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智能房間控制器

  • 基于ARM的溫濕度控制器的設(shè)計

    高端濕熱環(huán)境試驗箱的溫濕度控制器有著如下特點:①、人機接口模塊大多采用彩色液晶屏和觸摸屏;②、控制器存儲容量大,可存儲大量溫濕度數(shù)據(jù);⑧、溫濕度數(shù)據(jù)測量精度高;④、溫濕度控制精度高,具有自調(diào)整能力,可根據(jù)試驗條件的變化調(diào)節(jié)控制器內(nèi)部參數(shù)。⑤、輔助功能多,如RS232串口通訊、USB通訊、以太網(wǎng)通訊等,方便和PC機的連接。此種類型的溫濕度控制器國內(nèi)生產(chǎn)較少。 本文在綜述國內(nèi)溫濕度控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了基于ARM9芯片的高性能溫濕度控制的設(shè)計方法。本文主要針對以下幾個方面進行了研究:研究試驗箱內(nèi)熱力學過程并建立溫濕度控制系統(tǒng)的簡化數(shù)學模型;分析溫濕度控制箱的控制方法,選擇合理的溫濕度測量方案,提出了減少誤差的方法;分析溫濕度控制器的功能需求,完成了基于ARM的溫濕度控制器的硬件設(shè)計和調(diào)試;選擇了溫濕度控制系統(tǒng)的控制算法,并在設(shè)計的硬件平臺上實現(xiàn);最后對控制效果進行了試驗分析。 本論文各章節(jié)主要內(nèi)容概述如下: 第1章綜述了濕熱環(huán)境試驗設(shè)備技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)進展,提出了課題的研究內(nèi)容、難點和創(chuàng)新點。 第2章分析了濕熱環(huán)境試驗箱溫濕度控制的控制算法,分析了被控空氣的熱力學過程,得出簡化數(shù)學模型。 第3章對溫度、濕度測量系統(tǒng)及其誤差消除方法進行分析,提出基于AD7711的高精度溫濕度測量方案。 第4章分析溫濕度控制器的需求,完成溫濕度控制器硬件平臺的設(shè)計。 第5章研究溫濕度控制系統(tǒng)的控制算法,在硬件平臺上實現(xiàn)PID繼電自整定算法。 第6章對溫濕度控制的實際控制效果進行試驗分析。 第7章總結(jié)與展望。

    標簽: ARM 溫濕度控制器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:bjgaofei

  • 基于ARM的遠程家庭監(jiān)護智能終端系統(tǒng)的研制

    本文研制了一種基于社區(qū)和家庭,以家庭為核心的“家庭——社區(qū)醫(yī)院——中心醫(yī)院”的三層體系結(jié)構(gòu)的遠程家庭監(jiān)護系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括家庭端的遠程家庭監(jiān)護智能終端和遠端的醫(yī)院監(jiān)護中心兩部分,其中,家庭端的遠程家庭監(jiān)護智能終端的軟硬件實現(xiàn)是本文的重點和關(guān)鍵。 給出了遠程家庭監(jiān)護智能終端的硬件結(jié)構(gòu)和軟件體系的總體設(shè)計方案。遠程家庭監(jiān)護的硬件平臺,以Philips的ARM內(nèi)核的32位嵌入式微處理器LPC2214為控制核心,外圍擴展藍牙模塊、ISP1160 USB主機模塊、10M以太網(wǎng)通信模塊、CF卡存儲模塊和液晶顯示模塊等模塊實現(xiàn)。對各硬件模塊的設(shè)計實現(xiàn)做了詳盡的論述。在硬件平臺的基礎(chǔ)上,移植嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,按照操作系統(tǒng)、中間件程序和應用程序的分層軟件體系結(jié)構(gòu),設(shè)計實現(xiàn)了遠程家庭監(jiān)護智能終端的軟件,使得軟件更易維護和升級。 對家庭監(jiān)護終端的軟件實現(xiàn)進行了詳細的論述。設(shè)計實現(xiàn)了各硬件模塊的驅(qū)動程序、通信協(xié)議和應用程序。整個應用程序按功能劃分為9個任務,由操作系統(tǒng)內(nèi)核進行調(diào)度,提高了系統(tǒng)的可靠性和實時性。應用程序?qū)崿F(xiàn)了友好的人機界面和生理信號的自動分析功能。重點研究了ECG信號自動分析診斷算法,應用自適應模板法,實現(xiàn)了疾病自動分析診斷功能,能夠?qū)崿F(xiàn)10種常見心律異常的自動分析診斷。 遠程家庭監(jiān)護智能終端系統(tǒng)可實現(xiàn)對病人心電、血壓、血糖、體溫、呼吸率和血氧飽和度等參數(shù)的實時遠程監(jiān)護,可根據(jù)病人的情況定制要監(jiān)護的參數(shù),具有良好的可擴展性和靈活性。遠程家庭監(jiān)護終端,通過藍牙模塊以無線方式采集病人的心電和體溫參數(shù),通過USB主機下行口連接其他生理參數(shù)模塊采集血壓等參數(shù)。所采集的參數(shù)經(jīng)終端分析處理后,可在液晶上顯示生理參數(shù)值及結(jié)果,并可通過局域網(wǎng)傳送到監(jiān)護中心服務器,供社區(qū)醫(yī)院監(jiān)護醫(yī)生分析診斷。在病人出現(xiàn)生理異常時,家庭監(jiān)護智能終端能夠給出初步診斷結(jié)果并發(fā)出報警。監(jiān)護服務器收到報警后提醒監(jiān)護醫(yī)生給出診斷結(jié)果,并將診斷結(jié)果反饋到家庭監(jiān)護終端顯示,使病人能夠得到及時救治。

    標簽: ARM 遠程 智能終端

    上傳時間: 2013-06-06

    上傳用戶:13681659100

  • 基于ARM的智能家居控制系統(tǒng)的研究

    Internet現(xiàn)已成為社會重要的信息流通渠道。嵌入式系統(tǒng)能夠連接到 Internet上面將信息傳送到幾乎世界上的任何一個地方。嵌入式設(shè)備與Internet的結(jié)合代表著嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的真正未來。隨著IPv6的應用,設(shè)備都可能獲得一個全球唯一的IP地址,通過IP地址和互聯(lián)網(wǎng)相連成為一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。因此隨著電子技術(shù)和Internet技術(shù)的發(fā)展使的家用電子電器產(chǎn)品步向智能化網(wǎng)絡(luò)化的智能家居方向。智能家居是集成微電子技術(shù)與控制技術(shù)當前嵌入式系統(tǒng)典型的代表。 本文將嵌入式技術(shù)與電力載波通信協(xié)議X-10技術(shù)結(jié)合起來來實現(xiàn)智能家居控制系統(tǒng),著重研究智能家居控制系統(tǒng)的核心一基于ARM核的智能家居網(wǎng)關(guān)軟硬件設(shè)計。智能家居網(wǎng)關(guān)是一個嵌入式WEB服務器,用戶通過登陸智能家居網(wǎng)關(guān)進而實現(xiàn)對智能家居網(wǎng)關(guān)的遠程控制操作,智能家居網(wǎng)關(guān)將接收到的用戶命令進行“翻譯”之后向家庭電力線發(fā)送X-10指令,實現(xiàn)對家庭設(shè)備的控制。 本文首先分析基于ARM的智能家居控制系統(tǒng)的原理及X-10技術(shù);然后給出具體基于ARM平臺的硬件電路設(shè)計,本文在以LPC2210為處理器實現(xiàn)智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計中,給出詳細設(shè)計步驟與過程。本系統(tǒng)主要電路包括有電源電路、鍵盤電路、LCD顯示電路、存儲電路、網(wǎng)口電路、及X-10電力載波電路等等;其次ARM平臺軟件實現(xiàn)是本文的一個重點。本文主要分三步來實現(xiàn):第一步實現(xiàn)了在LPC2200系列處理器上的嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ的移植、第二步實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議棧LWIP在嵌入式操作系統(tǒng)上的移植、第三步實現(xiàn)WEB服務器的組建以及應用軟件設(shè)計。最后系統(tǒng)在搭建完軟硬件平臺之后,進入調(diào)試結(jié)果環(huán)節(jié)。系統(tǒng)運行后本人使用本地示波器觀看波形,然后通過對波形的解析與X-10指令的對照來驗證基于ARM的智能家居控制系統(tǒng)的可行性,進而實現(xiàn)了X-10信息家電與Internet的互連控制。

    標簽: ARM 智能家居控制系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-06-04

    上傳用戶:WS Rye

  • 基于ARM和射頻技術(shù)的工程機械遙控器的研制

    隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,各類建設(shè)工程越來越多,這導致了國家對工程機械的需求越來越大,要求也越來越高。在機械和液壓技術(shù)已發(fā)展成熟的今天,信息化和智能化成了工程機械進行產(chǎn)品性能提升的新的突破口。而無線遙控技術(shù)是信息化的一個重要方面。 鑒于工程機械設(shè)備對無線遙控設(shè)備的需求,本文研制了用于工程機械的無線遙控器。因為工程機械對遙控通信的可靠性、抗干擾性和通信距離都有比較高的要求,所以本文沒有選擇紅外、藍牙等技術(shù)作為通信手段,而是選用高性能的射頻芯片ADF7020來搭建射頻模塊。在控制器方面,考慮到通信過程中需要進行非常復雜的編解碼運算,所以本文選用了運算速率較快的32位ARM核微控制器LPC2119。 論文首先在對上述兩塊主芯片進行深入研究的基礎(chǔ)上介紹了它們的功能特點和參數(shù)性能,與此同時還介紹了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)知識。接著基于這兩塊芯片對遙控器的實施方案進行了設(shè)計,包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩方面的內(nèi)容,這構(gòu)成了論文的主體內(nèi)容之一。然后論文詳細深入的研究和討論了對遙控器通信性能起關(guān)鍵作用的差錯控制系統(tǒng)。研究內(nèi)容包括循環(huán)碼、CRC碼、RS碼和交織技術(shù)等一系列的信道編碼理論,并且給出了各種編解碼的實現(xiàn)方法。基于這些理論,論文設(shè)計了一種CRC碼、RS碼以及交織技術(shù)相結(jié)合的差錯控制方法并將其應用在遙控器中,實際測試證明該方法從很大程度上提升了遙控器的通信性能。此外,還實現(xiàn)了遙控器的跳頻功能,可以有效的抵抗同頻干擾。論文的最后簡要介紹了系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試環(huán)境以及仿真工具,并總結(jié)了軟件實現(xiàn)過程中對一些關(guān)鍵問題的處理辦法。

    標簽: ARM 射頻技術(shù) 工程機械 遙控器

    上傳時間: 2013-05-18

    上傳用戶:yyyyyyyyyy

  • 基于ARM平臺的家庭無線通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與實現(xiàn)

    近年來,隨著計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展,在家庭中實現(xiàn)生活的現(xiàn)代化、安全化,提高居住環(huán)境等要求,使家庭設(shè)備智能化成為未來生活發(fā)展的趨勢。 本文提出以嵌入式計算機為主控設(shè)備,將家庭網(wǎng)絡(luò)中主要的電器設(shè)備和服務系統(tǒng)通過藍牙技術(shù)構(gòu)建一個家庭局域網(wǎng)絡(luò),同時把GPRS遠程通信技術(shù)加入到智能家居系統(tǒng)中,不僅解決了在家庭內(nèi)部復雜的布線問題,而且使用戶能夠在遠程控制家庭中的各種服務設(shè)備。 本文介紹了課題研究的背景和意義,分析了智能家居系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,討論了嵌入式計算機系統(tǒng)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合在智能家居系統(tǒng)中的應用情況。論文闡述了家庭無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計思想和實現(xiàn)方法。 系統(tǒng)選擇S3C2410處理器為家庭無線控制器的主控制芯片,GPRS SIM300為遠程控制芯片,藍牙無線收發(fā)模塊101 007為控制各個家用電器的通信模塊。并設(shè)計了各模塊間的接口電路。系統(tǒng)完成了Windows CE在嵌入式S3C2410處理器上BSP的定制與開發(fā),著重分析了系統(tǒng)啟動的過程,并成功實現(xiàn)了Windows CE在S3C2410上的移植。通過對家庭內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議藍牙協(xié)議和外部移動網(wǎng)絡(luò)GPRS的分析,在Windows CE上實現(xiàn)了藍牙主機控制器HCI協(xié)議和GPRS通信程序,完成了采用GPRS無線通信模塊與藍牙通信模塊相結(jié)合,實現(xiàn)對設(shè)備的監(jiān)控。

    標簽: ARM 無線通信網(wǎng)絡(luò)

    上傳時間: 2013-06-24

    上傳用戶:moerwang

  • 基于ARM平臺的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的設(shè)計與實現(xiàn)

    隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)、集成電路技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域正經(jīng)歷著一場前所未有的變革,開始向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。本文即從未來工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要出發(fā),設(shè)計并實現(xiàn)了以S3C2410微處理器為核心的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器。 本文以S3C2410-32 位微處理為核心,設(shè)計并實現(xiàn)了具有1路以太網(wǎng)接口、1路 USB Host 接口、1路USB Device 接口、3路RS232串口、1個CAN總線擴展卡、1個RS485擴展卡、1個RS422擴展卡使用、8路A/D、1路D/A、4路 PWM、一個 240×320TFT LCD 顯示觸摸屏的功能強大的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器。并在此基礎(chǔ)上,結(jié)合嵌入式操作系統(tǒng)Windows CE建立了一個嵌入式軟件開發(fā)平臺。 在深入研究和分析CANopen協(xié)議的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了基于Windows CE 的嵌入式 CANopen 協(xié)議棧,大大提高了嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器在現(xiàn)場總線上的通信和控制能力,為新型的網(wǎng)絡(luò)控制算法研究提供了實驗平臺。在探討了TCP/IP協(xié)議的基礎(chǔ)上研究了基于 Windows CE 的嵌入式 TCP/IP 協(xié)議棧,掌握了Windows CE 平臺的網(wǎng)絡(luò) Socket 通信編程,使控制器能夠通過以太網(wǎng)接到Intranet或Intemet上。 在完成嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器硬件與軟件設(shè)計的基礎(chǔ)上,將控制器應用到了網(wǎng)絡(luò)化的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的中央數(shù)控單元中,實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)等數(shù)控設(shè)備小型化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化的需要。并以此為基礎(chǔ),結(jié)合計算機控制實驗室建設(shè),構(gòu)建了三層(信息層、控制層和設(shè)備層)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實驗平臺,實現(xiàn)了實驗室設(shè)備真正的網(wǎng)絡(luò)互連,為網(wǎng)絡(luò)控制研究提供了一個高性能的平臺。

    標簽: ARM 嵌入式網(wǎng)絡(luò) 控制器

    上傳時間: 2013-06-10

    上傳用戶:hzy5825468

  • LPC總線接口UART控制器FPGA實現(xiàn)

    隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展,電子設(shè)備逐漸向著小型化、集成化方向發(fā)展;人們在要求設(shè)備性能不斷提升的同時,還要求設(shè)備功耗低、體積小、重量輕、可靠性高。同樣在我軍武器裝備的研制過程中,也對各武器裝備都提出了新的要求,特別是針對單兵配備的便攜設(shè)備,對體積、功耗、擴展性的要求更是嚴格。 在某手持式設(shè)備的開發(fā)項目中,需要設(shè)計一塊接口板,要求實現(xiàn)高達8個串行口擴展以及能源管理和數(shù)字輸入輸出接口等功能,該接口板與處理器模塊的連接總線采用LPC總線,整個手持設(shè)備除了對功能有基本的要求以外,對體積及功耗都提出了極高的要求。針對項目的具體設(shè)計要求,經(jīng)過與傳統(tǒng)設(shè)計方法的比較,決定采用FPGA來實現(xiàn)LPC接口及UART控制器功能。 論文的主要目標是完成LPC接口的UART控制在FPGA中的實現(xiàn)。對于各模塊中的關(guān)鍵的功能部分,文中對其實現(xiàn)都進行了詳細的說明。整個設(shè)計全部采用硬件描述語言(HDL)實現(xiàn),并且采用了分模塊的設(shè)計風格,具有很好的重用性。 為了在硬件平臺上驗證設(shè)計,還實做了FPGA驗證平臺,并用C語言編寫了測試程序。經(jīng)過驗證,該方案完全實現(xiàn)了接口板的功能要求,并且滿足體積和功耗上的要求,取得了良好的效果。 論文通過采用FPGA作為電路設(shè)計的核心,以一種新的數(shù)字電路設(shè)計方法實現(xiàn)電路功能;旨在通過這種方式,不斷提高設(shè)備的性能并拓展設(shè)計者思想。

    標簽: FPGA UART LPC 總線接口

    上傳時間: 2013-05-21

    上傳用戶:poyao

  • LED顯示屏控制器的研究與開發(fā)

    近年來,LED(light emitting diode,發(fā)光二極管)電子顯示屏作為一種高科技產(chǎn)品日益引起人們的重視。它可以實時顯示或循環(huán)播放文字、圖形和圖像信息,具有顯示方式豐富、觀賞性強、顯示內(nèi)容修改方便、亮度高、顯示穩(wěn)定且壽命長等多種優(yōu)點,被廣泛應用于商業(yè)廣告、體育比賽、交通信息報導等諸多領(lǐng)域。 LED顯示屏的核心技術(shù)主要集中在控制器中。目前,大部分異步顯示屏采用的是8位或16位的微控制器,由于受到微處理器的處理速度、體系架構(gòu)、尋址范圍、外圍接口資源等諸多限制,已難以在要求顯示較多像素、顯示內(nèi)容幀頻較高、動態(tài)顯示效果復雜的情況下得到良好的動態(tài)視覺效果。 針對以上情況,本文研究開發(fā)了一種全新的,由32位高性能ARM微處理器組成的LED顯示屏控制系統(tǒng),就控制平臺、硬件結(jié)構(gòu)和軟件開發(fā)實現(xiàn)給出了驅(qū)動部分和控制部分的詳細分析與設(shè)計。 本文根據(jù)LED顯示屏在列車車廂和火車、汽車車站旅客導向系統(tǒng)中為應用背景,結(jié)合LPC2138的功能特點和LED顯示屏的功能需求。詳細介紹了顯示屏控制系統(tǒng)中包括電源模塊、復位模塊、RS485通訊電路等主要模塊的設(shè)計。成功實現(xiàn)了數(shù)據(jù)掃描、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)通訊等LED顯示屏所需的功能。 結(jié)合控制系統(tǒng)RS485通訊協(xié)議和系統(tǒng)顯示的要求,分析了LED顯示屏通訊和控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)流程。并詳細分析了顯示屏的靜、動態(tài)圖文顯示軟件流程結(jié)構(gòu);系統(tǒng)從上位機接受數(shù)據(jù)到信息顯示的整個軟件處理流程。 最后本文分析了LED顯示屏控制系統(tǒng)研發(fā)中所遇到的幾個難點問題,包括:提高RS485總線可靠性和抗干擾問題、系統(tǒng)在頻繁更換內(nèi)容死機的問題、顯示內(nèi)容較多時視覺效果的處理問題,并給出了解決方法。 經(jīng)過實際測試,本文所述LED顯示屏控制系統(tǒng)性能良好,工作穩(wěn)定可靠,易于維護升級,具有很高的性價比。

    標簽: LED 顯示屏 控制器

    上傳時間: 2013-05-28

    上傳用戶:chongchong2016

  • 車載智能儀表的功能研究與開發(fā)

    汽車儀表是駕駛員與汽車進行交流的重要窗口,也是汽車高新技術(shù)的重要部分。傳統(tǒng)汽車儀表多使用指針型顯示器件為主,如步進電機、十字線圈,輔以液晶顯示,顯示的信息量相對較少,且結(jié)構(gòu)復雜。一方面隨著汽車電子化程度的不斷提高,進行技術(shù)創(chuàng)新,研制開發(fā)新一代汽車儀表產(chǎn)品;另一方面,由于能源和環(huán)保問題,汽車也將從內(nèi)燃機汽車發(fā)展到包括純電動汽車(BEF)、混合電動汽車(HEV)以及燃料電池汽車(FCV)的新能源汽車時代,因此結(jié)合新能源汽車信息量多、電子化程度高的特點,開發(fā)新一代汽車智能儀表具有重要的現(xiàn)實和長遠意義。 本文正是在這樣的背景下,以同濟大學汽車學院自主研發(fā)的ROVER燃料電池轎車為研究對象,進行了汽車智能儀表的一些功能研究與開發(fā)。所做的主要工作有: (1)根據(jù)要實現(xiàn)的功能確定所需的硬件資源,選擇合適的嵌入式硬件系統(tǒng)。 (2)嵌入式操作系統(tǒng)的選擇和二次開發(fā)。在選擇操作系統(tǒng)時要考慮到系統(tǒng)的硬件可移植性、實時性、對內(nèi)存的需求以及提供哪些開發(fā)工具等。 (3)應用軟件的開發(fā)。主要是儀表界面設(shè)計,包括數(shù)字圖形顯示,動畫顯示,數(shù)據(jù)庫開發(fā)等。 (4)基于無線數(shù)據(jù)傳輸模塊下的GPRS無線通訊實驗。包括客戶端和服務器端系統(tǒng)配置,動態(tài)域名解析等。 該儀表已應用于ROVER燃料電池轎車,實踐表明,在嵌入式平臺上顯示車載信息,同傳統(tǒng)儀表相比具有較大的優(yōu)勢。可滿足小型化、輕量化的要求;造型美觀,可動畫顯示、可讀性、可視性強;可實現(xiàn)一表多用。從軟件方面來講,引入了操作系統(tǒng)的概念,增強了代碼的可讀性、可維護性、可擴展性以及靈活性;信息顯示自由度高,顯示界面人性化,可定制;即使更換硬件平臺,也只需對操作系統(tǒng)和底層驅(qū)動程序進行少量的移植工作,而無需修改與硬件無關(guān)的應用代碼。

    標簽: 車載 智能儀表

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:SimonQQ

  • 四關(guān)節(jié)實驗室機器人控制器的研制

    在機器人學的研究領(lǐng)域中,如何有效地提高機器人控制系統(tǒng)的控制性能始終是研究學者十分關(guān)注的一個重要內(nèi)容。在分析了工業(yè)機器人的發(fā)展歷程和機器人控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀后,本論文的主要目標是針對四關(guān)節(jié)實驗室機器人特有的機械結(jié)構(gòu)和數(shù)學模型,建立一個新型全數(shù)字的基于DSP和FPGA的機器人位置伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件平臺,實現(xiàn)對四關(guān)節(jié)實驗室機器人的精確控制。 本論文從實際情況出發(fā),首先分析了所研究的四關(guān)節(jié)實驗室機器人的本體結(jié)構(gòu),并對其抽象簡化得到了它的運動學數(shù)學模型。在明確了實現(xiàn)機器人精確位置伺服控制的控制原理后,我們對機器人控制系統(tǒng)的諸多可行性方案進行了充分論證,并最終決定采用了三級CPU控制的控制體系結(jié)構(gòu):第一級CPU為上位計算機,它實現(xiàn)對機器人的系統(tǒng)管理、協(xié)調(diào)控制以及完成機器人實時軌跡規(guī)劃等控制算法的運算;第二級CPU為高性能的DSP處理器,它輔之以具有高速并行處理能力的FPGA芯片,實現(xiàn)了對機器人多個關(guān)節(jié)的高速并行驅(qū)動;第三級CPU為交流伺服驅(qū)動處理器,它實現(xiàn)了機器人關(guān)節(jié)伺服電機的精確三閉環(huán)誤差驅(qū)動控制,以及電機的故障診斷和自動保護等功能。此外,我們采用比普通UART速度快得多的USB來實現(xiàn)上位計算機.與下位控制器之間的數(shù)據(jù)通信,這樣既保證了兩者之間連接方便,又有效的提高了控制系統(tǒng)的通信速度和可靠性。 機器人系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括兩個部分:一是采用VC++實現(xiàn)的上位監(jiān)控軟件系統(tǒng),它主要負責機器人實時軌跡規(guī)劃等控制算法的運算,同時完成用戶與機器人系統(tǒng)之間的信息交互;二是采用C語言實現(xiàn)的下位DSP控制程序,它主要負責接收上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱發(fā)送的控制信號,實現(xiàn)對機器人的實時驅(qū)動,同時還能夠?qū)崟r的向上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱反饋機器人的當前狀態(tài)信息。 研究開發(fā)出來的四關(guān)節(jié)實驗室機器人控制器具有控制實時性好、定位精度高、運行穩(wěn)定可靠的特點,它允許用戶通過上位控制計算機實現(xiàn)對機器人的各種設(shè)定作業(yè)的控制,也可以讓用戶通過機器人控制箱現(xiàn)場對機器人進行回零、示教等各項操作。

    標簽: 實驗室 機器人控制器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:極客

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