课程文献中心 更多>>

关键词： 一体机   硬件设计   全球导航系统   通用分组无线服务   个人数字助理   Android系统   二次开发  

摘要： 随着GPS（Global Positioning System，全球导航系统）、计算机、嵌入式、集成电路等技术的快速发展，GPS设备也从身背式发展到手持式，从分体式发展成一体式，从低精度发展到高精度，且部分产品还集成了蓝牙、Wi-Fi以及GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线服务）等无线通讯功能，以满足国土、市政管理、电力、农业、林业等行业高精度数据实时采集的需求。\n 本文以Cortex-A8内核的处理器S5PV210为核心，实现了一种基于Android（安卓）操作系统的高精度GPS/PDA（Personal Digital Assistant，个人数字助理）一体机的硬件设计方案。主要工作是采用Cortex-A8架构主处理器，扩展必要的外围器件，结合了高精度的双频GPS接收解码模块，完成一套低成本、高效率、高精度的手持GPS/PDA一体机定位系统接收机方案设计。本设计采用三星公司开发的基于Cortex-A8架构的S5PV210芯片作为MPU（Micro Processor Unit，微处理器），外部扩展GPRS模块、Wi-Fi模块、Bluetooth（蓝牙）模块、LCD触摸屏模块、电源控制模块、摄像头等模块，结合NovAtel（诺瓦泰）公司的双频GPS接收板卡OEM615来实现GPS信号的接收、捕获、跟踪，将得到的定位数据交给运行在Android操作系统上的相关定位处理的应用软件来进行处理。\n 本文主要对GPS/PDA一体机各模块的电路进行了设计和分析，之后进行PCB设计，主要包括元器件的优化、PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）设计、阻抗设计、以及EMC(ElectromagneticCompatibility，电磁兼容性)设计等。课题主要完成了GPS/PDA一体机的硬件设计，针对如何减少电磁干扰提出了一些有效的方法，通过测试和仿真，该设计达到了预期的目标。\n 所设计的GPS/PDA一体机可以应用在土地测量等国土行业，具有高精确度以及轻巧等优点，基于Android系统的优势，可以方便的进行二次开发，从而满足更多用户的需求。

关键词： 视频交互系统   嵌入式技术   硬件设计   DM365芯片  

摘要： 随着嵌入式技术、数字信号处理技术和网络通信技术的发展，各种交互系统正不断走进我们的生活，其先进、可靠和易操作的特点正改变着我们的生活。而各种芯片性能的不断提高，使得越来越多优秀的芯片能够应用到视频领域中去，尤其是在嵌入式视频交互系统方面，其技术水平不断提高，不断朝着小型化、数字化和网络化的方向发展，大大满足了我们的生活需求。\n 本文所设计的嵌入式视频交互系统包含控制平台和智能处理平台，能针对客户的需求，对视频进行处理以及传输。同时，本系统还具有交互功能，使得技术人员能够更好的对系统功能做出调整，对于实际的情况能够采取及时的应对方法，尽可能的满足用户需求。\n 视频交互系统是人机交互系统的一个部分，论文首先概述了人机交互系统与视频交互系统的关键技术及国内外发展情况。其次，论文完成了嵌入式视频交互系统的整体方案设计，包括芯片的选型和操作系统的确定，论文结合公交信息发布系统这一视频交互系统的具体功能需求，并综合考虑体积及开发成本等因素，选用了TMS320DM365作为公交信息发布系统的控制平台的主控芯片;在此基础上选定了合适的操作系统。系统采用了核心板加底板的硬件结构形式，论文完成了视频采集模块、视频输出模块、电源模块、存储模块、串口模块、网络模块、USB模块以及SD卡模块的设计;论文完成了嵌入式软件环境的搭建，软件上完成了系统启动阶段UBL与Uboot的移植、串口驱动移植、TVP5146视频采集驱动的移植以及SPI驱动的移植。论文还对整个系统进行了测试，包括通信接口测试和H.264编解码的实现，所开发的公交信息发布视频交互系统通过了项目验收。

关键词： 单片机   监控系统   设计研究  

摘要： 由于对有线网络的依赖,传统的有线移动监控系统在监控现场应用上的弊端逐渐显现,因此,研发出可靠的移动监控系统的尤为重要,正成为安防领域的一个重要发展方向。无线传输网络、单片机技术以及智能移动设备的迅猛发展,为监控系统的无线化与移动化奠定了坚实的技术基础。本文对移动监控系统的架构与发展历程进行了分析,对单片机的特点、应用领域与发展趋势进行了讨论,最后对基于单片机的手机移动监控系统进行了硬件上的设计与研究,采用了带有ARM9单片机的TQ2440开发板实现前端设备的视频信息处理功能。

关键词： 现场可编程门阵列   无线信号监测   基带系统   硬件设计  

摘要： 随着无线通信技术的发展以及应用范围的不断扩大，对无线信号的实时监测变得越来越重要。同时，由于不同类信号频谱的分布越来越宽，宽频域信号的实时监测成为重要的研究课题。本课题就是针对宽频带无线信号监测系统的硬件设计与实现展开研究。\n 本课题主要任务是在宽频带可配置RF模块和PC间建立宽频带无线信号监测的基带系统。本系统利用FPGA为核心实现对无线信号基带处理。本系统包括:A/D采样模块、FPGA内部处理模块，ARM控制模块。\n 通过对硬件开发系统整体结构、模块主电路、系统接口、系统版图的设计，完成了对本课题的开发板的硬件设计。其中对于系统开发板的整体结构设计主要从整体功能实现以及整体布局角度出发，完成了整体框图的设计;完成了A/D采样电路设计、FPGA芯片选型、ARM芯片选型;系统接口电路部分设计实现了SPI接口电路、网口电路、串口电路;利用Protel软件完成了系统原理图以及PCB版图的设计。\n 硬件设计完成之后，利用接口软件和应用软件对硬件系统进行了原型验证，通过了FPGA内部信号通路的仿真与验证，完成了硬件接口的测试与仿真。利用联调工具以及上位机调试，验证了系统整体功能，达到设计要求。\n 最后，本课题针对网络传输速度不足等缺陷，实现了改进的硬件系统板，通过验证和测试，新系统板的信号处理能力、信号数据传输速度有所改善。\n 本基带系统的开发成果对于无线信号监测的研究具有较重要的科研论据以及应用价值，同时也为本课题下一代的无线信号监测系统的开发奠定了基础。

关键词： 高校教室   电源网络化控制系统   需求分析   软件开发   硬件设计  

摘要： 随着计算机技术和网络远程控制技术的不断发展，现代教育技术理论逐渐深入到各类高等院校的多媒体教学应用中，并通过与相关学科结合，构建成新型教学模式。\n 本文从多媒体教室智慧化建设的发展开始，重点介绍集美大学诚毅学院智慧教室发展中电源网络化集中控制管理系统建设项目的工程案例。通过介绍电源网络化集控系统的建设思路与集成方案，对智慧教室建成之后的运行模式进行思考，以期为智慧教室的进一步研究、建设与运行提供参考。\n 本文研究的主要内容包括:系统的需求分析;系统设计;系统硬件的实现;系统软件的实现。\n 具体来讲，电源网络化集控系统的建成，使集美大学诚毅学院所有多媒体教室成为一个具有远程控制、状态反馈的网络型集中控制系统，解决了现有高校中多媒体管理人员不足、多媒体教室能耗高、管理效率低的问题。\n 本文所研究系统的特点在于硬件模块化设计，通用性强，软件系统代码开源化，二次开发简单，并解决了现有智慧教室建设中故障维修难、改造费用高、软件兼容性差、技术升级贵的问题。

关键词： 燃油加油机   全自动检定系统   硬件设计   机械结构   软件设计  

摘要： 燃油加油机的检定是一项繁重的工作，国外已经采用了全自动非定量式检定系统。国内目前主要采用的是定量式检定方式，全自动的燃油加油机检定系统处在研制阶段，已有的研究成果要形成产品还存在许多问题，所以研究与设计全自动的燃油加油机检定系统对燃油加油机的检定工作有实用价值\n 论文设计一款全自动的燃油加油机检定系统，对机械结构、硬件和软件进行了详细的设计。其中，机械结构解决了三个问题:其一、以较低的成本实现高承载性、高精度的水平调整装置。其二、设计了油枪固定装置，解放了检定人员托举油枪的双手，避免了油气挥发的伤害。其三、采用标准器与储油箱相结合的方式，实现了一台加油机一检到底的检定效率。\n 在硬件系统设计当中，在满足检定所需精度和安全性能的前提下，根据检定工作的具体需求和建模分析的结果，进行了芯片和传感器的选型，并搭建完成了实验原型机。\n 在软件系统的设计中，采用了快速原型的开发模式，中间层系统架构。实现了水平调整、液位采集、温度采集、体积计算与修正等功能。\n 系统通过ARM Cortex-M3芯片采集传感器的参数，对采集到的数据滤波后，进行控制与处理，并将结果显示在LCD上。系统进行了软硬件联合调试，并针对发现的问题进行解决与优化。\n 本系统最终在检定精度上，达到了《JJG443-2006燃油加油机检定规程》的要求。在检定效率上，相比于人工检定，提高了2倍以上。同时，避免了油气挥发对检定人员的伤害，获得了计量部门的认可与好评。

关键词： 电力现场   温度采集系统   硬件设计   软件开发   无线通信技术  

摘要： 在现代的工业生产活动中，温度对电力系统设备而言是一个重要的参数，当电力设备发生缺陷或故障时，电力设备的温度将因发热而急剧上升。如果不及时诊断，设备的绝缘将受到严重破坏，从而大大缩短设备的使用寿命，影响整个电力系统的正常工作。对其温度进行准确、实时的监控，有助于及时发现并排除存在的故障，保障其安全可靠的运行。生产环境的多变性和不确定性，导致许多工作场所不太方便布线，无线传输方式便很好的解决了这一问题。\n 本课题在分析了多种短距离无线通信技术特点的基础上，设计了基于无线收发模块nRF905和温度传感器DS18B20的短距离无线数据采集传输模块，本系统是通过单片机控制来实现电力现场的温度测量和无线传输，并通过串口通信实现单片机与PC机之间的通信，实现温度的测量、无线传输、显示，就是一套通过无线方式实现温度采集的系统。满足近距离无线数据采集的需要，具有功率低、小巧方便、数据传输稳定、抗干扰能力强的特点，可以很好地应用于各种短距离数据采集传输场合。\n 本文详细论证了实现温度数据采集与无线传输方案的总体架构，阐述了系统的硬件电路结构和完成各项功能相关的软件设计。

关键词： 三维无线传感器网络   定位算法   硬件设计   粒子滤波  

摘要： 随着无线传感器网络使用越来越广泛，对移动节点定位的认知也成为一个非常重要的问题。传统的粒子滤波常用于对平面二维节点的进行定位，但是实际的无线传感器网络节点一般是水下、空间、坡地等一些三维场景，而不可能放置在绝对的二维平面内，所以需要节点的三维位置信息，本文对传统的粒子滤波算法进行了改进，使其应用到三维空间节点定位。基于移动节点定位的实时性要求，将粒子滤波算法用硬件实现。\n 首先确定定位目标的三维运动模型，在研究了基本粒子滤波算法的基础上，推导出适用于三维空间移动无线传感器网络节点的定位算法。基于粒子滤波算法的硬件实现，在对算法进行仿真优化时就考虑算法的复杂度，在保证算法精度的条件下降低计算量，尤其是对权值计算模块计算量的简化。在确定算法后，提出一种流水线架构的硬件实现方法，对各个子模块进行硬件设计和仿真，为了使硬件设计更具灵活性，本文使用高层次的SystemC硬件描述语言进行设计，代码编写后适用ModelSim进行仿真，将仿真结果导出到Matlab与软件仿真进行对比。架构验证完成后再将SystemC转换成可综合的Verilog代码。\n 得到的硬件仿真结果与软件仿真结果进行对比表明了硬件实现定位算法的精确性。算法对各模块的计算量进行了简化，用简便的计算替换掉复杂的指数运算，代码综合的结果表明本文设计的资源消耗与其他适用于平面节点的粒子滤波硬件资源消耗相当，消耗6826个Slices Registers。采用的算法架构与目前其他的算法相比较，平均执行时间降低了约1/3。

关键词： 拖拉机   自动变速器   控制器   硬件设计   数字信号处理器  

摘要： 我国是农业大国，农业现代化和机械化是农业发展中迫切需要实现的目标，拖拉机作为重要的农业机械，其自动化程度是评价一个国家农业机械化水平的重要指标。变速器作为拖拉机传动系统中的一个重要部件，对拖拉机的整体性能有着重要的影响。目前，国产拖拉机多数仍采用机械式手动变速器，该变速器换挡过程复杂，且存在换挡冲击大和换挡动力中断等缺点。双离合器式自动变速器(Dual Clutch Transmission,简称DCT)在拖拉机换挡时能够弥补传统手动变速器的不足，实现动力的连续输出，提高了拖拉机的动力性和燃油经济性，降低了驾驶员的劳动强度。控制系统作为DCT的核心部分，其硬件系统对DCT的性能有着重要的作用。\n 本文在研究拖拉机DCT控制系统性能要求的基础上，分析了拖拉机DCT电控单元硬件系统的结构特点、组成和功能要求，制定了拖拉机DCT电控单元硬件系统的总体方案，并分析了方案的可行性。根据拖拉机DCT的结构和电控系统的工作原理，选取硬件系统所需的集成芯片型号，设计了以数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)为核心的电路原理图，并对主要电路进行了仿真，优化了设计参数，完善了电路原理图的设计。通过对印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)的分层、布局、布线以及电磁兼容性设计，优化了PCB布局，完成了PCB的制作和元器件的焊接。建立了拖拉机DCT测试平台，利用万用表、示波器等对其进行了电气测试，结果表明所测电路在信号传输方面功能正常；利用CCS3.3软件、CANoe软件以及TIDSP-XDS510仿真器等，完成了RAM存储器、Flash存储器、CAN接口、SCI串口等模块的调试，测试结果表明所测模块能够正常工作。

关键词： 数字B超   时间增益控制   硬件电路  

摘要： 时间增益控制器（TGC）是B超成像设备的重要部件，它对人体反馈的超声信号进行增益控制，补偿超声随传播距离增大而产生的衰减。该文依托数字B超设备的研发项目，完成了TGC的设计，包括整体方案设计、硬件电路设计与实现。