UM71系列(包括ZPW-2000A)無絕緣軌道電路已成為我國鐵路的主流制式，軌道電路的正常工作對行車安全意義重大。軌道信號失真或者受到噪聲污染有可能導致鐵路信號設備錯誤動作進而發(fā)生行車事故。通過對鐵路信號做出監(jiān)測以及判斷，可以幫助信號設備維護人員對故障設備進行及時修復從而避免事故發(fā)生。 本文設計了一種基于ARM/DSP雙核結構的鐵路信號測試儀，用以幫助設備維護人員及時檢修故障設備。其中，DSP芯片選用TI公司的32位浮點處理器TMS320VC33作為信號分析與處理的核心，實現(xiàn)信號的解調(diào)、頻譜分析和細化處理等功能。本測試儀作為一種實時的信號檢測設備，充分利用了浮點DSP芯片高效靈活以及系統(tǒng)可裁減的特性，因而更適合于現(xiàn)場環(huán)境的應用。本測試儀主要針對目前使用較為廣泛的UM71、ZPW-2000A系統(tǒng)以及站內(nèi)25Hz相敏軌道電路，實現(xiàn)對移頻信號的數(shù)字解調(diào)、區(qū)間載波頻率檢測、信號幅度檢測、站內(nèi)軌道信號的相位角及其幅度檢測等功能。 本文著重分析了頻譜細化技術中的ZFFT算法在實時信號分析中的應用，采用ZFFT算法可以在保證運算效率的同時提高頻譜的分辨率。在此基礎上，本文就這種算法提出了若干改進措施并且通過MATLAB對該算法及其改進措施進行了軟件仿真。同時本文完成了基于這種算法的DSP軟件設計：為了提高系統(tǒng)實時性，DSP算法均采用匯編語言實現(xiàn)。理論分析和實驗表明調(diào)制頻率的分辨率可以達到0.03Hz，滿足實際應用要求。此外，本文設計了測試儀的硬件結構，主要是VC33的外圍器件及其與雙口RAMCY7C028的接口電路，以及基于這個接口電路的通信規(guī)程。
上傳時間： 2013-06-29
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本課題所研究的橫機是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)控制的自動化程度很高的緯編針織機，主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國，橫機需求量大，自主研發(fā)全自動電腦橫機有廣泛的市場前景。 通過對橫機機械系統(tǒng)結構和原理的分析，本文提出了一種橫機控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅(qū)動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器，負責編織工藝和人機接口設計；以FPGA作為協(xié)處理器，執(zhí)行ARM的命令，控制后續(xù)電路動作；驅(qū)動電路主要面向橫機機械部件，并向前端電路提供硬件接口。 基于該硬件系統(tǒng)解決方案，本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn)，主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅(qū)動程序、橫機編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統(tǒng)采用模糊控制算法，控制卷布速率；驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)ARM和FPGA的通信；橫機編織控制程序?qū)⒒ㄐ臀募械臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為機械部件的動作，實現(xiàn)整個編織過程；圖形用戶界面提供良好的人機界面，方便操作。 最后詳細介紹了整個橫機控制器系統(tǒng)的調(diào)試流程，涉及硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)合調(diào)試等。 與傳統(tǒng)電腦橫機相比，基于此設計方案的橫機技術含量較高，成本低，可移植性強，并可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。
標簽： Linux ARM 橫機 控制系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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該文結合"10M/100M以太網(wǎng)交換芯片的設計"課題,介紹了以太網(wǎng)技術發(fā)展的概況和IP CORE、SoC的設計方法,闡述了以太網(wǎng)交換原理及關鍵技術,研究了CSMA/CD協(xié)議、交換機、VLAN的原理和數(shù)據(jù)流優(yōu)先技術及流量控制,在此基礎上完成了10M/100M以太網(wǎng)交換芯片的主要模塊的設計方案和實現(xiàn)框圖.同時結合Philip公司的IC總線的工作原理,給出了10M/100M以太網(wǎng)交換芯片的設計方案中的IC接口模塊的FPGA設計的驗證和仿真,并對仿真結果進行分析比較,驗證了IC接口模塊可以作為一個軟核來使用.
上傳時間： 2013-07-18
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FPGA．技術在許多領域均有廣泛的應用，特別是在無線通信領域里，越來越多的工程師在進行數(shù)字集成電路的設計時選擇FPGA。而采用VHDL進行設計輸入的設計方法有著不依賴器件，移植容易，能加快設計的特點。因而，VHDL。和FPGA器件結合，能大大提高設計的靈活性與效率，縮短了產(chǎn)品開發(fā)的周期，加快產(chǎn)品上市時間。 本課題來源于海信TETRA終端項目的一部分，設計并實現(xiàn)了TETRA終端基帶電路與射頻電路的接口模塊設計，內(nèi)容包括邏輯端口、SPI總線、VCO、旋鈕模塊以及時鐘／同步脈沖接口模塊的設計，實現(xiàn)了主處理器對外設的控制接口擴展。本文首先詳細介紹了FPGA技術及其發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢以及本課題所選用的現(xiàn)場可編程器件，同時較詳細的介紹了VHDL語言及特點以及開發(fā)所用到的ISE軟件。詳細論述了FPGA各接口模塊的設計、時序仿真波形的截取、FPGA的配置、各功能模塊的集成以及總體測試結果和結論。
上傳時間： 2013-07-04
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隨著新的控制算法的應用和電子技術的發(fā)展，移動機器人正朝著高速度、高精度、開放化、智能化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展，對控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。移動機器人要實現(xiàn)高速度、高精度的位置控制和軌跡跟蹤，必須依賴先進的控制策略和優(yōu)良的運動控制系統(tǒng)。 導航是移動機器人最具挑戰(zhàn)性的能力之一，機器人感知、定位、認知及運動控制的性能是決定導航成功的關鍵因素。根據(jù)課題“仿生導航系統(tǒng)”的要求，本文選擇“主控制器+運動控制器+英特網(wǎng)遠程無線監(jiān)控”結構進行導航移動機器人控制系統(tǒng)的設計。首先分析導航移動機器人體系結構，建立機器人運動學模型，最后詳細闡述控制系統(tǒng)的全部開發(fā)過程，包括控制系統(tǒng)需求分析、總體設計、功能模塊的劃分及軟硬件的設計與實現(xiàn)，并對無線通信及英特網(wǎng)通訊做了一些基礎研究，開發(fā)了無線通訊模塊軟件和上位機軟件。 在控制系統(tǒng)的硬件設計方面，主要包括基于 LPC2138 的主控制單元、基于HCTL-1100 的運動控制單元、基于 6N137 的光電隔離單元、基于 LMD18200 的功率放大單元、傳感器接口單元及上位機無線通訊單元的電路設計。軟件方面，在μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)的多任務環(huán)境下，利用其任務調(diào)度功能，合理地協(xié)調(diào)和組織了控制系統(tǒng)的各項硬件資源，提高了整個系統(tǒng)的實時性和可靠性。上位機采用的無線通訊、Internet 通訊以及可視化監(jiān)控程序界面，讓用戶可以方便直觀地遠程觀察和控制機器人。 該控制系統(tǒng)的研制為仿生傳感器性能測試提供了一個良好的實驗平臺，經(jīng)過實驗，驗證了系統(tǒng)的可行性，系統(tǒng)的各項功能及控制精度滿足設計要求。
上傳時間： 2013-05-22
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485接口EMC設計標準電路,原理圖設計
上傳時間： 2013-07-16
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開關磁阻電機是電機技術與現(xiàn)代電力電子技術、微機控制技術相結合的產(chǎn)物，既具有結構簡單堅固、成本低、容錯能力強，耐高溫等優(yōu)點，又在高度發(fā)展的電力電子和微機控制技術的支持下獲得了良好的可控性能，目前己經(jīng)在多個工業(yè)部門得到應用。因此，開關磁阻電機在驅(qū)動調(diào)速領域有著良好的發(fā)展前景。本論文在對前人成果的廣泛了解和研究基礎上，以philip公司生產(chǎn)的LPC2101為主控芯片，充分利用其高速運算能力和面向電機控制的高效控制能力，設計并制作了SRM控制器與系統(tǒng)軟件。本文以開關磁阻電機的調(diào)速控制策略及其控制實現(xiàn)方法為主要研究內(nèi)容，對開關磁阻電機的數(shù)學模型、功率變換器技術、控制策略、控制方案的實現(xiàn)進行了全面深入的研究。 全文的研究工作分為五個部分，第一部分介紹了開關磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的構成及基本工作原理，綜述了開關磁阻電機的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、特點及研究動向，總結了開關磁阻電機系統(tǒng)存在的技術問題，提出了本文的研究目的和主要研究內(nèi)容。 第二部分引用并討論了SR電動機的基本數(shù)學模型和準線性數(shù)學模型，然后基于此重點分析了與電動機運行特性密切相關的相電流波形與轉(zhuǎn)子角位移的函數(shù)關系，最后根據(jù)課題所關心的控制系統(tǒng)設計，在理論分析的基礎上提出了SR電動機控制方案并進行了原理性分析，對SR電動機各個運行階段的特點進行分析并初步提出控制方案。 第三部分對SR電動機調(diào)速系統(tǒng)的硬件設計進行了詳細說明，主要包括以LPC2101為核心的控制系統(tǒng)的研究與設計，根據(jù)SR電機的控制特點，盡可能地開發(fā)了LPC2101的硬件資源和軟件資源，使控制系統(tǒng)具有很高的控制精度和靈活性，然后對功率變換器進行了設計和制作，分析了各種主電路形式的優(yōu)缺點，采用了新型IGBT功率管作為主開關元器件，使功率變換器結構得到簡化，設計了IGBT的功率驅(qū)動電路，并專門設計了電壓鉗位電路和諸如過壓、過流保護等保護單元，保證了整個系統(tǒng)安全可靠地運行，然后分析了SR電動機控制系統(tǒng)位置傳感器檢測電路設計、電流及電壓斬波電路設計、電流檢測及保護電路設計等。 第四部分主要介紹了系統(tǒng)的總體控制思想，分析了各個運行階段的控制策略，對控制策略的軟件實現(xiàn)進行了設計，并給出了軟件實現(xiàn)的具體流程圖，直觀地體現(xiàn)了軟件編程思想。最后，對系統(tǒng)進行了實驗研究及分析。目前，該控制系統(tǒng)已調(diào)試完畢，基本實現(xiàn)預期功能。 本文對以ARM為控制核心的開關磁阻電動機控制系統(tǒng)進行了研究，得出了基于有位置傳感器檢測的控制方案。針對SR電機的控制特點，充分利用了ARM的硬件資源，采用PID數(shù)字調(diào)節(jié)，發(fā)出相通斷信號和PWM信號，并和電流、電壓等保護信號相結合，實現(xiàn)對主功率元件的通斷控制。并且設計了相應的外圍硬件檢測、保護、控制及人機接口電路，使控制系統(tǒng)結構緊湊，可靠性高；系統(tǒng)的控制軟件設計，采用模塊化的程序設計方法，增強了系統(tǒng)的可讀性及可維護性，實現(xiàn)了一種電壓斬波和電流斬波控制相結合的控制方式;結合系統(tǒng)的硬件設計，開發(fā)了相應的軟件模塊，使系統(tǒng)具有完善的保護和控制性能。 本系統(tǒng)經(jīng)過試驗，調(diào)速范圍可達100～2000轉(zhuǎn)/分，效率較高，性能優(yōu)良，驗證了控制思想和控制方法的正確性。
標簽： ARM 開關磁阻 電機驅(qū)動 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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提出了一種基于單片機的智能儀表擴展USB接口的方法。介紹了USB接口芯片SL811H S的結構和性能以及USB接口的硬件電路圖，詳細分析了USB接口驅(qū)動程序的設計方法及FAT16文件系統(tǒng)的結構。利用S
上傳時間： 2013-07-10
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近年來，伴隨著PC及微處理器的迅速發(fā)展、軟件資源的豐富，嵌入式系統(tǒng)成為研究與應用的熱點。嵌入式系統(tǒng)是一種面向具體應用的將底層硬件、實時操作系統(tǒng)和應用軟件相結合的專用計算機系統(tǒng)。其廣泛應用于控制領域、消費電子產(chǎn)品等行業(yè)，己成為現(xiàn)代電子領域的重要研究方向之一。 本文結合課題實際需要與當前的控制器發(fā)展趨勢，構建和開發(fā)基于ARM和μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)的嵌入式通用控制器應用平臺.在分析ARM內(nèi)核處理器的基礎上，自主開發(fā)以PHILIPS公司LPC2880芯片為核心的嵌入式通用控制器的硬件平臺。根據(jù)嵌入式控制器的實際應用要求設計了相應的應用模塊，主要包括：串口模塊、存儲器擴展模塊、液晶顯示和鍵盤模塊等。并完成了各個功能模塊的接口函數(shù)，創(chuàng)建了應用函數(shù)庫，為后面的代碼應用和移植提供了方便。在對電機驅(qū)動控制原理的學習掌握基礎上，開發(fā)出基于L297/L298芯片的步進電機驅(qū)動器及基于LMD18200芯片的伺服電機驅(qū)動器。為實現(xiàn)控制器與PC機的通訊，確定了USB2.0通訊接口作為主要通訊方式，詳細分析了通用串行總線的軟硬件特點，根據(jù)LPC2880芯片特點實現(xiàn)嵌入式USB主機模式的通訊方式，并給出了它和主控制器的連線原理圖以及USB主機的系統(tǒng)軟件框架。 嵌入式實時操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應用軟件開發(fā)的支撐平臺，通過對現(xiàn)在常用的幾種嵌入式操作系統(tǒng)的綜合比較，選擇μC/OS-Ⅱ作為本系統(tǒng)的RTOS。詳細分析了μC/OS-Ⅱ內(nèi)核工作原理，改進了中斷和時鐘處理的不足。成功的將μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)移植到ARM微處理器中，并通過相應的開發(fā)工具，對移植系統(tǒng)進行模擬調(diào)試和功能測試。結果表明，設計的嵌入式通用控制器平臺基本達到預期目標.
上傳時間： 2013-04-24
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隨著集成電路技術的飛速發(fā)展，芯片的規(guī)模越來越大，集成度越來越高，工作頻率越來越快，但是芯片的設計能力卻面臨巨大的挑戰(zhàn)。而IP核的重用則是解決當今芯片設計所面臨問題的最有效的解決方法。 MDIO接口模塊為以太網(wǎng)接口芯片中MAC層對PHY器件的控制管理接口。隨著以太網(wǎng)技術的快速發(fā)展以及MAC應用越來越廣泛，MDIO接口模塊的應用也越來越多，因此將MDIO接口模塊設計成可重用的IP核對于以各種太網(wǎng)接口集成芯片的設計具有很重要的作用。 本文詳細描述了MDIO接口模塊IP核的設計，介紹了該IP核的系統(tǒng)結構以及各個子模塊的詳細設計方法，對此IP核進行了仿真驗證，最后進行了FPGA測試，功能和性能達到了要求，最終通過了IP審核流程并且已成功應用于企業(yè)的以太網(wǎng)接口芯片中。
上傳時間： 2013-07-20
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