對基于Pmac控制卡的機器人控制軟件進行了分析,為了實現(xiàn)系統(tǒng)的可重用性及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的清晰性, 采用COM接口技術(shù)實現(xiàn)軟件的插件化,從而為軟件功能的擴展奠定了基礎(chǔ), 降低了系統(tǒng)的耦合度,便于系統(tǒng)的維護和升
上傳時間: 2013-05-28
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本文通過分析GSM 模塊與單片機的接口設(shè)計簡單介紹了TC35i 模塊的常用指令及編碼規(guī)則,著重介紹了TC35i 模塊與AT89C51 的工作原理、外圍接口電路、軟件控制技術(shù),同時給出了一些TC35i
上傳時間: 2013-04-24
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從實際應(yīng)用的角度出發(fā)介紹了內(nèi)置HD61202 圖形液晶顯示模塊的結(jié)構(gòu)特性,液晶顯示模塊的硬件接口電路及編程要點,并對其正常工作的條件、控制指令系統(tǒng)及編程思路進行了探討。
上傳時間: 2013-06-05
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溫室技術(shù)是我國實現(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)。實時控制是指在規(guī)定的時間內(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,溫度實時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,提出運用CPID硬件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,移植實時操作系統(tǒng)到ARM來實現(xiàn)復(fù)雜算法控制,采用高精度數(shù)字傳感器DS18820,并設(shè)計出混合PID模糊控制器來實現(xiàn)溫室的變溫管理,這對于現(xiàn)代溫室的智能化控制有著十分重要的實際意義。較傳統(tǒng)溫室,優(yōu)點在于(1)它改變以往依靠單片機軟件來實現(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序,這種“以硬代軟”的方案實時性好,且大大避免了軟件運行時的不穩(wěn)定性、系統(tǒng)冗余等先天缺陷。(2)操作系統(tǒng)能實現(xiàn)多任務(wù)、多線程以及友好的人機界面。 試驗以華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的華北型機械通風(fēng)式連棟塑料溫室為試驗?zāi)P?,選擇了ALTERA公司的EPM7128SLC84-15芯片和SAMSUNG公司的S3C44BOX芯片為目標板,以PC機為宿主機,設(shè)計了實時溫度控制平臺。 主要工作: (1)概述了溫度實時測控的必要性并介紹了CPLD、ARM技術(shù)及嵌入式實時操作系統(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。 (3)通過ARM存儲模塊、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)完成了本試驗平臺。 (4)介紹混合PID模糊控制算法并通過Simulink工具箱進行了仿真,得出混合PID模糊控制器較經(jīng)典PID控制具有更快的動態(tài)響應(yīng)、更小超調(diào)、抗干擾強的結(jié)論。 (5)最后,通過試驗數(shù)據(jù)驗證了整套系統(tǒng)實時采集的穩(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。
標簽: ARMCPLD 農(nóng)業(yè) 溫度 實時控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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現(xiàn)代噴氣織機以其高速、高性能等優(yōu)勢,占據(jù)了無梭織機的大部分市場,并成為最有發(fā)展前景的一種織機。送經(jīng)、卷取機構(gòu)是織機控制系統(tǒng)的重要組成部分,其對經(jīng)紗張力的控制精度已成為評定織機質(zhì)量的重要技術(shù)指標。因此,提高和改善噴氣織機的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)的性能非常必要,而且,開發(fā)具有高速、高精度的獨立電子送經(jīng)和卷取控制模塊具有廣闊的應(yīng)用前景。 本課題研究開發(fā)了一款獨立的電子送經(jīng)和卷取控制模塊,通過人機界面或CAN通訊對該控制系統(tǒng)所需參數(shù)進行設(shè)置,使其可以根據(jù)參數(shù)設(shè)置應(yīng)用于不同型號的噴氣織機。通過對系統(tǒng)的控制分析,本課題主要從硬件電路設(shè)計、軟件控制及張力控制算法三個方面進行研究。 首先,通過對噴氣織機的性能要求及控制器結(jié)構(gòu)與性能的綜合考慮,系統(tǒng)采用以高速ARM7TDMI為內(nèi)核的低功耗微處理器LPC2294作為系統(tǒng)控制器,該控制器不僅速度快、性能穩(wěn)定,而且其豐富的外圍模塊大大簡化了硬件電路的設(shè)計。硬件電路設(shè)計采用模塊化設(shè)計方法,主要功能模塊包括嵌入式最小系統(tǒng)模塊、主軸編碼器采集模塊、張力采集模塊、電機控制模塊、通訊模塊、人機界面模塊、輸入輸出信號模塊等。根據(jù)系統(tǒng)需要,對各個模塊的控制器件進行選取,并設(shè)計出各個模塊的接口電路。最后,為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,在硬件電路設(shè)計中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。 在軟件設(shè)計方面,系統(tǒng)采用嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II,便于系統(tǒng)升級和維護。在系統(tǒng)硬件平臺的基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)計要求對操作系統(tǒng)內(nèi)核進行剪裁和移植,并對系統(tǒng)時鐘節(jié)拍進行修改。結(jié)合硬件電路及系統(tǒng)控制要求,對系統(tǒng)啟動代碼進行修改;并根據(jù)系統(tǒng)對各個功能模塊控制的時效性要求,對系統(tǒng)任務(wù)進行合理規(guī)劃。為了說明系統(tǒng)采用該RTOS的可行性,對實時性要求最高的張力采集任務(wù)進行了實時性分析。對CAN通訊協(xié)議進行制定和編程實現(xiàn),并對I2C、CAN和LCD驅(qū)動程序進行開發(fā),另外,對每個任務(wù)的功能及控制流程和任務(wù)間及任務(wù)與中斷間的信息通訊進行了說明。系統(tǒng)在軟件方面也采用了一定的抗干擾技術(shù),對硬件抗干擾進行補充。 最后,針對經(jīng)紗張力的非線性和滯后性等復(fù)雜特性,對張力調(diào)節(jié)采用模糊參數(shù)自整定PID控制算法,設(shè)計出張力模糊參數(shù)自整定PID控制器。并在Matlab及Simulink工具下,對PID控制器下的張力算法及模糊參數(shù)自整定PID控制器下的張力算法進行仿真研究。而且對張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實現(xiàn)進行了說明。關(guān)鍵詞:ARM; μC/OS-II;噴氣織機;送經(jīng)卷?。荒:齈ID
標簽: ARM 噴氣織機 電子送經(jīng) 控制
上傳時間: 2013-06-11
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電液位置伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)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(shù)領(lǐng)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(guān)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(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)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(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)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(shè)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(shè)計中,在以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器基礎(chǔ)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(zhuǎn)換電路、D/A(PWM)轉(zhuǎn)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?qū)崟r內(nèi)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(diào)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(jié)構(gòu)、模糊自學(xué)習(xí)滑模三種控制策略進行仿真比較,得出采用模糊自學(xué)習(xí)滑??刂撇呗愿欣谙到y(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
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目前,織機向著高速化、智能化方向發(fā)展,無梭織機也越來越占主導(dǎo)地位,開發(fā)中高檔織機控制系統(tǒng)是當前紡織機械領(lǐng)域的重要課題??棛C的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)是中高檔織機控制的關(guān)鍵技術(shù)之一,同時它也是無梭織機優(yōu)越于有梭織機的重要特征之一,因此研究送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)具有重要意義。 本文研究的內(nèi)容是織機的送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng),主要目的是保證織機在織造過程中紗線張力的動態(tài)穩(wěn)定。主要工作如下: (1)在分析送經(jīng)卷取系統(tǒng)原理和功能的基礎(chǔ)上,提出了一種用較低成本完成所需控制功能的解決方案——以ARM嵌入式處理器S3C44B0為中心構(gòu)建硬件平臺,以嵌入式操作系統(tǒng)uClinux為基礎(chǔ)構(gòu)建軟件平臺。 (2)利用嵌入式處理器S3C44B0豐富的硬件資源,對電子送經(jīng)卷取控制系統(tǒng)進行硬件設(shè)計:包括以S3C44B0為核心的最小系統(tǒng)電路的設(shè)計、與上位機通訊接口電路的設(shè)計、經(jīng)紗張力檢測與采樣電路的設(shè)計、伺服電機驅(qū)動接口電路的設(shè)計和編碼器接口電路的設(shè)計等. (3)利用嵌入式操作系統(tǒng)uClinux高實時、多任務(wù)等優(yōu)點,對電子送經(jīng)卷取控制系統(tǒng)進行軟件設(shè)計: ●在分析uClinux系統(tǒng)的特點和功能的基礎(chǔ)上,完成了在硬件電路板上的移植; ●在分析系統(tǒng)引導(dǎo)程序功能的基礎(chǔ)上,完成了Boot Loader的設(shè)計; ●完成了系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計:包括串口驅(qū)動程序設(shè)計、A/D驅(qū)動程序的設(shè)計和IIC驅(qū)動程序的設(shè)計等; ●在對織機工藝了解的基礎(chǔ)上,以模塊化的思想完成了系統(tǒng)應(yīng)用程序的設(shè)計:包括張力傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、控制算法模塊和通訊模塊等; (4)詳細介紹了整個控制系統(tǒng)的調(diào)試過程。 本文設(shè)計的系統(tǒng)能使控制的經(jīng)紗張力恒定,反應(yīng)快速,控制精度高,很好地解決了開車痕等問題,能滿足中高檔織機的要求,具有實際應(yīng)用價值。
標簽: ARM 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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本課題所研究的橫機是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)控制的自動化程度很高的緯編針織機,主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國,橫機需求量大,自主研發(fā)全自動電腦橫機有廣泛的市場前景。 通過對橫機機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理的分析,本文提出了一種橫機控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅(qū)動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器,負責(zé)編織工藝和人機接口設(shè)計;以FPGA作為協(xié)處理器,執(zhí)行ARM的命令,控制后續(xù)電路動作;驅(qū)動電路主要面向橫機機械部件,并向前端電路提供硬件接口。 基于該硬件系統(tǒng)解決方案,本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn),主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅(qū)動程序、橫機編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統(tǒng)采用模糊控制算法,控制卷布速率;驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)ARM和FPGA的通信;橫機編織控制程序?qū)⒒ㄐ臀募械臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為機械部件的動作,實現(xiàn)整個編織過程;圖形用戶界面提供良好的人機界面,方便操作。 最后詳細介紹了整個橫機控制器系統(tǒng)的調(diào)試流程,涉及硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)合調(diào)試等。 與傳統(tǒng)電腦橫機相比,基于此設(shè)計方案的橫機技術(shù)含量較高,成本低,可移植性強,并可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。
標簽: Linux ARM 橫機 控制系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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該文結(jié)合"10M/100M以太網(wǎng)交換芯片的設(shè)計"課題,介紹了以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的概況和IP CORE、SoC的設(shè)計方法,闡述了以太網(wǎng)交換原理及關(guān)鍵技術(shù),研究了CSMA/CD協(xié)議、交換機、VLAN的原理和數(shù)據(jù)流優(yōu)先技術(shù)及流量控制,在此基礎(chǔ)上完成了10M/100M以太網(wǎng)交換芯片的主要模塊的設(shè)計方案和實現(xiàn)框圖.同時結(jié)合Philip公司的IC總線的工作原理,給出了10M/100M以太網(wǎng)交換芯片的設(shè)計方案中的IC接口模塊的FPGA設(shè)計的驗證和仿真,并對仿真結(jié)果進行分析比較,驗證了IC接口模塊可以作為一個軟核來使用.
上傳時間: 2013-07-18
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噴油泵是柴油機燃油噴射系統(tǒng)中燃油的控制、供給單元,其性能的好壞直接決定著柴油機的加速性能、油耗大小、尾氣的排放質(zhì)量等。準確測試噴油泵的各種技術(shù)參數(shù)對提高柴油機的各項技術(shù)性能具有十分重要的意義。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為了最熱門的技術(shù)之一。基于ARM的嵌入式技術(shù)己經(jīng)成為當前嵌入式領(lǐng)域研究的一個亮點。ARM公司的32位RISC處理器,以其高速度、低功耗、低成本、功能強等諸多優(yōu)異性能,應(yīng)用越來越廣泛。uCLinux操作系統(tǒng)是從Linux衍生出來的一種操作系統(tǒng),它是專為無MMU的微控制器開發(fā)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。它支持眾多嵌入式處理器類型,具有完善的各類驅(qū)動支持。 本文從噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)入手,在詳細分析了系統(tǒng)所要檢測和控制的參數(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計出噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)總體架構(gòu)。噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)由兩個模塊組成:以80C196KB單片機為中心的噴油泵控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),以S3C44BOX為中心的上位機監(jiān)控及管理系統(tǒng)。下位機通過RS232串口接收上位機的命令并執(zhí)行噴油泵試驗臺的電機轉(zhuǎn)速控制、燃油溫度控制、噴油次數(shù)計數(shù)、提前角監(jiān)控及燃油壓力顯示。上位機是整個試驗臺控制系統(tǒng)的管理者,主要完成給下位機發(fā)送特定的操作命令,完成實驗數(shù)據(jù)的顯示、收集和存儲,它有友好的中文顯示界面,可以完成簡單的數(shù)據(jù)管理操作。 文中詳細闡述了上位機的操作系統(tǒng)uCLinux的特點和移植過程。同樣對上位機的界面設(shè)計及運行環(huán)境MiniGUI進行了全面分析并給出移植和界面編程方法。在文章的最后,對噴油泵控制系統(tǒng)采用模糊控制算法進行優(yōu)化設(shè)計。詳細描述了模糊控制器設(shè)計所包含的三個主要部分:清晰量的模糊化接口、模糊控制規(guī)則及算法及模糊量的清晰化接口。 通過試驗證實,本文設(shè)計的噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)技術(shù)路線正確合理。相信該可靠實用的控制系統(tǒng)配合噴油泵試驗臺使用將具有良好的市場潛力。
上傳時間: 2013-06-04
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