基于RT-Thread的液压支架监控分站的设计

为提高煤矿生产的安全性和效率,降低生产成本,设计了基于嵌入式实时操作系统RT-Thread的液压支架监控分站。该分站通过CAN总线将综采工作面液压支架的工作数据上传到主站并接收主站下达的指令;此外,通过支架控制器可以实现对液压支架的远程控制。软件设计利用信号量和事件集进行线程间通信同步;同时采用多线程优先级抢占调度机制,实现任务的并发运行。实验证明,该分站具有精度高、可靠性强和实时响应等特点,达到工程实际应用需求。

基于UWB与RT-Thread的矿用低功耗便携式读卡器设计

针对传统的矿用便携式读卡器存在功耗高、携带不便等问题,设计了一种基于UWB与RT-Thread的低功耗便携式读卡器,用于在发生紧急情况对佩戴定位卡的人员进行搜救及日常对人员位置快速、准确读取和定位。UWB技术具有高精度定位和高速数据传输特性,使得RT-Thread操作系统实时获取和处理读卡器采集的数据,提高读卡器的数据处理速度和定位精度,满足矿井环境下对读卡器的实时性和可靠性的要求。RT-Thread操作系统具有轻量级、可裁剪的特性,通过结合UWB技术,根据实际需求对RT-Thread操作系统进行裁剪和优化,降低系统功耗,进一步提高读卡器的能效。测试结果表明:低功耗便携式读卡器能准确读取人员位置信息,在静止状态下位置误差最大值为0.22 m,符合煤矿实际应用需求。该设计对于煤矿灾后的科学救援行动及日常系统维护工作具有实际应用价值。

基于RT-Thread的多智能体节点小车设计

结合多智能体系统实际任务,以多台智能小车作为系统的节点完成分布式作业,各节点小车基于RTThread及英飞凌TC264微控制器实现具体功能。利用RT-Thread多线程特性,将视频图像采集及处理、传感器模拟信号采集及处理、车辆运行状态控制、数据显示与通信等任务分配到不同的线程,并通过信号量、邮箱等方法实现线程间的同步与通信,同时使用命令行组件FinSH进行调试。实测结果表明,该设计在单位时间段内的主任务执行次数较前后台环境增加约30%,具有较好的执行效率和稳定性。

基于RT-Thread的智能物联网网关设计

安防系统是智慧物联网的关键应用领域之一,无线传感网作为物联网应用感知环境的重要手段,仍存在网络拓扑结构复杂等问题。为满足安防系统对于数据传输实时性、可靠性的更高要求,基于RT-Thread嵌入式实时操作系统,研究一种面向安防系统且支持边缘计算的智能物联网网关。通过物联网网关硬件架构设计和软件程序开发,完成网络边缘节点数据监测及环境数据交互,搭建由物联网网关、数据采集节点和物联网监控中心构成的安防系统,实现智慧安防系统的实时可靠监控。

基于 RT-Thread 的玉米对行收获控制系统 研发与测试

为提高玉米机械化收获效率,减轻驾驶员劳动强度,研发玉米收获对行控制系统。该系统包括玉米边界行感知模块和对行控制模块,采用激光雷达获取玉米行点云数据,提出基于STM32处理器和RT-Thread实时操作系统的点云数据快速分析处理方法,实现玉米行边界点的提取,通过边界点计算得到横向偏差;设计系统通信拓扑架构,实现感知、处理、对行控制模块之间的高效通信。对该系统的性能开展田间试验验证,结果表明:收割机与玉米行实际边界线的平均横向偏差为0.06 m,最大横向偏差为0.126 m,满足玉米对行收获作业要求,为玉米对行收获提供一定的参考。

基于RT-thread的精确时间同步系统设计

分布式智能采集终端需要一致的时间基准,用于多种数据和事件的时间标记。为满足智能采集终端对高精度时间同步的需求,选择IEEE 1588精确时间同步协议实现时间同步;设计基于纯国产32 bit双核微控制器HPM6750和以太网收发器RTL8211FS(I)-VS的精确时间同步系统,选用国产开源嵌入式实时操作系统RT-thread操作系统,实现在物理层获取时间戳来运行IEEE 1588协议;构建测试平台对该时间同步系统进行主从时钟同步精度测试。测试结果表明,设计在物理层获取时间戳时达到的时间同步精度在±250 ns以内,与在数据链路层获取时间戳时达到±10μs的时间同步精度相比较,有效提高了时间同步精度,可广泛应用于对时间同步精度有较高要求的智能采集终端。

基于RT-Thread的可信软件栈的设计和实现

针对基于Linux和TCG软件栈(Trusted computing group Software Stack,TSS)的复杂性问题,提出一种轻量级的可信软件栈。分析了TSS的基本结构与TSS在嵌入式系统的局限,总结出基于嵌入式系统的可信软件栈设计需求,设计出软件栈命令调用的机制和软件栈的结构。此外,分析了TSS密钥管理缓存算法,在flash中定义一块密钥槽空间,方便密钥管理中直接访问,阐述密钥生成的逻辑过程,实现面向嵌入式系统的可信软件系统。经实验验证,该软件栈可以结合RT-Thread实时系统实现基本的可信计算功能。

基于RT-Thread的温湿度数据采集监测系统设计

温湿度数据的采集和监测在各行各业中发挥着重要作用。本文基于RT-Thread设计了一个分布式温湿度采集监测系统。该系统以STM32开发板为主控模块,在芯片中嵌入RT-Thread实时操作系统,可实时采集分布式节点的温湿度数据,并通过无线网络将数据上传至OneNET云平台。该系统提高了数据采集的实时性,实现了温湿度数据的可视化显示和远程实时监测功能。

基于RT-Thread的二维码导航移动机器人设计

针对现有基于速度模式二维码导航纠偏算法存在的计算量大、控制逻辑复杂、控制精度不高等问题,提出了基于位置模式的二维码导航纠偏算法,基于嵌入式实时操作系统RT-Thread设计了自主导航移动机器人。经实验验证,本算法简洁、高效、计算量小,可以实现移动机器人的精确、高效、稳定、可靠导航。

基于RT-Thread的Zynq-7000实时控制系统设计与实现

针对目前相控阵天线控制系统通讯高速、高实时、高稳定的需求,设计了一款基于Zynq-7000和RT-Thread操作系统的实时控制系统。首先从硬件方面讨论了系统的总体结构,在软件方面采用优先级抢占式的任务调度方式以及消息队列、信号量和邮箱等任务通信机制来确保实时性和可靠性;其次移植RT-Thread实时操作系统到Zynq-7000平台中,利用LwIP协议栈完成网络通信功能设计;最后构建了实验测试平台。测试结果表明:提出的基于Zynq-7000和RT-Thread的实时控制系统在网络传输方面具有低时延、低抖动和低丢包率的优点,保证了系统执行处理的实时性和稳定性。

基于RT-Thread和ESP-NOW的无线传感器网络系统设计

为提高无线传感器网络汇聚节点的稳定性,缓解云平台数据处理压力,引入ESP-NOW无线通信协议,设计一种基于RT-Thread的无线传感器网络。该系统由传感器感知节点、汇聚节点和物联网云平台组成,实现了对传感器数据采集、处理、显示、存储、上传等,避免了数据在云端处理导致阻塞的问题发生。结果表明:引入ESP-NOW协议使系统在数据传输过程中具备更高的稳定性,基于RT-Thread系统相对于裸机运行,数据协调能力及响应时间明显提升。系统具有稳定可靠、组网简单、实时性强等优点。

基于RT-Thread的血液透析机校准装置设计

针对市场中现有血液透析机校准装置工作效率低,检测人员不能在一个设备上同时检测多个参数的问题,利用STM32和RT-Thread设计一种可在现场同时检测多参数的血液透析机校准装置。校准装置的硬件系统按照模块化进行设计,分为血液透析机检测仪控制器与血液透机检测仪两大硬件系统,它们之间通过无线传输模块进行通信。软件系统利用RT-Thread实现任务调度,保证多任务的有序执行,提高系统的实时响应能力。实验结果表明,校准装置能够完成JJF 1353-2012《血液透析装置校准规范》要求,具有较高的实际应用价值。

基于RT-thread的小麦病虫害检测系统的研究与应用

【目的】为解决小麦病虫害问题,设计出一款基于RT-thread物联网操作系统的小麦病虫害检测系统。【方法】该检测系统以STM32H750XBH6单片机为核心主控板,使用神经网络对小麦病虫害进行识别。同时,该检测系统采用OneNET物联网云平台来实现数据的上行,并使用OneNET view组件实现对数据的二维显示。【结果】系统稳定运行后,能在多种恶劣环境中识别出不同的小麦病虫害问题,并通过调用数据库来给出该健康状况下的解决方案。【结论】该系统不仅能降低因小麦病虫害带来的损失,还能减少人力物力的投入。

基于RT-Thread操作系统的上肢康复外骨骼控制系统

针对自主开发的六自由外骨骼式上肢康复机器人,设计了一种基于直流电机和实时多线程(RT-Thread)操作系统的多电机控制系统。该装置由硬件系统和软件系统部分构成。硬件系统将STM32F767作为控制器模块,可以实现外骨骼的姿态信号采集和电机控制。控制器内部集成CAN控制器和TJA1050收发器。软件系统在RT-Thread嵌入式操作系统上搭建,可实现操作系统多线程的CAN驱动移植和上肢外骨骼机器人的运动控制。经过试验证明,该系统有很好的实时性,多线程切换稳定,可以准确控制上肢外骨骼机器人的运动。

基于RT-Thread的智慧农业大棚监控系统设计

本文设计一套基于RT-Thread的智慧农业大棚监控系统,其应用RT-Thread操作系统,设备端采集大棚内的温湿度、光照度,并通过Wi-Fi模块及MQTT协议实现与OneNET平台的数据交互[1]。测试结果表明,系统通过对RTOS资源的合理规划,应用线程及信号量完成数据上OneNET云平台的任务,简化编程难度,并提高系统响应速度,满足智慧农业大棚的监控需求,系统最终实现对设备端进行实时远程监控的目的,有效提高农业种植的产量。

基于RT-Thread Nano的LwIP以太网协议栈移植与实现

针对现有方案自主可控性不足的弊端,提出了基于RT-Thread Nano操作系统完成LwIP以太网协议栈的移植实现以太网通信功能方案。首先,给出了RT-Thread Nano操作系统的移植方法,分析了RT-Thead Nano自动初始化机制的原理,并改进了串口控制台的数据发送方式。在操作系统的基础上完成了LwIP的移植,并测试验证了TCP通信和UDP通信。测试结果验证了基于自主RTOS的LwIP移植方案的有效性。

基于RT-Thread与滑模控制的微型多旋翼定点控制系统研究

为了研究微型多旋翼的定点控制,设计并实现了一种基于RT-Thread的微型多旋翼定点控制系统。采用Digital Motion Processing库和双闭环PID进行姿态控制,使用磁力计与激光测距仪进行航向与高度的锁定;融合光流传感器、姿态、高度数据感知飞行器的水平速度、位置;针对水平位置,提出了基于滑模控制器的微型多旋翼定点控制方法。最终,通过实验验证了该系统的有效性。

基于RT-Thread的工业远程控制器设计

以热力站供热系统应用为背景,设计一种基于STM32的模块化通用工业控制器。整个系统分为四个模块,各模块之间采用RS-485总线连接并使用MODBUS协议进行通信。本设计采用国产RTthread操作系统,软件部分采用面向对象的C语言编写,将各功能块抽象为对象,提高了软件的移植性。论文给出了该系统的总体设计以及各模块的软件设计,具有简单、性价比高、易实现的特点。

RT-Thread及Cortex-M4在智能气密性检测仪上的应用

通过对现有气密性检测仪进行分析,结合其优缺点,设计出一种基于RT-Thread及Cortex-M4处理器的智能化方案。使用BP神经网络建立各个因素之间的模型,处理检测数据,弥补了直压法在精度上的不足;使用Cortex-M4作为硬件核心,完成气路、数据采集及输出等模块的硬件设计;移植RT-Thread作为软件平台,使用多线程技术完成系统应用软件的开发。该设计方案和数据处理算法使该设计具有智能化、稳定可靠、精度高、人机接口良好、成本低等特点。

嵌入式实时操作系统RT-Thread在SEP4020上的移植

文章介绍了嵌入式实时操作系统RT-Thread的特点及体系结构,并具体研究了RT-Thread在以ARM720T为内核的SEP4020嵌入式芯片上的移植方法。同时讨论了RT-Thread系统的设备驱动模型,及应用程序的编写方法。该移植方案已经过多任务应用程序实际测试,系统可靠稳定运行。