比例-積分-微分（PID）是過程控制中最常用的一種控制算法。算法簡單而且容易理解，應(yīng)用十分廣泛。但由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同，功能上差別很大，系統(tǒng)的控制要求及關(guān)心的控制對象也不相同。數(shù)字PID控制比連續(xù)PID控制更為優(yōu)越，因為計算機(jī)程序的靈活性，很容易克服連續(xù)PID控制中存在的問題，經(jīng)修正而得到更完善的數(shù)字PID算法。本文以三相全控整流橋阻性負(fù)載為實際電路，控制主電路電壓，旨在提出一種智能數(shù)字PID控制系統(tǒng)的設(shè)計思路，并給出了詳細(xì)的硬件設(shè)計及初步軟件設(shè)計思路。 PID控制系統(tǒng)采用高性能、低功耗的ARM微處理器S3C44BO作為核心處理單元，內(nèi)部的10位ADC作為信號采集模塊，采用了矩陣鍵盤和640*480的液晶作為人機(jī)接口；串口作為通信模塊實現(xiàn)了上位機(jī)的監(jiān)控。采用芯片內(nèi)部自帶的PWM模塊，輸出16M Hz PWM信號并經(jīng)過一階低通濾波器得到0～5V的控制信號用于觸發(fā)主電路控制器，實現(xiàn)PID整定。 軟件方面，分析和研究了uC/OSⅡ的內(nèi)核源碼，實現(xiàn)了其在32位微處理器上的移植，作為管理各個子程序執(zhí)行的系統(tǒng)軟件。選用了圖形處理軟件uC/GUI用于完成LCD顯示及控制。PID算法采用了增量式數(shù)字PID算法，采用規(guī)一化算法進(jìn)行參數(shù)選取。上位機(jī)部分采用了C＃語言進(jìn)行編寫。另外，采用了RTC（Real Time Clock）作為系統(tǒng)時鐘，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的定時運行、定時模式切換等。在上位機(jī)上也可以方便的控制程序的執(zhí)行，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 在論文的最后詳細(xì)的介紹了智能PID控制系統(tǒng)在三相全控橋主電路中的具體應(yīng)用?？偨Y(jié)了調(diào)試中遇到的問題，對今后工作中需要進(jìn)一步改善和探索的地方進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽： ARM PID 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-08-01
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近年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，消費電子產(chǎn)品(Consumer Electronics)已與計算機(jī)(Computer)、通信(Communication)兩項產(chǎn)品的技術(shù)結(jié)合在一起，成為目前所統(tǒng)稱的3C產(chǎn)品，并使家用電子電器產(chǎn)品步向智能家居的方向。但是目前大多數(shù)智能家居系統(tǒng)其控制器一般由8位或16位的單片機(jī)控制，其控制功能比較簡單，很難實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無線傳輸，對于未來的智能家居系統(tǒng)的擴(kuò)展性也比較有限。本文針對目前國內(nèi)智能家居系統(tǒng)的局限性，提出一種基于嵌入式處理器ARM平臺以及以太網(wǎng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的智能家居系統(tǒng)，它不僅能對小區(qū)內(nèi)住宅的安全狀況進(jìn)行實時監(jiān)控，還能實現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程控制、“三表”(即水表、電表、燃?xì)獗?的遠(yuǎn)程抄送。同時該系統(tǒng)還提供了規(guī)范的串行通信接口，對于未來的系統(tǒng)的擴(kuò)展提供了廣闊的空間。 本文首先詳細(xì)的介紹了ARM處理器及嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的發(fā)展概況，接著討論了GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的工作原理，最后給出了智能家居控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。該智能家居系統(tǒng)的硬件主要包括ARM主控模塊的選型、報警I/O電路設(shè)計、以太網(wǎng)接口電路設(shè)計、圖像處理模塊電路和“三表”的串行口電路組成。軟件上主要包括uClinux在S3C4510上的移植、圖像采集與壓縮程序、以太網(wǎng)驅(qū)動及通訊程序、RS-485串行接口程序、GPRS網(wǎng)絡(luò)通信程序和報警I/O接口程序。 該系統(tǒng)主要部分包括小區(qū)內(nèi)住宅的安防監(jiān)控，GPRS無線智能家電的遠(yuǎn)程控制和無線報警以及抄表的遠(yuǎn)程傳送。利用當(dāng)前較為成熟的GPRS技術(shù)和以太網(wǎng)實現(xiàn)對小區(qū)內(nèi)用戶進(jìn)行集中安防監(jiān)控與管理，同時給出了系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)以及硬件原理框圖和軟件設(shè)計思路及主要程序。
標(biāo)簽： ARM 智能家居控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-12
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智能繡花機(jī)是當(dāng)代最先進(jìn)的繡花機(jī)械，廣泛應(yīng)用于刺繡行業(yè)，國產(chǎn)繡花機(jī)著重于中低端產(chǎn)品的開發(fā)，而隨著電子、計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，用戶對高性能繡花機(jī)的需求日益增大。本文在詳細(xì)分析智能繡花機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能繡花機(jī)的功能需求與當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域的最新技術(shù)，設(shè)計了一種基于ARM和DSP為處理器的控制系統(tǒng)解決方案，主要研究工作和成果如下： (1)制定了系統(tǒng)總體方案和具體實驗方案，設(shè)計了信息處理和機(jī)電控制分離的結(jié)構(gòu)。 (2)研制了基于S3C2410X為核心的主控制模塊，設(shè)計了用于外圍擴(kuò)展的FLASH、SDRAM、USB數(shù)據(jù)存儲、以太網(wǎng)通信、UART接口、LCD觸摸屏顯示器等硬件電路。 (3)研制了基于TMS320LF2407A為核心的機(jī)電控制模塊，設(shè)計了繡框電機(jī)和主軸電機(jī)等硬件控制模塊。 (4)設(shè)計了基于CY7C027的雙口RAM通信模塊，實現(xiàn)ARM和DSP之間的高速數(shù)據(jù)通信。 (5)采用虛擬機(jī)技術(shù)建立了ARM的Linux交叉編譯環(huán)境和DSP的CCS共存的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，節(jié)約了使用資源。 (6)研究了DST繡花花樣文件存儲格式以及解碼方法，采用MiniGUI編程實現(xiàn)了一個友好的圖形用戶界面，簡要介紹SVPWM技術(shù)的DSP實現(xiàn)。
上傳時間： 2013-06-24
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21世紀(jì)是“信息世紀(jì)”，隨著人們生活水平的不斷進(jìn)步，對于家居環(huán)境要求也日益增高。如何將信息產(chǎn)業(yè)的最新成果，應(yīng)用于構(gòu)建一個舒適和諧的家居環(huán)境，已日益引起人們的關(guān)注和重視。傳統(tǒng)的家庭電子電器類產(chǎn)品具有單個控制的特點，無法進(jìn)一步構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，和外界進(jìn)行信息交互?！爸悄芗揖印备拍畹奶岢?，改變了這種這種狀況。智能家居系統(tǒng)可以將相對獨立的電器產(chǎn)品“智能”地連接在一起，提供全方位信息交換功能，幫助家庭內(nèi)部及外部實現(xiàn)信息暢通，從而優(yōu)化生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量。 本文提出了一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的以ARM和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的家庭網(wǎng)關(guān)無線接入方案，能通過手機(jī)短信息對控制節(jié)點進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實時獲得當(dāng)前圖像信息和家居環(huán)境的各項物理參數(shù)。 本文所做的主要工作為： 1．調(diào)研了國內(nèi)外智能化家居系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并結(jié)合目前國內(nèi)智能家居的發(fā)展特點，設(shè)計了基于嵌入式系統(tǒng)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)。在設(shè)計中選用了ARM9 S3C2440處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)，主要由基于ARM的主控模塊、GPRS短信發(fā)送模塊、基于nRF2401的無線（分）節(jié)點通信模塊幾個部分組成。 2．建立了嵌入式系統(tǒng)的平臺和開發(fā)環(huán)境。主要包括嵌入式Linux的裁減、設(shè)備驅(qū)動程序的編寫，交叉編譯和串口驅(qū)動的編寫，完成了USB驅(qū)動的移植。 3．在組網(wǎng)方式上選擇了nRF2401無線射頻模塊和GPRS模塊，完成了周邊器件的電路設(shè)計，實現(xiàn)了無線模塊的相互通信和信息傳輸。 4．實現(xiàn)了XMODOM協(xié)議，將圖片和物理信息傳送至GPRS模塊，并實現(xiàn)了彩信的MMS發(fā)送。 本文完成了智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，并進(jìn)行了調(diào)試，驗證了所設(shè)計系統(tǒng)的有效性和實用性。實驗結(jié)果表明提出的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方法是可行的，且整個系統(tǒng)具有良好的通用性和可擴(kuò)展性。由于采用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)，符合嵌入式的發(fā)展潮流，方便了在該設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)和擴(kuò)展。
標(biāo)簽： GPRS ARM 智能家居 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)以其功能強(qiáng)大、可靠性高、體積小、功耗低等諸多優(yōu)點，適應(yīng)了社會信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展需求，比一般的通用PC系統(tǒng)具備更大的優(yōu)越性，在各行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用。GPS定位導(dǎo)航技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)的融合在近幾年來現(xiàn)代信息通信領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展迅速。 目前，GPS定位導(dǎo)航技術(shù)主要應(yīng)用于大地測量與車輛定位領(lǐng)域，個人應(yīng)用方面相對較欠缺。因此，發(fā)展應(yīng)用于個人的手持GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)擁有廣泛的市場空間。鑒于這種情況，本文設(shè)計開發(fā)了一款基于ARM處理器與GPS接收模塊的手持定位導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)通過采用功能強(qiáng)大、成本低廉的嵌入式Linux操作系統(tǒng)，充分發(fā)揮ARM處理器的高性能低功耗特點，提升了系統(tǒng)特性。 論文的主要內(nèi)容： 1．分析了GPS定位導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和基本原理，研究了如何實現(xiàn)基于ARM處理器定位導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計方案。在此基礎(chǔ)上，建立了滿足手持定位導(dǎo)航系統(tǒng)功能需求的軟、硬件平臺，包括硬件平臺中各模塊的組成與連接，以及軟件平臺中系統(tǒng)啟動代碼、操作系統(tǒng)的移植，文件系統(tǒng)的制作。 2．設(shè)計實現(xiàn)了GPS模塊與ARM處理器的通信功能、電子地圖的顯示功能、人機(jī)交互的控制功能。各功能模塊在設(shè)計中包括了接口和外設(shè)的驅(qū)動程序，以及應(yīng)用程序兩部分。通信功能模塊中，GPS模塊實時接收GPS定位衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并通過RS-232接口向處理器傳輸數(shù)據(jù)；電子地圖顯示以及人機(jī)交互的功能模塊中，使用MiniGUI圖形用戶界面支持系統(tǒng)，實現(xiàn)了在LCD觸摸屏上顯示電子地圖以及基本定位導(dǎo)航控制等人機(jī)交互的功能。 3．測試了系統(tǒng)各模塊的功能，給出了系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)果，根據(jù)測試結(jié)果分析了系統(tǒng)設(shè)計中的不足，并提出了對系統(tǒng)未來改進(jìn)目標(biāo)的設(shè)想。
上傳時間： 2013-04-24
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IEEE 1451 是一種從傳感器或執(zhí)行器到微處理器及網(wǎng)絡(luò)之間的硬件和軟件接口標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)1451.1 標(biāo)準(zhǔn)，研制面向Internet的網(wǎng)絡(luò)化智能機(jī)器人手爪傳感器系統(tǒng)，并給出硬件設(shè)計框圖和軟件流程。
標(biāo)簽： 1451.1 IEEE 網(wǎng)絡(luò)化智能 傳感器設(shè)計
上傳時間： 2013-08-03
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本文完成了基于HART 的智能現(xiàn)場實時控制通信系統(tǒng)的設(shè)計。在硬件方面，本系統(tǒng)由四大模塊組成:鍵盤輸入模塊、通信模塊、DSP 和顯示模塊。其中，數(shù)字信號處理器是該硬件系統(tǒng)的主要部分。它由TMS3
標(biāo)簽： HART 實時控制 通信系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-20
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在基于工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線技術(shù)的集散控制系統(tǒng)中，對智能測控模板— 熱電偶(TC)信號輸人模板進(jìn)行了設(shè)計與研究。首先對該現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行介紹和分析，然后給出了熱電偶信號輸人模板的設(shè)計與具
標(biāo)簽： 現(xiàn)場總線 控制系統(tǒng) 智能測控 模板
上傳時間： 2013-04-24
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針對自己開發(fā)的液位控制系統(tǒng)參數(shù)難以調(diào)整的問題，本文提出了一種智能PID 的液位控制方法。智能PID 控制算法是在常規(guī)PID 控制算法的基礎(chǔ)上，根據(jù)前人和專家的經(jīng)驗以及操作人員的實際經(jīng)驗，針對具有大滯后
標(biāo)簽： PID 算法 液位控制系統(tǒng) 中的應(yīng)用
上傳時間： 2013-07-31
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目前國內(nèi)的大多數(shù)通用直流電參數(shù)測量設(shè)備，精度等級一般為0.5級或0，2級，精度更高的測量儀表(校表)一般為0.1～0.05級。而數(shù)字儀表使用的CPU大多數(shù)仍采用8位或16位單片機(jī)，由于其處理速度慢，不易實現(xiàn)更多的功能。軟件上還是采用匯編語言編程，流程上沿用傳統(tǒng)的線性程序，不便于軟件的升級和維護(hù)。而國外高精度的測量設(shè)備往往價格很高。為了更好地滿足計算過程中準(zhǔn)確性、精確性、快速性以及日后客戶對儀表功能上的升級要求，克服目前國內(nèi)現(xiàn)行的直流電參數(shù)測量儀器存在的局限，同時獲得更高的性價比，本文在充分分析和吸收當(dāng)前國內(nèi)外數(shù)字儀表的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗后，研制了一種基于32位ARM和嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的智能直流校驗表，精度已達(dá)到了0.05級，該儀器是目前國內(nèi)直流電參數(shù)測量的最高性能儀器之一，可廣泛用于實驗室、計量院所、電力系統(tǒng)等部門作為0.1級、0.05級直流電壓、電流測量標(biāo)準(zhǔn)或現(xiàn)場檢測。 本文首先對直流表的各種測量功能和精度要求進(jìn)行了分析，提出了儀器的總體框架和滿足測量精度要求的措施。本裝置硬件上采用ARM結(jié)構(gòu)，以恩智浦公司的ARM微控制器(LPC2134)為控制核心，實現(xiàn)測量、校準(zhǔn)、通信和顯示功能。軟件上則基于嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ進(jìn)行了儀表的總體程序設(shè)計。 在介紹了對直流表硬件電路的設(shè)計及驅(qū)動程序的編寫后，再簡單闡述了μC/OS-Ⅱ的一些基本概念和在ARM微控制器(LPC2134)上的移植，并詳細(xì)介紹了基于μC/OS-Ⅱ平臺應(yīng)用程序的任務(wù)劃分，在設(shè)計了全部程序后，探討了誤差的分類和產(chǎn)生原因，并對實驗結(jié)果進(jìn)行了分析。
上傳時間： 2013-06-25
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