本文針對我國當(dāng)今大型倉庫、大型糧庫的監(jiān)測與控制現(xiàn)狀,進(jìn)行研究開發(fā),采用較為實(shí)用和先進(jìn)的單片微型機(jī)控制系統(tǒng),運(yùn)用溫度傳感器和濕度傳感器對溫度、濕度的敏感性設(shè)計(jì)了一種基于多級通訊總線的糧庫溫、濕度自動監(jiān)測系統(tǒng),主要包括通訊控制總站以及下位機(jī)的設(shè)計(jì)。操作人員可以通過向通訊控制總站發(fā)送命令,提取下位機(jī)溫、濕度數(shù)據(jù),下位機(jī)實(shí)現(xiàn)溫、濕度檢測;同時(shí)可以查看歷史檢測數(shù)據(jù),進(jìn)行糧情分析和糧庫管理等一系列操作。 溫濕度的測量和控制系統(tǒng)通常被認(rèn)為是一項(xiàng)較為簡單的控制技術(shù),但是由于濕敏元件的穩(wěn)定性差,壽命短等問題,實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中能正常運(yùn)行的不多,除非建立有嚴(yán)格的管理制度,而且管理人員的綜合素質(zhì)要達(dá)到一定的要求。所以,本文重點(diǎn)分析了濕敏傳感測量的機(jī)制,選型和技術(shù)措施。在研究了多種濕度傳感器性能的基礎(chǔ)上選用了合適的濕度傳感器,這是本設(shè)計(jì)的一個重點(diǎn)。本設(shè)計(jì)還有一個重點(diǎn),用CPLD設(shè)計(jì)了一個模擬開關(guān)和顯示部分。 本設(shè)計(jì)研制的上位機(jī)采用PC機(jī),通過RS-232接口與轉(zhuǎn)換器相連,轉(zhuǎn)換器通過RS-485總線連接下位機(jī),實(shí)現(xiàn)監(jiān)控室與現(xiàn)場的數(shù)據(jù)通信。每臺下位機(jī)位于各糧倉內(nèi),需要監(jiān)測256路的溫、濕度信號,為了能實(shí)現(xiàn)共256路溫濕度的數(shù)據(jù)采集工作,本設(shè)計(jì)中用CPLD設(shè)計(jì)了一個模擬開關(guān),每次只采集一路數(shù)據(jù)送入到單片機(jī)中去;另外,本設(shè)計(jì)的顯示部分也獨(dú)特的選用了CPLD來實(shí)現(xiàn)。正常情況下上位機(jī)每4小時(shí)向下位機(jī)發(fā)布一次檢測信號(同時(shí)在任何時(shí)刻也可監(jiān)控某個糧倉的溫濕度情況),下位機(jī)利用PICl6F877單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)糧倉中128路溫度和128路濕度的測控。 該糧倉溫、濕度測控系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng),成本低,數(shù)據(jù)傳輸效率高,可靠性好。它不儀可以應(yīng)用于糧庫的監(jiān)控管理,而且也可推廣到其他監(jiān)控領(lǐng)域,因此具有廣泛的應(yīng)用前景。
上傳時(shí)間: 2013-05-23
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隨著焊接技術(shù)、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展,對于數(shù)字化焊機(jī)系統(tǒng)的研究已經(jīng)成為熱點(diǎn),本文開展了對數(shù)字化IGBT逆變焊機(jī)控制系統(tǒng)的研究工作,設(shè)計(jì)了數(shù)字化逆變焊機(jī)的主電路和控制系統(tǒng)的硬件部分。 本文首先介紹了“數(shù)字化焊機(jī)”的概念,分析了數(shù)字化焊機(jī)較傳統(tǒng)的焊機(jī)的優(yōu)勢,然后結(jié)合當(dāng)前數(shù)字化焊機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展形勢,針對數(shù)字信號處理技術(shù)的特點(diǎn),闡明了進(jìn)行本課題研究的必要性和研究內(nèi)容。文章隨后列出了整個數(shù)字化逆變焊機(jī)的設(shè)計(jì)思路和方案,簡要介紹了數(shù)字信號處理器(DSP-Digital SignalProcessing)的特點(diǎn),較為詳細(xì)地解釋了以DSP為核心的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程。根據(jù)弧焊電源控制的要求,選擇了控制器的DSP型號。 逆變焊機(jī)的主電路采用輸出功率較大的IGBT全橋式逆變結(jié)構(gòu)(逆變頻率20KHz),由輸入整流濾波電路、逆變電路、中頻變壓器、輸出整流電路和輸出直流電抗器組成。文中簡略介紹了主電路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及元件的選型和參數(shù)的計(jì)算,并對所設(shè)計(jì)的主電路進(jìn)行了Matlab計(jì)算機(jī)仿真研究。 在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,采用TI(美國德州儀器)公司的DSP(TMS320LF2407)芯片作為CPU,由于其速度快(40MHz)、精度高(16bits)等特點(diǎn),為弧焊逆變器控制系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化提供了條件。在DSP最小系統(tǒng)、電壓電流采樣調(diào)理模塊、保護(hù)模塊、鍵盤與顯示模塊等主要模塊的作用下對整個焊接電源進(jìn)行了實(shí)時(shí)的閉環(huán)控制與焊接過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。控制電路采用脈寬調(diào)制方式(PWM)進(jìn)行輸出控制,即:控制IGBT的導(dǎo)通時(shí)間來實(shí)現(xiàn)焊機(jī)輸出功率與輸出特性的控制。設(shè)計(jì)了專門的“分頻電路”,DSP輸出的控制脈沖經(jīng)過“分頻電路”分成兩路后,再經(jīng)IGBT專用驅(qū)動模塊M57959L,進(jìn)行功率放大后,觸發(fā)IGBT。DSP對輸出電流和電弧電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣,采用離散的PI控制算法計(jì)算后,輸出相應(yīng)的控制量來實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)IGBT驅(qū)動脈沖的脈寬,進(jìn)而調(diào)制輸出電流,達(dá)到控制焊機(jī)輸出的目的。 經(jīng)過實(shí)驗(yàn),得到了相應(yīng)的輸出電壓電流波形、PWM波形和IGBT門極驅(qū)動的實(shí)驗(yàn)波形,該控制系統(tǒng)基本符合逆變焊機(jī)的工作要求。 最后,在對本文做簡要總結(jié)的基礎(chǔ)上,對于本逆變焊機(jī)的進(jìn)一步完善工作提出了建議,為數(shù)字化焊機(jī)控制系統(tǒng)今后更加深入的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和人們對數(shù)據(jù)采集技術(shù)要求的日益提 高,近年來數(shù)據(jù)采集技術(shù)得到了長足的發(fā)展,主要表現(xiàn)為精度越來越高, 傳輸?shù)乃俣仍絹碓娇臁5歉鞣N基于ISA、PCI 等總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存 在著安裝麻煩、受計(jì)算機(jī)插槽數(shù)量、地址、中斷資源的限制、可擴(kuò)展性 差等缺陷,嚴(yán)重的制約了它們的應(yīng)用范圍。USB 總線的出現(xiàn)很好的解決了 上述問題,它是1995 年INTEL、NEC、MICROSOFT、IBM 等公司為解決傳 統(tǒng)總線的不足而推出的一種新型串行通信標(biāo)準(zhǔn)。為了適應(yīng)高速傳輸?shù)男?要,2004 年4月,這些公司在原來1.1 協(xié)議的基礎(chǔ)上制定了USB2.0 傳輸 協(xié)議,使傳輸速度達(dá)到了480Mb/s。該總線具有安裝方便、高帶寬、易擴(kuò) 展等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)陌l(fā)展趨勢。 以高速數(shù)字信號處理器(DSPs)為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)數(shù)字信號處理技術(shù)近 年來發(fā)展迅速,并獲得了廣泛的應(yīng)用。TMS320C6713 是德州儀器公司 ( Texas Instrument ) 推出的浮點(diǎn)DSPs , 其峰值處理能力達(dá)到了 1350MFLOPS,是目前國際上性能最高的DSPs 之一。同時(shí)該DSPs 接口豐 富,擴(kuò)展能力強(qiáng),非常適合于做主控芯片。 基于TMS320C6713 和USB2.0,本文設(shè)計(jì)了一套多路實(shí)時(shí)信號采集系 統(tǒng)。該設(shè)計(jì)充分利用了高速數(shù)字信號處理器TMS320C6713 和USB 芯片 CY7C68001 的各種優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了傳輸速度快,采樣精度高,易于擴(kuò)展,接口簡單的特點(diǎn)。在本文中詳細(xì)討論了各種協(xié)議和功能模塊的設(shè)計(jì)。本文 的設(shè)計(jì)主要分為硬件部分和軟件部分,其中硬件部分包括模擬信號輸入 模塊,AD 數(shù)據(jù)采集模塊,USB 模塊,所有的硬件模塊都在TMS320C6713 的協(xié)調(diào)控制下工作,軟件部分包括DSP 程序和PC 端程序設(shè)計(jì)。總的設(shè)計(jì) 思想是以TMS320C6713為核心,通過AD 轉(zhuǎn)換,將采集的數(shù)據(jù)傳送給 TMS320C6713 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過USB 接口傳送到上位 機(jī)。
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魏小龍MSP430系列單片機(jī)接口技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 缺頁部分補(bǔ)上了,不得不分4卷,上傳不上
上傳時(shí)間: 2013-07-13
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魏小龍MSP430系列單片機(jī)接口技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 缺頁部分補(bǔ)上了,不得不分4卷,上傳不上
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魏小龍MSP430系列單片機(jī)接口技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 缺頁部分補(bǔ)上了,不得不分4卷,上傳不上
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魏小龍MSP430系列單片機(jī)接口技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 缺頁部分補(bǔ)上了,不得不分4卷,上傳不上
上傳時(shí)間: 2013-08-05
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本文主要研究的是一個基于ARM7最小系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì),本系統(tǒng)主要由LPC2210,以及復(fù)位電路、晶振電路、程序存儲器、蜂鳴器等部分組成。本系統(tǒng)的特點(diǎn)是性能高、成本低并且耗能小等特點(diǎn)。 主要研究內(nèi)容: ? 1 以高速低功耗的ARM作為控制核心,設(shè)計(jì)ARM最小系統(tǒng)的有關(guān)軟硬件; ? 2 MCU與存儲器和串行通信的接口設(shè)計(jì); ? 3 與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的軟硬件設(shè)計(jì)
標(biāo)簽: ARM7 最小系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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燃料電池電動汽車DC/DC變換器的諸如工作電壓、電流、效率、體積、重量、溫度這些參數(shù)指標(biāo)中溫度參數(shù)是一個尤為重要的參數(shù)。如何對DC/DC變換器內(nèi)部多點(diǎn)溫度參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測從而為DC/DC變換器提供可靠的溫度參數(shù)就成為本課題的直接來源和選題依據(jù)。 USB總線具有即插即用、使用方便、易于擴(kuò)展以及抗干擾能力強(qiáng)等其它總線無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。如今USB已經(jīng)成為PC上的標(biāo)準(zhǔn)接口,并迅速占領(lǐng)了計(jì)算機(jī)中、低速外設(shè)的市場。而且隨著計(jì)算機(jī)功能的不斷強(qiáng)大,虛擬儀器技術(shù)也在不斷發(fā)展。它代表了測量與控制技術(shù)的未來發(fā)展方向。本課題的研究目的就是希望將USB總線技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用到測量系統(tǒng)中,充分利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的資源,設(shè)計(jì)一個基于USB總線和LabVIEW的多路溫度測試儀。 在了解DC/DC變換器內(nèi)部主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,考慮測試系統(tǒng)抗干擾技術(shù),選用擴(kuò)展了USB功能的微控制器芯片STM32F103和高精度溫度傳感器PT1000完成了基于恒流源的多通道溫度檢測電路原理圖與印刷電路板設(shè)計(jì)。在學(xué)習(xí)USB協(xié)議和電子芯片數(shù)據(jù)手冊的基礎(chǔ)上編寫了測試儀的下位機(jī)固件程序。通過LabVIEW中的NI—VISA開發(fā)驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)上位機(jī)與USB設(shè)備的通信功能。在LabVIEW虛擬儀器軟件開發(fā)平臺中編寫用戶界面并建立合理的報(bào)表生成系統(tǒng),有效存儲數(shù)據(jù)提供用戶查詢。 直接在LabVIEW環(huán)境下通過NI—VISA開發(fā)能驅(qū)動用戶USB系統(tǒng)應(yīng)用程序,完全避開了以前開發(fā)USB驅(qū)動程序的復(fù)雜性,大大縮短了開發(fā)周期,節(jié)省了開發(fā)成本。設(shè)計(jì)完畢后對系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件聯(lián)調(diào),通道標(biāo)定和現(xiàn)場試驗(yàn),并進(jìn)行了精度分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明課題在這一研究過程中取得了預(yù)期的良好結(jié)果。
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低壓電器電弧運(yùn)動過程三維成像理論及運(yùn)動機(jī)理研究在國內(nèi)外取得了一定的進(jìn)展,但作為一種新型電弧研究方法,特別是對電弧運(yùn)動可視化方面的研究尚處于起步階段,其技術(shù)涉及到電器學(xué)、數(shù)值計(jì)算、圖像處理、計(jì)算機(jī)科學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域,加之電弧復(fù)雜的非線性特性及其瞬時(shí)特性,導(dǎo)致測量研究的困難,在電弧機(jī)理、性能分析和模型設(shè)計(jì)等方面都還不夠成熟、完善。所以,在電弧模型理論研究、電器電磁機(jī)構(gòu)的三維有限元分析、電器的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、電弧動態(tài)特性研究等方面,存在大量的工作要做。對這些問題的深入研究,可以更好地認(rèn)識電器觸頭在整個運(yùn)動過程中極其復(fù)雜的電、熱、磁、機(jī)械等一系列現(xiàn)象。 為了從不同角度觀察分析電弧在滅弧室中的動態(tài)運(yùn)動過程,本文在研究開關(guān)電器電弧圖像增強(qiáng)及運(yùn)動過程三維可視化的基礎(chǔ)上,分析電弧形成機(jī)理、電弧特性和運(yùn)動形態(tài)的基本理論,進(jìn)一步考慮其模型特性和電弧等離子體磁壓縮效應(yīng),建立其運(yùn)動數(shù)學(xué)模型。電弧圖像需要的處理主要有:圖像數(shù)字化、圖像平滑、圖像分割、圖像邊緣檢測、圖像增強(qiáng)。本文提出一種基于小波變換的圖像增強(qiáng)和直方圖的圖像增強(qiáng)算法,在保留電弧弧柱強(qiáng)特征的同時(shí),突出顯示電器動觸頭圖像特征使增強(qiáng)后的電弧圖像適合人類的視覺特征,為電弧動態(tài)過程分析和電弧可視化模型的構(gòu)建提供有效的分析基礎(chǔ),并取得良好的電弧圖像增強(qiáng)效果。本文構(gòu)造了基于比色測溫原理的電弧輻射拾取、圖像采集、同步控制、數(shù)據(jù)處理等硬件裝置,對試驗(yàn)采集裝置進(jìn)行了標(biāo)定;將醫(yī)學(xué)上成功應(yīng)用的計(jì)算機(jī)層析成像理論,應(yīng)用于對電弧進(jìn)行三維溫度場重建的研究,構(gòu)造可單面陣CCD采集三組六路投影輻射強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)裝置,通過對觸頭邊緣檢測的手段精確定位于不同光路中電弧的位置,對輻射拾取光路進(jìn)行校準(zhǔn),編制了系統(tǒng)軟件,實(shí)現(xiàn)電弧三維溫度場的重建。研究數(shù)學(xué)模擬計(jì)算方法,提出了適合低壓電器電弧數(shù)學(xué)模型計(jì)算的方法。用計(jì)算機(jī)求解獲得以前依靠實(shí)驗(yàn)才能獲得的開斷波形及運(yùn)動過程,將理論分析、試驗(yàn)研究和計(jì)算機(jī)仿真有機(jī)結(jié)合起來,使產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加科學(xué)和準(zhǔn)確,可以大大減少設(shè)計(jì)周期,減少試驗(yàn)的盲目性和費(fèi)用,有利于提高電器產(chǎn)品的技術(shù)性能,對于新產(chǎn)品開發(fā),優(yōu)化滅弧室設(shè)計(jì)及模擬實(shí)驗(yàn),具有十分重要的意義。
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