随着计算机、通信及网络技术的高速发展,嵌入式系统广泛地渗透到各行各业及人们日常生活的方方面面中。由于嵌入式系统的复杂性不断增加,嵌入式操作系统成为了嵌入式系统中最重要的组成部分。在各种嵌入式操作系统中,Linux凭借其性能优异、结构清晰、平台支持广泛、网络支持强劲及开放源代码等多方面的优势,被嵌入式系统开发者广泛的采用。同时随着近几年来国内嵌入式领域发展非常迅速,其中32位ARM处理器结构体系的嵌入式CPU在商用领域、工控领域和军用领域都得到了广泛使用。 近几年随着无线通信技术、传感器技术、信息采集和处理技术的飞速发展,出现了低成本、低功耗、多功能的微型无线传感器节点。无线传感器网络是随着传感器节点的发展而兴起的计算机科学技术的一个新的研究领域,它是由一组无线传感器节点通过ad-hoc方式构成的无线网络,综合传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,并传送到需要这些信息的用户处。这种无线网络系统被广泛地用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、反恐救灾等领域,具有十分巨大的发展潜力,引起了学术界和工业界的高度重视。 目前,手持终端的应用范围主要是在商业领域,开发一款适合在工业现场等无线传感网络监控领域的手持终端是本文的初衷。本文从嵌入式系统的角度,采用目前比较流行的ARM9处理器和嵌入式Linux的操作系统,阐述手持终端硬件平台的设计和软件的移植方案;接着研究了系统引导程序的原理、设备驱动开发的关键点、根文件系统的制作方法。在此基础上,分析和移植引导程序U-Boot 1.1.4的实现、无线收发芯片CC2420的驱动开发和帧缓冲驱动的开发,并针对目标平台的特点完成了文件系统的构建;然后介绍了基于Qt/Embedded的图形界面开发的基础,最后对本文研究工作进行总结。
上传时间: 2013-06-26
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随着GPS(Global Positioning System)技术的不断发展和成熟,其全球性、全天候、低成本等特点使得GPS接收机的用户数量大幅度增加,应用领域越来越广。但由于定位过程中各种误差源的存在,单机定位精度受到影响。目前常从两个方面考虑减小误差提高精度:①用高精度相位天线、差分技术等通过提高硬件成本获取高精度;②针对误差源用滤波算法从软件方面实现精度提高。两种方法中,后者相对于前者在满足精度要求的前提下节约成本,而且便于系统融合,是应用于GPS定位的系统中更有前景的方法。但由于在系统中实现定位滤波算法需要时间,传统CPU往往不能满足实时性的要求,而FPGA以其快速并行计算越来越受到青睐。 本文在FPGA平台上,根据“先时序后电路”的设计思想,由同步没计方法以及自顶向下和自下而上的混合设计方法实现系统的总体设计。从GPS-OEM板输出的定位信息的接收到定位结果的坐标变换,最终到kalman滤波递推计算减小定位误差,实现实时、快速、高精度的GPS定位信息采集处理系统,为GPS定位数据的处理方法做了新的尝试,为基于FPGA的GPS嵌入式系统的开发奠定了基础。具体工作如下: 基于FPGA设计了GPS定位数据的正确接收和显示,以及经纬度到平面坐标的投影变换。根掘GPS输出信息标准和格式,通过串口接收模块实现串口数掘的接收和经纬度信息提取,并通过LCD实时显示。在提取信息的同时将数据格式由ASCⅡ码转变为十进制整数型,实现利用移位和加法运算达到代替乘法运算的效果,从而减少资源的利用率。在坐标转换过程中,利用查找表的方法查找转化时需要的各个参数值,并将该参数先转为双精度浮点小数,再进行坐标转换。根据高斯转化公式的规律将公式简化成只涉及加法和乘法运算,以此简化公式运算量,达到节省资源的目的。 卡尔曼滤波器的实现。首先分析了影响定位精度的各种误差因素,将各种误差因素视为一阶马尔科夫过程的总误差,建立了系统状态方程、观测方程和滤波方程,并基于分散滤波的思想进行卡尔曼滤波设计,并通过Matlab进行仿真。结果表明,本文设计的卡尔曼滤波器收敛性好,定位精度高、估计误差小。在仿真基础上,实现基于FPGA的卡尔曼滤波计算。在满足实时性的基础上,通过IP核、模块的分时复用和树状结构节省资源,实现数据卡尔曼滤波,达到提高数据精度的效果。 设计中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676为硬件平台,采用Verilog HDL硬件描述语言实现,利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布线,一共使用44438个逻辑资源,时钟频率达到100MHZ以上,满足实时性信号处理要求,在保证精度的前提下达到资源最优。Modelsim仿真验证了该设计的正确性。
上传时间: 2013-04-24
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本文对比、研究了目前几种比较常见的交通信息获取方法,分析了它们各自的优缺点,最终选择采用视频检测的方法实现交通信息采集。论文分析了当今市场上图像采集的现状,比较了其核心芯片的优缺点,最终选用FPGA作为图像采集系统的核心器件。论文研究了通用的图像采集系统结构,提出了适合本课题实际的系统整体架构。图像采集系统硬件围绕FPGA辅以少量外围芯片实现,FPGA芯片内部根据功能要求运用现代化的电子设计思想设计了相应的逻辑功能模块。灯控系统基于单片机设计了系统的硬件电路和软件程序。完成了电路原理图和PCB图的设计,并对制作出的电路实物进行了全面的调试和验证。另外论文设计了适用于智能交通灯控系统的自定义通讯协议,此协议也为整个智能交通检测系统构建了通讯规范。 本文的创新点是:提出了一套基于FPGA的交通路口视频图像采集系统架构;设计了一套模块化的灯控系统,能够挂接于不同的上位机系统下,并兼容交直流电压;设计了一套智能化的灯控系统自定义通讯协议。 本课题社会实践性较强,实际应用价值较高,文中所提出的设计思路和所采用的控制措施以及自定义的通信协议满足系统的要求,对类似的系统具有一定的参考意义。
上传时间: 2013-06-05
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本文是基于C8051F单片机的便携式农田基础信息采集系统的设计方案,为了克服现有农田综合数据采集设备的移动性差,高成本,使用复杂的不足,本文提供一种便携嵌入式农田基础数据采集终端,该终端具有体积小、功耗低、携带性好、操作简单、安装方便、模块化和可扩张性及网络化功能,农业生产管理人员可以随意携带到田间地头进行使用。
上传时间: 2013-11-09
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为实现对家居用电的智能化管理,应用上位机软件设计与网络编程技术、基于以太网的局域网组网技术、图像信息采集与处理技术和嵌入式以太网技术进行研究设计。设计基于计算机网络,具有良好的图形化界面,在用电管理上具有简单智能、成本低廉的优点,对于推广智能电网具有积极意义。
上传时间: 2013-11-04
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农田信息的及时准确获取是精准农业实施的基础。基于当前无线传感器网络在农田信息采集中的应用现状,提出了设计体积小、成本低、低功耗、工作持续时间长的农田信息采集无线传感器网络节点的必要性。系统采用Atmel公司的低功耗处理器芯片ATmega1281和AT86RF231射频芯片,最终实现了低功耗、低成本、低复杂度的检测系统,通过对温湿度等环境因子的检测,能够达到对作物种植环境进行实时监测的要求。
上传时间: 2014-12-29
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从网页中扫描提取需要的信息,并存入数据库,这是一个监控项目中信息采集模块的部分源码。
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上传时间: 2013-12-01
上传用户:王楚楚
本系统基于STM32f103系列芯片。整套系统分为两个采集从机节点,和一个接收主机基站。从机节点采集温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度和PH值,这五个环境参数。采集完成,通过Lora模块传输参数到主机基站,进行显示。本套系统还具有声光报警功能,以及备用能源方案。还有一个MATLAB制作的上位机显示界面可提供显示。
上传时间: 2022-07-01
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近年来,随着科学技术尤其是电子信息技术的飞速发展,人类对数据采集的需求也不断增加,数据采集系统已经被广泛的应用于民生、医疗、国防、教育、科技等各个领域,高速数据采集技术的研究是整个数据采集系统的难点和重点。数据采集系统和我们的生活息息相关,并且高采样率的数据采集系统已经在很多场合得到应用。比如在航空航天领域,火管喷气流量的动态测量,风洞测试中对不同物理量的信息采集,以及卫星遥感遥测等场合均需要实时分析和控制采集来的大量高速数据信息。又比如在生物光潜分析、医用CT三维重建系统以及散裂中子源的光通信等研究中也要求在非常短的时间内处理非常庞大的试验数据。还有在气象、雷达、地震预报等领域,工程师们会根据这些应用场合中信号实时性强、传输速度快的特点,通过获取一种能够完全记录现场信号的设备,并利用这些设备获取实验数据的手段,来构建各类模型和实物系统,因此数据采集中的速度、实时性、可靠性以及存储特性都是这些领域所要研究和关注的问题]。
上传时间: 2022-07-11
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随着近些年国家电网公司电网智能化建设的规划,电子式电能表技术迅速发展,针对用电信息采集,双向互动,防窃电,远程抄表等技术研究的进步,现阶段发展趋势是宽量程高可靠性,由于电能表过载倍数越高,电能表准确计量的负荷范围就越宽,因此选择宽量程高可靠行的多功能智能电能表可以减小用户负荷增长后更换电能表的工作量。目前国内仪器制造设计的电能表主要有远程监测仪表,手持式仪表,便携式多功能分析仪表。远程检测仪表是被定点安装在现场,产生的数据以通讯的方式把数据集中上传至上位机进行统一分析处理,不是实时在线双向互动的。手持式仪表由技术人员随身携带,测量分析功能比较简单。便携式多功能分析仪表数据处理功能强大,但主要用于现场专项测试,价格较高。而在技术解决方案中,传统的单片机不能满足多功能而且精度低,不适用于信息交互高速实时处理场合。基于DSP高速计算芯片需要的扩展外设比较多,系统比较复杂,开发成本比较高,不具备实用价值。选择计量芯片ATT7022C加ARM处理器,可将人机交互和数据通信等的功能都集中于ARM子系统中,使整个系统体积小、功耗低、量程宽,可靠性高,具备实用价值。
上传时间: 2022-07-21
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