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  • 基于ARM的嵌入式USB主機系統(tǒng)的研究

    近年來,嵌入式Internet遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)已成為計算機控制領(lǐng)域一個重要組成部分,它將計算機網(wǎng)絡(luò)、通信與自動控制技術(shù)相結(jié)合并成為新興的研究熱點。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng),用戶只要在有網(wǎng)絡(luò)接入的地方,就可以對與網(wǎng)絡(luò)連接的任何現(xiàn)場設(shè)備進行遠(yuǎn)程測控。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)應(yīng)用進行軟硬件的定制,特別適用于對成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的各種遠(yuǎn)程測控設(shè)備。該項技術(shù)的研究具有廣闊的應(yīng)用前景。 嵌入式Web遠(yuǎn)程監(jiān)控不同于以往的C/S和B/S網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù),它通常采用嵌入式系統(tǒng)作為Web服務(wù)器,使得系統(tǒng)的成本大大降低,且設(shè)備體積小巧,便于安裝、易于維護,安全可靠,此技術(shù)自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注,各式各樣的解決方案和實現(xiàn)方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式Boa服務(wù)器作為遠(yuǎn)程信號的傳輸平臺。首先對網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理作了詳細(xì)介紹,然后對嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要劃分為三個部分:嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計;嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的軟件設(shè)計;嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Web服務(wù)器實現(xiàn)。系統(tǒng)選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統(tǒng)主控制器,并根據(jù)需要給出了具體的硬件電路設(shè)計,包括:存儲器接口電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、串行通信接口電路以及信號調(diào)理電路設(shè)計。鑒于μ Clinux對ARM技術(shù)的有力支持,且μ Clinux具有內(nèi)核可裁減、網(wǎng)絡(luò)功能強大、低成本、代碼開放等特點,通過對μ Clinux的裁減、配置和編譯,成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設(shè)備驅(qū)動開發(fā)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Boa服務(wù)器的構(gòu)建及系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)。 該嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網(wǎng)與信息網(wǎng),實現(xiàn)了遠(yuǎn)程分布式測控和通訊。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、實時性好、性價比高,具有廣泛的應(yīng)用價值,適用于工業(yè)、交通、電力、能源等眾多控制領(lǐng)域。

    標(biāo)簽: ARM USB 嵌入式 主機系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:xc216

  • 基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究

    近年來,嵌入式Internet遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)已成為計算機控制領(lǐng)域一個重要組成部分,它將計算機網(wǎng)絡(luò)、通信與自動控制技術(shù)相結(jié)合并成為新興的研究熱點。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng),用戶只要在有網(wǎng)絡(luò)接入的地方,就可以對與網(wǎng)絡(luò)連接的任何現(xiàn)場設(shè)備進行遠(yuǎn)程測控。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)應(yīng)用進行軟硬件的定制,特別適用于對成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的各種遠(yuǎn)程測控設(shè)備。該項技術(shù)的研究具有廣闊的應(yīng)用前景。 嵌入式Web遠(yuǎn)程監(jiān)控不同于以往的C/S和B/S網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù),它通常采用嵌入式系統(tǒng)作為Web服務(wù)器,使得系統(tǒng)的成本大大降低,且設(shè)備體積小巧,便于安裝、易于維護,安全可靠,此技術(shù)自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注,各式各樣的解決方案和實現(xiàn)方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式Boa服務(wù)器作為遠(yuǎn)程信號的傳輸平臺。首先對網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理作了詳細(xì)介紹,然后對嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要劃分為三個部分:嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計;嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的軟件設(shè)計;嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Web服務(wù)器實現(xiàn)。系統(tǒng)選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統(tǒng)主控制器,并根據(jù)需要給出了具體的硬件電路設(shè)計,包括:存儲器接口電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、串行通信接口電路以及信號調(diào)理電路設(shè)計。鑒于μ Clinux對ARM技術(shù)的有力支持,且μ Clinux具有內(nèi)核可裁減、網(wǎng)絡(luò)功能強大、低成本、代碼開放等特點,通過對μ Clinux的裁減、配置和編譯,成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設(shè)備驅(qū)動開發(fā)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Boa服務(wù)器的構(gòu)建及系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)。 該嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網(wǎng)與信息網(wǎng),實現(xiàn)了遠(yuǎn)程分布式測控和通訊。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、實時性好、性價比高,具有廣泛的應(yīng)用價值,適用于工業(yè)、交通、電力、能源等眾多控制領(lǐng)域。

    標(biāo)簽: ARM 嵌入式網(wǎng)絡(luò) 控制 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-06-13

    上傳用戶:牛津鞋

  • 基于ARM和USB2.0的瞬變電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計

    瞬變電磁法作為一種重要的地球物理探測方法,由于它在時間和空間上的可分性,使得這種方法簡單易行,信息豐富,精度較高,低成本,見效快,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)問題不斷擴大,幾乎涉及了物探工作的各個領(lǐng)域:礦產(chǎn)勘探,構(gòu)造探測,水文與工程、地質(zhì)調(diào)查,環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測以及考古等。近年來,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)測等領(lǐng)域都取得了良好效果。 瞬變電磁法探測系統(tǒng)包括發(fā)射機和接收機兩部分。接收機用作在噪聲中提取由發(fā)射機發(fā)射的一次場信號在地下導(dǎo)體中感應(yīng)出的二次場信息,其信息反映了地下導(dǎo)體的電阻率差異,通過對該信息數(shù)據(jù)的處理了解探測目標(biāo)的特性從而達(dá)到探測的目的。 瞬變電磁信號具有早期信號幅度大、衰減快,而中晚期信號幅度小、衰減慢的大動態(tài)范圍的特點。因此,必須設(shè)計出能適應(yīng)這種瞬時變化快、動態(tài)范圍大數(shù)據(jù)信號要求的高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。同時,瞬變電磁探測系統(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)避免放大飽和和實現(xiàn)對小信號的有效識別、改用ARM作為核心處理器實現(xiàn)對接收機的有效控制、改進USB2.0的實際傳輸速度、改用自適應(yīng)濾波法等噪聲抑制方法組合實現(xiàn)抗干擾和噪聲濾除設(shè)計,成功設(shè)計和實現(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,低成本的特點,已成功應(yīng)用于瞬變電磁探測實踐,并取得良好效果,極大的滿足了瞬變電磁探測系統(tǒng)的需要。同時,該系統(tǒng)對于其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計具有一定的借鑒意義。

    標(biāo)簽: ARM 2.0 USB 瞬變電磁

    上傳時間: 2013-06-21

    上傳用戶:txfyddz

  • 基于ARM內(nèi)核的小型化Bootloader的設(shè)計與實現(xiàn)

    嵌入式系統(tǒng)發(fā)展到今天,應(yīng)用越來越復(fù)雜,功能越來越強大,這就使得我們在嵌入式開發(fā)中必須加入對操作系統(tǒng)的支持,由此,產(chǎn)生了Bootloader的應(yīng)用。作為嵌入式系統(tǒng)中的啟動模塊,Bootloader的作用就是引導(dǎo)和加載操作系統(tǒng)內(nèi)核鏡像。Bootloader的設(shè)計與移植工作已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的重要環(huán)節(jié)。 在實際的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)項目中,人們經(jīng)常選擇移植通用Bootloader,例如U-Boot到自己的目標(biāo)板。U-Boot雖然支持多種嵌入式操作系統(tǒng)和處理器架構(gòu),功能設(shè)置高度靈活,設(shè)備驅(qū)動豐富,但U-Boot代碼組織結(jié)構(gòu)過于龐大,啟動流程機理和文件間的依賴關(guān)系復(fù)雜,這使得采用U-Boot進行Bootloader的開發(fā)往往會不得要領(lǐng);另一方面,嵌入式系統(tǒng)是資源受限的,為了更好的適應(yīng)市場,嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)極其重視成本。以U-Boot-1.1.4來說,其源代碼大小就有38.4M,移植后生成的可執(zhí)行bin文件一般也要500K以上,這對于寶貴的Flash資源來說無疑是種浪費。 論文以ARM內(nèi)核處理器應(yīng)用為切入點,設(shè)計了一種小型ARMBootloader-MicroBootloader。在理論上,通過對Bootloader的分析,總結(jié)了其主要功能、啟動過程,提出了Bootloader設(shè)計的典型框架,并按照這一典型框架對MicroBootloader進行了總體設(shè)計。在實現(xiàn)上,采用模塊化設(shè)計原則組織源文件,使得整個MicroBootloader組織結(jié)構(gòu)清晰簡潔,便于維護與擴展,方便針對不同硬件平臺的移植進行修改。 論文的創(chuàng)新點在于做到了代碼量大小與功能的平衡。整個文件組織只有37個文件,代碼總計為208K,生成的可執(zhí)行bin文件僅35K。通過實驗驗證,MicroBootloader完全能夠完成Bootloader的基本功能,其擴展功能也能實現(xiàn)下載操作系統(tǒng)鏡像,并讓其在目標(biāo)板上成功運行,具有一定的現(xiàn)實意義和后續(xù)應(yīng)用開發(fā)價值。

    標(biāo)簽: Bootloader ARM 內(nèi)核

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:qweqweqwe

  • 基于GNU工具鏈的ARM-MINIX嵌入式系統(tǒng)交叉編譯環(huán)境的移植.pdf

    信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化產(chǎn)品的普及,導(dǎo)致了對嵌入式開發(fā)的巨大需求。以Linux為宿主機系統(tǒng),搭配一個交叉編譯環(huán)境,為嵌入式設(shè)備生成可執(zhí)行程序己成為現(xiàn)在日益流行的編譯嵌入式軟件的解決方案。而開放源代碼的GNUT具鏈?zhǔn)且惶组_源的開發(fā)環(huán)境,是嵌入式軟件開發(fā)中理想的交叉編譯器。但現(xiàn)有GNUI具鏈支持的平臺并不能滿足層出不窮的嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)需要,仍有許多平臺得不到支持,例如我們進行的minix向ARM-MINIX平臺的移植。 本文以在linux環(huán)境下構(gòu)建MINIX嵌入式系統(tǒng)的交叉編譯工具鏈為背景,首先介紹了交叉編譯系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu),以及利用GCC構(gòu)建交叉編譯環(huán)境的優(yōu)越性。然后對目標(biāo)平臺作了介紹。分析了GCC編譯器,說明了GCC的設(shè)計思想,系統(tǒng)結(jié)構(gòu),介紹了GNU Binutils的功能,使用方法;接著分析了GNU工具鏈中的GAS和GLD的實現(xiàn)機制及源代碼結(jié)構(gòu),由于BFD是GNUBinutils的基礎(chǔ),GAS和GLD都是使用BFD庫來操作目標(biāo)文件,因此在這一部分本文對BFD庫的工作機制,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也作了重點分析。緊接著說明了GCC交叉編譯系統(tǒng)的移植思路和方法,實現(xiàn)難點,以及一些相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié),這涉及到了若干重要的C源文件,Makefile,配置文件的修改,重點給出了BFD庫,GAS和GLD的分析及其重定向(通常GCC生成的目標(biāo)程序是針對GNU/Linux系統(tǒng)的)的實現(xiàn);然后本文給出了在GNU/Linux宿主機上構(gòu)建針對ARM-MINIX的參數(shù)設(shè)置及過程:最后對本文所做的工作進行了總結(jié)。

    標(biāo)簽: ARM-MINIX GNU 嵌入式系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-05-31

    上傳用戶:wangzhen1990

  • 基于ARM的PCI北橋設(shè)計與驗證

    PCI(Peripheral Component Interconnect)總線以其高性能、低成本、開放性、獨立于處理器、軟件透明等眾多優(yōu)點成為當(dāng)今最流行的計算機局部總線。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中,許多IP都是基于PCI總線設(shè)計的。本文闡述一種以ARM9作為CPU的嵌入式系統(tǒng)的PCI北橋設(shè)計與驗證。 首先介紹基于ARM的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并深入研究PCI2.2總線行為規(guī)范。在此基礎(chǔ)上提出一種基于ARM處理器的PCI總線北橋的設(shè)計方案,整個設(shè)計主要分為主設(shè)備接口模塊,目標(biāo)設(shè)備接口模塊,配置寄存器模塊和集成總線仲裁器三大部分。對于主設(shè)備接口模塊和目標(biāo)設(shè)備接口模塊,論文主要從數(shù)據(jù)通路和控制路徑的實現(xiàn)兩方面進行闡述。對于集成的總線仲裁器,設(shè)計采用兩優(yōu)先級的循環(huán)優(yōu)先算法,通過一組設(shè)備編號寄存器實現(xiàn)了PCI總線上的仲裁,此外,論文對跨時鐘域的信號同步和PCI配置寄存器也作了較為詳細(xì)的描述,最終采用自頂向下的方法實現(xiàn)了整個設(shè)計。 在驗證部分,引入了基于平臺的驗證思路,通過搭建驗證平臺,可以高效地實現(xiàn)驗證。論文重點討論了驗證平臺的搭建和行為模型的建立,并介紹了一種命令總線,通過打包各個驗證點控制驗證流程。此外,為提高驗證的自動化程度,論文對驗證所使用的腳本也進行了描述。通過此驗證平臺和腳本,提高了整個驗證系統(tǒng)的可移植性和可重用性。 論文最終完成了PCI北橋的RTL級的功能描述,并使用仿真軟件完成對設(shè)計的仿真驗證。設(shè)計通過驗證并成功實現(xiàn)在基于ARM的集成處理器,達(dá)到預(yù)定的功能設(shè)計要求,并具有良好的性能,最后對后續(xù)開發(fā)進行了探討。

    標(biāo)簽: ARM PCI 北橋

    上傳時間: 2013-05-22

    上傳用戶:uuuuuuu

  • 基于ARM的變壓器繞組變形檢測系統(tǒng)的研制

    電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一,其安全運行對于保障電力系統(tǒng)的安全可靠運行意義重大。對變壓器繞組進行狀態(tài)檢測和故障診斷,及時發(fā)現(xiàn)變壓器的事故隱患,避免事故的發(fā)生,對提高變壓器運行的安全可靠性,具有十分重要的意義。 本文分變壓器繞組變形檢測基礎(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)、硬件設(shè)計和軟件設(shè)計四個部分。前兩個部分主要介紹基礎(chǔ)的背景知識:首先簡要介紹了變壓器繞組變形的幾種測試方法與比較,重點介紹了頻響法的診斷原理與模型;然后介紹了嵌入式系統(tǒng)的概念與組成,特別是Linux在ARM上的相關(guān)移植。后面的兩個部分則在前面的理論基礎(chǔ)上分別從硬件和軟件介紹了如何實現(xiàn)基于嵌入式系統(tǒng)的變壓器繞組變形測試儀:在硬件部分中,利用S3C2410A自帶的USB控制器、LCD控制器、SD卡控制器,簡化了系統(tǒng)設(shè)計,并針對系統(tǒng)需要設(shè)計了掃頻信號發(fā)生器、數(shù)據(jù)高速采集與緩存等模塊;在軟件部分中,介紹了ARM基于Linux操作系統(tǒng)的I/O口、USB、LCD驅(qū)動的編寫,以及相關(guān)應(yīng)用程序的編寫包括數(shù)據(jù)采集部分程序、LCD、串口通訊程序等,同時本文充分考慮了通訊環(huán)節(jié)可能引起的延遲問題以及提高系統(tǒng)資源利用效率等因素,提出了將系統(tǒng)設(shè)計成多進程的思路,并實現(xiàn)之。

    標(biāo)簽: ARM 變壓器 繞組變形 檢測系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:fsypc

  • 基于ARM的電動機綜合保護裝置設(shè)計

    本文分析了國內(nèi)外電動機保護的發(fā)展,針對當(dāng)前電動機保護的現(xiàn)狀,介紹了一種嵌入式綜合電動機保護裝置。該保護裝置設(shè)計基于ARM嵌入式微處理器,相比于傳統(tǒng)的保護裝置具有體積小、功耗低、性能高、實時性好等優(yōu)點,具有較強的實用價值。保護裝置可以實時采集電動機的三相輸入電壓、電流信號,對采樣數(shù)據(jù)進行保護算法計算,監(jiān)視電動機的工作狀態(tài),一旦有故障發(fā)生,則進行相應(yīng)保護動作,及時切斷電動機電源。課題完成了基本的硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件開發(fā)。 硬件設(shè)計采用S3C2410作為處理器組成電動機綜合保護裝置,使用S3C2410自帶的A/D轉(zhuǎn)換器采集電動機的三相輸入電流、電壓信號,并通過鍵盤和LCD顯示器完成人機交互。 軟件的開發(fā)分為開發(fā)環(huán)境的建立和應(yīng)用軟件設(shè)計兩個部分。開發(fā)環(huán)境的建立包含ARM平臺的BootLoader和嵌入式Linux的移植,交叉編譯環(huán)境的建立;應(yīng)用軟件方面包含驅(qū)動程序,Qt界面程序,智能保護程序等幾個部分。 論文的最后對系統(tǒng)設(shè)計所完成的內(nèi)容進行了總結(jié),并提出了改進方法。

    標(biāo)簽: ARM 電動機 保護裝置

    上傳時間: 2013-06-16

    上傳用戶:ryb

  • 基于ARM的高性能動態(tài)計量控制系統(tǒng)研究與開發(fā)

    本論文以建材行業(yè)為背景,以當(dāng)前我國水泥生產(chǎn)新工藝——預(yù)分解窯生產(chǎn)線推廣普及階段在關(guān)鍵技術(shù)與裝備的迫切需求為論文的研究目標(biāo),針對水泥配料生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的計量精度和操作性能上的問題與不足,引進新技術(shù),致力研究開發(fā)新型高性能動態(tài)計量控制系統(tǒng)。 論文在對提高動態(tài)計量系統(tǒng)性能的理論和技術(shù)進行深入研究的基礎(chǔ)上,提出有特色的高精度稱重與測速的方法和實現(xiàn)技術(shù)。在采取動、靜態(tài)雙秤動態(tài)計量結(jié)構(gòu)等改進性能的有效技術(shù)措施的基礎(chǔ)上,對新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)的總體方案進行設(shè)計。 論文完成了基于嵌入式ARM微處理器的新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計工作,重點對稱重與測速的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性進行改進;整個系統(tǒng)采用自組織現(xiàn)場總線組網(wǎng),以加強整個系統(tǒng)的信息交換能力;采用組態(tài)軟件建立上位機監(jiān)控管理軟件,方便組態(tài),易于監(jiān)控,以便明顯的提高操作性能。 論文研究開發(fā)的新型動態(tài)計量控制系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到學(xué)校教學(xué)實踐基地,特別是學(xué)生的工程能力訓(xùn)練中,而且作為新裝備也可以應(yīng)用到實際生產(chǎn)中,同時,作為應(yīng)用基礎(chǔ)理論技術(shù),在將來可以更進一步改善研究。

    標(biāo)簽: ARM 性能 動態(tài) 計量

    上傳時間: 2013-06-03

    上傳用戶:集美慧

  • 基于ARM的噴氣織機電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)研究

    現(xiàn)代噴氣織機以其高速、高性能等優(yōu)勢,占據(jù)了無梭織機的大部分市場,并成為最有發(fā)展前景的一種織機。送經(jīng)、卷取機構(gòu)是織機控制系統(tǒng)的重要組成部分,其對經(jīng)紗張力的控制精度已成為評定織機質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。因此,提高和改善噴氣織機的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)的性能非常必要,而且,開發(fā)具有高速、高精度的獨立電子送經(jīng)和卷取控制模塊具有廣闊的應(yīng)用前景。 本課題研究開發(fā)了一款獨立的電子送經(jīng)和卷取控制模塊,通過人機界面或CAN通訊對該控制系統(tǒng)所需參數(shù)進行設(shè)置,使其可以根據(jù)參數(shù)設(shè)置應(yīng)用于不同型號的噴氣織機。通過對系統(tǒng)的控制分析,本課題主要從硬件電路設(shè)計、軟件控制及張力控制算法三個方面進行研究。 首先,通過對噴氣織機的性能要求及控制器結(jié)構(gòu)與性能的綜合考慮,系統(tǒng)采用以高速ARM7TDMI為內(nèi)核的低功耗微處理器LPC2294作為系統(tǒng)控制器,該控制器不僅速度快、性能穩(wěn)定,而且其豐富的外圍模塊大大簡化了硬件電路的設(shè)計。硬件電路設(shè)計采用模塊化設(shè)計方法,主要功能模塊包括嵌入式最小系統(tǒng)模塊、主軸編碼器采集模塊、張力采集模塊、電機控制模塊、通訊模塊、人機界面模塊、輸入輸出信號模塊等。根據(jù)系統(tǒng)需要,對各個模塊的控制器件進行選取,并設(shè)計出各個模塊的接口電路。最后,為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,在硬件電路設(shè)計中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。 在軟件設(shè)計方面,系統(tǒng)采用嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II,便于系統(tǒng)升級和維護。在系統(tǒng)硬件平臺的基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)計要求對操作系統(tǒng)內(nèi)核進行剪裁和移植,并對系統(tǒng)時鐘節(jié)拍進行修改。結(jié)合硬件電路及系統(tǒng)控制要求,對系統(tǒng)啟動代碼進行修改;并根據(jù)系統(tǒng)對各個功能模塊控制的時效性要求,對系統(tǒng)任務(wù)進行合理規(guī)劃。為了說明系統(tǒng)采用該RTOS的可行性,對實時性要求最高的張力采集任務(wù)進行了實時性分析。對CAN通訊協(xié)議進行制定和編程實現(xiàn),并對I2C、CAN和LCD驅(qū)動程序進行開發(fā),另外,對每個任務(wù)的功能及控制流程和任務(wù)間及任務(wù)與中斷間的信息通訊進行了說明。系統(tǒng)在軟件方面也采用了一定的抗干擾技術(shù),對硬件抗干擾進行補充。 最后,針對經(jīng)紗張力的非線性和滯后性等復(fù)雜特性,對張力調(diào)節(jié)采用模糊參數(shù)自整定PID控制算法,設(shè)計出張力模糊參數(shù)自整定PID控制器。并在Matlab及Simulink工具下,對PID控制器下的張力算法及模糊參數(shù)自整定PID控制器下的張力算法進行仿真研究。而且對張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實現(xiàn)進行了說明。關(guān)鍵詞:ARM; μC/OS-II;噴氣織機;送經(jīng)卷取;模糊PID

    標(biāo)簽: ARM 噴氣織機 電子送經(jīng) 控制

    上傳時間: 2013-06-11

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