電極壓力是電阻點焊的主要參數之一,電極壓力的恒定性、可調性對于保證焊點的質量是非常重要的,但是,目前生產中普遍使用的氣動焊槍,不具備調節電極壓力的功能。本文的目的就是研制一種新型的伺服驅動的懸掛式點焊槍,該焊槍能夠在焊接的過程中對電極壓力進行實時的調節,從而實現復雜的焊接循環,提高焊接質量。 焊槍采用伺服電機作為動力裝置,以滾珠絲杠為主要傳動機構,結構簡單緊湊,運動平穩靈活。壓力控制系統采用32位的ARM微處理器作為核心,與采用傳統的單片機相比,系統的工作頻率大幅提高,硬件功能更加強大,更適合電極壓力的實時控制。此外,在系統中移植了uC/OS-Ⅱ實時操作系統,并在此基礎上構建了一個分層次的、多任務的、消息機制的軟件系統,充分發揮了ARM的性能,提高了系統的穩定性和實時性。 利用伺服焊槍進行了焊接試驗,在焊接過程中,伺服電機工作在力矩模式下,采用開環的控制方式,利用電壓信號控制電極的壓力和速度,通過驅動器的反饋信號檢測電極的壓力和位置,使用I/O口控制焊接電源。 實驗結果證明,本課題研制的伺服焊槍的機械裝置的精度和響應速度均能夠滿足焊接的需要,而且可以實現快速漸進,低速爬行,電極輕接觸,快速預壓等功能,有助于延長電極壽命和提高焊接效率。而且,使用伺服焊槍進行了低碳鋼焊接試驗,采用馬鞍形的加壓方式,與恒定壓力條件相比,焊接中飛濺大幅減少,焊點強度和塑性增加,焊接質量有明顯提高。
上傳時間: 2013-04-24
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I/O并行口直接驅動LED顯示1. 實驗任務 如圖13所示,利用AT89S51單片機的P0端口的P0.0-P0.7連接到一個共陰數碼管的a-h的筆段上,數碼管的公共端接地。在數碼
上傳時間: 2013-06-15
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本文設計的井下網絡分站作為“煤礦安全自動檢測、監控及管理系統”的一個重要的組成部分,以ARM微控制器為核心,以操作系統μC/OS-Ⅱ為操作平臺,采用TCP/IP協議棧實現了分站的網絡通信功能,很好的解決了當前煤礦企業安全監控系統通信協議不一致的問題。 在硬件方面,嚴格按照《煤礦安全監控系統通用技術要求》完成了監控分站的總體硬件設計,并通過驅動網卡芯片RTL8019AS實現了以太網連接。選用PHILIPS的32位ARM芯片LPC2214作為分站的控制芯片,它帶有16KB的靜態RAM和256KB的高速FLASH,包含8路10位A/D,還有多個串行接口,可使用的GPIO高達76個(使用了外部存儲器),很好了滿足了分站外接傳感器的多樣化要求。在人機對話方面,系統擴展了128×64的液晶和1×4的鍵盤。在通信方面,采用TCP/IP協議與地面主機進行通信,將各種參數傳送到地面主機進行復雜的運算處理。 在軟件方面,介紹了嵌入式操作系統μC/OS-Ⅱ的移植過程,并在此基礎上分析了TCP/IP協議棧的實現;制定了統一的數據交換格式;通信過程中采用了標準的TCP/IP協議;詳細介紹了幾個主要程序模塊的編程思路,如LCD顯示、外部輸入頻率信號的計數及數據存儲,并給出了在實際編程過程中遇到的問題及解決方法。 本監控分站根據《本質安全型“i”》標準將外部接入設備和分站作了電氣隔離,該分站具有2路A/D數據采集;6路光電隔離數字量輸入;2路光電隔離數字量輸出對外部設備進行遠程管理和控制;人機接口提供人機交互界面,提供按鍵操作和數據顯示;RS485通信接口負責與外界設備進行通信;網絡通信接口負責為各種監測監控系統提供兼容的接入接口;非易失性鐵電存儲器作為數據存儲區以保證掉電后存儲數據不丟失。
上傳時間: 2013-04-24
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本文對基于ARM的可編程控制器進行了研究。本文研制的可編程控制器配置簡單,擴展方便,抗干擾能力強,可靠性高。能夠采集4~20mA/0~5V的模擬量以及12路開關量;輸出1路-10~+10V、4路0~5V與2路0~20mA的模擬量以及8路開關量;能夠采集6路溫度信號:可以應用于開關量的邏輯控制;能實現簡單的PID控制:并配有RS232串行通信接口以及CAN總線通信接口,能滿足基本工業控制的要求。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機技術、半導體技術、微電子技術技術的不斷融合,嵌入式系統的應用得到了迅猛發展。本文以嵌入式系統開發為背景,研究基于ARM和μC/OS-II的嵌入式系統及其在加密解密模塊中的應用。 本文在介紹了嵌入式系統和硬件實現Rijndael算法的研究現狀之后,簡要概述了Rijndael加密算法的結構、輪變換、密鑰擴展和該加密模塊選用Rijndael算法的原因以及ARM系列微處理器選型和S3C44BOX芯片體系結構、開發板平臺的選擇和板上主體硬件電路等相關內容。 在深入地研究了Rijndael加密算法之后以及根據嵌入式系統的一般要求,本文設計了一個基于ARM和μC/OS-II的嵌入式加密模塊。該加密模塊采用了32位高性能ARM微處理器S3C44BOX為硬件核心,并以嵌入式實時操作系統μC/OS-II為軟件平臺,在ARM ADS1.2環境下進行系統軟件開發。該加密模塊充分地利用了ARM微處理器性能高、功耗低和成本低的優勢以及發揮了μC/OS-II可移植性好、穩定性和可靠性高的優點。 本文重點論述了嵌入式加密模塊BootLoader文件的裝載、I/O端口初始化、基于S3C44BOX微處理器的μC/OS-II移植及應用軟件部分中任務和模塊的流程設計。在該加密模塊應用軟件設計部分中,對各個任務的創建、定義、優先級設置和事件的定義、對文件的操作進行了設計,并且按照系統軟件設計的流程描述了模塊所有任務和部分子模塊的功能。
上傳時間: 2013-05-24
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MPEG-4是目前非常流行的視頻壓縮標準,基于MPEG-4的視頻處理系統有兩種體系結構:可編程結構和專用結構.可編程結構靈活,適用范圍廣,易于升級,但電路復雜,電路功耗大.專用視頻編解碼器結構硬件開銷小,處理速度高.該文主要研究專用的MPEG-4視頻編解碼芯片設計方法.目前市場上MPEG-4視頻編解碼芯片主要是Simple Profile級別的,而我們設計的芯片要實現Advanced Simple Profile級別.該文采用了一種基于大規模FPGA的軟硬件相結的芯片設計方案,我們設計了基于FPGA的MPEG-4芯片設計開發平臺,完成算法的硬件仿真與測試.論文圍繞基于FPGA的MPEG-4芯片開發系統設計,分為兩個部分.第一部分介紹了目前國內外實現MPEG-4視頻處理系統的主要方法和應用,概述了國際上MPEG-4視頻編解碼芯片設計的一般方法及其發展趨勢,詳細描述了我們的基于FPGA的MPEG-4編解碼芯片開發系統的結構.第二部分重點講述了基于FPGA的MPEG-4芯片開發系統各個電路模塊的設計,包括電源模塊、FPGA配置模塊、時鐘生成模塊、視頻輸入/輸出模塊、RS232串口模塊、以太網接口模塊、USB接口模塊等.同時也介紹了I
上傳時間: 2013-06-15
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隨著電子技術和EDA技術的發展,大規??删幊踢壿嬈骷LD(Programmable Logic Device)、現場可編程門陣列FPGA(Field Programmable Gates Array)完全可以取代大規模集成電路芯片,實現計算機可編程接口芯片的功能,并可將若干接口電路的功能集成到一片PLD或FPGA中.基于大規模PLD或FPGA的計算機接口電路不僅具有集成度高、體積小和功耗低等優點,而且還具有獨特的用戶可編程能力,從而實現計算機系統的功能重構.該課題以Altera公司FPGA(FLEX10K)系列產品為載體,在MAX+PLUSⅡ開發環境下采用VHDL語言,設計并實現了計算機可編程并行接芯片8255的功能.設計采用VHDL的結構描述風格,依據芯片功能將系統劃分為內核和外圍邏輯兩大模塊,其中內核模塊又分為RORT A、RORT B、OROT C和Control模塊,每個底層模塊采用RTL(Registers Transfer Language)級描述,整體生成采用MAX+PLUSⅡ的圖形輸入法.通過波形仿真、下載芯片的測試,完成了計算機可編程并行接芯片8255的功能.
上傳時間: 2013-06-08
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傳統PLC使用時會出現一些問題,如程序死循環、程序跑飛、需要龐大的編譯系統作支持和不能實現精確位置控制等等;而發展到OPENPLC后,這些問題依然存在。為了更好地解決這些問題,本文提出一種全新的可編程控制器現場集成技術,用FPGA來實現PLC的功能,拋棄傳統PLC“程序”的概念,以“硬件線路”來實現控制功能,不論在經濟上還是在性能上都具有更大的優勢。 本課題在對國內外可編程控制器,重點是HardPLC的開發和應用的進展進行概述和分析的基礎上,系統開展了HardPLC組成模塊原理及其仿真模擬的研究。本研究的主要貢獻為: 1.對比分析了CPLD和FPGA的性能特點,闡明了Xilinx公司FPGA芯片結構的兩個創新概念,指出了其優越性能的結構基礎; 2.系統分析了用HardPLC實現控制系統時的一些通用模塊,對每個模塊的工作原理進行了深入的探討,用VHDL語言建立了每個模塊的模型,在此基礎上進行了仿真、綜合,為進一步研究可編程控制器的現場集成奠定了基礎; 3.在仿真綜合的基礎上,用所建立的模型完成了特定邏輯控制系統的控制要求,充分展示了其實際應用的可行性; 4.在分析Xilinx公司SPARTANII系列FPGA芯片配置模式的基礎上,確定了應用于實際的基于CPLD控制的FPGA芯片SlaveParallel配置模式。 本課題研究建立的模型對于開發具有我國自主知識產權的HardPLC組成IP庫具有一定的理論意義;對特定系統的控制實現,充分展示了基于FPGA的可編程控制器現場集成技術可以廣泛應用于工控領域,加大推廣力度和建立更多的IP庫,在許多應用場合可以取代傳統的PLC控制系統,為工控領域提供高可靠、低價格、簡單易操作的解決方案,這將帶來巨大的社會經濟效益;所確定的FPGA芯片配置模式可廣泛應用于對FPGA芯片配置數據的加載,在實踐生產中具有重要的實用價值。
上傳時間: 2013-05-30
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DFT(離散傅立葉變換)作為將信號從時域轉換到頻域的基本運算,在各種數字信號處理中起著核心作用
上傳時間: 2013-08-04
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隨著安全通信數據速率的提高,關鍵數據加密算法的軟件實施成為重要的系統瓶頸.基于FPGA的高度優化的可編程的硬件安全性解決方案提供了并行處理能力,并且可以達到所要求的加密處理性能(每秒的SSL或RSA運算次數)基準.網絡的迅速發展,對安全性的需要變得越來越重要.然而,盡管網絡技術進步很快,安全性問題仍然相對落后.由于FPGA所提供的設計優勢,特別是新的高速版本,網絡系統設計人員可以在這些網絡設備中經濟地實現安全性支持.FPGA是實現設計靈活性和功能升級的關鍵,對于容錯、IPSec協議和系統接口問題而言這兩點非常重要.而且,FPGA還為網絡系統設計人員提供了適應不同安全處理功能以及隨著安全技術的發展方便地增加對新技術支持的能力.標準加密/解決以及認證算法,如RC-4、DES、三次DES、MD-5以及安全哈希算法-1(SHA-1)被廣泛用于全球網絡安全系統中.本文介紹了基于PCI總線的加密卡的研制,硬件板卡的結構,著重論述了加密卡上加密模塊的實現,即用FPGA實現3DES及IDEA、MD5算法的過程,加密卡的工作原理,加密卡中多種密碼算法的配置原理,最后對3DES算法及IDEA、MD5算法的實現進行仿真,并繪制了板卡的原理圖,對PCI接口原理進行了闡述.在論文中,首先闡述了數據加密原理.介紹了數據加密的算法和數據加密的技術發展趨勢,并重點說明了3DES的算法.由于加密卡的生存空間在于其高速的加密性能與便捷的使用方式,所以,我們的加密卡采用的是基于PCI插槽的結構,遵從的是PCI2.2規范,理解并掌握PCI總線的規范是了解整個系統的重要一環,本文講述了PCI總線的特點和性能,以及總線的信號.由于遵從高速性的要求,我們在硬件選型的時候,選用的是TI公司高速DSP T M S 3 2 0 C 5 4 x:T I公司新推出的T M S 3 2 0 C 6 x系列D S P功能強,速度也非???但目前價格仍然太高,不適合一般加解密使用.而TMS3 2 0 C 5 4 x系列具有性能適中,價格低廉,產品成熟等特點,是較好的選擇.FPGA選用的XILINX公司的XC2V3000,在隨后的文章中,我們將會對這些器件特性做相應說明.并由此得出電路原理圖的繪制.文章的重點之一在于3DES算法及IDEA、MD5算法的FPGA實現,以Xilinx公司VIRTEXII結構的VXC2V3000為例,闡述用FPGA高速實現3DES算法及IDEA、MD5算法的設計要點及關鍵部分的設計.
上傳時間: 2013-04-24
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