基于Arm-Linux嵌入式轉(zhuǎn)動(dòng)角度采集系統(tǒng)的研制及其應(yīng)用.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到手持PAD設(shè)備、工業(yè)控制、儀器儀表等領(lǐng)域,在儀器儀表的數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域,傾向使用嵌入式Linux系統(tǒng),本文通過(guò)研究嵌入式linux系統(tǒng)設(shè)計(jì)一款便攜式轉(zhuǎn)動(dòng)角度采集設(shè)備,然后結(jié)合該設(shè)備對(duì)嵌入式linux系統(tǒng)的搭建方法及穩(wěn)定性進(jìn)行分析,為嵌入式linux在儀器儀表領(lǐng)域的應(yīng)用提供參考。
　　本論文主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn):
　　(1)選擇天嵌公司TQ2440開(kāi)發(fā)板做為硬件系統(tǒng),移植u-boot引導(dǎo)程序,選擇2.6.22版本的

2、linux內(nèi)核,根據(jù)具體需求對(duì)內(nèi)核進(jìn)行裁剪,使其支持Nand Flash驅(qū)動(dòng)、jffs2文件系統(tǒng)、ELF格式的應(yīng)用程序、串口驅(qū)動(dòng)、ext2文件系統(tǒng)、FAT分區(qū)的U盤(pán)、TCP/IP協(xié)議棧等基本功能,利用busybox制作文件系統(tǒng)。
　　(2)分析了linux I2C子系統(tǒng),通過(guò)對(duì)內(nèi)核源碼中與i2c總線相關(guān)的初始化函數(shù)進(jìn)行分析跟蹤,掌握了linux驅(qū)動(dòng)模型的建立流程,成功編寫(xiě)了對(duì)針對(duì)MPU-6050傳感器的驅(qū)動(dòng)。
　　(3)角度

3、采集利用MPU6050傳感器,利用卡爾曼濾波技術(shù)使加速度傳感器和陀螺儀傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,得到準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù),然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析選擇合適的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理,同時(shí)采用了數(shù)據(jù)校準(zhǔn)機(jī)制使得到的數(shù)據(jù)更穩(wěn)定。
　　(4)在界面程序設(shè)計(jì)方面,充分利用linux系統(tǒng)和Qt桌面系統(tǒng)的可兼容性,采用了Qt Creator集成開(kāi)發(fā)環(huán)境,利用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法完成了用戶登錄與管理、狀態(tài)顯示、角度校準(zhǔn)三個(gè)模塊功能設(shè)計(jì)。
　　研究結(jié)果表明,該

4、系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)得到360度范圍的旋轉(zhuǎn)值,并且能夠可靠穩(wěn)定的工作,該系統(tǒng)可以利用Qt設(shè)計(jì)的界面和用戶進(jìn)行流暢交互,為設(shè)計(jì)嵌入式linux系統(tǒng)提供了有利參考。最后結(jié)合三自由度并聯(lián)機(jī)器人工作特點(diǎn),對(duì)三自由并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析并建立了參考坐標(biāo)系,在該坐標(biāo)系下建立了針對(duì)三自由度并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)中正解與反解的數(shù)學(xué)模型,利用嵌入式角度采集系統(tǒng)采集三自由度并聯(lián)機(jī)器人的三擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)角度,數(shù)據(jù)保存到U盤(pán)中,利用matlab軟件讀取數(shù)據(jù)文件,對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行