運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是機(jī)器人控制系統(tǒng)的重要組成部分。本文將ARM與CPLD技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),使控制系統(tǒng)更加開(kāi)放、更加模塊化,同時(shí)ARM芯片的高速大容量的數(shù)據(jù)處理能力以及CPLD的高集成度,可編程性,能夠逾越以往控制系統(tǒng)中實(shí)時(shí)、高速、高精度的技術(shù)瓶頸. 嵌入式技術(shù)是當(dāng)今最熱門的技術(shù)之一,由于簡(jiǎn)潔、高效等優(yōu)點(diǎn),使得其廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域;所謂嵌入式系統(tǒng)就是以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),并且軟硬件可裁剪,適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個(gè)部分組成,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其它設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。 本文主要闡述了基于嵌入式處理器S3C44B0X的機(jī)器人控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程。文章首先介紹了機(jī)器人本體規(guī)劃、嵌入式系統(tǒng)和嵌入式微處理器S3C44B0X的結(jié)構(gòu)特點(diǎn);接著介紹了基于S3C44B0X的智能控制器的設(shè)計(jì),包括硬件設(shè)計(jì)和CPLD軟件設(shè)計(jì)。其中控制器硬件平臺(tái)擴(kuò)展了外部存儲(chǔ)器、串行口,通過(guò)輸出PWM信號(hào)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)電路模塊,從而實(shí)現(xiàn)控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的目的。在CPLD設(shè)計(jì)過(guò)程中,引入JTAG調(diào)試接口,方便系統(tǒng)程序的下載和調(diào)試,通過(guò)自上而下、分塊設(shè)計(jì)的思想給出了QUARTUSⅡ設(shè)計(jì)環(huán)境下的軟件代碼。本系統(tǒng)利用不同任務(wù)間的切換來(lái)實(shí)現(xiàn)通信過(guò)程,而不再采用無(wú)操作系統(tǒng)的工程文件的形式,這樣不但有利于項(xiàng)目的調(diào)試,也有利于對(duì)其它接口的擴(kuò)展。最后對(duì)該控制器進(jìn)行了測(cè)試和分析。
標(biāo)簽: CPLD ARM 四足機(jī)器人 嵌入式控制器
上傳時(shí)間: 2013-07-19
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DDS(Direct Digital Synthesis直接數(shù)字頻率合成技術(shù))是廣泛應(yīng)用的信號(hào)生成方法,其優(yōu)點(diǎn)是易于程控,輸出頻率分辨率高,同時(shí)芯片的集成度高,適合于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。針對(duì)現(xiàn)有的壓電陶瓷電源輸出波形頻率、相位等不能程控、電路集成度不高、體積和功耗較大等問(wèn)題,本文以ARM作為控制電路核心,引入DDS技術(shù)產(chǎn)生輸出的波形信號(hào),并由集成高壓運(yùn)放將波形信號(hào)提高至輸出級(jí)的電壓和功率。 在壓電陶瓷電源硬件電路中采用了模塊化設(shè)計(jì),主要分為ARM控制電路、DDS系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路和波形調(diào)理電路、高壓運(yùn)放電路等幾個(gè)部分。電源控制電路以三星公司的S3C2440控制器為核心,以觸摸屏作為人機(jī)輸入界面;DDS芯片選用ADI公司的AD9851,設(shè)計(jì)了DDS系統(tǒng)外圍驅(qū)動(dòng)電路,濾波和信號(hào)調(diào)理電路,并應(yīng)用了將DDS與鎖相環(huán)技術(shù)相結(jié)合的雜散問(wèn)題解決方案;高壓運(yùn)放電路由兩級(jí)運(yùn)放電路組成,采用了電壓控制型驅(qū)動(dòng)原理,放大電路的核心是PA92集成高壓運(yùn)放,加入了補(bǔ)償電路以提高系統(tǒng)的響應(yīng)帶寬,并在電源輸出設(shè)置了過(guò)電流保護(hù)和快速放電的放電回路。 電源軟件部分采用WINCE嵌入式系統(tǒng),根據(jù)WINCE系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)設(shè)計(jì)DDS芯片的流接口程序,編寫了流接口函數(shù)和配置文件,并將流驅(qū)動(dòng)程序集成入WINCE系統(tǒng);編寫了基于EVC的觸摸屏人機(jī)界面主程序,由主程序?qū)⒂脩糨斎雲(yún)?shù)轉(zhuǎn)換為DDS芯片的控制字,并采用動(dòng)態(tài)加載流驅(qū)動(dòng)方式將控制字送入DDS芯片實(shí)現(xiàn)了對(duì)其輸出的控制。 對(duì)電源進(jìn)行了不同典型波形輸出的測(cè)試實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,測(cè)試了DDS信號(hào)波形輸出的精度和分辨率、電源動(dòng)態(tài)輸出精度和對(duì)信號(hào)波形的跟隨性和響應(yīng)性能。實(shí)驗(yàn)表明,壓電陶瓷電源輸出信號(hào)波形精度較高,對(duì)波形、頻率等參數(shù)改變的響應(yīng)速度快,達(dá)到電源輸出穩(wěn)定性要求。
標(biāo)簽: ARM DDS 壓電陶瓷 驅(qū)動(dòng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文在結(jié)合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)的基礎(chǔ)之上,利用嵌入式開(kāi)發(fā)技術(shù),采用ARM9為核心,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于ARM和Linux的功能強(qiáng)大的車載監(jiān)控終端。嵌入式車載監(jiān)控終端是車載監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。車載監(jiān)控終端主要由GPS定位模塊、ARM監(jiān)控終端和GPRS通訊模塊構(gòu)成。GPS定位模塊主要是接收來(lái)自定位衛(wèi)星的GPS信號(hào),傳送給ARM監(jiān)控終端,監(jiān)控終端對(duì)數(shù)據(jù)解析后將位置信息與電子地圖匹配顯示在監(jiān)控終端的LCD屏上,并定時(shí)通過(guò)GPRS模塊向后臺(tái)監(jiān)控中心發(fā)送GPS定位數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,同時(shí)GPRS模塊也接收從后臺(tái)監(jiān)控中心發(fā)來(lái)的指令,通過(guò)解析從而控制車載終端本地工作實(shí)現(xiàn)特定的功能。本文首先對(duì)車載監(jiān)控系統(tǒng)的組成、功能以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析;然后闡述了車載監(jiān)控終端硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方法;最后完成了車載監(jiān)控終端的應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。軟件上采用模塊化結(jié)構(gòu)、多線程編程和Socket編程技術(shù),實(shí)現(xiàn)了多通道高速數(shù)據(jù)獲取。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,基于ARM和Linux的車載監(jiān)控終端定位精度高,實(shí)時(shí)性好,數(shù)據(jù)傳輸及時(shí)可靠,實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控的基本功能,可以滿足實(shí)用化要求。
標(biāo)簽: LINUX ARM 車載 監(jiān)控終端
上傳時(shí)間: 2013-06-17
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對(duì)基于Pmac控制卡的機(jī)器人控制軟件進(jìn)行了分析,為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可重用性及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的清晰性, 采用COM接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)軟件的插件化,從而為軟件功能的擴(kuò)展奠定了基礎(chǔ), 降低了系統(tǒng)的耦合度,便于系統(tǒng)的維護(hù)和升
標(biāo)簽: PMAC 控制卡 機(jī)器人控制 軟件設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-05-28
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,模塊化程度低、缺乏靈活性、設(shè)計(jì)復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)化程度低等因素日益成為制約其發(fā)展的瓶頸。而電力電子結(jié)構(gòu)塊(PEBB)正是為解決以上問(wèn)題而提出的方法。因此研究利用PEBB來(lái)組建功率變換器具有一定的優(yōu)勢(shì)和重要的意義。 本文將電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域先進(jìn)的、成熟的集成相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)集成中,對(duì)電力電子系統(tǒng)集成中的操作系統(tǒng)、分布式控制技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行了研究。 將電力電子系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)劃分,分為PEBB功率部分和通用控制部分。對(duì)于功率部分,采用分立元件設(shè)計(jì)了一個(gè)半橋PEBB,包括主電路、保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)電路、吸收電路和濾波電路等。在分析和對(duì)比了各種通信接口后選擇具有“即插即用”功能的通用串行接口(USB)做為PEBB的數(shù)字通信接口。對(duì)于通用控制部分,選用具有高性價(jià)比的ARM7芯片S3C44B0X做為核心處理單元,輔以相應(yīng)的外圍電路。采用USB主機(jī)控制芯片使其具有類似USB主機(jī)的功能,實(shí)現(xiàn)與PEBB的通信和方便“即插即用”的管理。在軟件設(shè)計(jì)上引入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ,采用多任務(wù)系統(tǒng)的形式,滿足電力電子操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。然后,用兩個(gè)半橋PEBB和一個(gè)通用控制器組成了一個(gè)單相全橋電壓逆變器,分析和解決PEBB之間的同步等問(wèn)題。最后給出并分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 通過(guò)上述工作,驗(yàn)證了PEBB對(duì)解決當(dāng)前電力電子技術(shù)系統(tǒng)集成問(wèn)題的可行性,為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。
上傳時(shí)間: 2013-07-12
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瞬變電磁法作為一種重要的地球物理探測(cè)方法,由于它在時(shí)間和空間上的可分性,使得這種方法簡(jiǎn)單易行,信息豐富,精度較高,低成本,見(jiàn)效快,從而在礦藏勘探、鉆井和海洋勘探等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著接收儀器的數(shù)字化和智能化,發(fā)射功率的增大,數(shù)字模型計(jì)算正反演的應(yīng)用,解釋水平的提高,瞬變電磁法可解決的地質(zhì)問(wèn)題不斷擴(kuò)大,幾乎涉及了物探工作的各個(gè)領(lǐng)域:礦產(chǎn)勘探,構(gòu)造探測(cè),水文與工程、地質(zhì)調(diào)查,環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測(cè)以及考古等。近年來(lái),在找水、市政工程、土壤鹽堿化和污染調(diào)查、淺層石油構(gòu)造填圖,以及礦井突水預(yù)測(cè)等領(lǐng)域都取得了良好效果。 瞬變電磁法探測(cè)系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩部分。接收機(jī)用作在噪聲中提取由發(fā)射機(jī)發(fā)射的一次場(chǎng)信號(hào)在地下導(dǎo)體中感應(yīng)出的二次場(chǎng)信息,其信息反映了地下導(dǎo)體的電阻率差異,通過(guò)對(duì)該信息數(shù)據(jù)的處理了解探測(cè)目標(biāo)的特性從而達(dá)到探測(cè)的目的。 瞬變電磁信號(hào)具有早期信號(hào)幅度大、衰減快,而中晚期信號(hào)幅度小、衰減慢的大動(dòng)態(tài)范圍的特點(diǎn)。因此,必須設(shè)計(jì)出能適應(yīng)這種瞬時(shí)變化快、動(dòng)態(tài)范圍大數(shù)據(jù)信號(hào)要求的高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。同時(shí),瞬變電磁探測(cè)系統(tǒng)的工作環(huán)境大都是在野外,因此,為適應(yīng)野外工作的需要,數(shù)據(jù)采集卡尤其要有較低的功耗。 本論文在總結(jié)其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,提高采樣速率和采樣精度、采用分段放大技術(shù)避免放大飽和和實(shí)現(xiàn)對(duì)小信號(hào)的有效識(shí)別、改用ARM作為核心處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)接收機(jī)的有效控制、改進(jìn)USB2.0的實(shí)際傳輸速度、改用自適應(yīng)濾波法等噪聲抑制方法組合實(shí)現(xiàn)抗干擾和噪聲濾除設(shè)計(jì),成功設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套基于ARM和USB2.0的瞬變電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),該系統(tǒng)具有高性能,低功耗,抗干擾能力強(qiáng),低成本的特點(diǎn),已成功應(yīng)用于瞬變電磁探測(cè)實(shí)踐,并取得良好效果,極大的滿足了瞬變電磁探測(cè)系統(tǒng)的需要。同時(shí),該系統(tǒng)對(duì)于其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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本文以正在研制的某新型電臺(tái)為應(yīng)用背景,研究在電臺(tái)上使用觸摸屏的硬件設(shè)計(jì)方法和軟件實(shí)現(xiàn)途徑。 觸摸屏是人機(jī)交互發(fā)展的方向。目前已在多種領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用,而使用觸摸屏代替按鍵在無(wú)線電臺(tái)上實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能目前尚不多見(jiàn)。在無(wú)線電臺(tái)上使用觸摸屏可以盡可能地減少電臺(tái)的體積,同時(shí)采用常見(jiàn)的Windows風(fēng)格的操作系統(tǒng),可以使電臺(tái)不僅易于攜帶,也更便于操作。 本文的研究是基于ARM的硬件平臺(tái)和Windows CE的軟件平臺(tái)。硬件平臺(tái)的內(nèi)核模塊采用ARM920T核的S3C2410嵌入式處理器,外部包含64M的SDRAM和64M的NAND Flash;硬件平臺(tái)還集成了LCD,觸摸屏等人機(jī)接口,同時(shí)提供了USB主控制器接口、SD卡擴(kuò)展接口和RS232接口。平臺(tái)技術(shù)先進(jìn),結(jié)構(gòu)合理,功能較完備,整體性、可擴(kuò)充性強(qiáng)。 在此硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上,本文深入分析了基于Windows CE軟件平臺(tái)的構(gòu)建,對(duì)應(yīng)用開(kāi)發(fā)所涉及工具軟件作了介紹,并依據(jù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的需要定制了Windows CE內(nèi)核。本文對(duì)LCD、觸摸屏和USB的驅(qū)動(dòng)程序作了深入研究,并在此基礎(chǔ)上初步涉及了Windows CE應(yīng)用程序開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)了電臺(tái)操作界面,實(shí)現(xiàn)了基本的數(shù)據(jù)錄入與輸出功能。
標(biāo)簽: WinCE ARM 電臺(tái) 可視化
上傳時(shí)間: 2013-07-26
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隨著科技的進(jìn)步,視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在向嵌入式、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)充分利用大規(guī)模集成電路和網(wǎng)絡(luò)的科技成果,實(shí)現(xiàn)了體積小巧、性能穩(wěn)定、通訊便利的監(jiān)控產(chǎn)品。 本文以S3C2410為核心硬件平臺(tái)開(kāi)發(fā)了基于嵌入式的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng),并對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了論述和研究。首先給出了系統(tǒng)總體軟硬件設(shè)計(jì)方案,針對(duì)本系統(tǒng)硬件對(duì)vivi進(jìn)行了修改和移植,對(duì)編譯和移植Linux內(nèi)核以及制作YAFFS文件系統(tǒng)也做了深入的研究,重點(diǎn)討論了在嵌入式Linux操作系統(tǒng)下開(kāi)發(fā)USB接口攝像頭驅(qū)動(dòng)程序和利用linux提供的Video4Linux API函數(shù)實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)采集,其次采用背景差法實(shí)現(xiàn)了對(duì)視頻圖像中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè),然后通過(guò)MJPEG壓縮算法實(shí)現(xiàn)了視頻數(shù)據(jù)壓縮,接著介紹了在Linux下基于TCP/IP協(xié)議的socket編程,實(shí)現(xiàn)了視頻數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。最后著重論述了嵌入式Web服務(wù)器的設(shè)計(jì),編寫了視頻監(jiān)控主界面程序,并實(shí)現(xiàn)了基于B/S模式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)方法,使得設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔、高效,具有良好的擴(kuò)展性和易用性,有利于系統(tǒng)升級(jí)。另外采用嵌入式的方法,系統(tǒng)成本較低,易于推廣使用。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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軌道電路是列車運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)設(shè)備之一,鐵路信號(hào)系統(tǒng)是保證運(yùn)輸安全的基礎(chǔ)設(shè)施,是實(shí)現(xiàn)鐵路統(tǒng)一指揮調(diào)度,保證列車運(yùn)行安全、提高運(yùn)輸效率和質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備,也是鐵路信息化的重要技術(shù)領(lǐng)域。 基于ARM與DSP的鐵路信號(hào)測(cè)試儀主要作用是及時(shí)測(cè)試鐵路信號(hào)狀況,反映鐵路運(yùn)行的情況。開(kāi)發(fā)此套系統(tǒng)是集測(cè)試25Hz相敏軌道電路的電壓自動(dòng)記錄儀以及相位差監(jiān)測(cè)儀、ZPW-2000A的載頻與低頻測(cè)試功能于一體,是性價(jià)比較高、功能齊全的監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng),它發(fā)揮了ARM控制性好與DSP計(jì)算速度快的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了互補(bǔ)。由于采用的主要是集成芯片,所以體積小,重量輕,功耗低和便于攜帶,便于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。在滿足要求的前提下,為降低開(kāi)發(fā)成本提高可靠性,CPU采用LPC2210的ARM7芯片。為使測(cè)試儀直觀、操作簡(jiǎn)便,系統(tǒng)提供了良好的人機(jī)界面,包括顯示,按鍵操作等。 論文對(duì)FFT以及相關(guān)算法進(jìn)行了分析和Matlab仿真;論文中給出了時(shí)鐘電路、LCD電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器Flash、JTAG等各功能模塊的設(shè)計(jì)原理,完成了硬件電路設(shè)計(jì);系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)遵循模塊化、自頂向下的設(shè)計(jì)思路。在軟件設(shè)計(jì)方面,首先采用的是傳統(tǒng)主循環(huán)控制方法,功能上主要實(shí)現(xiàn)了A/D采樣程序、LCD顯示程序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序等的設(shè)計(jì),對(duì)兩路25Hz信號(hào)電壓相位差的計(jì)算,其誤差不人于1度。為了改善系統(tǒng)性能提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,系統(tǒng)中引入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,也有利于代碼移植及系統(tǒng)功能擴(kuò)展。
標(biāo)簽: ARM DSP 鐵路信號(hào) 試儀設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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印刷線路板制作技術(shù)大全-高速PCB設(shè)計(jì)指南:改進(jìn)電路設(shè)計(jì)規(guī)程提高可測(cè)試性隨著微型化程度不斷提高,元件和布線技術(shù)也取得巨大發(fā)展,例如BGA外殼封裝的高集成度的微型IC,以及導(dǎo)體之間的絕緣
標(biāo)簽: PCB 印刷線路板制 技術(shù)大全 設(shè)計(jì)指南
上傳時(shí)間: 2013-06-26
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