船舶气象仪是一套船载的自动化海洋气象观测系统,该系统广泛的布置在各种船只上,可以获得船只经过的海域内的风、湿、温、气压、降雨等气象参数。通过对海洋气象环境实时的掌握,能够使船舶航行安全、省时、经济,并使因灾害性天气造成的损失减小到最低限度。通过对海洋气象数据的存储、统计,对我国观测海洋环境、研究海洋、开发海洋、利用海洋都有着重要的意义。 现代测控系统除了具有高性能的数据采集、信号处理、I/O和通信接口以外,通常均需具备良好的人机接口、友好的用户界面和强大的网络功能等。ARM架构的嵌入式处理器和嵌入式Linux操作系统由于其优异的性能和很高的性价比,已经被广泛地应用到各种电子产品的设计当中,并受到愈来愈多的自动化设备和智能仪表设计人员的青睐。 本课题主要研究基于ARM+Linux架构的嵌入式船舶气象仪的设计与开发。系统硬件平台选用ATMEL公司的AT91RM9200处理器,扩展了64M SDRAM和8M NAND FLASH,同时扩展了外围通信设备接口包括通用串行口、CAN总线接口、网络接口和人机交互接口等;并根据实际环境需要,进行了传感器的选型。 软件平台的设计主要涉及了U-Boot引导装载程序的建立,同时根据开发平台的资源,配置和裁剪Linux的内核,并编写、添加源代码中没有的驱动程序,如AD、键盘、CAN总线控制器等,重新编译内核,下载到开发平台。并在此基础上,进行了应用程序的编写。同时深入研究了嵌入式Linux下的图形界面,将图形界面系统MiniGUI移植到Linux系统中,设计了较完善、友好的图形用户界面,大大方便了用户的操作。
上传时间: 2013-06-12
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随着科技的不断进步,现代电子技术、信息技术得到不断的发展,随之也带来了监控技术的不断发展。现代监控技术的含义已不仅仅是局限于某种单一的或独立的传感器测量或数据处理,而是多种技术的集成融合。针对与风蚀风沙与小气候环境的监测技术的实际需要,本选题提出了一种基于嵌入式ARM-Linux技术、Zigbee技术、GPRS网络技术与现代传感器技术的风蚀风沙与小气候环境的监控系统。 针对风蚀风沙以及小气候环境监测的各种传感器的种类以及型号的差别性与环境因子的需要,本选题选择了功能强大的ARM9处理器AT91RM9200为硬件平台,以开源的嵌入式Linux操作系统为软件平台的设计方案。考虑到野外监测中传感器的分布问题,选择了无线自主路由的Zigbee技术进行各种模拟传感器的连接,Zigbee主模块与AT91RM9200处理器之间的通信采用RS-232总线进行连接的设计思路。在对数据进行处理方法的选择上,本选题进行了数据的本地存储与GPRS网络无线远程发送相结合的设计方法。本地存储可以利用具有USB接口的现场存储设备如U盘、SD卡等。在进行GPRS网络传输时,本课题选择了西门子公司的MC39i模块实现GPRS网络与Internet网络的无缝对接,以进行终端设备与远端服务器的通信。软件设计上,采用了模块化设计,使用多线程编程,提高了软件运行的能力,在网络编程上使用了Socket编程技术,保证了多通道数据的网络传输。 本系统已经实现了硬件设计、软件设计的全部过程,并且已经在吉林白城中国农业大学实验站安装使用。实践表明,该系统具有可靠性高、体积小、安装方便,数据采集及时、准确、可靠等特点,适合大部分野外环境的监测应用。
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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嵌入式人脸识别系统建立在嵌入式操作系统和嵌入式硬件系统平台之上,具有起点高、概念新、实用性强等特点。它涉及嵌入式硬件设计、嵌入式操作系统应用开发、人脸识别算法等领域的研究;嵌入式人脸识别系统携带方便、安装快捷、机动性强,可广泛应用于各类门禁系统、户外机动布控的实时监测等特殊场合,因此对嵌入式人脸识别的研究工作具有突出的理论意义和广泛的应用前景。 本文是上海市经委创新研究项目《射频识别RFID系统-自动识别和记录人群的身份》(编号:04-11-2)与上海市科委AM基金项目《基于ARM和RFID芯片的自组织安全监控系统的研制》(编号:0512)的主要研究内容之一。论文从构建自动人脸识别系统所需解决的若干关键问题入手,重点探讨了基于嵌入式ARM微处理器的实时人脸检测、关键特征定位、高效的人脸特征描述、鲁棒的人脸识别分类器及自动人脸识别系统设计等问题的研究。论文的主要工作和创新点表现在以下方面: 1实现了结合肤色校验的Haar特征级联分类器嵌入式实时人脸检测,提出了基于人脸约束的人眼Haar特征RSVM级联分类器人眼检测算法和基于遮罩掩磨与椭圆拟合的瞳孔定位算法。 复杂背景中的人脸检测是自动人脸识别系统首先要解决的关键问题,通过对基于肤色模型和基于Haar特征级联强分类器的人脸检测算法的分析研究,综合两个算法的优点,提出了基于肤色模型校验和Haar特征级联强分类器的嵌入式实时人脸检测算法。实验结果表明,该算法不仅解决了复杂背景中的类肤色和类人脸结构问题,而且具有较高的检测率和较快的检测速度,同时对光照、尺度等变化条件下的人脸检测也具有较强的鲁棒性。 人眼检测与瞳孔定位在人脸归一化和有效人脸特征抽取等方面起着非常重要的作用,为了快速检测人眼并精确定位人眼瞳孔中心,论文提出了基于人脸约束的人眼Haar特征RSVM级联分类器人眼检测算法和基于遮罩掩磨与椭圆拟合的瞳孔定位算法,首先利用人眼检测分类器在人脸区域内完成对人眼位置的检测,然后通过对检测到的人眼进行遮罩掩磨、简单图像形态学变换及椭圆拟合实现瞳孔中心的精确定位。测试结果表明该算法只需几百毫秒便能完成人眼检测与瞳孔中心定位整个过程,在保证检测速度较快的同时,还能确保较高的定位精度。 2 针对传统线性判别分析法存在的小样本问题(sss),通过调整Fisher判别准则,实现了自适应线性判别分析算法及相应的人脸识别方法人脸识别中的小样本问题使线性判别分析算法的类内散布矩阵发生严重退化,导致问题无法求解。本文在人脸识别小样本问题的基础上,通过调整Fisher判别准则,利用类间散布矩阵的补空间巧妙地避开类内散布矩阵的求逆运算,通过训练集每类样本的样本数信息自适应改变调整参数,实现了自适应线性判别分析算法,实验结果表明,该算法能有效解决人脸识别中的小样本问题。 3 提出了基于有效人脸区域的Gabor特征抽取算法,有效地解决了Gabor特征抽取维数过高的问题。 Gabor小波对图像的光照、尺度变化具有较强鲁棒性,是一种良好的人脸特征表征方法。但维数过高的Gabor特征造成应用系统的维数灾难,为解决Gabor特征的维数灾难问题,论文第四章提出了基于有效人脸区域的Gabor特征抽取算法,该算法不仅有效地降低了人脸特征向量维数,缩小了人脸特征库的规模,同时降低了核心算法的时间和空间复杂度,而且具有与传统Gabor特征抽取算法同样的鲁棒性。 4 结合有效人脸区域的Gabor特征抽取、自适应线性判别分析算法和基于支持向量机分类策略,提出并实现了基于支持向量机的嵌入式人脸识别和嵌入式人像比对系统支持向量机通过引入核技巧对训练样本进行学习构造最小化错分风险的最优分类超平面,不仅具有强大的非线性和高维处理能力,而且具有更强的泛化能力。本文研究了支持向量机的多类分类策略和训练方法,并结合论文中提出的基于有效人脸区域的Gabor特征提取算法、自适应线性判别分析算法,首次在基于Windows CE操作系统的嵌入式ARM平台中实现了具有较强鲁棒性的嵌入式自动人脸识别系统和嵌入式人像比对系统。 5 提出并初步实现了基于客户机/服务器结构无线网络模型的远距离人脸识别方案为解决嵌入式人脸识别系统在海量人脸库中进行识别的难题,论文提出并初步实现了基于客户机/服务器结构无线网络模型的嵌入式远距离人脸识别方案。 客户机(嵌入式平台)完成对人脸图像的检测、归一化处理和人脸特征提取,然后通过无线网络将提取后的人脸特征数据传输到服务器端,由服务器在海量人脸库中完成人脸识别,并将识别后的结果通过无线网络传输到客户机显示输出,从而实现基于客户机/服务器无线网络模型的嵌入式远距离人脸识别方案。 6 结合我们开发的基于ARM的嵌入式自动人脸识别系统和嵌入式人像比对系统,从系统设计的角度探讨了在嵌入式系统中进行人脸识别应用设计的思路及应该注意的问题虽然嵌入式人脸识别系统的性能很大程度上取决于高效的人脸特征描述和鲁棒的人脸识别核心算法。但是,嵌入式系统的设计思想对嵌入式人脸识别系统的性能影响同样值得重视。本文第六章重点阐述了嵌入式自动人脸识别应用系统的设计思路,并结合我们自主开发的嵌入式自动人脸识别系统和嵌入式人像比对系统从系统设计的角度探讨了嵌入式人脸识别应用系统设计中应该注意的关键技术问题。 结合本文提出的算法我们在PC上完成对人脸识别分类器的训练,然后在嵌入式ARM开发平台上实现了嵌入式自动人脸识别、嵌入式人像比对两个便携式人员身份认证系统,经测试运行效果良好。所提出的人脸识别算法不仅具有一定的理论参考价值,而且对于嵌入式系统应用开发、AFR应用系统开发也具有一定的借鉴意义。
上传时间: 2013-05-18
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无线随钻测量系统中的泥浆脉冲信号受到各种噪声的干扰,需要对采集到的信号进行处理还原,以实时监测井底状况。研究了泥浆脉冲信号特征,设计了对其基于最大似然估计阈值去噪、平滑及去除基线漂移的信号处理方法。利用该方法进行信号处理,能较好的恢复信号的特征。
上传时间: 2013-11-08
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分析了蓄电池不一致性的原因,在此基础上,设计了一种简单、实用、高效的均衡充电系统。在电池组充电时实施PWM分流,实时监测控制各单体的工作情况。通过独立均衡模块,实现蓄电池组的均衡充电,克服单体间的不一致性。该方法可大大延长电池的使用寿命,实验验证了该方案的可行性。
上传时间: 2013-10-20
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:设计了一种基于单片机控制的数控恒流源。数控恒流源以AT89S52 为控制核心,采用了高共模抑制比低温漂的运算放大器OP07 和达林顿管TIP122 构成恒流源的主体,配以高精度12 bit D/ A 芯片MAX532 以及16 bit A/ D 芯片AD7715 完成单片机对输出电流的实时监测。
上传时间: 2013-12-17
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设计了一款基于AT89S52单片机的人数统计系统,介绍了该系统的工作原理和设计方法。该系统以太阳能作为供电能源,以对射式红外组成系统检测电路,单片机对进出人数做统计,结果通过数码管显示。实验测试证明,设计的样机系统实现了人数的实时监测和显示功能,可靠性高且达到了良好的效果,可广泛用于各大高校教室、实验室管理系统以及银行、售票厅等公共场所。
上传时间: 2013-11-18
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为解决我国水位监测野外条件下长期无人看守的问题,研制开发了基于MSP430单片机的智能水位计。从其组成到各功能分别进行了详细的介绍,该智能水位计不仅实现了水位数据的实时监测、记录和定期采集等多种工作模式,而且提高了水位监测精度,实现了水位监测的智能化。 Abstract: In order to solve the problems of long-term unmanned observation in the field water monitoring,an intelligence water-level meter based on MSP430 is developed composition and every function moduce of the water level meter was introduced in detail. It not only realizes water level data collection and storage, regularly gathering and so on, but also improves the water-level precision , finally realizes the intelligence.
上传时间: 2013-11-17
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第一部分:设计概述随着现代化进程的逐步加深,数字城市化进一步推进,一方面,超市的规模越来越大,商品的种类日益繁多;另一方面,人们的生活节奏越来越快,时间观念越来越强,对购物环境的要求也越来越高,如何从眼花缭乱的商品中快速选择所需物品,如何使购物环境更为舒适便利,让购物变成一种休闲享受,鉴于上述的需要,我们设计了这款E-购系统。人们在大商场中选购商品时,特别是游客到达一个新的旅游景点超市时,由于对商场的布局不太了解,导致很多的时间浪费在寻找自己所需要的商品上,甚至有时因为找不到商品而失去了购物的心情。有了这款E-购系统,顾客就可以轻松了解商场的布局和自己感兴趣商品的位置,购物的同时还可以享受美妙的音乐,增添了购物的乐趣,从而为商家吸引回头客奠定了基础。这款系统相较于以往传统具有类似功用的导购系统有了很大的改进,商品导购方面有同类商品和同厂商品查询功能,让顾客获得更加丰富的信息,购得最适合自己的商品;购物舒适度方面不仅增加了商场环境实时检测功能,让顾客对自己所处的环境有理性的认识,同时E-购系统的随身音乐播放功能,让顾客从此远离传统超市环境的嘈杂,取而代之的是购物过程中轻松的音乐,这一点对于压力越来越大的城市人群来说,的确是件好事;在快速付账方面增加了所购商品总价结算模块,不仅给顾客以购物参考,也为将来的轻松结账铺平了道路。本系统可以应用于大中型商场或者超级市场。考虑到需要高系统性能、低系统成本、功能强大易用的开发环境,并可以根据自己的需要来调整嵌入式系统的特性、性能以及成本,我们选用单片机PIC30F,再加上适合软件系统开发调试的集成开发环境,为开发提供了方便。第一部分:设计概述随着现代化进程的逐步加深,数字城市化进一步推进,一方面,超市的规模越来越大,商品的种类日益繁多;另一方面,人们的生活节奏越来越快,时间观念越来越强,对购物环境的要求也越来越高,如何从眼花缭乱的商品中快速选择所需物品,如何使购物环境更为舒适便利,让购物变成一种休闲享受,鉴于上述的需要,我们设计了这款E-购系统。人们在大商场中选购商品时,特别是游客到达一个新的旅游景点超市时,由于对商场的布局不太了解,导致很多的时间浪费在寻找自己所需要的商品上,甚至有时因为找不到商品而失去了购物的心情。有了这款E-购系统,顾客就可以轻松了解商场的布局和自己感兴趣商品的位置,购物的同时还可以享受美妙的音乐,增添了购物的乐趣,从而为商家吸引回头客奠定了基础。这款系统相较于以往传统具有类似功用的导购系统有了很大的改进,商品导购方面有同类商品和同厂商品查询功能,让顾客获得更加丰富的信息,购得最适合自己的商品;购物舒适度方面不仅增加了商场环境实时检测功能,让顾客对自己所处的环境有理性的认识,同时E-购系统的随身音乐播放功能,让顾客从此远离传统超市环境的嘈杂,取而代之的是购物过程中轻松的音乐,这一点对于压力越来越大的城市人群来说,的确是件好事;在快速付账方面增加了所购商品总价结算模块,不仅给顾客以购物参考,也为将来的轻松结账铺平了道路。本系统可以应用于大中型商场或者超级市场。考虑到需要高系统性能、低系统成本、功能强大易用的开发环境,并可以根据自己的需要来调整嵌入式系统的特性、性能以及成本,我们选用单片机PIC30F,再加上适合软件系统开发调试的集成开发环境,为开发提供了方便。
上传时间: 2013-11-14
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