本文介紹了基于單片機AT89C51 的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計方案與軟硬件實現(xiàn)。采用溫度傳感器DS18B20 采集溫度數(shù)據(jù),液晶顯示屏LCM1602 顯示溫度數(shù)據(jù),AT24C02B 存儲溫度上下限設(shè)定
標簽: Implementation Temperature SingleChip Control
上傳時間: 2013-06-03
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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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X射線衍射儀目前被廣泛應用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教學、材料生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域。而X射線管是X衍射儀的關(guān)鍵部件之一,X射線被激發(fā)時會產(chǎn)生兩種譜線:特征譜線和連續(xù)譜線。X射線管的工作狀態(tài)決定能否產(chǎn)生符合實驗要求的X射線特征譜線和連續(xù)譜線,這就要求我們對X射線管的工作狀態(tài)進行精確控制。 本文根據(jù)X射線管工作狀態(tài)和衍射儀相關(guān)功能的要求,提出了基于ARM和uCOS-Ⅱ的衍射儀高壓控制系統(tǒng)的設(shè)計方案,并在分析和研究的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)并驗證了該方案。該系統(tǒng)以ARM為主控制芯片,結(jié)合CPLD芯片,完成對X射線管工作狀態(tài)的控制和其它相關(guān)功能的控制。由于多任務的需要,在ARM的基礎(chǔ)上引入了嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-Ⅱ。具體的,本文完成了相應原理圖和印刷電路板的設(shè)計。在ARM7芯片LPC2378上,完成了嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-II的移植;在uCOS-II操作系統(tǒng)上,通過對ARM芯片編程,實現(xiàn)了對X射線管的工作狀態(tài)進行精確控制,以及光閘、水循環(huán)等相關(guān)功能的控制。 上述系統(tǒng)已通過實際的安裝調(diào)試。測試結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠滿足設(shè)計要求,實現(xiàn)全部的預期功能,可完成對X射線管的工作狀態(tài)的精確控制,和衍射儀相關(guān)功能的控制。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,各科學領(lǐng)域?qū)y試技術(shù)提出了越來越高的要求。調(diào)速器試驗臺是調(diào)試、校驗調(diào)速器性能的一種試驗工具,是船舶修造廠、尤其調(diào)速器修造專業(yè)廠必須具有的試驗設(shè)備。基于ARM嵌入式平臺和uC/OS-II實時操作系統(tǒng)的嵌入式控制調(diào)速器試驗臺是基于國內(nèi)外調(diào)速器測試技術(shù)的發(fā)展趨勢和工作的實際要求。本調(diào)速試驗臺充分利用了嵌入式單片機技術(shù)和傳感器技術(shù),通過采用多種傳感器采集系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù),例如直流電機的轉(zhuǎn)速、調(diào)速器的齒條位移等等,經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理并輸出結(jié)果來實現(xiàn)調(diào)速器試驗臺的功能,并運用新型的全彩液晶顯示屏將各種試驗數(shù)據(jù)顯示出來。 本文主要是針對調(diào)速試驗臺控制系統(tǒng)的研究,在分析了嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設(shè)計的基礎(chǔ)上,借鑒了“開發(fā)平臺”的設(shè)計思想,首先,在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上架構(gòu)通用的硬件平臺,對測控平臺的硬件結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,特別是對于關(guān)鍵的接口電路進行了比較深入的研究,針對不同的應用,集成了多種接口電路。其次,在實現(xiàn)嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)uC/OS-II在ARM上可移植的基礎(chǔ)上,架構(gòu)了通用的軟件平臺,對接口電路驅(qū)動程序進行模塊化設(shè)計。最后,研究了基于參數(shù)實時可變型的一種新型的PID控制算法,并將此PID算法作為調(diào)速試驗臺的控制算法。 通過對本系統(tǒng)的研究開發(fā),提高了調(diào)速器試驗臺的測試精度,也使性能更加穩(wěn)定可靠,實現(xiàn)了整個測試過程的自動化,從而減輕了試驗人員的勞動強度,提高了工作效率,降低了試驗成本,也同時消除了安全隱患,因此對本課題的研究具有較大的現(xiàn)實意義。
上傳時間: 2013-07-20
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電極壓力是電阻點焊的主要參數(shù)之一,電極壓力的恒定性、可調(diào)性對于保證焊點的質(zhì)量是非常重要的,但是,目前生產(chǎn)中普遍使用的氣動焊槍,不具備調(diào)節(jié)電極壓力的功能。本文的目的就是研制一種新型的伺服驅(qū)動的懸掛式點焊槍,該焊槍能夠在焊接的過程中對電極壓力進行實時的調(diào)節(jié),從而實現(xiàn)復雜的焊接循環(huán),提高焊接質(zhì)量。 焊槍采用伺服電機作為動力裝置,以滾珠絲杠為主要傳動機構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單緊湊,運動平穩(wěn)靈活。壓力控制系統(tǒng)采用32位的ARM微處理器作為核心,與采用傳統(tǒng)的單片機相比,系統(tǒng)的工作頻率大幅提高,硬件功能更加強大,更適合電極壓力的實時控制。此外,在系統(tǒng)中移植了uC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個分層次的、多任務的、消息機制的軟件系統(tǒng),充分發(fā)揮了ARM的性能,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實時性。 利用伺服焊槍進行了焊接試驗,在焊接過程中,伺服電機工作在力矩模式下,采用開環(huán)的控制方式,利用電壓信號控制電極的壓力和速度,通過驅(qū)動器的反饋信號檢測電極的壓力和位置,使用I/O口控制焊接電源。 實驗結(jié)果證明,本課題研制的伺服焊槍的機械裝置的精度和響應速度均能夠滿足焊接的需要,而且可以實現(xiàn)快速漸進,低速爬行,電極輕接觸,快速預壓等功能,有助于延長電極壽命和提高焊接效率。而且,使用伺服焊槍進行了低碳鋼焊接試驗,采用馬鞍形的加壓方式,與恒定壓力條件相比,焊接中飛濺大幅減少,焊點強度和塑性增加,焊接質(zhì)量有明顯提高。
上傳時間: 2013-04-24
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本文對燃料電池車用DC/DC變換器的基本原理以及控制策略進行了較為詳盡的分析和討論,對基于ARM的DC/DC變換器控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計作了較為詳盡的論述,對控制系統(tǒng)的電磁兼容作了詳細的研究并給出了提高電磁兼容能力的措施。本文介紹了本課題研究的背景,燃料電池電動汽車的特性和研究的目的與意義并分析了大功率DC/DC變換器主電路的拓撲結(jié)構(gòu)、工作原理和電磁兼容環(huán)境。在此基礎(chǔ)上,從控制電路的最小系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、脈沖發(fā)生系統(tǒng)以及驅(qū)動電路、CAN通訊電路等方面重點討論了DC/DC變換器控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計以及驅(qū)動電路的設(shè)計。本文在DC/DC變換器電感電流連續(xù)狀態(tài)空間小信號數(shù)學模型的基礎(chǔ)上,應用MATLAB軟件對大功率DC/DC變換器單環(huán)控制系統(tǒng)進行了建模和仿真分析,給出了具有實際指導意義的結(jié)論,設(shè)計了基于ARM控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)并編寫了相應的軟件代碼。此外,本文從硬件和軟件兩個方面重點討論了控制系統(tǒng)的電磁兼容以及抗干擾措施。在系統(tǒng)硬件和軟件基礎(chǔ)上進行了功率試驗并給出了試驗結(jié)果以及今后改進的方向。
上傳時間: 2013-07-12
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網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字信息新技術(shù)的發(fā)展為實現(xiàn)家庭生活智能化提供了強有力的技術(shù)支撐;傳感器技術(shù)的發(fā)展提供了家庭設(shè)備和家庭網(wǎng)絡(luò)進行信息交換的技術(shù)基礎(chǔ);而計算機技術(shù)和嵌入式技術(shù)的發(fā)展為實現(xiàn)對接入家庭網(wǎng)絡(luò)的各類設(shè)備的監(jiān)測、控制和管理提供了技術(shù)支持。新技術(shù)的產(chǎn)生使人們對生活和工作的環(huán)境提出新的需求。以家庭網(wǎng)關(guān)為主導,將現(xiàn)有和將來可能的硬件設(shè)備納入家庭網(wǎng)絡(luò),并且實現(xiàn)智能化服務和管理是數(shù)字家庭未來發(fā)展的主要方向。 由于傳統(tǒng)的家庭網(wǎng)關(guān)很難將分散于家庭各處的傳感設(shè)備連接到一起,因此,本文提出了中繼器的設(shè)計概念,將其從常規(guī)的復雜家庭網(wǎng)關(guān)中分離出來,實現(xiàn)了對分散于家庭各處的傳感器設(shè)備進行更為智能化的管理。中繼器需要完成的基本功能包括:對于接入的傳感器設(shè)備,能夠?qū)⑵溲杆偃谌胝麄€系統(tǒng)中,實現(xiàn)即插即用;根據(jù)采集信息的變化自動進行模仿人為分析、操作等功能;與家庭網(wǎng)關(guān)通信,提供遠程控制、查詢、管理等功能。 本控制系統(tǒng)核心部分采用S3C2410為處理器,嵌入式實時Linux為操作系統(tǒng),極大地提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文詳細地介紹了傳感器中央控制系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計,并且詳細地介紹了軟件的具體實現(xiàn)。另外,本文還提出了基于自主通訊協(xié)議的家庭網(wǎng)絡(luò)通信方式,有效地提高了控制系統(tǒng)的實時性與可靠性。 本論文基于和日本NTT研究所合作的科研項目“家庭傳感器及開關(guān)接入的中繼系統(tǒng)設(shè)計”為技術(shù)背景。
標簽: ArmLinux 智能傳感器 中央控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-08-03
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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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本文介紹了一種基于AT89S52單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng),闡述了系統(tǒng)的工作原理、硬件電路以及軟件設(shè)計。詳細論述了數(shù)字PID控
上傳時間: 2013-06-26
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本文首先分析了國內(nèi)外微型飛行器(MAV)研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和存在的困難,接著闡述了MAV的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),針對已有的MAV平臺,設(shè)計了MAV自主飛行控制系統(tǒng)的總體方案,選擇ARM作為中央處理器,從電源模塊設(shè)計、存儲器模塊設(shè)計、與各傳感器的接口設(shè)計等入手,實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件設(shè)計,并分析了硬件設(shè)計所采取的抗干擾措施。 在系統(tǒng)軟件設(shè)計方面,本文選用嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)環(huán)境,分析了操作系統(tǒng)的組成和啟動流程。在此基礎(chǔ)上,針對本文所設(shè)計的硬件系統(tǒng),編制了專用的引導程序,重新編譯了內(nèi)核,完成了ARMLinux在硬件平臺上的移植。接著詳細分析了字符設(shè)備,編寫了各個模塊的驅(qū)動程序,并描述了應用程序的開發(fā)模式。 最后本文討論了MAV系統(tǒng)中MPEG4視頻數(shù)據(jù)壓縮的關(guān)鍵技術(shù),分析了ARM的硬件編解碼器的結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)過程,重點研究了遙測數(shù)據(jù)和壓縮圖像的復合方案,將遙測數(shù)據(jù)嵌入到壓縮圖像中進行傳輸。這種方法可以節(jié)省信道,降低系統(tǒng)功耗和保護遙測數(shù)據(jù)的安全。 本文所研制的自主飛行控制系統(tǒng)具有體積小、重量輕、集成度高、抗干擾能力強等特點,能實時傳輸視頻圖像,各項指標都滿足項目技術(shù)要求。
標簽: ARM MAV 飛行控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-31
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