嵌入式測(cè)控系統(tǒng)和測(cè)控裝置在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制、儀器儀表及自動(dòng)化系統(tǒng)、智能樓宇監(jiān)控等方面得到廣泛的應(yīng)用。由于嵌入式測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象的多樣性,因此通用性不是很強(qiáng),傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法都是從底層的硬件設(shè)計(jì)開始,再設(shè)計(jì)專用的軟件,導(dǎo)致設(shè)計(jì)周期長(zhǎng),重復(fù)工作多,成本增加。微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,使得微處理器的性能和功能得到極大的提高,為通用型測(cè)控平臺(tái)的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。 本文提出了一種嵌入式測(cè)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路。采用主板和擴(kuò)展板相結(jié)合的模塊化設(shè)計(jì),使嵌入式測(cè)控系統(tǒng)可以在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)上進(jìn)行構(gòu)建。平臺(tái)主板選用基于32位ARM7TDMI-S內(nèi)核的微控制器LPC2292作為核心,加上以太網(wǎng)芯片、CPLD以及其它外圍電路,構(gòu)成了一個(gè)維持系統(tǒng)正常運(yùn)行的最小系統(tǒng)。擴(kuò)展功能模塊包括ZigBee無(wú)線通信、USB、A/D、D/A、液晶觸摸屏等模塊,通過(guò)層疊式結(jié)構(gòu)與主板連接。測(cè)控開發(fā)平臺(tái)在功能、電路、結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了可裁剪、可擴(kuò)展,能滿足大多數(shù)嵌入式測(cè)控系統(tǒng)的需求。 在實(shí)現(xiàn)嵌入式測(cè)控開發(fā)平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,嵌入式測(cè)控平臺(tái)引入了Nucleus Plus實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來(lái)完成系統(tǒng)資源的管理和任務(wù)的調(diào)度。文中提出了啟動(dòng)代碼模版的概念,簡(jiǎn)化了移植操作系統(tǒng)的工作,提高了效率。 基于ARM的嵌入式測(cè)控開發(fā)平臺(tái)為開發(fā)各種智能化、小型化現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)提供了可重用、高性能、圖形化、網(wǎng)絡(luò)化軟硬件基礎(chǔ)平臺(tái)和高效的開發(fā)模式。從而,大大縮短了軟、硬件開發(fā)的周期,具有十分重要的意義。 作為在測(cè)控開發(fā)平臺(tái)的基礎(chǔ)上構(gòu)建測(cè)控系統(tǒng)的實(shí)例,研制了氣門彈簧負(fù)荷計(jì)算機(jī)自動(dòng)分選系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制器。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 測(cè)控平臺(tái)
上傳時(shí)間: 2013-06-16
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傳統(tǒng)PLC使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,如程序死循環(huán)、程序跑飛、需要龐大的編譯系統(tǒng)作支持和不能實(shí)現(xiàn)精確位置控制等等;而發(fā)展到OPENPLC后,這些問(wèn)題依然存在。為了更好地解決這些問(wèn)題,本文提出一種全新的可編程控制器現(xiàn)場(chǎng)集成技術(shù),用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)PLC的功能,拋棄傳統(tǒng)PLC“程序”的概念,以“硬件線路”來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能,不論在經(jīng)濟(jì)上還是在性能上都具有更大的優(yōu)勢(shì)。 本課題在對(duì)國(guó)內(nèi)外可編程控制器,重點(diǎn)是HardPLC的開發(fā)和應(yīng)用的進(jìn)展進(jìn)行概述和分析的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)開展了HardPLC組成模塊原理及其仿真模擬的研究。本研究的主要貢獻(xiàn)為: 1.對(duì)比分析了CPLD和FPGA的性能特點(diǎn),闡明了Xilinx公司FPGA芯片結(jié)構(gòu)的兩個(gè)創(chuàng)新概念,指出了其優(yōu)越性能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ); 2.系統(tǒng)分析了用HardPLC實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)時(shí)的一些通用模塊,對(duì)每個(gè)模塊的工作原理進(jìn)行了深入的探討,用VHDL語(yǔ)言建立了每個(gè)模塊的模型,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了仿真、綜合,為進(jìn)一步研究可編程控制器的現(xiàn)場(chǎng)集成奠定了基礎(chǔ); 3.在仿真綜合的基礎(chǔ)上,用所建立的模型完成了特定邏輯控制系統(tǒng)的控制要求,充分展示了其實(shí)際應(yīng)用的可行性; 4.在分析Xilinx公司SPARTANII系列FPGA芯片配置模式的基礎(chǔ)上,確定了應(yīng)用于實(shí)際的基于CPLD控制的FPGA芯片SlaveParallel配置模式。 本課題研究建立的模型對(duì)于開發(fā)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的HardPLC組成IP庫(kù)具有一定的理論意義;對(duì)特定系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn),充分展示了基于FPGA的可編程控制器現(xiàn)場(chǎng)集成技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于工控領(lǐng)域,加大推廣力度和建立更多的IP庫(kù),在許多應(yīng)用場(chǎng)合可以取代傳統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng),為工控領(lǐng)域提供高可靠、低價(jià)格、簡(jiǎn)單易操作的解決方案,這將帶來(lái)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益;所確定的FPGA芯片配置模式可廣泛應(yīng)用于對(duì)FPGA芯片配置數(shù)據(jù)的加載,在實(shí)踐生產(chǎn)中具有重要的實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽: FPGA 可編程控制器 集成技術(shù) 應(yīng)用研究
上傳時(shí)間: 2013-05-30
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隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。在當(dāng)今的工業(yè)控制領(lǐng)域,控制邏輯和功能變得越來(lái)越復(fù)雜,簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)己經(jīng)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)需求,而帶有高性能處理器以及完整操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的引入將逐漸成為工業(yè)控制自動(dòng)化發(fā)展的方向。 本文對(duì)用于工業(yè)供水設(shè)備測(cè)控的工業(yè)供水測(cè)控系統(tǒng)展開研究。首先,在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立通用的硬件平臺(tái),對(duì)平臺(tái)的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),特別是對(duì)于關(guān)鍵的接口電路進(jìn)行了比較深入的研究,針對(duì)供水設(shè)備測(cè)控的不同要求,集成了多種接口電路。其次,在實(shí)現(xiàn)嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ在ARM上可移植的基礎(chǔ)上,建立了測(cè)控系統(tǒng)的軟件平臺(tái),對(duì)接口電路驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。最后,在研制出的測(cè)控平臺(tái)上,加入了電力參數(shù)與傳感器數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)電路以及開關(guān)量輸入/輸出電路,特別是對(duì)工頻交流信號(hào)有效值的測(cè)量進(jìn)行了較深入的硬件設(shè)計(jì)以及軟件算法研究,并對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的無(wú)線通訊部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 在上述工作的基礎(chǔ)上,開發(fā)出嵌入式無(wú)線工業(yè)供水測(cè)控系統(tǒng)樣機(jī)。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)近半年來(lái)試運(yùn)行的結(jié)果表明:該基于ARM的嵌入式無(wú)線工業(yè)供水測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,性能穩(wěn)定可靠,達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式無(wú)線 工業(yè) 測(cè)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-23
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隨著嵌入式控制在工業(yè)領(lǐng)域的不斷滲入,進(jìn)入21世紀(jì)之后,基于ARM體系Linux操作系統(tǒng)的嵌入式一體化工業(yè)控制系統(tǒng)成為了工業(yè)控制的主要發(fā)展方向,ARM芯片不僅體積小,功耗低,而且功能強(qiáng);Linux由于其開源,穩(wěn)定以及成本低的優(yōu)點(diǎn),在嵌入式系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 本文研究的主要內(nèi)容是基于Linux操作系統(tǒng)ARM體系的嵌入式工控一體機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該嵌入式工控一體機(jī)是基于Motorola公司研發(fā)的ARM9嵌入式系統(tǒng)和Linux操作系統(tǒng)的設(shè)備,整個(gè)系統(tǒng)體積小,結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn),并有很高的執(zhí)行效率。它根據(jù)特定的工業(yè)控制對(duì)象定制特定的模型與控制算法。另外,該設(shè)備自身還具備各種數(shù)字PID控制算法,實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制。可以應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域中的各類被控設(shè)備,以及為高校自動(dòng)化控制實(shí)驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用研究提供解決方案。它的軟件編程由Qt集成開發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn),Qt是基于C++的針對(duì)構(gòu)造圖形用戶界面(程序)所使用的GUI工具包,它速度塊,易于使用,并具有很好的可移植性。 本文首先對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行選型,然后提出了系統(tǒng)的軟硬件整體架構(gòu)和系統(tǒng)的啟動(dòng)流程。接著介紹了系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建,包括啟動(dòng)加載器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),Linux內(nèi)核的移植,設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的編寫以及圖形用戶界面的實(shí)現(xiàn)。最后,詳細(xì)介紹了一個(gè)具有創(chuàng)新性的案例作為該嵌入式Linux工控一體機(jī)作為通訊和控制終端的典型應(yīng)用。 該嵌入式Linux工控一體機(jī)具有極好的實(shí)用性和應(yīng)用前景,并且其設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程對(duì)于其它嵌入式平臺(tái)也具有很好的參考價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-07-27
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電梯群控系統(tǒng)是一種控制三臺(tái)或以上電梯的控制系統(tǒng),旨在提高對(duì)電梯乘客的服務(wù)質(zhì)量并減少成本,如:電梯的功耗。目前大多數(shù)的電梯群控系統(tǒng)采用的是“大廳呼叫指派”的方法來(lái)指派電梯去響應(yīng)乘客的呼梯。在這種方法中,電梯群控系統(tǒng)將根據(jù)目前建筑內(nèi)的客流量來(lái)選擇最合適的電梯。在充分研究了當(dāng)前普遍應(yīng)用的電梯群控算法后,本文提出了一種基于模糊算法的電梯群控算法,該算法可根據(jù)不同的客流量模式對(duì)整個(gè)建筑中的電梯群進(jìn)行派梯策略的調(diào)整,并在此基礎(chǔ)上,加入了經(jīng)驗(yàn)調(diào)整參數(shù),使該算法增加了記憶調(diào)整功能。 本文在Matlab上對(duì)改進(jìn)的算法進(jìn)行了相關(guān)建模驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明,相比只是應(yīng)用類似模糊算法的電梯群控算法,本算法對(duì)于客流量模式相對(duì)穩(wěn)定的大型寫字樓等對(duì)群控系統(tǒng)要求比較嚴(yán)格的樓宇更為適用,即擁有更好的應(yīng)用前景。 本文還對(duì)所提出的算法在工程上采用FPGA進(jìn)行應(yīng)用做了一定的研究。在用C程序建立該算法的基礎(chǔ)上采用了在Xilinx VirtexII Pro開發(fā)板上運(yùn)行MicroBlaze軟IP核的方法對(duì)該算法進(jìn)行了調(diào)試并運(yùn)行成功。得到的運(yùn)行結(jié)果與用Matlab驗(yàn)證的結(jié)果一致。證明了該算法在工程上的可應(yīng)用性。
標(biāo)簽: FPGA 電梯群控系統(tǒng) 分
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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此電路為05年參加全國(guó)大學(xué)生電子賽數(shù)控恒流源中壓控電流源部分的電路圖,輸出電流可在0-2000mA之間可調(diào).
標(biāo)簽: 壓控恒流源
上傳時(shí)間: 2013-06-10
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可編程控制器是60年代末在美國(guó)首先出現(xiàn),當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器PLC(Programmable Logic Controller),目的是用來(lái)取代繼電器,以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。PLC的基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái),控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象,將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)。控制器和被控對(duì)象連接方便。
標(biāo)簽: 可編程控制器
上傳時(shí)間: 2013-11-25
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第一章 概述 第二章 微型測(cè)控系統(tǒng)常用器件 第三章 工業(yè)控制計(jì)算技術(shù)要點(diǎn) 第四章 單片機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)擴(kuò)展 第五章 標(biāo)準(zhǔn)總線和串行通信 第六章微型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)常用可編程接口芯片 ............................
標(biāo)簽: 單片微機(jī) 測(cè)控技術(shù)
上傳時(shí)間: 2014-01-09
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TM2101測(cè)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介 本測(cè)控系統(tǒng)專為拉力機(jī)、壓力機(jī)、電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)而研制。適用于測(cè)定各種材料在拉伸、壓縮、彎曲、剪切、撕裂、剝離、穿刺等狀態(tài)下的力學(xué)性能及有關(guān)物理參數(shù)。可做拉伸、壓縮、三點(diǎn)抗彎、四點(diǎn)抗彎、剪切、撕裂、剝離、成品鞋穿刺、紙箱持壓、泡棉循環(huán)壓縮、彈簧拉壓及各種動(dòng)靜態(tài)循環(huán)測(cè)試。
標(biāo)簽: 2101 TM 材料 試驗(yàn)機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-10-10
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將語(yǔ)音報(bào)時(shí)萬(wàn)年臺(tái)歷和新型“傻瓜”語(yǔ)音錄放模塊組臺(tái)起來(lái)可制作成性能優(yōu)良、實(shí)用性強(qiáng)的多功能語(yǔ)音提醒器。這樣制成的語(yǔ)音提醒器具有以下特點(diǎn)和功能:(1)高保真語(yǔ)音提醒時(shí)間最長(zhǎng)達(dá)20s.語(yǔ)音內(nèi)容可根據(jù)使用者需要反復(fù)錄制及播放;/2)24小時(shí)內(nèi)可任意設(shè)定鐘控定時(shí)提醒1~3次,可廣泛用于提醒病人按時(shí)服藥、大人按時(shí)上班及做飯、小孩按時(shí)上學(xué)丑睡覺等;(3) 年 月、日、時(shí)、分為單位,設(shè)定一次近期大事備忘預(yù)約提醒.準(zhǔn)時(shí)提醒主人過(guò)生日、赴宴會(huì)、參加重要活動(dòng)或會(huì)議等;(4)萬(wàn)年臺(tái)歷原有的各種顯示功能(年、月、日 星期、室溫等)保持不變;(5)斷開萬(wàn)年臺(tái)歷和提醒器小盒間的插頭,提醒器小盒還可做為家庭留言盒或小學(xué)生語(yǔ)言復(fù)讀機(jī)使用。
上傳時(shí)間: 2014-12-27
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