目前運(yùn)動(dòng)控制主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式,一是使用PLC加運(yùn)動(dòng)控制模塊來(lái)實(shí)現(xiàn):二是使用PC加運(yùn)動(dòng)控制卡來(lái)實(shí)現(xiàn)。兩者各有優(yōu)缺點(diǎn),但兩者有以下共同的缺點(diǎn):一是由于它們兒乎都是采用通用微控制器(MCU和DSP)來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制,由于受CPU速度的限制,以及CPU的多個(gè)進(jìn)程同時(shí)處理,故無(wú)法在控制精度和控制速度比較高的場(chǎng)合中應(yīng)用。二是它們的設(shè)計(jì)只是把運(yùn)動(dòng)控制部件當(dāng)作系統(tǒng)的一個(gè)部分,如果要完成一個(gè)機(jī)械設(shè)備的完整控制,還需要輔助有其他的數(shù)字量/模擬量控制設(shè)備。這樣在提高了系統(tǒng)成本的同時(shí),也降低了系統(tǒng)的可靠性。 論文設(shè)計(jì)了一種基于ARM+CPLD的高速運(yùn)動(dòng)控制器,該控制器采用高速的CPLD處理器來(lái)完成電機(jī)的閉環(huán)控制,輔助以NXP的32位ARM7TDMI處理器LPC231X來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃,使得運(yùn)動(dòng)控制精度更高、速度更快、運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn);同時(shí)為系統(tǒng)擴(kuò)展了常規(guī)運(yùn)動(dòng)控制卡不具備的通用I/O接口,除開(kāi)4軸運(yùn)動(dòng)控制所需要的8點(diǎn)高速脈沖輸入和8點(diǎn)高速脈沖輸出外,系統(tǒng)具有24點(diǎn)數(shù)字量輸入(可選共陰或共陽(yáng)),25點(diǎn)繼電器輸出,僅一臺(tái)這樣的專(zhuān)用設(shè)備就可以完成4軸運(yùn)動(dòng)控制和設(shè)備上其它開(kāi)關(guān)量控制。 系統(tǒng)采用可移植的軟、硬件設(shè)計(jì)。硬件上以運(yùn)動(dòng)控制部件為核心,可以方便的在ARM處理器預(yù)留的資源上擴(kuò)展出數(shù)字輸入,數(shù)字輸出,AD輸入,DA輸出等常用功能模塊。系統(tǒng)軟件構(gòu)架如下:在最上層,系統(tǒng)采用μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)來(lái)完成系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度;在底層,將底層設(shè)備的操作打包編寫(xiě)成底層驅(qū)動(dòng)的形式,可直接供用戶(hù)程序調(diào)用;在中間層,可根據(jù)不同的用戶(hù)要求編寫(xiě)用戶(hù)程序,再將其傳遞給μC/OS-Ⅱ來(lái)調(diào)度該用戶(hù)程序。 將該運(yùn)動(dòng)控制器應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用中的套標(biāo)機(jī),在對(duì)套標(biāo)機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分解之后,結(jié)合套標(biāo)機(jī)的電氣特性,很好的實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)控制器在套標(biāo)機(jī)上的二次開(kāi)發(fā),滿(mǎn)足了套標(biāo)機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用。
標(biāo)簽: ARMCPLD 運(yùn)動(dòng)控制器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶(hù):牛津鞋
這篇論文在系統(tǒng)分析國(guó)內(nèi)外雷達(dá)伺服控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,選定以ARM為內(nèi)核的基于ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器為研究對(duì)象。 首先,根據(jù)雷達(dá)伺服控制系統(tǒng)功能要求與性能指標(biāo),進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì):選擇基于ARM920T的S3C2410和Altera公司的FPGA芯片EP1C12Q240作為主控芯片,ARM與FPGA的連接形式采用中斷+存儲(chǔ)器的形式;將ARM與FPGA上多余的引腳引出作為將來(lái)升級(jí)的需要;還畫(huà)出ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器的系統(tǒng)圖并制作了PCB板。 其次,選用PID對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綜合了模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),并利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行在線(xiàn)調(diào)整。用Matlab7.1進(jìn)行仿真,其結(jié)果表明:該控制算法對(duì)系統(tǒng)具有良好的控制效果,性能較常規(guī)PID得到較大改善。 最后,根據(jù)FPGA在伺服系統(tǒng)主要任務(wù),用VHDL語(yǔ)言和原理圖在FPGA芯片中分別編制實(shí)現(xiàn)DAC0832接口控制功能、光電編碼器與脈沖發(fā)生電路的程序代碼;并在Quartus II6.0環(huán)境下通過(guò)仿真,且得到仿真的波形符合系統(tǒng)功能要求。采用C語(yǔ)言編寫(xiě)在ARM中實(shí)現(xiàn)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法的代碼,通過(guò)CodeWarrior for ARM的編譯無(wú)誤后,生成可執(zhí)行文件.axf,,調(diào)用AXD進(jìn)行在線(xiàn)仿真調(diào)試。仿真結(jié)果表明:模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID算法對(duì)伺服系統(tǒng)能夠進(jìn)行有效控制。 結(jié)果表明:ARM作為伺服控制器的內(nèi)核,其性?xún)r(jià)比與集成度高:用FPGA芯片實(shí)現(xiàn)接口電路使伺服控制器的可靠性高、速度快、可配置及連接方式靈活。因此采用基于ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器,提高了系統(tǒng)的開(kāi)放性、實(shí)時(shí)性、可靠性,降低了系統(tǒng)功耗,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
標(biāo)簽: ARMFPGA 雷達(dá) 伺服 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-30
上傳用戶(hù):Ruzzcoy
本論文是基于ARM處理器的無(wú)功補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)
標(biāo)簽: ARM 處理器 制器設(shè)計(jì) 無(wú)功補(bǔ)償
上傳時(shí)間: 2013-07-17
上傳用戶(hù):himbly
輸電線(xiàn)路巡檢機(jī)器人是一種用于巡查輸電線(xiàn)路故障的自動(dòng)裝置,巡線(xiàn)中采用機(jī)器人技術(shù)可以減輕作業(yè)強(qiáng)度、降低費(fèi)用、提高巡檢質(zhì)量。 本文采用PHILIPS公司的32位ARM處理器LPC2210為核心設(shè)計(jì)了巡線(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器;采用NS公司的專(zhuān)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片LMD18245設(shè)計(jì)了電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分;應(yīng)用ProtelDXP設(shè)計(jì)了控制器及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的原理圖及PCB布線(xiàn);針對(duì)機(jī)器人工作在架空輸電線(xiàn)路上,存在電磁干擾及雨雪天氣的影響,設(shè)計(jì)了控制器的屏蔽封裝,保證了控制器的穩(wěn)定性;控制器電路結(jié)構(gòu)采用了模塊化設(shè)計(jì),從而使硬件系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性。
標(biāo)簽: ARM 電力線(xiàn) 巡檢 機(jī)器人
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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TI公司的TMS320LF2407型DSP微控制器內(nèi)嵌的異步串行口(SCI)支持CPU與其它使用標(biāo)準(zhǔn)格式的異步外設(shè)之間的數(shù)字通訊,通過(guò)RS-232接口可以方便地進(jìn)行DSP之間或與PC機(jī)之間的異步通信。而串行外設(shè)接口(SPI)是一個(gè)高速同步串行輸入/輸出(I/O)端口,常用于DSP控制器和外部器件或其它控制器間的通訊。本設(shè)計(jì)正是通過(guò)TMS320LF2407所帶有的SCI模塊進(jìn)行兩臺(tái)DSP的數(shù)據(jù)傳輸通信。同時(shí)還利用了DSP2407的SPI模塊和I/O口作了顯示以及鍵盤(pán)擴(kuò)展電路,以便能實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的收發(fā)。此實(shí)例電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易懂,非常適合剛接觸DSP的初學(xué)者使用,具有很好的參考價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-07-01
上傳用戶(hù):huyanju
隨著我國(guó)加入WTO,我國(guó)逐漸成為世界縫制設(shè)備生產(chǎn)和銷(xiāo)售中心。在縫制設(shè)備行業(yè)占據(jù)極其重要地位的繡花機(jī)行業(yè)也因此而得到迅速發(fā)展,我國(guó)繡花機(jī)產(chǎn)量已占據(jù)全球繡花機(jī)產(chǎn)量的70%。但是,我國(guó)的繡花機(jī)行業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中仍存在和面臨著很多問(wèn)題。一方面是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品質(zhì)量,我國(guó)的繡花機(jī)主要以中低檔為主,在噪聲、刺繡質(zhì)量、效率、產(chǎn)品壽命以及維護(hù)性等方面與國(guó)外先進(jìn)機(jī)型存在較大差距;另一方面是技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力,作為繡花機(jī)全部技術(shù)核心的控制器,國(guó)內(nèi)能開(kāi)發(fā)的公司屈指可數(shù),缺乏有效的競(jìng)爭(zhēng),且技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力無(wú)法與國(guó)際企業(yè)相抗衡。 針對(duì)上述情況,本文分析了繡花機(jī)的工作原理和當(dāng)前主流繡花機(jī)的控制方式及特點(diǎn),在研究室已完成的中低速平繡型工業(yè)繡花機(jī)課題的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種基于硬實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)WinCE5.0,以32位RISC架構(gòu)ARM9處理器S3C2440A為主控芯片,以MAXII系列CPLDEPM1270為接口芯片的高速繡花機(jī)控制器。整個(gè)繡花機(jī)以高速,高質(zhì)量為目標(biāo),以伺服電機(jī)作為主軸驅(qū)動(dòng),步進(jìn)電機(jī)作為X/Y軸驅(qū)動(dòng),帶USB接口和Ethernet接口,預(yù)留特種繡接口,帶高分辨率彩色觸摸屏,功能豐富,操作方便。 本文分7章,第一章闡述了課題背景,繡花機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù);第二章從原理出發(fā)完成了需求分析,硬件和操作系統(tǒng)選型和項(xiàng)目規(guī)劃;第三章完成了總體硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)并重點(diǎn)介紹了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),CPLD單元,主控制板的設(shè)計(jì)和各種資源的分配;第四章在分析WinCE及其項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程和環(huán)境構(gòu)建的基礎(chǔ)上,完成了軟件的總體框架設(shè)計(jì)并介紹了相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。第五章主要是驅(qū)動(dòng)程序和運(yùn)動(dòng)控制模塊并以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)為例介紹了流驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程和相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)。第六章設(shè)計(jì)了一種自主的內(nèi)部花樣格式并完成了相應(yīng)的測(cè)試。最后一章是對(duì)本課題的總結(jié)和展望。 本文不僅從項(xiàng)目研究與開(kāi)發(fā)和軟件工程的高度詳細(xì)探討了基丁ARM和WinCE5.0的繡花機(jī)控制器的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程,也具體的從硬件設(shè)計(jì),資源配置,軟件編寫(xiě),驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā),運(yùn)動(dòng)控制和花樣處理等多個(gè)方面進(jìn)行了深入的分析和研究。本課題的工作對(duì)于高速高檔繡花機(jī)的開(kāi)發(fā)具有很好的參考價(jià)值和實(shí)踐意義,對(duì)于提升國(guó)內(nèi)繡花機(jī)行業(yè)在高端市場(chǎng)與國(guó)外企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,提升民族品牌價(jià)值,改變國(guó)內(nèi)繡花機(jī)控制器被少數(shù)公司所壟斷,增加良性有效競(jìng)爭(zhēng)有積極影響。
上傳時(shí)間: 2013-06-29
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嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種以嵌入式技術(shù)、視頻編碼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)為核心的新型視頻監(jiān)控系統(tǒng),它在穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性、處理速度、功能、價(jià)格、擴(kuò)展性等方面和傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比有著突出的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也代表著目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究和發(fā)展的方向。 本文研究并實(shí)現(xiàn)了以微處理器S3C2440和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。論文首先介紹了嵌入式視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和研究現(xiàn)狀,而后闡述了該系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)方案,討論了基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)的構(gòu)建,詳細(xì)論述了視頻采集、編碼、存儲(chǔ)、傳輸?shù)葐卧能浻布O(shè)計(jì),重點(diǎn)論述了基于AL9V576的視頻編碼模塊和基于TW2835的視頻處理模塊的設(shè)計(jì)。 本文研究的主要內(nèi)容如下: 1、研究視頻采集單元的優(yōu)化方法,設(shè)計(jì)采用音視頻控制器TW2835采集四路模擬視頻輸入信號(hào)并疊加OSD環(huán)境信息顯示,提高了視頻處理的功能和視頻質(zhì)量; 2、研究雙核構(gòu)架,采用混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片C8051F340控制TW2835、采集環(huán)境信息并與S3C2440串口通信,使視頻采集單元模塊化設(shè)計(jì),增加了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性,減小了主控芯片的負(fù)擔(dān)和軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,便于產(chǎn)品功能的擴(kuò)展和二次開(kāi)發(fā); 3、研究并分析了MPEG-4的硬件實(shí)現(xiàn)方式,采用高品質(zhì)、高性能、低功率視頻壓縮芯片AL9V576進(jìn)行MPEG-4編碼,大幅提升了壓縮效率,另外還設(shè)計(jì)了SRAM主機(jī)接口與主控芯片通信,突破了傳統(tǒng)芯片大多采用的PCI接口的限制,方便模塊的組合; 4、研究并設(shè)計(jì)了CF卡存儲(chǔ)方案,實(shí)現(xiàn)了一種在嵌入式視頻服務(wù)器上的視頻檢索和存儲(chǔ)方法。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式遠(yuǎn)程 視頻監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-16
上傳用戶(hù):cuicuicui
本論文采用TOP-DOWN設(shè)計(jì)方法對(duì)PCI總線(xiàn)接口控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究,對(duì)PCI總線(xiàn)協(xié)議做了比較深刻的理解和分析.本論文以PCI總線(xiàn)接口控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)為線(xiàn)索,闡述了PCI總線(xiàn)接口控制器設(shè)計(jì)、仿真及綜合、驗(yàn)證的各個(gè)步驟,以及PCI板卡驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)和調(diào)試.作為PCI接口控制器下一步發(fā)展的前瞻性研究,還介紹PCI接口控制器DMA傳輸方式的實(shí)現(xiàn)思路及功能模塊劃分.在本論文的研究中,重點(diǎn)分析了PCI總線(xiàn)接口控制器的設(shè)計(jì)、對(duì)PCI總線(xiàn)協(xié)議的分析理解是進(jìn)行PCI總線(xiàn)接口控制器設(shè)計(jì)的前提,而對(duì)PCI總線(xiàn)接口控制器的功能分析和結(jié)構(gòu)劃分是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵.本論文在對(duì)PCI總線(xiàn)接口控制器的功能分析和結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)PCI總線(xiàn)接口控制器的整體設(shè)計(jì)和子模塊的劃分和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析闡述.通過(guò)本論文的研究,完成了PCI總線(xiàn)接口控制器的設(shè)計(jì),并且通過(guò)編寫(xiě)測(cè)試激勵(lì)程序完成了功能仿真,以及布局布線(xiàn)后的時(shí)序仿真,并設(shè)計(jì)了PCB實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行了測(cè)試,證明所實(shí)現(xiàn)的PCI接口控制器完成了要求的功能.
標(biāo)簽: FPGA PCI 總線(xiàn)接口 控制器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶(hù):stvnash
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已成為近年來(lái)新興的研究熱點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)的硬件核心是嵌入式微處理器,ARM處理器以其高性能、低功耗、低成本等優(yōu)點(diǎn)占領(lǐng)了嵌入式系統(tǒng)處理器的大部分市場(chǎng),基于ARM的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已深入到工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等領(lǐng)域。Linux作為功能強(qiáng)大、源碼公開(kāi)的操作系統(tǒng),在嵌入式領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。 本文針對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)在校園一卡通系統(tǒng)中的應(yīng)用要求,以開(kāi)發(fā)具有射頻卡結(jié)帳功能的新型自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng),并與校園一卡通信息管理系統(tǒng)相連為目標(biāo),提出了基于ARM-Linux的自動(dòng)售貨機(jī)控制器總體設(shè)計(jì)方案。根據(jù)方案對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì),在分析嵌入式軟硬件可實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,采用數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)和能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腍MS30C7202微處理器,對(duì)ARM處理器最小系統(tǒng)和關(guān)鍵的接口電路進(jìn)行了硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),系統(tǒng)擴(kuò)展有FLASH、EPROM、以太網(wǎng)接口、RS232接口、GPIO接口、USB接口等外圍電路。利用Protel軟件完成了開(kāi)發(fā)板的原理圖設(shè)計(jì)、繪制以及印刷電路板布局布線(xiàn)工作,PCB設(shè)計(jì)以高速電路設(shè)計(jì)為準(zhǔn)則,集成了多種接口電路,完成了硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)下的自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)軟件環(huán)境建立方法,論述了移植Linux到ARM控制板的過(guò)程,分析了嵌入式軟件的應(yīng)用程序架構(gòu)與各部分設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了硬件驅(qū)動(dòng)程序。在嵌入式軟、硬件開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上,對(duì)基于ARM的嵌入式自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)例研究和系統(tǒng)功能調(diào)試,完成了自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)的基本功能,并使系統(tǒng)能夠基于以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,為進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: ARM 自動(dòng)售貨機(jī) 控制器
上傳時(shí)間: 2013-07-05
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采用89S52 單片機(jī)通過(guò)交流電信號(hào)過(guò)零檢測(cè)、同步控制可控硅的導(dǎo)通角的方式實(shí)現(xiàn)功率的無(wú)級(jí)控制。所設(shè)計(jì)的控制器的功率可任意設(shè)置,并具有數(shù)碼管顯示功能和定時(shí)開(kāi)關(guān)控制功能,此外,控制器上的串行口可實(shí)
標(biāo)簽: 89S52 單片機(jī) 功率 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-30
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