電火花線切割加工是一種高精度和高柔性的加工方法，在模具制造、成形刀具加工、難加工材料和精密復雜零件的加工等方面得到了廣泛的應用。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心，開發(fā)出低成本、高效率的開放式電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實意義。 本文首先提出了基于ARM及嵌入式Linux的往復走絲電火花線切割數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)方案。采用ARM微處理器+AVR單片機接口電路作為電火花線切割數(shù)控系統(tǒng)的硬件平臺。 通過構建2.6內核版本的嵌入式Linux系統(tǒng)，并將嵌入式GUI解決方案QtopiaCore4移植到該系統(tǒng)，建立了交叉編譯環(huán)境，在此基礎上成功地開發(fā)了高速走絲電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)軟件原型，并設計了單片機接口電路，使用C語言編寫了相應的控制程序，實現(xiàn)了數(shù)控軸驅動步進電機的控制。 最后，本文建立了數(shù)控系統(tǒng)的調試環(huán)境，并對開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)軟件進行了聯(lián)機調試、系統(tǒng)軟件測試和實例加工。測試和實例加工結果表明，基于ARM和嵌入式Linux的電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)技術途徑的可行性，并實現(xiàn)了預期的數(shù)控功能。
上傳時間： 2013-04-24
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自1887年美國奧梯斯公司制造出世界上第一臺電梯以來，電梯作為一種垂直運動的升降設備，已日益成為人們生活中一項不可缺少的生活工具。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，高層建筑的不斷涌現(xiàn)，電梯的功能與種類也隨之而多樣化，同時也對電梯的穩(wěn)定性、安全性、舒適性、運行效率提出了更高的要求。 電梯控制系統(tǒng)是電梯技術的核心，它將電梯的各機械部件有機的組合起來，實現(xiàn)了電梯復雜的功能與穩(wěn)定有效的運行。隨著電子技術日新月異的發(fā)展，電梯控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控制、可編程邏輯控制(PLC)、智能微機控制的發(fā)展歷程。本文在總結了當前電梯控制系統(tǒng)的基礎上，設計了一套基于ARM技術與工業(yè)現(xiàn)場總線CAN(控制器局域網(wǎng))的嵌入式集選型電梯控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用變頻變壓調速方式，可與多款變頻器相結合，并可匹配有齒輪曳引機和無齒輪永磁同步曳引機，適用于最高樓層為64層、4m/s以下電梯控制。該控制系統(tǒng)目前已成功應用在某電梯生廠家的國內、南非等電梯項目中。 論文闡述了本電梯控制系統(tǒng)的控制策略，詳細介紹了以ARM7芯片LPC2378為核心的電梯主控制器的硬件結構及其軟件設計。曳引機的速度控制是電梯控制技術的關鍵，因此為提高電梯運行時的舒適感與運行效率，文中建立了電梯運行速度曲線的數(shù)學模型，提出了根據(jù)設定時間參數(shù)與樓層間距自動生成速度曲線的計算方法。為優(yōu)化電梯起動時的舒適感，論文還討論了模糊控制技術在負載補償中的應用。此外，本文在深入闡述CANOPEN協(xié)議原理的基礎上，完成了基于CANOPEN的應用層協(xié)議設計，實現(xiàn)了電梯控制系統(tǒng)各控制器(主控制器、樓層控制器、轎廂控制器)之間實時、可靠的通信。
標簽： ARM 技術的嵌入式 電梯控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-20
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發(fā)動機的燃油系統(tǒng)是發(fā)動機的關鍵部分，直接影響著發(fā)動機的動力性能、經(jīng)濟性能和使用性能，其中噴油泵是該系統(tǒng)中至關重要的部件，是燃油系統(tǒng)的核心，而噴油泵試驗臺是檢測和調整發(fā)動機噴油泵所必需的關鍵設備。 噴油泵實驗系統(tǒng)被廣泛應用在教學、科研及生產(chǎn)部門，成為我國噴油泵研究與制造水平的關鍵。傳統(tǒng)的實驗系統(tǒng)多屬于簡單機電式的，效率和自動化程度較低。近年來出現(xiàn)的一些實驗系統(tǒng)結合了現(xiàn)代計算機技術，在性能和功能上有所增強，但在硬件和軟件方面還存在著結構復雜，可靠性、穩(wěn)定性差等問題，且此類系統(tǒng)通常只能在實驗室進行研究，難以實時的在現(xiàn)場進行檢測，難以方便的應用于工業(yè)生產(chǎn)、維修的廠況，也不能滿足科學研究及生產(chǎn)制造等方面的要求。 本論文將噴油泵實驗系統(tǒng)與計算機及嵌入式技術有機結合起來，充分發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)實時性強、功能專一的特點，研制了一種基于ARM-Linux的噴油泵實驗系統(tǒng)。系統(tǒng)采用Samsung公司性價比較高的ARM9芯片S3C2410A為硬件核心，移植嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，編寫應用程序，開發(fā)了友好的人機交互界面，具有體積小、重量輕、功耗低、操作簡單、可靠性高等特點，對于我國的教學、科研及工業(yè)生產(chǎn)具有重大意義。 文中首先簡要介紹了噴油泵實驗系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀、嵌入式系統(tǒng)的基本定義以及本課題所要研究的內容和意義，然后在對系統(tǒng)的需求進行分析的基礎上，給出了系統(tǒng)的總體方案設計，并進一步分塊探討了：系統(tǒng)的硬件設計；系統(tǒng)軟件設計(詳細闡述了將嵌入式Linux操作系統(tǒng)移植到ARM微處理器S3C2410A上的過程)；應用程序設計。最后對本文所開發(fā)的實驗系統(tǒng)進行了調試并對后續(xù)工作做了展望。結果證明，此噴油泵實驗系統(tǒng)運行穩(wěn)定，性能可靠，能夠方便快速的應用于教學實驗、科學研究以及生產(chǎn)實踐中，是性能優(yōu)良的噴油泵實驗系統(tǒng)。
上傳時間： 2013-06-08
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在日益發(fā)展的電子技術和各行業(yè)對系統(tǒng)安全需求不斷提高的刺激下，原有基于X86系統(tǒng)架構機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)逐漸暴露出越來越多的缺陷，研制新型的機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)成為一種必然的趨勢，而不斷發(fā)展的MCU技術、嵌入式Linux、制造工藝等也給新型機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)的研制提供了技術保障。 本課題針對目前鐵路運營對安全、快速、準點等特性要求的不斷提高，研究基于ARM的機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)，設計出具有高可靠性、高效能、可維護性強的機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)。 本文首先分析了嵌入式技術發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，對ARM技術的特點及其在嵌入式領域的應用進行了深入研究；進而，分析了國內現(xiàn)有基于PC/104總線模式擴展的機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)的優(yōu)缺點以及國外先進機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及技術特點。對如何有效提高系統(tǒng)的可靠性、可操作性進行了深入的研究，提出了利用ARM處理器與嵌入式操作系統(tǒng)Linux實現(xiàn)高可靠性機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)的思路，并在此思路指導下完成了基本研究和具體設計。 在完成樣機試制后，結合鐵路產(chǎn)品的高可靠性要求，本文最后對影響系統(tǒng)可靠性的若干性能指標進行了測試：高低溫測試、靜電放電測試、EMC測試、絕緣耐壓測試、振動測試等，并對設計過程中一些欠考慮的因素提出了解決方案。實際測試表明，基于ARM技術的機車監(jiān)控顯示系統(tǒng)滿足我國鐵路未來若干年監(jiān)控安全的需要。
標簽： ARM 機車監(jiān)控 顯示系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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數(shù)控機床是現(xiàn)代制造系統(tǒng)的基礎和核心，而先進的數(shù)控技術是解決機床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的關鍵。隨著嵌入式系統(tǒng)、微計算機技術和集成電路的迅速發(fā)展，高性能的32位CUP開始普及。它執(zhí)行速度快、功能強大，在中、低檔數(shù)控系統(tǒng)中已經(jīng)完全可以替代PC機及8位單片機，獲得更大的價格和技術優(yōu)勢。本文旨在打破傳統(tǒng)基于PC機及8位單片機的數(shù)控系統(tǒng)，研究并設計一種基于ARM的32位嵌入式機床數(shù)控系統(tǒng)。 本文設計了基于ARM內核的嵌入式機床數(shù)控系統(tǒng)，并給出了硬件設計方案、軟件程序設計思想及相應設計。硬件部分選用是日本NOVA電子有限公司研制的DSP運動控制專用芯片MCX314AL，作為數(shù)控裝置電機的驅動芯片，其性能優(yōu)良、接口簡單、編程方便、工作可靠，給運動控制帶來極大方便。采用ARM微處理器STR710負責控制MCX314AL、外圍邏輯電路的管理及后臺任務的實現(xiàn)。系統(tǒng)軟件平臺采用源代碼公開的嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ，對數(shù)控系統(tǒng)軟件模塊的任務進行劃分，并根據(jù)其實時性要求賦予不同優(yōu)先級，采用基于優(yōu)先級的搶占式調度算法，設計了任務間的通信方式及中斷事件的響應，使該數(shù)控系統(tǒng)具有良好的實時性和穩(wěn)定性，可以滿足高精度加工的要求，同時也具有良好的人機界面和網(wǎng)絡支持。
標簽： ARM 嵌入式 機床 數(shù)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-25
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在鋼鐵制造工業(yè)中，高溫熔化狀態(tài)鋼水中的鋼渣檢測問題是一直以來未能很好解決的難題，鋼渣是鋼鐵冶煉過程中的副產(chǎn)品，鋼渣本身會直接降低鑄坯質量進而影響生產(chǎn)出的鋼材質量，另外鋼渣也會破壞鋼鐵連鑄生產(chǎn)連續(xù)性給鋼廠效益帶來負面效應。因此連鑄過程中鋼渣檢測是一個具有較大生產(chǎn)實際意義的研究課題。 本文以鋼包到中間包敞開式澆注過程中，保護澆注后期移除長水口后澆注過程中的鋼水下渣檢測為研究對象。在調研了國內外下渣檢測技術與下渣檢測設備的應用情況后，提出了一套將嵌入式技術與紅外熱像檢測技術相結合的鋼水下渣檢測系統(tǒng)的解決方案，并搭建了系統(tǒng)的原型：硬件系統(tǒng)平臺以紅外熱像探測器為系統(tǒng)的傳感器，以ARM7嵌入式微處理器與DSP數(shù)字信號處理器為系統(tǒng)運算處理核心；軟件系統(tǒng)平臺包含基于在ARM7上移植的μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)構建的嵌入式應用程序，以及基于DSP各類支持庫的嵌入式應用程序。該下渣檢測系統(tǒng)設計方案具有非接觸式檢測、低成本、系統(tǒng)自成一體、直觀顯示鋼水注液狀態(tài)、量化鋼渣含量等特點，能夠協(xié)助現(xiàn)場工作人員檢測和判斷下渣，有效減少連鑄過程中鋼包到中間包的下渣量。 本文首先，介紹了課題研究的背景，明確了研究對象，分析了連鑄過程中的鋼水下渣問題，調研了現(xiàn)有的連鑄過程中鋼包到中間包的鋼水下
上傳時間： 2013-05-25
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本課題所研究的橫機是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)控制的自動化程度很高的緯編針織機，主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國，橫機需求量大，自主研發(fā)全自動電腦橫機有廣泛的市場前景。 通過對橫機機械系統(tǒng)結構和原理的分析，本文提出了一種橫機控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器，負責編織工藝和人機接口設計；以FPGA作為協(xié)處理器，執(zhí)行ARM的命令，控制后續(xù)電路動作；驅動電路主要面向橫機機械部件，并向前端電路提供硬件接口。 基于該硬件系統(tǒng)解決方案，本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn)，主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅動程序、橫機編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統(tǒng)采用模糊控制算法，控制卷布速率；驅動程序實現(xiàn)ARM和FPGA的通信；橫機編織控制程序將花型文件中的數(shù)據(jù)轉換為機械部件的動作，實現(xiàn)整個編織過程；圖形用戶界面提供良好的人機界面，方便操作。 最后詳細介紹了整個橫機控制器系統(tǒng)的調試流程，涉及硬件調試、軟件調試和軟硬件聯(lián)合調試等。 與傳統(tǒng)電腦橫機相比，基于此設計方案的橫機技術含量較高，成本低，可移植性強，并可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。
標簽： Linux ARM 橫機 控制系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
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隨著汽車電子和現(xiàn)代化交通的飛速發(fā)展，人們對汽車的行駛性能和安全性能提出了更高的要求。在汽車測試試驗中使用記錄儀，可以實現(xiàn)實時測量，控制汽車的車速，對超速進行報警，滿足汽車試驗中對汽車運行情況的了解，特別是根據(jù)汽車試驗要求而制定的試車計劃得到的準確實施，從而進一步提高汽車制造商的市場競爭力。 隨著微電子技術的發(fā)展，超大規(guī)模集成電路技術的成熟，嵌入式計算機系統(tǒng)的功能越來越強大，在某些場合完全可以取代傳統(tǒng)的工控機，并且其獨特的優(yōu)勢在于它的體積小、功耗低、性價比高，便于攜帶，使得它非常適合應用到汽車試驗記錄儀中。 本論文在嵌入式系統(tǒng)平臺的構建中做了探索性研究，以汽車試驗記錄儀的發(fā)展和功能要求為目標，以嵌入式計算機系統(tǒng)的硬件設計入手，深入研究了嵌入式計算機硬件系統(tǒng)設計和電磁兼容性問題和能夠長時間可靠運行的嵌入式計算機主板。主要模塊包括電源、復位、JATG模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、人機交互模塊。 在軟件部分，實現(xiàn)了嵌入式計算機系統(tǒng)的引導程序(u-boot-1.1.4)的移植，嵌入式Limux2.6.14內核的移植，根文件系統(tǒng)的制作，新增硬件驅動程序編寫以及嵌入式圖形界面GUI系列MiniGUI的移植，完成了嵌入式計算機系統(tǒng)從硬件到軟件系統(tǒng)平臺的構建。 目前，國內市場上缺乏專門應用與汽車試驗中的記錄儀，本文設計中的汽車記錄儀正是基于此目的而設計和研制的，該新型的汽車試驗記錄儀使用方便，性價比高，適用于國內中小型汽車制造廠商。
上傳時間： 2013-04-24
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船舶機艙中集中了船上大部分的設備裝置的儀表，是船舶航運的關鍵部分，隨著網(wǎng)絡、通訊技術以及電子制造工藝水平的快速發(fā)展，現(xiàn)代化船舶自動化程度越來越高，機艙的環(huán)境和自動監(jiān)控水平也得到大大的提高。但由于某些儀器儀表并沒有提供與計算機進行數(shù)據(jù)通信的接口，為了要實現(xiàn)檢測自動化，需要利用數(shù)字圖像處理技術來實現(xiàn)儀器儀表讀數(shù)的高速自動識別。 傳統(tǒng)的CCD圖像采集系統(tǒng)具有速度慢、功能簡單、體積大、功耗大等特點，不能滿足日益發(fā)展的機器視覺應用的需要，尤其是在一些新型應用領域比如嵌入式視覺、智能監(jiān)控方面的需要。本文利用ARM7的S3C44BOX處理器和CMOS圖像傳感器件設計并完成了一個數(shù)字圖像采集系統(tǒng)。系統(tǒng)充分考慮了ARM技術與CMOS圖像傳感技術的優(yōu)勢及特點，把圖像采集和圖像處理識別功能集中在一個模塊實現(xiàn)，具有功能豐富、處理能力強、接口靈活和擴展方便等優(yōu)點。系統(tǒng)的特色為：構建了基于S3C44BOX的圖像采集的硬件平臺；研究并移植了引導程序Bootloader和操作系統(tǒng)uClinux；實現(xiàn)了實時多任務的處理，從而大幅提高系統(tǒng)的管理能力。 本論文研究如何使用低成本的CMOS圖像傳感器構建一個嵌入式圖像識別系統(tǒng)的設計和解決方案。這種圖像采集系統(tǒng)帶圖像采集、識別、存儲、顯示等功能，體積很小，可做在一塊電路板上。除了可以做為單獨的圖像數(shù)據(jù)識別設備之外，也可以直接做為其它應用系統(tǒng)的一個智能集成部件使用。
上傳時間： 2013-05-26
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自90年代以來，LED顯示屏的設計制造和應用水平得到日益提高，LED顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏，到圖像顯示屏，一直到今天的全彩色視頻顯示屏的發(fā)展過程。在此發(fā)展過程中，無論在器件的性能(超高亮度LED顯示屏及藍色發(fā)光二極管等)和系統(tǒng)組成(計算機化的全動態(tài)顯示系統(tǒng))等方面都取得了長足的進步。 LED顯示屏相比與其它的平板顯示器，有其獨特的優(yōu)越性，比如：可靠性高、使用壽命長、環(huán)境適應能力強、性價比高且成本低等特點，且隨著全彩屏顯示技術的日益完善，使得LED顯示屏在許多場合得到廣泛的應用。 本文詳細介紹了利用DVI接口作為視頻LED顯示屏數(shù)據(jù)源，利用查表的方法實現(xiàn)伽瑪矯正的實現(xiàn)方案和實現(xiàn)4096級灰度的LED視頻顯示屏控制系統(tǒng)的設計原理。通過對等長時間實現(xiàn)4096級灰度方案的分析，得到此方案在系統(tǒng)速度和顯示屏的亮度上存在的局限，提出采用變長時間和消影時間相結合的方案實現(xiàn)4096級灰度的方案及實現(xiàn)，這是在提高硬件成本以獲得成本，速度和亮度的折中。在此基礎上，提出了用脈沖打散輸出的方法改善LED顯示屏顯示效果，并探討了低幀頻無閃爍LED全彩屏的實現(xiàn)方法；對一些可以提高LED顯示屏系統(tǒng)技術的新技術展開討論，為今后的動態(tài)全彩色LED顯示屏具體實現(xiàn)打下堅實的理論基礎。
上傳時間： 2013-04-24
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