片为门禁系统CPU,设计和调试了系统的硬件平台。 论文研究了掌形识别算法,进行了三方面的工作。 首先研究了掌形中的手形特征,提出了一种基于骨架特征的手形识别算法,很好的克服了手指旋转给识别带来的干扰。 然后研究了掌形中的掌纹特征,通过系列图像处理,分离出手掌的三条主线,提取主线端点,并在主线上等间隔采样,利用端点和采样点进行匹配,拥有很高的识别率。 最后结合手形与掌纹特征,实现掌形识别。依据手形特征对掌形库进行粗分类,利用掌纹特征进行匹配,算法拥有很快的识别速度与稳定较高的识别率。对分类规则提出了新思路与方法。 论文还提出了基于ARM的门禁系统方案。成功设计了以基于ARM920T内核的EP9315芯片为CPU的最小系统,设计PCB图并制板,最后调试了系统的底层电路。 论文的研究设计工作,通过提高掌形识别算法的识别率,达到了提高门禁系统安全性的目的;ARM平台的设计与调试,在工程实际中有参考价值。
上传时间: 2013-04-24
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国内电力市场的开放给电力公司带来了新的挑战。各家电力公司都在寻求提高公司效率,增加客户、改善服务的方案。在此竞争的舞台上,采用先进技术的自动抄表和负荷管理系统就成为一个强有力的工具。它可以加强企业内部管理,加强对电网负载能力的控制。集软硬件于一体的一整套电力负荷控制系统就成为满足当前市场需求、顺应国家电力改革的解决方案。 论文是基于ARM和GPRS电力负荷管理系统的研究与设计,主要工作是研制应用于电力负荷管理系统的GPRS终端,包括终端的软硬件系统的设计和调试。自主开发了PPP协议,成功地将PPP协议应用于GPRS终端,所以此终端具有很强的后续扩展性和移植性。 论文首先介绍了电力负荷管理系统的研究背景、目的及意义,结合国内外发展情况,指出了现有系统的不足,伴随GPRS、CDMA等新一代无线通信技术的发展对其进行改进。 其次对GPRS无线通信技术进行研究,了解GPRS终端数据传输协议——TCP/IP、PPP协议的基本原理。并对电力负荷系统的整体架构和通信方式进行了研究分析。 再次是对GPRS终端硬件的设计,主要包括ARM微处理器硬件系统的设计、串行扩展电路以及GPRS模块的电路的设计。 最后本文着重对PPP协议做重点研究和设计。按照自身状态机机制,从PPP的协议结构、运行机制、协商分析过程来展开,对PPP协议的实现进行详细设计说明。同样也对GPRS终端拨号上网程序进行了设计与实现。 经测试,GPRS终端能够顺利地进行拨号,并发送数据。证明了GPRS终端运行稳定可靠,达到了预期的效果和设计要求,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。
上传时间: 2013-04-24
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随着汽车电子和现代化交通的飞速发展,人们对汽车的行驶性能和安全性能提出了更高的要求。在汽车测试试验中使用记录仪,可以实现实时测量,控制汽车的车速,对超速进行报警,满足汽车试验中对汽车运行情况的了解,特别是根据汽车试验要求而制定的试车计划得到的准确实施,从而进一步提高汽车制造商的市场竞争力。 随着微电子技术的发展,超大规模集成电路技术的成熟,嵌入式计算机系统的功能越来越强大,在某些场合完全可以取代传统的工控机,并且其独特的优势在于它的体积小、功耗低、性价比高,便于携带,使得它非常适合应用到汽车试验记录仪中。 本论文在嵌入式系统平台的构建中做了探索性研究,以汽车试验记录仪的发展和功能要求为目标,以嵌入式计算机系统的硬件设计入手,深入研究了嵌入式计算机硬件系统设计和电磁兼容性问题和能够长时间可靠运行的嵌入式计算机主板。主要模块包括电源、复位、JATG模块,数据存储模块、数据通信模块、数据采集模块、人机交互模块。 在软件部分,实现了嵌入式计算机系统的引导程序(u-boot-1.1.4)的移植,嵌入式Limux2.6.14内核的移植,根文件系统的制作,新增硬件驱动程序编写以及嵌入式图形界面GUI系列MiniGUI的移植,完成了嵌入式计算机系统从硬件到软件系统平台的构建。 目前,国内市场上缺乏专门应用与汽车试验中的记录仪,本文设计中的汽车记录仪正是基于此目的而设计和研制的,该新型的汽车试验记录仪使用方便,性价比高,适用于国内中小型汽车制造厂商。
上传时间: 2013-04-24
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智能家庭信息系统是集自动化、计算机、通信技术于一体的“3C”系统,它将各种家电产品结合成一个有机整体,实现了对家电设备进行集中或异地控制和管理,以及能够与外界进行信息交互,以控制终端为突破口作为对家庭信息系统的研究,将有可能在以后的竞争中占据制高点,取得良好的经济和社会效益。 本课题开发的智能家庭信息系统是以实际项目为背景,对基于网络的嵌入式家庭信息系统进行了研究。通过对传统智能家居的特点进行分析,指出了目前市场上的智能家居系统的局限性,提出了基于短距无线网络的现代智能家居系统是将来的发展趋势。 接着对智能家居控制的系统构架以及相关关键技术进行了分析和比较,指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技术是目前最适合无线家居控制系统的无线标准,并对该标准进行了深入研究。 论文充分考虑到家庭信息化网络的现状和家庭内部各信息家电的互连、集中控制、远程访问与控制的需求,以及低成本实现的实际需要,及设备互连对传输带宽和使用灵活性等特点的需要,设计了以无线ZigBee技术组成家庭网络体系总体结构,避免了在家庭内部布线的缺陷,且满足了功耗低,成本低,网络容量大等要求。 设计了新型无线通讯模块,该模块主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA64及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4标准的射频收发器CC2420来实现ZigBee模块,它可以降低无线通讯的成本和提高无线通讯的可靠性,可以单独使用,也可以嵌入其它设备。 论文采用了免费、公开的linux操作系统,并给出了在Linux上的开发流程。 最后,论文具体分析了无线ZigBee协议、ZigBee组网技术以及它们在将来的广泛应用。深入地研究了HTTP超文本传输协议,设计了远程客户端访问和控制家用电器的界面,并给出了部分软件设计流程图。
上传时间: 2013-04-24
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设备状态监测技术是计算机科学、测试技术、信号分析与数据处理技术等相结合的一种设备运行信息分析处理方法。将嵌入式计算机技术与数据采集技术及数字信号处理技术结合起来,构成一种体积小、便于携带、易于网络化、造价相对较低,集信号采集、处理、存储和显示为一体的设备具有广泛的应用前景。 本文通过对传统工控监测技术方案以及本项目具体功能和指标的分析,提出了ARM+嵌入式Linux架构的技术方案。采用多个嵌入式设备终端作为监测系统数据的采集终端,然后通过GPRS模块连入Internet,通过Internet上的多台主机作为监控中心,各自运行相应的包括网络管理功能的应用程序,实现监测数据自动、可靠的采集、存储、处理、实时显示及实时数据远程传输,进而实现分布式、网络化和自动化的设备监测系统新模式。 本文首先介绍了嵌入式技术的国内外研发现状。给出了嵌入式监测系统总体设计方案。根据系统的功能和要求的技术指标,在综合比较现有各种嵌入式操作系统的基础上,分析了使用嵌入式Linux操作系统构造嵌入式系统的优点和缺陷,选定了嵌入式Linux操作系统作为本次设计的操作系统;选择了samsung公司基于ARM920T内核的处理器S3C2410X作为嵌入式处理器;简单介绍了S3C2410X的工作模式,并设计了系统的硬件和软件结构方案。 这种基于嵌入式终端的工控监测系统主要由控制中心和嵌入式监测终端两大部分组成。本文所主要涉及的就是该系统中的嵌入式监测终端部分,主要进行了嵌入式监测终端的硬件设计,嵌入式操作系统ARM-Linux的移植,建立交叉编译环境,制作根文件系统,软件部分主要是对驱动程序和终端应用程序的设计与实现进行了研究和介绍。重点介绍并了FPGA设备驱动程序的实现以及应用程序中的液晶显示部分与实数EFT算法以及几种数字信号的平均算法的C语言实现,最后,对本论文进行了总结,并指出了后续工作中需要注意的问题。 基于ARM-Linux的工控监测系统的研制对于监测网络化是一个有益的尝试,它的研制成功将会给工厂带来更大的经济效益。
上传时间: 2013-07-20
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嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件均可裁剪,能满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。随着信息技术、计算机技术、网络技术的发展,嵌入式技术得到了广阔的发展空间。其中ARM微处理器凭借体积小、功耗低、成本低而性能高等优点,己被成功应用于移动通信、手持设备、多媒体数字消费等诸多嵌入式领域。ARM也逐步成为了嵌入式的代名词。另外,嵌入式操作系统经过多年的发展目前也已十分丰富,特别是自由免费软件Linux的出现。Linux凭借源码开放、内核可裁减、功能丰富、运行稳定等优势,被移植到了多种不同结构的CPU和硬件平台上,且得到了大量优秀开发工具软件的支持。 本论文的目的是建立一个以ARM为基础的嵌入式linux系统控制平台.本文详细介绍了整个系统平台的研究开发和设计实现过程。论文首先介绍ARM和嵌入式Linux操作系统的特点和当前的发展概况。再阐述了以AT91RM19200为核心的开发平台的硬件组成,详细研究了硬件平台设计过程,平台的外围配置包括存储模块、串口模块、 CAN总线模块、以太网模块、USB模块及JTAG调试模块、实时模块等多种功能模块,包括各个功能模块的芯片选择和原理图,还对硬件电路设计的注意事项进行了探讨。再以此硬件平台为基础,详细的论述了嵌入式Linux系统开发流程以及移植到具体硬件平台需要完成的工作,如U-BOOT的移植、Linux内核的编译与裁减、文件系统的制作、驱动程序的编写等。最后对系统性能进行了测试,通过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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网络技术和数字信息新技术的发展为实现家庭生活智能化提供了强有力的技术支撑;传感器技术的发展提供了家庭设备和家庭网络进行信息交换的技术基础;而计算机技术和嵌入式技术的发展为实现对接入家庭网络的各类设备的监测、控制和管理提供了技术支持。新技术的产生使人们对生活和工作的环境提出新的需求。以家庭网关为主导,将现有和将来可能的硬件设备纳入家庭网络,并且实现智能化服务和管理是数字家庭未来发展的主要方向。 由于传统的家庭网关很难将分散于家庭各处的传感设备连接到一起,因此,本文提出了中继器的设计概念,将其从常规的复杂家庭网关中分离出来,实现了对分散于家庭各处的传感器设备进行更为智能化的管理。中继器需要完成的基本功能包括:对于接入的传感器设备,能够将其迅速融入整个系统中,实现即插即用;根据采集信息的变化自动进行模仿人为分析、操作等功能;与家庭网关通信,提供远程控制、查询、管理等功能。 本控制系统核心部分采用S3C2410为处理器,嵌入式实时Linux为操作系统,极大地提高了控制系统的稳定性。本文详细地介绍了传感器中央控制系统的硬件、软件设计,并且详细地介绍了软件的具体实现。另外,本文还提出了基于自主通讯协议的家庭网络通信方式,有效地提高了控制系统的实时性与可靠性。 本论文基于和日本NTT研究所合作的科研项目“家庭传感器及开关接入的中继系统设计”为技术背景。
上传时间: 2013-08-03
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