隨著我國加入WTO,我國逐漸成為世界縫制設備生產(chǎn)和銷售中心。在縫制設備行業(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;另一方面是技術實力和創(chuàng)新能力,作為繡花機全部技術核心的控制器,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)繡花機課題的基礎上,設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)狀和關鍵技術;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)設計并重點介紹了驅(qū)動系統(tǒng),CPLD單元,主控制板的設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)建的基礎上,完成了軟件的總體框架設計并介紹了相關設計要點。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)過程和相關的技術要點。第六章設計了一種自主的內(nèi)部花樣格式并完成了相應的測試。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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嵌入式測控系統(tǒng)和測控裝置在工業(yè)生產(chǎn)過程控制、儀器儀表及自動化系統(tǒng)、智能樓宇監(jiān)控等方面得到廣泛的應用。由于嵌入式測控系統(tǒng)監(jiān)控對象的多樣性,因此通用性不是很強,傳統(tǒng)的設計方法都是從底層的硬件設計開始,再設計專用的軟件,導致設計周期長,重復工作多,成本增加。微電子技術和計算機技術的飛速發(fā)展,使得微處理器的性能和功能得到極大的提高,為通用型測控平臺的構(gòu)建奠定了基礎。 本文提出了一種嵌入式測控平臺的設計思路。采用主板和擴展板相結(jié)合的模塊化設計,使嵌入式測控系統(tǒng)可以在一個標準化平臺上進行構(gòu)建。平臺主板選用基于32位ARM7TDMI-S內(nèi)核的微控制器LPC2292作為核心,加上以太網(wǎng)芯片、CPLD以及其它外圍電路,構(gòu)成了一個維持系統(tǒng)正常運行的最小系統(tǒng)。擴展功能模塊包括ZigBee無線通信、USB、A/D、D/A、液晶觸摸屏等模塊,通過層疊式結(jié)構(gòu)與主板連接。測控開發(fā)平臺在功能、電路、結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)了可裁剪、可擴展,能滿足大多數(shù)嵌入式測控系統(tǒng)的需求。 在實現(xiàn)嵌入式測控開發(fā)平臺硬件設計的基礎上,嵌入式測控平臺引入了Nucleus Plus實時操作系統(tǒng)來完成系統(tǒng)資源的管理和任務的調(diào)度。文中提出了啟動代碼模版的概念,簡化了移植操作系統(tǒng)的工作,提高了效率。 基于ARM的嵌入式測控開發(fā)平臺為開發(fā)各種智能化、小型化現(xiàn)代測控系統(tǒng)提供了可重用、高性能、圖形化、網(wǎng)絡化軟硬件基礎平臺和高效的開發(fā)模式。從而,大大縮短了軟、硬件開發(fā)的周期,具有十分重要的意義。 作為在測控開發(fā)平臺的基礎上構(gòu)建測控系統(tǒng)的實例,研制了氣門彈簧負荷計算機自動分選系統(tǒng)的現(xiàn)場級控制器。
上傳時間: 2013-06-16
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本論文采用TOP-DOWN設計方法對PCI總線接口控制器的設計與實現(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計和實現(xiàn)為線索,闡述了PCI總線接口控制器設計、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)劃分是設計的關鍵.本論文在對PCI總線接口控制器的功能分析和結(jié)構(gòu)分析的基礎上,對PCI總線接口控制器的整體設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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隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們生活節(jié)奏的提高,照顧家庭的時間越來越少。人們越來越感覺時間的緊張,不但要周旋在繁雜的工作之中,同時也要兼顧自己的家。而現(xiàn)有的嵌入式硬盤錄像機雖然功能豐富,產(chǎn)品日益成熟,但在家用系統(tǒng)中應用成本太高。因此本文設計了一款高性能、低成本的實時圖像監(jiān)控系統(tǒng),能讓人們在繁忙的工作之余實時了解住所的安全情況。 本文首先提出了該圖像監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計方案,并就系統(tǒng)硬件平臺的設計進行了詳細的論述。硬件部分主要包括主控芯片$3C2410與Flash、SDRAM存儲器接口電路,USB接口電路,以太網(wǎng)接口電路,UART串行接口電路,JTAG接口電路以及電源電路。 其次,本文研究了嵌入式IAnux移植的關鍵技術,包括交叉編譯環(huán)境的建立、Bootloader 的設計、內(nèi)核移植以及文件系統(tǒng)加載的方法,并通過裁剪Linux內(nèi)核將標準Linux 2.4.18移植到目標平臺。同時分析了現(xiàn)有文件系統(tǒng)的優(yōu)、缺點,在目標平臺上移植了快速、高效的YAFFS文件系統(tǒng),增強了系統(tǒng)的健壯性和高效性。 再者,本文修改并移植了LJSB攝像頭的驅(qū)動程序。研究了基于Vide041inux技術的圖像采集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和原理,詳細地闡述了圖像采集實現(xiàn)的過程和關鍵步驟,利用Vide04Linux API函數(shù)完成了圖像采集程序的設計,使用內(nèi)存映射方式實現(xiàn)了圖像的快速采集,并對圖像數(shù)據(jù)進行了JPEG壓縮,提高了圖像采集的效率。研究了Web Server和Java Applet技術,實現(xiàn)了遠程圖像監(jiān)控。通過重新編譯移植Webcam Server應用程序?qū)崿F(xiàn)了網(wǎng)絡攝像機的功能。 最后,本文給出了系統(tǒng)的測試方法及運行結(jié)果,并總結(jié)了所做的工作和存在的問題,提出了系統(tǒng)改進的意見。 本文設計的圖像監(jiān)控系統(tǒng)具有高性能、低成本、小體積等特點,采用開源的Linux作為軟件平臺,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性,具有較高的性價比和較強的適用性。
上傳時間: 2013-07-28
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電液位置伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應速度快、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)的各個技術領域。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)控制領域得到了廣泛的應用,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,在控制領域具有廣泛的應用前景。 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)設計中,在以ARM9(S3C2410)微處理器為核心的控制器基礎上,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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隨著計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的發(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)的應用已深入到工業(yè)控制、網(wǎng)絡通訊設備等領域。Linux作為功能強大、源碼公開的操作系統(tǒng),在嵌入式領域中被廣泛應用。 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計方案。根據(jù)方案對自動售貨機控制系統(tǒng)進行總體設計,在分析嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設計的基礎上,采用數(shù)據(jù)處理能力強和能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)腍MS30C7202微處理器,對ARM處理器最小系統(tǒng)和關鍵的接口電路進行了硬件結(jié)構(gòu)設計,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)板的原理圖設計、繪制以及印刷電路板布局布線工作,PCB設計以高速電路設計為準則,集成了多種接口電路,完成了硬件系統(tǒng)的設計。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用程序架構(gòu)與各部分設備驅(qū)動程序的設計方法,設計了硬件驅(qū)動程序。在嵌入式軟、硬件開發(fā)的基礎上,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)和應用提供了良好的基礎。
上傳時間: 2013-07-05
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嵌入式Linux是將普通Linux操作系統(tǒng)進行裁剪、修改,使之能在嵌入式系統(tǒng)上運行的一種操作系統(tǒng)。由于兼有Linux和嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點,嵌入式Linux系統(tǒng)有著巨大的市場前景和商業(yè)機會。由于嵌入式系統(tǒng)涉及到種類繁多的嵌入式處理器,所以目前嵌入式Linux的應用的一個熱點就是將Linux內(nèi)核移植到一些典型的微控制器和微處理器上。 ARM平臺是目前使用廣泛的主流的嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)。本文采用使用S3C2410(ARM9內(nèi)核)為 CPU 的硬件平臺,S3C2410 是韓國三星公司生產(chǎn)的一款基于ARM920T’體系結(jié)構(gòu)的高性能CPU,豐富的外設接口,203MHz的主頻使它特別適合進行操作系統(tǒng)的移植和進行應用開發(fā)。 本文主要目的是研究Linux下的驅(qū)動程序移植。文章首先分析如何建立硬件和軟件平臺,包括開發(fā)板介紹、建立交叉編譯環(huán)境、BootLoader移植、Linux2.6內(nèi)核移植,一直到根文件系統(tǒng)建立的全過程。然后介紹典型的字符設備、塊設備和網(wǎng)絡設備驅(qū)動程序的寫法。
上傳時間: 2013-07-04
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Microchip 的MCP2515 是一款獨立控制器局域網(wǎng)絡 (Controller Area Network, CAN)協(xié)議控制器,完全 支持CAN V2.0B 技術規(guī)范。該器件能發(fā)送和接
標簽: chinese-datasheet 2515 MCP
上傳時間: 2013-06-18
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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。所設計的控制器的功率可任意設置,并具有數(shù)碼管顯示功能和定時開關控制功能,此外,控制器上的串行口可實
上傳時間: 2013-07-30
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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(jié)構(gòu)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(jié)合,共同構(gòu)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(nèi)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(xiàn)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(lián)接成網(wǎng)絡,構(gòu)成自動化系統(tǒng),實現(xiàn)對現(xiàn)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(nèi)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(nèi)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(qū)動的基礎上,把其驅(qū)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(zhuǎn)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(jié)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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