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1、浙江海洋学院东海科学技术学院本科生毕业论文ARM下的红外传感系统设计林上玉(东海科学技术学院 机电工程系，浙江 舟山 316000)摘要很早以前人们就已经开始研究红外传感系统。一开始，红外传感以其巨大的优势普遍被使用在军事上。随着红外技术的不断发展，使得红外传感在工业、生活中慢慢的被广泛的使用。ARM微处理器也以其巨大的优势已经在嵌入式领域得到广泛的使用，并且发展也是越来越迅速。红外传感与ARM相结合的应用也逐步被人们所重视。本文主要介绍基于ARM下的红外传感系统的设计。首先，介绍了ARM微处理器和红外传感相关的知识，其中包括ARM的结构和红外传感系统的工作原理等；其次，介绍了嵌入式实验系统L
2、inux环境的搭建，详细介绍测试环境搭建的操作过程；之后，介绍了红外传感系统应用程序的编写，对一些主要的程序进行说明；最后，介绍了红外传感系统在实验系统上的实现，并说明设计的最后结果。该设计中最重要的是实践操作。设计中通过在虚拟Linux系统上对应用程序进行编写和编译，然后在QVFB上显示出要求的界面，最后在实验系统上运行编译好的应用程序，得到预期的设计效果。主要的操作有应用程序的编写，Linux系统环境的搭建，交叉环境的搭建，应用程序的测试和烧写。最后把所完成的包含红外传感系统软件的系统文件烧写到实验系统下，并且执行红外传感系统软件，就会在实验系统的LCD显示器上显示出红外传感系统的界面。安
3、装上红外传感模块后就可以实现红外检测功能，LCD显示器就会根据红外模块上的红外对管之间有无障碍物显示不同的结果。关键词：ARM；Linux；红外传感；嵌入式IBased on the ARM infrared sensor system designAbstractLong time ago people had already started to study infrared sensor system. The beginning, its great advantage infrared sensor are widely used in the military. With the
4、continuous development of infrared technology, Makes infrared sensing in industrial and life slowly is widely used to. The great advantage of its ARM microprocessor embedded in the field has been widely used and development is also increasing rapidly. Infrared sensor combined with ARM applications a
5、re gradually being valued by the people.This paper introduces Based on the ARM infrared sensor system design. First, introduced of the ARM microprocessor and infrared sensor-related knowledge, including ARMs structure and infrared sensor system works, etc.; Then, introduced of how to set up experime
6、ntal systems of the embedded Linux environment, details of test environment set up the operation; After, introduction of the infrared sensor system applications written and procedures for some major shows; Finally, the infrared sensor system to achieve the experimental systems, and describe the desi
7、gn of the final results. The most important is practical operation in this design.in the design of to write and compile the application through the virtual Linux system, then show the expected interface in the QVFB, and finally run the compiled of applications in the experimental system and get the
8、desired results. The main operations are the preparation of applications, Linux system environment structures, cross-build environment, the application of the test and the programming.Finally the completed system software contains the infrared sensor system files programmed to test systems, and impl
9、ementation of the infrared sensor system software, the LCD will display in the experimental system show the infrared sensor system interface. Installed infrared sensor module can be achieved after the infrared detection, LCD display module will be based on the IR infrared control whether the barrier
10、 between the show different results.Keywords：ARM；Linux；Infrared sensor；EmbeddedII目录前言1第1章ARM微处理器的介绍21.1 嵌入式系统21.1.1 嵌入式系统的概述21.1.2 嵌入式系统的特点21.1.3 嵌入式系统与ARM的关系21.2 ARM微处理器21.2.1 ARM微处理器概述21.2.2 ARM微处理器的应用领域31.3 S3C2410的介绍3第2章红外传感系统的介绍52.1 红外线的概述52.1.1 红外线52.1.2 红外线的特性52.2 红外传感系统52.2.1 红外传感系统的概念及分类52.
11、2.2 红外传感系统的工作原理62.2.3 红外传感系统的应用72.3 本次设计的红外传感系统简单框图7第3章设计编译环境的搭建83.1 虚拟Linux系统的安装83.1.1 虚拟机的安装83.1.2 虚拟机下Linux系统的安装83.2 Minigui在Linux运行环境的搭建93.2.1 交叉编译器的安装93.2.2 QVFB的安装103.2.3 Minigui资源文件的安装113.2.4 配置安装Minigui11III3.2.5 编译环境的测试123.3 Minigui在S3C2410上的移植143.3.1 Minigui的安装和配置143.3.2 配置NFS网络文件系统15第4章红外
12、传感系统应用程序的编写174.1 红外传感系统的流程图174.2 红外传感系统的程序编写174.2.1 红外传感系统MiniGUIMain主窗口程序174.2.2 红外传感系统对话框窗口创建程序184.2.3 红外传感系统对话框窗口处理程序194.3 红外传感系统Makefile文件的编写214.3.1 Linux编译测试makefile的编写214.3.2 交叉编译测试makefile文件的编写224.4 红外传感系统程序的编译和测试22第5章红外传感程序在实验系统上的实现245.1 实验系统相关文件的烧写245.1.1 vivi与小系统的烧写245.1.2 利用网络烧写内核和系统265.1
13、.3 应用程序的运行275.2 应用程序系统的烧写和应用程序的执行285.2.1 文件系统的制作285.2.2 系统文件的烧写和应用程序的执行29结论30致谢31参考文献32附录 红外传感系统应用程序源代码33IVARM下的红外传感系统设计前言现在，对于红外传感系统的研究非常之多，在红外传感系统中，主要分成主动式红外传感和被动式红外传感。红外技术在很早以前就已经开始研究，如今这方面的技术已经逐步成熟，并且被广泛的应用到军事、工业和生活方面，也逐渐的被人们所认识和熟悉。红外传感系统在商业、军事、航空航天、网络通信应用、电子产品、工业控制领域、信息处理和安全产品都有广泛的涉及。红外传感系统设计是利
14、用红外传感模块上的红外对管的红外对射。红外发射器发射红外线到红外接收器，红外接收器接收由红外发射器发送过来的红外线，并且实时监测红外对管之间的红外线发射状态，把监测状态发送给微处理器模块进行处理，最后在屏幕上显示相应的监测结果。如图1可以看出其主要使用的模块有红外对管、红外传感模块、微处理器模块和屏幕显示模块。该设计主要是对红外传感的软件方面进行设计，编写一个红外系统应用程序软件，并且在已有的硬件设备下进行测试，实现预期的结果。红外传感模块处理器模块LCD显示模块红外对管图1 红外传感系统模块在这次的设计中使用的EL-ARM-830实验系统，其采用的ARM920T核的32位微处理器。实验系统上
15、的各部分都是以模块化形式连接的。所使用的红外传感模块通过实验系统的插槽和导线与其他的模块相连。把编译好的含有相关应用程序软件的系统文件烧写到实验系统里，启动实验系统并且运行应用程序，就可以在实验系统的屏幕上显示出相应的界面。开始测试后，红外传感模块上的红外对管不断监测它们之间的状态，然后把数据发送给处理器模块进行处理，最后在屏幕上显示出相应的状态结果。当有障碍物出现在红外对管之间，屏幕上会显示“发现障碍物！”，没有障碍物出现在红外对管之间，屏幕上会显示“一切正常！”。37第1章 ARM微处理器的介绍ARM是一个大家族，所涉及的领域非常之广。介绍ARM微处理的相关内容有利于去理解在设计过程的遇到的一些内容。1.1 嵌入式系统1.1.1 嵌入式系统的概述根据英国国际电机工程师协会的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”。还有一些定义是：嵌入式系统是指以应用为核心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是面向用户和应用的，并且将许多先进的计算机、电子等技术相结合，与具体的应用相结合的系统。其核心技术是数字技术和软件技术，其中
