TI公司的TMS320LF2407型DSP微控制器內(nèi)嵌的異步串行口(SCI)支持CPU與其它使用標準格式的異步外設(shè)之間的數(shù)字通訊,通過RS-232接口可以方便地進行DSP之間或與PC機之間的異步通信。而串行外設(shè)接口(SPI)是一個高速同步串行輸入/輸出(I/O)端口,常用于DSP控制器和外部器件或其它控制器間的通訊。本設(shè)計正是通過TMS320LF2407所帶有的SCI模塊進行兩臺DSP的數(shù)據(jù)傳輸通信。同時還利用了DSP2407的SPI模塊和I/O口作了顯示以及鍵盤擴展電路,以便能實時監(jiān)控數(shù)據(jù)的收發(fā)。此實例電路結(jié)構(gòu)簡單易懂,非常適合剛接觸DSP的初學者使用,具有很好的參考價值。
上傳時間: 2013-07-01
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隨著我國加入WTO,我國逐漸成為世界縫制設(shè)備生產(chǎn)和銷售中心。在縫制設(shè)備行業(yè)占據(jù)極其重要地位的繡花機行業(yè)也因此而得到迅速發(fā)展,我國繡花機產(chǎn)量已占據(jù)全球繡花機產(chǎn)量的70%。但是,我國的繡花機行業(yè)在發(fā)展的過程中仍存在和面臨著很多問題。一方面是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品質(zhì)量,我國的繡花機主要以中低檔為主,在噪聲、刺繡質(zhì)量、效率、產(chǎn)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(shù)實力和創(chuàng)新能力,作為繡花機全部技術(shù)核心的控制器,國內(nèi)能開發(fā)的公司屈指可數(shù),缺乏有效的競爭,且技術(shù)實力和創(chuàng)新能力無法與國際企業(yè)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(yè)繡花機課題的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種基于硬實時嵌入式操作系統(tǒng)WinCE5.0,以32位RISC架構(gòu)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(zhì)量為目標,以伺服電機作為主軸驅(qū)動,步進電機作為X/Y軸驅(qū)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(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù);第二章從原理出發(fā)完成了需求分析,硬件和操作系統(tǒng)選型和項目規(guī)劃;第三章完成了總體硬件系統(tǒng)設(shè)計并重點介紹了驅(qū)動系統(tǒng),CPLD單元,主控制板的設(shè)計和各種資源的分配;第四章在分析WinCE及其項目開發(fā)流程和環(huán)境構(gòu)建的基礎(chǔ)上,完成了軟件的總體框架設(shè)計并介紹了相關(guān)設(shè)計要點。第五章主要是驅(qū)動程序和運動控制模塊并以步進電機驅(qū)動的開發(fā)為例介紹了流驅(qū)動的開發(fā)過程和相關(guān)的技術(shù)要點。第六章設(shè)計了一種自主的內(nèi)部花樣格式并完成了相應(yīng)的測試。最后一章是對本課題的總結(jié)和展望。 本文不僅從項目研究與開發(fā)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(fā)過程,也具體的從硬件設(shè)計,資源配置,軟件編寫,驅(qū)動開發(fā),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(fā)具有很好的參考價值和實踐意義,對于提升國內(nèi)繡花機行業(yè)在高端市場與國外企業(yè)的競爭力,提升民族品牌價值,改變國內(nèi)繡花機控制器被少數(shù)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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直流電動機由于具有良好的調(diào)速特性,寬廣的調(diào)速范圍,在某些要求調(diào)速的地方,特別是對調(diào)速性能指標要求較高的場合,如軋鋼機、龍門刨床、高精度機床、電動汽車等中,得到了廣泛地應(yīng)用。國外這類調(diào)速系統(tǒng)的價格高,而國內(nèi)的同類產(chǎn)品性能指標不夠穩(wěn)定,因此設(shè)計一個性能價格比較高的直流調(diào)速系統(tǒng),對工業(yè)生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。 本文采用ARM S3C2410為控制芯片,以模糊PID為智能控制方法,設(shè)計了基于實時嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的直流電機調(diào)速系統(tǒng)。首先對模糊控制及嵌入式系統(tǒng)作了簡單介紹,構(gòu)建了模糊PID控制的直流電機調(diào)速系統(tǒng)模型,并在MATLAB環(huán)境下,對設(shè)計模型進行了仿真,在仿真的基礎(chǔ)上設(shè)計了控制系統(tǒng)硬、軟件,主要包括MOSFET驅(qū)動、光電隔離、鍵盤顯示、轉(zhuǎn)速測量、H橋可逆控制部分等,并將嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ移植到該系統(tǒng)中,實現(xiàn)了對直流電機的良好調(diào)速性能。 控制系統(tǒng)硬件實現(xiàn)模塊化設(shè)計,線路簡單,可靠性高。軟件設(shè)計采用可讀性強的C語言,自底層向上層的原則設(shè)計,程序邏輯性強、易于修改維護。以ARM為核心的控制系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單,抗干擾能力強,性價比高。仿真和試驗表明:基于模糊PID智能控制的直流電機調(diào)速方法是可行的,有很好的應(yīng)用前景。
上傳時間: 2013-04-24
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現(xiàn)代噴氣織機以其高速、高性能等優(yōu)勢,占據(jù)了無梭織機的大部分市場,并成為最有發(fā)展前景的一種織機。送經(jīng)、卷取機構(gòu)是織機控制系統(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質(zhì)量的重要技術(shù)指標。因此,提高和改善噴氣織機的電子送經(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)了一款獨立的電子送經(jīng)和卷取控制模塊,通過人機界面或CAN通訊對該控制系統(tǒng)所需參數(shù)進行設(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。通過對系統(tǒng)的控制分析,本課題主要從硬件電路設(shè)計、軟件控制及張力控制算法三個方面進行研究。 首先,通過對噴氣織機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。硬件電路設(shè)計采用模塊化設(shè)計方法,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、電機控制模塊、通訊模塊、人機界面模塊、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行選取,并設(shè)計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)計中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。 在軟件設(shè)計方面,系統(tǒng)采用嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II,便于系統(tǒng)升級和維護。在系統(tǒng)硬件平臺的基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)計要求對操作系統(tǒng)內(nèi)核進行剪裁和移植,并對系統(tǒng)時鐘節(jié)拍進行修改。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)進行合理規(guī)劃。為了說明系統(tǒng)采用該RTOS的可行性,對實時性要求最高的張力采集任務(wù)進行了實時性分析。對CAN通訊協(xié)議進行制定和編程實現(xiàn),并對I2C、CAN和LCD驅(qū)動程序進行開發(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),對硬件抗干擾進行補充。 最后,針對經(jīng)紗張力的非線性和滯后性等復雜特性,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行仿真研究。而且對張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實現(xiàn)進行了說明。關(guān)鍵詞:ARM; μC/OS-II;噴氣織機;送經(jīng)卷取;模糊PID
標簽: ARM 噴氣織機 電子送經(jīng) 控制
上傳時間: 2013-06-11
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本論文采用TOP-DOWN設(shè)計方法對PCI總線接口控制器的設(shè)計與實現(xiàn)進行了研究,對PCI總線協(xié)議做了比較深刻的理解和分析.本論文以PCI總線接口控制器的設(shè)計和實現(xiàn)為線索,闡述了PCI總線接口控制器設(shè)計、仿真及綜合、驗證的各個步驟,以及PCI板卡驅(qū)動程序的編寫和調(diào)試.作為PCI接口控制器下一步發(fā)展的前瞻性研究,還介紹PCI接口控制器DMA傳輸方式的實現(xiàn)思路及功能模塊劃分.在本論文的研究中,重點分析了PCI總線接口控制器的設(shè)計、對PCI總線協(xié)議的分析理解是進行PCI總線接口控制器設(shè)計的前提,而對PCI總線接口控制器的功能分析和結(jié)構(gòu)劃分是設(shè)計的關(guān)鍵.本論文在對PCI總線接口控制器的功能分析和結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,對PCI總線接口控制器的整體設(shè)計和子模塊的劃分和實現(xiàn)進行了詳細的分析闡述.通過本論文的研究,完成了PCI總線接口控制器的設(shè)計,并且通過編寫測試激勵程序完成了功能仿真,以及布局布線后的時序仿真,并設(shè)計了PCB實驗板進行了測試,證明所實現(xiàn)的PCI接口控制器完成了要求的功能.
上傳時間: 2013-04-24
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電液位置伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快、輸出功率大、信號處理靈活、易于實現(xiàn)各種參量反饋等優(yōu)點,因此它已經(jīng)遍及國民經(jīng)濟和軍事工業(yè)的各個技術(shù)領(lǐng)域。近年來,對電液位置伺服系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性、準確性等控制性能提出了新的要求,作為電液位置伺服系統(tǒng)核心的控制器,起到更為關(guān)鍵的作用。 現(xiàn)階段,嵌入式微處理器以其小型、專用、便攜、高可靠的特點,已經(jīng)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,如工業(yè)過程、遠程監(jiān)控、智能儀器儀表、機器人控制、數(shù)控系統(tǒng)等,嵌入式微處理器嵌入實時操作系統(tǒng),可以克服傳統(tǒng)的基于單片機控制系統(tǒng)功能不足和基于PC的控制系統(tǒng)非實時性的缺點,其性能、可靠性等都能滿足電液位置伺服系統(tǒng)控制的要求,在控制領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 本文以實驗室的電液位置伺服系統(tǒng)為研究對象,按照系統(tǒng)的控制要求,提出以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器對電液位置伺服系統(tǒng)進行控制的一種方案,設(shè)計了一種新型的基于ARM9(S3C2410)微處理器的電液位置伺服控制器。本系統(tǒng)控制器的開發(fā)設(shè)計中,在以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器基礎(chǔ)上,通過外部擴展,使得系統(tǒng)控制器具有豐富的硬件資源,開發(fā)了A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A(PWM)轉(zhuǎn)換電路、伺服放大電路、串行接口等電路,同時為了使得控制器的程序代碼具有較強的可讀性、可維護性、可擴展性,使用了操作系統(tǒng),通過比較選擇了uC/OS-Ⅱ?qū)崟r內(nèi)核,并成功移植到ARM9(S3C2410)微處理器中,并編寫了A/D、數(shù)字濾波、D/A(PWM)等軟件程序,通過編譯、調(diào)試、驗證,程序運行正常。在對電液位置伺服系統(tǒng)進行控制策略的選擇中,分別采用PID、滑模變結(jié)構(gòu)、模糊自學習滑模三種控制策略進行仿真比較,得出采用模糊自學習滑模控制策略更有利于系統(tǒng)控制。
標簽: ARM 微處理器 伺服控制系統(tǒng) 電液位置
上傳時間: 2013-04-24
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本論文從國內(nèi)外液壓挖掘機電子節(jié)能應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā),設(shè)計液壓挖掘機電子節(jié)能控制系統(tǒng)。將“改進的變結(jié)構(gòu)單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制算法”應(yīng)用于發(fā)動機—變量泵的功率匹配控制中,通過仿真表明該算法具有優(yōu)越性。 由于液壓挖掘機有單、雙變量泵系統(tǒng),為了將改進的變結(jié)構(gòu)單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制算法應(yīng)用于不同系統(tǒng),研究了單、雙變量泵與發(fā)動機功率匹配的控制策略。同時為了解決發(fā)動機—變量泵功率匹配環(huán)節(jié)與變量泵—負載匹配環(huán)節(jié)之間存在的不協(xié)調(diào)問題,設(shè)計了變量泵—負載匹配系統(tǒng),依據(jù)操作人員手柄位置信號,控制變量泵輸出流量按比例分配到各個負載,實現(xiàn)液壓挖掘機的發(fā)動機—變量泵—負載的功率匹配。 嵌入式計算機控制系統(tǒng)是當今單片機控制系統(tǒng)的研究熱點之一。將嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于液壓挖掘機的電子節(jié)能控制中,選擇ARM7系列處理器LPC2294作為這個控制器的核心,對液壓挖掘機功率匹配電子節(jié)能控制器進行了設(shè)計,為液壓挖掘機電子節(jié)能控制器的研究開發(fā)打下了基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-07-05
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隨著計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已成為近年來新興的研究熱點。嵌入式系統(tǒng)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(yōu)點占領(lǐng)了嵌入式系統(tǒng)處理器的大部分市場,基于ARM的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已深入到工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等領(lǐng)域。Linux作為功能強大、源碼公開的操作系統(tǒng),在嵌入式領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。 本文針對自動售貨機控制系統(tǒng)在校園一卡通系統(tǒng)中的應(yīng)用要求,以開發(fā)具有射頻卡結(jié)帳功能的新型自動售貨機控制系統(tǒng),并與校園一卡通信息管理系統(tǒng)相連為目標,提出了基于ARM-Linux的自動售貨機控制器總體設(shè)計方案。根據(jù)方案對自動售貨機控制系統(tǒng)進行總體設(shè)計,在分析嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設(shè)計的基礎(chǔ)上,采用數(shù)據(jù)處理能力強和能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腍MS30C7202微處理器,對ARM處理器最小系統(tǒng)和關(guān)鍵的接口電路進行了硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計,系統(tǒng)擴展有FLASH、EPROM、以太網(wǎng)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(fā)板的原理圖設(shè)計、繪制以及印刷電路板布局布線工作,PCB設(shè)計以高速電路設(shè)計為準則,集成了多種接口電路,完成了硬件系統(tǒng)的設(shè)計。研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)下的自動售貨機控制系統(tǒng)軟件環(huán)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(yīng)用程序架構(gòu)與各部分設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計方法,設(shè)計了硬件驅(qū)動程序。在嵌入式軟、硬件開發(fā)的基礎(chǔ)上,對基于ARM的嵌入式自動售貨機控制系統(tǒng)進行實例研究和系統(tǒng)功能調(diào)試,完成了自動售貨機控制系統(tǒng)的基本功能,并使系統(tǒng)能夠基于以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信,為進一步的開發(fā)和應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-07-05
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采用89S52 單片機通過交流電信號過零檢測、同步控制可控硅的導通角的方式實現(xiàn)功率的無級控制。所設(shè)計的控制器的功率可任意設(shè)置,并具有數(shù)碼管顯示功能和定時開關(guān)控制功能,此外,控制器上的串行口可實
上傳時間: 2013-07-30
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39839電感量計算小巧實用的綠色軟件,根據(jù)輸入的線圈長度、線圈直徑、導線直徑、線圈匝數(shù)及工作頻率快速計算出電感量、自分布電容、空載Q值、自諧振頻率
上傳時間: 2013-06-03
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