在機(jī)器人學(xué)的研究領(lǐng)域中，如何有效地提高機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制性能始終是研究學(xué)者十分關(guān)注的一個重要內(nèi)容。在分析了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程和機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀后，本論文的主要目標(biāo)是針對四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人特有的機(jī)械結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，建立一個新型全數(shù)字的基于DSP和FPGA的機(jī)器人位置伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件平臺，實(shí)現(xiàn)對四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人的精確控制。 本論文從實(shí)際情況出發(fā)，首先分析了所研究的四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)，并對其抽象簡化得到了它的運(yùn)動學(xué)數(shù)學(xué)模型。在明確了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人精確位置伺服控制的控制原理后，我們對機(jī)器人控制系統(tǒng)的諸多可行性方案進(jìn)行了充分論證，并最終決定采用了三級CPU控制的控制體系結(jié)構(gòu)：第一級CPU為上位計(jì)算機(jī)，它實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的系統(tǒng)管理、協(xié)調(diào)控制以及完成機(jī)器人實(shí)時軌跡規(guī)劃等控制算法的運(yùn)算；第二級CPU為高性能的DSP處理器，它輔之以具有高速并行處理能力的FPGA芯片，實(shí)現(xiàn)了對機(jī)器人多個關(guān)節(jié)的高速并行驅(qū)動；第三級CPU為交流伺服驅(qū)動處理器，它實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服電機(jī)的精確三閉環(huán)誤差驅(qū)動控制，以及電機(jī)的故障診斷和自動保護(hù)等功能。此外，我們采用比普通UART速度快得多的USB來實(shí)現(xiàn)上位計(jì)算機(jī)．與下位控制器之間的數(shù)據(jù)通信，這樣既保證了兩者之間連接方便，又有效的提高了控制系統(tǒng)的通信速度和可靠性。 機(jī)器人系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括兩個部分：一是采用VC++實(shí)現(xiàn)的上位監(jiān)控軟件系統(tǒng)，它主要負(fù)責(zé)機(jī)器人實(shí)時軌跡規(guī)劃等控制算法的運(yùn)算，同時完成用戶與機(jī)器人系統(tǒng)之間的信息交互；二是采用C語言實(shí)現(xiàn)的下位DSP控制程序，它主要負(fù)責(zé)接收上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱發(fā)送的控制信號，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的實(shí)時驅(qū)動，同時還能夠?qū)崟r的向上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱反饋機(jī)器人的當(dāng)前狀態(tài)信息。 研究開發(fā)出來的四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人控制器具有控制實(shí)時性好、定位精度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，它允許用戶通過上位控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的各種設(shè)定作業(yè)的控制，也可以讓用戶通過機(jī)器人控制箱現(xiàn)場對機(jī)器人進(jìn)行回零、示教等各項(xiàng)操作。
標(biāo)簽： FPGA DSP 實(shí)驗(yàn)室 機(jī)器人控制器
上傳時間： 2013-06-11
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如今電力電子電路的控制旨在實(shí)現(xiàn)高頻開關(guān)的計(jì)算機(jī)控制，并向著更高頻率、更低損耗和全數(shù)字化的方向發(fā)展。現(xiàn)場可編程門陣列器件(FieldProgrammableGateArrays)是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路，它具有簡潔、經(jīng)濟(jì)、高速度、低功耗等優(yōu)勢，又具有全集成化、適用性強(qiáng)，便于開發(fā)和維護(hù)(升級)等顯著優(yōu)點(diǎn)。與單片機(jī)和DSP相比，F(xiàn)PGA的頻率更高、速度更快，這些特點(diǎn)順應(yīng)了電力電子電路的日趨高頻化和復(fù)雜化發(fā)展的需要。因此，在越來越多的領(lǐng)域中FPGA得到了日益廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。 本文提出了一種采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)器件實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通用PWM控制器的方案。該控制器能產(chǎn)生多路PWM脈沖，具有開關(guān)頻率可調(diào)、各路脈沖間的相位可調(diào)、接口簡單、響應(yīng)速度快、易修改、可現(xiàn)場編程等特點(diǎn)，可應(yīng)用于PWM的全數(shù)字化控制。文中對方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了比較詳細(xì)的論述，包括A/D采樣控制、PI算法的實(shí)現(xiàn)、PWM波形的產(chǎn)生、各模塊的工作原理等。 本文還提出一種新型ZCT-PWMBoost變換器，詳細(xì)的分析了該變換器的工作過程，并采用基于FPGA的數(shù)字化通用PWM控制器對這種軟開關(guān)Boost變換器進(jìn)行控制，給出了比較完滿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該控制器以及該ZCTBoost變換器的可行性和有效性，
標(biāo)簽： FPGA PWM 數(shù)字化 制器設(shè)計(jì)
上傳時間： 2013-06-22
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本論文依據(jù)IEEE802.16a物理層對RS-CC碼的參數(shù)要求，研究了RS-CC碼的高速編、譯碼的VLSI硬件算法，同時對FPGA開發(fā)技術(shù)進(jìn)行了研究，以VerilogHDL為描述語言，在Xilinx公司的FPGA上實(shí)現(xiàn)了高速的RS-CC編、譯碼器。RS譯碼器中，錯誤位置多項(xiàng)式和錯誤值多項(xiàng)式的求解采用無求逆單元，并具有規(guī)則數(shù)據(jù)流、易于VLSI實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)的歐幾里德算法(MEA)；CC譯碼器由采用模歸一化路徑度量的全并行的“加比選(ACS)”模塊和具有脈動陣列結(jié)構(gòu)的幸存路徑回溯模塊組成。 在實(shí)現(xiàn)RS-CC譯碼器的過程中，分別從算法上和根據(jù)FPGA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上，對譯碼器做了一些優(yōu)化工作，降低了硬件資源占有率和提高了譯碼速度。 此外，還搭建了以Xilinx公司40萬等效門的FPGASpartan-Ⅲ400-4PQ208為主體，以Cypress公司的USB2.0芯片CY7C68013為高速數(shù)據(jù)接口的硬件試驗(yàn)平臺，并在此試驗(yàn)平臺上實(shí)現(xiàn)了文中的高速RS-CC編譯碼系統(tǒng)。
標(biāo)簽： 802.16 RS-CC IEEE FPGA
上傳時間： 2013-06-03
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低壓電力線通信(PLC)具有網(wǎng)絡(luò)分布廣、無需重新布線和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。近年來，低壓電力線通信被看成是解決信息高速公路“最后一英里”問題的一種方案，在國內(nèi)外掀起了一個新的研究熱潮。電力線信道中不僅存在多徑干擾和子信道衰落，而且還存在開關(guān)噪聲和窄帶噪聲，因此在電力線通信系統(tǒng)中，信道編碼是不可或缺的重要組成部分。 本文著重研究了在FPGA上實(shí)現(xiàn)OFDM系統(tǒng)中的信道編解碼方案。其中編碼端由卷積碼編碼器和交織器組成，解碼端由Viterbi譯碼器和解交織器組成，同時為了與PC機(jī)進(jìn)行通信，還在FPGA上做了一個RS232串行接口模塊，以上所有的模塊均采用硬件描述語言VerilogHDL編寫。另外，峰值平均功率比(PAR)較大是OFDM系統(tǒng)所面臨的一個重要問題，必須要考慮如何降低大峰值功率信號出現(xiàn)的概率。本文重點(diǎn)研究了三種降低PAR的方法：即信號預(yù)畸變技術(shù)、信號非畸變技術(shù)和編碼技術(shù)。這三種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，但是迄今為止還沒有一種好方法能夠徹底地解決OFDM系統(tǒng)中較高PAR的弊病。本論文內(nèi)容安排如下：第一章介紹了課題的背景，可編程器件和OFDM技術(shù)的發(fā)展歷程。第二章詳細(xì)介紹了OFDM的原理以及實(shí)現(xiàn)OFDM所采用的一些技術(shù)細(xì)節(jié)。第三章詳細(xì)介紹了本課題中信道編碼的方案，包括信道編碼的基本原理，組成結(jié)構(gòu)以及方案中采用的卷積碼和交織的原理及設(shè)計(jì)。第四章詳細(xì)討論了編碼方案如何在FPGA上實(shí)現(xiàn)，包括可編程邏輯器件FPGA/CPLD的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，開發(fā)流程，以及串口通信接口、編解碼器的FPGA設(shè)計(jì)。第五章詳細(xì)介紹了如何降低OFDM系統(tǒng)中的峰值平均功率比。最后，在第六章總結(jié)全文，并對課題中需要進(jìn)一步完善的方面進(jìn)行了探討。
上傳時間： 2013-04-24
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ARM嵌入式技術(shù)在工業(yè)和生活中正得到越來越廣泛的應(yīng)用，為了適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和社會的需求，滿足為社會培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要，高校通信類和電子類專業(yè)開設(shè)ARM嵌入式技術(shù)相關(guān)課程及其實(shí)驗(yàn)課程將成為趨勢。在課程中設(shè)置合理實(shí)驗(yàn)，可以有效提高學(xué)生的動手能力和培養(yǎng)創(chuàng)新性思維，幫助學(xué)生更快、更好地掌握理論和應(yīng)用技術(shù)。 論文設(shè)計(jì)的ARM嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括一塊適合普通高校嵌入式技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)板及其配套的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)針對一般高校所開設(shè)的ARM嵌入式技術(shù)相關(guān)課程的要求而設(shè)計(jì)，配套實(shí)驗(yàn)符合教學(xué)大綱及實(shí)驗(yàn)課時的要求。 論文設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)板主要組成模塊有：最小系統(tǒng)，包括控制器模塊、電源模塊、復(fù)位模塊、Flash ROM模塊、SDRAM模塊、JTAG接口等；擴(kuò)展接口，包括LED、鍵盤、RS232串口、I2C接口、液晶模塊、以太網(wǎng)模塊等。實(shí)驗(yàn)開發(fā)板采用S3C4510B網(wǎng)絡(luò)控制芯片用作控制和信號處理，使用網(wǎng)絡(luò)接口芯片DM9161和隔離變壓器H1102完成網(wǎng)絡(luò)接入，使用AM29LV160和HY57V641620HG構(gòu)建16位存儲單元，使用AT24C01和PCF8583來構(gòu)建I2C接口，使用MAX232完成TTL電平轉(zhuǎn)換以擴(kuò)展RS232串口，并擴(kuò)展鍵盤和LCD實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。實(shí)驗(yàn)開發(fā)板的硬件設(shè)計(jì)充分考慮了一般高校實(shí)驗(yàn)室的條件和需求，能夠較好地將成本控制在150元左右，有利于在有限的條件下為每個學(xué)生盡可能的創(chuàng)造動手制作PCB的實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)板的接口設(shè)計(jì)能夠讓學(xué)生較為方便地開展實(shí)驗(yàn)，并考慮了實(shí)驗(yàn)板擴(kuò)展和二次開發(fā)的需要。 論文設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配套實(shí)驗(yàn)主要有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要幫助學(xué)生熟悉嵌入式系統(tǒng)的片內(nèi)資源和特殊功能寄存器的配置方法，對整個嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)有一定的理解，能編程完成一些簡單的控制功能；擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)主要幫助學(xué)生建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計(jì)的基本理念，能夠設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)常見的外設(shè)驅(qū)動程序，能夠進(jìn)行操作系統(tǒng)的配置和移植，能夠自行對實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行一定程度的擴(kuò)展；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生提高嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)能力，使學(xué)生能根據(jù)需要設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)一定功能的擴(kuò)展模塊，從而使實(shí)驗(yàn)板擴(kuò)展成實(shí)現(xiàn)具體功能的工業(yè)產(chǎn)品。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括ADS集成環(huán)境實(shí)驗(yàn)、鍵盤實(shí)驗(yàn)（GPIO輸入）、LED實(shí)驗(yàn)（GPIO輸出）、定時器實(shí)驗(yàn)、外部中斷實(shí)驗(yàn)、UART串口通信實(shí)驗(yàn)、I2C接口實(shí)驗(yàn)、液晶顯示實(shí)驗(yàn)；擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)包括建立交叉編譯環(huán)境實(shí)驗(yàn)、操作系統(tǒng)編譯實(shí)驗(yàn)、操作系統(tǒng)移植實(shí)驗(yàn)、以太網(wǎng)通信實(shí)驗(yàn)、TFTP實(shí)驗(yàn)、WEB訪問實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)包括TCP/IP協(xié)議棧實(shí)驗(yàn)、Web服務(wù)器實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來達(dá)到教學(xué)大綱的要求，并可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行更深入的創(chuàng)新性開發(fā)實(shí)驗(yàn)，可以滿足一般高校嵌入式技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的需要。 論文介紹了嵌入式交叉編譯環(huán)境的建立以及實(shí)驗(yàn)開發(fā)板設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行的調(diào)試。實(shí)驗(yàn)開發(fā)板移植的嵌入式操作系統(tǒng)為uClinux，采用的Bootloader為U-boot。論文還簡單介紹了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展方案和二次開發(fā)方案，并對嵌入式新技術(shù)的發(fā)展做了粗淺的探討。 論文所做的工作以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，是對普通高校ARM嵌入式技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)的一次有益探索。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和信息技術(shù)以及數(shù)字化產(chǎn)品的普及，嵌入式系統(tǒng)已被應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)、手持通信設(shè)備、儀器儀表、國防軍事以及自動化控制等各個領(lǐng)域。而結(jié)合視頻監(jiān)控的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)更是應(yīng)用的熱點(diǎn)。正是順應(yīng)這一趨勢，作者展開了對遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控相關(guān)技術(shù)的研究，設(shè)計(jì)了基于嵌入式平臺的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)以友善之臂公司的friendly arm作為硬件平臺、嵌入式linux作為軟件平臺、以傳統(tǒng)的以太網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)高速的視頻數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視、以GPRS作為擴(kuò)展模塊來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的用戶手機(jī)報(bào)警提示。該系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)應(yīng)用于無人值守的家用現(xiàn)場環(huán)境。 論文詳細(xì)的論述了基于ARM9的S3C2410A作為系統(tǒng)硬件平臺、擴(kuò)展外圍的GPRS模塊、視頻數(shù)據(jù)采集模塊和觸摸屏顯示模塊的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)。還詳細(xì)的論述了在該平臺上配置交叉開發(fā)環(huán)境和移植bootloader的過程，裁剪和配置嵌入式linux系統(tǒng)的過程。同時按照系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)了視頻數(shù)據(jù)采集應(yīng)用軟件，基于TCP/IP的以太網(wǎng)視頻數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用軟件，以及基于GPRS的串口數(shù)據(jù)發(fā)送軟件。系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場采集的視頻數(shù)據(jù)做相應(yīng)的處理，啟用GPRS發(fā)送警示短信息；同時用戶可以根據(jù)現(xiàn)有接入以太網(wǎng)的計(jì)算機(jī)來調(diào)閱現(xiàn)場的視頻數(shù)據(jù)信息。 最后將該監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于普通的家用環(huán)境，結(jié)果通過對現(xiàn)場采集的視頻數(shù)據(jù)和發(fā)送的警示短信息表明該系統(tǒng)能夠滿足于同常的無人值守的家用環(huán)境。同時總結(jié)了存在的問題以及今后需要改進(jìn)的方向：首先，該系統(tǒng)有良好的擴(kuò)展性能，通過相應(yīng)的總線和接口擴(kuò)展可以實(shí)現(xiàn)智能家用電器控制系統(tǒng)；其次，該系統(tǒng)有一定的商業(yè)和社會價(jià)值。當(dāng)然系統(tǒng)也有不足的地方，軟件設(shè)計(jì)處于測試階段，有很多需要完善的地方。最后，通過研究和實(shí)驗(yàn)表明：基于ARM/GPRS的遠(yuǎn)程家用監(jiān)控系統(tǒng)具備了實(shí)時監(jiān)控和即時報(bào)警功能，可以應(yīng)用于實(shí)際家用監(jiān)控場合。
標(biāo)簽： ARMGPRS 遠(yuǎn)程 家 監(jiān)控平臺
上傳時間： 2013-04-24
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本文針對國家煙草局關(guān)于以信息化帶動煙草行業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的要求，密切結(jié)合“煙草銷售業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)”科研項(xiàng)目進(jìn)行研究開發(fā)，設(shè)計(jì)了一個基于ARM-Linux的煙草零售信息終端。零售商戶可以在此終端上完成商品零售的整個過程，并可通過終端完成訂貨預(yù)測和訂貨確認(rèn)的操作，同時可以下載和瀏覽各種煙草商品信息、訂貨、查看歷史營銷記錄、瀏覽各種通知廣告，并與煙草公司互動操作。 本文首先分析了課題的研究背景及煙草零售信息終端的國內(nèi)外現(xiàn)狀，給出了一個基于ARM-Linux、GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的煙草銷售業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)；然后根據(jù)煙草零售信息終端的功能需求構(gòu)建了基于ARM9的硬件平臺的整體設(shè)計(jì)方案；介紹了基于ARM9內(nèi)核的微處理器S3C2440A及關(guān)鍵外圍模塊，設(shè)計(jì)了各模塊的硬件接口電路；并在硬件平臺上成功移植實(shí)現(xiàn)了一個基本的嵌入式Linux系統(tǒng)的軟件平臺；隨后深入研究了Linux2.6引入的platform driver機(jī)制下的字符設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)方法，在全面分析了漢王手寫芯片HW006的通信協(xié)議的基礎(chǔ)上，開發(fā)了漢王手寫芯片的觸摸屏驅(qū)動程序，實(shí)現(xiàn)了在觸摸屏上的點(diǎn)擊與漢字手寫識別；最后研究了Linux中的串口操作編程，完成了基于華為GTM900B GPRS模塊的數(shù)據(jù)通信程序設(shè)計(jì)和條形碼掃描程序模塊的開發(fā)，并研究了多線程編程技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)中的應(yīng)用方法，設(shè)計(jì)了煙草零售信息終端所需的數(shù)據(jù)庫和圖形界面。 所研制的煙草零售信息終端已成功應(yīng)用于山西省某市的各個煙草零售點(diǎn)，運(yùn)行結(jié)果表明，該終端運(yùn)行穩(wěn)定可靠，與用戶的交互方便快捷，采集到的各類數(shù)據(jù)能夠及時、有效、準(zhǔn)確地傳輸?shù)綉?yīng)用管理系統(tǒng)，各方面性能都達(dá)到了課題的要求，為煙草銷售市場預(yù)測、貨物配送和營銷推廣提供了一種有效的手段。
上傳時間： 2013-05-23
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DeviceNet現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)作為工業(yè)現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)，其開放性和先進(jìn)性得到了廣泛關(guān)注和充分肯定。開發(fā)符合DeviceNet現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)的自動化產(chǎn)品意義重大，也是必要的。 文中從現(xiàn)場通用的老式串口（RS232和RS485）與新興DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的兼容問題以及模擬量，數(shù)字量和多種總線等多功能的一體化問題為出發(fā)點(diǎn)，以Atmel的32位ARM7高速處理器為開發(fā)平臺，充分發(fā)揮其處理高速和功能多樣的優(yōu)勢，同時結(jié)合DeviceNet現(xiàn)場總線高效和診斷的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)了一個帶8路數(shù)字量輸入，8數(shù)字量輸出，4路模擬量輸入以及RS232為底層自定義協(xié)議串口，RS485為底層的在線可配置Modbus協(xié)議的DevciceNet一體化通訊網(wǎng)關(guān)。 最后文中還利用雙口RAM的協(xié)同處理能力，構(gòu)成雙CPU處理能力的結(jié)構(gòu)，將avr162的8位處理器處理PROFIBUS總線數(shù)據(jù)，而將32位的ARM7處理器處理DeviceNet總線數(shù)據(jù)。文中特別從系統(tǒng)硬件開發(fā)和軟件開發(fā)兩方面加以闡述，并結(jié)合OMRON PLC主站測試系統(tǒng)，最終成功給于測試。 為了便于讀者理解和文章的完整性，本文首先對DeviceNet現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)做了簡單介紹；后根據(jù)DeviceNet標(biāo)準(zhǔn)對所需求的產(chǎn)品的進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，以及相應(yīng)的DeviceNet網(wǎng)關(guān)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)和開發(fā)。最后，搭建了DeviceNet-Modbus測試系統(tǒng)和DeviceNet-PROFIBUS DP兩套測試系統(tǒng)對所開發(fā)產(chǎn)品進(jìn)行的了功能測試。本課題按照預(yù)期設(shè)計(jì)思想完成了DeviceNet多功能網(wǎng)關(guān)的軟硬件的開發(fā)，并將系統(tǒng)程序下載到處理器中，在測試平臺下能夠長時間的正常運(yùn)行，達(dá)到了期望效果。
上傳時間： 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前最為熱門的研究領(lǐng)域之一，也是“后PC時代”最有發(fā)展前景的方向之一。目前，它已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于信息家電、手持通信設(shè)備、儀器儀表、汽車、航空航天、工業(yè)控制以及數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用領(lǐng)域，為人們的工作和生活帶來了極大的便利。其中，GPRS DTU是嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制和數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的重要應(yīng)用，它可以實(shí)現(xiàn)將串口數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，提供了無線備份鏈路，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴０殡S著對智能化的需求日益增長，提出了智能化GPRS DTU的概念。除了原有的基本功能，還需要增加智能化功能模塊，比如支持自動心跳、保持永久在線，支持遠(yuǎn)程登錄，遠(yuǎn)程Web管理，遠(yuǎn)程自動更新等。這樣就極大地節(jié)省了后期維護(hù)費(fèi)用，降低了成本。因此，對智能化GPRS DTU的研究具有廣泛的意義和良好的商業(yè)前景。 本文主要是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)智能化GPRS DTU的應(yīng)用平臺，對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。首先從理論的層次介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本概念和設(shè)計(jì)流程，在理論研究和項(xiàng)目實(shí)踐的基礎(chǔ)上，總結(jié)了抓住本質(zhì)、分層整合、協(xié)同分工、情景分析等學(xué)習(xí)方法；介紹GPRS DTU硬件平臺的組成，以ATMEL公司的AT91RM9200為核心控制單元，以Telit的GM862作為GPRS功能模塊，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)級指標(biāo)要求；總結(jié)出Linux下ELF文件轉(zhuǎn)換為binary文件的方法，然后重點(diǎn)解決了U-boot應(yīng)用于AT91RM9200重映射機(jī)制的修正，設(shè)計(jì)出面向智能化GPRS DTU的嵌入式混合文件系統(tǒng)（Cramfs+JFFS2+Initramfs），針對該文件系統(tǒng)對Linux-2．6．20進(jìn)行了移植和裁剪；最后以串口/Ethernet數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)來說明應(yīng)用開發(fā)的基本模型。 本系統(tǒng)研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)均已獲得相應(yīng)的成果，對智能化GPRS DTU的發(fā)展給予了有力的技術(shù)支持。
上傳時間： 2013-04-24
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旅客列車是人們出行的重要交通工具之一，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，信息化時代的到來，車輛能否安全運(yùn)行已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在高速狀態(tài)下列車車輛能否安全地停下來是安全運(yùn)行的一個關(guān)鍵，在車輛方面上就是解決制動問題。在這樣的前提下，對車輛制動系統(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)時監(jiān)測列車車輛的運(yùn)行速度，并根據(jù)車輛制動狀態(tài)，自動控制車輛的制動系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛的制動安全防護(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——有效支持分布/實(shí)時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)和μC/OS-II操作系統(tǒng)的車輛制動自動監(jiān)控系統(tǒng)。文中介紹了車輛制動控制原理、對系統(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)程通訊模塊將車輛制動狀態(tài)以CAN總線的通訊方式上傳給機(jī)車控制室主機(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)采集的啟動和采集結(jié)束后對數(shù)據(jù)的處理或傳輸；在部件壽命記錄模塊中電磁閥的動作次數(shù)、通電使用時間和總時間以及各傳感器的通電時間和使用總時間可每隔一段時間記錄下來，掉電后也不會丟失，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)臺上經(jīng)過多次軟、硬件結(jié)合的調(diào)試改進(jìn)過程，本次設(shè)計(jì)基本上實(shí)現(xiàn)了車輛制動自動監(jiān)控系統(tǒng)的功能，制動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)了車輛制動系統(tǒng)的故障檢測和報(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 自動監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時間： 2013-07-17
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