本文討論工業(yè)廢水中和處理中pH值的控制方法。由于中和反應(yīng)中pH值的變化是一個(gè)嚴(yán)重非線性的過程,pH值控制被公認(rèn)為世界上的控制難題之一,在此運(yùn)用了ARM技術(shù)和模糊控制來解決這一難題。 論文首先介紹了工業(yè)廢水處理中酸堿度控制的現(xiàn)狀、存在的問題,并提出了基于ARM的工業(yè)廢水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。其次詳細(xì)研究了當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展,深入探討了ARM嵌入式處理器的特點(diǎn)、應(yīng)用及體系結(jié)構(gòu),并著重介紹了本文所使用的LPC2131微處理器。然后針對(duì)pH的非線性特點(diǎn)做了分析并設(shè)計(jì)了以INA116為核心元件的pH測(cè)量電路。在廣泛閱讀和全面深入總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,了解了模糊控制的一些關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)出了基于ARM的工業(yè)廢水模糊控制器。 硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)為本論文的重點(diǎn)內(nèi)容。硬件設(shè)計(jì)包括:電源電路、復(fù)位電路、晶振電路、Flash存儲(chǔ)器、SDRAM存儲(chǔ)器、JTAG電路、串行通信電路、LCD模塊設(shè)計(jì)、A/D變換模塊、PWM電磁閥驅(qū)動(dòng)電路;軟件設(shè)計(jì)除了為硬件提供相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序外,最重要的是用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了基于ARM的工業(yè)廢水模糊控制器。基于ARM的工業(yè)廢水控制系統(tǒng)中上位機(jī)和下位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊采用RS-232方式,下位機(jī)采用C語(yǔ)言編程、ADS1.2開發(fā),上位機(jī)采用Delph17.0進(jìn)行設(shè)計(jì)。 論文的最后對(duì)全文的主要研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了總結(jié),指出了設(shè)計(jì)過程中遇到的問題及存在的不足之處,給出了主要研究結(jié)論和今后的研究方向。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)基本上達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所給出的性能指標(biāo),證明了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性和合理性,很好地解決了pH值控制中的非線性問題。與傳統(tǒng)控制方法相比較,本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制效果良好。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著計(jì)算機(jī)、通信、電子技術(shù)的進(jìn)步,嵌入式系統(tǒng)和以太網(wǎng)技術(shù)的融合將成為嵌入式技術(shù)未來的重要發(fā)展方向。基于ARM的嵌入式系統(tǒng)由于具有低功耗、高性能、低成本、可以進(jìn)行多任務(wù)操作等優(yōu)點(diǎn),在控制領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 本選題來自中山大學(xué)與北京航天五院合作研制的流體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)地面原理樣機(jī)控制器設(shè)計(jì)項(xiàng)目。論文研究的主要目的是利用基于ARM920T內(nèi)核的嵌入式微處理器AT91RM9200融合多傳感器設(shè)計(jì)一種可以在地面實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中可靠運(yùn)行的數(shù)據(jù)采集與溫度控制系統(tǒng)。 本文從嵌入式測(cè)控系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)和軟件設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行分析。在硬件設(shè)計(jì)上,主控制板以Atmel公司生產(chǎn)的AT91RM9200 CPU為核心,主要包括串口模塊、存儲(chǔ)模塊、以太網(wǎng)接口模塊、基于SPI串行接口設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集模塊(A/D)、基于I2C接口設(shè)計(jì)的PID控制信號(hào)輸出模塊(D/A)和采用PIO接口設(shè)計(jì)的開關(guān)控制輸出模塊等電路,其中后三個(gè)模塊承擔(dān)了流體網(wǎng)絡(luò)回路的傳感器數(shù)據(jù)采集,關(guān)鍵點(diǎn)的溫度控制和多路電磁閥的開關(guān)控制等任務(wù),后文將重點(diǎn)介紹。在軟件設(shè)計(jì)方面,主要分兩個(gè)方面進(jìn)行討論,分別為主控制器上基于嵌入式Linux系統(tǒng)的軟件和上位機(jī)采用Visual C++編寫的監(jiān)控軟件。主控制器軟件采用多線程進(jìn)行設(shè)計(jì),包括主線程、服務(wù)器子線程和數(shù)據(jù)采集子線程,三個(gè)線程同時(shí)運(yùn)行,提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。上位機(jī)和主控制器通過接入以太網(wǎng)中,然后由服務(wù)器線程和上位機(jī)客戶端利用socket套接字實(shí)現(xiàn)通信。同時(shí)上位機(jī)軟件也提供形象美觀的圖形用戶界面,配合主控制器實(shí)現(xiàn)特定的溫度、流量和壓力監(jiān)控。 本論文設(shè)計(jì)的嵌入式測(cè)控系統(tǒng)充分利用了AT91RM9200內(nèi)嵌的的強(qiáng)大功能模塊,包括SPI接口模塊和I2C接口模塊等,可廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域。對(duì)該系統(tǒng)的一些研究成果和設(shè)計(jì)方法具有一定的先進(jìn)性和良好的實(shí)用性,具有良好的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ARM 流體 網(wǎng)絡(luò)測(cè)控
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來,基于ARM處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 論文主要研究基于ARM7處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式測(cè)控平臺(tái)架構(gòu),為測(cè)控系統(tǒng)開發(fā)提供一個(gè)方便功能擴(kuò)展的軟硬件環(huán)境。在此基礎(chǔ)上,以加速度計(jì)為對(duì)象,利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源,完成對(duì)其內(nèi)部溫度及加速度信號(hào)的采集實(shí)例。硬件設(shè)計(jì)分為核心系統(tǒng)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩部分。核心系統(tǒng)主要包括控制核心S3C44BOX模塊、存儲(chǔ)器模塊、調(diào)試接口模塊、液晶顯示模塊以及數(shù)控鍵盤模塊等。完成了母板的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證,并預(yù)留多種接口,增強(qiáng)了可擴(kuò)展性。采集控制子系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)采集及控制機(jī)構(gòu),主要由A/D轉(zhuǎn)換芯片完成和串行通信模塊,用來接收傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù),經(jīng)ARM處理器分析處理后,通過串行通訊方式與下位機(jī)通信。由于有多個(gè)下位系統(tǒng),平臺(tái)設(shè)計(jì)擴(kuò)展了8路帶高速緩沖的異步串行通信模塊。最后,對(duì)各硬件模塊進(jìn)行總體調(diào)試,并對(duì)調(diào)試結(jié)果進(jìn)行了分析。 調(diào)試結(jié)果表明,該硬件平臺(tái)不僅響應(yīng)速度快、成本低、可靠性好,而且具有良好的可移植性和可裁剪性,便于根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行功能擴(kuò)展和裁剪,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 測(cè)控 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-26
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近年來,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,消費(fèi)電子產(chǎn)品(Consumer Electronics)已與計(jì)算機(jī)(Computer)、通信(Communication)兩項(xiàng)產(chǎn)品的技術(shù)結(jié)合在一起,成為目前所統(tǒng)稱的3C產(chǎn)品,并使家用電子電器產(chǎn)品步向智能家居的方向。但是目前大多數(shù)智能家居系統(tǒng)其控制器一般由8位或16位的單片機(jī)控制,其控制功能比較簡(jiǎn)單,很難實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無(wú)線傳輸,對(duì)于未來的智能家居系統(tǒng)的擴(kuò)展性也比較有限。本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)智能家居系統(tǒng)的局限性,提出一種基于嵌入式處理器ARM平臺(tái)以及以太網(wǎng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的智能家居系統(tǒng),它不僅能對(duì)小區(qū)內(nèi)住宅的安全狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,還能實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程控制、“三表”(即水表、電表、燃?xì)獗?的遠(yuǎn)程抄送。同時(shí)該系統(tǒng)還提供了規(guī)范的串行通信接口,對(duì)于未來的系統(tǒng)的擴(kuò)展提供了廣闊的空間。 本文首先詳細(xì)的介紹了ARM處理器及嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的發(fā)展概況,接著討論了GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的工作原理,最后給出了智能家居控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。該智能家居系統(tǒng)的硬件主要包括ARM主控模塊的選型、報(bào)警I/O電路設(shè)計(jì)、以太網(wǎng)接口電路設(shè)計(jì)、圖像處理模塊電路和“三表”的串行口電路組成。軟件上主要包括uClinux在S3C4510上的移植、圖像采集與壓縮程序、以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)及通訊程序、RS-485串行接口程序、GPRS網(wǎng)絡(luò)通信程序和報(bào)警I/O接口程序。 該系統(tǒng)主要部分包括小區(qū)內(nèi)住宅的安防監(jiān)控,GPRS無(wú)線智能家電的遠(yuǎn)程控制和無(wú)線報(bào)警以及抄表的遠(yuǎn)程傳送。利用當(dāng)前較為成熟的GPRS技術(shù)和以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)內(nèi)用戶進(jìn)行集中安防監(jiān)控與管理,同時(shí)給出了系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)以及硬件原理框圖和軟件設(shè)計(jì)思路及主要程序。
標(biāo)簽: ARM 智能家居控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-12
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ATMEL公司生產(chǎn)的串行Flash AT45系列存儲(chǔ)器的容量已達(dá)到了16Mb,常用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng).文中以AT45D041為例,詳細(xì)介紹了該系列Flash存儲(chǔ)器的命令集以及串行SPI接口的應(yīng)用方法,并給
標(biāo)簽: Flash SPI 串行 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-05-28
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CS5460是CRYSTAL公司最新推出的帶有串行接口的單相雙向功率,電能計(jì)量集成電路芯片,該芯片比目前比較流行的電子電度表芯片如AD7750、AD7755更容易實(shí)現(xiàn)與微處理器的連接.用CS5460可
標(biāo)簽: 串行接口 功率 電能計(jì)量芯片
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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一種8 位I/O口的單片機(jī)顯示器和鍵盤接口
上傳時(shí)間: 2013-07-29
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,模塊化程度低、缺乏靈活性、設(shè)計(jì)復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)化程度低等因素日益成為制約其發(fā)展的瓶頸。而電力電子結(jié)構(gòu)塊(PEBB)正是為解決以上問題而提出的方法。因此研究利用PEBB來組建功率變換器具有一定的優(yōu)勢(shì)和重要的意義。 本文將電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域先進(jìn)的、成熟的集成相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)集成中,對(duì)電力電子系統(tǒng)集成中的操作系統(tǒng)、分布式控制技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行了研究。 將電力電子系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)劃分,分為PEBB功率部分和通用控制部分。對(duì)于功率部分,采用分立元件設(shè)計(jì)了一個(gè)半橋PEBB,包括主電路、保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)電路、吸收電路和濾波電路等。在分析和對(duì)比了各種通信接口后選擇具有“即插即用”功能的通用串行接口(USB)做為PEBB的數(shù)字通信接口。對(duì)于通用控制部分,選用具有高性價(jià)比的ARM7芯片S3C44B0X做為核心處理單元,輔以相應(yīng)的外圍電路。采用USB主機(jī)控制芯片使其具有類似USB主機(jī)的功能,實(shí)現(xiàn)與PEBB的通信和方便“即插即用”的管理。在軟件設(shè)計(jì)上引入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ,采用多任務(wù)系統(tǒng)的形式,滿足電力電子操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。然后,用兩個(gè)半橋PEBB和一個(gè)通用控制器組成了一個(gè)單相全橋電壓逆變器,分析和解決PEBB之間的同步等問題。最后給出并分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 通過上述工作,驗(yàn)證了PEBB對(duì)解決當(dāng)前電力電子技術(shù)系統(tǒng)集成問題的可行性,為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。
上傳時(shí)間: 2013-07-12
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船舶氣象儀是一套船載的自動(dòng)化海洋氣象觀測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)廣泛的布置在各種船只上,可以獲得船只經(jīng)過的海域內(nèi)的風(fēng)、濕、溫、氣壓、降雨等氣象參數(shù)。通過對(duì)海洋氣象環(huán)境實(shí)時(shí)的掌握,能夠使船舶航行安全、省時(shí)、經(jīng)濟(jì),并使因?yàn)?zāi)害性天氣造成的損失減小到最低限度。通過對(duì)海洋氣象數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì),對(duì)我國(guó)觀測(cè)海洋環(huán)境、研究海洋、開發(fā)海洋、利用海洋都有著重要的意義。 現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)除了具有高性能的數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、I/O和通信接口以外,通常均需具備良好的人機(jī)接口、友好的用戶界面和強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能等。ARM架構(gòu)的嵌入式處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)由于其優(yōu)異的性能和很高的性價(jià)比,已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到各種電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)當(dāng)中,并受到愈來愈多的自動(dòng)化設(shè)備和智能儀表設(shè)計(jì)人員的青睞。 本課題主要研究基于ARM+Linux架構(gòu)的嵌入式船舶氣象儀的設(shè)計(jì)與開發(fā)。系統(tǒng)硬件平臺(tái)選用ATMEL公司的AT91RM9200處理器,擴(kuò)展了64M SDRAM和8M NAND FLASH,同時(shí)擴(kuò)展了外圍通信設(shè)備接口包括通用串行口、CAN總線接口、網(wǎng)絡(luò)接口和人機(jī)交互接口等;并根據(jù)實(shí)際環(huán)境需要,進(jìn)行了傳感器的選型。 軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)主要涉及了U-Boot引導(dǎo)裝載程序的建立,同時(shí)根據(jù)開發(fā)平臺(tái)的資源,配置和裁剪Linux的內(nèi)核,并編寫、添加源代碼中沒有的驅(qū)動(dòng)程序,如AD、鍵盤、CAN總線控制器等,重新編譯內(nèi)核,下載到開發(fā)平臺(tái)。并在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了應(yīng)用程序的編寫。同時(shí)深入研究了嵌入式Linux下的圖形界面,將圖形界面系統(tǒng)MiniGUI移植到Linux系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)了較完善、友好的圖形用戶界面,大大方便了用戶的操作。
標(biāo)簽: Linux ARM 嵌入式 儀的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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介紹單電源、低功耗、高精度 A/D轉(zhuǎn)換器 AD7714的特點(diǎn)、內(nèi)部寄存器結(jié)構(gòu)和外部接口;詳細(xì)闡述 AD7714與單片機(jī) AT89C51的接口技術(shù)。
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