温度的测量和控制在工业生产中有广泛的应用,尤其在石油、化工、电力、冶金等工业领域中,对温度的测量和监控是非常重要的一个环节,温度参数是工业控制中的一项重要的指标。 本文主要研究了基于ARM9架构的嵌入式Linux系统在工业领域中各种炉温控制场合中的应用。目前控制方案主要是采用传统的PLC和单片机进行控制。PLC主要是针对单项工程或者重复数极少的项目,灵活性相对不足,并且体积大,成本相对较高;而单片机主要用于小型设备的控制,具有成本低,功耗低,效率高的特点,但可移植性较差。为了适应信息产业的发展,新技术革新以及产业的专业化现代化的发展,本文针对PLC和单片机控制的优缺点和应用场合提出了采用ARM9嵌入式微控制器AT91RM9200和Linux操作系统相结合的嵌入式温度控制系统,具有系统扩展性强、可靠性高、响应速度快、体积小等特点,为用户提供了一种新型的控制方案。 本文首先论述了嵌入式操作系统的组成,接着设计了温度控制系统的硬件系统,主要包括CPU模块、模拟电路模块、存储模块和通信模块四个部分:在对温度控制系统的软件部分的设计中,主要是针对Boot-Loader的移植、Linux内核移植、根文件系统的定制、驱动程序的编写和应用程序的编写五部分进行设计。 系统功能主要是循环采集AD通道数据,上传AD数据到服务器,接收服务器下发的控制数据包,记录日志等。通过在线运行测试,该系统稳定可靠,采集和控制效果良好,可有效降低了生产成本和工人的劳动强度,为安全生产提供保证。
上传时间: 2013-04-24
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ZigBee是近年来出现的一种新型无线通信技术,其具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的特点,在家用系统控制、楼宇自动化、工业监控领域具有广阔的市场空间。ZigBee的物理层和数据链路层由IEEE802.15.4工作组制定,高层(网络层、数据安全性及互边互通应用)由ZigBee联盟负责。 随着ZigBee技术在工业现场应用,越来越多的ZigBee设备终端将出现在工业现场,这就提出了将这些ZigBee设备与传统的以太网连接起来要求,为此需要设计一个无线的ZigBee网关来进行数据转发,因此对ZigBee网关的研究和设计具有重要的意义。 本系统选用基于ARM 920T内核的S3C2410作为ZigBee网关的主处理器,并且选用符合802.15.4标准的CC2420作为ZigBee网关的无线收发器。为了降低开发成本以及方便程序升级,网关选用开源嵌入式Linux操作系统,基于2.6.内核进行开发。本文主要对网关软件部分进行了深入研究。软件部分主要由2个程序组成:无线收发器的驱动程序和网关程序。其中网关程序主要包含Zigbee协议栈模块和网关通信模块。开发和测试主要语言采用标准C语言,驱动部分测试部分采用Bash脚本。 本文首先介绍了无线通信的背景知识和ZigBee协议栈,然后详细阐述了采用Linux来进行无线收发器驱动程序设计的关键点,同时对基于Linux的嵌入式ZigBee网关协议栈进行了移植,并且给出了ZigBee网关通信程序的设计方法以及程序的编译、调试和测试方法,实现了将ZigBee设备的数据及其状态转发给上位数据服务器的过程,最后还提出了作者对未来工作方向的一些改进思路和方法。
上传时间: 2013-07-17
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PCF8591中文数据手册- 8位A/D和D/A转换器
上传时间: 2013-04-24
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随着生活水平的提高,人们对环境的要求越来越高,如何获取实时、可靠的环境数据已经成为一个迫在眉睫的问题,特别是在人迹罕至的地方或者危险区域,传统的环境监测手段已经无法满足需要。无线传感器网络具有低功耗、自组织、可靠性高等优点,非常适合野外环境监测。 本文介绍了环境监测无线传感器网络中的网关设计。从低功耗和可靠性出发,网关的ZigBee通信模块采用CC2430,负责组建管理无线环境监测网;GPRS模块采用TC35,实现了环境监测网络与监控系统的无线数据传输;主控制器采用嵌入式处理器LPC2210,通过与ZigBee模块和GPRS模块的通信,实现两种网络的协议转换。在硬件设计方面,介绍了主控制器模块的电源电路、串口电路、存储器电路、人机交互电路、与ZigBee通信模块的接口设计、与GPRS模块接口设计;在软件设计方面,提出了基于需时中断的软件设计方法,移植了μC/OS-II操作系统,设计了串口驱动、ARM与ZigBee通信、ARM发送短消息、人机交互以及监控中心软件等;对ZigBee网络中的组网、数据传输等进行了研究,设计了星型无线传感器网络,介绍了系统的测试情况。结果表明,星型ZigBee环境监测网络能通过GPRS网络实现对ZigBee网络的监测,整个系统具有实时、可靠、低功耗、监测范围广等优点。
上传时间: 2013-06-13
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随着科学技术的进步和人民群众生活水平的提高,视频监控系统在工业生产、国家安防、日常生活中得到了广泛的应用。实时的远程视频监控,能够及时、直观地为人们提供动态现场信息。远程视频监控已经逐步成为现代社会管理的重要手段之一。与传统的视频监控系统相比,嵌入式远程无线监控系统具有体积小、携带方便、可以进行远距离监控等优点,从而有着良好的应用前景。 本文在总结分析即有的研究成果的基础上,将先进的嵌入式技术、视频技术、无线网络技术有效的结合在一起,力图设计出一款便携式、低功耗、高电池使用寿命、硬件与软件资源管理高效合理、人机交互性能良好的手持式无线视频监控终端。通过对Windows CE.NET嵌入式操作系统下进行USB相关设备驱动程序开发的研究与分析,在本手持终端中实现了USB host端功能,以满足对USB设备的即插即用操作。本手持终端将会极大程度上方便监控保安人员,使得他们不必随时守候在传统的基于PC的视频监控机旁,实现企业楼宇及智能小区中电子巡更的任务。 本文首先对无线视频监控系统的发展现状进行分析与研究,主要包括:无线视频监控系统的定义、特点、分类、应用以及发展趋势;之后介绍ARM处理器并对无线网络的发展状况进行研究分析,重点对无线网络中无线局域网技术进行阐述;然后笔者利用一款基于ARM920T核的微处理器S3C2410来构建Windows CE.NET操作系统下的无线视频监控手持终端,在此详细阐述了该手持终端硬件、软件平台的研究与设计;最后为了使该终端支持不同类型的非标准USB存储设备以及从、USB接口可扩展性方面的考虑,通过对Windows CE.NET下的USB系统结构和设备驱动程序开发包的分析,研究了在Windows CE.NET嵌入式操作系统下进行USB相关设备驱动程序开发的过程。
上传时间: 2013-06-26
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我国经济的快速发展促进各行业对电力需求的飞速增长,电力需求侧管理随着电力系统管理的自动化而不断发展起来。用电现场负荷监控终端是电力需求侧管理的一个重要组成部分,它为有效利用能源、合理分配能源,鼓励用户均衡用电,实现电力需求侧科学管理提供了技术基础。 负荷监控终端利用微电子技术、电力电子技术和传感器技术对用电现场的各种电能参数进行采集和全方位监控,在电力需求侧管理中承担着重要角色。它为电力管理部门和用电企业间搭起了信息桥梁,不仅实时提供企业用电的各种信息,而且能够及时执行电力管理部门的远程命令,实现远程操作。电力管理部门向终端安排合理的用电方案,能够对企业的用电实现宏观调控,这对企业的长足发展和电力管理部门的合理调度电能有很好的推动作用。因此对负荷监控终端的研究具有重大的现实意义。 论文对目前国内外的负荷监控终端在的发展现状进行了概述,分析了负荷监控终端在国内的电力负荷管理技术中的地位和作用,以及当前负荷监控终端系统的技术水平和实现方法,在研究了终端设计多项技术的基础上,结合工程项目的要求对微处理器和操作系统进行了具体选型,设计了一种基于ARM 和μC/OS-Ⅱ的配变监控终端,在基于ARM技术的LPC2124 微处理器和外围接口芯片上,进行了终端系统的设计;实现了μCOS-Ⅱ在LPC2124MCU 上的移植;编写了基于μC/OS-Ⅱ的API 接口函数和底层硬件驱动程序;采用多任务按优先权调度的方式解决了任务处理的实时性,克服了传统前后台软件在复杂的监控终端设计中实时性差的弊端,实践证明用这种设计思想制作的配变监控终端能较好地满足工程应用实际需要。
上传时间: 2013-04-24
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随着嵌入式技术和网络技术的发展和应用,充分结合两种技术优势的远程数据采集终端正在不断地被研究和开发。本文即是此背景下,综合以往远程数据采集终端的优缺点,对基于ARM的远程数据采集智能终端予以研究和实现,该终端具备GPRS和INTERNET两种接入方式。可通过RS232或A/D模块采集用户终端设备数据信息;在GPRS接入方式下使用GPRS无线数据终端通过GPRS网络接入互联网,在INTERNET接入方式下则直接接入互联网;接入后则可向远程控制中心上传用户终端据信息。本文研制的远程数据采集终端可广泛地应用包括环保数据采集在内的多种数据远程采集场合。 本文主要做了以下研究工作: 1、对硬件资源进行了外围扩展,对S3C44BOX处理器芯片的外围硬件进行了扩展设计,使之具备了满足使用需求的最小系统硬件资源。包括外围存储、LCD、键盘、以太网卡和GPRSi匿信模块等。 2、运用多任务操作系统可以有效的组织并行任务的处理,本文对μc/os-Ⅱ操作系统进行了移植,对原有μc/os-Ⅱ操作系统的抢占式调度机制进行了改造,使之成为整体抢占,局部轮询的调度机制;使之较好地满足了实际要求。 3、无论采用GPRS方式还是INTERNET方式,设备终端与INTERNET实现通信都必须具备相应的协议。本文实现了TCP/IP有关网络协议栈的建立,对协议进行了简化设计,实现了两种方式的接入,满足了嵌入式终端的要求。 4、为了使终端具备较好的人机交互能力,构建了嵌入式图形界面,实现了LCD图形显示和键盘输入控制的交互功能。 通过以上工作,建立了一个功能齐全,实时可靠,基于嵌入式系统的远程数据采集终端。
上传时间: 2013-07-17
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自上世纪90年代Linux首次应用于嵌入式系统,至今已过了近10年。10年间,随着芯片技术、总线技术以及计算机技术的发展,嵌入式处理器也从8位单片机时代发展到了如今高低端处理器百花齐放的时代。32位、16位处理器的价格不再是那么高不可攀。在这种背景下,本课题拟研究一种适用于小规模现场的,低成本的,具有RS-232C和CAN总线通讯方式且可在线进行软件更新的监控系统。 现今,很多监控系统都以装有微软操作系统的IPC作为监督平台,以单片机、PLC、DSP等作为DDC控制器,通过串口等方式通讯。其开发周期短,但成本总体较高,通讯方式单一。 本课题首先对几种嵌入式处理器和嵌入式操作系统进行比较,确定了以ARM核的处理器和Linux作为本监督平台的处理器和操作系统;其次研究了Linux在ARM上的移植以及运行过程,包括引导加载程序vivi、Linux2.6内核、根文件系统、各种外设(包括触摸屏与以太网等)驱动程序的移植,以及基于Qt/E的串口通讯的图形用户界面的开发;最后对CAN总线以及RS-232C通讯方式在ARM7核的处理器及单片机上的应用进行研究。 基于以上研究开发的监控系统的监督平台以S3C2410处理器为核心,以Linux2.6内核为操作系统,以触摸屏为主要人机界面,具有RS-232C和以太网通讯方式,其成本较低,体积较小,功能较为灵活;其DDC控制器由基于STC5410AD和ARM7核的LPC2119的两块控制板以及一块RS-232C与CAN总线转换板组成,其控制功能更加强大,通讯方式也更加多样化;另外,监督平台与DDC控制器均可在线更新程序,降低了系统维护难度。 经过实践调试,本监控系统的软硬件均工作正常,实现了预期目标。本监控系统可应用于电力、化工、机电等多个领域的现场,具有较强的通用性。
上传时间: 2013-07-08
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随着人们物质文化生活水平的提高和科学技术的快速发展,智能家居已成为一个发展趋势。智能家居系统采用传感技术、计算机技术和信息传输与处理技术,能给用户提供全方位的服务,同时对住房内的情况进行远程监控和实时管理。安防系统是智能家居中的一个重要的组成部分。传统的安防系统都是基于单片机设计实现的,它难以满足现代家居中网络家电功能,针对这些问题,设计并实现了一种基于ARM和蓝牙的安防系统。 (1) 深入研究了安防系统中视频监控的研究现状与发展趋势,分析了嵌入式Linux操作系统的优、缺点以及选择内核版本为Linux2.6的原因,指出了选题研究的目的和意义。 (2) 从网络拓扑结构和几种重要协议这两个方面入手,阐述了智能家居中的重要技术——蓝牙。 (3) 根据智能家居的功能要求,设计了一种智能家居中的安防系统,论述了ARM9嵌入式微处理器S3C2410的原理以及性能,阐述了安防系统中的NANDFLASH模块、SDRAM模块、RS232串口模块、以太网模块、USB、USB蓝牙、USB摄像头的组成原理以及设计与实现方法。 (4) 根据系统软件环境的需求,构建了嵌入式Linux系统软件平台,论述了交叉编译环境和NFS开发调试环境的建立,移植S3C2410下启动引导程序VIVI,移植嵌入式操作系统Linux(内核版本为2.6.14),阐述了系统相关设备驱动的移植(NAND FLASH、USB、USB摄像头、USB蓝牙)、文件系统的使用,分析了Linux下蓝牙无线通信的实现过程。 (5) 在搭建的嵌入式Linux系统软件平台上,论述了在Windows XP下远程登录到Linux操作系统的方法,阐述了在Linux下使用V4L编程来截取摄像头图象,使用SOCKET编程将截取到的图象传送到室内PC机上,远程监控电脑登录到此PC机上,利用IE浏览器来实现对现场环境的监控。 (6) 结合实验测试环境和测试数据,进行了视频监控系统的性能测试,分析了测试结果并针对出现的问题给出了改进措施。 通过对安防系统的实验测试表明,系统能够很好地检测不法分子的入侵,并通过远程视频监控方式来告知用户,系统运行稳定,达到了预期的设计目标。
上传时间: 2013-04-24
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上传时间: 2013-04-24
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