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基于ARM的物品定位及信息的采集和传送系统设计

作　者: 姚立
导　师: 熊健民
学　校: 湖北工业大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 物联网 二维码 GPS GPRS ARM
分类号: TP391.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


近年来,物联网技术迅猛的发展起来了,出现在人们生活中的各个领域。物联网就是通过信息传感设备，按照约定的协议，把各种物品与现存在的互联网连接起来，以实现智能化识别、定位、跟踪、检测和管理的一种网络。物联网可以分为三个层次：感知层、网络层和互联层。感知层是通过一些传感设备如传感器、RFID、二维码、定位、多媒体等来实现和物品相关的信息采集。在当前比较流行的物联网技术的研究中，条码技术和射频技术（RFID）分别代表了当前主流的识别技术和未来最有前途的识别技术，GPS技术也随着民用导航的发展，越来越深入到人们的生活之中。随着计算机技术的发展，嵌入式技术也是当今社会的热点，嵌入式ARM技术辅以linux操作系统的应用，也具有很大的市场价值。本文将物联网技术和嵌入式相结合，提出了基于嵌入式ARM平台，利用条码识别技术、GPS定位技术及GPRS技术构成的系统。在ARM平台上移植linux操作系统，利用GPS模块获取定位信息，利用条码模块扫描二维条码，最后利用GPRS模块传输采集的信息至Internet中，实现系统的功能。本文首先介绍了物联网的相关背景及发展趋势，介绍了整体设计方案及设计流程，指出了本系统中用到的关键技术，给出了系统中软硬件的选型方案。然后对嵌入式系统的开发流程进行了详细的分析。对系统的硬件平台做了详细的介绍，包括最小系统的设计，条码模块的设计，GPS和GPRS模块的设计，并对硬件模块的电路设计做出了分析。对系统的软件平台进行了介绍，介绍了linux软件环境的搭建、驱动程序的开发和linux应用程序的开发。最后对全文做出总结，指出了系统中的不足并做出了展望。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-9
第1章 绪论  9-15
  1.1 课题的来源及产生的背景  9-10
  1.2 物联网的发展背景及其现状  10
  1.3 国内外研究的现状  10-12
    1.3.1 识别技术研究的现状  10-12
    1.3.2 定位技术研究的现状  12
  1.4 课题研究的目的和意义  12-13
  1.5 论文的结构安排  13-15
第2章 系统总体方案的设计  15-21
  2.1 系统总体设计流程  15-16
  2.2 系统的功能设计  16
  2.3 系统硬件模块选型  16-19
    2.3.1 嵌入式处理器的选择  16-17
    2.3.2 识别模块选型  17-18
    2.3.3 GPS 模块的选型  18-19
    2.3.4 GPRS 介绍及模块的选型  19
  2.4 嵌入式操作系统选型  19
  2.5 系统开发工具  19-20
  2.6 本章小结  20-21
第3章 嵌入式系统概述及开发流程  21-26
  3.1 嵌入式系统的概述  21-22
    3.1.1 嵌入式系统的概念及其发展  21-22
  3.2 嵌入式系统的构架  22-24
    3.2.1 嵌入式处理器  22
    3.2.2 外围硬件  22-23
    3.2.3 嵌入式操作系统  23
    3.2.4 应用软件  23-24
  3.3 嵌入式 LINUX 系统  24-25
    3.3.1 linux 系统介绍  24
    3.3.2 嵌入式 linux 开发流程  24-25
  3.4 本章小结  25-26
第4章 模块硬件平台设计  26-36
  4.1 硬件系统结构  26
  4.2 主控系统硬件设计  26-32
    4.2.1 主控模块设计  27
    4.2.2 电源系统及其接口  27-29
    4.2.3 复位电路设计  29-30
    4.2.4 晶振电路的设计  30-31
    4.2.5 存储接口电路设计  31-32
  4.3 GPS 模块设计  32-34
  4.4 识别模块的设计  34-35
  4.5 本章小结  35-36
第5章 系统的软件设计  36-56
  5.1 LINUX 软件环境的构建  36-42
    5.1.1 环境安装  36
    5.1.2 安装交叉编译工具链  36-37
    5.1.3 配置和移植 bootloader  37-38
    5.1.4 定制 linux 内核  38-41
    5.1.5 根文件系统的制作  41-42
  5.2 linux 驱动程序开发  42-47
    5.2.1 串口驱动的开发  43-45
    5.2.2 网卡驱动程序设计  45-47
  5.3 LINUX 应用程序的开发  47-53
    5.3.1 条码扫描软件设计  47-48
    5.3.2 GPS 模块软件设计  48-53
  5.4 GPRS 模块软件设计  53-55
  5.5 本章小结  55-56
第6章 全文总结与展望  56-59
  6.1 全文总结  56
  6.2 课题研究的主要成果  56-57
  6.3 课题中存在的不足  57
  6.4 展望  57-59
参考文献  59-62
致谢  62-64
附录  64

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 光模式识别及其装置
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