隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人機(jī)接口在工業(yè)生產(chǎn)以及社會(huì)生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，同時(shí)，人機(jī)接口的各項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題也日益凸現(xiàn)出來(lái)，越來(lái)越受到世界各國(guó)的關(guān)注。 本課題就基于便攜式儀表人機(jī)接口的設(shè)計(jì)開(kāi)展研究。設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟包括：人機(jī)接口的軟硬件設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建以及在一條天然氣管道上進(jìn)行管道檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證人機(jī)接口的實(shí)用性。 論文中介紹了人機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展過(guò)程與現(xiàn)狀、人機(jī)接口系統(tǒng)的軟硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)。人機(jī)接口硬件包括：ARM處理器控制核心、通信接口電路、LCD顯示接口電路、USB接口儲(chǔ)存電路；軟件包括人機(jī)接口的底層軟件與應(yīng)用軟件。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，首先獲取一段有裂紋的天然氣管道，接著使用自行設(shè)計(jì)的采樣模塊檢測(cè)磁場(chǎng)信號(hào)，通過(guò)串口將數(shù)據(jù)發(fā)送到人機(jī)接口平臺(tái)，人機(jī)接口平臺(tái)使用嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，使用Qt程序在LCD上顯示實(shí)時(shí)曲線(xiàn)。而后人機(jī)接口將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在閃盤(pán)中，同時(shí)使用一系列算法程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，最后利用檢測(cè)到的漏磁場(chǎng)法向分量HP（Y）的具有顯著特征的最大梯度值的位置來(lái)判斷裂紋的位置，再與實(shí)際的裂紋位置對(duì)比，得出可行性結(jié)論。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，該系統(tǒng)可以很好的實(shí)現(xiàn)檢測(cè)目的，驗(yàn)證了人機(jī)接口的實(shí)用性。
標(biāo)簽： ARM 處理器 便攜式儀表 人機(jī)接口
上傳時(shí)間： 2013-06-28
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在現(xiàn)代工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域，人們對(duì)數(shù)據(jù)采集的要求越來(lái)越高；不僅要求高速、高精度還要求采集設(shè)備便攜化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，此外還需要友好的人機(jī)界面。傳統(tǒng)的8/16位單片機(jī)因資源極度受限，難以滿(mǎn)足上述要求；而PCI或ISA數(shù)據(jù)采集卡，則存在著安裝麻煩、價(jià)格昂貴且電磁兼容性差等缺點(diǎn)。32位嵌入式微處理器的出現(xiàn)很好地解決了上述矛盾，本文的研究正是基于ARM的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 本文以齒輪箱或機(jī)械轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)信號(hào)為采集對(duì)象設(shè)計(jì)了基于ARM處理器和嵌入式Linux的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件平臺(tái)以S3C2410主控板和自行研制的振動(dòng)信號(hào)調(diào)理板為核心，在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展了UART、RS485、USB、TCP/IP以及單總線(xiàn)通信接口，適應(yīng)多種條件下的數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)系統(tǒng)提供了LCD顯示和觸摸屏輸入模塊，具備良好的人機(jī)交互功能。軟件方面，搭建Linux交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了基于Linux操作系統(tǒng)的Bootloader的移植。最后，根據(jù)課題需要，完成了A/D采樣和單總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)。 本嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存儲(chǔ)容量大，硬件接口豐富，軟件資源配置靈活，設(shè)計(jì)方案具有很好的通用性和可擴(kuò)展性。
標(biāo)簽： ARM 處理器 數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-05-28
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顯示技術(shù)被定義為新世紀(jì)世界朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)之一。幾十年來(lái)，LED顯示技術(shù)成為一項(xiàng)使用最廣泛和最普及的技術(shù)，由于其極高的性?xún)r(jià)比、高亮度、主動(dòng)發(fā)光等特性，使得LED構(gòu)成的大屏幕已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于車(chē)站、碼頭、廣場(chǎng)等各種場(chǎng)合以及各企事業(yè)單位，成為各單位、部門(mén)很好的信息發(fā)布與交流工具。傳統(tǒng)的顯示技術(shù)以簡(jiǎn)單的8位或者16位單片微控制器為核心，其運(yùn)算速度、內(nèi)存容量、存儲(chǔ)空間和通訊方式等方面存在著很大的局限性，很難實(shí)現(xiàn)高難度圖文動(dòng)態(tài)特技顯示和高灰度級(jí)顯示，并且無(wú)法滿(mǎn)足信息容量大和處理速度很高的場(chǎng)所。 本文在分析LED顯示控制原理、灰度級(jí)實(shí)現(xiàn)以及彩色顯示實(shí)現(xiàn)原理的基礎(chǔ)上，制定了ARM+FPGA的LED點(diǎn)陣顯示控制方案，采用三星公司S3C2410芯片上的LCD顯示接口，設(shè)計(jì)了顯示數(shù)據(jù)重組、非線(xiàn)性占空比γ反校正等邏輯，結(jié)合FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高性能的LED點(diǎn)陣顯示控制；同時(shí)研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上詳細(xì)論述基于Linux操作系統(tǒng)的幀緩存設(shè)備模塊加載模式下的控制技術(shù)，并開(kāi)發(fā)基于ARM平臺(tái)的LED顯示屏播放以及管理應(yīng)用程序。 本文的創(chuàng)新之處在于提出并系統(tǒng)研究了改善LED顯示效果的數(shù)據(jù)重組技術(shù)以及非線(xiàn)性占空比下的γ反校正技術(shù)，并通過(guò)軟硬件調(diào)試系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期顯示效果。
標(biāo)簽： ARM LED 顯示控制 技術(shù)研究
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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TCP/IP協(xié)議作為Internet上的通信實(shí)現(xiàn)方式的一種，是近年來(lái)嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。嵌入式設(shè)備要與Internet網(wǎng)絡(luò)直接交換信息，就需要支持TCP/IP協(xié)議。嵌入式系統(tǒng)具有內(nèi)核小、專(zhuān)用性強(qiáng)、系統(tǒng)精簡(jiǎn)、實(shí)時(shí)性高、功耗和環(huán)境要求嚴(yán)格等特點(diǎn)，所以傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議不適合移植到嵌入式系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入有兩種選擇，第一種是按照TCP/IP協(xié)議的原理編寫(xiě)簡(jiǎn)化版的通信協(xié)議；第二種是將已有小型的，適用于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議移植到系統(tǒng)中。 首先本文簡(jiǎn)要介紹了嵌入式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究現(xiàn)狀和研究?jī)?nèi)容，分析了LwIP協(xié)議棧中IP協(xié)議、TCP協(xié)議、UDP協(xié)議和ICMP協(xié)議的原理。由于LwIP沒(méi)有使用和操作系統(tǒng)相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以在LwIP和操作系統(tǒng)之間增加了一個(gè)操作系統(tǒng)封裝層為操作系統(tǒng)服務(wù)。LwIP不僅保持了TCP協(xié)議主要功能，而且減少了對(duì)RAM的占用。 其次，移植中實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)模擬層和LwIP底層接口。操作系統(tǒng)模擬層為協(xié)議和操作系統(tǒng)提供了一個(gè)接口，使協(xié)議對(duì)操作系統(tǒng)透明，可以不依賴(lài)操作系統(tǒng)運(yùn)行，需要實(shí)現(xiàn)信號(hào)量、郵箱、線(xiàn)程和臨界保護(hù)。LwIP底層接口為不同的硬件提供不同的驅(qū)動(dòng)程序，需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化、網(wǎng)卡初始化、線(xiàn)程接收、數(shù)據(jù)包的讀取和發(fā)送。 最后提出測(cè)試設(shè)計(jì)框架，在ARM開(kāi)發(fā)板和μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)上對(duì)移植的協(xié)議進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，移植協(xié)議可以正常工作，實(shí)現(xiàn)了基本的網(wǎng)絡(luò)功能。
標(biāo)簽： LwIP ARM 協(xié)議棧 移植
上傳時(shí)間： 2013-07-11
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本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)基于PROFIBUS-DP的產(chǎn)品價(jià)格昂貴，安裝和維護(hù)成本高等缺點(diǎn)，以山西某大型煤礦的空壓機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化改造工程為例，在重點(diǎn)研究了PROFIBUS-DP協(xié)議的基礎(chǔ)上自行提出了一套PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)，并詳細(xì)設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)中的PROFIBUS-DP主站部分。 本文首先提出了一套基于PROFIBUS-DP技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)并在其基礎(chǔ)上完成了PROFIBUS-DP主站的總體設(shè)計(jì)。其次本文選用ARM+PROFIBUS主站協(xié)議芯片的開(kāi)發(fā)方式，重點(diǎn)論述了主站的硬件設(shè)計(jì)。再次本文根據(jù)PROFIBUS-DP協(xié)議的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)PROFIBUS-DP主站軟件模塊，確定各模塊間關(guān)系并詳細(xì)設(shè)計(jì)了主站與主站用戶(hù)之間的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。接著本文討論了PROFIBUS-DP主站軟件在μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)上可靠運(yùn)行需注意的幾個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)。最后本文給出了基于ARM的PROFIBUS-DP主站的調(diào)試方案。 研究結(jié)果表明基于ARM的PROFIBUS-DP主站能夠在不降低系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上有效降低成本。使基于PROFIBUS-DP的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)得到大面積推廣成為可能。
標(biāo)簽： PROFIBUSDP ARM 主站
上傳時(shí)間： 2013-06-27
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臭氧（O3）作為一種無(wú)污染的強(qiáng)氧化劑，已在醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生、食品、飼養(yǎng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、化工生產(chǎn)、大氣凈化、污水處理和飲用水殺菌消毒等行業(yè)廣泛應(yīng)用，取得了顯著效果，其應(yīng)用規(guī)模也越來(lái)越大。在使用中，如果臭氧濃度過(guò)高會(huì)加大設(shè)備造價(jià)同時(shí)對(duì)人體有危害，臭氧濃度太小又難以收到滿(mǎn)意效果。因此在很多場(chǎng)合必須嚴(yán)格控制臭氧的濃度，以便達(dá)到既能殺菌消毒，又不危害人體健康的目的。目前，臭氧檢測(cè)的方法分為兩類(lèi)，一類(lèi)是采樣后實(shí)驗(yàn)室分析，首先進(jìn)行環(huán)境空氣的樣品采集，然后拿到實(shí)驗(yàn)室利用化學(xué)方法進(jìn)行分析；一類(lèi)是自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器法，利用臭氧自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行環(huán)境空氣中臭氧濃度的測(cè)定。然而在對(duì)臭氧消毒后空氣中臭氧濃度檢測(cè)的過(guò)程中，以上兩種方法具有檢測(cè)周期長(zhǎng)、操作步驟復(fù)雜、設(shè)備體積大、不便于攜帶等缺點(diǎn)。因此設(shè)計(jì)一種檢測(cè)方法簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、低功耗、智能化程度高的便攜式臭氧濃度檢測(cè)儀具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。 在硬件設(shè)計(jì)上，首先，為了完成臭氧濃度信號(hào)的提取，對(duì)臭氧傳感器進(jìn)行了精心的選擇；其次，為了保證傳感器穩(wěn)定可靠的工作，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了恒電位儀電路，同時(shí)為了滿(mǎn)足后續(xù)A/D檢測(cè)精度的要求，對(duì)檢測(cè)到的電壓信號(hào)進(jìn)行了調(diào)理；最后，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能，以ARM微處理器LPC2210為核心搭建了系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。 在軟件設(shè)計(jì)上，為了提高系統(tǒng)的智能化程度，引入了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)。同時(shí)為了減少系統(tǒng)功耗盡量縮短CPU的運(yùn)行時(shí)間。當(dāng)儀器無(wú)人操作一段時(shí)間后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉一部分外圍器件并且使微處理器處于掉電狀態(tài)以減少功耗。 在操作的可靠性方面，設(shè)計(jì)了一鍵開(kāi)機(jī)功能；同時(shí)為了延長(zhǎng)電池的使用壽命，設(shè)計(jì)了電源智能管理模塊。
上傳時(shí)間： 2013-05-21
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超聲波電機(jī)(Ultrasonic motors，簡(jiǎn)稱(chēng)USM)是一種全新原理的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它利用壓電陶瓷逆壓電效應(yīng)激發(fā)的超聲振動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)定轉(zhuǎn)子間的摩擦力來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的電磁電機(jī)相比，它具有低速大轉(zhuǎn)矩、無(wú)電磁干擾、動(dòng)作響應(yīng)快、運(yùn)行無(wú)噪聲、無(wú)輸入自鎖等卓越特性，在非連續(xù)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域、精密控制領(lǐng)域比傳統(tǒng)的電磁電機(jī)性能優(yōu)越得多。超聲波電機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車(chē)專(zhuān)用電器、精密儀器儀表、辦公自動(dòng)化設(shè)備、智能機(jī)器人等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，近年來(lái)倍受科技界和工業(yè)界的重視，成為當(dāng)前機(jī)電控制領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文主要以行波型超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)為研究對(duì)象，引入嵌入式系統(tǒng)理念，設(shè)計(jì)并制作了超聲波電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，并對(duì)超聲波電機(jī)的速度與定位控制做了深入的研究。本文主要研究?jī)?nèi)容及成果如下： 介紹了超聲波電機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用前景，總結(jié)了國(guó)內(nèi)外超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，以及今后我國(guó)超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展方向，明確了本文的研究?jī)?nèi)容。 結(jié)合嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)及其開(kāi)發(fā)方法，詳細(xì)介紹了超聲波電機(jī)嵌入式驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)過(guò)程，并總結(jié)了硬件、軟件的調(diào)試過(guò)程。最后，對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試和數(shù)據(jù)分析。 采用DDS技術(shù)解決超聲波電機(jī)所需要的高頻驅(qū)動(dòng)電源和數(shù)字控制的問(wèn)題。本文設(shè)計(jì)的以ARM控制器為核心，頻率、相位、幅值均可調(diào)的雙通道信號(hào)發(fā)生器，具有頻率和相位差控制精度高的特點(diǎn)。 本文介紹了速度與位置的常用控制策略。設(shè)計(jì)并搭建了基于增量式PID的速度和基于模糊PID的位置控制系統(tǒng)。速度控制采用增量式PID調(diào)節(jié)，其控制策略簡(jiǎn)單、易行，通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇合適的參數(shù)能適應(yīng)一般的控制精度要求。定位控制則采用模糊PID控制策略，該策略將模糊控制不需要精確的數(shù)學(xué)模型、收斂速度快的特點(diǎn)與PID簡(jiǎn)單易行、能消除穩(wěn)態(tài)誤差的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，改善了模糊控制器穩(wěn)態(tài)性能，使電機(jī)定位控制精度達(dá)到0.0880。
上傳時(shí)間： 2013-07-16
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旅客列車(chē)是人們出行的重要交通工具之一，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，信息化時(shí)代的到來(lái)，車(chē)輛能否安全運(yùn)行已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在高速狀態(tài)下列車(chē)車(chē)輛能否安全地停下來(lái)是安全運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵，在車(chē)輛方面上就是解決制動(dòng)問(wèn)題。在這樣的前提下，對(duì)車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的研究就顯得必然和重要。 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)列車(chē)車(chē)輛的運(yùn)行速度，并根據(jù)車(chē)輛制動(dòng)狀態(tài)，自動(dòng)控制車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的制動(dòng)安全防護(hù)。所以本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了一種基于ARM——高性能嵌入式微處理器、CPLD——新型高性能可編程邏輯器件、CAN總線(xiàn)——有效支持分布/實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)和μC/OS-II操作系統(tǒng)的車(chē)輛制動(dòng)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。文中介紹了車(chē)輛制動(dòng)控制原理、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了總體的方案設(shè)計(jì)，介紹了嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的原理及設(shè)計(jì)方法，著重講解了以Samsung公司32位嵌入式微處理器S3C44BOX為核心的系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)方案，并開(kāi)發(fā)了基于μC/OS-II操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序。 應(yīng)用程序模塊主要包括遠(yuǎn)程通訊模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理與傳輸模塊、部件壽命記錄模塊、故障參數(shù)監(jiān)視和報(bào)警模塊。遠(yuǎn)程通訊模塊將車(chē)輛制動(dòng)狀態(tài)以CAN總線(xiàn)的通訊方式上傳給機(jī)車(chē)控制室主機(jī)；數(shù)據(jù)采集模塊由具有高速邏輯處理能力的CPLD自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及電平轉(zhuǎn)換，ARM控制數(shù)據(jù)采集的啟動(dòng)和采集結(jié)束后對(duì)數(shù)據(jù)的處理或傳輸；在部件壽命記錄模塊中電磁閥的動(dòng)作次數(shù)、通電使用時(shí)間和總時(shí)間以及各傳感器的通電時(shí)間和使用總時(shí)間可每隔一段時(shí)間記錄下來(lái)，掉電后也不會(huì)丟失，可以作為故障發(fā)生、診斷、排除和維護(hù)的數(shù)據(jù)依據(jù)。 在實(shí)驗(yàn)室及模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)上經(jīng)過(guò)多次軟、硬件結(jié)合的調(diào)試改進(jìn)過(guò)程，本次設(shè)計(jì)基本上實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛制動(dòng)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的功能，制動(dòng)缸壓力的控制特性及控制精度得到了有效的提高，在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試中實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的故障檢測(cè)和報(bào)警及部件的壽命記錄等功能，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性及合理性，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。
標(biāo)簽： ARM 制動(dòng) 自動(dòng)監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-17
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本文研究了基于ARM的嵌入式微處理器構(gòu)成的傳感圖像液晶顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分利用ARM9的嵌入式微處理器芯片S3C2410內(nèi)部豐富的接口資源，采取軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的方法完成設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)更易集成。本文首先針對(duì)系統(tǒng)需求設(shè)計(jì)了各相關(guān)模塊的接口電路，然后對(duì)Linux系統(tǒng)下整個(gè)圖像采集系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的分析，重點(diǎn)設(shè)計(jì)完成了LCD驅(qū)動(dòng)程序與USB接口驅(qū)動(dòng)程序。在完成各相關(guān)模塊驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)完成了圖像采集與顯示程序，實(shí)現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)的采集、傳輸和圖像正常顯示。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采集速率為30幀/秒，圖像畫(huà)面流暢，功能穩(wěn)定，并且數(shù)據(jù)傳輸采用DMA傳輸方式，使顯示數(shù)據(jù)不經(jīng)過(guò)CPU而直接傳送到顯示緩沖區(qū)，加快了數(shù)據(jù)傳輸速度。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行過(guò)程中不需PC機(jī)介入，使配置更靈活，顯示界面更友好。基于嵌入式系統(tǒng)的圖像采集處理技術(shù)在當(dāng)前正處于起步階段，研究前景廣闊，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，監(jiān)護(hù)、防盜系統(tǒng)，機(jī)器人視覺(jué)等技術(shù)領(lǐng)域中。
上傳時(shí)間： 2013-08-05
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在工業(yè)過(guò)程中，許多對(duì)象具有滯后特性，由于純滯后的存在，使得系統(tǒng)的超調(diào)量變大，調(diào)節(jié)時(shí)間變長(zhǎng)。因此滯后過(guò)程被公認(rèn)為較難控制的對(duì)象，而且純滯后占整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程的時(shí)間越長(zhǎng)，難控的程度越大。所以大純滯后對(duì)象的控制一直是困擾自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一大難題。而這類(lèi)對(duì)象又廣泛存在于石油、化工、釀造、制藥、冶金等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。因此對(duì)該問(wèn)題的研究具有重大的實(shí)際意義。 傳統(tǒng)的PID配合Smith預(yù)估補(bǔ)償器的控制方法，對(duì)模型誤差反映比較靈敏，當(dāng)存在建模誤差或干擾時(shí)，控制效果并不能取得令人滿(mǎn)意的效果。近年來(lái)隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制研究的不斷深入，有些學(xué)者將它們與Smith預(yù)估控制、PID控制及預(yù)測(cè)控制等相結(jié)合，提出了針對(duì)不確定大滯后系統(tǒng)的新的控制方法。雖然有些控制方案效果不錯(cuò)，但系統(tǒng)的復(fù)雜程度和調(diào)試難度也隨之增加。因此設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、快速、可靠的控制器，仍是一個(gè)重大課題。 本文首先介紹了大滯后過(guò)程的控制特點(diǎn)，概述了常用的大滯后過(guò)程的控制方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。接著概要地介紹了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)、發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及前景。并針對(duì)性地介紹了ARM控制器的概況以及它的應(yīng)用領(lǐng)域。然后本文針對(duì)大滯后對(duì)象提出了自抗擾控制器與Smith預(yù)估補(bǔ)償器相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)仿真對(duì)比了本方案、PID配合Smith預(yù)估補(bǔ)償器及單一的自抗擾控制器的控制效果，表明自抗擾控制器與Smith預(yù)估補(bǔ)償器的結(jié)合有效地改善了大滯后對(duì)象的控制效果，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性和抗干擾能力。為驗(yàn)證該控制方案的實(shí)際控制效果，我們以PCT-II型過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置中的具有大滯后特性的盤(pán)管內(nèi)部的溫度為被控對(duì)象，以JX44BO開(kāi)發(fā)板作為主要的控制平臺(tái)設(shè)計(jì)并完成大滯后控制實(shí)驗(yàn)。所以接下來(lái)本文介紹了實(shí)現(xiàn)這個(gè)嵌入式溫度大滯后控制系統(tǒng)所涉及到的硬件平臺(tái)、系統(tǒng)框圖以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。然后本文介紹了嵌入式控制平臺(tái)的控制界面以及各個(gè)主要功能的程序的實(shí)現(xiàn)，以及遠(yuǎn)程客戶(hù)端程序在以太網(wǎng)通訊方面的程序?qū)崿F(xiàn)和遠(yuǎn)程客戶(hù)端程序的操作界面。最后本文給出了本次實(shí)驗(yàn)的參數(shù)設(shè)置以及最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在實(shí)際應(yīng)用中本文所提出的方案對(duì)于大滯后對(duì)象具有較好的控制效果。
標(biāo)簽： ARM 控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-06-11
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