本文系统地论述了应用单片机开发步进电动机二维运动控制器的方法。该二维运动控制器的样品已经研制出来,经过实际运行测试,达到了设计要求,既能实现两轴独立运动控制,又能灵活方便地进行联动控制。由于控制软件对步进电动机采用了适当的自动调速方案,使得电机在运动过程中没有失步现象,运行平稳,定位精度高,重复定位性好。 本文所完成的主要工作有:(1)步进电动机驱动电路的研究。(2)系统控制方案设计。(3)硬件系统设计。单片机的选择、串行通信等电路设计。(4)软件系统设计。该控制器重点在于步进电动机的驱动电路硬件与控制软件的设计,以及上下位机串口通信的实现。本设计的控制环节由AT89S52单片机和环形分配器PMM8713构成,单片机采用RS-485标准的串口通信与上位机进行通信,利用PMM8713产生步进电动机运行和正反转的控制信号。驱动环节采用UC3842实现恒流驱动,给出特定的脉冲驱动信号,驱动功率管进行开通和关断,使步进电动机按照规定的轨迹和速度运行。软件部分由上位机软件和下位机软件共同组成。上位机软件用Visual Basic编制,界面友好,下位机软件用单片机汇编语言编制。上位机输入的指令经编译生成相应的目标代码并通过计算机串口发送到下位机中。下位机的功能:一是接收来自上位机的数据和命令;二是根据上位机发送的命令执行相应的动作;三是向上位机发送有关提示信息。 该控制系统在设计方面具有如下特点: 1.采用内部时钟方式产生步进电动机的驱动脉冲,而没有采用高速脉冲发生器等外部方式,用软件来实现,从而降低硬件成本。 2.硬件设计方面,尽可能地选择了标准化、模块化的电路,从而提高了设计的成功率和结构的灵活性。 3.尽可能选用了功能强、集成度高、通用性好、市场货源充足的电路或芯片。 控制器硬件结构简单,成本低廉,控制可靠,功能强大,使用方便,因而具有十分广阔的应用前景。
上传时间: 2013-05-16
上传用户:维子哥哥
随着现代科学技术的迅速发展和人们对数据采集技术要求的日益提 高,近年来数据采集技术得到了长足的发展,主要表现为精度越来越高, 传输的速度越来越快。但是各种基于ISA、PCI 等总线的数据采集系统存 在着安装麻烦、受计算机插槽数量、地址、中断资源的限制、可扩展性 差等缺陷,严重的制约了它们的应用范围。USB 总线的出现很好的解决了 上述问题,它是1995 年INTEL、NEC、MICROSOFT、IBM 等公司为解决传 统总线的不足而推出的一种新型串行通信标准。为了适应高速传输的需 要,2004 年4月,这些公司在原来1.1 协议的基础上制定了USB2.0 传输 协议,使传输速度达到了480Mb/s。该总线具有安装方便、高带宽、易扩 展等优点,已经逐渐成为现代数据采集传输的发展趋势。 以高速数字信号处理器(DSPs)为基础的实时数字信号处理技术近 年来发展迅速,并获得了广泛的应用。TMS320C6713 是德州仪器公司 ( Texas Instrument ) 推出的浮点DSPs , 其峰值处理能力达到了 1350MFLOPS,是目前国际上性能最高的DSPs 之一。同时该DSPs 接口丰 富,扩展能力强,非常适合于做主控芯片。 基于TMS320C6713 和USB2.0,本文设计了一套多路实时信号采集系 统。该设计充分利用了高速数字信号处理器TMS320C6713 和USB 芯片 CY7C68001 的各种优点,实现了传输速度快,采样精度高,易于扩展,接口简单的特点。在本文中详细讨论了各种协议和功能模块的设计。本文 的设计主要分为硬件部分和软件部分,其中硬件部分包括模拟信号输入 模块,AD 数据采集模块,USB 模块,所有的硬件模块都在TMS320C6713 的协调控制下工作,软件部分包括DSP 程序和PC 端程序设计。总的设计 思想是以TMS320C6713为核心,通过AD 转换,将采集的数据传送给 TMS320C6713 进行数据处理,并将处理后的数据经过USB 接口传送到上位 机。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:fudong911
燃料电池电动汽车DC/DC变换器的诸如工作电压、电流、效率、体积、重量、温度这些参数指标中温度参数是一个尤为重要的参数。如何对DC/DC变换器内部多点温度参数进行实时监测从而为DC/DC变换器提供可靠的温度参数就成为本课题的直接来源和选题依据。 USB总线具有即插即用、使用方便、易于扩展以及抗干扰能力强等其它总线无法比拟的优点。如今USB已经成为PC上的标准接口,并迅速占领了计算机中、低速外设的市场。而且随着计算机功能的不断强大,虚拟仪器技术也在不断发展。它代表了测量与控制技术的未来发展方向。本课题的研究目的就是希望将USB总线技术和虚拟仪器技术应用到测量系统中,充分利用实验室现有的资源,设计一个基于USB总线和LabVIEW的多路温度测试仪。 在了解DC/DC变换器内部主电路的拓扑结构的基础上,考虑测试系统抗干扰技术,选用扩展了USB功能的微控制器芯片STM32F103和高精度温度传感器PT1000完成了基于恒流源的多通道温度检测电路原理图与印刷电路板设计。在学习USB协议和电子芯片数据手册的基础上编写了测试仪的下位机固件程序。通过LabVIEW中的NI—VISA开发驱动程序实现上位机与USB设备的通信功能。在LabVIEW虚拟仪器软件开发平台中编写用户界面并建立合理的报表生成系统,有效存储数据提供用户查询。 直接在LabVIEW环境下通过NI—VISA开发能驱动用户USB系统应用程序,完全避开了以前开发USB驱动程序的复杂性,大大缩短了开发周期,节省了开发成本。设计完毕后对系统进行了软硬件联调,通道标定和现场试验,并进行了精度分析。实验结果表明课题在这一研究过程中取得了预期的良好结果。
上传时间: 2013-06-07
上传用户:kennyplds
CH375 USB通信上位机软件源代码。
标签: PC
上传时间: 2013-07-31
上传用户:xiaoxiang
CAN工业局域网也叫控制器局域网,它属于现场总线的范畴,是一种高速、可靠、并且对分布式实时控制应用来说是低成本的串行总线,它被广泛用在分布式处理系统和实时控制工业应用系统中。本文介绍了CAN总线在电动汽车故障诊断系统中的应用方案,它具有通用性、可编程和智能化等特点。 本文首先介绍了电动汽车的概念、国内外故障诊断系统的发展状况及CAN总线的基本概念。通过对CAN总线通信原理的深入分析,建立了基于CAN总线的控制网络结构模型,首次将iCAN协议应用于电动汽车低速CAN网络,并参照SAEJ1939协议建立了高速CAN应用层协议。文中还介绍了所开发的CAN总线硬件平台,包括三个低速节点,三个高速节点和一个中央控制器(网关服务器)。并详细介绍了中央控制器(网关服务器)的开发过程及功能,中央控制器硬件采用PC+USBCAN卡的方案,上位机编程采用组态软件MCGS,有利于协议的分析及信息的显示与存储。 中央控制器也是整车的故障诊断管理单元,本文分析了基于CAN总线的电动汽车控制系统的故障诊断模式,对电控单元的故障监测、诊断以及处理方法进行了探讨,提出了故障信息的编码方式。并能将故障信息通过数据库保存起来,通过数据库管理系统快速准确地查找历史故障信息,对当前的故障判断提供帮助,达到快速、准确的找到故障原因并提供解决方案。 本论文所做的工作将有助于国内的电动汽车故障诊断分析系统的快速发展,为电动汽车故障诊断提供了新的途径,电动汽车故障诊断分析系统具有重要的经济价值和广阔的应用前景,并为今后这方面的研究提供了一个参考。
上传时间: 2013-06-23
上传用户:青春123
多电平逆变器中每个功率器件承受的电压相对较低,因此可以用低耐压功率器件实现高压大容量逆变器,且采用多电平变换技术可以显著提高逆变器输出电压的质量指标。因此,随着功率器件的不断发展,采用多电平变换技术将成为实现高压大容量逆变器的重要途径和方法。本文选取其中一种极具优势的多电平拓扑结构一级联多电平变频器作为研究对象,完成了其拓扑结构、控制策略及测控系统的设计。 @@ 首先,对多电平变频器的研究意义,国内外现状进行了分析,比较了三种成熟拓扑结构的特点,得出了级联型多电平变频器的优点,从而将其作为研究对象。对比分析了四种调制策略,确定载波移相二重化的调制方法和恒压频比的控制策略,进行数学分析和理论仿真,得出了选择的正确性及可行性。并指出了级联单元个数与载波移相角的关系和调制比对输出电压的影响;完成了级联变频器数学模型的建立和死区效应的分析。 @@ 其次,完成了相关硬件的设计,包括DSP、CPLD、IPM的选型,系统电源的设计、检测(转速、电流、电压、故障)电路的设计、通信电路的设计等。用Labwindows/CVI实现了上位机界面的编写,实现了开关机、设定转速、通信配置、电压电流转速检测、电流软件滤波、谐波分析。编写了下位机DSP的串口通信、AD转换、转速检测(QEP)以及部分控制程序。 @@ 最后,在实验台上完成硬件和软件的调试,成功的实现了变频器载波移相SPWM的多电平输出,并驱动异步电机进行了空载变频试验,测控界面能准确的与下位机进行通信,快捷的给定各种控制命令,并能实时的显示变频器的输出频率、输出电压和输出电流,为实验调试增加了方便性,提高了工作效率。 @@关键词:级联多电平逆变器;载波移相;IPM;DSP;Labwindows/CVI;测控界面
上传时间: 2013-04-24
上传用户:米卡
随着21世纪的到来,特别是近年来现代高科技和信息技术正在由智能大厦走向智能化住宅小区,进而走进家庭。人们对家居生活环境的要求也越来越高,并将注意力越来越多的放在了生活环境的安全性、舒适性和便利性上。 家居无线监控问题是当今国际建筑智能化领域的前沿性研究课题。无线传感网络的出现克服了家庭中布线的烦琐,充分体现了智能家居系统的灵活、方便、高效。本项目研究开发了基于ZigBee技术和Internet技术的智能家居监控系统,将Internet的远程监控与ZigBee短距离控制相结合,实现系统的家居无线控制和数据采集,避免了综合布线,可扩展性好。 本文首先进行系统总体设计,结合底层ZigBee无线传感网络的特点和系统总体网络监控的要求,将该系统设计分为四部分:无线传输模块、数据处理模块、以太网传输模块、上位机显示界面。然后对ZigBee协议标准做了全面地研究分析,同时给出了基于CC2430的无线传输模块的软硬件设计和星型网络搭建,并给出了测试结果。接着设计了基于TMS320F2812的数据处理模块,给出了硬件电路和外围辅助电路设计方案,并为其移植了实时操作系统μc/OS-Ⅱ。本设计完成了基于RTL8019AS的以太网传输模块设计和系统的以太网通信程序的设计,实现了从底层ZigBee无线传感网络的数据采集最终到监控机的数据传输并测试成功。最后在VC++6.0环境下,应用Windows Sockets套件接口开发显示界面对底层采集的数据分类显示。 整个智能家居监控系统能够对家用电器的完成开关量的控制,还能够对三 表(水表、电表、燃气表)进行无线抄表,最重要的是可监测来自家庭安防传感器(火警、煤气泄露)的数据,以备物业等部门监控。通过测试后,证实了设计方案的正确性,结果满足系统设计要求,该设计具有一定的新颖性和实用性。关键词:智能家居,ZigBee,数据处理,μC/OS-Ⅱ,Windows Sockets
上传时间: 2013-06-28
上传用户:shinnsiaolin
本文设计的变频调速恒压供水系统由上位机、PLC、变频器、压力变送器等组成。本系统包含三台水泵电动机,采用通用变频器来实现对三相水泵电动机组的软启动和变频调速,运行切换采用“先开先停”的原则。压力变送器检测当前水压信号,送入PLC与设定值经PID比较运算,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电动机组的转速来改变供水量,最终保持管网压力恒定在设定值附近。把模糊控制算法引入到控制系统中,从而改善了系统的静动态特性。 模糊控制是一种不依赖于被控过程数学模型的仿人思维的控制技术。它可以利用领域专家的操作经验或知识建立被控系统的模糊规则,有较好的知识表达能力。但传统的模糊控制同PID算法一样,均为“事后调节”,因而对大迟延对象的控制效果不是很理想。预测控制的核心是不仅注意过去及现在的目标值,而且注意将来的目标值,使受控量和目标值的偏差尽可能地小,从而提高系统的控制性能。预测控制和模糊控制是各自独立发展起来的两类控制方法,在二者充分发展的基础上,提出将预测的思想和模糊的思想结合起来,形成一种新的控制方法——模糊预测控制FPC。 本文将FPC技术应用于供水系统,设计出自调整修正因子模糊PID控制器,克服了传统PID控制设计中的参数调整困难的问题。模糊PID控制是在大误差范围内采用模糊控制,以提高动态响应速度;在小误差范围内采用PID控制,引入积分控制作用以消除静态误差,提高控制精度。本设计通过变频调速实现恒水压控制,并针对系统的时滞特点采用Smith预估控制器进行补偿。利用Matlab对其模型进行仿真,仿真结果与传统控制算法相比较,该算法具有鲁棒性好,实现简单,易于在线调整等优点,系统响应曲线没有超调,系统的建立时间比较短,抗干扰能力强。 通过对上位机和PLC之间通信的分析和研究,完成了上、下位机的通信设置,给出了上位机监控程序编写方法,通过通信模块实现了对供水系统的远程监控及故障报警。 所开发的系统将FPC与PLC相结合,克服了传统的调节器的缺点,充分发挥了PLC控制灵活、编程方便、适应性强的优点,提高了控制的精确度。实验结果表明,该系统能对异步电动机转速实现精确控制,实用性强,具有一定的推广价值。
上传时间: 2013-05-19
上传用户:sdq_123
国内外目前的线束检测系统也有了一些应用,但要么功能单一,过于简单,要么价格昂贵,无法广泛应用。因此开发高性能的汽车线束检测系统对我国汽车行业有着重大的意义,可以提高汽车安全性的同时带来更好的经济效益。本文对基于LabVIEW的汽车线束检测系统的设计进行了研究。主要内容如下: ⑴阐述了当前国内外线束检测系统的现状和特点,在此基础上提出了一种基于LabVIEW的汽车线束检测系统整体架构。该方案采用计算机作为上位机系统,使用LabVIEW进行上位机软件设计,利用数据库技术对海量数据进行处理,使用虚拟仪器技术进行数据采集,使用功能强大的AVR ATMega64单片机作为下位机硬件核心,利用PCI总线实现上下位机的通信。 ⑵对研究的内容进行了详细的说明。首先介绍了系统设计中涉及到的理论基础,包括虚拟仪器,数据采集等;介绍了系统总体架构,对主要组成进行了阐述,同时分析了硬件和软件总体设计。 ⑶介绍了系统的硬件电路设计,主要介绍了数据采集卡上的总线通信电路、存储电路、单片机及其外围电路、缓冲驱动电路、数模转换及比较电路和导通检测卡上的检测电路、附加电路。 ⑷介绍了系统的上位机软件设计。首先进行了软件的需求分析,然后对系统主界面、选择线束、编辑模块库、编辑测试台、编辑线束、功能设置等软件主要界面进行介绍,主要介绍了各界面的功能,对某些重点功能的实现也进行了详细讲解;对于测试等功能进行了说明,给出了程序设计的具体流程;同时也介绍了LabVIEW软件程序生成可执行文件和安装文件的具体步骤。 ⑸本线束检测系统功能强大,最多能够支持到8192个线束点,能够完成线束的断路、短路、误配、二极管检测和气密测试;附加的模块库导入导出,自学习导入和Excel导入等功能,减小了用户的工作量;采用数据库技术对数据进行存储,也方便了用户的查找和对数据的移植。
上传时间: 2013-04-24
上传用户:天大地大
随着网络技术的飞速发展,办公楼宇或住宅小区的用电管理也正逐步走向智能化、网络化。论文针对传统的电表系统具有抗干扰能力差、计量不精确、人工抄表费时费力、功能单一等缺点,提出了一套基于以太网传输的三相电量采集系统。该系统采用电能计量芯片CS5460A负责采集电量,AT89S53单片机作为数据处理的核心部件,通过SPI总线传送电流、电压、有功、无功等实时测量值,并用以太网控制器ENC28J60,实现以太网通信,配合上位机显示,对电能进行集中管理。 本系统采用电子计量芯片代替传统的机械脉冲式电能表,并结合用电特性,使得电能计量精度大大提高,电量统计也更加精确。电能表输出的脉冲信号经过网络模块的统计换算之后,通过以太网传输给管理计算机,使得传输距离大大增加。用电量信息经过统计计算存入数据库,可以生成一个用户用电报表并可打印出来,这样可有效的把电能计量、收费管理、用电过程管理等功能集于一体。采用以太网总线控制,不仅减少了布线的成本和难度,且利于数据在局域网内的共享。 本文首先对当前电子式电能表的发展情况、技术特点作了一个简单的概述。其次阐述了系统的硬件电路设计及系统软件设计,并对以太网通信的重要依据-TCP/IP协议作了全面的分析,介绍了TCP/IP协议的四个协议层:链路层、网络层、传输层和应用层及其具体实现方法,精简了TCP/IP协议。最后简单介绍了上位机上的管理软件设计。
上传时间: 2013-06-09
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