電液控制作為液壓控制的一個新分支,因為其本身的特點正得到越來越廣泛的應用。電液控制系統的發展對電液控制技術提出了更高的要求,這必將促進電液控制技術的發展。本文在教研室多年電液控制經驗的基礎上,提出開發通用型電液系統數字控制器。 通過對電液控制技術的研究,了解電液系統的一般構成,結合多個具體實例,本文提出數字式電液控制器概念,以ARM微處理器為硬件核心,采用多種智能控制算法解決電液系統閉環控制問題。 數字控制器以PHILIPS公司的32位ARM7微處理器LPC2292為硬件核心,配有高速AD、DA轉換器。硬件設計注重通用性,具有多種輸入、輸出通道,可以采集和輸出多種、多個模擬量信號和數字量信。具有多種通信接口,可以實現近距離監控或者遠距離操控。人機交互通道豐富,具有報警、狀態指示、參數顯示等功能。采用光電隔離、獨立電源、屏蔽外殼等措施保證控制器具有良好的穩定性、可靠性。軟件設計采用UC/OS-II嵌入式操作系統,內部集成多種智能控制算法,保證電液系統閉環控制取得良好的效果。開發模擬試驗系統,可以模擬電液系統現場的各種信號和閉環回路,實現實驗室調試。采用Visual Basic開發上位機軟件,配合控制器完成參數修改、保存,繪制實時監控曲線,控制硬件等功能。 控制器解決了電液系統多樣性難題,客服模擬控制的缺點。研發出模糊自整定PID算法,它成功解決了閉環控制過程中設定信號不斷變化的難題。經過多次現場調試,目前控制器已經成功應用于國內多家企業的輪胎耐久性試驗機和密煉機兩種電液系統,在這兩種系統中成功取代進口國外模擬控制器,并且控制效果好于國外模擬控制器。關鍵詞:電液系統;ARM7;UC/OS-II;模糊自整定
上傳時間: 2013-05-31
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隨著數字信息技術和網絡技術的高速發展,智能信息化家電已成為現代社會和家庭的新時尚,也是嵌入式系統的最大應用領域。 本文基于ARM-Linux嵌入式系統開發彰顯冰箱智能信息化的顯示單元。 通過對嵌入式微處理器進行分析,設計了基于AT91SAM9261系統架構的硬件電路,主要包括核心控制板的外部總線接口EBI電路、作為內存的SDRAM模塊電路和存儲數據的Nand_DataFlash模塊電路,外圍電路板的液晶顯示屏TFT-LCD接口電路、觸摸按鍵電路、LCD的CCFL背光電路和SP3232通信電路及電源電路等,對各個模塊進行了分析,給出了硬件原理圖。 對四種嵌入式操作系統Linux、VxWorks、μC/OS-Ⅱ和Windows CE進行了比較,完成了操作系統的選型,搭建了交叉編譯環境ARM—Linux的開發平臺。 在完成了GAL和IAL,移植的基礎上,利用MiniGUI開發應用軟件程序,給出MiniGUI應用程序的設計流程圖,編寫設置主窗口風格的入口函數MiniGUIMain、處理按鍵和定時器消息的主窗口處理函數LoadBmpProc、實現窗口顯示的程序文件display和loadbmp以及參照通訊協議和網絡家電協議實現通信功能的程序文件nand。 通過系統調試和整機實驗,實現了冰箱顯示單元的智能信息化??梢杂捎|摸按鍵或是遠程電腦來控制冰箱,液晶顯示器上播放動畫、圖片和文本信息;冰箱還可將工作狀態和報警信息上傳到網絡,利于冰箱的遠程監控和升級維護。目前此項研究成果已用于產品的生產。
上傳時間: 2013-07-18
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目前運動控制主要有兩種實現方式,一是使用PLC加運動控制模塊來實現:二是使用PC加運動控制卡來實現。兩者各有優缺點,但兩者有以下共同的缺點:一是由于它們兒乎都是采用通用微控制器(MCU和DSP)來實現電機控制,由于受CPU速度的限制,以及CPU的多個進程同時處理,故無法在控制精度和控制速度比較高的場合中應用。二是它們的設計只是把運動控制部件當作系統的一個部分,如果要完成一個機械設備的完整控制,還需要輔助有其他的數字量/模擬量控制設備。這樣在提高了系統成本的同時,也降低了系統的可靠性。 論文設計了一種基于ARM+CPLD的高速運動控制器,該控制器采用高速的CPLD處理器來完成電機的閉環控制,輔助以NXP的32位ARM7TDMI處理器LPC231X來實現復雜的運動規劃,使得運動控制精度更高、速度更快、運動更加平穩;同時為系統擴展了常規運動控制卡不具備的通用I/O接口,除開4軸運動控制所需要的8點高速脈沖輸入和8點高速脈沖輸出外,系統具有24點數字量輸入(可選共陰或共陽),25點繼電器輸出,僅一臺這樣的專用設備就可以完成4軸運動控制和設備上其它開關量控制。 系統采用可移植的軟、硬件設計。硬件上以運動控制部件為核心,可以方便的在ARM處理器預留的資源上擴展出數字輸入,數字輸出,AD輸入,DA輸出等常用功能模塊。系統軟件構架如下:在最上層,系統采用μC/OS-Ⅱ操作系統來完成系統任務調度;在底層,將底層設備的操作打包編寫成底層驅動的形式,可直接供用戶程序調用;在中間層,可根據不同的用戶要求編寫用戶程序,再將其傳遞給μC/OS-Ⅱ來調度該用戶程序。 將該運動控制器應用于工業應用中的套標機,在對套標機進行運動分解之后,結合套標機的電氣特性,很好的實現了運動控制器在套標機上的二次開發,滿足了套標機在現場中的應用。
上傳時間: 2013-04-24
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高級數據鏈路控制規程,是由ISO開發,面向比特的數據鏈路層協議,具有差錯檢測功能強大、高效和同步傳輸的等特點,是通信領域中應用最廣泛的協議之一。隨著大規模電路的集成度和工藝水平不斷提高,ARM處理器上的高級數據鏈路控制器外設,幾乎涵蓋了HDLC規程常用的大部分子集。利用ARM芯片對HDLC通信過程進行控制,將具有成本低廉、靈活性好、便于擴展為操作系統下的應用程序等優點。本文在這一背景下,提出了在ARM下實現鏈路層傳輸的方案,在方案中實現了基于HDLC協議子集的簡單協議。 本文以嵌入式的高速發展為背景,對基于ARM核微處理器的鏈路層通信規程進行研究,闡述了HDLC幀的結構、特點和工作原理,提出了在ARM芯片上實現HDLC規程的兩種方法,同時給出其設計方案、關鍵代碼和調試方法。其中,重點對無操作系統時中斷模式下,以及基于操作系統時ARM芯片上實現HDLC規程的方法進行了探討設計。
標簽: ARM 高級數據鏈路控制規程
上傳時間: 2013-08-04
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隨著我國加入WTO,我國逐漸成為世界縫制設備生產和銷售中心。在縫制設備行業占據極其重要地位的繡花機行業也因此而得到迅速發展,我國繡花機產量已占據全球繡花機產量的70%。但是,我國的繡花機行業在發展的過程中仍存在和面臨著很多問題。一方面是產品結構和產品質量,我國的繡花機主要以中低檔為主,在噪聲、刺繡質量、效率、產品壽命以及維護性等方面與國外先進機型存在較大差距;另一方面是技術實力和創新能力,作為繡花機全部技術核心的控制器,國內能開發的公司屈指可數,缺乏有效的競爭,且技術實力和創新能力無法與國際企業相抗衡。 針對上述情況,本文分析了繡花機的工作原理和當前主流繡花機的控制方式及特點,在研究室已完成的中低速平繡型工業繡花機課題的基礎上,設計了一種基于硬實時嵌入式操作系統WinCE5.0,以32位RISC架構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控制器。整個繡花機以高速,高質量為目標,以伺服電機作為主軸驅動,步進電機作為X/Y軸驅動,帶USB接口和Ethernet接口,預留特種繡接口,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,繡花機發展現狀和關鍵技術;第二章從原理出發完成了需求分析,硬件和操作系統選型和項目規劃;第三章完成了總體硬件系統設計并重點介紹了驅動系統,CPLD單元,主控制板的設計和各種資源的分配;第四章在分析WinCE及其項目開發流程和環境構建的基礎上,完成了軟件的總體框架設計并介紹了相關設計要點。第五章主要是驅動程序和運動控制模塊并以步進電機驅動的開發為例介紹了流驅動的開發過程和相關的技術要點。第六章設計了一種自主的內部花樣格式并完成了相應的測試。最后一章是對本課題的總結和展望。 本文不僅從項目研究與開發和軟件工程的高度詳細探討了基丁ARM和WinCE5.0的繡花機控制器的整個開發過程,也具體的從硬件設計,資源配置,軟件編寫,驅動開發,運動控制和花樣處理等多個方面進行了深入的分析和研究。本課題的工作對于高速高檔繡花機的開發具有很好的參考價值和實踐意義,對于提升國內繡花機行業在高端市場與國外企業的競爭力,提升民族品牌價值,改變國內繡花機控制器被少數公司所壟斷,增加良性有效競爭有積極影響。
上傳時間: 2013-06-29
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超聲波流量計以非接觸、精度高、使用方便等優點,在氣象、石油、化工、醫藥、水資源管理等領域獲得了廣泛的應用。近年來,隨著數字處理技術和微處理器技術的發展,超聲波流量計作為一種測量儀表也得到了長足進步。本課題將ARM微控制器用于流量測量儀表的研制,拓展了儀表的開發空間,符合嵌入式技術的發展方向。 本文詳細介紹了超聲波時差法流量測量原理及基于LPC2214的超聲波流量計系統設計方案和軟硬件實現方法,并對測時算法進行了詳細討論。通過分析和借鑒國外超聲波流量測量的先進技術和方法,得出了改進的時差法測量方案。系統硬件設計了超聲波發射、接收及放大電路,采用高速模數轉換器數字化接收信號,并對ARM系統電路中的電源電路,存儲器電路,通信接口電路等進行了詳細介紹。系統軟件詳細分析了嵌入式操作系統uClinux的移植方法,給出構建ARM-uClinux平臺的步驟,并基于此平臺,完成了系統軟件設計。測時算法運用數字濾波技術提高信號信噪比,采用方差比檢驗方法和插值算法,提高測時定位精度。 系統設計良好的人機交互界面和通信調試接口,提高了ARM系統的軟件開發調試效率;在保證流量計系統功能的同時,盡量簡化硬件電路設計,降低研制成本,使設計更具合理性。
上傳時間: 2013-04-24
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SPI,是英語Serial Peripheral Interface的縮寫,顧名思義就是串行外圍設備接口。SPI,是一種高速的,全雙工,同步的通信總線,并且在芯片的管腳上只占用四根線,節約了芯片的管腳
標簽: spi
上傳時間: 2013-06-09
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遠程抄表技術是將數據遠程采集、傳輸和處理應用于自來水、電力、天燃氣(以下簡稱水、電、氣)供應與管理系統中的一項新技術。傳統的遠程抄表,無線系統一般用于數據處理中心和數據通信中心的遠程通訊,在表和數據通訊中心的短距離通信一般使用有線通訊。如今以ARM處理器作為主CPU的嵌入式硬件平臺,一方面,它具有體積小、性能強、功耗低、可靠性高等特點,另一方面,它為高速、穩定地運行嵌入式操作系統提供了硬件基礎。無線射頻通訊成本低,可靠性好,環境適應能力強,本文就對基于ARM的射頻無線抄表系統的開發進行了研究。 本文主要對以下五個方面的技術進行了研究:一是介紹了遠程抄表的背景和意義。二是介紹了國內外廣泛使用的幾種典型的遠程抄表系統的原理及其系統組成,分析了各種遠程抄表系統的優、缺點以及適用范圍;三是基于課題的需要,介紹了嵌入式系統。四是搭建基于ARM的硬件平臺。硬件平臺設計以三星公司的ARM920T核的S3C2440A為微處理器,根據系統要求完成S3C2440A外圍器件的設計,包括64M NAND Flash、64MSDRAM、SD卡以及USB,串口通信的電路設計,射頻無線通訊和視頻采集的設計。五是對Windows CE操作系統的移植。平臺移植過程中Boot Loader開發,OAL層修改,串口和LCD驅動程序的開發,內核的定制過程。在應用程序開發中,PB中導出SDK的過程以及EVC應用程序的調試,對數據庫進行了開發。最后,指出了本遠程自動抄表系統中有待完善的地方以及抄表技術今后的發展趨勢。
上傳時間: 2013-06-26
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二十世紀九十年代以來,隨著嵌入式系統的蓬勃發展,嵌入式技術開始滲透到數控領域,傳統數控技術與嵌入式技術相結合,新型嵌入式數控技術進入一個高速發展的階段。激光切割由于具有切割尺寸質量好、速度快、精度高、效率高等優點,在工業數控系統中具有非常廣泛的應用?;谇度胧降募す馇懈顢悼叵到y是嵌入式技術在激光切割應用中新的探索,對于激光加工工業有著重要的意義。本文以ARM與R8C為平臺,對以激光切割為應用的嵌入式數控系統的設計進行了研究。 本文介紹了嵌入式數控系統的原理、體系結構和硬件組成以及激光切割和原理、發展和特點,然后從硬件和軟件兩個方面對系統的具體設計進行了研究。介紹了上位機ARMS3C44B0和下位機R8C/17的特點,執行機構步進電機的控制原理,對外圍設備相關設計進行了研究,包括上位機ARM S3C4B0的串口通信、LCD顯示、觸摸屏的設計,已及下位機R8C/17的串口通信與對步進電機的控制。介紹了嵌入式操作系統UC/OS-II的原理及特點,UC/GUI的特點及應用。對系統各功能模塊的軟件設計進行了研究,包括嵌入式操作系統上任務的設計和通訊、系統人機界面的設計。研究了兩種激光切割路徑的算法,包括通用的來回掃描切割算法以及作者研究的實際路徑切割算法。
上傳時間: 2013-07-22
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隨著計算機技術和互聯網技術的發展,嵌入式系統已成為近年來新興的研究熱點。嵌入式系統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、低成本等優點占領了嵌入式系統處理器的大部分市場,基于ARM的嵌入式系統的應用已深入到工業控制、網絡通訊設備等領域。Linux作為功能強大、源碼公開的操作系統,在嵌入式領域中被廣泛應用。 本文針對自動售貨機控制系統在校園一卡通系統中的應用要求,以開發具有射頻卡結帳功能的新型自動售貨機控制系統,并與校園一卡通信息管理系統相連為目標,提出了基于ARM-Linux的自動售貨機控制器總體設計方案。根據方案對自動售貨機控制系統進行總體設計,在分析嵌入式軟硬件可實現模塊化設計的基礎上,采用數據處理能力強和能夠實現數據網絡傳輸的HMS30C7202微處理器,對ARM處理器最小系統和關鍵的接口電路進行了硬件結構設計,系統擴展有FLASH、EPROM、以太網接口、RS232接口、GPIO接口、USB接口等外圍電路。利用Protel軟件完成了開發板的原理圖設計、繪制以及印刷電路板布局布線工作,PCB設計以高速電路設計為準則,集成了多種接口電路,完成了硬件系統的設計。研究了嵌入式Linux操作系統下的自動售貨機控制系統軟件環境建立方法,論述了移植Linux到ARM控制板的過程,分析了嵌入式軟件的應用程序架構與各部分設備驅動程序的設計方法,設計了硬件驅動程序。在嵌入式軟、硬件開發的基礎上,對基于ARM的嵌入式自動售貨機控制系統進行實例研究和系統功能調試,完成了自動售貨機控制系統的基本功能,并使系統能夠基于以太網進行數據通信,為進一步的開發和應用提供了良好的基礎。
上傳時間: 2013-07-05
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