智能城市公交系统为解决城市交通拥堵、空气污染,降低交通事故提供了解决方案,并在世界各国达成广泛的共识。我国政府为改善城市公共交通系统投入了大量的财力对公交系统进行升级和改造,智能调度、自动报站、车辆监控等新技术应用于城市公交系统中。IEEE802.15.4/ZigBee标准的制定,不仅为工业控制、家居自动化控制和遥测遥控等领域提供了一种无线互联互通的标准,而且给智能公交系统带来了新的生机,为智能交通系统及相关产业的发展提供了有力的契机。 本文给出了IEEE802.15.4/ZigBee标准的介绍,给出了协议栈框架结构,从物理层到应用层进行了分析,并将ZigBee技术与其他无线通信技术做了比较,分析了ZigBee技术应用的场合。 在查阅大量参考文献的基础上,,设计了基于ZigBee技术的智能公交系统的框架结构,分析了始发站、中间站、终点站的功能,并尝试采用挪威Chipcon公司的ZigBee—CC2430无线模块来代替GPS技术实现公交车辆自动报站。 在始发站停车场监控系统中,重点研究ZigBee定位机制,研究了多边定位算法、几何算法、加权质心算法等,并改进现有的定位算法,并使用MATLAB工具进行仿真分析,实现了基于ZigBee技术的公交车定位系统;在中间站电子站牌设计中采用能量检测算法实现了与车载终端的通讯,编写了电子站牌和公交车载终端的通信协议并实地测试了自动报站功能。 最后设计了以Philips公司的ARM7芯片LPC2364为微处理器的智能公交车载终端,并给出了各部分的硬件电路设计。
上传时间: 2013-05-25
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随着科技的进步,视频监控系统正在向嵌入式、数字化、网络化方向发展。嵌入式视频监控系统充分利用大规模集成电路和网络的科技成果,实现了体积小巧、性能稳定、通讯便利的监控产品。 本文以S3C2410为核心硬件平台开发了基于嵌入式的远程视频监控系统,并对关键技术进行了论述和研究。首先给出了系统总体软硬件设计方案,针对本系统硬件对vivi进行了修改和移植,对编译和移植Linux内核以及制作YAFFS文件系统也做了深入的研究,重点讨论了在嵌入式Linux操作系统下开发USB接口摄像头驱动程序和利用linux提供的Video4Linux API函数实现视频数据采集,其次采用背景差法实现了对视频图像中运动目标的检测,然后通过MJPEG压缩算法实现了视频数据压缩,接着介绍了在Linux下基于TCP/IP协议的socket编程,实现了视频数据的网络发送。最后着重论述了嵌入式Web服务器的设计,编写了视频监控主界面程序,并实现了基于B/S模式的视频监控系统结构。 本系统采用模块化设计方法,使得设计更加简洁、高效,具有良好的扩展性和易用性,有利于系统升级。另外采用嵌入式的方法,系统成本较低,易于推广使用。
上传时间: 2013-04-24
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近年来智能家居系统飞速发展,但是大多数功能欠完善,同时成本高昂。针对这种情况,介绍了基于RS一485总线网络,以嵌人式系统作为主设备,传感器接人模块作为从设备的智能家居子网系统并给出了总体结构图和硬件
上传时间: 2013-06-09
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介绍一种用单片机控制的光电跟踪控制系统。阐述了该系统的硬件设计及智能Fuzzy-PI控制策略。实际应用表明该系统具有良好动态性能和稳态控制精度,具有很强的鲁棒性。关键词: 跟踪,模糊控
上传时间: 2013-04-24
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随着计算机网络的广泛应用以及嵌入式技术、图像技术的不断进步,视频监控领域进入了一个快速发展的时期。基于嵌入式技术的视频监控技术作为一种先进的、廉价的视频监控技术,为视频监控设备的开发提供了一种全新解决方案。近年来,采用无线网络技术的视频监控系统由于其更低廉的价格、更灵活的部署方式受到广大视频监控用户的青睐,逐渐成为视频监控技术的发展方向之一。 运动目标检测算法是一种在视频图像检测中经常使用的算法,主要用来发现视频中的运动物体。在视频监控系统中引入运动目标检测算法可使监控系统具备简单的智能功能,即在有运动物体进入监控区域时才传输视频并录像。常用的运动目标检测算法包括帧间差分法和背景差法等。 论文在融合嵌入式技术、运动目标检测技术的基础上,结合视频监控系统在室内及小型办公场所应用的实际需求,提出了一种基于嵌入式技术的无线智能视频监控系统解决方案。该方案的视频监控端采用三星公司基于ARM体系结构的芯片S3C2440A作为处理器,在使用该处理器的硬件板上构建了嵌入式Linux操作系统作为应用程序开发的平台。在视频监控系统的视频监控端应用程序开发中,论文分析了帧间差分法和背景差法的优缺点,并在此基础上实现了两种算法的融合,完成了在视频采集的同时实现对运动物体的检测。系统的PC视频接收端应用程序使用C#语言编写,程序开发中使用了网络编程技术,在Windows操作系统下实现了视频接收、录像及录像播放功能。 实验结果表明,论文设计圆满地完成了功能要求,对基于嵌入式平台的监控系统设计具有很大的参考价值。
上传时间: 2013-06-11
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传统的家电采用各自独立的工作模式,不同家电之间无法通信,这样就不能有效地安排各种家电协同工作,容易造成浪费。同时它们无法自动获取外界的信息,人们无法对其进行远程操作,难以满足现代生活的需求。所以开发智能化的家电及其控制系统己成为当前的研究热点。 传统的电话只能进行语音通信,它存在利用率低、功能有限和安全性不好等缺点。近年来,以ARM为代表的高性能专用微处理器的出现,以及Linux、Windows CE等操作系统的完善,使嵌入式技术迅速发展,这为智能IP电话的研发提供了软硬件基础。 现阶段家庭网关接入互联网的方式主要为有线接入,因为这种方式网络性能比无线隐定,延时性相对要小,用它来远程控制智能家电比无线网要安全可靠。要实现智能家电的网络化,如果采用PC机进行直接进行控制,或者让每台家电接入网络,这样成本很高,不利于一般家庭的普及。 为此,笔者采用基于.ARM9芯片、Windows CE 4.2嵌入式操作系统的IP电话作为家电的控制中心,智能家电采用ARM9芯片和linux2.4操作系统。各个智能家电与IP电话采用串口进行通信,IP电话采用网口与因特网通信。这样可以大量的降低成本,而且通信方式比PLC和蓝牙通讯技术更安全可靠。 本文以IP电话与智能家电互联为切入点,结合ARM、嵌入式Linux和网络技术,设计出一种较为完善的IP电话与智能家电的控制系统。采用这种方式,使智能家电集电脑、电信和消费类电子产品的特征于一体,让家电具有信息的获取、加工、传递等功能,提供全方位的信息交换,帮助家电与外部保持信息交流畅通,这样可以优化人们的生活方式,节约能源费用资金。 笔者完成了系统硬件和软件设计,并进行了调试,验证了所设计系统的有效性和实用性。并力争将其拓展成为完善的智能家电控制系统。
上传时间: 2013-04-24
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随着经济与科技的发展,人们对住宅小区提出了智能化的要求:一方面住户要求能够远程监视家庭环境和控制家电设备;另一方面,小区管理人员要求实现对小区事务的统一管理。计算机、通信和ARM嵌入式技术为小区的智能化提供了有力的技术支持。 本文来源于实验室与日本NTT公司合作的智能家居项目,提出一种基于ARM-Linux平台的小区智能监控系统的实现方案。系统包括小区网关、家庭中继器和家庭传感器/开关设备三部分。家庭中继器通过RS485总线连接家庭内部各种传感器和开关设备组成家庭内部通信网,中继器可以在家庭内部网中集中采集传感器数据和控制家电开关设备。小区网关通过Ethernet连接各家庭中继器组成小区局域网,它可以统一管理所有家庭中继器和家庭设备。用户可以通过Internet访问小区网关的Web服务器来查看家庭内部传感器信息或发送操作指令来远程控制家电开关设备,小区管理人员也可以通过小区网关的服务器发布小区管理信息。从而,实现家庭监控和小区管理的智能化。 本文主要工作包括:家庭中继器的硬件设计、系统软件移植和应用软件设计;小区网关的软件设计;家庭内通信网与小区局域网的组网以及在通信网络中采用的通信协议的设计。通过对实验室原型系统的实验与测试,证明小区智能监控系统能够良好运行。
上传时间: 2013-07-27
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ASIC对产品成本和灵活性有一定的要求.基于MCU方式的ASIC具有较高的灵活性和较低的成本,然而抗干扰性和可靠性相对较低,运算速度也受到限制.常规ASIC的硬件具有速度优势和较高的可靠性及抗干扰能力,然而不是灵活性较差,就是成本较高.与传统硬件(CHW)相比,具有一定可配置特性的场可编程门阵列(FPGA)的出现,使建立在可再配置硬件基础上的进化硬件(EHW)成为智能硬件电路设计的一种新方法.作为进化算法和可编程器件技术相结合的产物,可重构FPGA的研究属于EHW的研究范畴,是研究EHW的一种具体的实现方法.论文认为面向分类的专用类可重构FPGA(ASR-FPGA)的研究,可使可重构电路粒度划分的针对性更强、设计更易实现.论文研究的可重构FPGA的BCH通讯纠错码进化电路是一类ASR-FPGA电路的具体方法,具有一定的实用价值.论文所做的工作主要包括:(1)BCH编译码电路的设计——求取实验用BCH码的生成多项式和校验多项式及其相应的矩阵并构造实验用BCH码;(2)建立基于可重构FPGA的基核——构造具有可重构特性的硬件功能单元,以此作为可重构BCH码电路的设计基础;(3)构造实现可重构BCH纠错码电路的方法——建立可重构纠错码硬件电路算法并进行实验验证;(4)在可重构纠错码电路基础上,构造进化硬件控制功能块的结构,完成各进化RLA控制模块的验证和实现.课题是将可重构BCH码的编译码电路的实现作为一类ASR-FPGA的研究目标,主要成果是根据可编程逻辑电路的特点,选择一种可编程树的电路模型,并将它作为可重构FPGA电路的基核T;通过对循环BCH纠错码的构造原理和电路结构的研究,将基核模型扩展为能满足纠错码电路需要的纠错码基本功能单元T;以T作为再划分的基本单元,对FPGA进行"格式化",使T规则排列在FPGA上,通过对T的控制端的不同配置来实现纠错码的各个功能单元;在可重构基核的基础上提出了纠错码重构电路的嵌套式GA理论模型,将嵌套式GA的染色体串作为进化硬件描述语言,通过转换为相应的VHDL语言描述以实现硬件电路;采用RLA模型的有限状态机FSM方式实现了可重构纠错码电路的EHW的各个控制功能块.在实验方面,利用Xilinx FPGA开发系统中的VHDL语言和电路图相结合的设计方法建立了循环纠错码基核单元的可重构模型,进行循环纠错BCH码的电路和功能仿真,在Xilinx公司的Virtex600E芯片进行了FPGA实现.课题在研究模型上选取的是比较基本的BCH纠错码电路,立足于解决基于可重构FPGA核的设计的基本问题.课题的研究成果及其总结的一套ASR-FPGA进化硬件电路的设计方法对实际的进化硬件设计具有一定的实际指导意义,提出的基于专用类基核FPGA电路结构的研究方法为新型进化硬件的器件结构的设计也可提供一种借鉴.
上传时间: 2013-07-01
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本课题是江苏省“十一五”工业攻关项目“总线化智能多参数高精度检测及控制仪表开发与产业化(BE2006090)”。本项目要求多环境参数测控、多总线接口,选择具有丰富接口的高速处理器作为本项目的核心。为满足多参数测控精度和多网络接口通讯可靠性,嵌入式设计是应用系统的理想选择。本文所研究的多参数测控装置是以三星公司生产的32位ARM微处理器S3C2410为核心的嵌入式系统,该系统能实时地获取水环境参数,为水环境和多总线接口提供基本的数据和控制信息。 本文详细地介绍了MODBUS和CAN-BUS总线协议和通讯原理,阐述了水产养殖几个重要环境参数一溶解氧、温度、PH值的检测算法原理、以及传感器调理电路和温度、溶解氧的控制策略,进行了测控系统的硬件架构和各个模块的原理设计,实现了操作系统的移植,编写了驱动程序。在基于QT/E环境下实现了系统的测控和总线通讯部分上层软件设计。提出并实施了系统测试方案,成功地完成了测控系统的硬件、软件测试、以及通信功能测试和现场在线测试。 本论文的研究开发工作是在实践的基础上完成的,实验结果证明该系统充分利用了S3C2410芯片提供的资源,具有高性能、低功耗、低成本的优点,在各个方面的性能比传统的水环境参数测控系统有很大提高,通过测试实现了预期的各种功能,完全达到预期要求。
上传时间: 2013-06-28
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本文研制了一种基于社区和家庭,以家庭为核心的“家庭——社区医院——中心医院”的三层体系结构的远程家庭监护系统。该系统主要包括家庭端的远程家庭监护智能终端和远端的医院监护中心两部分,其中,家庭端的远程家庭监护智能终端的软硬件实现是本文的重点和关键。 给出了远程家庭监护智能终端的硬件结构和软件体系的总体设计方案。远程家庭监护的硬件平台,以Philips的ARM内核的32位嵌入式微处理器LPC2214为控制核心,外围扩展蓝牙模块、ISP1160 USB主机模块、10M以太网通信模块、CF卡存储模块和液晶显示模块等模块实现。对各硬件模块的设计实现做了详尽的论述。在硬件平台的基础上,移植嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ,按照操作系统、中间件程序和应用程序的分层软件体系结构,设计实现了远程家庭监护智能终端的软件,使得软件更易维护和升级。 对家庭监护终端的软件实现进行了详细的论述。设计实现了各硬件模块的驱动程序、通信协议和应用程序。整个应用程序按功能划分为9个任务,由操作系统内核进行调度,提高了系统的可靠性和实时性。应用程序实现了友好的人机界面和生理信号的自动分析功能。重点研究了ECG信号自动分析诊断算法,应用自适应模板法,实现了疾病自动分析诊断功能,能够实现10种常见心律异常的自动分析诊断。 远程家庭监护智能终端系统可实现对病人心电、血压、血糖、体温、呼吸率和血氧饱和度等参数的实时远程监护,可根据病人的情况定制要监护的参数,具有良好的可扩展性和灵活性。远程家庭监护终端,通过蓝牙模块以无线方式采集病人的心电和体温参数,通过USB主机下行口连接其他生理参数模块采集血压等参数。所采集的参数经终端分析处理后,可在液晶上显示生理参数值及结果,并可通过局域网传送到监护中心服务器,供社区医院监护医生分析诊断。在病人出现生理异常时,家庭监护智能终端能够给出初步诊断结果并发出报警。监护服务器收到报警后提醒监护医生给出诊断结果,并将诊断结果反馈到家庭监护终端显示,使病人能够得到及时救治。
上传时间: 2013-06-06
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