PWM(脈沖寬度調制)是一種利用數(shù)字信號來控制模擬電路的控制技術,廣泛應用于電源、電機、伺服系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、電子控制器、功率控制等電力電子設備。PWM技術在逆變電路中的應用最為廣泛,也是變頻技術的核心,同時在機床,液壓位置控制系統(tǒng)等機械裝置中也發(fā)揮著重要的作用。PWM技術已經(jīng)成為控制領域的一個熱點,因此研究PWM發(fā)生器對于基礎理論的發(fā)展和技術的改進都有十分重要的意義。 論文研究的主要內容是用任意波形作為調制信號通過特定的方法來產(chǎn)生所需要的PWM波形,任意波形的合成和PWM波形的生成是兩個主要任務。任意波形的合成是課題設計的一個難點,也是影響系統(tǒng)性能的關鍵因素之一。論文中波形合成采用直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術來實現(xiàn)。DDS技術以相位為地址,通過查找離散幅度數(shù)據(jù)進行波形合成,具有輸出波形相位變化連續(xù)、分辨率高、頻率轉換速率快的優(yōu)點,而且通過設置控制字可靈活方便地改變輸出頻率,是目前波形合成的主流方法。 實現(xiàn)PWM發(fā)生器的設計方法有多種。在綜合比較了單片機、DSP、ARM等常用開發(fā)工具特點的基礎上,本文提出了一種以可編程邏輯器件(PLD)為主體,單片機輔助配合的設計方法。隨著計算機技術和微電了技術的迅速發(fā)展,可編程邏輯器件的集成度和容量越來越大,基于PLD的設計方法正逐步成為一種主流于段,是近些年來電子系統(tǒng)設計的一個熱點。整個系統(tǒng)分為模擬波形產(chǎn)生、單片機控制電路、FPGA內部功能模塊三大部分。FPGA部分的設計是以Altera公司的Quartus Ⅱ軟件為開發(fā)平臺,采用VHDL語言為主要輸入手段來完成內部各功能模塊的設計輸入、編譯、仿真等調試工作,目標載體選用性價比比較高的Altera公司的CycloneⅡ系列的器件;單片機控制電路主要負責控制字的設置和顯示,波形數(shù)據(jù)的接受與發(fā)送;用MATLAB軟件完成仟意波形的繪制和模擬任務。 論文共分五章,詳細介紹了課題的背景、PWM發(fā)生器的發(fā)展和應用以及選題的目的和意義等,論述了系統(tǒng)設計方案的可行性,對外圍電路和FPAG內部功能模塊的設計方法進行了具體說明,并對仿真結果、系統(tǒng)的性能、存在的問題和改進方法等進行了分析和闡述。整個設計滿足PWM發(fā)生器的任務和功能要求,設計方法可行。
上傳時間: 2013-06-03
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隨著電力電子變流技術的不斷發(fā)展,各種先進的控制技術層出不窮。控制器也從過去的模擬電路時代逐漸進入到全數(shù)字控制時代。但是MCU/DSP等通用控制器本身串行程序流工作模式的限制,在實現(xiàn)復雜算法時往往難以滿足系統(tǒng)要求的快速性與實時性的要求,F(xiàn)PGA的出現(xiàn)為解決這個問題提供了一個新的方向。 本文首先對三相PWM整流器系統(tǒng)進行了研究。在查閱大量國內外文獻資料的基礎上,對整流器及其控制器的國內外發(fā)展現(xiàn)狀及研究趨勢做了詳細的研究,并對課題研究的意義有了更深入的認識。接下來對三相電壓型整流器的拓撲結構、數(shù)學模型、整流器的控制技術進行了分析。文中所采用的滯環(huán)電流控制算法具有結構簡單,電流響應速度快,不依賴系統(tǒng)參數(shù),系統(tǒng)魯棒性好的特點。運用matlab仿真軟件,對該控制方法進行了仿真。然后對FPGA的發(fā)展歷程、應用、分類、開發(fā)工具、語言等內容進行了介紹。最后對滯環(huán)控制算法進行了模塊劃分,將其劃分為PI算法模塊,限幅與指令電流生成模塊,滯環(huán)比較模塊,PWM脈沖生成及死區(qū)保護模塊,AD控制及數(shù)據(jù)儲存模塊,并在Quartus II軟件環(huán)境下,使用VHDL語言通過編程實現(xiàn)模塊化設計。實踐證明,采用FPGA來實現(xiàn)PWM整流器控制算法是可行的。
上傳時間: 2013-04-24
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DS5250是Maxim安全微控制器系列中的一款高度安全、4時鐘每機器周期、100%兼容8051指令集的微控制器。DS5250設計用作加密引擎,應用于密碼鍵盤、金融終端及其它數(shù)據(jù)安全性較高的應用。該器
上傳時間: 2013-06-02
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溫度是生活中最基本的環(huán)境參數(shù)。溫度的監(jiān)測與控制,對于生物生存生長,工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展都有著非同一般的意義。溫度傳感器的應用涉及機械制造、工業(yè)過程控制、汽車電子產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品和專用設備等各個領域。傳統(tǒng)的常用溫度傳感器有熱電偶、電阻溫度計RTD和NTC熱敏電阻等。但信號調理,模數(shù)轉換及恒溫器等功能全都會增加成本。現(xiàn)代集成溫度傳感器通常包含這些功能,并以其低廉的價格迅速地占據(jù)了市場。Dallas Semiconductor公司推出的數(shù)字式溫度傳感器DS1820采用數(shù)字化一線總線技術具有許多優(yōu)異特性。其一,它將控制線、地址線、數(shù)據(jù)線合為一根導線,允許在同一根導線上掛接多個控制對象,形成多點一線總線測控系統(tǒng)。布線施工方便,成本低廉。其二,線路上傳送的是數(shù)字信號,所受干擾和損耗小,性能好。本課題旨在分析和設計基于數(shù)字化一線總線技術的溫度測控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用FPGA實現(xiàn)一個溫度采集控制器,用于傳感器和上位機的連接,并采用Microsoft公司的Visual C++作為開發(fā)平臺,運用MSComm控件進行串口通信,進行命令的發(fā)送和接收。
上傳時間: 2013-07-29
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SL811HS是一個嵌入式的主/從設備控制器,可以全速或低速與USB設備通信。SL811HS可以接微處理器,微控制器,DSP,或者直接接到多種總線上如:ISA,PCMCIA和其它。SL811HS
上傳時間: 2013-04-24
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本文利用Verilog HDL語言在FPGA上實現(xiàn)IC總線的規(guī)范,又簡要介紹了Quartus Ⅱ設計環(huán)境和設計方法,以及FPGA的設計流程。在此基礎上,重點介紹了I
上傳時間: 2013-04-24
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在國家重大科學工程HIRFL-CSR的CSR控制系統(tǒng)中,需要高速數(shù)據(jù)獲取和處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通常采用存儲器作為數(shù)據(jù)緩沖存儲。同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM憑借其集成度高、功耗低、可靠性高、處理能力強等優(yōu)勢成為最佳選擇。但是SDRAM卻具有復雜的時序,為了降低成本,所以采用目前很為流行的EDA技術,選擇可編程邏輯器件中廣泛使用的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA,使用硬件描述語言VHDL,遵循先進的自頂向下的設計思想實現(xiàn)對SDRAM控制器的設計。 論文引言部分簡單介紹了CSR控制系統(tǒng),指出論文的課題來源與實際意義。第二章首先介紹了存儲器的概況與性能指標,其次較為詳細介紹了動態(tài)存儲器DRAM的基本時序,最后對同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM進行詳盡論述,包括性能、特點、結構以及最為重要的一些操作和時序。第三、四章分別論述本課題的SDRAM控制器硬件與軟件設計,重點介紹了具體芯片與FPGA設計技術。第五章為該SDRAM控制器在CsR控制系統(tǒng)中的一個經(jīng)典應用,即同步事例處理器。最后對FPGA技術進行總結與展望。 本論文完整論述了控制器的設計原理和具體實現(xiàn)。從測試的結果來看,本控制器無論從結構上,還是軟硬件上設計均滿足了工程實際要求。
上傳時間: 2013-07-11
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文章介紹了基于單片機的太陽能LED 路燈控制器的一種實現(xiàn)方法。重點介紹了蓄電池快速充電的方法,以及在線檢測蓄電池的容量的方法。
上傳時間: 2013-06-19
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STM32系列ARMCortexM3微控制器原理與實踐
標簽: ARMCortexM3 STM 32 微控制器
上傳時間: 2013-07-22
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汽車工業(yè)在國民經(jīng)濟增長中發(fā)揮著越來越重要的作用。近幾年,雖然我國的汽車工業(yè)已經(jīng)得到了飛速的發(fā)展,但汽車ECU(Electronic Control Unit)的設計制造一直無法實現(xiàn)國產(chǎn)化,嚴重制約了汽車工業(yè)的發(fā)展。針對這個現(xiàn)狀,本課題對于ECU的設計進行了初步研究。首次嘗試了基于SOPC技術的ECU系統(tǒng)設計,并利用dSPACE實時仿真發(fā)動機,完成了ECU的硬件在回路仿真,對控制效果進行了測試和分析。 目前,市場上的ECU系統(tǒng)都是基于專用單片機的。本文首先對現(xiàn)有的汽車發(fā)動機控制器結構進行了分析比較,總結出ECU的主要組成部件;而后通過各類方案的對比,確定了本課題采用基于FPGA的嵌入NIOS Ⅱ軟核的SOPC技術方案。 之后,進行了汽車發(fā)動機模型搭建和控制算法的設計。發(fā)動機模型以Hendricks提出的均值模型為基礎,參考mathworks公司的發(fā)動機建模方案進行設計。并在該模型基礎上,參考Fekete提出的針對多缸發(fā)動機的基于模型的空燃比控制策略和mathworks發(fā)動機控制方案,建立了以控制空燃比為核心的發(fā)動機噴油控制算法。并通過simulink的仿真,驗證了模型和算法的合理有效性。 基于系統(tǒng)設計總體方案,完成了ECU硬件電路設計,并在該系統(tǒng)中完成了上述算法的移植和優(yōu)化。最后,利用dSPACE實時仿真發(fā)動機,進行ECU的硬件在回路仿真,對本文設計的ECU系統(tǒng)進行了測試。證實了該ECU方案在空燃比控制方面取得了較好的效果。 本論文以大量的圖示形式介紹了發(fā)動機模型和系統(tǒng)軟硬件設計,使得系統(tǒng)結構和軟件流程等一目了然,淺顯易懂。同時論文中采用的基于SOPC技術的ECU設計具有一定創(chuàng)新性,對于其他ECU系統(tǒng)的開發(fā)和設計具有一定指導意義。
上傳時間: 2013-07-11
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