论文部分内容阅读
近年来,我国养殖业逐渐向着规模化、产业化方向发展,大型养殖场的不断涌现,使得养殖场的清扫成为一项非常耗费人力的工作。为了解决单纯采用人工清扫养殖场存在的效率低下、劳动强度大、清扫环境恶劣等问题,课题展开了针对养殖场的清扫机器人控制系统的研究。本文以清扫机器人为研究对象,结合嵌入式控制系统开发的关键技术,论述了对养殖场清扫机器人嵌入式控制系统的研究。本课题主要做了如下研究工作:(1)在分析嵌入式控制系统和清扫机器人在国内外研究现状及发展趋势的基础上,介绍了养殖场清扫机器人控制系统采用上下位机来实现远程控制的总体设计思想,选择了以ARM9为核心的S3C2410为本系统的微处理器,Linux为本系统的软件平台。(2)以S3C2410微处理器为核心,分析和设计了控制系统的硬件系统,包括核心控制模块,网络通信模块、运动控制模块、传感器模块和电源模块五个部分,并对每个模块的电路进行了详细的分析和设计,给出了养殖场清扫机器人的整体硬件电路图。(3)在硬件开发的平台基础上,作者对控制系统的软件设计还做了详尽的讨论。首先对嵌入式Linux软件开发环境建立的过程做了详细说明,包括嵌入式软件开发的特点和软件开发的层次性结构。(4)依据设计的硬件系统,结合内核启动引导程序BootLoader工作原理,详尽介绍了针对板极的U-Boot的移植思想及方法,将U-Boot1.1.4成功地移植到了本文的硬件系统中,实现了ping命令,为后续正确引导Linux启动做好了准备。(5)选择了最新版本且实时性更好的Linux2.6内核进行移植和配置,开发了网卡驱动程序和USB主机驱动程序,制作并移植了Ramdisk根文件系统。(6)根据对养殖场清扫机器人控制系统的实际功能需求,开发了网络通信模块、信号采集和处理模块、视频监控模块、运动控制模块和人机界面模块的软件系统,最终实现了对养殖场清扫机器人的远程控制。达到了课题研究的预期目标。