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关键词： 嵌入式系统   机电设备   控制器局域网络总线   智能控制  

摘要： 针对传统机电设备的控制系统中存在效率低、操作复杂和智能化程度低等问题,本文提出了一种基于嵌入式系统的机电设备智能控制系统。首先,详细介绍了嵌入式系统的工作原理,阐述了工业自动化中机电设备的控制方式。其次,分析了基于嵌入式机电设备控制的关键技术,包括嵌入式平台、网络通信技术和人机界面技术。再次,提出了机电设备智能控制系统的系统设计总体方案。最后,通过实验分析了该控制方案的有效性和实用性。结果表明:该控制系统具有较好的控制精度、灵活性、实时性以及抗干扰性,并且在实际应用中表现出较高的可靠性。

关键词： 缓存行为预测   缓存划分   嵌入式系统   实时任务   共享缓存   缓存冲突率   缓存失效率  

摘要： 面向系统级仿真领域嵌入式系统应用场景,为提升实时任务执行过程中的缓存性能,提出了一种多核嵌入式系统的实时任务共享缓存行为预测模型,用于对嵌入式系统实时任务执行过程中的缓存行为进行预测;基于缓存行为预测模型,建立了以进程缓存冲突率最小为目标的优化问题,并通过动态规划算法得出实时任务共享缓存的动态划分方案。实验结果表明缓存划分方法有效,系统缓存冲突率平均减少25.2%,缓存失效率降低4.1%。

关键词： 监测节点   系统架构   功能应用   多画面报警  

摘要： 广播电视监测报警是确保安全播出的关键手段。本文从市级广播电视监测中心的视角出发,深入探讨了监测报警容量需求、节点设计及功能实现等问题。基于TS over IP技术,设计了一套多画面监测报警系统,能够对多种类信号的异态视音频码流、信道、链路、设备等进行实时且精准的监测报警。系统通过多屏多画面和动态音柱等方式进行直观呈现,并依据捕获的异态报警信息,第一时间进行研判和调度处置。

关键词： 嵌入式系统   Qt   图形用户界面   模型/视图架构   交叉编译  

摘要： 【目的】针对工业控制领域对嵌入式图形界面实时性、可靠性和交互性的需求,特别是电机电气领域中电机保护器与测试系统对实时参数监测(如电流、电压、温度、振动)的高精度和快速响应要求,本文旨在解决传统专用人机界面开发周期长、灵活性差的问题,提出一种基于Qt/Embedded的高效图形用户界面(GUI)解决方案。【方法】本文采用Qt/Embedded框架,利用其高效的信号槽机制和模型/视图架构,实现电机关键参数的动态可视化更新,简化多参数监控界面的开发流程,并通过跨平台特性降低维护成本。研究以ARM Cortex-A5架构的IAC-A5D3x-Kit开发板为硬件平台,对比Microwindows和MiniGUI等GUI框架特性后选定Qt/Embedded作为开发框架。采用“宿主机-目标板”交叉编译模式,完成Linux 3.6.9内核配置、Qt 4.8.2库移植及USB/VGA驱动开发。设计实时监测界面模块支持压力和温度参数动态显示,并基于模型/视图架构开发跨平台文件管理系统,提升文件操作灵活性和效率。【结果】系统测试结果表明,该系统支持键盘、鼠标和VGA显示器交互,实时监测界面数据刷新延迟低于1秒,文件复制效率达4.3 MB/s,满足工业控制场景的性能需求,验证了系统在动态数据可视化和文件操作方面的高可靠性和高效性。【结论】通过结合Qt/Embedded和Linux内核定制化,系统实现了高可靠性和高效的人机交互,该GUI解决方案提供了可扩展的框架,能够有效支持工业自动化的需求。该研究不仅贡献了宝贵的见解和方法论,还在自动化系统中展现了更广泛的应用前景和进一步创新的可能性。

关键词： STM32   智能可穿戴设备   嵌入式系统   多传感器融合   运动识别算法  

摘要： 智能可穿戴设备作为物联网技术的重要载体,正在改变人们的健康管理方式。设计一种智能可穿戴嵌入式系统,以STM32F103C8T6微控制器为核心,集成MAX30102心率传感器等检测模块,构建生理参数监测与运动识别系统。系统通过卡尔曼滤波算法实现多传感器数据融合,采用支持向量机分类器完成运动模式识别,运用动态电压频率调节技术优化功耗控制。实验结果显示,系统心率检测精度达96.8%,运动状态识别准确率为90.6%,平均功耗为18.5 mA,可连续工作超74 h,为智能可穿戴设备产业化应用奠定了技术基础。

关键词： 果蔬   嵌入式系统   荧光成像技术   YOLOv8   网络剪枝   MobileNetV4  

摘要： [目的/意义]新鲜果蔬在贮藏、运输过程中容易因微生物繁殖、酶活性变化等发生品质劣变,传统检测方法具有破坏性、耗时长且难以满足实时监测需求。本研究旨在开发基于荧光成像与嵌入式技术的果蔬品质劣变检测系统,解决现有光学检测设备价格昂贵、便携性不足的问题。[方法]开发的荧光成像检测系统采用现场可编程门阵列板(型号:ZYNQ XC7Z020)为主控单元,紫外发光二极管灯珠(365 nm, 10 W)为激发光源,互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)相机为荧光图像采集传感器,实现荧光图像的采集和处理;在此基础上,构建了一种基于改进YOLOv8的轻量化目标检测模型。改进模型以MobileNetV4为主干网络,通过批归一化层(Batch Normalization, BN)的通道剪枝技术实现了模型的轻量化;结合ZYNQ硬件资源特性,采用动态16位定点数量化硬件加速优化方法,从而加快实现果蔬品质的等级分类。[结果和讨论]以葡萄和菠菜两种常见果蔬为样本,通过检测其荧光图像中劣变特征,系统对新鲜、次新鲜、腐败三级分类平均精确度达95.91%。[结论]开发的荧光成像检测系统具有较高的精度与良好的响应速度,为果蔬品质的无损检测提供了一种低成本、高效率的方案。

关键词： 深度学习   嵌入式系统   模型压缩   网络架构优化   并行计算   知识蒸馏  

摘要： 针对嵌入式系统资源受限且深度学习模型计算量大的问题,提出一套适用于嵌入式平台的深度学习模型优化方案,通过轻量级网络结构设计、模型量化与剪枝优化、知识蒸馏等技术,实现模型的高效压缩。针对嵌入式系统特点设计了优化的计算资源分配策略和并行计算架构,提升系统整体性能。实验结果表明,优化后的模型在保持准确率的同时计算效率提升40%,内存占用减少50%,满足嵌入式系统的实际部署需求。

关键词： AES加密算法   轻量化   分布式光伏   嵌入式  

摘要： 为保证基于嵌入式的分布式光伏系统数据的安全,针对嵌入式计算资源有限的问题,在128位AES加密算法的基础上,提出了一种轻量化加密算法。首先,针对AES轮函数进行优化,减少包含列混合的轮数;其次,通过轻量化优化列混合、密钥扩展2个步骤,设计轻量化AES加密算法;最后,搭建AES实验仿真平台,对轻量化AES加密算法进行实验分析,验证改进后加密算法的效率和安全性。实验表明,轻量化AES加密算法与AES加密算法相比较,在保证信息传输安全的同时,加密、解密速度可提升19.50%。

关键词： 车辆姿态检测   惯性传感器   误差补偿   嵌入式系统  

摘要： 针对自动驾驶车辆在复杂动态场景中位姿估计的精度与稳定性挑战,本研究开发了一种融合微型传感器与分布式计算的协同处理框架。通过整合自适应噪声抑制算法与异构数据融合技术,系统能够有效克服传感器漂移和外部环境扰动对定位精度的双重影响。创新性地引入时空补偿机制与容错控制策略,显著增强了系统在急加速、强转向等极端工况下的可靠性。实验验证显示,该方案在高速变道、连续弯道等场景下保持航向角误差低于0.5度量级,数据更新频率达到车载控制系统的实时性要求。研究成果为智能载具的环境感知模块提供了新的设计思路,其技术路径可扩展至无人机导航、移动机器人定位等领域,推动动态场景感知技术的实用化发展。

关键词： 智能音箱   嵌入式系统   硬件架构   音频处理   网络通信  

摘要： 随着物联网技术和人工智能的快速发展,智能音箱已成为现代家庭和办公环境中不可或缺的智能设备。基于嵌入式系统的智能音箱因具有低功耗、高性能和高度集成的特点而成为智能家居的重要组成部分。围绕智能音箱的硬件架构设计进行研究,提出了一种基于嵌入式系统的硬件架构方案,并探讨了智能音箱硬件设计中的优化方向与未来发展趋势。研究不仅为智能音箱的硬件架构设计提供了理论支持,也为相关技术的应用和发展提供了参考。