心血管疾病是威脅人類健康的主要疾病之一，而心電圖檢測是診斷心臟病變的有效手段。心電數(shù)據(jù)的高效采集和實時傳輸成為心電檢測的基礎，因此，設計一種性能可靠、價格低廉、體積較小的心電采集與遠程傳輸系統(tǒng)將對心血管疾病的檢測和預防具有重要意義。 本文在對心電信號采集技術和以太網(wǎng)傳輸技術進行深入研究的基礎上，設計實現(xiàn)了一款基于ARM的心電信號采集與以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)前端是利用AD620、LM324、ADOP07等器件設計的信號調理電路，該電路實現(xiàn)了心電信號的高質量提取；系統(tǒng)的關鍵電路是以32位ARM7TDMI-S微控制器LPC2210為核心，并結合以太網(wǎng)控制芯片RTL8019AS、Flash SST39VF160和SRAM IS61LV25616AL設計的A/D轉換模塊和以太網(wǎng)接口模塊，它構建了數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)挠布A；此外，論文還完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在LPC2210上的移植，并實現(xiàn)了系統(tǒng)TCP/IP協(xié)議棧；最后，采用了多任務化方式設計了系統(tǒng)應用程序。 通過遠端上位機應用軟件測試表明，本系統(tǒng)實現(xiàn)了心電信號的采集與傳輸，達到了遠程監(jiān)控心電信號的目的，且運行穩(wěn)定可靠。
上傳時間： 2013-06-15
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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，目前己經在多個工業(yè)部門得到應用。因此，開關磁阻電機在驅動調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速控制策略及其控制實現(xiàn)方法為主要研究內容，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)經過試驗，調速范圍可達100～2000轉/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 電機驅動 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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高端濕熱環(huán)境試驗箱的溫濕度控制器有著如下特點：①、人機接口模塊大多采用彩色液晶屏和觸摸屏；②、控制器存儲容量大，可存儲大量溫濕度數(shù)據(jù)；⑧、溫濕度數(shù)據(jù)測量精度高；④、溫濕度控制精度高，具有自調整能力，可根據(jù)試驗條件的變化調節(jié)控制器內部參數(shù)。⑤、輔助功能多，如RS232串口通訊、USB通訊、以太網(wǎng)通訊等，方便和PC機的連接。此種類型的溫濕度控制器國內生產較少。 本文在綜述國內溫濕度控制技術的基礎上，提出了基于ARM9芯片的高性能溫濕度控制的設計方法。本文主要針對以下幾個方面進行了研究：研究試驗箱內熱力學過程并建立溫濕度控制系統(tǒng)的簡化數(shù)學模型；分析溫濕度控制箱的控制方法，選擇合理的溫濕度測量方案，提出了減少誤差的方法；分析溫濕度控制器的功能需求，完成了基于ARM的溫濕度控制器的硬件設計和調試；選擇了溫濕度控制系統(tǒng)的控制算法，并在設計的硬件平臺上實現(xiàn)；最后對控制效果進行了試驗分析。 本論文各章節(jié)主要內容概述如下： 第1章綜述了濕熱環(huán)境試驗設備技術和嵌入式系統(tǒng)技術進展，提出了課題的研究內容、難點和創(chuàng)新點。 第2章分析了濕熱環(huán)境試驗箱溫濕度控制的控制算法，分析了被控空氣的熱力學過程，得出簡化數(shù)學模型。 第3章對溫度、濕度測量系統(tǒng)及其誤差消除方法進行分析，提出基于AD7711的高精度溫濕度測量方案。 第4章分析溫濕度控制器的需求，完成溫濕度控制器硬件平臺的設計。 第5章研究溫濕度控制系統(tǒng)的控制算法，在硬件平臺上實現(xiàn)PID繼電自整定算法。 第6章對溫濕度控制的實際控制效果進行試驗分析。 第7章總結與展望。
上傳時間： 2013-04-24
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直接數(shù)字頻率合成(DDS)是七十年代初提出的一種新的頻率合成技術，其數(shù)字結構滿足了現(xiàn)代電子系統(tǒng)的許多要求，因而得到了迅速的發(fā)展。現(xiàn)場可編程門陣列器件(FPGA)的出現(xiàn)，改變了現(xiàn)代電子數(shù)字系統(tǒng)的設計方法，提供了一種全新的設計模式。本論文結合這兩項技術，并利用單片機控制靈活的特點，開發(fā)了一種雙通道波形發(fā)生器。在實現(xiàn)過程中，選用了Altera公司的EP1C6Q240C8芯片作為產生波形數(shù)據(jù)的主芯片，充分利用了該芯片的超大集成性和快速性。在控制芯片上選用ATMAL的AT89C51單片機作為控制芯片。本設計中，F(xiàn)PGA芯片的設計和與控制芯片的接口設計是一個難點，本文利用Altera的設計工具Quartus Ⅱ并結合Verilog-HDL語言，采用硬件編程的方法很好地解決了這一問題。 本文首先介紹了波形發(fā)生器的研究背景和DDS的理論。然后詳盡地敘述了用EP1C6Q240C8完成DDS模塊的設計過程，這是設計的基礎。接著分析了整個設計中應處理的問題，根據(jù)設計原理就功能上進行了劃分，將整個儀器功能劃分為控制模塊、外圍硬件、FPGA器件三個部分來實現(xiàn)。然后就這三個部分分別詳細地進行了闡述。并且通過系列實驗，詳細地分析了該波形發(fā)生器的功能、性能、實現(xiàn)和實驗結果。最后，結合在設計中的一些心得體會，提出了本設計中的一些不足和改進意見。通過實驗說明，本設計達到了預定的要求，并證明了采用軟硬件結合，利用FPGA實現(xiàn)基于DDS架構的雙路波形發(fā)生器是可行的。
上傳時間： 2013-04-24
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8051處理器自誕生起近30年來，一直都是嵌入式應用的主流處理器，不同規(guī)模的805l處理器涵蓋了從低成本到高性能、從低密度到高密度的產品。該處理器極具靈活性，可讓開發(fā)者自行定義部分指令，量身訂制所需的功能模塊和外設接口，而且有標準版和經濟版等多種版本可供選擇，可讓設計人員各取所需，實現(xiàn)更高性價比的結構。如此多的優(yōu)越性使得8051處理器牢固地占據(jù)著龐大的應用市場，因此研究和發(fā)展8051及與其兼容的接口具有極大的應用前景。在眾多8051的外設接口中，I2C總線接口扮演著重要的角色。通用的12C接口器件，如帶12C總線的RAM，ROM，AD／DA，LCD驅動器等，越來越多地應用于計算機及自動控制系統(tǒng)中。因此，本論文的根本目的就是針對如何在8051內核上擴展I2C外設接口進行較深入的研究。 本課題項目采用可編程技術來開發(fā)805l核以及12C接口。由于8051內核指令集相容，我們能借助在現(xiàn)有架構方面的經驗，發(fā)揮現(xiàn)有的大量代碼和工具的優(yōu)勢，較快地完成設計。在8051核模塊里，我們主要實現(xiàn)中央處理器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、定時／計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等七大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，這些都是標準8051核所具有的模塊。在其之上我們再嵌入12C的串行通信模塊，采用自下而上的方法，逐次實現(xiàn)一位的收發(fā)、一個字節(jié)的收發(fā)、一個命令的收發(fā)，直至實現(xiàn)I2C的整個通信協(xié)議。 8051核及I2C總線的研究通過可編程邏輯器件和一塊外圍I2C從設備TMPl01來驗證。本課題的最終目的是可編程邏輯器件實現(xiàn)的8051核成功并高效地控制擴展的12C接口與從設備TMPl01通信。 用EP2C35F672C6芯片開發(fā)的12C接口，數(shù)據(jù)的傳輸速率由該芯片嵌入8051微處理的時鐘頻率決定。經測試其傳輸速率可達普通速率和快速速率。 目前集成了該12C接口的8051核已經在工作中投入使用，主要用于POS設備的用戶數(shù)據(jù)加密及對設備溫度的實時控制。雖然該設備尚未大批量投產，但它已成功通過PCI(PaymentCardIndustry)協(xié)會認證。
上傳時間： 2013-06-18
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感應電機由于具有可靠性好、結構簡單、價格低廉和體積小等優(yōu)點，成為生產實踐中應用最廣泛的一種電動機。然而，感應電機是一個多變量、強耦合、非線性的時變系統(tǒng)，這使得感應電機的控制十分復雜，尤其是在對控制精度要求比較高的場合，設計出高精度的感應電機控制系統(tǒng)變得非常困難。 針對高精度感應電機控制較困難的問題，本文分析了感應電機的數(shù)學建模方法及電機控制策略問題。在對感應電機的數(shù)學模型進行了數(shù)學推導的基礎上，在Matlab/Simulink平臺上建立了感應電機的電機模型，提出了一種感應電機控制系統(tǒng)仿真建模的新方法。對常用的數(shù)字脈寬調制方法進行了數(shù)學推導及仿真研究，并將模糊控制理論應用于感應電機的變頻調速系統(tǒng)中，改善了傳統(tǒng)PI控制器超調較大、響應較慢、魯棒性差的缺點。仿真結果驗證模糊PI控制方案的優(yōu)越性。 在感應電機建模仿真的基礎上，根據(jù)高精度感應電機控制器的需求及FPGA的特點，本文提出感應電機控制器的的設計方案。按照FPGA模塊化設計思想，將整個系統(tǒng)進行了合理的劃分，對SVPWM、Park變換、模糊PI控制器、反饋速度測量等重要模塊的FPGA硬件實現(xiàn)算法進行了深入的研究。并在一些模塊算法的設計上提出了自己的思路。各模塊在Modelsim平臺上完成功能仿真后并下載到Spartan-3E開發(fā)板上完成硬件驗證。
上傳時間： 2013-04-24
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以AVR單片機為核心控制芯片，設計了一套節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠對土壤含水率進行自動檢測，并通過模糊控制規(guī)則對電磁閥執(zhí)行有效的控制，從而實現(xiàn)對農作物進行適時、適量的灌溉。
上傳時間： 2013-11-13
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交換機與多個現(xiàn)場單片機連通。現(xiàn)場單片機完成對各物理參量的數(shù)據(jù)采集，進行數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)處理、比值告警、現(xiàn)場顯示及對現(xiàn)場設備進行控制等，并定時或隨機地向中央管理PC機報告過程情況。中央管理PC機定時或隨機地匯集各測試點的信息，進行數(shù)據(jù)處理、顯示打印、聲光報警，并負責全局的綜合控制、管理調度和策劃指揮等任務。中央PC機可通過電話網(wǎng)依次自動撥號呼叫下屬各現(xiàn)場單片機，單片機收到呼叫并建立聯(lián)接后發(fā)送數(shù)據(jù)到中央管理PC機，各現(xiàn)場單片機之間則不能進行呼叫聯(lián)絡。由于單片機應用系統(tǒng)的安裝數(shù)量和分布范圍不同，與中心站的距離一般為幾公里到幾十公里，在單片機與PC機之間需要傳送的數(shù)據(jù)量不是很大的情況下，采用調制解調器通過電話線路進行通信較為適用。下位單片機以其所在單位的電話號碼作為其唯一的地址，并由單片機控制電話的使用，可以實現(xiàn)無人值守自動通信。每當電話響鈴一定次數(shù)后仍無人接聽，則單片機自動接入線路，通過不同標志來判斷是主機呼叫還是人打電話。若是主機呼叫，表示中心站要求通信，單片機將保持與上位PC機連接，將各種測量數(shù)據(jù)發(fā)送出去并接收主機發(fā)來的命令；若是人打電話，則斷開連接繼續(xù)進行數(shù)據(jù)采集，并接通模擬響鈴電路，提醒人們接聽。
上傳時間： 2014-12-27
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PIC單片機實用教程基礎篇+提高篇 PIC單片機（Peripheral Interface Controller）是一種用來開發(fā)的去控制外圍設備的集成電路（IC）。一種具有分散作用（多任務）功能的CPU。與人類相比，大腦就是CPU，PIC 共享的部分相當于人的神經系統(tǒng)。 PIC 單片機是一個小的計算機 PIC單片機有計算功能和記憶內存像CPU并由軟件控制允行。然而，處理能力—存儲器容量卻很有限，這取決于PIC的類型。但是它們的最高操作頻率大約都在20MHz左右，存儲器容量用做寫程序的大約1K—4K字節(jié)。 時鐘頻率與掃描程序的時間和執(zhí)行程序指令的時間有關系。但不能僅以時鐘頻率來判斷程序處理能力，它還隨處理裝置的體系結構改變（1*）。如果是同樣的體系結構，時鐘頻率較高的處理能力會較強。 這里用字來解釋程序容量。用一個指令（2*）表示一個字。通常用字節(jié)（3*）來表示存儲器（4*）容量。一個字節(jié)有8位，每位由1或0組成。PIC16F84A單片機 的指令由14位構成。當把1K個子轉換成位為：1 x 1,024 x 14 = 14,336位。再轉換為字節(jié)為：14,336/(8 x 1,024) = 1.75K。在計算存儲器的容量時，我們規(guī)定 1G 字節(jié) = 1,024M 字節(jié), 1M 字節(jié) = 1,024K 字節(jié), 1K 字節(jié)= 1,024 字節(jié). 它們不是以1000為倍數(shù)，因為這是用二進制計算的緣故。 1*計算機的物理結構,包括組織結構、容量、該計算機的CPU、存儲器以及輸入輸出設備間的互連。經常特指CPU的組織結構,包括它的寄存器、標志、總線、算術邏輯部件、指令譯碼與執(zhí)行機制以及定時和控制部件。 2*指出某種操作并標識其操作數(shù)(如果有操作數(shù)的話)的一種語言構造 3*作為一個單位來操作(運算)的一個二進制字符串,通常比計算機的一個字短。 4*處理機內的所有可尋址存儲空間以及用于執(zhí)行指令的其它內存儲器。 在計算存儲器的容量時，我們規(guī)定 1G 字節(jié) = 1,024M 字節(jié), 1M 字節(jié) = 1,024K 字節(jié), 1K 字節(jié)= 1,024 字節(jié). 它們不是以1000為倍數(shù)，因為這是用二進制計算的緣故。 用PIC單片機使電路做的很小巧變得可能。 因為PIC單片機可以把計算部分、內存、輸入和輸出等都做在一個芯片內。所以她工作起來效率很高、功能也自由定義還可以靈活的適應不同的控制要求，而不必去更換不同的IC。這樣電路才有可能做的很小巧。
上傳時間： 2013-10-15
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S51編程器制作包:自制AT89S51編程器教程AT89S51芯片的日漸流行，對我們單片機初學者來說是一個大好消息。因為做個AT89S51編程器非常容易，而且串行編程模式更便于做成在線編程器，給頻繁燒片，調試帶來了巨大的方便。 電路： 只要焊13根線就可以搞定這個電路。基本原理：RST置高電平，然后向單片機串行發(fā)送 編程命令。P1.7(SCK)輸入移位脈沖，P1.6(MISO)串行輸出，P1.5(MOSI)串行輸入（要了解詳細編程原理可以去看AT89S51的數(shù)據(jù)手冊）。使用并口發(fā)出控制信號，74373只是用于信號轉換，因為并口直接輸出高電平的電壓有點沒到位，使用其他芯片也可以，還有人提出直接接電阻。并口引腳1控制P1.7，引腳14控制P1.5，引腳15讀P1.6，引腳16控制RST，引腳17接74373 LE（鎖存允許），18-25這些引腳都可以接地。建議在你的單片機系統(tǒng)板上做個6芯的接口。注意：被燒寫的單片機一定是最小系統(tǒng)（單片機已經接好電源，晶振，可以運行），VCC，GND是給74373提供電源的。 還有一個方案：使用串口+單片機，這個方案已經用了半年了。電路稍微麻煩一點，速度比較快，而且可以燒AT89C51等等。其實許多器件編程原理差不多，由于我沒太多時間研究器件手冊，更沒有MONEY買一堆芯片來測試，所以只實現(xiàn)了幾個最常用單片機編程功能（AT89C51，C52，C55，AT89S51，S52，S53）。如果要燒寫其他單片機，你可以直接編寫底層控制子程序（例如，寫一個單元，讀一個單元，擦除ROM的子程序）。如果有需要，我可以在器件選擇欄提供一個“X-CHIP”的選擇，“X-CHIP”的編程細節(jié)將由用戶自己去實現(xiàn)。當你仔細閱讀器件手冊后，會發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)這些子程序其實好容易，這也是初學者學單片機編程的好課題。如果成功了會極大的提高你學單片機的積極性。 軟件： 這個軟件的通信，控制部分早在半年前就完成了，這回只是換了個界面和加入并口下載線的功能，希望你看到這個軟件不會想吐。使用很簡當，有一點特別，當你用鼠標右鍵點擊按鈕后，可以把相關操作設置為自動模式（只有打開文件，擦除芯片，寫FLASH ROM，讀FLASH ROM，效驗數(shù)據(jù) 可以設置），點擊‘自動完成’后會依次完成這些操作，并在開始時檢測芯片。當“打開文件”設為自動后，第2次燒寫同一個文件時不必再去打開文件，軟件會自動刷新緩沖。軟件在WIN XP，WIN 2000可以使用（管理員登陸的），在WIN 98 ，WIN ME使用并口模式時會更快些。這個軟件同時支持串口編程器和并口下載線。操作正常結束后會有聲音提示。如果沒有聲卡或聲卡爛了，則聲音會從機箱揚聲器中發(fā)出。注意：記得在CMOS設置中把并口設為ECP模式。就這些東西，應該夠詳細吧，還有什么問題或遇到什么困難可以聯(lián)系我,軟件出現(xiàn)什么問題一定要通知我修正。祝你一次就搞定。
上傳時間： 2014-01-24
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