提出了一個由AT89C52單片機控制步進電機的實例。可以通過鍵盤輸入相關(guān)數(shù)據(jù), 并根據(jù)需要, 實時對步進電機工作方式進行設(shè)置, 具有實時性和交互性的特點。該系統(tǒng)可應(yīng)用于步進電機控制的大多數(shù)場合
上傳時間： 2013-04-24
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溫室技術(shù)是我國實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化的重要環(huán)節(jié)，溫度是溫室中的重要環(huán)境參數(shù)。實時控制是指在規(guī)定的時間內(nèi)，系統(tǒng)必須做出相應(yīng)的響應(yīng)，是現(xiàn)代溫室控制發(fā)展的更高要求。隨著精細農(nóng)業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的大棚已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高精度、快速采集及響應(yīng)的要求，由于溫度的滯后性和難調(diào)控性，溫度實時控制一直是溫室控制的一大難題。 本課題整合了CPID與ARM的優(yōu)點，提出運用CPID硬件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，移植實時操作系統(tǒng)到ARM來實現(xiàn)復(fù)雜算法控制，采用高精度數(shù)字傳感器DS18820，并設(shè)計出混合PID模糊控制器來實現(xiàn)溫室的變溫管理，這對于現(xiàn)代溫室的智能化控制有著十分重要的實際意義。較傳統(tǒng)溫室，優(yōu)點在于(1)它改變以往依靠單片機軟件來實現(xiàn)傳感器周期性采集，改用CPID硬件產(chǎn)生數(shù)字傳感器所需的讀寫時序，這種“以硬代軟”的方案實時性好，且大大避免了軟件運行時的不穩(wěn)定性、系統(tǒng)冗余等先天缺陷。(2)操作系統(tǒng)能實現(xiàn)多任務(wù)、多線程以及友好的人機界面。 試驗以華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的華北型機械通風(fēng)式連棟塑料溫室為試驗?zāi)Ｐ停x擇了ALTERA公司的EPM7128SLC84-15芯片和SAMSUNG公司的S3C44BOX芯片為目標板，以PC機為宿主機，設(shè)計了實時溫度控制平臺。 主要工作： (1)概述了溫度實時測控的必要性并介紹了CPLD、ARM技術(shù)及嵌入式實時操作系統(tǒng)的發(fā)展。 (2)介紹了溫度采集模塊及CPLD與ARM通訊接口模塊的設(shè)計。 (3)通過ARM存儲模塊、LCD顯示模塊、串口模塊、Rt18019AS網(wǎng)口模塊、uClinux操作系統(tǒng)模塊等系統(tǒng)完成了本試驗平臺。 (4)介紹混合PID模糊控制算法并通過Simulink工具箱進行了仿真，得出混合PID模糊控制器較經(jīng)典PID控制具有更快的動態(tài)響應(yīng)、更小超調(diào)、抗干擾強的結(jié)論。 (5)最后，通過試驗數(shù)據(jù)驗證了整套系統(tǒng)實時采集的穩(wěn)定性及可靠性，指出了本課題的不足之處和待改善的問題。
標簽： ARMCPLD 農(nóng)業(yè) 溫度 實時控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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在特定的工業(yè)測控應(yīng)用中對處理器的功耗有嚴格的要求，類似X86處理器芯片系列由于繼承了原有8086的構(gòu)架，功耗很大，不能滿足要求。當前應(yīng)用廣泛的ARM系列處理器有低功耗、高處理器能力的優(yōu)點，非常適合于此類應(yīng)用。由于ARM處理器并沒有對PC/104總線有支持，所以本設(shè)計使用CPLD可編程邏輯完成ARM本地總線與PC/104總線的轉(zhuǎn)換。文章完成了以下工作： 1.介紹了工業(yè)控制計算機的發(fā)展情況和當前使用廣泛的PC/104計算機，描述了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史和軟硬件組成，分析了X86與ARM處理器構(gòu)架的特點與優(yōu)缺點； 2.從PC/104總線規(guī)范出發(fā)，對基于ARM處理器的PC/104工業(yè)控制嵌入式工控機進行了總體設(shè)計，軟硬件選型部分對當前流行的軟硬件系統(tǒng)進行了詳細地描寫，硬件處理器選用SAMSUNG公司的S3C2410，軟件系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)； 3.對系統(tǒng)硬件各個部分實現(xiàn)細節(jié)進行了描寫，包括最小系統(tǒng)、CAN網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)絡(luò)和PC/104總線控制器；其中著重對PC/104總線控制器的實現(xiàn)方案進行了討論，分析了ARM本地總線時序和PC/104總線時序，最后使用VHDL語言實現(xiàn)了了總線控制器邏輯； 4.移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，Linux操作系統(tǒng)移植分為配置、編譯和下載運行調(diào)試三個步驟；基于Linux操作系統(tǒng)編寫了PC/104總線驅(qū)動，驅(qū)動完成映射PC/104地址到系統(tǒng)虛擬地址和中斷綁定；編寫了基于PC/104的CAN總線驅(qū)動，分析了驅(qū)動初始化、中斷處理流程、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)管理和文件操作接口，描寫了驅(qū)動的編譯和下載過程；最后給出了應(yīng)用程序接口； 5.根據(jù)機車工業(yè)控制領(lǐng)域的具體要求，開發(fā)了實際系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)主要參數(shù)指標；對系統(tǒng)的運算性能進行了測試，測試表明定點運算能力與X86相當，符合設(shè)計要求：系統(tǒng)通過鐵標高低溫測試和射頻干擾測試，并進行了為期3個月的裝車試運行，試運行過程中系統(tǒng)工作正常，完全能夠滿足設(shè)計要求。
上傳時間： 2013-07-10
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作為先進制造業(yè)的核心技術(shù)之一，焊接控制技術(shù)的飛速發(fā)展，對我國焊接機運動控制系統(tǒng)的自動化和智能化水平提出了更高的要求。本課題研究的特種焊接機運動控制系統(tǒng)是多任務(wù)并發(fā)的實時系統(tǒng)，作為實時系統(tǒng)研究關(guān)鍵問題之一的實時調(diào)度問題一直都是實時控制系統(tǒng)中的研究熱點，因此對特種焊接機運動控制系統(tǒng)實時調(diào)度問題的研究對于保證焊接機的強實時性、高可靠性和高穩(wěn)定性具有重要的現(xiàn)實意義。 針對特種焊接機實時多任務(wù)并行協(xié)調(diào)控制的特點，首先總結(jié)和分析了前人在焊接機運動控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)方面取得的成果，在吸收前人先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的實時調(diào)度問題和算法做了相關(guān)理論研究。同時結(jié)合實時控制系統(tǒng)的特點，進一步分析了幾種常見的實時操作系統(tǒng)，選擇μc/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)作為研究的基礎(chǔ)，研究確定焊接機控制系統(tǒng)的實時調(diào)度方法。 給出了焊接機運動控制系統(tǒng)硬件平臺各個功能模塊電路的設(shè)計，搭建了以ARM微處理器為核心的焊接機運動控制系統(tǒng)硬件平臺。然后詳細分析了μc/OS-Ⅱ系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度、任務(wù)管理等內(nèi)核基本功能模塊，針對焊接機運動控制系統(tǒng)實時調(diào)度存在的問題.對μc/OS-Ⅱ的內(nèi)核及其任務(wù)調(diào)度算法進行擴展改進，研究一種混合的調(diào)度策略，即采用兩種調(diào)度策略實現(xiàn)對焊接機運動控制系統(tǒng)中普通任務(wù)和實時任務(wù)的調(diào)度，最大限度地提高系統(tǒng)的實時性。通過測試，驗證了對μc/OS-Ⅱ?qū)崟r內(nèi)核及其任務(wù)調(diào)度算法進行擴展改進設(shè)計的有效性和可行性，系統(tǒng)運行正常，滿足焊接機運動控制系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度的要求。取得了復(fù)雜焊接機運動控制系統(tǒng)任務(wù)實時調(diào)度策略及算法的成果，對焊接控制領(lǐng)域自動化和智能化的發(fā)展具有實際應(yīng)用價值。
標簽： ARM 焊接機 運動控制系統(tǒng) 調(diào)度
上傳時間： 2013-04-24
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本文將嵌入式與溫度控制系統(tǒng)結(jié)合，設(shè)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(shè)計方法。該系統(tǒng)的特點是具有快速的采集和響應(yīng)速度、低功耗。本文內(nèi)容主要包括以下部分： 1．溫度控制系統(tǒng)的歷史、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及本課題的研究內(nèi)容。 2．簡單介紹了嵌入式系統(tǒng)及其設(shè)計開發(fā)的基本知識、SAMSUNG公司的以ARM7TDMI為內(nèi)核的處理器S3C44B0X和實時操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ體系結(jié)構(gòu)和內(nèi)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(shè)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(yīng)用程序及相關(guān)流程等。 5．本系統(tǒng)成功運行后的結(jié)果顯示和心得。
上傳時間： 2013-08-04
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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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本文對燃料電池車用DC/DC變換器的基本原理以及控制策略進行了較為詳盡的分析和討論，對基于ARM的DC/DC變換器控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計作了較為詳盡的論述，對控制系統(tǒng)的電磁兼容作了詳細的研究并給出了提高電磁兼容能力的措施。本文介紹了本課題研究的背景，燃料電池電動汽車的特性和研究的目的與意義并分析了大功率DC/DC變換器主電路的拓撲結(jié)構(gòu)、工作原理和電磁兼容環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，從控制電路的最小系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、脈沖發(fā)生系統(tǒng)以及驅(qū)動電路、CAN通訊電路等方面重點討論了DC/DC變換器控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計以及驅(qū)動電路的設(shè)計。本文在DC/DC變換器電感電流連續(xù)狀態(tài)空間小信號數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，應(yīng)用MATLAB軟件對大功率DC/DC變換器單環(huán)控制系統(tǒng)進行了建模和仿真分析，給出了具有實際指導(dǎo)意義的結(jié)論，設(shè)計了基于ARM控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)并編寫了相應(yīng)的軟件代碼。此外，本文從硬件和軟件兩個方面重點討論了控制系統(tǒng)的電磁兼容以及抗干擾措施。在系統(tǒng)硬件和軟件基礎(chǔ)上進行了功率試驗并給出了試驗結(jié)果以及今后改進的方向。
上傳時間： 2013-07-12
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對當前無刷電動機在電動車領(lǐng)域的應(yīng)用做了簡單分析，簡要介紹了直流無刷電動機的組成和工作原理，提出設(shè)計總體方案，詳細闡述了驅(qū)動電路組成和調(diào)速部分的具體實現(xiàn)方法，并且介紹了電路的過流保護功能。
標簽： 電動車 直流無刷電動機 調(diào)速控制
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：磊子226
對弓網(wǎng)故障的檢測在列車提速的今天顯得尤其重要，原始故障圖像數(shù)據(jù)量的巨大使實時存儲和傳輸故障圖像極其困難。JPEG作為一種低復(fù)雜度、高壓縮比的圖像壓縮標準在多媒體、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)阮I(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。和相同圖像質(zhì)量的其它常用文件格式(如GIF，TIFF，PCX)相比，JPEG是目前靜態(tài)圖像中壓縮比最高的。 FPGA以其設(shè)計靈活、高速的卓越特性，逐漸成為許多應(yīng)用中首先器件，尤其是與Verilog和VHDL等語言的結(jié)合，大大變革了電子系統(tǒng)的設(shè)計方法，加速了系統(tǒng)的設(shè)計進程。 本文旨在研究并實現(xiàn)一種實時采集并對特定幀進行壓縮傳輸?shù)姆椒āＭㄟ^采用可編程邏輯器件FPGA來實現(xiàn)整個采集、顯示、壓縮和傳輸，使系統(tǒng)具有可定制、高速度等優(yōu)點。 本文首先介紹了開發(fā)硬件可編程邏輯門陣列FPGA及其開發(fā)語言Veridlog，并介紹了FPGA的設(shè)計方法及開發(fā)流程；接著介紹了PAL制視頻采集的相關(guān)知識及設(shè)計，其中主要包括基于I2C總線的模擬視頻解碼控制、視頻的數(shù)字化ITU-R BT.601標準介紹及視頻同步信號的獲取、基于SDRAM的視頻幀存儲、VGA顯示控制設(shè)計；隨后介紹了JPEG標準，并根據(jù)故障檢測的特點，設(shè)計了針對灰度圖像壓縮的JPEG編碼器，設(shè)計中先分別對組成JPEG編碼器的二維DCT變換模塊、量化模塊、Z字掃描模塊、變換直流系數(shù)的差分脈沖編碼模塊、交流系數(shù)的游程編碼模塊、哈夫曼編碼模塊及打包模塊進行了仿真測試，然后再對整個JPEG編碼器進行了測試；最后設(shè)計了單幀視頻的SRAM緩存，并將緩存的源圖像采用本文設(shè)計的JPEG編碼器進行壓縮，再設(shè)計一個僅包含發(fā)送功能的UART 將壓縮后的碼流傳輸?shù)絇C機，在PC機上通過將接收的碼流以ASCⅡ碼的形式還原為采集圖片。 本文實現(xiàn)了整個采集壓縮系統(tǒng)，同時也進一步驗證了本文設(shè)計的灰度圖像JPEG編碼器的正確性。相信本文無論是對弓網(wǎng)故障的圖像檢測，還是對于JPEG編碼器的芯片設(shè)計都有一定的參考價值。
標簽： FPGA JPEG 壓縮系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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