北京信息科技大學 嵌入式系統(tǒng)設計 大作業(yè)資料課件

1、設計1：自動保潔機器人設計2：大屏幕管理系統(tǒng) 姓名：陳明敏 學號：2011011305 班級：網(wǎng)工1101設計1:自動保潔機器人產(chǎn)品調(diào)研（1）飛利浦FC8800/82概要介紹圖片展示概要介紹：地址鏈接/cleaner/index321325.shtml主要特點 產(chǎn)品類別：智能機器人吸塵器 使用方式：全自動智能 產(chǎn)品噪音：60dB(A) 塵杯容量：0.21L 產(chǎn)品尺寸：40*325*75mm 灰塵識別感應器 延邊清掃功能 特性：樓梯探測功能概要介紹：主要應用場合 適用家庭，辦公室，電腦房，可以有效清掃各種木地板，水泥地板，瓷磚地板以及短毛地毯。產(chǎn)品調(diào)研（2）科沃斯地寶570GD概要介紹圖片展示概

2、要介紹：相關公司介紹科沃斯主要致力于家庭服務機器人的研發(fā)、制造和銷售。旗下“科沃斯（ECOVACS）”品牌在家庭服務機器人的設計、研發(fā)等領域居于世界領先地位。如今，科沃斯擁有全球唯一最完整的家庭服務機器人產(chǎn)品線，成為全球家庭服務機器人行業(yè)開拓者，以及家庭服務機器人行業(yè)制定者。除了廣闊的國內(nèi)市場，科沃斯在美國洛杉磯和德國多塞爾多夫還分別成立了美國分公司和歐洲分公司，服務全球超過3500萬個中高端家庭。概要介紹：主要應用場合 適用家庭，辦公室，電腦房，可以有效清掃各種木地板，水泥地板，瓷磚地板以及短毛地毯。產(chǎn)品調(diào)研（3）LG VR5902LVM概要介紹圖片展示概要介紹：地址鏈接/cleaner/i

3、ndex319121.shtml主要特點 產(chǎn)品類別：智能機器人吸塵器 使用方式：全自動智能 產(chǎn)品噪音：60dB(A) 塵杯容量：0.3L 產(chǎn)品尺寸：360*90mm 自動充電；定時預約：定時一次；自救功能 拖地功能；自動清掃模式 灰塵識別感應器；延邊清掃功能；面積調(diào)節(jié)功能概要介紹：相關公司介紹韓國LG集團于1947年成立于韓國首都首爾，地址位于首爾市永登浦區(qū)汝矣島洞20號。年銷售額高達82,096百萬美元（2008年數(shù)據(jù)），全球目前擁有17萬員工。是領導世界產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國際性企業(yè)集團。LG集團目前在171個國家與地區(qū)建立了300多家海外辦事機構(gòu)。事業(yè)領域覆蓋化學能源、電機電子、機械金屬、貿(mào)易服務

4、、金融以及公益事業(yè)、體育等六大領域。而LG電子是LG集團最大的子公司。自1993年惠州法人的成立為起點，LG電子進入中國已有19年。LG是僅次三星之后韓國第二大集團，LG集團不斷向無窮的技術領域發(fā)起挑戰(zhàn)，并致力于新技術的開發(fā)，科研開發(fā)是LG的發(fā)展重點，也是業(yè)務拓展的強大后盾。概要介紹：主要應用場合適用于家庭，辦公室各種軟硬地面，吸地毯，地板，窗邊，電視，沙發(fā)，窗簾。技術框架（1）參考文獻列表(1)基于ARM的嵌入式服務機器人控制器的研究 李衛(wèi)，宋弘，李紅嬋（著）2010年4月/ART_80503_13_20016_AN_e51f7e01.HTM技術框架（1）參考文獻列表(2)基于ARM的智能清

5、潔機器人控制系統(tǒng)設計金偉潮（著） 2011年4月/view/3553ffd2ad51f01dc281f144.html技術框架（2）整體架構(gòu)整體架構(gòu)系統(tǒng)框架圖技術框架（2）整體架構(gòu)分層描述技術框架（2）整體架構(gòu)軟硬件都包含： 軟件：軟件一般由實時操作系統(tǒng)及其運行的應用軟件構(gòu)成。其應用軟件的功能層由基于RTOS的應用程序組成，用來控制被控對象。圖為：技術框架（2）整體架構(gòu)硬件：硬件由微處理器和外圍的接口電路組成，同時還包括傳感器及驅(qū)動器接口和被控對象(機械裝置)。技術框架（2）整體架構(gòu)主要模塊 主要模塊為信息采集模塊，紅外線接收模塊，和鍵盤模塊，驅(qū)動模塊，電源模塊，狀態(tài)指示及顯示模塊，遙控模塊，

6、行走控制模塊，LCD顯示模塊，紅外遙控解碼模塊等幾部分組成。技術框架（3）工作流程工作流程各功能點工作流程 當定時時間或檢臺階時，進入中斷程序，具體流程為：流程圖描述：行走控制程序：傳感器是否采集信號，是進行路徑規(guī)劃繼續(xù)下一步，否顯示當前狀態(tài)和倒計時間，然后根據(jù)標志控制電機的轉(zhuǎn)動，檢測遙控器信號并處理，檢測是否有鍵盤信號，有改變電機工作標志位繼續(xù)下一步，無檢測電機工作標志是否為0，是結(jié)束，否繼續(xù)采集信號。中斷服務程序：是否外部中斷，是防止跌落子程序繼續(xù)下一步，否判斷是否定時中斷，是改變與定時相應標志位繼續(xù)下一步，否恢復現(xiàn)場，最后中斷返回技術框架（3）工作流程流紅外遙控功能：流程圖描述： 是否有

7、遙控信號，是判斷是否符合引導碼繼續(xù)判斷是否符合引導碼，是接受用戶識別碼和用戶識別反碼，再判斷兩組碼是否為反，是則接受操作碼和操作碼反碼，繼續(xù)判斷兩組碼是否為反，是根據(jù)操作碼執(zhí)行相應操作，所有判斷否都直接執(zhí)行根據(jù)操作碼執(zhí)行相應操作。流程圖：技術框架（3）工作流程充電功能： 流程圖描述：判斷是否有電，沒有則進行下一步尋找充電器，充電完畢，遍歷清掃，結(jié)束；有電則直接遍歷清掃，然后結(jié)束。3 實現(xiàn)方案（1）高端（最高性能）構(gòu)件設計硬件-主要型號ARM9系列的S3C2410處理器作為服務機器人的控制CPU，在嵌入式系統(tǒng)C/OS-下實現(xiàn)機器人控制。軟件-主要模塊操作系統(tǒng)3 實現(xiàn)方案（2）中端（均衡設計）體系

8、結(jié)構(gòu)設計 設計電源系統(tǒng)，基本驅(qū)動系統(tǒng)，紅外遙控器的遠程控制， 智能化處理碰撞，防跌落設計，虛擬墻設計，清潔模塊，控制清潔工作，工作狀態(tài)的顯示設計。構(gòu)件設計硬件-主要型號圍繞ARM核心控制器的硬件開發(fā)平臺，以LPC2132為核心芯片，運用PWM驅(qū)動電機技術，實現(xiàn)基于ARM的清潔機器人調(diào)速系統(tǒng)，具備AWARE智能系統(tǒng)?；贏RM開發(fā)的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)的上位機子系統(tǒng)為主控單元，以s3c2440開發(fā)板為核心，下位機子系統(tǒng)則以ARM7為控制核心，上位機子系統(tǒng)通過串行口和下位機子系統(tǒng)進行通信控制。下位機采用的具體芯片是LPC2132處理器，用于執(zhí)行上機位發(fā)出的指令，通過H橋驅(qū)動直流電機控制其轉(zhuǎn)速和方向

9、。軟件-主要模塊電源系統(tǒng)，基本驅(qū)動系統(tǒng)，紅外遙控器來實現(xiàn)對機器人行駛和功能選擇的遠程控制智能化處理碰，撞防跌落設計虛擬墻系統(tǒng)，清潔模塊系統(tǒng)。3 實現(xiàn)方案（3）低端（最低成本）體系結(jié)構(gòu)設計具有智能計算機系統(tǒng)，自動螺旋導航系統(tǒng)。構(gòu)件設計硬件-主要型號CPU采用80C196KC.通過內(nèi)部自帶A/D轉(zhuǎn)換，多種中斷，串口來實現(xiàn)充電電池的電壓檢測，主從CPU通信等功能。從CPU AT89C52單片機，作為專門的東為處理芯片，實現(xiàn)系統(tǒng)定位的功能，同時將處理得到的吸塵機器人位信息通過串口通信傳遞給上位機。軟件-主要模塊智能計算機系統(tǒng)模塊，自動螺旋導航系統(tǒng)模塊，記憶系統(tǒng)模塊，感應頭模塊，實現(xiàn)掃地，擦地，吸塵，凈

10、化空氣系統(tǒng)模塊。3 實現(xiàn)方案（4）對比高中低功能掃地，吸塵，凈化空氣掃地，吸塵，凈化空氣吸塵成本3000元以上20001000元999688元以內(nèi)性能好良好一般優(yōu)點功能強大，配置高端，符合全自動功能性價比高，基本功能能夠全自動價格低廉，基本功能效率高，使用方便缺點功能多，不易操作和修理，并且造價高，不適用于普通家庭功能不夠完善強大功能少，自動操作不完善設計2:大屏幕顯示系統(tǒng)產(chǎn)品調(diào)研（1）Vewell(唯瑞) V46-SN37A概要介紹圖片展示地址鏈接/lcd_videowall/index299286.shtml概要介紹：主要特點屏幕尺寸：46英寸屏幕比例：16:9（寬屏）分辨率：1920 x

11、1080高清標準：1080p（全高清）面板類型：PVA面板背光類型：CCFL背光點距：0.53025亮度：700cd/可視角度：178/178可視區(qū)域：1018.08572.67mm動態(tài)對比度：3000:1灰階響應時間：8ms糾錯顯示色彩：16.7M輸入端口：D-Sub（VGA），DVI-D，CVBS（BNC），YPBPr（BNC）控制端口：RJ45邊框顏色：黑色邊框材質(zhì)：邊框：五金產(chǎn)品尺寸：1047.4600.6118mm產(chǎn)品重量：30kg（凈重）36kg（毛重）電源性能：100-240V交流, 50/60Hz消耗功耗：240W適用環(huán)境：工作溫度：0-40工作濕度20-80（無結(jié)露狀況）其它

12、性能：壁掛：400300mm概要介紹：相關公司介紹北京唯瑞新源科技有限公司專門從事平板顯示設備的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，產(chǎn)品面向整個亞太地區(qū)。作為亞洲領先的平板顯示設備及應用解決方案的供應商，唯瑞始終站在液晶顯示行業(yè)發(fā)展的前端，其銷售量連續(xù)多年一直穩(wěn)居行業(yè)前列。唯瑞始終堅持自主研發(fā)的經(jīng)營理念，公司擁有雄厚的研發(fā)技術實力和豐富的工程實施經(jīng)驗。多年潛心研制，成功地建立了 “Vewell”系列品牌液晶顯示產(chǎn)品，包括針對不同細分行業(yè)的專業(yè)顯示器、戶外顯示器、電子白板及廣告機等多用途液晶顯示設備，同時，公司致力于研發(fā)頂尖的信息發(fā)布系統(tǒng)及觸摸系統(tǒng)，先后開發(fā)了以大尺寸液晶顯示器為載體的超窄邊液晶拼接系統(tǒng)，大幅面液

13、晶觸摸屏、信息發(fā)布系統(tǒng)等多種解決方案，廣泛地應用于監(jiān)控、廣告?zhèn)髅健V電、電力、金融、交通、酒店等多個領域的不同行業(yè)。概要介紹：主要應用場合適用于家庭、公司、酒店、樓宇等對大屏幕有需求的場合產(chǎn)品調(diào)研（2）LG M5520C概要介紹圖片展示地址鏈接/lcd_videowall/index288753.shtml概要介紹：主要特點屏幕尺寸：55英寸屏幕比例：16:9（寬屏）分辨率：1920 x1080高清標準：1080p（全高清）背光類型：CCFL背光亮度：700cd/可視角度：178/178動態(tài)對比度：10000:1揚聲器：內(nèi)置音箱（210W）屏幕保護功能：支持輸入端口：D-Sub（VGA），DV

14、I-D，HDMI，色差，分量邊框顏色：黑色產(chǎn)品尺寸：1251.2721.6108.7mm產(chǎn)品重量：35.6kg電源性能：100-240V交流, 50/60Hz消耗功耗：最大:240W待機:2W平均無故障時間：50000小時其它性能：延遲開機亮度傳感定時開機糾錯其他特點：壁掛：200200mm概要介紹：相關公司介紹韓國LG集團于1947年成立于韓國首都首爾，地址位于首爾市永登浦區(qū)汝矣島洞20號。年銷售額高達82,096百萬美元（2008年數(shù)據(jù)），全球目前擁有17萬員工。是領導世界產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國際性企業(yè)集團。LG集團目前在171個國家與地區(qū)建立了300多家海外辦事機構(gòu)。事業(yè)領域覆蓋化學能源、電機電子

15、、機械金屬、貿(mào)易服務、金融以及公益事業(yè)、體育等六大領域。而LG電子是LG集團最大的子公司。自1993年惠州法人的成立為起點，LG電子進入中國已有19年。LG是僅次三星之后韓國第二大集團，LG集團不斷向無窮的技術領域發(fā)起挑戰(zhàn)，并致力于新技術的開發(fā)，科研開發(fā)是LG的發(fā)展重點，也是業(yè)務拓展的強大后盾。概要介紹：主要應用場合應用類型：酒店樓宇行業(yè)應用：酒店產(chǎn)品調(diào)研（3）三星UD55A概要介紹圖片展示地址鏈接/lcd_videowall/index280480.shtml概要介紹：主要特點產(chǎn)品類型：液晶大屏拼接（LCD）應用類型：指揮控制，通信廣電，交通運輸行業(yè)應用：教育，金融，交通，廣電屏幕尺寸：55

16、英寸屏幕比例：16:9（寬屏）分辨率：1920 x1080高清標準：1080p（全高清）背光類型：LED背光亮度：700cd/顯示色彩：16.7M輸入端口：D-Sub（VGA），DVI-D，CVBS，Component，HDMI，DisplayPort其他特點：支持SIM插入式網(wǎng)絡模組概要介紹：相關公司介紹三星集團（簡稱：三星/）是韓國第一大企業(yè)，同時也是一個跨國的企業(yè)集團，三星集團包括眾多的國際下屬企業(yè)，旗下子公司有：三星電子、三星物產(chǎn)、三星生命、三星航空等等，業(yè)務涉及電子、金融、機械、化學等眾多領域。是美國財富雜志評選為世界500強企業(yè)之列，三星電子是旗下最大的子公司，目前已是全球第一大手

17、機生產(chǎn)商、全球營收最大的電子企業(yè)，在2011年的全球企業(yè)市值中為1500億美元。概要介紹：主要應用場合應用類型：指揮控制，通信廣電，交通運輸行業(yè)應用：教育，金融，交通，廣電產(chǎn)品調(diào)研（4）產(chǎn)品對比飛利浦FC8800/82LG M5520C三星UD55A功能PVA面板輸入端口：D-Sub（VGA），DVI-D，CVBS（BNC），YPBPr（BNC）輸入端口：D-Sub（VGA），DVI-D，HDMI，色差，分量延遲開機亮度傳感定時開機液晶大屏拼接（LCD）LED背光輸入端口：D-Sub（VGA），DVI-D，CVBS，Component，HDMI，DisplayPort價格1.5萬3.98萬9萬

18、成本估計1萬3萬8萬性能一般中等高外觀一般較華麗華麗特點輸入端口：D-Sub（VGA），DVI-D，CVBS（BNC），YPBPr（BNC）輸入端口：D-Sub（VGA），DVI-D，HDMI，色差，分量延遲開機亮度傳感定時開機支持SIM插入式網(wǎng)絡模組技術框架（1）參考文獻列表(1)基于Linux 的嵌入式系統(tǒng)在異步大屏幕顯示控制卡中的設計與應用莊偉, 朱萍, 吳乃陵（著）2004年6月/view/0fff790216fc700abb68fcc3.html技術框架（1）參考文獻列表(2)基于嵌入式的GPRS遠程控制的大屏幕LED顯示系統(tǒng)的研究葛洲（著） 2008年6月/view/da6c234

19、a2e3f5727a5e96265.html技術框架（1）參考文獻列表(3)基于ARM的LED顯示控制技術研究湯琛, 譚 蓉, 蔣加伏（著） 2009年05月/p-39490009108.html技術框架（2）整體架構(gòu)整體架構(gòu)系統(tǒng)框圖技術框架（2）整體架構(gòu)整體硬件結(jié)構(gòu)圖技術框架（3）工作流程軟件框圖技術框架（3）工作流程流程圖技術框架（3）工作流程工作流程上位機與控制卡的通訊采用了兩種模式:10M/ 100M以太網(wǎng)和普通串口。在網(wǎng)絡模式下,上位機進程以客戶機身份,請求控制卡中嵌入式控制器S3C44B0 上運行的作為服務器的進程接收遠程數(shù)據(jù),整個過程采用TCP/ IP 面向連接的通訊協(xié)議,基于標準socket 通訊模式,保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。在普通串口下,采用通用的異步串口通訊模式傳輸數(shù)據(jù)。控制卡上的數(shù)據(jù)接收進程在接受完數(shù)據(jù)后,按照屏幕顯示格式要求對數(shù)據(jù)進行重組,然后存放于保存數(shù)據(jù)FLASH 存儲區(qū),并且通知上屏數(shù)據(jù)傳送進程有新數(shù)據(jù)到來,自身轉(zhuǎn)為等待接受數(shù)據(jù)狀態(tài)。上屏數(shù)據(jù)傳送進程不斷的從FLASH 數(shù)據(jù)存儲區(qū)讀取數(shù)據(jù)至SDRAM 內(nèi)存區(qū),按照顯示命令要求對顯示數(shù)據(jù)進行各種顯示算