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，應用十分廣泛。但由于應用領域的不同，功能上差別很大，系統(tǒng)的控制要求及關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)的設計思路，并給出了詳細的硬件設計及初步軟件設計思路。 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的液晶作為人機接口；串口作為通信模塊實現(xiàn)了上位機的監(jiān)控。采用芯片內部自帶的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)一化算法進行參數(shù)選取。上位機部分采用了C＃語言進行編寫。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。在上位機上也可以方便的控制程序的執(zhí)行，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。 在論文的最后詳細的介紹了智能PID控制系統(tǒng)在三相全控橋主電路中的具體應用。總結了調試中遇到的問題，對今后工作中需要進一步改善和探索的地方進行了展望。
標簽： ARM PID 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-08-01
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智能公交系統(tǒng)是城市交通系統(tǒng)的一個重要組成部分，在城市交通公交優(yōu)先的背景下，欲緩解城市交通擁堵的現(xiàn)象，就必須大力發(fā)展公交事業(yè)。智能公交系統(tǒng)的建設可以改善公交公司的企業(yè)管理方法，提高公交系統(tǒng)的運營效率與服務水平，是城市公交事業(yè)發(fā)展的重要一步。 本文在研讀大量文獻、參考相關設計的基礎上，結合先進的GPS、GPRS技術，提出了基于ARM的智能公交車載管理終端的設計與實現(xiàn)方法。 GPS是由美國建立的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)，具有全球性、全天候、陸海空全能等特點，特別適用于交通運輸行業(yè)，配合中國移動穩(wěn)定可靠、覆蓋面廣、數(shù)據(jù)傳輸速度極快的GPRS網(wǎng)絡作為信息傳輸?shù)拿浇椋訥PS、GPRS為主要技術的智能公交系統(tǒng)較以往利用射頻、數(shù)傳電臺技術方式建造的公交系統(tǒng)具有更加穩(wěn)定、實時性更高等特點，是當前智能公交系統(tǒng)設計的理想方案。 基于ARM的智能公交車載終端是智能公交系統(tǒng)的重要組成部分，是整個系統(tǒng)的信息終端，負責信息的接收和發(fā)布，在系統(tǒng)中起著至關重要的作用。本文詳細介紹了一款以ARM處理器為主控的智能車載終端的設計方法，包括終端總體方案設計、硬件電路設計、軟件代碼編寫、整機調試等內容。文章在總體設計中提出了終端的功能要求，并針對功能要求提出了相應的設計方案；在硬件設計中給出了具體的硬件設計原理圖，并就硬件選型、原理圖設計中的關鍵問題進行了探討；在軟件設計中給出了終端主要軟件設計的程序流程圖，并對程序設計思路進行了細致的講解；最后對終端硬件、軟件的聯(lián)合調試過程進行了介紹，并對最終通過調試的終端進行了展示。 經(jīng)過多次的測試和修改，該智能公交系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了正點考核、實時監(jiān)控、短信報警、自動報站等多項功能，并在長沙市公交線路上投入試運行，社會反應良好。
上傳時間： 2013-07-02
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智能繡花機是當代最先進的繡花機械，廣泛應用于刺繡行業(yè)，國產繡花機著重于中低端產品的開發(fā)，而隨著電子、計算機技術的快速發(fā)展，用戶對高性能繡花機的需求日益增大。本文在詳細分析智能繡花機工作原理的基礎上，結合智能繡花機的功能需求與當前嵌入式領域的最新技術，設計了一種基于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，設計了信息處理和機電控制分離的結構。 (2)研制了基于S3C2410X為核心的主控制模塊，設計了用于外圍擴展的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為核心的機電控制模塊，設計了繡框電機和主軸電機等硬件控制模塊。 (4)設計了基于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)采用虛擬機技術建立了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技術的DSP實現(xiàn)。
上傳時間： 2013-06-24
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基于嵌入式技術的遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以達到動態(tài)、無死角的監(jiān)控目的，可以對一些特殊環(huán)境進行遠程監(jiān)視和控制，且不受濕度、溫度等條件的影響，廣泛應用于軍事、交通、智能家居、醫(yī)療監(jiān)護等多個領域。可以解決傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)將圖像采集設備固定在一個地方而使監(jiān)控范圍有限，適用場合少等弊端。 本文設計了一款基于ARM和FPGA的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。首先在對遠程監(jiān)控系統(tǒng)功能分析的基礎上，設計了以ARM為主控制器和FPGA為輔助控制器的硬件電路，采用ARM芯片控制圖像采集、速度采集、網(wǎng)絡傳輸?shù)雀蓴_小的模塊，采用FPGA芯片控制電機驅動、舵機驅動、電池監(jiān)控等干擾大的模塊，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；其次設計了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集、GPIO、PWM、外中斷EINT-19的流接口驅動程序；同時設計了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集及壓縮、網(wǎng)絡通信、車模速度采集的應用程序；FPGA內部邏輯電路采用Verilog語言完成電源監(jiān)控、舵機控制、直流電機控制等功能。 本系統(tǒng)集圖像采集和壓縮、運動控制、網(wǎng)絡傳輸于一體。其圖像采集速度達30幀/秒，圖像分辨率達640x480，JPEG壓縮比達10：1，控制命令響應時間為1s，網(wǎng)絡傳輸速率達10Mbps。其功能擴展容易，功耗低，體積小，抗干擾能力強，具有很好的市場前景。關鍵詞：winCE；S3C2440A；FPGA；遠程監(jiān)控；流接口驅動
標簽： FPGA ARM 遠程監(jiān)控 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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21世紀是“信息世紀”，隨著人們生活水平的不斷進步，對于家居環(huán)境要求也日益增高。如何將信息產業(yè)的最新成果，應用于構建一個舒適和諧的家居環(huán)境，已日益引起人們的關注和重視。傳統(tǒng)的家庭電子電器類產品具有單個控制的特點，無法進一步構成網(wǎng)絡，和外界進行信息交互。“智能家居”概念的提出，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，提高生活質量。 本文提出了一種基于GPRS網(wǎng)絡的以ARM和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為基礎的家庭網(wǎng)關無線接入方案，能通過手機短信息對控制節(jié)點進行遠程控制，實時獲得當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．調研了國內外智能化家居系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并結合目前國內智能家居的發(fā)展特點，設計了基于嵌入式系統(tǒng)的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)。在設計中選用了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、設備驅動程序的編寫，交叉編譯和串口驅動的編寫，完成了USB驅動的移植。 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)的硬件設計和軟件設計，并進行了調試，驗證了所設計系統(tǒng)的有效性和實用性。實驗結果表明提出的監(jiān)控系統(tǒng)設計方法是可行的，且整個系統(tǒng)具有良好的通用性和可擴展性。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，方便了在該設計的基礎上進行二次開發(fā)和擴展。
標簽： GPRS ARM 智能家居 監(jiān)控系統(tǒng)
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)絡之間的硬件和軟件接口標準。本文根據(jù)1451.1 標準，研制面向Internet的網(wǎng)絡化智能機器人手爪傳感器系統(tǒng)，并給出硬件設計框圖和軟件流程。
標簽： 1451.1 IEEE 網(wǎng)絡化智能 傳感器設計
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)信號輸人模板進行了設計與研究。首先對該現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的結構與功能進行介紹和分析，然后給出了熱電偶信號輸人模板的設計與具
標簽： 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
標簽： PID 算法 液位控制系統(tǒng) 中的應用
上傳時間： 2013-07-31
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目前國內的大多數(shù)通用直流電參數(shù)測量設備，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，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。而國外高精度的測量設備往往價格很高。為了更好地滿足計算過程中準確性、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前國內外數(shù)字儀表的先進技術和經(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，精度已達到了0.05級，該儀器是目前國內直流電參數(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、電流測量標準或現(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結構，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、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進行了儀表的總體程序設計。 在介紹了對直流表硬件電路的設計及驅動程序的編寫后，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，并詳細介紹了基于μC/OS-Ⅱ平臺應用程序的任務劃分，在設計了全部程序后，探討了誤差的分類和產生原因，并對實驗結果進行了分析。
上傳時間： 2013-06-25
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