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![毕业设计(论文)-基于cortex-m3的触摸屏计算器设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/4abc8925b9f3f90f77c61ba9.png)
上海工程技术大学毕业设计（毕业论文）学院电子电气工程学院专业电子信息工程班级学号学生指导教师题目基于Cortex-M3的触摸屏计算器设计目录摘要 (4)Abstract (5)0 引言 (5)1 触摸屏技术原理和分类 (6)触摸屏简介 (6)触摸屏分类 (7)电阻式触摸屏 (7)电容式触摸屏 (10)2 硬件平台设计 (16)LM3S9B96开发板介绍 (16)开发板概述 (16)Cortex-M3处理器介绍 (19)Cortex-M3处理器特点 (20)Cortex-M3内核结构 (21)"带触摸液晶显示模块 (23) (23) (24) (24) (25)电阻触摸屏 (25) (25)3 软件系统设计 (28)Keil uVision4 (28)驱动程序原理 (30)触摸屏驱动原理 (30)显示屏驱动原理 (34)驱动程序文件功能 (36)功能实现部分设计 (36)中断控制功能编写 (37)显示函数编写 (39)运算符函数编写 (40)4 设计过程 (43)Keil uVision4的使用 (43)设计实施与测试调试 (47)软件功能初始化 (47)显示界面编写调试 (50)函数功能编写调试 (54)设计成果展示 (60)5 结论 (62)参考文献 (67)附录 (68)译文 (98)原文说明 (109)摘要随着多媒体信息查询的与日俱增，人们越来越多地谈到触摸屏这种极大方便了那些不懂电脑操作的用户的技术。
这种人机交互方式，它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互方式。
触摸屏在我国的应用范围非常广阔，主要有公共信息的查询，如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询；城市街头的信息查询；此外还可广泛应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。
将来，触摸屏还要走入家庭。
随着城市向信息化方向发展和电脑网络在日常生活中的渗透，信息查询都会以触摸屏——显示内容可触摸的形式出现。
基于CortexM3处理器的RTOS研究与设计的开题报告一、课题背景随着物联网、5G通信等技术的迅速发展，嵌入式系统的需求越来越大。
而操作系统的引入使得嵌入式系统的开发变得更加简便、高效。
RTOS (Real-Time Operating System) 是一种特殊的操作系统，其特点在于运行效率高、实时性强、可靠性高，被广泛应用于很多嵌入式系统中。
Cortex-M3 是 ARM 公司推出的针对嵌入式系统的处理器，具有高效的运行和低功耗的特点，并且拥有广泛的应用场景，比如智能家居、智能电表、智能电源、智能农业等等。
是一款运行效率高的处理器。
二、课题目的本研究旨在研究基于 Cortex-M3 处理器的 RTOS，并且设计一款轻量级、高效率、可靠性高的 RTOS。
同时，通过对 RTOS 的研究和实践，让本课题组的学生对嵌入式系统的软件开发有深入的了解，并在实践中提高技术水平。
三、课题内容本课题的主要内容包括：1. 掌握 Cortex-M3 处理器的结构和特点；2. 探究 RTOS 的运行原理和调度策略，并比较市面上常见的 RTOS 的特点与优缺点；3. 针对 Cortex-M3 处理器，设计出一款轻量级、高效率、可靠性高的 RTOS，并且实现基本的多任务并发；4. 设计并实现 RTOS 的任务管理、内存管理、中断管理、时钟管理等模块，并进行测试和优化。
四、预期成果1. 设计并实现基于 Cortex-M3 处理器的 RTOS；2. 验证 RTOS 的实时性、可靠性和效率；3. 发表相关研究论文并提交软件著作权申请。
五、研究难点1. Cortex-M3 处理器的架构和特点掌握；2. RTOS 的运行原理和调度策略的探究和分析；3. 针对 Cortex-M3 处理器的特点，设计轻量级、高效率、可靠性高的 RTOS；4. 相关模块的设计和实现。
六、进度安排第一周：研究 Cortex-M3 处理器的架构和特点第二周：研究 RTOS 的运行原理和调度策略第三周：分析市面上常见的 RTOS 的特点与优缺点第四周：设计轻量级、高效率、可靠性高的 RTOS第五周：实现基本的多任务并发，并进行测试第六周：设计并实现 RTOS 的任务管理模块第七周：设计并实现 RTOS 的内存管理模块第八周：设计并实现 RTOS 的中断管理模块第九周：设计并实现 RTOS 的时钟管理模块第十周：测试和优化 RTOS七、参考文献1. 刘传志. Cortex-M3 ARM 微控制器系统与嵌入式软件开发实例[M]. 机械工业出版社, 2018.2. 郭璞. 嵌入式实时操作系统及其应用[M]. 电子工业出版社, 2019.3. 许丽丽, 刘菁. 基于 RT-Thread 的嵌入式实时操作系统设计[J]. 电脑知识与技术, 2019(13):73-75.。
基于嵌入式系统的智能电表研究与设计的开题报告1. 研究背景当前，能源消耗问题逐渐引起社会关注，电力消耗在其中占有重要地位。
为了解决电力资源的合理利用，提高能源的利用效率，研究和开发更加智能化、高效化的电力系统已经成为迫切需要解决的问题。
因此，基于嵌入式系统的智能电表研究与设计具有重要的理论和实际意义。
2. 研究目的本课题的研究目的是设计一种基于嵌入式系统的智能电表，以实现电能质量监测、用电量统计、费用计算、远程数据传输等多种功能，从而提高电网的稳定性和安全性，提高用户用电的方便性和经济性。
3. 研究内容本课题的主要研究内容包括以下几个方面：（1）智能电表系统的硬件设计，包括系统中各个模块的硬件电路设计与搭建和电气安全性检测；（2）智能电表系统的软件设计，采用嵌入式系统技术，完成系统底层驱动程序的编写和上层应用程序的设计、仿真、调试及测试；（3）智能电表数据传输和储存方案的研究，包括网络连接方式选择和远程数据传输协议的设计，数据存储介质的选择，以及数据传输和存储的安全性设计；（4）智能电表系统性能测试与评估，验证系统的各项功能及性能指标是否达到设计要求。
4. 研究意义智能电表作为电力行业的重要组成部分，其研究与开发对于电力行业的健康发展非常重要。
通过基于嵌入式系统的智能电表的研究，可以提高电力系统的可靠性和稳定性，减少能源的浪费和损耗，同时提高用户用电的方便性和经济性，具有广泛的应用前景。
5. 研究方法该课题的研究方法主要包括文献资料查阅、理论研究、实验研究及仿真分析等。
6. 进度计划本课题的进度计划如下：第一阶段：调研和文献综述，对智能电表的相关技术和研究现状进行深入了解，总结国内外相关研究成果，并确定研究方向和内容。
完成时间：1周。
第二阶段：系统设计和硬件搭建，根据调研结果和研究方向，设计智能电表系统的硬件电路和软件程序，并进行实际硬件搭建。
完成时间：3周。
第三阶段：系统功能实现和测试，包括系统软件的编写和调试，系统功能的实现，以及系统性能的测试和评估等。
基于嵌入式处理器控制的电量计量系统的研制的开
题报告
一、研究背景
随着电力行业的逐步发展和能源的不断紧缺，电量计量系统的重要性得到了越来越多的关注。
目前，电量计量系统中大都采用嵌入式处理器控制，通过实时监测和记录电能数据，进行定期统计，为电力管理提供高效支持。
加之随着物联网技术、云计算技术的不断发展，电量计量系统可以实现远程监测、控制等功能，大大提高了其实用性。
二、研究目的
本课题旨在通过对嵌入式处理器控制的电量计量系统的研制，实现对电能数据的实时监测和记录，为电力管理提供高效支持。
同时，探索电量计量系统与物联网技术、云计算技术的结合，进一步提高系统的智能化和可靠性。
三、研究内容
1.设计嵌入式处理器控制的电量计量系统的硬件和软件框架，包括电能测量模块、通讯模块、数据存储模块等。
2.实现电能数据的实时监测和记录功能，通过嵌入式处理器对电能数据进行处理，使用存储器对数据进行存储。
3.对电量计量系统进行远程监测和控制，使用物联网技术、云计算技术实现数据的远程传输、监测和控制。
4.仿真并评估电量计量系统的性能，包括精度、可靠性等指标。
四、研究意义
本课题的研究成果，不仅可以提高电量计量系统的监测和记录电能数据的精度和可靠性，更重要的是，通过与物联网技术、云计算技术的
结合，实现了电量计量系统的远程监测和控制，具有广泛的应用前景和推广价值。
基于Cortex-M3的自动抄表系统设计与实现近年来，随着我国住宅产业的高速发展，能源消费计量和管理智能化要求日益提高，促使了自动抄表系统的迅猛发展。
自动抄表系统综合了电子、通信和计算机相关技术，从根本上克服了传统的人工抄表模式的弊端，这也顺应了当今社会多学科交叉与共同发展的必然趋势。
本文对基于Cortex-M3的自动抄表系统的设计与实现进行了研究。
选用复合式自动抄表解决方案，对自动抄表系统中的集中器和采集器进行了开发设计。
论文研究了自动抄表系统的基本构成，并对系统中各个通信方式进行分析和论证，并最终给出了方案。
论文采用了Cortex-M3和RTX操作系统作为集中器的开发平台。
硬件上主要有STM32F103ZE为核心的最小系统设计，包括电源、存储、键盘和LCD屏模块；上行通道模块的设计，包括GPRS通信、USB调试和红外本地调试模块；下行通信模块的设计，包括载波通信和总线485通信模块。
软件上搭建了系统软件平台，并在此平台上编写了集中器的应用软件，给出了底层通信、GPRS 通信以及自动抄表任务的方案设计。
论文进行了采集器的软硬件设计，该设计主要实现对电能表的数据采集、存储、转发等功能。
在硬件上考虑到系统开发处理器架构的一致性，选用了同为Cortex-M3架构的处理器LM3S1911。
软件设计主要包括了底层通信设计和应用层设计，并给出了应用层任务的方案设计。
最后，对自动抄表系统进行了测试验证，结果表明基于Cortex-M3的自动抄表系统是稳定和可靠的，并且具有广阔的市场前景。
2013年“毕昇RIGOL杯”全国电子创新设计竞赛基于Cortex-M3单片机智能电量计费器学校：广东技术师范学院参赛队员：李汇城林巧梅邓伟楠指导老师：施金鸿基于Cortex-M3单片机智能电量计费器摘要通过调查社会需求，我们可以发现数字电能表是以后的发展趋势，它能够方便实现与上位机通信来实现统一管理，本课题“基于Cortex-M3单片机智能电量计费器”分为存储部分、采样部分、读卡部分、人机交换部分、时钟模块、数据存储部分、数据处理部分和语音系统模块。
核心处理部分是采用Cortex-M3单片机，实现系统的精致化，其主要功能是可以独立地完成电能数据的采集和处理等工作，并确保电能数据的准确、完整与可靠，能对电能量进行实时监测和计数。
关键词：电量采样、电量计费、Cortex-M3单片机、ID卡、ISD4004- 2 -Intelligent electric energy meter ofCortex-M3ABSTRACTThrough the investigation of the needs of society, we can find that the digital electric energy meter is development trend in the future, it can facilitate the realization of PLC and PC communication to achieve unified management.This subject" Intelligent electric energy meter of CORTEX-M3" is divided into storage, sampling part, a card reading part ,the man-machine exchange section part,clock module,data storage section part an, data processing part and phonetic system part.The core processing is part of the Cortex-M3 development board, realize the system refined, its main function is can independently complete the electric energy data acquisition and processing and so on, and ensures that the electric energy data is accurate, complete and reliable,and monitoring of electric energy and electric energy counting real time.Key words：Power sampling;Calculating energy cost;CORTEX-M3development board;ID card；ISD4004- 3 -目录一、系统简介...................................................（一）控制模块............................................................. （二）电源模块............................................................. （三）采样模块............................................................. （四）IC卡模块............................................................ （五）人机交换模块......................................................... （六）时钟模块............................................................. （七）数据处理模块......................................................... （八）数据存储模块.........................................................（九）语音系统模块二、特色列举 ..................................................三、市场前景 ..................................................四、技术说明 ..................................................五、系统适用范围 .............................................. 参考文献...................................................... 致谢.......................................................... 附录..........................................................- 4 -系统简介（一）控制模块：方案1：机械式电表，电表内部有电压线圈和电流线圈，用电时电压线圈和电流线圈相互作用产生电磁场，推动电表内的转子转动，转子再推动计度器记录用电量。
基于Cortex-M3智能电量计费器系统摘要】通过调查社会需求，我们可以发现智能电表是以后的发展趋势，它即能够方便实现与上位机通信来实现统一管理，又能直观地提醒你要节约用电，提倡环保用电。
智能电表是由传统电能表逐步发展起来的，它在智能电网中是重要的智能终端。
智能电表功能的扩充使得智能电表除了具有了双向计量的基本功能以外，还具有分时分类计量、双向通信、多种控制的功能。
智能电表的大量使用将会使得智能电网的节能、高效、安全的性能得到更充分的体现。
关键词：电量采样;电量计费;Cortex-M3单片机;ID卡一、基于Cortex-M3智能电量计费器系统特点本课题“基于Cortex-M3单片机智能电量计费器”分为存储部分、采样部分、读卡部分、人机交换部分、时钟模块、数据存储部分和数据处理部分。
核心处理部分是采用Cortex-M3单片机，实现系统的精致化，其主要功能是可以独立地完成电能数据的采集和处理等工作，保证不丢失电能原始数据，系统通过在采集处理及传输等环节采用相应的技术来保证数据的完整性。
将采集到的电能数据的合法处理，能同时反映和传递到其他用户，体现统一性和公平性。
基于Cortex-M3智能电量计费器是一个相对独立的系统，它与其它系统功能正常与否关系不大，其主要功能是可以独立地完成电能数据的采集和处理等工作，并确保电能数据的准确、完整与可靠，因此电能计费系统必须具有以下特点：（1）完整性:由于电能数据具有累加性和传递性的特点，任何情况下保证不能丢失电能原始数据，系统通过在采集处理及传输等环节采用相应的技术来保证数据的完整性。
（2）一致性:电能系统的用户有很多，来自不同的部门和单位，任何时刻任何用户所面对和处理的电能数据应该完全一致，既任何一个对电能数据的合法处理，能同时反映和传递到其他用户，体现统一性和公平性。
（3）同时性:由于电力市场中买卖各方的电能交易同时进行，同时完成，电能的统计时段和结算费率的设定也是以时钟为基准进行的，因而整个系统具备统一的标准时钟系统，保证各个计量点在同一时刻完成电能的计量及电能数据的带时标的存储。
基于Cortex－M3的电能表数据采集终端的设计
刘诗笺
【期刊名称】《福建电脑》
【年(卷),期】2012(028)011
【摘要】本文介绍了一种简单易行的电能表数据采集终端的设计方案，重点介绍了系统的硬件组成以及各部分功能。
【总页数】2页(P124-125)
【作者】刘诗笺
【作者单位】闽江学院计算机系,福建福州350108
【正文语种】中文
【中图分类】TP274.2
【相关文献】
1.基于ARM Cortex-M3的智能数据采集终端的设计 [J], 王建辉;李正民;刘伟伟
2.基于多传感器的数据采集终端设计 [J], 韩金霞;孙方霞
3.基于ZigBee技术的数据采集终端设计 [J], 陈光
4.基于ZigBee技术的数据采集终端设计 [J], 陈光
5.基于开源OpenPLC的数据采集终端的系统设计 [J], 张帆;贾泽峰;徐飞飞;胡海洋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
福建电脑2012年第11期基于Cortex-M3的电能表数据采集终端的设计刘诗笺（闽江学院计算机系福建福州350108）【摘要】：本文介绍了一种简单易行的电能表数据采集终端的设计方案，重点介绍了系统的硬件组成以及各部分功能。
【关键词】：采集器；Cortex-M3处理器；远程控制1、引言电能表数据采集终端是一种远程抄表管理和现场数据采集的设备，它能将电能表内部的数据采集出来，然后送到远程的主站。
我们国家目前正在进行智能电网建设，智能电能表已经开始安装并投入使用，智能电能表具有远程控制功能，可以通过远程控制来抄读电表数据和拉合闸以及充值缴费等，然而智能电能表本身只具有RS485、载波和红外接口，这几种接口都无法实现远程控制，所以需要添加数据采集终端来完成此功能，一个数据采集终端可以通过RS485或者载波接口管理多个电能表，把采集到的数据通过GPRS、光纤等远程接口发送出去。
2、系统硬件组成本方案采用德州仪器公司的Cortex-M3处理器LM3S9b92，该系列微控制器为成本敏感的嵌入式应用方案带来了高性能的32位运算能力。
LM3S9b92具有下列特性：ARM Cortex-M3内核，80MHz主频，100DMIPS性能，嵌套向量中断控制器，256k的flash存储器，96k的SRAM存储器，3个串行口，一个USB接口，一个以太网接口，8个PWM，由于处理器功能强大，所以只需要简单的增加一些外围电路，就可以完成设计，硬件原理框图如下：从上图中可以看出，本系统的硬件设计非常简洁，其中主要是一些接口、存储器和时钟，下面分别介绍各部分功能。
1）USB接口LM3S9B92的USB模块符合USB-IF认证标准，支持USB2.0全速模式(12Mbps)和低速模式(1.5Mbps)。
有四种传输类型：控制传输、中断传输、批量传输和等时传输，支持USB主机/设备/ OTG功能。
USB控制器遵循OTG标准的会话请求协议(SRP)和主机协商协议(HNP)。
XXXX本科毕业论文（设计）开题报告
姓名学号专业、班级
指导教师职称讲师
课题名称基于Cortex-M3的家用电能计量及计费模块设计
Design of Household Electric Energy Metering and Fee-calculating Modules Based
on Cortex-M3
选题依据和意义选题依据：
随着经济的发展，家庭电器的种类和数量增加很多，传统的家用电能表只能单一的显示历史累计数值，无法显示丰富的信息内容。
为了实现智能的电能信息显示，可设计出一种实时的显示电量，电费信息的数字电能表。
选题意义：
本课题设计一个基于Cortex-M3的家用电能计量及计费模块，包括Cortex-M3作为MCU，电能计量电路，LCD显示，存储器等，实现对家庭某一路家用电实时或历史某段时间电能计量和计费（包括阶梯计价）的查询显示。
研究的基本内容及解决的主要问题基本内容：
1.LCD显示屏能够实现实时的电能显示及电费显示。
2.实现数据库可以让用户查询当月、上月甚至更久的使用电能和电费的查询。
3.实现可以进行阶梯电费计价。
解决的主要问题：
1.电能计量取样电路的设计
2.ADE7755输出脉冲的软件运算程序设计
3.LCD显示的软件控制程序设计
研究的进度、步骤1. 准备阶段：
查阅资料，方案论证2011年12月20日~2012年03月01日2. 设计阶段:
准备材料，设计方案2012年03月02日~03月20日
到相关实验室2012年03月21日~03月28日
单元电路设计、调试2012年03月29日~04月15日
3. 调试阶段：
整机调试2012年04月16日~05月10日
4. 论文阶段：
撰写论文，毕业答辩2012年05月11日~05月20日
研究的方法及措施研究的方法：
理论分析和实验相结合。
具体采用理论分析与论证、设计分析、仿真调试、实验验证、探讨总结的方法进行研究。
研究的措施：
1.查阅相关资料，制定设计方案。
2.请教指导老师，解决设计难点。
3.设计单元电路，整合总体电路。
4.软件程序设计，仿真调试与分析。
5. 实验室电路验证、调试、分析。
主要参考文献[1] 阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2006.
[2] 苏小红，陈惠鹏，孙志岗.C语言大学实用教程[M].北京：电子工业出版社，2004.
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[4] 陈瑶,李佳,宋宝华. Cortex-M3 + uC/OS-Ⅱ嵌入式系统开发入门与应用[M].北京：人民
邮电出版社,2010.
[5] 刘玉丰. 单相电能仪表专用芯片AD7755[J].现代电子技术,2001(4):19-22.
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应用[J].仪表技术,2011(5):40-42.
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[9] 黄丽丽. 第二讲以AD7755设计的电子电能表[J].仪表技术,2002(4):38-40.
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指导教师意见同意开题。
指导教师（签名）：
教研室意见同意开题。
教研室主任（签名）：
系
意
见
同意开题。
系主任（签名）：
2012 年03 月21 日。
