儀器儀表產品的總體發展趨勢是傳統的儀器儀表將仍然朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩定、高可靠、高環保和長壽命的“六高一長”的方向發展;新型的儀器儀表與元器件將朝著微型化、集成化、電子化、數字化、多功能化、智能化、網絡化、計算機化的方向發展;其中占主導地位、起核心或關鍵的作用是微型化、智能化和網絡化。而我國儀器儀表在工業自動化儀表方面重點發展基本上是基于現場總線技術的主控系統裝置及智能化儀表和專用自動化儀表;閘門測控儀表一般的功能都是控制閘門開度、荷重,以及超限報警等基本功能。處理器核心也一般都是8/16位的單片機,8/16位單片機功能簡單難以滿足嵌入式設備的網絡、圖像傳輸等要求,而且對人際交互功能的支持也相對較弱。 本文正是針對現有閘門測控儀存在的功能單一、網絡功能差、接口標準不統一、不具備監控功能等問題,開發設計高性能新型智能儀表。以設計出一種智能型閘門測控儀表為研究出發點,在分析國內主流儀表廠家的儀表操作方式和儀表功能的基礎上,合理地進行軟硬件設計,為在同一硬件平臺下實現多種儀表的功能進行創新性和探索性研究。提出基于ARM的嵌入式閘門智能測控儀表的設計,構建基于ARM系統的硬件平臺和基于嵌入式Linux操作系統的軟件平臺。應用嵌入式系統技術設計開發全新的智能閘門測控儀主要功能包括:閘門開度和荷重自動檢測、實時性控制;過閘流量實時自動監測;閘門運行狀態診斷與故障報警;實時工況圖像處理;工業以太網現場總線接口與網絡傳輸等。
上傳時間: 2013-04-24
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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,系統的控制要求及關心的控制對象也不相同。數字PID控制比連續PID控制更為優越,因為計算機程序的靈活性,很容易克服連續PID控制中存在的問題,經修正而得到更完善的數字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字PID控制系統的設計思路,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了上位機的監控。采用芯片內部自帶的PWM模塊,輸出16M Hz PWM信號并經過一階低通濾波器得到0~5V的控制信號用于觸發主電路控制器,實現PID整定。 軟件方面,分析和研究了uC/OSⅡ的內核源碼,實現了其在32位微處理器上的移植,作為管理各個子程序執行的系統軟件。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字PID算法,采用規一化算法進行參數選取。上位機部分采用了C#語言進行編寫。另外,采用了RTC(Real Time Clock)作為系統時鐘,可以實現系統的定時運行、定時模式切換等。在上位機上也可以方便的控制程序的執行,實現遠程監控。 在論文的最后詳細的介紹了智能PID控制系統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。
上傳時間: 2013-08-01
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智能控制器是智能斷路器的核心,不僅具有普通脫扣器的各種保護功能,而且還具有實時參數顯示、故障記憶和查詢、自診斷等多項功能。在回顧和總結了智能斷路器的發展歷程后,討論了當前智能斷路器的發展趨勢,提出了基于ARM的斷路器智能控制器的研究。本論文介紹了斷路器智能控制器的設計原理,同時重點闡述了斷路器智能控制器的各項參數測量及保護原理和算法,并進行了具體的硬件和軟件模塊的設計,旨在實現斷路器的智能保護。 本文涉及的斷路器智能控制器,在硬件上以PHILIPS公司的ARM芯片LPC2294為核心處理器,主要進行數據的實時采集處理和斷路器的故障保護。硬件設計采用了標準化模塊設計方法,硬件電路盡可能選擇標準化、模塊化結構的典型電路,以便擴展。其中,液晶選用的是SMG240128A,鍵盤芯片選用的是ZLG7290。軟件的編制采用模塊化編程方法,每一個模塊相對獨立,完成特定功能,便于維護添加新功能。編程工具為ARM公司提供的ADS1.2。為了保證智能控制器各種保護功能的可靠實現,論文中對智能控制器的干擾源進行了分析,從硬件和軟件兩個方面采取了多項設計措施,提高了智能控制器的穩定性和可靠性。實踐證明,論文中構建的斷路器智能控制器結構簡單,易于實現,可以滿足系統需要,因此具有較高的實用價值。
上傳時間: 2013-06-10
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隨著城市居民住房的發展,樓房用表需求量不斷增大,傳統的把多個電能表掛在一起的計量方式越來越顯出它的弊端;即體積大,成本高,工程造價高,不利于新型住房的集中用電管理。多用戶、多功能智能電表不僅能很好地解決上述問題,還能實現很多智能化的功能。 多用戶多功能智能電能表可同時計量48戶居民的用電量。該電能表采用2塊LPC2294控制,以完成數據的通信和采集;采用2塊ARM,以減輕CUP的負擔,提高系統的多功能化和智能化。相對于單用戶電表,多用戶電表有多達32路以上通道,采用同一系統進行分時處理,該系統采用12位A/D轉換芯片AD8364,能保證數據采集的精度和速度。上位機還能實現與銀聯系統聯網,可遠程控制用戶的用電。多用戶、多功能電能表在靈活性、多功能化、智能化、精度等方面都有優勢。
上傳時間: 2013-04-24
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本文對比、研究了目前幾種比較常見的交通信息獲取方法,分析了它們各自的優缺點,最終選擇采用視頻檢測的方法實現交通信息采集。論文分析了當今市場上圖像采集的現狀,比較了其核心芯片的優缺點,最終選用FPGA作為圖像采集系統的核心器件。論文研究了通用的圖像采集系統結構,提出了適合本課題實際的系統整體架構。圖像采集系統硬件圍繞FPGA輔以少量外圍芯片實現,FPGA芯片內部根據功能要求運用現代化的電子設計思想設計了相應的邏輯功能模塊。燈控系統基于單片機設計了系統的硬件電路和軟件程序。完成了電路原理圖和PCB圖的設計,并對制作出的電路實物進行了全面的調試和驗證。另外論文設計了適用于智能交通燈控系統的自定義通訊協議,此協議也為整個智能交通檢測系統構建了通訊規范。 本文的創新點是:提出了一套基于FPGA的交通路口視頻圖像采集系統架構;設計了一套模塊化的燈控系統,能夠掛接于不同的上位機系統下,并兼容交直流電壓;設計了一套智能化的燈控系統自定義通訊協議。 本課題社會實踐性較強,實際應用價值較高,文中所提出的設計思路和所采用的控制措施以及自定義的通信協議滿足系統的要求,對類似的系統具有一定的參考意義。
上傳時間: 2013-06-05
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智能電網是當前國際國內新技術和新產業發展熱點。國家電網公司正在建設全國統一的堅強智能電網,其基本特征是電力系統的運營實現信息化、自動化、互動化和市場化,真正實現電能的高效利用。
上傳時間: 2013-11-08
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智能小車多傳感器分模塊編程
上傳時間: 2013-11-18
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IC卡智能水表以AT89C51為控制核心,實現IC卡的讀寫,液晶顯示的控制,電磁閥的控制,脈沖的提取,同時具有安全保護電路、記憶單元電路、通信接口電路,完成整個水表信號的讀、寫處理,監控水表工作的功能。在設計中編程語言使用了C51,并采用模塊化設計方法,不僅易于編程和調試,也可減小軟件故障率和提高軟件的可靠性。本系統具有性能優良、穩定可靠的優點。
上傳時間: 2013-12-02
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為了有效地提升鉛酸蓄電池的使用壽命,同時實現對充電過程的監控,設計出一種用單片機控制的36 V鉛酸蓄電池充電電源。本電路采用反激式拓撲,連續電流工作模式,電源管理IC設計在電源的副邊,由ELAN公司的EM78P258N單片機模擬,是用可編程器件模擬電源管理IC,實現智能電源低成本化的一次成功嘗試,通過對單片機的軟件設計實現了充電電源的狀態顯示、充電時間控制、報警、過溫保護、過壓保護、過流保護等功能。本充電器真正的實現了鉛酸蓄電池的三段式充電過程,其最高輸出功率可達90 W,效率約85%,成本不到20元,具有很高的市場競爭力。 Abstract: In order to extend the life of lead-acid battery efficiently and supervise the charging process meanwhile, a 36V lead-acid battery charge powe supply controlled by microcontroller is designed. The charger is flyback switching power supply and works in CCM mode. A EM78P258N microcontroller made by ELAN microelectronics corporation is used as power management IC which is designed at the secondary circuit. The project is a successful attempt to low-cost intelligent power used microcontroller simulating power management IC. The charger also has the functions of the status reveal, charge time control, alarming, thermal protect, current limit and overvoltage protect by the software design. The circuit actually implements the three-step charge process, whose power is up to 90W and whose efficiency can get 85%. The net cost of this charger is less than 20 RMB, so that the charger is of powerful market competitiveness.
上傳時間: 2013-11-16
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摘要:傳統的門鎖既要備有大量的鑰匙,又要擔心鑰匙丟失后的麻煩。隨著單片機的問世,出現了帶微處理器的密碼鎖,它除具有電子密碼鎖的功能外,還引入了智能化、科技化等功能,從而使密碼鎖具有很高的安全性、可靠性,受到了廣大用戶的親睞。本文介紹一種基于單片機和串行EEPROM的智能密碼鎖,對系統硬件設計和軟件實現進行了詳細的描述。該系統采用STC89C51單片機和AT24C02串行EEPROM,通過STC89C51模擬I2C總線和AT24C02通訊來讀取存儲的密碼,用戶通過鍵盤輸入的密碼,實現密碼鎖的功能。
上傳時間: 2013-12-09
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