簡介：麻醉機作為在現代醫(yī)療中必不可少的器械之一，不僅可以在病人手術中進行全身麻醉使用，而且還可以替代危重病人的自我呼吸。麻醉機系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，它涉及到機械、控制、醫(yī)學等各個學科。我國在麻醉機系統(tǒng)研究上還處在初級階段，智能化程度還很低，很多醫(yī)療單位使用的麻醉機大多從國外進口。因此設計具有智能化程度高的麻醉機具有重要的理論與實際意義。而嵌入式圖形用戶界面GUI系統(tǒng)作為嵌入式實時操作系統(tǒng)的一個重要組成部分，隨著嵌入式系統(tǒng)硬件設備的可獲得性的提高和價格的不斷降低及嵌入式系統(tǒng)應用范圍的不斷擴大，嵌入式GUI系統(tǒng)的重要性越來越突出。論文首先概述了麻醉機的發(fā)展情況及麻醉機的原理、特點，接著概述了嵌入式系統(tǒng)及圖形用戶界面的發(fā)展情況，然后介紹了幾種常用的嵌入式系統(tǒng)下的圖形用戶界面系統(tǒng)并比較了其各自的優(yōu)缺點。在上述基礎上，闡述了嵌入式系統(tǒng)的一般需求及嵌入式GUI的特殊需求，并描述了本項目的功能需求，接著提出了GUI的體系結構以及面向對象編程方法在GUI上的應用，然后詳細介紹和分析了本人所完成的核心模塊的設計和實現，以及它們的各個子模塊在設計和實現過程中所采用的主要數據結構及函數說明。最后詳細介紹了麻醉機圖形用戶界面GUI的實現。

簡介：近年來，隨著機器人相關技術的不斷發(fā)展，機器人的應用逐漸從工業(yè)領域向著服務領域擴展，其工作環(huán)境逐漸從結構環(huán)境向著非結構環(huán)境擴展。服務機器人可以完成人員陪伴、家庭護理以及醫(yī)療助理等服務性工作，它對于應對我國社會老齡化問題具有潛在的重大意義。然而，服務機器人在社會、市場上的推廣和普及依然存在著許多問題，其中比較突出的問題是其功耗過高以及人機交互缺乏人性化。本文以電子科技大學機器人研究中心自主研制的服務機器人SRUSERVICEROBOTOFUESTC為研究對象，詳細闡述了其底層控制系統(tǒng)實現的全過程從實際功能需求分析入手，提出其底層控制系統(tǒng)的實現目標；而后對嵌入式實時操作系統(tǒng)以及嵌入式TCPIP協(xié)議棧的工作原理進行了研究并完成了嵌入式實時操作系統(tǒng)和嵌入式TCPIP協(xié)議棧的移植；之后以現有的條件為出發(fā)點，對SRU的底層控制系統(tǒng)的功能和任務進行劃分，包括了其運動功能、數據通信功能以及語音交互功能，設計了其軟件框架以及每個功能任務所使用的數據包格式，并對各個任務進行了實現；最后在SRU平臺上對所設計的底層控制軟件進行了實驗驗證。具體包括以下幾個方面的工作1以ΜCOSⅡ實時操作系統(tǒng)在CTEXM3內核上的移植文件為基礎，通過對CTEXM4的內核架構以及ΜCOSⅢ實時操作系統(tǒng)的工作原理進行研究后，完成了ΜCOSⅢ在基于CTEXM4內核架構的STM32F407微控制器上的移植工作，并對移植結果進行了測試；2以已經移植成功的ΜCOSⅢ為基礎，在對輕量級TCPIP協(xié)議棧LWIP的工作原理進行研究后，在LWIP提供的驅動程序框架文件下完成了以太網物理芯片DP83848的驅動程序的編制，并完成了其操作系統(tǒng)模擬層的移植工作。從而完成LWIP協(xié)議棧在ΜCOSⅢ上的移植，并對移植結果進行了測試；3在以上工作的基礎上，以SRU現有的條件為出發(fā)點，把它的功能分為了三個大塊，即數據通信功能、語音交互功能以及運動功能，并對各個功能進一步細化為多個任務，然后設計了整個底層控制系統(tǒng)的框架以及各個任務所需的數據包格式，并對各個任務進行了實現。最后基于LABWINDOWSCVI集成開發(fā)環(huán)境，完成了SRU的上位機監(jiān)控軟件的設計與實現，并對所設計的底層控制軟件進行了實驗驗證，主要包括了上位機控制測試以及語音控制測試。

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簡介：互聯網以及各種網絡應用迅猛發(fā)展，網絡上的信息數據呈爆炸型增長趨勢，通過互聯網展開傳輸的信息量進一步膨脹，需要及時處理的網絡快速傳輸的數據量越來越大，這些都使我們對信息存儲系統(tǒng)的要求越來越高。本文在明確課題來源、研究目的和意義，詳細地介紹了相關領域的國內外發(fā)展現狀及發(fā)展趨勢，闡明了論文研究的思路并對論文整體結構做出部署的基礎之上，完成了NAS的設計與開發(fā)，它是基于ARM和LINUX的。主要包括以下內容1對相關概念和用戶需求進行分析。本文分析了與課題相關的基本概念，而后應用表格的形式對用戶需求進行分析，最后結合實際需求，采用ARM微處理器和嵌入式LINUX構建附網絡存儲NAS系統(tǒng)的總體規(guī)劃。2附網絡存儲NAS系統(tǒng)的硬件平臺設計。此硬件平臺采用了AT91RM9200微處理器，主要完成了包括FLASH存儲器的設計、USB接口設計、JTAG接口設計、SDRAM的設計、串行通訊接口的設計、復位電路的設計、系統(tǒng)電源設計以及以太網的設計的工作。3系統(tǒng)環(huán)境及嵌入式LINUX操作系統(tǒng)的移植。對本系統(tǒng)開發(fā)運行的環(huán)境進行了概述，描述了移植前的準備工作，首先建立交叉編譯環(huán)境，然后設計并實現了嵌入式系統(tǒng)引導加載程序，再后來研究了內核的組織結構，最后通過UBOOT引導并加載程序從而實現了在NAS平臺嵌入式LINUX內核的移植。4嵌入式NAS系統(tǒng)設計與實現。本文首先對NAS系統(tǒng)架構及系統(tǒng)功能模塊給予了描述，然后分別給出NFS和CIFS協(xié)議分析、工作原理以及配置方法，最后設計實現NAS文件系統(tǒng)，并且進行了測試。本文所做工作不但開闊了嵌入式技術的應用，而且也為網絡存儲技術的發(fā)展做出了貢獻。

簡介：嵌入式共固化阻尼復合材料結構因其具有輕質、大阻尼、高剛度等特性，而在航空、航天、快速空間運載器等高科技領域有著廣泛的應用前景。本文在前人對嵌入式共固化復合材料結構制作工藝研究的基礎上，提出了穿孔阻尼結構和網格阻尼結構制作的新方法，并通過靜力學性能實驗探究了這種材料的拉伸和彎曲性能通過動力學性能實驗及有限元數值模擬方法對其動力學性能隨幾何結構參數變化規(guī)律進行探究，研究結論為嵌入式共固化復合材料結構動力學性能設計和進一步廣泛應用奠定了堅實的基礎。主要研究工作和創(chuàng)新點如下1探索了用雙面刷涂工藝制作嵌入式共固化連續(xù)阻尼復合材料結構的新工藝提出了用層間過渡法制作嵌入式共固化穿孔阻尼和網格阻尼復合材料結構的新方法2采用雙面刷涂法制作了連續(xù)阻尼結構嵌入式共固化復合材料構件，并通過面內拉伸測試和層間拉伸性能測試，研究了該種復合材料靜力學承載能力。3首次通過三點彎曲實驗研究了阻尼層厚度和鋪層角度對嵌入式共固化復合材料彎曲剛度的影響，獲得了彎曲性能參數隨幾何結構參數的變化規(guī)律。4通過實驗和有限元數值模擬的方法研究了不同的幾何參數及鋪層角度對嵌入式共固化網格阻尼結構和穿孔阻尼結構的動力學性能的影響規(guī)律，為復雜阻尼結構的動力學分析應用奠定基礎。

簡介：隨著信息時代的到來，自動測試技術憑借測試速度快，測試精度高，操作簡單等特點成為產品質量檢測的重要手段，并廣泛的應用于工業(yè)生產領域。自動測試技術的創(chuàng)新和發(fā)展對國家現代科學技術的進步有著重要的意義。本文結合湘電風能有限公司的“風機主控制器PLC國產化”項目，針對PLC模塊在原有的生產過程中手工調試參數校準效率低、測試精度不高等缺點，以相關通用工業(yè)檢驗標準為測試依據，在已有手動測試平臺的基礎上，基于國產化嵌入式軟PLC模塊化設計特點，設計與開發(fā)了一套能測試嵌入式軟PLC所有模塊的自動測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)的測試項目主要包括電源模塊測試、AIO模塊測試、DIO模塊測試、PTA模塊測試、CPU模塊測試、CAN模塊測試、光纖模塊測試。根據風力發(fā)電機組實際需求給出了測試系統(tǒng)需求分析，提出了嵌入式軟PLC自動測試系統(tǒng)應具備標準化、網絡化、自動測試、高可靠性、操作簡便快捷等特點，并從整體構架和測試單元兩方面詳細介紹了整個測試系統(tǒng)。自動測試系統(tǒng)硬件上由待測模塊、上位機、矩陣開關以及測量儀器等外圍設備組成；軟件設計上采用模塊化設計和面向對象編程思想。對應開發(fā)了上位機軟件、待測模塊PC端驅動、待測模塊FPGA端驅動、矩陣開關FPGA端驅動、矩陣開關PC端驅動、程控數字萬用表接口程序、程控信號源接口程序、數據庫管理程序等。采用最小二乘擬合的方法對模擬量模塊輸入輸出通道進行數據校準，避免了系統(tǒng)誤差對測試結果的影響。提供了用戶管理、設備管理、測試管理、查詢管理四種功能，支持校準測試、常規(guī)測試以及環(huán)境測試等不同測試模式。測試系統(tǒng)各部分主要通過以太網組網形式交互通信，上位機通過調用封裝VISA（VIRTUALINSTRUMENTATIONSOFTWAREARCHITECTURE，虛擬儀器軟件結構）和SCPI（STARDCOMMSFPROGRAMMABLEINSTRUMENTS，可程控儀器標準指令）實現對程控儀器的控制。搭建自動測試平臺，完成了各模塊功能性能測試，并對測試結果進行了詳細分析。目前，嵌入式軟PLC測試系統(tǒng)已應用于公司實際生產，為國產風機PLC控制器的大規(guī)模量產提供了有力的保障。

簡介：電子紙顯示技術經過多年的發(fā)展已經相對成熟，它的發(fā)展為開發(fā)新型便攜式顯示設備提供了技術基礎。其可視性好、功耗低和方便攜帶等特點促使電子紙被應用到越來越多的領域當中?；谝陨咸匦?，電子紙顯示設備比較適合應用于嵌入式地理信息系統(tǒng)（GEOGRAPHICINFMATIONSYSTEM，GIS）領域。但是電子紙也存在諸如刷新速度慢、刷新出現殘影等方面問題，這在很大程度上影響了電子紙技術的發(fā)展和普及。針對目前電子紙顯示技術中存在的問題，本文從軟件方向著手，設計與實現了專門適用于電子紙顯示設備的圖形用戶接口（GRAPHICALUSERINTERFACE，GUI），并在該GUI基礎上設計和實現了一套具有基本功能的GIS系統(tǒng)。在此過程中完成的主要工作如下1深入研究了電子紙的顯示原理，并與普通的電子顯示設備進行比較，對電子紙的刷新和顯示特性給出了詳細的分析和說明。2分析并比較了常見的GUI庫，結合電子紙的刷新和顯示特性，設計了一套專用于電子紙的GUI庫，并且在嵌入式LINUX平臺下對GUI庫進行了實現。該GUI首先實現了最底層的觸摸消息響應機制，并為使用該GUI的上層應用提供了消息響應接口；然后針對電子紙的刷新特性，提供了具有良好刷新效果的界面；并且還針對8位灰度顯示級別封裝了圖形、圖像及文字信息處理的常用方法；另外該GUI還向用戶提供了便于編程的常見組件和調用接口。3最后基于該GUI設計并實現了一個具有基本地理信息處理功能的嵌入式GIS系統(tǒng)，該GIS系統(tǒng)具有較好的刷新和顯示效果，它具備常見的地理信息處理功能，如放大、縮小、漫游、簡單查詢和標注。針對該GIS系統(tǒng)，本文還提出了一套地圖緩存的優(yōu)化算法，該算法進一步提高了地圖的顯示速度。本文所設計的GUI庫和嵌入式GIS系統(tǒng)在實際科研項目中得到了運用，根據PC模擬的測試結果和電子紙實際應用的反饋情況表明，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、高效的運行，達到了預期的效果。

簡介：目前在我國糖業(yè)公司“按質論價”糖料收購系統(tǒng)中一般采用二次旋光法檢測糖料的含糖量該方法效率低速度慢操作不便。國外普遍采用的近紅外分析儀設備投入較大對環(huán)境要求嚴格無法在國內企業(yè)推廣。針對上述問題本文在總結前人有關蔗糖含量的檢測方法和研究成果的基礎上將基于FPGA的嵌入式技術應用于蔗糖含量檢測設計開發(fā)蔗糖含量檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)分別對糖濃度為5％、10、15、20、25、30和35樣品溶液進行測試結果表明該檢測系統(tǒng)完全可以區(qū)分出這幾種不同濃度的蔗糖溶液。本論文主要工作概括如下1基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)方案的分析與研究。分別構建基于NIOSII和基于MICROBLAZE的嵌入式應用系統(tǒng)在此過程中分析兩種方案的優(yōu)缺點進而探討在FPGA上構建嵌入式系統(tǒng)的設計方法學分析基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)應用研究的可行性和優(yōu)勢。2提高基于微波技術的蔗糖含量檢測傳感器的檢測精度。對傳統(tǒng)的等精度頻率測量方法進行析和研究在此基礎上通過修正計數誤差的方法改進測量精度通過增設對被測信號分頻的方法提高頻率測量的范圍。3蔗糖含量檢測系統(tǒng)軟硬件設計。主要工作包括SOPC系統(tǒng)總體結構設計FPGA數字和控制邏輯設計以及MICROBLAZE嵌入式軟核處理器的軟件設計。4蔗糖含量檢測系統(tǒng)的調試。在單元模塊測試的基礎上進行系統(tǒng)的集成測試。在實驗測定的大量蔗糖濃度頻率相關數據的基礎上通過數值分析、數據擬合的數據處理技術完成蔗糖含量“標定”工作。

簡介：室內健身訓練騎行器因其成本低、使用簡易，不受天氣環(huán)境、交通情況以及騎行時間的限制而廣受大眾歡迎。目前的騎行器以機械式為主，一般不配備智能控制終端，無法滿足人們對于健身訓練的數據管理、可視化和提高訓練交互性、趣味性的需求。隨著嵌入式系統(tǒng)與智能手機等手持設備技術的迅速發(fā)展，開發(fā)與機械式騎行器相結合的移動互聯控制系統(tǒng)具有較大的實際意義。本文的主要工作如下1論文在機械式騎行臺的基礎上，對移動互聯控制系統(tǒng)進行總體方案設計。系統(tǒng)功能上包括無線數據雙向傳輸，實時數據顯示，人機交互設計，用戶信息管理，歷史記錄持久化存儲等。針對系統(tǒng)設計需求，論文對微處理器進行選型，綜合分析比較主流的短距離無線傳輸協(xié)議，并選擇低功耗藍牙40為本系統(tǒng)通訊傳輸方式，然后介紹了其協(xié)議棧的架構。2針對系統(tǒng)目標，論文設計并實現了嵌入式移動互聯控制板。其在硬件電路上包括LPC1114主處理器，CC2541藍牙模塊，160160點陣LCD顯示屏，AT24C16存儲EEPROM等，考慮到藍牙對信號的較高要求，系統(tǒng)電路上重點設計了抗干擾模塊。軟件上詳細設計并實現了藍牙雙向通信，LCD控制芯片驅動及內容顯示，基于BRESENHAM算法的統(tǒng)計圖繪制，精簡的多級菜單，傳輸數據多層校驗和實時顯示等。3論文開發(fā)了IPHONE應用程序作為控制系統(tǒng)。軟件架構上遵循MVC設計模式，基于CEBLUETOOTH實現藍牙通信，采用SQLITE進行數據存儲，統(tǒng)計圖動態(tài)繪制等。論文提出并實現了視頻健身訓練模式。采用自適應變頻和線性插值法處理視頻播放過程，從基礎經緯度信息結合谷歌海拔地圖，使用PYTHON批處理文件，自動化配置視頻播放時的阻力信息。4對論文設計的移動互聯控制系統(tǒng)進行測試。利用PACKETSNIFFER對捕獲的藍牙空中包進行分析，并測試藍牙的傳輸距離。采用騎行器測試架擬合功率，驗證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在IPHONE客戶端上測試了視頻與坡度的結合情況；使用XCODEINTRUMENTS對應用程序的性能進行分析。測試結果驗證了移動互聯控制系統(tǒng)的可行性，達到預期設計目標。論文設計的健身訓練騎行器移動互聯控制系統(tǒng)已經通過系統(tǒng)測試并投入實際生產，進行海外銷售。

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簡介：進入21世紀以來，隨著移動通信和嵌入式技術快速發(fā)展，嵌入式設備在通信、安防、物聯網等各領域的應用日益廣泛。而應用軟件是嵌入式系統(tǒng)的重要組成部分，其功能與性能也在不斷地提升。嵌入式設備因其應用系統(tǒng)具有功耗低、可靠性高、功能強大、性價比高、實時性強、占用空間小、效率高等特性融入人們生活的方方面面。本文嵌入式設備主要實現基于無線接入的實時多媒體數據的網絡傳輸。鑒于3G網絡具有移動性強、覆蓋面積廣，但傳輸速率略低、資費偏高等特點，而WIFI網絡具有傳輸速率高、資費低、覆蓋面積廣等特點，3G與WIFI網絡兩者相輔相成，本文設計了基于3G、WIFI無線接入的嵌入式單兵設備。主要研究內容如下1分析嵌入式實時網絡傳輸終端業(yè)務需求，進行硬件主處理器、3G模塊、WIFI模塊的選型，最終選擇了TI公司的TMS320DM365作為主芯片、U6100模塊作為3G模塊、RT5370模塊作為WIFI模塊；而后提出了系統(tǒng)總體框架，并分別設計了軟、硬件框架。2針對嵌入式設備接入的3G、WIFI無線網絡，分別介紹了3G模塊驅動加載以及3G網絡基于PPP協(xié)議的數據鏈路層的配置，以及WIFI網絡的配置與連接方式；同時提出并設計了3G和WIFI網絡的自適應切換方案。3針對“智慧高速”項目的業(yè)務需求，設計并實現了基于UDP協(xié)議、通過SOCKET通信的工單模塊、文件傳輸模塊、視頻數據傳輸模塊、音頻數據傳輸模塊。其中文件傳輸基于FTP協(xié)議，音頻、視頻傳輸基于RTP協(xié)議。同時針對網絡傳輸可能出現的擁塞進行了分析并介紹本設計中的網絡擁塞的規(guī)避方式。本文設計的嵌入式應用軟件模塊經實際測試，功能正常，達到了預期的效果。

簡介：隨著人們對建筑物的功能和強度要求的不斷提高，對現有建筑物的修復和加固越來越引起人們的重視。由于FRP材料具有輕質、高強、耐腐蝕和抗疲勞等優(yōu)點，被廣泛用于建筑物的修復和加固之中。嵌入式FRP加固技術是在外貼式FRP加固技術的基礎上發(fā)展而來的，具有表面處理工作量小、抗沖擊性及防火性能好等優(yōu)點。但是，嵌入式FRP加固技術作為一項新興的加固技術，其設計與計算方法還需要進一步的研究，對此，本文利用理論分析、數理統(tǒng)計及數值模擬的方法對嵌入式FRP加固混凝土梁的抗彎性能進行研究，具體內容如下1通過對已有嵌入式FRP加固混凝土梁粘結性能試驗的總結，分析了混凝土強度、粘結劑種類、開槽尺寸及位置、粘結長度等因素對嵌入式FRP與混凝土之間粘結性能的影響，在此基礎上研究了嵌入式FRP與混凝土的剝離承載力，并給出其計算公式。2在對已有嵌入式FRP加固混凝土梁抗彎承載力研究結果進行分析總結的基礎上，結合本文前期建立的嵌入式FRP與混凝土的剝離承載力計算公式，給出嵌入式FRP加固混凝土梁抗彎承載力的設計與計算公式，并通過大量試驗數據對公式準確性進行了驗證3分析嵌入式FRP加固混凝土梁的抗彎剛度變化規(guī)律，結合普通鋼筋混凝土梁抗彎剛度的計算方法，在抗彎剛度計算中引入FRP的作用，給出了嵌入式FRP加固梁抗彎剛度的計算公式4利用數值模擬的方法，對影響嵌入式FRP加固混凝土梁抗彎性能的主要因素進行了研究，指出各因素對加固梁抗彎性能的具體影響規(guī)律。

簡介：條碼技術的基礎是機器視覺或機器識讀技術，其目的是讀取一維條碼或二維條碼圖像中的符號信息。條碼技術被廣泛應用于諸多領域，包括生產線的管理、物流供應鏈的管理、電子商務、POS機等，到處能見到條碼識別系統(tǒng)的身影。在眾多條碼識別技術中，目前一維條碼識別技術實為佼佼者，應用最為廣泛。一維條碼圖像從外觀來看是一串黑白相間、粗細不同的“條”和“空“，實質上這些條空反射率不同，并按照規(guī)定的編碼規(guī)則組成，其碼制為二進制。一維條碼圖像可通過激光脈沖掃描器、攝像頭、平板掃描儀等裝置來獲取，采集后的圖像被傳送到PC機或嵌入式系統(tǒng)的處理器中，完成處理和解碼，提取出符合某種編碼規(guī)則的條碼字符信息，完成自動識別的過程。本文針對一維條碼技術展開研究，為了達到小型化的目的，采用流行的嵌入式系統(tǒng)設計方法，對條碼識別中的相應算法做了詳細研究，并以ARM處理器為核心，實現了包括信號采集、數據處理和顯示單元的一維條碼識別系統(tǒng)。本文主要包括以下內容（1）、對條碼技術的起源和現狀做了分析與闡述；（2）、對一維條碼及其識別系統(tǒng)的基本概念與原理進行了較為詳實的介紹；（3）、根據嵌入式系統(tǒng)的設計理念，提出了軟硬件劃分原則，對系統(tǒng)設計的思路與架構進行了研究；（4）、詳細研究了應用于條碼識別的算法和編程方法，包括數字濾波算法，圖形預處理的相應算法，邊沿檢測算法。根據算法，實現了相應數字信號處理以及譯碼的編程工作，并完成了算法基于ARM處理器的軟件移植；（5）、研究了基于ARM處理器的硬件電路設計，并進行了相應的仿真工作；（6）、基于開發(fā)的平臺，進行了相應的測試與實驗，達到了預定的技術指標。

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