數(shù)控機床是現(xiàn)代制造系統(tǒng)的基礎和核心，而先進的數(shù)控技術是解決機床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的關鍵。隨著嵌入式系統(tǒng)、微計算機技術和集成電路的迅速發(fā)展，高性能的32位CUP開始普及。它執(zhí)行速度快、功能強大，在中、低檔數(shù)控系統(tǒng)中已經(jīng)完全可以替代PC機及8位單片機，獲得更大的價格和技術優(yōu)勢。本文旨在打破傳統(tǒng)基于PC機及8位單片機的數(shù)控系統(tǒng)，研究并設計一種基于ARM的32位嵌入式機床數(shù)控系統(tǒng)。 本文設計了基于ARM內核的嵌入式機床數(shù)控系統(tǒng)，并給出了硬件設計方案、軟件程序設計思想及相應設計。硬件部分選用是日本NOVA電子有限公司研制的DSP運動控制專用芯片MCX314AL，作為數(shù)控裝置電機的驅動芯片，其性能優(yōu)良、接口簡單、編程方便、工作可靠，給運動控制帶來極大方便。采用ARM微處理器STR710負責控制MCX314AL、外圍邏輯電路的管理及后臺任務的實現(xiàn)。系統(tǒng)軟件平臺采用源代碼公開的嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ，對數(shù)控系統(tǒng)軟件模塊的任務進行劃分，并根據(jù)其實時性要求賦予不同優(yōu)先級，采用基于優(yōu)先級的搶占式調度算法，設計了任務間的通信方式及中斷事件的響應，使該數(shù)控系統(tǒng)具有良好的實時性和穩(wěn)定性，可以滿足高精度加工的要求，同時也具有良好的人機界面和網(wǎng)絡支持。
標簽： ARM 嵌入式 機床 數(shù)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-25
上傳用戶：mylinden
隨著國內工業(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)領域對產(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，適合國內發(fā)展方向的解決方案以及系統(tǒng)基礎結構方面并不理想。首先，國外成熟的嵌入式實時操作系統(tǒng)大都成本高、結構復雜，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，結合現(xiàn)有的操作系統(tǒng)內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、構造了一種適合在32位ARM處理器環(huán)境下使用的內核。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，對內核體系結構框架進行了設計。內核整體上采用分層結構，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，在調度算法方面采用基于優(yōu)先級位圖的搶占閾值調度算法，提高了處理器的利用率和任務集合的可調度性，減少了內核存儲開銷；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，本文還對內核的時鐘管理、內存管理等方面進行了設計。最后，通過實時性能測試，結果表明該實時內核有很好的強實時特性。
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：alia
提出了一種基于微加速度計的無線慣性鼠標的設計方案。該方案以微加速度計ADXL213 作為信號檢測元件,并采用低功耗處理器MSP430F135 和RF 芯片nRF401 進行信號處
標簽： micro-accelerometer inertial wireless Design
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：AbuGe
本文介紹了單片機對步進電機的雙4拍的控制方法，以及常出現(xiàn)的問題及解決方案。
上傳時間： 2013-07-19
上傳用戶：luominghua
作為先進制造業(yè)的核心技術之一，焊接控制技術的飛速發(fā)展，對我國焊接機運動控制系統(tǒng)的自動化和智能化水平提出了更高的要求。本課題研究的特種焊接機運動控制系統(tǒng)是多任務并發(fā)的實時系統(tǒng)，作為實時系統(tǒng)研究關鍵問題之一的實時調度問題一直都是實時控制系統(tǒng)中的研究熱點，因此對特種焊接機運動控制系統(tǒng)實時調度問題的研究對于保證焊接機的強實時性、高可靠性和高穩(wěn)定性具有重要的現(xiàn)實意義。 針對特種焊接機實時多任務并行協(xié)調控制的特點，首先總結和分析了前人在焊接機運動控制系統(tǒng)相關技術方面取得的成果，在吸收前人先進技術的基礎上，對系統(tǒng)的實時調度問題和算法做了相關理論研究。同時結合實時控制系統(tǒng)的特點，進一步分析了幾種常見的實時操作系統(tǒng)，選擇μc/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)作為研究的基礎，研究確定焊接機控制系統(tǒng)的實時調度方法。 給出了焊接機運動控制系統(tǒng)硬件平臺各個功能模塊電路的設計，搭建了以ARM微處理器為核心的焊接機運動控制系統(tǒng)硬件平臺。然后詳細分析了μc/OS-Ⅱ系統(tǒng)的任務調度、任務管理等內核基本功能模塊，針對焊接機運動控制系統(tǒng)實時調度存在的問題.對μc/OS-Ⅱ的內核及其任務調度算法進行擴展改進，研究一種混合的調度策略，即采用兩種調度策略實現(xiàn)對焊接機運動控制系統(tǒng)中普通任務和實時任務的調度，最大限度地提高系統(tǒng)的實時性。通過測試，驗證了對μc/OS-Ⅱ實時內核及其任務調度算法進行擴展改進設計的有效性和可行性，系統(tǒng)運行正常，滿足焊接機運動控制系統(tǒng)任務調度的要求。取得了復雜焊接機運動控制系統(tǒng)任務實時調度策略及算法的成果，對焊接控制領域自動化和智能化的發(fā)展具有實際應用價值。
標簽： ARM 焊接機 運動控制系統(tǒng) 調度
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：eddy77
小型無人直升機具有懸停、側飛、倒飛等獨特的飛行特性，能夠實現(xiàn)固定翼飛機所不能完成的飛行動作，在軍事和民用方面都有很大的應用需求。飛行控制系統(tǒng)是小型無人直升機系統(tǒng)的重要組成部分，是飛行控制算法的運行平臺，也是實現(xiàn)小型無人直升機自主飛行的關鍵部分。進行小型無人直升機飛行控制系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。 本文圍繞小型無人直升機飛行控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)展開論述。首先，文章對目前小型無人直升機及其飛行控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進行了綜述，在此基礎上提出了一種以ARM處理器為控制核心、以CPLD為輔助控制器件的飛行控制系統(tǒng)方案。 其次，文章重點描述了小型無人直升機飛行控制系統(tǒng)的軟硬件設計過程和相關方案。飛行控制系統(tǒng)的硬件部分由ARM模塊和CPLD模塊兩大部分組成，其中包括數(shù)據(jù)采集電路、串口通訊電路、舵機控制電路、電源電路等硬件功能模塊。軟件部分由基于Linux2.6內核的操作系統(tǒng)和相關的設備驅動組成，并設計了基于SD卡的軟件存儲系統(tǒng)。 最后，文章對小型無人直升機的導航控制系統(tǒng)進行了一些探討。討論了從飛行控制系統(tǒng)到導航控制系統(tǒng)的平臺升級方案和小型無人直升機在未知環(huán)境中的導航控制算法。
標簽： ARM 無人直升機 飛行控制 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-05-20
上傳用戶：fanghao
電液位置伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實現(xiàn)各種參量反饋等優(yōu)點，因此它已經(jīng)遍及國民經(jīng)濟和軍事工業(yè)的各個技術領域。近年來，對電液位置伺服系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準確性等控制性能提出了新的要求，作為電液位置伺服系統(tǒng)核心的控制器，起到更為關鍵的作用。 現(xiàn)階段，嵌入式微處理器以其小型、專用、便攜、高可靠的特點，已經(jīng)在工業(yè)控制領域得到了廣泛的應用，如工業(yè)過程、遠程監(jiān)控、智能儀器儀表、機器人控制、數(shù)控系統(tǒng)等，嵌入式微處理器嵌入實時操作系統(tǒng)，可以克服傳統(tǒng)的基于單片機控制系統(tǒng)功能不足和基于PC的控制系統(tǒng)非實時性的缺點，其性能、可靠性等都能滿足電液位置伺服系統(tǒng)控制的要求，在控制領域具有廣泛的應用前景。 本文以實驗室的電液位置伺服系統(tǒng)為研究對象，按照系統(tǒng)的控制要求，提出以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器對電液位置伺服系統(tǒng)進行控制的一種方案，設計了一種新型的基于ARM9(S3C2410)微處理器的電液位置伺服控制器。本系統(tǒng)控制器的開發(fā)設計中，在以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器基礎上，通過外部擴展，使得系統(tǒng)控制器具有豐富的硬件資源，開發(fā)了A/D轉換電路、D/A(PWM)轉換電路、伺服放大電路、串行接口等電路，同時為了使得控制器的程序代碼具有較強的可讀性、可維護性、可擴展性，使用了操作系統(tǒng)，通過比較選擇了uC/OS-Ⅱ實時內核，并成功移植到ARM9(S3C2410)微處理器中，并編寫了A/D、數(shù)字濾波、D/A(PWM)等軟件程序，通過編譯、調試、驗證，程序運行正常。在對電液位置伺服系統(tǒng)進行控制策略的選擇中，分別采用PID、滑模變結構、模糊自學習滑模三種控制策略進行仿真比較，得出采用模糊自學習滑模控制策略更有利于系統(tǒng)控制。
標簽： ARM 微處理器 伺服控制系統(tǒng) 電液位置
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：sssnaxie
本文將嵌入式與溫度控制系統(tǒng)結合，設計了一個實用的嵌入式實時溫度控制系統(tǒng)，并說明了其系統(tǒng)組成和軟、硬件的設計方法。該系統(tǒng)的特點是具有快速的采集和響應速度、低功耗。本文內容主要包括以下部分： 1．溫度控制系統(tǒng)的歷史、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及本課題的研究內容。 2．簡單介紹了嵌入式系統(tǒng)及其設計開發(fā)的基本知識、SAMSUNG公司的以ARM7TDMI為內核的處理器S3C44B0X和實時操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ體系結構和內核。 3．硬件方面制定了系統(tǒng)核心板和溫度控制系統(tǒng)外圍電路的設計方案。系統(tǒng)核心板包括系統(tǒng)模塊、存儲器模塊、人機交互模塊三部分；外圍電路包括溫度檢測電路和功率控制電路兩部分。 4．軟件方面編寫了S3C44B0X的啟動代碼、μC/OS—Ⅱ向S3C44B0X的移植代碼、嵌入式溫度控制系統(tǒng)的應用程序及相關流程等。 5．本系統(tǒng)成功運行后的結果顯示和心得。
上傳時間： 2013-08-04
上傳用戶：vans
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
上傳用戶：y562413679
本論文從國內外液壓挖掘機電子節(jié)能應用現(xiàn)狀出發(fā)，設計液壓挖掘機電子節(jié)能控制系統(tǒng)。將“改進的變結構單神經(jīng)元自適應PID控制算法”應用于發(fā)動機—變量泵的功率匹配控制中，通過仿真表明該算法具有優(yōu)越性。 由于液壓挖掘機有單、雙變量泵系統(tǒng)，為了將改進的變結構單神經(jīng)元自適應PID控制算法應用于不同系統(tǒng)，研究了單、雙變量泵與發(fā)動機功率匹配的控制策略。同時為了解決發(fā)動機—變量泵功率匹配環(huán)節(jié)與變量泵—負載匹配環(huán)節(jié)之間存在的不協(xié)調問題，設計了變量泵—負載匹配系統(tǒng)，依據(jù)操作人員手柄位置信號，控制變量泵輸出流量按比例分配到各個負載，實現(xiàn)液壓挖掘機的發(fā)動機—變量泵—負載的功率匹配。 嵌入式計算機控制系統(tǒng)是當今單片機控制系統(tǒng)的研究熱點之一。將嵌入式系統(tǒng)應用于液壓挖掘機的電子節(jié)能控制中，選擇ARM7系列處理器LPC2294作為這個控制器的核心，對液壓挖掘機功率匹配電子節(jié)能控制器進行了設計，為液壓挖掘機電子節(jié)能控制器的研究開發(fā)打下了基礎。
上傳時間： 2013-07-05
上傳用戶：gps6888
