近年来，随着超声学研究的发展，功率超声技术得到了越来越广泛的应用。超声波清洗技术作为功率超声技术的一个分支，以清洗速度快、效果好、易于实现自动化等优点，为传统工业清洗领域注入了新鲜的血液。作为超声波清洗机的核心组件，超声逆变电源的设计一直是超声波清洗系统设计的关键环节，它性能的好坏很大程度上决定了最终的清洗效果。以往的超声逆变电源的设计通常是基于模拟集成控制芯片的，这种实现方式在频率、功率控制的精度和速度上以及系统的灵活性、稳定性方面存在着一定的局限性，限制了超声逆变电源的发展。数字控制技术的出现，很好地弥补了上述缺陷，因此本课题将数字控制技术引入到超声逆变电源控制电路的设计中是很有意义的。 本文首先对超声逆变电源的基本结构和工作原理做了简单介绍，针对超声逆变电源各部分的结构特点，并结合一些传统设计方案优缺点的分析，确定了二极管不控整流的整流电路设计方案、电压源型串联谐振逆变器的逆变电路实现方案、基于锁相环的频率跟踪实现方案、和基于PWM脉宽调制技术的功率调节实现方案。接着，文章详细介绍了频率自动跟踪和功率控制的具体实现方法，利用数学推理和波形分析的方式阐明了方案的可行性，并通过软件仿真验证了方案的正确性。然后，文章还设计了主电路谐振软开关、人机接口电路、采样电路、IGBT驱动以及过流过温保护电路。方案确定了之后，通过观察自制电路板的实验波形表明新构建的超声逆变电源可以保证系统在复杂工况下处于谐振状态，验证了全数字频率跟踪系统和功率调节系统的可行性和有效性。 本文的重点和创新点在于将超声逆变电源的控制电路通过数字化来实现。本文创新地利用FPGA构建了全数字频率跟踪系统——数字锁相环和全数字功率调节系统——数字PWM调制、数字PID调节，从而取代了传统的模拟锁相环芯片CD4046和模拟PWM控制芯片SG3525，在控制的精确性、快速性和灵活性上都有了很大的提高。此外，利用ATmega16单片机实现了人机接口电路、频率采样和电流A/D转换，并通过SPI接口与FPGA进行数据传输，完善了数字控制体系，从而实现了基于FPGA和单片机的全数字控制超声逆变电源系统。
上传时间： 2022-05-30
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随着微电子技术和电力电子技术的发展，伺服运动控制系统已经从模拟控制发展到全数字控制，其性能不断提高，在工业机器人、数控机床等设备中获得了广泛应用.基于现场总线网络的伺服运动控制系统以其高可靠性、快速性和稳定性成为伺服运动控制系统的发展趋势。德国倍福公司提出的EtherCAT工业以太网技术在数据链路层采用了实时调度的软件核，并提供了过程数据传输的独立通道，提高了系统的实时性：该网络还具有灵活的拓扑结构，简单的系统配置，较低的构建成本等特点，适合应用于运动控制领域。目前，该网络受到了运动控制开发商的广泛关注。本文以海洋研究领域的造波机系统开发为背景，利用EtherCAT从站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F28335开发了EtherCAT从站设备，构建了一主一从的EtherCAT网络结构实现了伺服系统精确的位置控制。论文首先对伺服运动控制系统的概念、特点进行了介绍，对其各个组成部分进行了详细分析，并结合实践经验给出了自己的观点，就目前广泛应用于网络运动控制中的两种总线网络进行了介绍。其次，详细分析了EtherCAT网络的原理、技术特点及主从站关键技术。结合本文的系统设计，介绍了1公司最新推出的用于1业控制的DSP片-TMS320F28335，分析了系统设计中用到的几个运动控制模块与通讯模块，并给出了相应寄存器配置。最后在对EtherCAT网络和DSP芯片TMS320F28335研究基础上，开发了EtherCAT从站设备，避免了造波机系统中脉冲+方向位置控制方式长线传输的缺点，给出了开发系统的总体框架及主从站实现的关键细节，并给出了相应的实验结论。本设计充分发挥了EtherCAT工业以太网络实时数据传输的功能和TMS320F28335 DSP芯片运动控制功能，实现了运动系统高精度的位置控制。
上传时间： 2022-06-01
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本文以“某港口航道水深适时监测技术研究”项目为背景,针对港口水深测量系统中发射的水声信号,采用基于GPS时间同步技术、以MCU+FPGA为核心控制单元的设计方案,设计了一套适用于工程实际的水声信号数据采集与处理系统。该系统作为港口航道水深适时监测技术的重要部分,具有极为重要的意义。水声信号数据采集控制的核心是FPGA,时序电路的设计采用VHDL语言实现。主要任务是控制ADC与FIFO的工作时序相互配合,实现水声信号的高速采集与存储。该数据采集系统位于港口航道的一侧,水声信号的发射端位于港口航道另一侧,在同步技术方面,系统使用GPS技术来实现。发射换能器和数据采集与处理系统的处理器同时读取GPS的时间信息,到达预设时刻时,水声信号发射端和数据采集系统同时启动,实现对水声信号的异地同步采集。水声信号数据的算法处理是由单片机实现的。数据采集完成之后,单片机读取FIFO中的数据,并对其作信号的短时能量分析,判断出水声信号的起始点,然后将水声信号的有效数据和水声信号起始点的位置通过VHF发送到上位机。实验测试证明,本文设计的数据采集与处理系统在采样率为4MHz时工作稳定可靠,功耗低,测量精度高,具有较强的实用性,在水声信号的采集与处理方面有着广阔的应用前景。
标签： 数据采集
上传时间： 2022-06-04
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针对目前我国已经存在的温室控制系统成本高、网络化不足以及测量环境因子单一等问题，文中开发了一套基于STM32的温室远程控制系统。该系统通过利用STM32单片机作为温室内的控制器以及MFC编写的控制软件实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度多个环境因子的远程监测和控制。 系统的硬件电路设计包括STM32控制器、数据采集模块、设备控制模块、网络接口模块、实时显示模块以及数据存储模块等。其中数据采集模块采用DHT11、MG811以及BH1750传感器进行环境因子的测量，设备控制模块通过控制继电器通断来控制温室内的加热系统和光照系统等执行设备，STM32通过ENC28J60接入网络实现远程控制，显示模块实现各个环境因子的实时显示，数据存储模块采用外接SD卡的方式进行数据的存储。在STM32的程序设计中采用了库函数的开发方式设计了测量程序、显示程序以及控制程序。通过在STM32中移植μC/OS-Ⅱ操作系统实现多任务的运行，移植LwIP协议使STM32可以接入网络，实现控制的网络化。在VC6.0平台下利用MFC设计了控制软件，控制软件和STM32之间通过TCP/IP协议进行数据和命令的传输。控制软件的主要功能是对温室内的多个环境因子进行远程监测和对执行设备进行远程控制。在控制软件设计中，采用面向对象的方法将相关的操作函数封装到类中，便于对系统进行升级，采用多线程的方法解决了多个任务同时运行的状况。将控制过程中产生的数据保存到数据库中，可以对系统运行产生的数据进行分析和利用。 为了对系统进行测试，在文中搭建了一个小型的温室并将控制器安装在温室内。经过测试，文中设计的温室控制系统可以实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度的远程实时监测，数据每秒更新一次。当上述的环境因子超过控制软件上设置的上下限范围时，系统会报警，此时可以在控制软件上控制执行设备的通断来调节该因子使其到达设置的范围内。
上传时间： 2022-06-09
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随着科技进步，工业厂房、农业温室、仓库和智能建筑等领域对温度的要求越来越严苛，对温度监控需求也越来越高，特别是在某些环境恶劣的工业环境和户外环境中，通过传统的检测难度大，且无法远程传输数据以便进行实时监测。本研究针对这些问题，在对STC89C52单片机、温湿度传感器、TC35i模块功能研究基础上，应用VB程序开发出集群计算机房环境信息检测系统，改变传统温度检测的方法和思路，利用本系统数据信息检测、传输的优势，解决集群计算机房的远程实时温度监测问题，为管理人员提供可靠的温度监测数据。 本论文研究设计使用温湿度传感器DHT11，对计算集群计算机房的环境温度等信息进行多点、实时采集，通过单片机串口和TC35i模块串口之间的通信，把从单片机读取的数据，传输到接有短信猫模块的上位机中，最后将采集的数据存储到数据库中，以供查询，同时，可还以将监测点的信息数据，发送到指定的用户手机上，实现实时远程监控集群计算机房的环境温度。 本文首先对当前国内外温度监控检测的现状与发展趋势进行调研，在结合集群计算机房温度实际检测需求的基础上，有针对性地进行方案论证，并选择合适的实现路线进行相应的研究;从理论上明确实验依据，遵循各个硬件模块的工作原理及主要芯片的技术参数，采用模块化设计，按设计需求设计外围工作电路，对系统的各组成模块进行集成。然后，根据实验方案调整系统的软件编程思路，对相应的程序进行说明并论述相应的编程技巧。为实现集群计算机房中环境温度的高精度测量，我们对软件进行了一些技术处理，论文中对此也进行了相应的介绍。论文还介绍了系统的电路设计仿真和软件设计及调试，并对其中遇到的问题和所采用的解决办法进行了相应的说明。本论文中设计的环境温度监测控制系统在测试过程中，能有效地完成机房的环境温度监测，实现实时无线传输，达到了预期目的。
上传时间： 2022-06-11
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本论文通过对国内外DNC技术发展现状的研究，根据加工车间具体的需要，设计了一种基于工业以太网的嵌入式DNC集成控制系统。文章从DNC系统赖以运行的网络着手，研究并建立了基于工业以太网的车间局域网模式，采用元余星型拓扑结构构建了快速、稳定、抗干扰能力强的局域网环境采用PC104主板，设计了嵌入式DNC智能终端系统，详细说明了DNC网络的配置过程。实现了从RS-232C串行接口到10Mbps以太网接口的转换，支持标准RS-232C接口和具有特殊通信协议的串行通信接口的数据传输，实现了广义DNC功能。研究了加工车间数控系统的数据传输方式，创建了统一的数据传送格式。采用创建的万能输入法，通过操作数控设备的控制面板，实现了异构数控系统的有效集成。通过解剖不同数控系统的通信协议，将软插件技术应用到DNC系统中，针对不同的数控系统，编制不同的驱动程序。通过软件的控制，实现数控系统类型的自动识别和NC程序的自动传输。对硬件进行优化设计，加大了智能终端的存储器容量，深入研究“程序再开，功能，实现了程序续传的快速性和准确性。通过软件设计，解决了多台数控设备同时在线加工的通信竞争问题。
上传时间： 2022-06-19
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本设计通过采用单片机控制液晶屏进行车速里程表的设计，能够有效降低车速里程表的电源功率损耗，从而降低了能源消耗，使电瓶的使用时间更加长久.本课题对于车速里程表的技术发展具有非常重要的意义。本设计主要完成了以AT89C52为核心的数字显示式车速里程表的研制。硬件电路设计，绘制出控制系统电路原理图、绘制出控制系统PCB图；软件设计，绘制出软件流程图、编写并调试软、硬件.FC总线作为中行扩展总线，它的推出为新一代单片机设计带来了极大的方便，有利于系统设计的模块化和标准化，而AT89C52作为ATMEL公司新一代8位COMS微处理器，拥有8K字节的可编程存储器和可擦除只读存储器。PCF8566是真正的不需要外围器件即可工作的LCD驱动器，加上二总线rC数据传输结构使其与微控制器的连线也减至最低，因而最大限度地减少了显示系统的开销由本设计可以看出单片机控制系统MCU在电子产品设计、开发中的作用越来越重要。该产品的研制推动了微处理器在汽车仪表行业中的应用速度，同时该产品同时该产品具有很好的市场竞争力和广阔的应用前景。
上传时间： 2022-06-20
上传用户：xsr1983
说明：Microchip Technology Inc.采用存储容量为1 Kb至1Mb的低电压串行电可擦除PROM（Electrically Erasable PROM，EEPROM），支持兼容串行外设接口（Serial Peripheral Interface，SPI）的串行总线架构，该系列器件支持字节级和页级功能，存储容量为512 Kb和1Mb的器件还通常与基于闪存的产品结合使用，具有扇区和芯片擦除功能。所需的总线信号为时钟输入（SCK）线、独立的数据输入（S1）线和数据输出（SO）线。通过片选（CS）输入信号控制对器件的访问。可通过保持引脚（HOLD）暂停与器件的通信。器件被暂停后，除片选信号外的所有输入信号的变化都将被忽略，允许主机响应优先级更高的中断。整个SPI兼容系列器件都具有标准的8引脚PDIP和SOIC封装，以及更高级的封装，如8引脚TSSOP，MSOP.2x3DFN，5x6 DFN和6引脚SOT-23封装形式。所有封装均为符合RoHS标准的无铅（雾锡）封装。引脚图（未按比例绘制）
上传时间： 2022-06-20
上传用户：fliang
广东工业大学硕士学位论文 (工学硕士) 基于FPGA的PCIE数据采集卡设计数据采集处理技术与传感器技术、信号处理技术和PC机技术共同构成检测 技术的基础，其中数据采集处理技术作为实现自动化检测的前提，在整个数字化 系统中处于尤为重要的地位。对于核磁共振这样复杂的系统设备，实现自动化测 试显得尤为必要，又因为核磁共振成像系统的特殊性，对数据的采集有特殊要求， 需要根据各种脉冲序列的不同要求设置采样点数和采样间隔，根据待采信号的不 同带宽来设置采样率，将系统成像的数据采集下来进行处理，最后重建图像和显 示。因此本文基于现有的采集技术开发专门应用于核磁共振成像的数据采集卡。 该采集卡从软件与硬件两个方面对基于FPGA的PCIE数据采集卡进行了研 究，并完成了实物设计。软件方面以FPGA为核心芯片完成数据采集卡的接口控 制以及数据处理。通过Altera的GXB IP核对数据进行捕捉，同时根据实际需要 设计了传输协议，由数据处理模块将捕捉到的数据通过CIC滤波器进行抽取滤 波，然后将信号存入DDR2 SDRAM存储芯片中。在传输接口设计上采用PCIE 总线接口的数据传输模式，并利用FPGA的IP核资源完成接口的逻辑控制。 硬件部分分为FPGA外围配置电路、DDR2接口电路、PCIE接口电路等模 块。该采集卡硬件系统由Flash对FPGA进行初始化，通过FPGA配置PCIE总 线，根据FPGA中PCIE通道引脚的要求进行布局布线。DDR2接口电路模块依 据DDR2芯片驱动和接收端的电平标准、端接方式确定DDR2与FPGA之间通 信的各信号走线。针对各个模块接口电路的特点分别进行眼图测试，分析了板卡 的通信质量，对整个原理图布局进行了设计优化。 通过测试，该数据采集卡实现了通过CPLD对FPGA进行加载，并在FPGA 内部实现了抽取滤波等高速数字信号处理，各种接IsI和控制逻辑以及通过大容量 的DDR2 SDRAM缓存各种数据处理结果正确。经系统成像，该采集卡采集下来 的数字信息可通过图像重建准确成像，为核磁共振成像系统的工程实现打下了良 好的成像基础。
上传时间： 2022-06-21
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本文开展的主要工作如下：1，设计实现了可通过蓝牙、语音和Wi-Fi三种方式控制的智能家居电源开关控制器。设计了元器件电路、PCB线路和Android UI界面，可应用于Android手机、平板、蓝牙程式实施进程控制，改变了传统家居布线模式，可免开关布线，也可相容已有线路布局，还可与各种智能家庭系统实现无缝连接。借助热成像实验测试了环境温度对该控制器的影响，并对控制器的性能做了全面的分析和研究。2基于稳定性、安全性、易于扩展及便于施工的原则，规划了整个智能家居终端控制系统的通信协议和组网方式，选用支持OpenWrt系统的哦耶路由器改装成中控智能家庭网关。以CO传感器监控报警为例，实验验证了整个系统的可行性。3本文使用蓝牙组网，相对于ZigBee功耗更低。在消费电子领域，蓝牙具有更多优势，也得到了越来越多的青睐。随着蓝牙自组网技术（BLE Mesh）的发布，进一步规范了基于IPv6数据包的交换设备间的蓝牙通信，克服了短距离通信和限制通信拓扑结构的缺陷，可免疫电磁干扰。蓝牙的另一大优势就是可直接与手机连接，必将成为近程通信发展的主要方向。注：本文第三章电源开关控制器是独立开发准备投放市场的产品，后来和蓝牙CSR厂商有合作，其提供了CSR1010蓝牙芯片及开发API，所以在架构整个智能家居终端控制系统时，整个系统内所选用的蓝牙芯片都用的是厂商提供的CSR1010芯片，组建BLE mesh网络。
上传时间： 2022-06-23
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