智能控制器是智能斷路器的核心，不僅具有普通脫扣器的各種保護功能，而且還具有實時參數(shù)顯示、故障記憶和查詢、自診斷等多項功能。在回顧和總結(jié)了智能斷路器的發(fā)展歷程后，討論了當前智能斷路器的發(fā)展趨勢，提出了基于ARM的斷路器智能控制器的研究。本論文介紹了斷路器智能控制器的設計原理，同時重點闡述了斷路器智能控制器的各項參數(shù)測量及保護原理和算法，并進行了具體的硬件和軟件模塊的設計，旨在實現(xiàn)斷路器的智能保護。 本文涉及的斷路器智能控制器，在硬件上以PHILIPS公司的ARM芯片LPC2294為核心處理器，主要進行數(shù)據(jù)的實時采集處理和斷路器的故障保護。硬件設計采用了標準化模塊設計方法，硬件電路盡可能選擇標準化、模塊化結(jié)構(gòu)的典型電路，以便擴展。其中，液晶選用的是SMG240128A，鍵盤芯片選用的是ZLG7290。軟件的編制采用模塊化編程方法，每一個模塊相對獨立，完成特定功能，便于維護添加新功能。編程工具為ARM公司提供的ADS1.2。為了保證智能控制器各種保護功能的可靠實現(xiàn)，論文中對智能控制器的干擾源進行了分析，從硬件和軟件兩個方面采取了多項設計措施，提高了智能控制器的穩(wěn)定性和可靠性。實踐證明，論文中構(gòu)建的斷路器智能控制器結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，可以滿足系統(tǒng)需要，因此具有較高的實用價值。
上傳時間： 2013-06-10
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目前運動控制主要有兩種實現(xiàn)方式,一是使用PLC加運動控制模塊來實現(xiàn)：二是使用PC加運動控制卡來實現(xiàn)。兩者各有優(yōu)缺點,但兩者有以下共同的缺點：一是由于它們兒乎都是采用通用微控制器(MCU和DSP)來實現(xiàn)電機控制,由于受CPU速度的限制,以及CPU的多個進程同時處理,故無法在控制精度和控制速度比較高的場合中應用。二是它們的設計只是把運動控制部件當作系統(tǒng)的一個部分,如果要完成一個機械設備的完整控制,還需要輔助有其他的數(shù)字量/模擬量控制設備。這樣在提高了系統(tǒng)成本的同時,也降低了系統(tǒng)的可靠性。 論文設計了一種基于ARM+CPLD的高速運動控制器,該控制器采用高速的CPLD處理器來完成電機的閉環(huán)控制,輔助以NXP的32位ARM7TDMI處理器LPC231X來實現(xiàn)復雜的運動規(guī)劃,使得運動控制精度更高、速度更快、運動更加平穩(wěn)；同時為系統(tǒng)擴展了常規(guī)運動控制卡不具備的通用I/O接口,除開4軸運動控制所需要的8點高速脈沖輸入和8點高速脈沖輸出外,系統(tǒng)具有24點數(shù)字量輸入(可選共陰或共陽),25點繼電器輸出,僅一臺這樣的專用設備就可以完成4軸運動控制和設備上其它開關量控制。 系統(tǒng)采用可移植的軟、硬件設計。硬件上以運動控制部件為核心,可以方便的在ARM處理器預留的資源上擴展出數(shù)字輸入,數(shù)字輸出,AD輸入,DA輸出等常用功能模塊。系統(tǒng)軟件構(gòu)架如下：在最上層,系統(tǒng)采用μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)來完成系統(tǒng)任務調(diào)度；在底層,將底層設備的操作打包編寫成底層驅(qū)動的形式,可直接供用戶程序調(diào)用；在中間層,可根據(jù)不同的用戶要求編寫用戶程序,再將其傳遞給μC/OS-Ⅱ來調(diào)度該用戶程序。 將該運動控制器應用于工業(yè)應用中的套標機,在對套標機進行運動分解之后,結(jié)合套標機的電氣特性,很好的實現(xiàn)了運動控制器在套標機上的二次開發(fā),滿足了套標機在現(xiàn)場中的應用。
上傳時間： 2013-04-24
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這篇論文在系統(tǒng)分析國內(nèi)外雷達伺服控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎上，選定以ARM為內(nèi)核的基于ARM+FPGA的雷達伺服控制器為研究對象。 首先，根據(jù)雷達伺服控制系統(tǒng)功能要求與性能指標，進行系統(tǒng)的硬件設計：選擇基于ARM920T的S3C2410和Altera公司的FPGA芯片EP1C12Q240作為主控芯片，ARM與FPGA的連接形式采用中斷+存儲器的形式；將ARM與FPGA上多余的引腳引出作為將來升級的需要；還畫出ARM+FPGA的雷達伺服控制器的系統(tǒng)圖并制作了PCB板。 其次，選用PID對伺服系統(tǒng)進行控制，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡綜合了模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡的優(yōu)點，并利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡算法對PID參數(shù)進行在線調(diào)整。用Matlab7.1進行仿真，其結(jié)果表明：該控制算法對系統(tǒng)具有良好的控制效果，性能較常規(guī)PID得到較大改善。 最后，根據(jù)FPGA在伺服系統(tǒng)主要任務，用VHDL語言和原理圖在FPGA芯片中分別編制實現(xiàn)DAC0832接口控制功能、光電編碼器與脈沖發(fā)生電路的程序代碼；并在Quartus II6.0環(huán)境下通過仿真，且得到仿真的波形符合系統(tǒng)功能要求。采用C語言編寫在ARM中實現(xiàn)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制算法的代碼，通過CodeWarrior for ARM的編譯無誤后，生成可執(zhí)行文件.axf,，調(diào)用AXD進行在線仿真調(diào)試。仿真結(jié)果表明：模糊神經(jīng)網(wǎng)絡PID算法對伺服系統(tǒng)能夠進行有效控制。 結(jié)果表明：ARM作為伺服控制器的內(nèi)核，其性價比與集成度高：用FPGA芯片實現(xiàn)接口電路使伺服控制器的可靠性高、速度快、可配置及連接方式靈活。因此采用基于ARM+FPGA的雷達伺服控制器，提高了系統(tǒng)的開放性、實時性、可靠性，降低了系統(tǒng)功耗，具有重要的應用價值。
上傳時間： 2013-06-30
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本論文是基于ARM處理器的無功補償控制器設計
上傳時間： 2013-07-17
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射頻識別(RFID，Radio Frequency Identification)是一種利用電磁波雙向傳輸實現(xiàn)自動識別的技術。近年來，射頻識別技術在物流、交通、身份識別等生產(chǎn)生活領域的應用日益擴大。相比于13.56MHz射頻識別系統(tǒng)，915MHz射頻識別系統(tǒng)在識別距離，閱讀速度方面有更大的優(yōu)勢，是目前射頻識別產(chǎn)品研究的熱點。 本文在理解ISO/IEC18000-6C協(xié)議的基礎上，首先研究用于本系統(tǒng)的基本理論，包括射頻識別技術和嵌入式技術，提出一款基于ISO/IEC18000-6C協(xié)議的915MHz射頻識別讀卡器的解決方案。在硬件部分，以Intel公司開發(fā)的R1000作為射頻收發(fā)模塊的核心；選用ATMEL公司的ARM處理器AT91SAM7S256作為控制單元的主控制器，在ARM處理器上運行μC/OS-II嵌入式實時操作系統(tǒng)，采用多任務實現(xiàn)和其他功能模塊的通信。軟件部分為系統(tǒng)移植了μC/OS-II操作系統(tǒng)，使用C與匯編語言的混合編程編寫B(tài)ootloader，編寫了各種硬件設備的驅(qū)動程序，使用C語言實現(xiàn)了串行通信程序，實現(xiàn)與上位機通信并實現(xiàn)對程序的更新。本文所設計的射頻識別系統(tǒng)具有模塊化設計、高可靠性等特點。實驗表明，這種設計方案能夠達到ISO/IEC18000-6C協(xié)議要求。
上傳時間： 2013-07-18
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輸電線路巡檢機器人是一種用于巡查輸電線路故障的自動裝置，巡線中采用機器人技術可以減輕作業(yè)強度、降低費用、提高巡檢質(zhì)量。 本文采用PHILIPS公司的32位ARM處理器LPC2210為核心設計了巡線機器人運動控制器；采用NS公司的專用電機驅(qū)動芯片LMD18245設計了電機驅(qū)動部分；應用ProtelDXP設計了控制器及電機驅(qū)動電路的原理圖及PCB布線；針對機器人工作在架空輸電線路上，存在電磁干擾及雨雪天氣的影響，設計了控制器的屏蔽封裝，保證了控制器的穩(wěn)定性；控制器電路結(jié)構(gòu)采用了模塊化設計，從而使硬件系統(tǒng)具有良好的擴展性。
上傳時間： 2013-06-30
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TI公司的TMS320LF2407型DSP微控制器內(nèi)嵌的異步串行口（SCI）支持CPU與其它使用標準格式的異步外設之間的數(shù)字通訊，通過RS-232接口可以方便地進行DSP之間或與PC機之間的異步通信。而串行外設接口（SPI）是一個高速同步串行輸入/輸出（I/O）端口，常用于DSP控制器和外部器件或其它控制器間的通訊。本設計正是通過TMS320LF2407所帶有的SCI模塊進行兩臺DSP的數(shù)據(jù)傳輸通信。同時還利用了DSP2407的SPI模塊和I/O口作了顯示以及鍵盤擴展電路，以便能實時監(jiān)控數(shù)據(jù)的收發(fā)。此實例電路結(jié)構(gòu)簡單易懂，非常適合剛接觸DSP的初學者使用，具有很好的參考價值。
上傳時間： 2013-07-01
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隨著國內(nèi)工業(yè)化、數(shù)字化的迅速發(fā)展，嵌入式開發(fā)在IT行業(yè)中的重要性越來越顯著。嵌入式開發(fā)領域?qū)Ξa(chǎn)品的功能性、穩(wěn)定性、實時性等方面的要求也越來越高。 采用嵌入式實時操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺，以高性能的嵌入式處理器為工業(yè)控制等領域的主控制器可以有效地提高系統(tǒng)的可靠性、實時性、和軟件編程的靈活性。在嵌入式處理器方面，ARM構(gòu)架已經(jīng)在高性能、低功耗、低成本的嵌入式領域里占領先地位。而在嵌入式操作系統(tǒng)方面，適合國內(nèi)發(fā)展方向的解決方案以及系統(tǒng)基礎結(jié)構(gòu)方面并不理想。首先，國外成熟的嵌入式實時操作系統(tǒng)大都成本高、結(jié)構(gòu)復雜，不適合強實時應用；其次，因大部分實時操作系統(tǒng)不公開源碼，使開發(fā)的產(chǎn)品存在安全隱患。而類似μC/OS-II的小型強實時嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核雖然具有低成本、易控制、小規(guī)模、高性能等特性，但這類系統(tǒng)的基礎較為薄弱，面臨產(chǎn)品化和商業(yè)化還有一定的距離。 本文針對這種情況，結(jié)合現(xiàn)有的操作系統(tǒng)內(nèi)核理論及嵌入式強實時系統(tǒng)的特殊需求，特別是對μC/OS-Ⅱ的研究分析基礎上，面向強實時應用，設計、構(gòu)造了一種適合在32位ARM處理器環(huán)境下使用的內(nèi)核。這樣做的目的是為了提供一個基礎牢固、值得信賴的基本平臺。 本文研究工作主要集中在以下幾個方面： 針對嵌入式環(huán)境中高效、簡潔、易擴展、易剪裁的要求，對內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)框架進行了設計。內(nèi)核整體上采用分層結(jié)構(gòu)，在各層中采用功能相對獨立的模塊：在最底層借鑒微核的原理，只提供最基本的功能模塊。 針對系統(tǒng)快速和穩(wěn)定的實時響應能力需求，為IRQ中斷建立了統(tǒng)一的中斷入口，采用合理的半嵌套工作方式；保留FIQ為不可屏蔽中斷，在快速反應場合使用；引入中斷分段處理機制解決中斷和任務的ITC機制共享，需要硬保護機制相互協(xié)調(diào)所引起的硬保護機制被隱性地泛濫使用問題。 針對應用提出的系統(tǒng)行為的可預測性需求，在調(diào)度算法方面采用基于優(yōu)先級位圖的搶占閾值調(diào)度算法，提高了處理器的利用率和任務集合的可調(diào)度性，減少了內(nèi)核存儲開銷；在共享資源訪問控制方面，以優(yōu)先級天花板協(xié)議為依據(jù)，使用互斥事件解決優(yōu)先級反轉(zhuǎn)和死鎖問題的發(fā)生。 為了保障系統(tǒng)的強實時性能，本文還對內(nèi)核的時鐘管理、內(nèi)存管理等方面進行了設計。最后，通過實時性能測試，結(jié)果表明該實時內(nèi)核有很好的強實時特性。
上傳時間： 2013-04-24
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本論文采用TOP-DOWN設計方法對PCI總線接口控制器的設計與實現(xiàn)進行了研究,對PCI總線協(xié)議做了比較深刻的理解和分析.本論文以PCI總線接口控制器的設計和實現(xiàn)為線索,闡述了PCI總線接口控制器設計、仿真及綜合、驗證的各個步驟,以及PCI板卡驅(qū)動程序的編寫和調(diào)試.作為PCI接口控制器下一步發(fā)展的前瞻性研究,還介紹PCI接口控制器DMA傳輸方式的實現(xiàn)思路及功能模塊劃分.在本論文的研究中,重點分析了PCI總線接口控制器的設計、對PCI總線協(xié)議的分析理解是進行PCI總線接口控制器設計的前提,而對PCI總線接口控制器的功能分析和結(jié)構(gòu)劃分是設計的關鍵.本論文在對PCI總線接口控制器的功能分析和結(jié)構(gòu)分析的基礎上,對PCI總線接口控制器的整體設計和子模塊的劃分和實現(xiàn)進行了詳細的分析闡述.通過本論文的研究,完成了PCI總線接口控制器的設計,并且通過編寫測試激勵程序完成了功能仿真,以及布局布線后的時序仿真,并設計了PCB實驗板進行了測試,證明所實現(xiàn)的PCI接口控制器完成了要求的功能.
上傳時間： 2013-04-24
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隨著計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已成為近年來新興的研究熱點。嵌入式系統(tǒng)的硬件核心是嵌入式微處理器，ARM處理器以其高性能、低功耗、低成本等優(yōu)點占領了嵌入式系統(tǒng)處理器的大部分市場，基于ARM的嵌入式系統(tǒng)的應用已深入到工業(yè)控制、網(wǎng)絡通訊設備等領域。Linux作為功能強大、源碼公開的操作系統(tǒng)，在嵌入式領域中被廣泛應用。 本文針對自動售貨機控制系統(tǒng)在校園一卡通系統(tǒng)中的應用要求，以開發(fā)具有射頻卡結(jié)帳功能的新型自動售貨機控制系統(tǒng)，并與校園一卡通信息管理系統(tǒng)相連為目標，提出了基于ARM-Linux的自動售貨機控制器總體設計方案。根據(jù)方案對自動售貨機控制系統(tǒng)進行總體設計，在分析嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設計的基礎上，采用數(shù)據(jù)處理能力強和能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)腍MS30C7202微處理器，對ARM處理器最小系統(tǒng)和關鍵的接口電路進行了硬件結(jié)構(gòu)設計，系統(tǒng)擴展有FLASH、EPROM、以太網(wǎng)接口、RS232接口、GPIO接口、USB接口等外圍電路。利用Protel軟件完成了開發(fā)板的原理圖設計、繪制以及印刷電路板布局布線工作，PCB設計以高速電路設計為準則，集成了多種接口電路，完成了硬件系統(tǒng)的設計。研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)下的自動售貨機控制系統(tǒng)軟件環(huán)境建立方法，論述了移植Linux到ARM控制板的過程，分析了嵌入式軟件的應用程序架構(gòu)與各部分設備驅(qū)動程序的設計方法，設計了硬件驅(qū)動程序。在嵌入式軟、硬件開發(fā)的基礎上，對基于ARM的嵌入式自動售貨機控制系統(tǒng)進行實例研究和系統(tǒng)功能調(diào)試，完成了自動售貨機控制系統(tǒng)的基本功能，并使系統(tǒng)能夠基于以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信，為進一步的開發(fā)和應用提供了良好的基礎。
上傳時間： 2013-07-05
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