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arm處理器

基于ARM微處理器的通用電液系統(tǒng)數(shù)字控制器.pdf

電液控制作為液壓控制的一個新分支，因?yàn)槠浔旧淼奶攸c(diǎn)正得到越來越廣泛的應(yīng)用。電液控制系統(tǒng)的發(fā)展對電液控制技術(shù)提出了更高的要求，這必將促進(jìn)電液控制技術(shù)的發(fā)展。本文在教研室多年電液控制經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出開發(fā)通用型電液系統(tǒng)數(shù)字控制器。通過對電液控制技術(shù)的研究，了解電液系統(tǒng)的一般構(gòu)成，結(jié)合多個具體實(shí)例，本文提出數(shù)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(tǒng)閉環(huán)控制問題。數(shù)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(zhuǎn)換器。硬件設(shè)計(jì)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(shù)字量信。具有多種通信接口，可以實(shí)現(xiàn)近距離監(jiān)控或者遠(yuǎn)距離操控。人機(jī)交互通道豐富，具有報警、狀態(tài)指示、參數(shù)顯示等功能。采用光電隔離、獨(dú)立電源、屏蔽外殼等措施保證控制器具有良好的穩(wěn)定性、可靠性。軟件設(shè)計(jì)采用UC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)，內(nèi)部集成多種智能控制算法，保證電液系統(tǒng)閉環(huán)控制取得良好的效果。開發(fā)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，可以模擬電液系統(tǒng)現(xiàn)場的各種信號和閉環(huán)回路，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室調(diào)試。采用Visual Basic開發(fā)上位機(jī)軟件，配合控制器完成參數(shù)修改、保存，繪制實(shí)時監(jiān)控曲線，控制硬件等功能。控制器解決了電液系統(tǒng)多樣性難題，客服模擬控制的缺點(diǎn)。研發(fā)出模糊自整定PID算法，它成功解決了閉環(huán)控制過程中設(shè)定信號不斷變化的難題。經(jīng)過多次現(xiàn)場調(diào)試，目前控制器已經(jīng)成功應(yīng)用于國內(nèi)多家企業(yè)的輪胎耐久性試驗(yàn)機(jī)和密煉機(jī)兩種電液系統(tǒng)，在這兩種系統(tǒng)中成功取代進(jìn)口國外模擬控制器，并且控制效果好于國外模擬控制器。關(guān)鍵詞：電液系統(tǒng)；ARM7；UC/OS-II；模糊自整定

標(biāo)簽： ARM 微處理器電液系統(tǒng)

上傳時間： 2013-05-31

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基于ARM-Linux的嵌入式Scilab-EMB計(jì)算平臺設(shè)計(jì)研究與實(shí)現(xiàn)

嵌入式系統(tǒng)在眾多工業(yè)領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色，但是因嵌入式系統(tǒng)的資源受限緣故，導(dǎo)致在嵌入式系統(tǒng)上很難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜計(jì)算算法。此外，當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段和實(shí)現(xiàn)階段的分離現(xiàn)狀，致使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)耗時且昂貴。為解決這些問題，本書提出了一種低成本、可重復(fù)使用且可重構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)集成開發(fā)環(huán)境。為了減少成本，該集成環(huán)境全部是采用自由和開放源代碼軟件，如Linux操作系統(tǒng)和Scilab計(jì)算平臺等。本文主要包括以下內(nèi)容： 1、構(gòu)建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境及移植相關(guān)軟件包到嵌入式ARM平臺，首先詳細(xì)的描述了如何使用Buildroot工具包制作交叉編譯器，并描述Minicom、TFTP和NFS等嵌入式開發(fā)相關(guān)工具，最后詳細(xì)的描述了如何移植嵌入式圖形用戶界面TinyX和嵌入式窗口管理器JWM。 2、構(gòu)建Scilab-EMB嵌入式計(jì)算平臺，首先介紹了數(shù)值計(jì)算軟件Scilab，然后詳細(xì)的描述了如何在ARM系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)Scilab-EMB嵌入式計(jì)算平臺。 3、開發(fā)Scilab數(shù)據(jù)采集工具包，實(shí)現(xiàn)Scilab與底層設(shè)備通訊，該工具包PC版和ARM版均支持串口和以太網(wǎng)接口，且均支持Modbus現(xiàn)場總線。PC版額外支持OPC協(xié)議。 4、基于Scilab構(gòu)建虛擬控制實(shí)驗(yàn)室，驗(yàn)證該平臺的可行性及性能。本文創(chuàng)新點(diǎn)： 1、國內(nèi)外率先提出了一種新的以Scilab為核心的嵌入式計(jì)算平臺方案，并在國內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)了Scilab到ARM平臺的移植； 2、開發(fā)了Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包，有效的實(shí)現(xiàn)了Scilab與底層設(shè)備的通訊。通過虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立，驗(yàn)證了該嵌入式控制平臺能夠勝任多種復(fù)雜算法。該嵌入式計(jì)算平臺解決方案和Scilab-DAQ數(shù)據(jù)采集工具包已經(jīng)受到國內(nèi)外同行的關(guān)注，并被多家科研機(jī)構(gòu)、學(xué)校和公司所采納和使用。

標(biāo)簽： Scilab-EMB ARM-Linux 嵌入式計(jì)算

上傳時間： 2013-05-30

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基于ARM S3C44B0X與μCOS-Ⅱ軟硬件平臺實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)

本論文的工作是針對高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)建設(shè)的實(shí)際需要而進(jìn)行的。本文對ARM處理器及其寄存器結(jié)構(gòu)做了認(rèn)真的分析，對于文中涉及的系統(tǒng)硬件平臺核心即基于ARM7TDMI的S3C44BOX芯片進(jìn)行了研究，分析了ARM7TDMI內(nèi)核結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)，并從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的角度，研究了如何發(fā)揮器件的功能。在嵌入式操作系統(tǒng)的選擇上，考慮了ARM7內(nèi)核的具體情況，選擇了μC/OS-II操作系統(tǒng)。論文對μC/OS-II的內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)制以及μC/OS-II操作系統(tǒng)在S3C44BOX上的移植過程進(jìn)行了詳細(xì)的討論。根據(jù)要求安排有A/D、D/A實(shí)驗(yàn)、LCD顯示驅(qū)動、觸摸屏及鍵盤：還安排了綜合實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容包括：跑馬燈、數(shù)碼管、蜂鳴器、A/D、D/A、LCD等。第一章介紹了嵌入式系統(tǒng)及嵌入式處理器的基礎(chǔ)知識，包括目前常用的幾種嵌入式處理器、操作系統(tǒng)，以及如何進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的選型。第二章介紹了嵌入式實(shí)驗(yàn)／開發(fā)系統(tǒng)使用的硬件平臺，包括處理器、存儲器、串行通信接口、以太網(wǎng)接口，提出了系統(tǒng)軟件的調(diào)試方法。平臺的硬件核心為SAMSUNG(三星)公司的S3C44BOX芯片。第三章介紹了開發(fā)調(diào)試環(huán)境的建立，包括交叉編譯環(huán)境的建立以及相關(guān)程序庫、工具的安裝，編寫了相關(guān)程序。第四章詳細(xì)介紹了μC/OS-II系統(tǒng)的移植。包括Bootloader的移植、啟動部分移植以及內(nèi)存部分的移植，并給出了內(nèi)核編譯的基本方法。第五章給出了本文研究的主要結(jié)論，并對系統(tǒng)的發(fā)展前景進(jìn)行展望。

標(biāo)簽： S3C44B0X ARM COS 軟硬件平臺

上傳時間： 2013-06-27

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基于ARM的斷路器智能控制器的研究

智能控制器是智能斷路器的核心，不僅具有普通脫扣器的各種保護(hù)功能，而且還具有實(shí)時參數(shù)顯示、故障記憶和查詢、自診斷等多項(xiàng)功能。在回顧和總結(jié)了智能斷路器的發(fā)展歷程后，討論了當(dāng)前智能斷路器的發(fā)展趨勢，提出了基于ARM的斷路器智能控制器的研究。本論文介紹了斷路器智能控制器的設(shè)計(jì)原理，同時重點(diǎn)闡述了斷路器智能控制器的各項(xiàng)參數(shù)測量及保護(hù)原理和算法，并進(jìn)行了具體的硬件和軟件模塊的設(shè)計(jì)，旨在實(shí)現(xiàn)斷路器的智能保護(hù)。本文涉及的斷路器智能控制器，在硬件上以PHILIPS公司的ARM芯片LPC2294為核心處理器，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時采集處理和斷路器的故障保護(hù)。硬件設(shè)計(jì)采用了標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計(jì)方法，硬件電路盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化結(jié)構(gòu)的典型電路，以便擴(kuò)展。其中，液晶選用的是SMG240128A，鍵盤芯片選用的是ZLG7290。軟件的編制采用模塊化編程方法，每一個模塊相對獨(dú)立，完成特定功能，便于維護(hù)添加新功能。編程工具為ARM公司提供的ADS1.2。為了保證智能控制器各種保護(hù)功能的可靠實(shí)現(xiàn)，論文中對智能控制器的干擾源進(jìn)行了分析，從硬件和軟件兩個方面采取了多項(xiàng)設(shè)計(jì)措施，提高了智能控制器的穩(wěn)定性和可靠性。實(shí)踐證明，論文中構(gòu)建的斷路器智能控制器結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，可以滿足系統(tǒng)需要，因此具有較高的實(shí)用價值。

標(biāo)簽： ARM 斷路器智能控制器

上傳時間： 2013-06-10

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基于ARM的PCI北橋設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

PCI(Peripheral Component Interconnect)總線以其高性能、低成本、開放性、獨(dú)立于處理器、軟件透明等眾多優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今最流行的計(jì)算機(jī)局部總線。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中，許多IP都是基于PCI總線設(shè)計(jì)的。本文闡述一種以ARM9作為CPU的嵌入式系統(tǒng)的PCI北橋設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。首先介紹基于ARM的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并深入研究PCI2.2總線行為規(guī)范。在此基礎(chǔ)上提出一種基于ARM處理器的PCI總線北橋的設(shè)計(jì)方案，整個設(shè)計(jì)主要分為主設(shè)備接口模塊，目標(biāo)設(shè)備接口模塊，配置寄存器模塊和集成總線仲裁器三大部分。對于主設(shè)備接口模塊和目標(biāo)設(shè)備接口模塊，論文主要從數(shù)據(jù)通路和控制路徑的實(shí)現(xiàn)兩方面進(jìn)行闡述。對于集成的總線仲裁器，設(shè)計(jì)采用兩優(yōu)先級的循環(huán)優(yōu)先算法，通過一組設(shè)備編號寄存器實(shí)現(xiàn)了PCI總線上的仲裁，此外，論文對跨時鐘域的信號同步和PCI配置寄存器也作了較為詳細(xì)的描述，最終采用自頂向下的方法實(shí)現(xiàn)了整個設(shè)計(jì)。在驗(yàn)證部分，引入了基于平臺的驗(yàn)證思路，通過搭建驗(yàn)證平臺，可以高效地實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證。論文重點(diǎn)討論了驗(yàn)證平臺的搭建和行為模型的建立，并介紹了一種命令總線，通過打包各個驗(yàn)證點(diǎn)控制驗(yàn)證流程。此外，為提高驗(yàn)證的自動化程度，論文對驗(yàn)證所使用的腳本也進(jìn)行了描述。通過此驗(yàn)證平臺和腳本，提高了整個驗(yàn)證系統(tǒng)的可移植性和可重用性。論文最終完成了PCI北橋的RTL級的功能描述，并使用仿真軟件完成對設(shè)計(jì)的仿真驗(yàn)證。設(shè)計(jì)通過驗(yàn)證并成功實(shí)現(xiàn)在基于ARM的集成處理器，達(dá)到預(yù)定的功能設(shè)計(jì)要求，并具有良好的性能，最后對后續(xù)開發(fā)進(jìn)行了探討。

標(biāo)簽： ARM PCI 北橋

上傳時間： 2013-05-22

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基于ARM的TimeToCount輻射測量儀的研究

隨著半導(dǎo)體工藝的飛速發(fā)展和芯片設(shè)計(jì)水平的不斷進(jìn)步，ARM微處理器的性能得到大幅度地提高，同時其芯片的價格也在不斷下降，嵌入式系統(tǒng)以其獨(dú)有的優(yōu)勢，己經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究和日常生活的各個方面。本文以ARM7 LPC2132處理器為核心，結(jié)合蓋革一彌勒計(jì)數(shù)管對Time-To-Count輻射測量方法進(jìn)行研究。ARM結(jié)構(gòu)是基于精簡指令集計(jì)算機(jī)(RISC)原理而設(shè)計(jì)的，其指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)要簡單得多，使用一個小的、廉價的ARM微處理器就可實(shí)現(xiàn)很高的指令吞吐量和實(shí)時的中斷響應(yīng)。基于ARM7TDMI-S核的LPC2132微處理器，其工作頻率可達(dá)到60MHz，這對于Time-To-Count技術(shù)是非常有利的，而且利用LPC2132芯片的定時/計(jì)數(shù)器引腳捕獲功能，可以直接讀取TC中的計(jì)數(shù)值，也就是說不再需要調(diào)用中斷函數(shù)讀取TC值，從而大大降低了計(jì)數(shù)前雜質(zhì)時間。本文是在我?guī)熜謪诬姷摹禩ime-To-Count測量方法初步研究》基礎(chǔ)上，使用了高速的ARM芯片，對基于MCS-51的Time-To-Count輻射測量系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，進(jìn)一步論證了采用高速ARM處理器芯片可以極大的提高G-M計(jì)數(shù)器的測量范圍與測量精度。首先，討論了傳統(tǒng)的蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管探測射線強(qiáng)度的方法，并指出傳統(tǒng)的脈沖測量方法的不足。然后討論了什么是Time-To-Count測量方法，對Time-To-Count測量方法的理論基礎(chǔ)進(jìn)行分析。指出Time-To-Count方法與傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)方法的區(qū)別，以及采用Time-To-Count方法進(jìn)行輻射測量的可行性。接著，詳細(xì)論述基于ARM7 LPC2132處理器的Time-To-Count輻射測量儀的原理、功能、特點(diǎn)以及輻射測量儀的各部分接口電路設(shè)計(jì)及相關(guān)程序的編制。最后得出結(jié)論，通過高速32位ARM處理器的使用，Time-To-Count輻射測量儀的精度和量程均得到很大的提高，對于Y射線總量測量，使用了ARM處理器的Time-To-Count輻射測量儀的量程約為20 u R/h到1R/h，數(shù)據(jù)線性程度也比以前的Time-To-CotJnt輻射測量儀要好。所以在使用Time-To-Count方法進(jìn)行的輻射測量時，如何減少雜質(zhì)時間以及如何提高計(jì)數(shù)前時間的測量精度，是決定Time-To-Count輻射測量儀性能的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)用三只相同型號的J33G-M計(jì)數(shù)管分別作為探測元件，在100U R/h到lR/h的輻射場中進(jìn)行試驗(yàn).每個測量點(diǎn)測量5次取平均，得出隨著照射量率的增大，輻射強(qiáng)度R的測量值偏小且與輻射真實(shí)值之間的誤差也隨之增大。如果將測量誤差限定在10％的范圍內(nèi)，則此儀器的量程范圍為20 u R/h至1R/h，量程跨度近六個數(shù)量級。而用J33型G-M計(jì)數(shù)管作常規(guī)的脈沖測量，量程范圍約為50 u R/h到5000 u R/h，充分體現(xiàn)了運(yùn)用Time-To-Count方法測量輻射強(qiáng)度的優(yōu)越性，也從另一個角度反應(yīng)了隨著計(jì)數(shù)前時間的逐漸減小，雜質(zhì)時間在其中的比重越來越大，對測量結(jié)果的影響也就越來越嚴(yán)重，盡可能的減小雜質(zhì)時間在Time-To-Count方法輻射測量特別是測量高強(qiáng)度輻射中是關(guān)鍵的。筆者用示波器測出此輻射儀器的雜質(zhì)時間約為6.5 u S，所以在計(jì)算定時器值的時候減去這個雜質(zhì)時間，可以增加計(jì)數(shù)前時間的精確度。通過實(shí)驗(yàn)得出，在標(biāo)定儀器的K值時，應(yīng)該在照射量率較低的條件下行，而測得的計(jì)數(shù)前時間是否精確則需要在照射量率較高的條件下通過儀器標(biāo)定來檢驗(yàn)。這是因?yàn)樵谡丈淞柯瘦^低時，計(jì)數(shù)前時間較大，雜質(zhì)時間對測量結(jié)果的影響不明顯，數(shù)據(jù)線斜率較穩(wěn)定，適宜于確定標(biāo)定系數(shù)K值，而在照射量率較高時，計(jì)數(shù)前時間很小，雜質(zhì)時間對測量結(jié)果的影響較大，可以明顯的在數(shù)據(jù)線上反映出來，從而可以很好的反應(yīng)出儀器的性能與量程。實(shí)驗(yàn)證明了Time-To-Count測量方法中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何對計(jì)數(shù)前時間進(jìn)行精確測量。經(jīng)過對大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得到計(jì)數(shù)前時間中的雜質(zhì)時間可分為硬件雜質(zhì)時間和軟件雜質(zhì)時間，并以軟件雜質(zhì)時間為主，通過對程序進(jìn)行合理優(yōu)化，軟件雜質(zhì)時間可以通過程序的改進(jìn)而減少，甚至可以用數(shù)學(xué)補(bǔ)償?shù)姆椒▉淼窒瑥亩梢缘玫奖容^精確的計(jì)數(shù)前時間，以此得到較精確的輻射強(qiáng)度值。對于本輻射儀，用戶可以選擇不同的工作模式來進(jìn)行測量，當(dāng)輻射場較弱時，通常采用規(guī)定次數(shù)測量的方式，在輻射場較強(qiáng)時，應(yīng)該選用定時測量的方式。因?yàn)椋?dāng)輻射場較弱時，如果用規(guī)定次數(shù)測量的方式，會浪費(fèi)很多時間來采集足夠的脈沖信號。當(dāng)輻射場較強(qiáng)時，由于輻射粒子很多，產(chǎn)生脈沖的頻率就很高，規(guī)定次數(shù)的測量會加大測量誤差，當(dāng)選用定時測量的方式時，由于時間的相對加長，所以記錄的粒子數(shù)就相對的增加，從而提高儀器的測量精度。通過調(diào)研國內(nèi)外先進(jìn)核輻射測量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀，了解到了目前最新的核輻射總量測量技術(shù)一Time-To-Count理論及其應(yīng)用情況。論證了該新技術(shù)的理論原理，根據(jù)此原理，結(jié)合高速處理器ARM7 LPC2132，對以G-計(jì)數(shù)管為探測元件的Time-To-Count輻射測量儀進(jìn)行設(shè)計(jì)。論文以實(shí)驗(yàn)的方法論證了Time-To-Count原理測量核輻射方法的科學(xué)性，該輻射儀的量程和精度均優(yōu)于以前以脈沖計(jì)數(shù)為基礎(chǔ)理論的MCS-51核輻射測量儀。該輻射儀具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等優(yōu)點(diǎn)。用戶可以定期的對儀器的標(biāo)定，來減小由于電子元件的老化對低儀器性能參數(shù)造成的影響，通過Time-To-Count測量方法的使用，可以極大拓寬G-M計(jì)數(shù)管的量程。就儀器中使用的J33型G-M計(jì)數(shù)管而言，G-M計(jì)數(shù)管廠家參考線性測量范圍約為50 u R/h到5000 u R/h，而用了Time-To-Count測量方法后，結(jié)合高速微處理器ARM7 LPC2132，此核輻射測量儀的量程為20 u R/h至1R/h。在允許的誤差范圍內(nèi)，核輻射儀的量程比以前基于MCS-51的輻射儀提高了近200倍，而且精度也比傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)方法要高，測量結(jié)果的線性程度也比傳統(tǒng)的方法要好。G-M計(jì)數(shù)管的使用壽命被大大延長。綜上所述，本文取得了如下成果：對國內(nèi)外Time-To-Count方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，指出了Time-To-Count測量方法的基本原理，并對Time-T0-Count方法理論進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出了計(jì)數(shù)前時間和兩個相鄰輻射粒子時間間隔之間的關(guān)系，從數(shù)學(xué)的角度論證了Time-To-Count方法的科學(xué)性。詳細(xì)說明了基于ARM 7 LPC2132的Time-To-Count輻射測量儀的硬件設(shè)計(jì)、軟件編程的過程，通過高速微處理芯片LPC2132的使用，成功完成了對基于MCS-51單片機(jī)的Time-To-Count測量儀的改進(jìn)。改進(jìn)后的輻射儀器具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等特點(diǎn)。本論文根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出了Time-To-Count技術(shù)中的幾點(diǎn)關(guān)鍵因素，如：處理器的頻率、計(jì)數(shù)前時間、雜質(zhì)時間、采樣次數(shù)和測量時間等，重點(diǎn)分析了雜質(zhì)時間的組成以及引入雜質(zhì)時間的主要因素等，對國內(nèi)核輻射測量儀的研究具有一定的指導(dǎo)意義。

標(biāo)簽： TimeToCount ARM 輻射測量儀

上傳時間： 2013-06-24

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基于ARM的超聲波液位計(jì)的研制

液位是工業(yè)生產(chǎn)中常見的測量參數(shù)，化工、石油、污水處理等各類工廠企業(yè)都要進(jìn)行液位測量。目前，液位檢測技術(shù)飛速發(fā)展，新的液位測量儀表量程大、精度高、功能全，我國新型液位儀表大多依靠進(jìn)口。由于超聲波測量液位具有非接觸測量、可測低溫介質(zhì)、能夠定點(diǎn)和連續(xù)測量等優(yōu)點(diǎn)，近年來，超聲液位測量技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，己成功應(yīng)用于江河水位、化學(xué)和制藥工業(yè)、食品加工、罐裝液位等多種領(lǐng)域。本文研制的是基于ARM的超聲波液位計(jì)。傳統(tǒng)的超聲波液位計(jì)一般使用8位的單片機(jī)作處理器，采用電子元件捕捉到超聲波回波信號后產(chǎn)生中斷，判斷超聲波的傳播時間。本文提出了使用32位ARM芯片做處理器，采用數(shù)字信號處理的方法來判斷超聲波傳播時間的設(shè)計(jì)方案。本文使用高性能的ARM7TDMI-S內(nèi)核的芯片LPC2119作為系統(tǒng)的運(yùn)算控制器，加強(qiáng)了系統(tǒng)對超聲波回波信號的處理能力；使用A/D轉(zhuǎn)換器將回波信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，采用數(shù)字濾波處理信號，利用數(shù)值處理來判斷超聲波回波信號的起始點(diǎn)，提高了液位的測量精度；采用單換能器收發(fā)一體式電路設(shè)計(jì)，簡化了液位的計(jì)算；利用LPC2119芯片內(nèi)部的CAN總線控制器設(shè)計(jì)了CAN總線通信接口；選用一線式數(shù)字溫度傳感器DSl8820進(jìn)行溫度補(bǔ)償，避免了由于環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生的測量誤差。ARM芯片豐富的內(nèi)部資源和I/0口線有利于今后擴(kuò)展功能，升級系統(tǒng)。本超聲波液位計(jì)使用方便，精度高，能滿足工業(yè)生產(chǎn)中的要求。

標(biāo)簽： ARM 超聲波液位計(jì)

上傳時間： 2013-04-24

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基于ARM的電動機(jī)綜合保護(hù)裝置設(shè)計(jì)

本文分析了國內(nèi)外電動機(jī)保護(hù)的發(fā)展，針對當(dāng)前電動機(jī)保護(hù)的現(xiàn)狀，介紹了一種嵌入式綜合電動機(jī)保護(hù)裝置。該保護(hù)裝置設(shè)計(jì)基于ARM嵌入式微處理器，相比于傳統(tǒng)的保護(hù)裝置具有體積小、功耗低、性能高、實(shí)時性好等優(yōu)點(diǎn)，具有較強(qiáng)的實(shí)用價值。保護(hù)裝置可以實(shí)時采集電動機(jī)的三相輸入電壓、電流信號，對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)算法計(jì)算，監(jiān)視電動機(jī)的工作狀態(tài)，一旦有故障發(fā)生，則進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)動作，及時切斷電動機(jī)電源。課題完成了基本的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)。硬件設(shè)計(jì)采用S3C2410作為處理器組成電動機(jī)綜合保護(hù)裝置，使用S3C2410自帶的A/D轉(zhuǎn)換器采集電動機(jī)的三相輸入電流、電壓信號，并通過鍵盤和LCD顯示器完成人機(jī)交互。軟件的開發(fā)分為開發(fā)環(huán)境的建立和應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)兩個部分。開發(fā)環(huán)境的建立包含ARM平臺的BootLoader和嵌入式Linux的移植，交叉編譯環(huán)境的建立；應(yīng)用軟件方面包含驅(qū)動程序，Qt界面程序，智能保護(hù)程序等幾個部分。論文的最后對系統(tǒng)設(shè)計(jì)所完成的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，并提出了改進(jìn)方法。

標(biāo)簽： ARM 電動機(jī) 保護(hù)裝置

上傳時間： 2013-06-16

上傳用戶：ryb
基于ARM的噴氣織機(jī)電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)研究

現(xiàn)代噴氣織機(jī)以其高速、高性能等優(yōu)勢，占據(jù)了無梭織機(jī)的大部分市場，并成為最有發(fā)展前景的一種織機(jī)。送經(jīng)、卷取機(jī)構(gòu)是織機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分，其對經(jīng)紗張力的控制精度已成為評定織機(jī)質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。因此，提高和改善噴氣織機(jī)的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)的性能非常必要，而且，開發(fā)具有高速、高精度的獨(dú)立電子送經(jīng)和卷取控制模塊具有廣闊的應(yīng)用前景。本課題研究開發(fā)了一款獨(dú)立的電子送經(jīng)和卷取控制模塊，通過人機(jī)界面或CAN通訊對該控制系統(tǒng)所需參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，使其可以根據(jù)參數(shù)設(shè)置應(yīng)用于不同型號的噴氣織機(jī)。通過對系統(tǒng)的控制分析，本課題主要從硬件電路設(shè)計(jì)、軟件控制及張力控制算法三個方面進(jìn)行研究。首先，通過對噴氣織機(jī)的性能要求及控制器結(jié)構(gòu)與性能的綜合考慮，系統(tǒng)采用以高速ARM7TDMI為內(nèi)核的低功耗微處理器LPC2294作為系統(tǒng)控制器，該控制器不僅速度快、性能穩(wěn)定，而且其豐富的外圍模塊大大簡化了硬件電路的設(shè)計(jì)。硬件電路設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，主要功能模塊包括嵌入式最小系統(tǒng)模塊、主軸編碼器采集模塊、張力采集模塊、電機(jī)控制模塊、通訊模塊、人機(jī)界面模塊、輸入輸出信號模塊等。根據(jù)系統(tǒng)需要，對各個模塊的控制器件進(jìn)行選取，并設(shè)計(jì)出各個模塊的接口電路。最后，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，在硬件電路設(shè)計(jì)中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。在軟件設(shè)計(jì)方面，系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-II，便于系統(tǒng)升級和維護(hù)。在系統(tǒng)硬件平臺的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行剪裁和移植，并對系統(tǒng)時鐘節(jié)拍進(jìn)行修改。結(jié)合硬件電路及系統(tǒng)控制要求，對系統(tǒng)啟動代碼進(jìn)行修改；并根據(jù)系統(tǒng)對各個功能模塊控制的時效性要求，對系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行合理規(guī)劃。為了說明系統(tǒng)采用該RTOS的可行性，對實(shí)時性要求最高的張力采集任務(wù)進(jìn)行了實(shí)時性分析。對CAN通訊協(xié)議進(jìn)行制定和編程實(shí)現(xiàn)，并對I2C、CAN和LCD驅(qū)動程序進(jìn)行開發(fā)，另外，對每個任務(wù)的功能及控制流程和任務(wù)間及任務(wù)與中斷間的信息通訊進(jìn)行了說明。系統(tǒng)在軟件方面也采用了一定的抗干擾技術(shù)，對硬件抗干擾進(jìn)行補(bǔ)充。最后，針對經(jīng)紗張力的非線性和滯后性等復(fù)雜特性，對張力調(diào)節(jié)采用模糊參數(shù)自整定PID控制算法，設(shè)計(jì)出張力模糊參數(shù)自整定PID控制器。并在Matlab及Simulink工具下，對PID控制器下的張力算法及模糊參數(shù)自整定PID控制器下的張力算法進(jìn)行仿真研究。而且對張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了說明。關(guān)鍵詞：ARM； μC/OS-II；噴氣織機(jī)；送經(jīng)卷取；模糊PID

標(biāo)簽： ARM 噴氣織機(jī) 電子送經(jīng) 控制

上傳時間： 2013-06-11

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基于ARM的氣敏傳感器無線傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得人們越來越注重生活質(zhì)量，對于有害氣體的檢測成為人們的迫切要求，我國氣敏傳感器發(fā)展迅速，但由于氣敏傳感器的高阻值特性及接口電路復(fù)雜等原因，氣敏傳感器測量裝置發(fā)展緩慢。在了解氣敏傳感器的氣敏機(jī)理及氣敏傳感器的工作原理的前提下，設(shè)計(jì)了一種新型的氣體濃度測量裝置，并將采集到的信號處理后通過無線傳輸設(shè)備傳送。該裝置以ARM7為內(nèi)核的LPC2131 作為微處理器，利用其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算處理能力及控制能力,設(shè)計(jì)出了顯示氣體濃度值的測量電路。此外由于因LPC2131 內(nèi)部集成了多種硬件電路接口，有效地降低了成本，減小了裝置體積。在無線傳輸部分，采用挪威Nordic公司的單片射頻收發(fā)器nRF403，nRF403工作在433或315MHz國際上通用的ISM頻段,雙工作頻段可以自由切換,FSK 調(diào)制解調(diào),采用直接數(shù)字合成DSS和鎖相環(huán)穩(wěn)頻PLL 進(jìn)行頻率合成,頻率穩(wěn)定性好,發(fā)射數(shù)據(jù)時無方向性要求,在高速移動和振動等情況有抗干擾能力。本測量裝置的設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件兩大部分。硬件部分由四部分組成：數(shù)據(jù)采集電路、ARM系統(tǒng)模塊電路設(shè)計(jì)、無線收發(fā)電路模塊、顯示模塊組成。軟件部分的設(shè)計(jì)包括：通道選擇程序設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)、信號處理程序（算法）、無線收發(fā)程序、液晶模塊程序設(shè)計(jì)、以及PC端應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。經(jīng)過實(shí)際的測量，本裝置可對外界氣體濃度進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，精度保持誤差在1.5％以內(nèi)。本裝置具有高靈敏度、小型、簡單、低耗等優(yōu)點(diǎn)。

標(biāo)簽： ARM 氣敏傳感器無線傳輸系統(tǒng)

上傳時間： 2013-04-24

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