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實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等

  • 高壓TSC無功補(bǔ)償技術(shù)的研究.rar

    高壓TSC(Thyristor Switch Capacitor)裝置是指額定工作電壓為6kV-35kV晶閘管投切電容器補(bǔ)償裝置,是一種典型靜止無功補(bǔ)償器,其對(duì)增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,保證電壓質(zhì)量及改善電能質(zhì)量都能發(fā)揮良好的作用。目前國(guó)內(nèi)對(duì)高壓TSC裝置研制與生產(chǎn)還處于起步階段,加速高壓TSC裝置的國(guó)產(chǎn)化,對(duì)在我國(guó)電力系統(tǒng)中早日推廣與應(yīng)用高壓TSC裝置具有重大意義。 首先在無功功率的測(cè)量上,如何在有諧波干擾等復(fù)雜環(huán)境下準(zhǔn)確檢測(cè)無功功率,本文采用了基于快速傅立葉變換的方法,可以很好的完成無功功率的采集。在主電路結(jié)構(gòu)上,晶閘管開關(guān)閥是高壓TSC裝置的關(guān)鍵構(gòu)成部件,高壓TSC裝置要求晶閘管開關(guān)應(yīng)具有良好的電氣性能,要求晶閘管開關(guān)應(yīng)是有效和可靠的。本文通過晶閘管特性和串聯(lián)技術(shù)的研究,給出了晶閘管串聯(lián)開關(guān)的靜態(tài)均壓和動(dòng)態(tài)均壓方法,設(shè)計(jì)出合理使用的電路結(jié)構(gòu)。通過仿真分析,驗(yàn)證了均壓電路的效果。 電容器無涌流投入技術(shù)也是TSC主要研究點(diǎn),由于在高壓系統(tǒng)中器件兩端承受的電壓較高,低壓TSC系統(tǒng)中常用的過零固態(tài)繼電器或集成過零觸發(fā)芯片滿足不了耐壓的需要,本文設(shè)計(jì)了專門的過零檢測(cè)及觸發(fā)電路,在器件兩端電壓過零時(shí)觸發(fā),避免了由于電容器殘壓過高而造成的巨大沖擊電流,從而在硬件電路上實(shí)現(xiàn)電容器組的無過渡過程投切,電路簡(jiǎn)單可靠。同時(shí),在控制策略上將幾種投切判據(jù)進(jìn)行了比較,采用了電壓無功復(fù)合投切判據(jù),以無功功率作為主判據(jù),電壓作為輔助判據(jù),有效地克服了僅以功率因數(shù)作為投切判據(jù)的控制方式中的輕載時(shí)容易產(chǎn)生投切振蕩而重載時(shí)容易出現(xiàn)補(bǔ)償不充分的缺點(diǎn)。

    標(biāo)簽: TSC 無功補(bǔ)償技術(shù)

    上傳時(shí)間: 2013-05-24

    上傳用戶:6546544

  • 基于嵌入式藍(lán)牙技術(shù)的無線音頻傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).rar

    藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)是近年來國(guó)外先進(jìn)國(guó)家研究發(fā)展最快的短程無線通信技術(shù)之一,能夠廣泛地應(yīng)用于工業(yè)短距離無線控制裝置、近距離移動(dòng)無線控制設(shè)備、機(jī)器人控制、辦公自動(dòng)化及多媒體娛樂設(shè)備等局部范圍內(nèi)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)念I(lǐng)域中。在我國(guó),由于對(duì)藍(lán)牙技術(shù)的研究還處于研究開發(fā)的初級(jí)階段, 還沒有形成藍(lán)牙數(shù)據(jù)短距離無線通信的一套開放性應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。 在無線音頻傳輸領(lǐng)域內(nèi),傳統(tǒng)的基于模擬調(diào)制方式的無線音頻傳輸由于抗干擾能力較差,傳輸?shù)囊纛l質(zhì)量會(huì)受到較大的影響,而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的藍(lán)牙音頻產(chǎn)品僅支持單聲道語音傳輸。所以,對(duì)基于藍(lán)牙技術(shù)的高品質(zhì)多通道音頻傳輸技術(shù)的研究將具有一定的技術(shù)創(chuàng)新性,在無線音頻傳輸領(lǐng)域也具有較為廣闊的市場(chǎng)前景。 本文以嵌入式藍(lán)牙技術(shù)與音頻信號(hào)傳輸系統(tǒng)為研究開發(fā)課題,參考國(guó)外藍(lán)牙技術(shù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),利用功能模塊單元與嵌入式技術(shù),目標(biāo)是研制一種基于嵌入式開發(fā)應(yīng)用的高品質(zhì)雙聲道藍(lán)牙無線音頻傳輸系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過對(duì)雙聲道線性模擬音源的數(shù)字化MP3編解碼處理,結(jié)合基于嵌入式應(yīng)用的簡(jiǎn)化后的HCI層藍(lán)牙應(yīng)用協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙信道帶寬內(nèi)的高品質(zhì)雙聲道音頻信號(hào)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸。 在硬件設(shè)計(jì)上,系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計(jì)思想。發(fā)送端和接收端由音頻處理模塊、控制傳輸模塊和無線模塊三部分構(gòu)成。其中,音頻處理模塊以MAS3587音頻處理芯片為核心,負(fù)責(zé)音頻信號(hào)的AD采樣、MP3壓縮和解壓縮以及DA還原等工作;控制傳輸模塊以MSP430F169為核心,負(fù)責(zé)MP3數(shù)據(jù)幀的高速傳輸以及藍(lán)牙接口協(xié)議控制;無線模塊采用藍(lán)牙單芯片解決方案(集成藍(lán)牙射頻、基帶和鏈路管理等),負(fù)責(zé)MP3數(shù)據(jù)幀的射頻發(fā)送和接收。模塊與模塊之間采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口方式連接。音頻處理模塊和控制傳輸模塊之間采用DMA方式的通用并口(PIO);控制傳輸模塊與藍(lán)牙模塊之間采用DMA方式的通用異步串口(UART)。 在軟件設(shè)計(jì)上,系統(tǒng)主要由藍(lán)牙協(xié)議解釋、傳輸控制和芯片驅(qū)動(dòng)三部分構(gòu)成。在藍(lán)牙協(xié)議解釋上,系統(tǒng)采用了基于HCI層的ACL數(shù)據(jù)包透明傳輸方式;在傳輸控制上,采用了基于通用并口(PIO)和異步串口(UART)的DMA方式高效率批量數(shù)據(jù)傳輸技術(shù);芯片驅(qū)動(dòng)主要指對(duì)MAS3587的基本配置。 對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)采用了目前流行的音頻測(cè)試虛擬儀器軟件Adobe Audition 1.5。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括掃頻測(cè)試、音樂測(cè)試、聽覺測(cè)試、距離測(cè)試以及抗干擾測(cè)試等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,輸入音源在經(jīng)過MP3編碼、發(fā)射、接收及MP3解碼后,音頻質(zhì)量基本上沒受影響,實(shí)際雙聲道音質(zhì)接近于CD音質(zhì),而無線傳輸?shù)目煽啃赃h(yuǎn)高于模擬無線音頻傳輸,幾乎沒有斷音與錯(cuò)音,充分體現(xiàn)了嵌入式藍(lán)牙無線技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

    標(biāo)簽: 嵌入式 傳輸 藍(lán)牙技術(shù)

    上傳時(shí)間: 2013-05-27

    上傳用戶:稀世之寶039

  • 基于FPGA的MIPS_CPU的設(shè)計(jì).rar

    本文完成了對(duì)MIPS-CPU的指令集確定,流水線與架構(gòu)設(shè)計(jì),代碼編寫,并且在x86計(jì)算機(jī)上搭建了稱為gccmips_elf的仿真系統(tǒng),完成了對(duì)MIPS-CPU硬件系統(tǒng)的模擬仿真,最終完成FPGA芯片的下載與實(shí)現(xiàn)。 @@ 本文完成了包含34條指令的MIPS-CPU指令集的制定,完成了整個(gè)MIPS-CPU的架構(gòu)設(shè)計(jì)與5級(jí)流水線級(jí)數(shù)的確定。制定了整個(gè)CPU的主控制模塊的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖;根據(jù)MIPS-CPU的指令集的模式,完成了對(duì)不同模式下的指令的分析,給出了相應(yīng)的取指,譯碼,產(chǎn)生新的程序存儲(chǔ)器尋址地址,執(zhí)行,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與寄存器文件回寫的控制信號(hào),完成取指令模塊,譯碼模塊,執(zhí)行模塊,數(shù)據(jù)回寫等模塊代碼的編寫,從而完成了流水線模塊的代碼設(shè)計(jì)。 @@ 重點(diǎn)分析了由于流水線設(shè)計(jì)而引入的競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn),分析了在不同流水線階段可能存在的競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn),對(duì)引起競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)的原因進(jìn)行了確定,并通過增加一些電路邏輯來避免競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)的發(fā)生,完成了競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)檢測(cè)電路模塊以及數(shù)據(jù)回寫前饋電路模塊的代碼編寫,從而解決了競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)的問題,使設(shè)計(jì)的5級(jí)流水線得以暢順實(shí)現(xiàn)。 @@ 完成了MIPS-CPU的仿真系統(tǒng)平臺(tái)的搭建,該仿真器用來對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行編譯,鏈接與執(zhí)行,生成相應(yīng)匯編語言程序以及向量文件(16進(jìn)制機(jī)器碼);并且同時(shí)產(chǎn)生相關(guān)的Modelsim仿真,及Quartus II下載驗(yàn)證的文件。本設(shè)計(jì)利用該仿真系統(tǒng)來評(píng)估設(shè)計(jì)的MIPS-CPU的硬件系統(tǒng),模擬仿真結(jié)果證明本文設(shè)計(jì)的MIPS-CPU可以實(shí)現(xiàn)正常功能。本論文課題的研究成功對(duì)今后從事專用RISC-CPU設(shè)計(jì)的同行提供了有益的參考。 @@ 最終將設(shè)計(jì)的MIPS-CPU下載到ALTERA公司的FPGA-EP1C6Q240芯片,并且借助ALTERA公司提供的Quartus II軟件進(jìn)行了編譯與驗(yàn)證,對(duì)設(shè)計(jì)的MIPS-CPU的資源使用,關(guān)鍵路徑上的時(shí)序,布線情況進(jìn)行了分析,最終完成各個(gè)指標(biāo)的檢查,并且借助Quartus II軟件內(nèi)嵌的Signal Tap軟件進(jìn)行軟硬件聯(lián)合調(diào)試,結(jié)果表明設(shè)計(jì)的MIPS-CPU功能正常,滿足約束,指標(biāo)正確。 @@關(guān)鍵詞 MIPS;流水線;競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn);仿真器;FPGA

    標(biāo)簽: MIPS_CPU FPGA

    上傳時(shí)間: 2013-07-31

    上傳用戶:gjzeus

  • 基于USB和FPGA技術(shù)的激光打標(biāo)控制卡的研究與開發(fā).rar

    激光打標(biāo)是指利用高能量密度的激光束在物件表面作永久性標(biāo)刻。激光打標(biāo)以其“打標(biāo)速度快、性能穩(wěn)定、打標(biāo)質(zhì)量好”等優(yōu)勢(shì),獲得了日益廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的激光打標(biāo)系統(tǒng)一般是基于ISA總線或PCI總線的,運(yùn)動(dòng)控制卡必須插在計(jì)算機(jī)的PCI插槽內(nèi),且不支持熱捅拔,影響了控制卡的穩(wěn)定性;以單片機(jī)為主控制器的激光打標(biāo)控制卡雖然成本低、運(yùn)行可靠,但由于其運(yùn)算速度慢、存儲(chǔ)容量有限,限制了它的應(yīng)用范圍。 運(yùn)動(dòng)控制卡是激光打標(biāo)系統(tǒng)的核心組成部分。本文設(shè)計(jì)了一種新型的基于USB總線,以FPGA為主控單元的振鏡掃描式激光打標(biāo)控制卡,它利用了USB總線高速、穩(wěn)定、易用和FPGA資源豐富、處理能力強(qiáng)、易擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn),將PC機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力與運(yùn)動(dòng)控制卡的運(yùn)動(dòng)控制能力相結(jié)合,具有信息處理能力強(qiáng)、開放程度高、使用方便的特點(diǎn)。 本文首先介紹了激光打標(biāo)的原理,激光打標(biāo)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及激光打標(biāo)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。在對(duì)USB總線技術(shù)作了簡(jiǎn)要介紹后,詳細(xì)討論了激光打標(biāo)控制卡的硬件電路設(shè)計(jì),包括USB接口電路,F(xiàn)PGA主控單元電路,D/A單元電路,存儲(chǔ)器電路,I/O接口電路等。接著對(duì)USB接口單元的固件程序和FPGA中USB接口功能模塊、D/A寫控制功能模塊和SRAM讀寫控制功能模塊的程序做了詳細(xì)設(shè)計(jì),通過軟硬件調(diào)試,控制卡實(shí)現(xiàn)了USB通信,輸出兩路模擬信號(hào),SRAM數(shù)據(jù)讀寫,數(shù)字量輸入輸出等功能。

    標(biāo)簽: FPGA USB 激光打標(biāo)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:prczsf

  • 基于以太網(wǎng)和FPGA的智能小區(qū)管理系統(tǒng).rar

    智能化住宅小區(qū),是指在一定范圍內(nèi)通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò),將多元住處服務(wù)、物業(yè)管理、安防以及住宅智能化等系統(tǒng)結(jié)合在一起,為該小區(qū)的服務(wù)與管理提供高技術(shù)的智能化手段。從而實(shí)現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)管理和安全舒適的家居環(huán)境,使業(yè)主生活得更安全、更方便。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平的提高,特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)的迅速發(fā)展,促進(jìn)了智能小區(qū)在我國(guó)的推廣和應(yīng)用。目前這些小區(qū)的智能化建設(shè)大多數(shù)是采用Lonworks、FF等現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。但是現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化程度還不成熟,且成本較高。隨著寬帶Internet進(jìn)入家庭,利用Internet來構(gòu)建智能小區(qū)已成為大勢(shì)所趨。 本文介紹了一種基于以太網(wǎng)和FPGA的嵌入式智能小區(qū)管理系統(tǒng)的組建方法。首先,以Altera的FPGA為核心,通過在外圍添加適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)設(shè)備和通信接口設(shè)備,構(gòu)成一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。其次,在此平臺(tái)的基礎(chǔ)上,通過在FPGA中定制Nios Ⅱ軟核處理器以及在外圍的Flash存儲(chǔ)器中下載uClinux操作系統(tǒng),從而構(gòu)建出一套資源豐富的嵌入式操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)帶有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能齊全的Web服務(wù)器。最后,將此操作系統(tǒng)作為智能小區(qū)的樓宇集中器,再根據(jù)需要配置適當(dāng)?shù)牟杉骱惋@示器,就可以組建成一套功能強(qiáng)大的智能小區(qū)管理系統(tǒng)。它可以完成圖像抄表、定時(shí)圖像采集、實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控、樓宇廣播、智能語音報(bào)警等功能。 這種利用當(dāng)前流行的嵌入式系統(tǒng)來組建的智能小區(qū)管理系統(tǒng),不但實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大;而且節(jié)約布線、成本低廉。因此具有很高的性價(jià)比,相信在未來有較大的市場(chǎng)潛力。 本文主要包括如下幾個(gè)部分:系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括系統(tǒng)的原理圖構(gòu)建和PCB板的繪制:系統(tǒng)核心處理器設(shè)計(jì),包括Nios Ⅱ軟核CPU的設(shè)計(jì)方法、外圍存儲(chǔ)和通信器件的添加及設(shè)計(jì)方法;嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的相關(guān)知識(shí)及移植方法:系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括圖像采集、溫度采集、LCD顯示等CGI程序設(shè)計(jì),以及單片機(jī)語音報(bào)警程序設(shè)計(jì)等;最后給出了調(diào)試情況以及一些試驗(yàn)結(jié)果。

    標(biāo)簽: FPGA 以太網(wǎng) 智能小區(qū)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:木末花開

  • 大功率單片開關(guān)電源設(shè)計(jì).rar

    0 引言   開關(guān)電源具有效率高、重量輕、體積小,穩(wěn)壓范圍寬等突出優(yōu)點(diǎn),從20世紀(jì)中期問世以來,發(fā)展極其迅猛,在計(jì)算機(jī)、通信、航天、辦公和家用電器等方面得到了廣泛的應(yīng)用,大有取代線性穩(wěn)壓電源之勢(shì)。提高電路的集成化是開關(guān)電源的追求之一,對(duì)中小功率開關(guān)電源來說是實(shí)現(xiàn)單片集成化。開關(guān)集成穩(wěn)壓器是指將控制電路、功率開關(guān)管和保護(hù)電路等集成在一個(gè)芯片內(nèi),而由開關(guān)集成穩(wěn)壓器構(gòu)成的開關(guān)電源就稱之為單片開關(guān)電源。

    標(biāo)簽: 大功率 單片開關(guān) 電源設(shè)計(jì)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:zl5712176

  • LED電源驅(qū)動(dòng)器測(cè)試解決方案

    發(fā)光二極體(Light Emitting Diode, LED)為半導(dǎo)體發(fā)光之固態(tài)光源。它成為具省電、輕巧、壽命長(zhǎng)、環(huán)保(不含汞)等優(yōu)點(diǎn)之新世代照明光源。目前LED已開始應(yīng)用於液晶顯示

    標(biāo)簽: LED 電源 方案 驅(qū)動(dòng)器

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:王慶才

  • 主板開關(guān)/USB/音頻等接口定義與圖示

    復(fù)位開關(guān): 兩腳的。主板上對(duì)應(yīng)位置的插針附近的英文縮寫一般為RESET、RST、RS或RE等。不分正負(fù),插反了也一樣有效。 電源燈: 連線也是兩腳插頭,其中一根連線一般用綠色表示,另一根連線為

    標(biāo)簽: USB 主板 開關(guān) 音頻

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:ve3344

  • ARM指令集仿真器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

    指令集仿真器是目前嵌入式系統(tǒng)研究中一個(gè)極其重要的領(lǐng)域,一個(gè)靈活高效且準(zhǔn)確度高的仿真器不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)嵌入式系統(tǒng)硬件環(huán)境的仿真,而且是現(xiàn)代微處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中性能評(píng)估的重要工具. 仿真器的性能已經(jīng)成為影響整個(gè)設(shè)計(jì)效率的重要因素,在現(xiàn)有的指令集仿真技術(shù)中,編譯型仿真技術(shù)雖然可以獲得高的仿真速度,但其對(duì)應(yīng)用的假設(shè)過于嚴(yán)格,限制了其在商業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用;解釋型仿真器雖被普遍使用,但其缺點(diǎn)也很明顯,由于模擬過程中需要耗費(fèi)大量時(shí)間用于指令譯碼,解釋型模擬器速度往往很有限,使用性能較低。由此可見,如何減少仿真過程中的指令譯碼時(shí)間,是提高仿真器的性能的關(guān)鍵。 本文旨在提出一個(gè)指令集仿真器的原型,重點(diǎn)解決指令解碼過程中的速度瓶頸,在其基礎(chǔ)可以進(jìn)行擴(kuò)充和改進(jìn),以適應(yīng)不同硬件平臺(tái)的需要。文章首先從ARM指令集的指令功能和編碼格式入手,通過分析和比較找出了一般常用指令的編碼和實(shí)現(xiàn)規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了高級(jí)語言的描述,其后提出了改進(jìn)版解釋型指令集仿真器的設(shè)計(jì)方案,包括為提高仿真器性能,減少譯碼時(shí)間,創(chuàng)新性的在流程設(shè)計(jì)中加入了預(yù)解碼的步驟,同時(shí)用自己設(shè)計(jì)的壓縮算法解決了因預(yù)解碼產(chǎn)生大量譯碼信息而帶來的內(nèi)存過度消耗難題。接下來,描述了仿真器的實(shí)現(xiàn),包括指令的取指、譯碼、執(zhí)行等基本功能,并著重描述了如何通過劃分存儲(chǔ)域和存儲(chǔ)塊的方式模擬真實(shí)存儲(chǔ)器的讀寫訪問實(shí)現(xiàn)。 另外,需要特別指出的是,針對(duì)仿真器中普遍存在的調(diào)試難問題,本文從一線程序開發(fā)人員的角度,在調(diào)試模塊的設(shè)計(jì)中除了斷點(diǎn)設(shè)置、程序暫停、恢復(fù)等基本功能外,還添加了各類監(jiān)視設(shè)備和程序跟蹤的功能,以期能提高本仿真器的實(shí)用性。 在文章的結(jié)尾,提出了仿真器的驗(yàn)證方案,并按照該方案對(duì)仿真器進(jìn)行了功能和性能上的驗(yàn)證,最后對(duì)進(jìn)一步的工作進(jìn)行了展望。

    標(biāo)簽: ARM 指令集 仿真器

    上傳時(shí)間: 2013-08-02

    上傳用戶:宋桃子

  • 基于ARMCPLD的農(nóng)業(yè)溫室溫度實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的研究

    溫室技術(shù)是我國(guó)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化的重要環(huán)節(jié),溫度是溫室中的重要環(huán)境參數(shù)。實(shí)時(shí)控制是指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),系統(tǒng)必須做出相應(yīng)的響應(yīng),是現(xiàn)代溫室控制發(fā)展的更高要求。隨著精細(xì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的大棚已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高精度、快速采集及響應(yīng)的要求,由于溫度的滯后性和難調(diào)控性,溫度實(shí)時(shí)控制一直是溫室控制的一大難題。 本課題整合了CPID與ARM的優(yōu)點(diǎn),提出運(yùn)用CPID硬件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,移植實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)到ARM來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法控制,采用高精度數(shù)字傳感器DS18820,并設(shè)計(jì)出混合PID模糊控制器來實(shí)現(xiàn)溫室的變溫管理,這對(duì)于現(xiàn)代溫室的智能化控制有著十分重要的實(shí)際意義。較傳統(tǒng)溫室,優(yōu)點(diǎn)在于(1)它改變以往依靠單片機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)傳感器周期性采集,改用CPID硬件產(chǎn)生數(shù)字傳感器所需的讀寫時(shí)序,這種“以硬代軟”的方案實(shí)時(shí)性好,且大大避免了軟件運(yùn)行時(shí)的不穩(wěn)定性、系統(tǒng)冗余等先天缺陷。(2)操作系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)多任務(wù)、多線程以及友好的人機(jī)界面。 試驗(yàn)以華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的華北型機(jī)械通風(fēng)式連棟塑料溫室為試驗(yàn)?zāi)P停x擇了ALTERA公司的EPM7128SLC84-15芯片和SAMSUNG公司的S3C44BOX芯片為目標(biāo)板,以PC機(jī)為宿主機(jī),設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)溫度控制平臺(tái)。 主要工作: (1)概述了溫度實(shí)時(shí)測(cè)控的必要性并介紹了CPLD、ARM技術(shù)及嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的發(fā)展。 (2)介紹了溫度采集模塊及CPLD與ARM通訊接口模塊的設(shè)計(jì)。 (3)通過ARM存儲(chǔ)模塊、LCD顯示模塊、串口模塊、Rt18019AS網(wǎng)口模塊、uClinux操作系統(tǒng)模塊等系統(tǒng)完成了本試驗(yàn)平臺(tái)。 (4)介紹混合PID模糊控制算法并通過Simulink工具箱進(jìn)行了仿真,得出混合PID模糊控制器較經(jīng)典PID控制具有更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、更小超調(diào)、抗干擾強(qiáng)的結(jié)論。 (5)最后,通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了整套系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集的穩(wěn)定性及可靠性,指出了本課題的不足之處和待改善的問題。

    標(biāo)簽: ARMCPLD 農(nóng)業(yè) 溫度 實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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