二十世紀九十年代以來，隨著嵌入式系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展，嵌入式技術開始滲透到數控領域，傳統(tǒng)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(fā)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(yōu)點，在工業(yè)數控系統(tǒng)中具有非常廣泛的應用。基于嵌入式的激光切割數控系統(tǒng)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(yè)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(tǒng)的設計進行了研究。 本文介紹了嵌入式數控系統(tǒng)的原理、體系結構和硬件組成以及激光切割和原理、發(fā)展和特點，然后從硬件和軟件兩個方面對系統(tǒng)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(zhí)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(tǒng)UC/OS-II的原理及特點，UC/GUI的特點及應用。對系統(tǒng)各功能模塊的軟件設計進行了研究，包括嵌入式操作系統(tǒng)上任務的設計和通訊、系統(tǒng)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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本文將嵌入式與溫度控制系統(tǒng)結合，設計了一個實用的嵌入式實時溫度控制系統(tǒng)，并說明了其系統(tǒng)組成和軟、硬件的設計方法。該系統(tǒng)的特點是具有快速的采集和響應速度、低功耗。本文內容主要包括以下部分： 1．溫度控制系統(tǒng)的歷史、現狀、發(fā)展趨勢及本課題的研究內容。 2．簡單介紹了嵌入式系統(tǒng)及其設計開發(fā)的基本知識、SAMSUNG公司的以ARM7TDMI為內核的處理器S3C44B0X和實時操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ體系結構和內核。 3．硬件方面制定了系統(tǒng)核心板和溫度控制系統(tǒng)外圍電路的設計方案。系統(tǒng)核心板包括系統(tǒng)模塊、存儲器模塊、人機交互模塊三部分；外圍電路包括溫度檢測電路和功率控制電路兩部分。 4．軟件方面編寫了S3C44B0X的啟動代碼、μC/OS—Ⅱ向S3C44B0X的移植代碼、嵌入式溫度控制系統(tǒng)的應用程序及相關流程等。 5．本系統(tǒng)成功運行后的結果顯示和心得。
上傳時間： 2013-08-04
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在鋼鐵制造工業(yè)中，高溫熔化狀態(tài)鋼水中的鋼渣檢測問題是一直以來未能很好解決的難題，鋼渣是鋼鐵冶煉過程中的副產品，鋼渣本身會直接降低鑄坯質量進而影響生產出的鋼材質量，另外鋼渣也會破壞鋼鐵連鑄生產連續(xù)性給鋼廠效益帶來負面效應。因此連鑄過程中鋼渣檢測是一個具有較大生產實際意義的研究課題。 本文以鋼包到中間包敞開式澆注過程中，保護澆注后期移除長水口后澆注過程中的鋼水下渣檢測為研究對象。在調研了國內外下渣檢測技術與下渣檢測設備的應用情況后，提出了一套將嵌入式技術與紅外熱像檢測技術相結合的鋼水下渣檢測系統(tǒng)的解決方案，并搭建了系統(tǒng)的原型：硬件系統(tǒng)平臺以紅外熱像探測器為系統(tǒng)的傳感器，以ARM7嵌入式微處理器與DSP數字信號處理器為系統(tǒng)運算處理核心；軟件系統(tǒng)平臺包含基于在ARM7上移植的μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)構建的嵌入式應用程序，以及基于DSP各類支持庫的嵌入式應用程序。該下渣檢測系統(tǒng)設計方案具有非接觸式檢測、低成本、系統(tǒng)自成一體、直觀顯示鋼水注液狀態(tài)、量化鋼渣含量等特點，能夠協(xié)助現場工作人員檢測和判斷下渣，有效減少連鑄過程中鋼包到中間包的下渣量。 本文首先，介紹了課題研究的背景，明確了研究對象，分析了連鑄過程中的鋼水下渣問題，調研了現有的連鑄過程中鋼包到中間包的鋼水下
上傳時間： 2013-05-25
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隨著科學技術的飛速發(fā)展，各科學領域對測試技術提出了越來越高的要求。調速器試驗臺是調試、校驗調速器性能的一種試驗工具，是船舶修造廠、尤其調速器修造專業(yè)廠必須具有的試驗設備。基于ARM嵌入式平臺和uC/OS-II實時操作系統(tǒng)的嵌入式控制調速器試驗臺是基于國內外調速器測試技術的發(fā)展趨勢和工作的實際要求。本調速試驗臺充分利用了嵌入式單片機技術和傳感器技術，通過采用多種傳感器采集系統(tǒng)所需要的數據，例如直流電機的轉速、調速器的齒條位移等等，經過單片機系統(tǒng)處理并輸出結果來實現調速器試驗臺的功能，并運用新型的全彩液晶顯示屏將各種試驗數據顯示出來。 本文主要是針對調速試驗臺控制系統(tǒng)的研究，在分析了嵌入式軟硬件可實現模塊化設計的基礎上，借鑒了“開發(fā)平臺”的設計思想，首先，在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎上架構通用的硬件平臺，對測控平臺的硬件結構進行設計，特別是對于關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上可移植的基礎上，架構了通用的軟件平臺，對接口電路驅動程序進行模塊化設計。最后，研究了基于參數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)，提高了調速器試驗臺的測試精度，也使性能更加穩(wěn)定可靠，實現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實意義。
上傳時間： 2013-07-20
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本文介紹了通訊協(xié)議轉換器研究的背景意義和目前國內外發(fā)展的現狀，并詳細敘述了所選方案的設計過程。本協(xié)議轉換器的豐控制芯片采用了基于ARM7內核的32位微控制芯片LPC2212，提供了高速穩(wěn)定的硬件平臺。操作系統(tǒng)采用實時嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，工作穩(wěn)定，實時性強，移植方便。 本文的豐要內容如下：整體的設計思路，結構組成；系統(tǒng)硬件的設計，豐要包括網絡接口電路，USB接口電路，以及串口擴展電路；TCP/IP協(xié)議，豐要包括TCP協(xié)議，IP協(xié)議，ARP協(xié)議等；USB協(xié)議，豐要包括USB設備構架，USB數據流模型；串口數據轉以太網數據和 USB 數據以及太網數據和 USB 數據轉串口數據；嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，豐要包括信號量，消息郵箱，消息隊列等；操作系統(tǒng)的移植，豐要包括與處理器相關的文件的改寫。整個系統(tǒng)的硬件和底層軟件部分已經完成，經串口調試軟件、USB總線監(jiān)測軟件以及以太網數據監(jiān)測軟件進行實際的收發(fā)數據實驗，驗證了方案的合理性。 在USB和以太網驅動程序的編寫中，查閱了大量的相關資料。對于USB協(xié)議，重點分析了USB協(xié)議的架構和數據流模型。對于TCP/IP協(xié)議，仔細分析了其封裝和分用，分析了TCP協(xié)議、IP協(xié)議、ARP協(xié)議的原理及程序的實現。對于操作系統(tǒng)的移植，給出了具體的實現步驟，并給出了豐要的代碼。
標簽： ARM 環(huán)境 通訊協(xié)議 轉換器
上傳時間： 2013-06-10
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隨著金融行業(yè)的不斷發(fā)展，IC智能卡正在并已經融入當今信息技術的主流，人們已愈來愈多地開始接受和使用IC智能卡。根據應用環(huán)境的不同，傳統(tǒng)的IC卡讀寫機具可以分為兩種：座式IC卡讀寫器和IC卡手持POS機。無線局域網、嵌入式系統(tǒng)和生物鑒別三種技術相結合的IC卡手持POS機是一種很好的方式。因此我們提出了一種基于ARM+DSP協(xié)作架構的射頻IC卡無線手持POS機設計方案。 本文首先介紹了ARM+DSP嵌入式系統(tǒng)，指紋識別技術和無線數傳技術，提出了ARM+DSP協(xié)作架構的雙處理器連接方案。之后，給出了系統(tǒng)的總體結構圖，包括硬件部分和軟件部分。 硬件部分為ARM和DSP兩個子系統(tǒng)，分別以LPC2210和TMS320VC54025為核心，加上存儲器和各種外設。詳細說明了兩個CPU通過HPI主機方式進行通信、主機系統(tǒng)的主控處理器LPC2210外設的接口電路設計。 軟件部分包括嵌入式μ C/OS-Ⅱ移植要點，任務設計，驅動程序設計等。詳細說明了在嵌入式μ C/OS-Ⅱ平臺中，顯示任務，鍵盤任務和IC卡讀寫任務設計過程以及它們的驅動程序的代碼的編寫。 本課題的研究己取得階段性成果，能夠實現一些基本的功能。
上傳時間： 2013-06-07
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隨著計算機技術的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)己成為計算機領域的一個重要組成部分。而采用ARM微處理器作為硬件基礎和μC/OS-Ⅱ作為嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛的應在各種嵌入式應用系統(tǒng)中。而隨著網絡化、信息化時代的來臨，嵌入式設備的網絡互聯己經成為必然趨勢。它通過現有嵌入式系統(tǒng)，增加網絡接入能力，使嵌入式設備直接接入Internet。本課題采用SkyEye模擬的AT9lEV40開發(fā)板作為硬件開發(fā)平臺，采用嵌入式實時操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ為軟件開發(fā)平臺，研究嵌入式TCP/IP協(xié)議棧。 本文首先對ARM微處理器和μ C/OS-Ⅱ進行了介紹；研究和探討了μC/OS-Ⅱ在ARM架構上的移植方案，并就其關鍵技術部分，結合實現代碼進行了闡述并提出了移植過程中要注意的問題。接著本文分層介紹TCP/IP協(xié)議棧，主要講述各個分層及其所屬的協(xié)議，報文格式等：并針對嵌入式系統(tǒng)的特點，對TCP/IP協(xié)議進行合理的簡化，使之實現了TCP/IP協(xié)議簇的一些協(xié)議如：ARP，IP，ICMP，UDP，TCP和HTTP。同時研究了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧LwIP的特性，分析了它的進程模型、數據包結構、工作流程、目錄結構、應用程序接口。研究了將LWIP移植到μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)上，實現嵌入式系統(tǒng)的網絡聯接，并用ping命令和一個簡單靜態(tài)網頁的訪問驗證了網絡功能的實現。
上傳時間： 2013-08-01
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基于刪的μC/OS-Ⅱ移植及其CAN總線應用研究流體機械及工程專業(yè)近年來，嵌入式系統(tǒng)受到科學與工程各個領域研究者的密切關注，成為研究的一個熱點。隨著嵌入式系統(tǒng)的復雜性不斷增加，嵌入式操作系統(tǒng)成為嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。在嵌入式系統(tǒng)中，μC/OS-Ⅱ憑借其結構清晰、源代碼開放和實時性好等優(yōu)勢，成了監(jiān)控系統(tǒng)等領域的技術熱點。嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ與模塊化硬件相結合，共同構成一個可以重復利用的軟硬件系統(tǒng)平臺，不但可以提高開發(fā)效率，還可以提高系統(tǒng)的可靠性和實時性，滿足日益復雜的應用需求。 在國內監(jiān)控領域中，大多采用了集散式監(jiān)控系統(tǒng)，雖然克服了集中式監(jiān)控系統(tǒng)的缺點，但還存在著效率較低，錯誤處理能力不強等缺點。而且設備的兼容性不好，系統(tǒng)實時性、可靠性也不高。采用CAN現場總線可很好的克服上述一些缺點，具有很強的抗干擾能力。CAN總線把所有掛接在總線上的智能設備聯接成網絡，構成自動化系統(tǒng)，實現對現場設備的實時監(jiān)控。 基于這些考慮，本文選擇了以IPC2290芯片(內部集成了CAN模塊)為微控制器的MagicARM2200教學實驗開發(fā)板作為學習和研究的開發(fā)平臺，把μC/OS-Ⅱ這個實時微內核操作系統(tǒng)嵌入到該芯片中。在深入研究CAN通信模塊特點和驅動的基礎上，把其驅動移植到μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)中。并在實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ上通過設計—個帶A/D轉換的CAN智能模塊來闡述智能模塊軟硬件設計方法，這些工作為搭建基于CAN總線的實際測控系統(tǒng)方案提供了理論基礎。 本文使用的CAN通信方案具有極大的靈活性，能方便和簡潔的運用到各種測控系統(tǒng)中。實驗結果證明了該方案的有效性和正確性，并且具有實際的應用價值。最后，本文作者在CAN智能模塊的基礎上搭建了基于CAN總線的多相流動實驗臺的測控系統(tǒng)方案。
上傳時間： 2013-07-16
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隨著新的控制算法的應用和電子技術的發(fā)展，移動機器人正朝著高速度、高精度、開放化、智能化、網絡化方向發(fā)展，對控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。移動機器人要實現高速度、高精度的位置控制和軌跡跟蹤，必須依賴先進的控制策略和優(yōu)良的運動控制系統(tǒng)。 導航是移動機器人最具挑戰(zhàn)性的能力之一，機器人感知、定位、認知及運動控制的性能是決定導航成功的關鍵因素。根據課題“仿生導航系統(tǒng)”的要求，本文選擇“主控制器+運動控制器+英特網遠程無線監(jiān)控”結構進行導航移動機器人控制系統(tǒng)的設計。首先分析導航移動機器人體系結構，建立機器人運動學模型，最后詳細闡述控制系統(tǒng)的全部開發(fā)過程，包括控制系統(tǒng)需求分析、總體設計、功能模塊的劃分及軟硬件的設計與實現，并對無線通信及英特網通訊做了一些基礎研究，開發(fā)了無線通訊模塊軟件和上位機軟件。 在控制系統(tǒng)的硬件設計方面，主要包括基于 LPC2138 的主控制單元、基于HCTL-1100 的運動控制單元、基于 6N137 的光電隔離單元、基于 LMD18200 的功率放大單元、傳感器接口單元及上位機無線通訊單元的電路設計。軟件方面，在μC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)的多任務環(huán)境下，利用其任務調度功能，合理地協(xié)調和組織了控制系統(tǒng)的各項硬件資源，提高了整個系統(tǒng)的實時性和可靠性。上位機采用的無線通訊、Internet 通訊以及可視化監(jiān)控程序界面，讓用戶可以方便直觀地遠程觀察和控制機器人。 該控制系統(tǒng)的研制為仿生傳感器性能測試提供了一個良好的實驗平臺，經過實驗，驗證了系統(tǒng)的可行性，系統(tǒng)的各項功能及控制精度滿足設計要求。
上傳時間： 2013-05-22
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隨著我國電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，電網上非線性負載的日益增多，導致線路電壓、電流經常出現非正弦狀態(tài)，從而造成電網諧波“污染”。電網諧波惡化了電能質量指標，降低了電網的可靠性，增加了電網的損失。所以，電器設備在出廠前需要對其進行檢測，看其是否會影響電網的電能質量。那么可靠的電力參數測量設備的研制就變得非常重要。通過充分調研并翻閱大量資料，針對課題要求，提出了以ARM作為處理器，結合外圍電路，借由μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)對硬件進行控制，來完成電參數采集及其處理的思路。 本論文完成了裝置的硬件電路設計和軟件開發(fā)。硬件方面采用Philips公司的LPC2132作為處理器，結合外圍電路，建立起基本的采樣、通信和人機接口硬件平臺。軟件方面，首先分析了電參數測量的算法，并進行了必要的仿真。在完成μC/OS-Ⅱ在LPC2132上移植的基礎上，進行多任務設計，完成數據采集、電量參數計算、USB串口通信和人機接口等功能。
上傳時間： 2013-06-08
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