基于OMAP3530嵌入式最小系统的开发

随着嵌入式系统日趋复杂,类似机载状态监测系统,对嵌入式处理器在高性能计算和复杂控制方面的性能提出了更高的要求;针对复杂嵌入式系统的高性能需求,介绍了TI公司ARM+DSP架构的双核异构处理器OMAP3530,并进行了OMAP3530嵌入式最小系统的开发,包括硬件、软件设计两个方面;硬件设计包括电源、时钟、存储器以及外围接口等模块,实现了OMAP3530启动以及和外围通信的最基本硬件组成;软件设计包括ARM端操作系统移植、ARM和DSP双核通信,在此基础上设计了双核的应用程序;最后采用LabVIEW在上位机上设计了软件部分的测试程序,测试了系统的完整性;OMAP3530作为一款高性能的嵌入式处理器,为复杂的嵌入式系统应用提供了解决思路。     

嵌入式工业机器人遗传算法逆解的实现

针对现有控制器的不足,选取OMAP3530和Linux操作系统构建整个工业机器人控制系统,突破了传统工业机器人的封闭结构,具有良好的可扩展性;以PUMA560工业机器人的运动学为模型,给出了一种求解工业机器人逆解的改进的遗传算法,在片上移植Linux系统并加载所需的内核模块,并将算法在该系统上编译运行;将该算法与普通遗传算法分别进行收敛速度和运算精度的对比,同时在不同平台上对算法进行运行时间的对比;实验结果表明该遗传算法具有运算精度高,运行速度快的优点;而且OMAP3530平台更小,功耗更低,完全能满足实时性的要求。     

Android在数字集群通信终端中的应用

为了使数字集群通信终端智能化并兼容Android平台丰富的应用,对如何将目前流行的智能操作系统Android应用到数字集群通信终端中进行了研究和实现.对于数字集群通信终端的重要组成部分——电话系统,详细地分析了Android自带的Telephony框架,然后根据TETRA数字集群系统的特点对Telephony框架进行了修改,最后对已修改的Android系统在TI的OMAP3530平台上进行了验证,实现了数字集群通信终端特有的功能.     

移动机器人无线局域网控制系统

设计了一种移动机器人无线局域网控制系统,采用0penWrt系统的无线路由器建立无线局域网,与FPGA进行数据转换,设计了系统的人机交互界面。通过WiFi,操作人员可以对移动机器人进行遥操作控制。通过整体设计使得系统能通过无线局域网将移动机器人控制器与上位机控制平台联系起来进行数据交流,实现上位机对移动机器人的遥操作控制功能以及对移动机器人的监测功能。     

基于OMAP3530数字图像处理的多人脸识别系统设计

为了完成在不采用传感器条件下对公共场所人数的智能检测,从实际应用的角度出发,运用人脸图像拟合及模糊条件下人脸匹配的算法,实现了在嵌入式Linux平台下以OMAP3530芯片为核心的基于图像处理的多人脸识别系统。该系统能够得出公共场所实时人员的名单,并列出人员信息。以普通办公室为例进行实验,得出准确率可达80%。该系统充分利用了OMAP3530芯片强大的数据处理能力,具有性价比高、可维护性强、工作稳定的特点。     

QNX下实现VoIP语音的应用研究

针对现有的VoIP语音通信系统实时性较差和语音质量不高的问题,利用嵌入式系统灵活、可裁剪和QNX操作系统实时性较强的优点,在QNX操作系统平台上使用QNX及TI公司提供的开源软件和工具,以OMAP3530异构双核处理器为核心,通过SIP服务器以VoIP为语音架构实现局域网环境中高质量的实时语音通话系统。     

基于OMAP3530的SIP视频监控客户端设计与实现

在嵌入式Linux环境下设计实现一个由SIP信令控制的视频监控客户端。该系统以OMAP3530芯片为硬件平台核心,采用H.264作为视频编码标准,并将会话初始协议用于整个系统的信令控制。系统功能包括SIP注册与退出、SIP呼叫与挂断、音视频数据流控制、播放和存储等功能。该设计充分利用了H.264 算法标准在数据压缩率和网络友好性等方面的优势,并利用了OMAP3530双核架构的特性,由ARM核完成系统的管理和控制,DSP进行解码。实验结果证明,该方法建立的监控客户端具有高性能、低功耗、实时性强、运行稳定的特点。     

基于Android的智能家居系统的研究与实现

针对家庭内部的应用环境,对智能家居控制系统进行分析和研究,提出一种低成本、易扩展,适用于家庭应用的家居控制系统.基于Android手机平台或平板电脑设计了一套智能家居控制系统,利用Android提供的各种资源建立智能家居控制终端软件,并利用单片机建立一个智能家居控制网关.该系统既可用于普通的住宅家庭用户,也可用于酒店等子系统,实现了家用电器的远程控制和本地控制相结合.结果表明:该系统硬件设备简单、成本较低、系统可靠、易于扩展.     

移动机器人自主返航控制系统设计与实验

针对遥控移动机器人在通信信号中断后,无法对其进行控制的问题,设计了移动机器人自主返航控制系统,实现信号中断后移动机器人按原路径自主返航直至恢复控制信号或返回初始位置;提出了基于控制意图融合里程计和光纤陀螺仪的定位算法,对移动机器人运动学模型的结构参数进行了校正,大幅度提高了移动机器人定位精度;基于嵌入式Linux平台设计了返航控制软件系统,在信号正常的情况下,启动遥控模式,遥控机器人移动并记录路径坐标点,信号中断则开启返航模式,采用线性控制率和PID控制率实现对移动机器人路径跟踪控制;基于实际应用环境开展自主返航实验验证,实验结果表明该控制系统能够在通信信号中断后以较高的精度控制移动机器人实现自主返航;该系统能够解决移动机器人在应用中的实际问题,且代码可移植性高、通用性强。     

基于OMAP3530硬件平台的ARM和DSP协同开发方法

以OMAP3530为硬件平台,以DVSDK为软件工具,介绍了协同开发环境的搭建方法。说明了OMAP3530中ARM和DSP协同开发的两种方法,并对两种方法的优缺点进行了比较。     

移动机器人的Android远程控制终端软件设计

针对移动机器人设计了基于Android平台的远程控制终端软件,利用Wi-Fi实现控制终端和移动机器人的无线通信。移动机器人带有基于惯性传感器和和里程计的惯性定位系统。机器人把自身惯性定位测得的位置参数传回给控制终端,通过在控制终端平板电脑上可以看到移动机器人所处的位置,并对机器人的动作发出指令,实现对移动机器人的远程监测与控制。实验结果表明,该远程控制终端能对移动机器人进行位置显示和有效控制。     

基于嵌入式的近红外人脸识别系统设计

设计并实现了一套基于达芬奇平台OMAP3530的近红外人脸识别系统。本系统采用850nm的LED灯提供主动的近红外光源,在OMAP3530和EPM570处理器的协同作用下,实现了可见光图像与近红外图像的实时采集与处理。软件设计基于Codec Engine架构,ARM端负责图像的采集、识别结果的显示和数据库的管理;DSP端专注于人脸识别算法。通过图像采集、人脸检测、特征提取和特征匹配4个步骤实现人脸识别。本系统充分利用了OMAP3530丰富的接口和强大的图像处理能力,并且经过了C与汇编语言的优化。当环境光强发生变化时,系统仍能获得较高的识别精度和较好的实时性。     

远程遥控移动机械手的可视化实时控制

采用OTG接口连接摇杆手柄的Android手机和无线视频传输方案,来实现对移动机械手的可视化实时控制。本设计以OMAP4430开发板和Android手机为核心,通过响应摇杆水平、竖直方向的移动事件和手柄按键事件来控制机械手的地表移动及机械手马达操作,同时借助车载USB摄像头拍摄720P视频,经H264编码后用无线网卡发送到Android手机,解码后显示在控制界面上。实验结果表明,可视化远程遥控机械手能够实现全方位移动、捉取地面目标等功能,同时无线视频传输帧率达到28fps,满足实时视频传输要求。     

异构双核构架下的脉冲涡流信号实时小波去噪

针对工业现场的脉冲涡流(PEC)信号,设计了基于异构双核OMAP3530的实时嵌入式去噪的硬件与软件系统。分析了适用于实时去噪的小波基的选择,完成了基于DB4小波基的Penalty阈值法、B-M阈值法、默认阈值法的Matlab去噪仿真实验,并给出了均方根误差(RMSE)和信噪比(SNR)。结合OMAP3530硬件平台,讨论了基于DSPLINK的异构双核构架的数据共享方法,并提出一种基于固定步长滑动窗口的实时去噪算法。通过计算机仿真与实验结果表明:该系统具有信噪比高、实时性强、数据吞吐率大的优点,满足连铸现场自动检测要求。     

基于声纹识别的智能小区认证系统设计

本文根据安防的需求,设计了智能小区认证系统。该系统采用新型声纹识别算法,运行在Linux平台上,采用OMAP3530作处理器,能实现高准确率识别,为小区的安防起到重要作用。     

电站智能无线巡检移动机器人系统设计

针对电站中电力系统环境复杂的问题,设计了一种基于改进的OpenWrt系统和Android系统的电站智能无线巡检机器人。该系统以无线嵌入式处理器AR9331和基于Cortex-M3的ARM处理器STM32为双处理器核心,并在无线处理器上运行改进的OpenWrt操作系统,实现无线路由功能,同时引进一种新型的MJPEG压缩算法。实现了Android智能手机对巡检机器人的无线控制、视频实时采集与显示。经设计研发和现场测试,系统可运行在电站狭小、阴暗等复杂环境中,完成无线巡检任务,具有良好的稳定性和灵活性。     

通讯受限条件下的机器人编队算法

针对通讯受限条件下大规模移动机器人编队任务, 本文提出了基于行为的分布式多机器人线形编队控制 和避障算法. 机器人个体无需获得群体中所有机器人的信息, 而是根据传感器获取的环境信息和局部范围内的机器 人信息对其自身的调整方向进行预测, 并最终很好地完成了设定的编队及避障任务. 由于本文方法需求的通讯量不 大, 并且采用分布式控制, 因此该方法适用于大规模的机器人集群编队任务. 文中还给出了本系统的稳定性分析, 证 明了系统的稳定性. 实验结果表明该算法使得机器人能够仅通过局部信息形成线形编队, 在遇到障碍物后能够灵活 避开障碍物, 并且在避开障碍物进入安全区域后重新恢复线形编队.     

基于短信的远程控制与追踪系统设计与实现

远程控制与追踪系统在智能控制领域已经得到广泛应用,基于ARM的嵌入式Linux平台更是首选的实现平台。以TIOMAP3530芯片为核心,构建智能移动终端的主控处理器,通过GPRS/GSM模块实现短信收发功能,通过GPS模块完成定位追踪功能,其应用程序是在嵌入式QT环境下完成的,实现了一种灵活方便有效的远程控制定位追踪方案。