基于Arm-Linux嵌入式轉(zhuǎn)動角度采集系統(tǒng)的研制及其應用.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)應用到手持PAD設備、工業(yè)控制、儀器儀表等領域,在儀器儀表的數(shù)據(jù)采集領域,傾向使用嵌入式Linux系統(tǒng),本文通過研究嵌入式linux系統(tǒng)設計一款便攜式轉(zhuǎn)動角度采集設備,然后結(jié)合該設備對嵌入式linux系統(tǒng)的搭建方法及穩(wěn)定性進行分析,為嵌入式linux在儀器儀表領域的應用提供參考。
　　本論文主要內(nèi)容及創(chuàng)新點:
　　(1)選擇天嵌公司TQ2440開發(fā)板做為硬件系統(tǒng),移植u-boot引導程序,選擇2.6.22版本的

2、linux內(nèi)核,根據(jù)具體需求對內(nèi)核進行裁剪,使其支持Nand Flash驅(qū)動、jffs2文件系統(tǒng)、ELF格式的應用程序、串口驅(qū)動、ext2文件系統(tǒng)、FAT分區(qū)的U盤、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),通過對內(nèi)核源碼中與i2c總線相關的初始化函數(shù)進行分析跟蹤,掌握了linux驅(qū)動模型的建立流程,成功編寫了對針對MPU-6050傳感器的驅(qū)動。
　　(3)角度

3、采集利用MPU6050傳感器,利用卡爾曼濾波技術使加速度傳感器和陀螺儀傳感器的數(shù)據(jù)進行融合,得到準確、可靠的數(shù)據(jù),然后對數(shù)據(jù)進行分析選擇合適的參數(shù)進行優(yōu)化處理,同時采用了數(shù)據(jù)校準機制使得到的數(shù)據(jù)更穩(wěn)定。
　　(4)在界面程序設計方面,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集成開發(fā)環(huán)境,利用面向?qū)ο蟮某绦蛟O計方法完成了用戶登錄與管理、狀態(tài)顯示、角度校準三個模塊功能設計。
　　研究結(jié)果表明,該

4、系統(tǒng)能夠精準得到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設計的界面和用戶進行流暢交互,為設計嵌入式linux系統(tǒng)提供了有利參考。最后結(jié)合三自由度并聯(lián)機器人工作特點,對三自由并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)進行分析并建立了參考坐標系,在該坐標系下建立了針對三自由度并聯(lián)機器人運動學中正解與反解的數(shù)學模型,利用嵌入式角度采集系統(tǒng)采集三自由度并聯(lián)機器人的三擺桿轉(zhuǎn)動角度,數(shù)據(jù)保存到U盤中,利用matlab軟件讀取數(shù)據(jù)文件,對采集到的數(shù)據(jù)進行