目前，許多高校在機(jī)房管理上使用了IC 卡，其中少數(shù)機(jī)房是使用接觸式IC卡，眾所周知，接觸式IC 卡在可靠性、易用性、安全性、高抗干擾性和工作距離方面不及非接觸式IC 卡，因此很多接觸式IC 卡基本已被非接觸式IC 卡取代。 經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，使用IC 卡的機(jī)房管理系統(tǒng)的基本工作方式是每個(gè)機(jī)房中配置了1個(gè)IC 卡讀寫(xiě)終端和1 臺(tái)監(jiān)控機(jī)。IC 卡讀卡終端只是一個(gè)普通的讀卡器，只負(fù)責(zé)讀取卡內(nèi)信息，并通過(guò)串口等通信方式將IC 卡信息傳輸給監(jiān)控機(jī)，讀卡終端本身沒(méi)有信息存儲(chǔ)功能，實(shí)際的計(jì)費(fèi)管理完全是通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)控制，監(jiān)控計(jì)算機(jī)向中心服務(wù)器端定時(shí)或?qū)崟r(shí)傳輸刷卡信息。由于整個(gè)系統(tǒng)要占用一臺(tái)微機(jī)，而且中間的信息傳遞、計(jì)費(fèi)環(huán)節(jié)都要由它來(lái)完成，不僅浪費(fèi)資源，而且也增加了安全隱患。在這種工作模式下，會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題和漏洞： 1) 可靠性不高由于讀卡設(shè)備與監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的信息傳輸只是暫時(shí)保存在監(jiān)控計(jì)算機(jī)中，如果監(jiān)控計(jì)算機(jī)遭到病毒襲擊或者出現(xiàn)硬件故障，將出現(xiàn)無(wú)法挽回的后果。而且由于學(xué)生信息都保存在監(jiān)控計(jì)算機(jī)中，因此存在著人為偽造、篡改和徇私舞弊行為的極大可能。 2) IC卡的特點(diǎn)未完全體現(xiàn)IC卡除了能標(biāo)識(shí)身份外，還有電子錢(qián)包功能，能對(duì)其進(jìn)行充值和扣款，但是上述方法基本上IC卡只用做標(biāo)識(shí)身份，實(shí)際的每次扣款，都是由監(jiān)控計(jì)算機(jī)和中心服務(wù)器來(lái)完成，基本與讀卡設(shè)備無(wú)關(guān)。 3) 不方便學(xué)生上機(jī)和收費(fèi)管理學(xué)生每次上機(jī)刷卡，都要由監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接中心服務(wù)器端，由中心服務(wù)器端讀出學(xué)生信息，進(jìn)行核對(duì)，而且對(duì)學(xué)生的扣款需要額外的計(jì)算機(jī)軟件來(lái)進(jìn)行計(jì)時(shí)和計(jì)費(fèi)處理，顯得比較繁瑣。 鑒于以上問(wèn)題，為提高機(jī)房管理效率，降低工作強(qiáng)度，并及時(shí)處理機(jī)房發(fā)生的故障，采用機(jī)房計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)勢(shì)在必行。如果能在讀卡終端設(shè)備中完成計(jì)費(fèi)的大部分功能，并且增加存儲(chǔ)功能，這樣就可以減少監(jiān)控計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)，甚至讀卡終端設(shè)備可以直接與中心服務(wù)器通信，不僅能增加系統(tǒng)的可靠性和安全性而且還充分利用了IC 卡的功能，還降低了財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算帶來(lái)的麻煩。 目前已經(jīng)應(yīng)用于機(jī)房管理的解決方案主要有3種方式，即:軟硬件結(jié)合控制方式、帳號(hào)方式和門(mén)禁方式。鑒于設(shè)計(jì)要求，并且考慮到安全、可靠、簡(jiǎn)單等因素，如果在軟硬件結(jié)合控制方式中，把更多的任務(wù)交由讀卡終端，比如由讀卡終端來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、計(jì)費(fèi)管理，同時(shí)如果讀卡終端能實(shí)現(xiàn)TCP/IP 通信，那么監(jiān)控計(jì)算機(jī)的任務(wù)就大大降低，甚至可以由讀卡終端直接與中心服務(wù)器通信。就減少了一些不必要的麻煩和安全風(fēng)險(xiǎn)。本論文的設(shè)計(jì)就是基于這一點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的。 本系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠，實(shí)時(shí)性要好，另外考慮到性價(jià)比等因素，綜合考慮選擇將μC/OS-II 操作系統(tǒng)移植到ARM7 上作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)。在此平臺(tái)基礎(chǔ)上，考慮到TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與要采用的硬件的性能以及實(shí)現(xiàn)的成本有關(guān)。從解決這一技術(shù)問(wèn)題出發(fā)，結(jié)合本論文研究的應(yīng)用對(duì)象，決定使用嵌入式操作系統(tǒng)，此種方案可以描述為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧＋嵌入式操作系統(tǒng)＋微控制器。 本文介紹了一種基于ARM7的IC 卡機(jī)房管理終端的設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)在ARM7的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植和TCP/IP協(xié)議棧的嵌入，能夠正確讀寫(xiě)IC 卡信息，增加了SD 卡存儲(chǔ)功能，完成計(jì)費(fèi)操作，實(shí)現(xiàn)液晶顯示功能，能夠通過(guò)以太網(wǎng)或串口直接與服務(wù)器通信。 本文詳細(xì)介紹了整個(gè)機(jī)房管理系統(tǒng)終端的硬軟件設(shè)計(jì)，給出了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ在ARM7 處理器上的詳細(xì)移植過(guò)程，介紹了一種TCP/IP協(xié)議棧和基于套接字的編程方法，同時(shí)也提供了一種多卡操作的防沖突機(jī)制。 同目前大多數(shù)機(jī)房管理系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)有如下特點(diǎn)： 1) 由于使用了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和反應(yīng)時(shí)間，任務(wù)管理和調(diào)度更加方便有效。 2) 由讀卡終端來(lái)進(jìn)行計(jì)費(fèi)操作，降低了服務(wù)器端的工作壓力，同時(shí)降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。 3) 增加了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，提高了系統(tǒng)的可靠性，有利于數(shù)據(jù)的查詢和故障的恢復(fù)。 4) 增加了對(duì)無(wú)效卡、注銷(xiāo)卡和欠費(fèi)卡的判斷與處理，對(duì)惡意操作或者有意或者無(wú)意的逃費(fèi)操作采取了積極有效的措施。 5) 以太網(wǎng)通信克服了以往串口通信的傳輸距離短、傳輸速率慢等缺點(diǎn)，使得通信更加方便、高效，并且可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸和控制。
標(biāo)簽： ARM IC卡 機(jī)房管理 終端設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-09
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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)，由于其極高的性價(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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聚乙烯（PE）管道系統(tǒng)在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是PE管道在燃?xì)廨斔秃徒o水排水方面的快速發(fā)展，使得PE管道正在逐步的替代金屬管道系統(tǒng)。PE管道的連接技術(shù)是PE管道系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)之一，連接的質(zhì)量對(duì)PE管道系統(tǒng)整體壽命有重大影響。熱熔對(duì)接焊是一種經(jīng)濟(jì)、快速有效的連接方法，具有密封、均勻、牢固的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又有焊接過(guò)程復(fù)雜，工藝參數(shù)多的特點(diǎn)，對(duì)焊接機(jī)的自動(dòng)化程度要求較高。然而，目前國(guó)內(nèi)工程上還沒(méi)有全自動(dòng)化的熱熔焊接機(jī)，焊接過(guò)程需要人工干預(yù)，管道焊接質(zhì)量難以保證。因此，研究設(shè)計(jì)焊接過(guò)程全自動(dòng)化的熱熔對(duì)接焊機(jī)對(duì)提高焊接質(zhì)量，保證PE管道系統(tǒng)的使用壽命有重要意義。 本文通過(guò)分析和研究熱熔對(duì)接焊的焊接流程和工藝參數(shù)，提出了一種結(jié)合嵌入式技術(shù)，使焊接過(guò)程全自動(dòng)化的熱熔焊接機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。本文所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了熱熔對(duì)接焊的焊接時(shí)序自動(dòng)控制，操作糾錯(cuò)及錯(cuò)誤信息管理，焊接數(shù)據(jù)的管理及追溯。課題研究的主要內(nèi)容有： （1）通過(guò)分析全自動(dòng)熱熔對(duì)接焊機(jī)的整體需求，構(gòu)建基于ARM7處理器和μC/OS-Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)，包括設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)和移植操作系統(tǒng)； （2）實(shí)現(xiàn)熱熔對(duì)接焊過(guò)程的全自動(dòng)化，包括自動(dòng)控制銑削管道端面；測(cè)量拖動(dòng)壓力以及自動(dòng)補(bǔ)償拖動(dòng)力；自動(dòng)控制熱板插入后的所有焊接階段即：加壓、成邊、降低壓力、吸熱、抽板、加壓、保壓、冷卻的自動(dòng)控制。焊接過(guò)程中各個(gè)階段以曲線方式動(dòng)態(tài)的顯示給用戶，焊接完成后焊接數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)； （3）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)必須的功能模塊，主要包括LCD圖形用戶界面、數(shù)據(jù)管理模塊、USB移動(dòng)存儲(chǔ)器讀寫(xiě)模塊。硬件主要實(shí)現(xiàn)電源、復(fù)位和時(shí)鐘電路；USB、SPI總線和UART接口電路；A/D和D/A轉(zhuǎn)換接口電路；LCD接口和JTAG接口電路等。軟件方面主要包括LCD控制芯片驅(qū)動(dòng)程序、基本圖形處理程序、圖形用戶界面、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、USB控制芯片驅(qū)動(dòng)程序、USB大規(guī)模存儲(chǔ)器協(xié)議實(shí)現(xiàn)、FAT16/FAT32文件系統(tǒng)操作程序以及自動(dòng)控制程序等。
標(biāo)簽： ARM PE管材 熱熔 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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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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近年來(lái)，隨著UPS電源的廣泛使用，對(duì)UPS電源的監(jiān)控要求也越來(lái)越高，而嵌入式系統(tǒng)的使用和Internet的普及，使得這種需求成為可能。將嵌入式系統(tǒng)和Internet結(jié)合用于UPS電源網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是一種必然趨勢(shì)，它可以借助Internet網(wǎng)絡(luò)完成對(duì)UPS電源現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控任務(wù)，從而將監(jiān)控?cái)U(kuò)展到更廣的空間。目前，基于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控已經(jīng)成為監(jiān)控領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。 本課題以UPS電源為監(jiān)控對(duì)象，在綜合分析UPS電源、嵌入式系統(tǒng)、CAN總線的基礎(chǔ)上，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，對(duì)嵌入式技術(shù)在UPS電源網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究。通過(guò)對(duì)比和分析工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀之后，確定采用基于Internet和CAN總線的嵌入式系統(tǒng)對(duì)UPS電源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，完成了基于Linux操作系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。在監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中，主控芯片選用了SAMSUNG公司低功耗高性能的ARM9系列的S3C2410，CAN控制器使用了新型的獨(dú)立CAN控制器MCP2510，網(wǎng)絡(luò)控制器選用了Cirrus公司的CS8900，并完成了CAN接口模塊、以太網(wǎng)接口模塊和人機(jī)交互模塊的設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)中移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)和嵌入式圖形用戶界面，以及對(duì)MCP2510驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)，由于系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽和大量的數(shù)據(jù)交換，引入了嵌入式服務(wù)器Web server和嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite，方便了數(shù)據(jù)的管理，提高了瀏覽速度。 經(jīng)實(shí)驗(yàn)調(diào)試，該UPS電源網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過(guò)瀏覽器對(duì)UPS電源運(yùn)行狀態(tài)、故障等信息進(jìn)行監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)和查詢，實(shí)現(xiàn)了小體積，低功耗，高性能的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。該網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的研究具有廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)其它工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)也具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。
標(biāo)簽： ARM UPS 電源 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)于電力的需求和依賴性也越來(lái)越大。同時(shí)，對(duì)變電站及電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定也提出了更高的要求。2008年的南方冰雪災(zāi)害造成了電力設(shè)施及輸電線路的重大損失，嚴(yán)重危害了電網(wǎng)的正常工作，影響了人民的正常生活和工廠的正常運(yùn)行。電力部門(mén)需要一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控變電站設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，第一時(shí)間監(jiān)測(cè)到電力設(shè)備的損壞和人為因素的破壞，迅速做出處理，將損失減小到最低值。隨著電力部門(mén)網(wǎng)路化的全面普及，各個(gè)變電站有了相應(yīng)的通訊網(wǎng)絡(luò)，使得監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸成為可能。 課題探索了低功耗、高性能、低成本并具有豐富芯片資源的嵌入式處理器和內(nèi)核精簡(jiǎn)、性能強(qiáng)悍、源碼開(kāi)放及開(kāi)發(fā)成本低的操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于ARM9和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站設(shè)備的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、紅外線監(jiān)測(cè)和煙霧火災(zāi)探測(cè)等功能。系統(tǒng)硬件采用模塊化設(shè)計(jì)，主控制器模塊采用三星公司的S3C2410A高性能芯片作為嵌入式微處理器，設(shè)計(jì)了外圍接口電路和其它外圍設(shè)備電路；視頻監(jiān)控模塊采用OV511系列USB攝像頭進(jìn)行圖像采集；紅外線防盜監(jiān)測(cè)模塊采用熱釋電紅外線傳感器配合菲涅爾透鏡設(shè)計(jì)了報(bào)警電路；煙霧火災(zāi)探測(cè)模塊采用Motorola公司生產(chǎn)的離子型煙霧檢測(cè)芯片MC14468，設(shè)計(jì)了監(jiān)測(cè)電路。系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)分兩層，下層軟件開(kāi)發(fā)構(gòu)建了交叉編譯環(huán)境，移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)并利用Video4Linux API庫(kù)函數(shù)接口完成了視頻圖像采集程序的設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)攝像頭驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了提取和編譯；上層軟件開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集的視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，使用Visual C++設(shè)計(jì)了客戶端監(jiān)控應(yīng)用界面，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，并對(duì)所采集視頻圖像進(jìn)行了最優(yōu)化處理。 課題針對(duì)現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足進(jìn)行改進(jìn)，集視頻監(jiān)控、紅外線防盜監(jiān)測(cè)和火災(zāi)報(bào)警等功能于一體，充分發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出了功能豐富，性能優(yōu)良的變電站監(jiān)控系統(tǒng)。提高了變電站運(yùn)行和維護(hù)的安全性及可靠性，并逐步實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度，使電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行更為安全、可靠。
標(biāo)簽： ARM 電站監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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超聲波電機(jī)(Ultrasonic motors，簡(jiǎn)稱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——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
上傳用戶：yxgi5
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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針對(duì)現(xiàn)代中低壓電網(wǎng)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)及諧波治理的需要，論文綜合運(yùn)用嵌入式技術(shù)、現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)了一種新型低功耗、集成化的電網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)儀。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相電網(wǎng)相/線電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)以及三相電壓、電流的31次以內(nèi)諧波的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 論文分析了基于微處理器的電力系統(tǒng)基本參數(shù)的測(cè)量原理；對(duì)被測(cè)信號(hào)的交流參量通過(guò)抽樣方法獲得，由多點(diǎn)的抽樣數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的結(jié)果可以減小隨機(jī)誤差的影響；基于DFT和FFT的諧波測(cè)量原理，將FFT應(yīng)用于諧波分析獲得信號(hào)的頻域參數(shù)；針對(duì)諧波測(cè)量中的混疊誤差設(shè)計(jì)了二階抗混疊濾波器；分析了非同步采樣和對(duì)非時(shí)限信號(hào)的截?cái)嘣斐傻念l譜泄露和柵欄效應(yīng)及其對(duì)諧波測(cè)量精度的影響。討論了常用的幾種窗函數(shù)對(duì)頻譜泄漏的抑制作用，在此基礎(chǔ)上選擇加海明窗對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行處理；針對(duì)DDS具有高精度頻率合成的特點(diǎn)，將其應(yīng)用到電網(wǎng)信號(hào)的采樣上，提高了采樣的同步性，使得測(cè)量精度滿足了系統(tǒng)的要求。上述方法需要大量快速的迭代運(yùn)算，系統(tǒng)微處理器選用了32位ARM芯片LPC2132，提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和實(shí)時(shí)性。系統(tǒng)供電電源采用了開(kāi)關(guān)電源、減小了體積，提高了效率；完成了下位機(jī)數(shù)據(jù)采集部分、二階抗混疊濾波器、測(cè)頻電路及通信模塊電路的設(shè)計(jì)；最后介紹了軟件設(shè)計(jì)部分，主要包含了數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，F(xiàn)FT程序的設(shè)計(jì)，給出了各部分程序的流程圖；系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)了電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理程序，該軟件以LabWindows/CVI6.0為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，利用CVI豐富的庫(kù)函數(shù)，完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理、顯示和記錄等工作，并采用雙線程運(yùn)行模式，在數(shù)據(jù)采集和處理的同時(shí)完成了顯示、命令的發(fā)送和運(yùn)行曲線等功能。 按上述方案設(shè)計(jì)的樣機(jī)經(jīng)過(guò)三次電路制作與軟件調(diào)試，主要技術(shù)參數(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，通過(guò)了實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，目前正在電力系統(tǒng)諧波治理系統(tǒng)中進(jìn)行工業(yè)實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)簽： ARM 電網(wǎng)參數(shù) 儀的研制 監(jiān)測(cè)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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