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的卫星导航控制系统研究

随着制造业的发展,自动引导车被广泛应用于现代工业领域,由于作业环境复杂程度变高,对车辆控制系统硬件的稳定性、灵活性,软件系统的实时性、模块化程度有了更高要求。从自动引导车的需求出发,对导航控制系统的硬件及软件进行了设计,后针对路径规划与路径追踪模块,提出了一种路径规划与追踪控制方法,通过输入不同的横向误差与速度进行指定模糊规则,最终得到合适的预瞄距离,从而使车辆实现自适应预瞄距离的功能,提高车辆的自适应能力。试验结果证明了设计的可行性,为后续自动引导车的控制系统研究提供参考。

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。

基于RT-Thread的无人机数据记录仪设计与实现

随着无人机任务载荷的种类日益增多,功能日益强大,数据记录仪作为记录无人机飞行状态和任务载荷信息的重要航电设备,也面临着数据量增大、工作环境复杂、工作时间长的挑战,设计一种多用途、高可靠、易存取的数据记录仪成为行业发展的必然要求。对传统无人机数据记录仪存在的功耗大、体积大、成本高、存储效率低、实用性差的缺点做出改进:在STM32F4微处理器上移植了RT-Thread嵌入式实时操作系统,以SD卡为存储介质,用Fatfs文件系统进行数据组织,创新地提出了多线程数据缓冲存储策略,并且开发了USB驱动,能够从PC端将数据拷出进行离线分析。最后根据软硬件设计进行了小批量试制,经测试能够实现多通道、大数据流输入环境下的长时间准确存储。

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。

RT-Thread Smart 微内核操作系统概述

RT-Thread Smart采用微内核的设计思想,将操作系统自身的服务组件从内核中剥离出来,在用户态以进程的形式运行,避免服务组件的错误造成内核崩溃,提高系统整体的稳定性和可靠性。另一方面,依据用户配置选项,RT-Thread Smart继续支持将组件编译进内核中,以获得更佳的性能和向下兼容性。为了支持这些特性,RT-Thread Smart实现了对MMU和进程管理的支持,并通过通道机制来完成内核和用户态进程间的数据交换。

基于RT-Thread的空气质量检测系统

随着全球变暖的步伐,厄尔尼诺现象和拉尼娜现象出现的频率都渐渐变得频繁起来。而异常天气对我国的影响较大。因此对环境中各项参数进行检测,并加以分析对于天气预测和环境治理是很有帮助的。本系统在RT-Thread嵌入式操作系统上,实现了二氧化氮传感器,二氧化硫传感器,粉尘传感器的测量,并结合GPS的定位信息,并通过NB-IOT技术把数据无线传输至云平台,实现了环境易变参数的实时检测和网络查询。为后期的大数据分析打下了基础。本系统适用于检测空气中少数几种化学性质的特殊含量的分布情况。并加以分析的使用场景。

基于RT-Thread的便携式健康监测仪的设计

随着社会的发展、生活水平的不断提高,人们对自身健康问题更为重视,而传统的健康监测设备缺乏有效的健康管理功能。为此,介绍了一种便携式健康监测仪的软硬件设计,该设计采用基于Cortex-M4内核的32位低功耗处理器作为系统的控制核心,采用RT-Thread实时操作系统作为系统的软件平台。系统可实现心率测量、额温测量、计步与能耗监测、健康任务管理等功能。进而通过健康检测—干预方案生成—干预方案执行监测—干预效果评估(健康再检测)的闭环管理模式,不断改善和促进健康。

RT-Thread的ARM实训终端程序远程更新设计

为解决STM32程序更新、升级、维护效率低的问题,提出了一套基于RT-Thread操作系统、ESP8266网络模块,采用无线数据传输方式远程更新程序的设计方案。本文简单介绍了服务器到STM32设计方案的全部过程,并对ESP8266、STM32部分功能实现进行详细分析。经实验验证,本设计合理,并降低了维护成本,提高了工作效率,实现了程序远程更新的任务目标。

基于RT-Thread实时操作系统的多泵站远程监控系统设计

为了实现特殊环境下泵站的监控和操作,本文设计了一套泵站远程监控系统。该系统基于RT-Thread实时操作系统开发,节点之间通过Lora无线通信传输数据,并且借助标准Modbus协议采集泵站数据,实现状态检测和操作控制。经过实际现场运行测试,该系统运行稳定,数据传输正常,表明该方案是可行的,且具备一定的实际推广价值。

基于LoRa与RT-Thread的多功能矿灯设计

针对目前井下矿灯存在功能单一、无线通信距离短和功耗较高等问题,基于LoRa无线通信技术和物联网操作系统RT-Thread设计了一种集井下照明、环境状态感知、人员状态监测与定位、无线通信与安全报警的多功能矿灯。该矿灯以STM32单片机作为核心,利用多种传感器实现环境温湿度、瓦斯浓度和人员运动状态信息的实时感知;利用远距离低功耗的LoRa无线通信技术,结合LoRa智能网关,与地面远程监控平台实现信息交互。该多功能矿灯还能够进行本地异常状态预警并上报远程监控平台,同时,监控平台能够下发安全预警信息,向井下工作人员及时发布工作面的安全状态。测试结果表明,该矿灯具有较高的数据采集精度、较好的无线通信性能、较低的功耗,在实现多功能的条件下,能通过多种传感器有效测量环境参数,测量误差不超过1%;通过智能网关与监控平台进行数据交互,最大丢包率不超过4%,最大时延低于100 ms;当矿灯处于待机工作状态时,最低平均消耗电流小于10μA,能够有效延长矿灯使用时间。