本设计采用模块化设计法,以51单片机为核心设计一款高精度电子秤,当被称物体放置在秤台上时,称重传感器产生力-电效应,将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系的电信号。该电信号先通过前端信号处理电路,然后经过A/D转换电路转换成数字信号送入到主控电路的单片机中,单片机通过扫描键盘和各种功能开关,根据键盘输入内容和各种功能开关的状态进行判断、分析和控制,来完成各种运算和显示功能。利用压力传感器采集因压力变化产生的电压信号,经过电压放大电路放大,然后再经过模数转换器转换为数字信号,最后把数字信号送入单片机。单片机经过相应的处理后,得出当前所称物品的重量及总额,然后再显示出来。
上传时间: 2022-05-15
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RTOS有如下的好处:1)用户无需关心时间信息内核负责计时,并由相关的API完成,从而使得用户的应用程序代码结构更简单。2)模块化、可拓展性强也正是由于第一点的原因,程序性能不易受底层硬件更改的影响。并且,各个任务是独立的模块,每个模块都有明确的目的,降低了代码的耦合性。3)效率高内核可以让软件完全由事件驱动,因次,轮询未发生的事件是不浪费时间的。相当于用中断来进行任务切换。4)中断进程更短通过把中断的处理推迟到用户创建的任务中,可以使得中断处理程序非常短。
上传时间: 2022-05-20
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温度、湿度检测在工农业生产、医学研究等科研工作中具有非常重要的地位。温度、湿度是科研工作中相当重要的参数,如何准确地测量、并且进行数据分析、统计,对科研工作的开展和科研结果的发布有着极其重要的影响。本论文就实际工作需要,解决工作中的实际问题,希望能够利用虚拟仪器构建一套远程温、湿度控制系统。文中首先简要介绍虚拟仪器的概念、特点,概述了虚拟仪器的现状及其未来的发展,并将它与传统的仪器进行了比较,突出了虚拟仪器的优点,同时也涉及了目前应用最广泛,最具有优势的虚拟仪器编程软件LabVIEW的特点及编程方法。 为了能够构建一套稳定可靠的温、湿度控制系统,确保实验数据的准确性和统计的方便与合理,本文重点介绍利用LabVIEW语言开发出一套温、湿度控制系统,该系统以铂电阻作为温度传感器;电容式传感器作为湿度敏感元件,采用美国的NI公司的数据采集卡USB-6008采集温度、湿度信号,通过Internet网络可以实时的监测和控制温、湿度的变化,通过对采集到的数据进行分析和处理,实现数据的报表打印、数据的远程共享,温、湿度的上、下限报警等等。 利用温、湿度传感器和数据采集卡检测温室内温度和湿度参数变化,实现了实验数据的自动采集。针对温室控制过程中温度和湿度存在耦合问题,运用了模糊解耦控制。在模糊解耦控制过程中,根据长期的实践经验总结,制定出了较为合理的温湿度隶属度函数表和模糊解耦控制规则输出表。在去模糊化的过程中,为了便于软件实现,根据Mamdani型模糊推理算法用MATLAB语言编写出了模糊决策表的输出程序。采用目前国际上流行的虚拟仪器技术,进行了计算机测控系统的设计,与传统测试中采用的多参数分别用单个仪器检测、数据单独汇总处理的方式,或基于单片机的数据采集处理系统相比,虚拟仪器技术的应用大大提高了检测和控制的精度,提高了数据处理的速度,并增强了系统的通用性、可靠性、可维护性和可扩展性。采用LabVIEW虚拟仪器开发平台和模块化设计方法,实现了环境参数的实时获取、采集信息的实时显示、控制信号的准确输出及数据的自动处理,减少了人为干预,增加了测控过程的稳定性,避免人为的读数误差和计算误差。在系统试验研究阶段,对系统温湿度参数的自动采集进行试验设计和试验结果分析,从数...
上传时间: 2022-05-25
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随着工业自动化水平的不断提高,工业控制网络所需负担的工作也日趋繁重,整个网络中传递信息的规模和复杂度也在不断增长,这给控制系统提出了更高的要求。伺服系统作为一种对控制精度、动态响应等性能指标要求很高的控制系统,也必须面对这些问题。本论文研究了将工业以太网技术应用于伺服系统的方法。通过将EtherCAT工业以太网协议与CANopen规范相结合,以TMS320F2812系列DSP为平台,设计并实现了伺服驱动器的工业以太网通信接口,组建了网络化的运动控制系统。通过分析EtherCAT与CANopen相关技术细节,阐述了将CANopen与EtherCAT相结合的关键点,给出了多种运动控制模式的设计方式,分析了软件设计和实现的具体方法和要点。本文按照分层和模块化的方式给出了通信接口的设计过程,按层次分为三个大的模块:EtherCAT通信模块、CoE通信模块与CANopen运动控制模块。对各个模块又根据功能分为多个子模块,其中EtherCAT 通信模块主要包括:EtherCAT状态机服务、邮箱服务和过程数据服务:CoE通信模块包括:服务数据对象(SDO)服务、过程数据对象(PDO)服务、对象字典服务;运动控制模块包括设备状态机服务和多种运动控制模式的实现模块。对每个模块本文都给出了具体的设计与实现过程。本文实现了四种运动控制模式下的实际控制结果,包括周期同步的位置与速度模式以及位置与速度轨迹规划模式。实验结果表明,系统能够满足高速度、高精度、高可靠性和同步协调的控制要求。最后对所做工作进行了总结与展望。
上传时间: 2022-05-27
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作为一种全新的探测技术,激光雷达已广泛应用于大气、陆地、海洋探测、空中交会对接、侦察成像、化学试剂探测等领域。与传统雷达技术相比,激光雷达是一种通过发射特定波长的激光,处理并分析回波信号,实现目标探测的技术,具有高测量精度、精细的时间和空间分辨率,以及极大的探测距离等优点,目前已成为一种重要的探测手段。激光雷达探测系统需采用硬件电路实现系统的控制以及回波信号的处理、分析,从而实现目标距离、速度、姿态等参数的测量,因此研制高速、高精度、性能稳定、性价比高、保密性强的处理电路,对提升激光雷达探测系统的整体性能有着十分重要的意义。 激光雷达系统控制及信号处理电路有多种实现方案,传统的MCU实现方案较为普遍,但受线程的带宽限制,且难以提高系统的精度与复杂性;采用 FPGA、ARM或DSP实现信号处理架构,一定程度上提高了系统的带宽与复杂度,但成本较高,功耗较大,且开发周期较长。针对目前激光目标探测系统中,对系统控制复杂度,信号处理实时性,整体性能与功耗等要求,论文提出了一种基于 CPLD与MCU架构的电路改进方案。该方案采用高速并行的现场可编程PLD器件,完成相关电路的控制与回波信号的实时处理、分析;同时选用线程处理优势较强的MCU,实现相关信号的控制与高速串口的收发,完成PC软件终端的通信。 本文结合所提出的基于 CPLD与 MCU架构的硬件电路设计方案,选用了Altera的MAX II CPLD器件EPM240T100C5N,以及宏晶科技公司的增强型单片机STC12LE5A60S2,实现了激光雷达系统控制及信号处理等功能。文中详细介绍了实验系统的设备资源与硬件电路的模块化设计,完成了相关外设的驱动控制,并采用 CPLD与 MCU完成了回波信号的采集、处理与分析,最终通过与所设计PC软件终端的通信,实现与硬件电路板的实时数据上传。 目前板卡在100MHz主频下工作,可完成10kHz激光器的触发,并行实现回波信号的实时处理与分析,以及921600波特率下的高速串口通信。结合激光雷达实验系统,多次进行硬件电路的测试与实验,表明本文设计的激光雷达系统控制及信号处理硬件电路功能正常,性能稳定,且功耗低,保密性强,符合设计的需求,实验证明本文所提出方案的具有一定的可...
上传时间: 2022-05-28
上传用户:xsr1983
随着现在物流技术的成熟和目前知识型劳动力的发展,传统意义上的仓库管理与运输系统由于其库存统计复杂繁琐、运输效率低下等原因,已经渐渐不能适应时代的发展。本课题以学校实验室仓库为背景,设计一套基于QR二维码的自动化立体仓库管理与AGV运输系统,一方面解决目前实验室仓库管理的繁琐性和低效性;另一方面大大降低系统开发成本,使得该系统能为中小型立体仓库所使用。 本系统的研究内容主要包括二维码生成器、仓库管理系统以及AGV运输系统。二维码生成器主要用于仓库管理的前期准备工作,将需要入库的详细物品信息存储到二维码图片,依据QR码的结构特性和编码流程采用Qt5.3为开发软件,设计一套界面良好、方便录入和准确率高的二维码生成与打印系统;仓库管理系统是整个自动化立体仓库的核心控制系统,负责物品的盘点以及出入库调度操作。在对实验室仓库管理的功能需求深入分析的基础上,对系统进行整体架构设计并对各个关键模块和数据库进行详细设计,采用MySQL数据库以及Qt5.3为软件开发系统,对系统的功能进行实际实现;AGV运输系统是整个系统的执行结构,采用STC12C5410AD单片机为主控芯片,利用其AD采集、PWM信号发生模块和高速SPI接口,完成了主控板电路、PWM驱动器、无线通讯和工位检测模块的硬件设计,并利用keil开发调试工具,采用模块化的设计方式,完成AGV系统软件设计。 最后搭建整个系统的实验平台,在室内铺设模拟现场环境的导引路径,对各个模块单独测试的基础上进行系统整体联调。实验表明,二维码生成器准确率与纠错能力强,仓库管理系统基本信息管理、库存统计和出入库管理功能正常,AGV接收上位机调度指令自动循迹行走与定点停止,整个系统满足自动化立体仓库的出入库调度和监管要求,基于QR码的自动化管理与AGV运输系统对中小型自动化立体仓库的后续开发与应用有着重要的意义。
标签: AGV控制器
上传时间: 2022-05-28
上传用户:trh505
程序结构 STEP 7为设计程序提供三种方法。基于这些方法,可以选择最适合于你的应用的程序设计方法。 线性化 线性化编程: 所有的指令都在一个块 (OB1) 内。模块化 模块化编程: 每个设备的控制指令都在各自的块内。 OB1按顺序调用每个块。 结构化 结构化编程:不同的块调用可重复利用的代码。 OB1 (或其他块) 调用这些块并传递相应的参数。
标签: step7
上传时间: 2022-05-29
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随着手机摄像头和数码相机性能的提升,增加摄像头设备到平台处理器之间的传输带宽变越来越有必要,传统的DVP接口已经不能适应现在的科技发展。在这样的大形势下MIPI联盟应运而生,它制定了一个通用的标准来规范高性能移动终端的接口,而它的子协议MIPI CSI-2则完美的解决了摄像头设备与平台处理器之间高速通信的难题,提供了一种标准化、强大、可靠、低功耗的传输方式。MPI CSI-2接口采用差分信号线,确保了高速数据在传输时不易受到外界的干扰,而其采用的ECC编码和CRC编码则从一定程度上减少了个别错误数据对于整体数据的影响,又由于自身处于MIPI大家族协议之中,它自身也很容易兼容应用MIPI家族协议的其他设备。本文详细的介绍了MIPI CSI-2协议数字部分RTL的实现,模拟部分的实现,以及后续的测试分析。在设计中RTL的设计、纠错以及模块的时序分析在Linux平台上进行。而模拟部分的实现以及整体的动态测试在FPGA平台上进行。通过这样的分工可以更全面的发挥两个平台的长处,更具体的来说,在Linux阶段的设计时充分的利用了modelsim与verdi配合的优势,从而更好的设计代码、分析代码和测试代码。而在综合时又利用Design Compile与Prime time充分的对设计做了资源分析和时序分析,保证了设计的质量。而在FPGA阶段设计时,充分的利用了FPGA灵活而且可以动态测试的优势来验证模块的正确性,此外在FPGA上还可以使用商用接收端来接收最后产生的MIPI数据,这样的验证方法更权威也更有说服力。在设计方法上,在数字部分的RTL设计中充分的应用了模块化的思想,不仅实现了协议的要求,而且灵活的适应了MIPI CSI-2协议在实际应用时的一些变通的需求。而在模拟部分的物理层设计中则大胆的做了尝试和创新,成功的在没有先例参照的情况下自主设计了FPGA下的物理层部分,并且最后成功的被商用接收端验证。总的来说在整个设计过程中遇到了阻碍和很多难题,但是经过不懈的努力最终克服了技术上的种种困难,最终也获得了阶段性的成果和自身的技术提高。
上传时间: 2022-05-30
上传用户:kingwide
此论文采用微处理器 (单片机 89C52、205I)实现小 汽车 的 门功往返井达到时间的精确控制 、起始位置的准确定位 信号 榆测部分采用抗 1扰能力强的光 电检测电路硬 数字接 口;执 行机构采用脉宽 嗣制 (PWMj技术实现对电机的精确控制 ; 展电路实现对距离 、时问 、速度的检测与显示 软件部 分采用 汇编段 C语言进秆模块 化编程使系统 更加 完善 与合理。
上传时间: 2022-06-03
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对危重病人的监护和输液治疗,是全球范围内的医护人员关注的重大问题。危重病人的生理状态极不稳定,医护人员需要根据患者生理状态,给予迅速准确的治疗。在无线网的ICU诊疗一体化系统的基础上,拟研制的基于RS485的监护和输液诊疗一体化系统(简称诊疗一体化系统),形成无线有线两大系列的产品。该系统由输液设备(包括注射泵、输液泵),监护输液基站(平板电脑)、医护PDA(Personal Digital Assistant)和中央监护服务器等组成。其中,监护输液基站通过RS485一对多的主从通讯方式控制多个输液设备。 注射泵已经广泛应用于临床。本论文的目的就是通过对国内外注射泵产品的最新调查,结合本项目对注射泵的要求,以技术的可靠性为前提,重点考虑开发时间、生产成本、后期可扩展性、医护人员操作简便等产品化的重要因素,研制作为诊疗一体化系统的重要组成部分的注射泵样机。 本论文根据已有产品特性,和基于RS485的监护和输液诊疗一体化系统的要求,定义了注射泵所需完成的功能。本注射泵既可以作为诊疗一体化系统的输液设备联机使用,也可作为高档注射泵单机使用。监护基站通过RS485轮询机制,将输液控制命令好输液参数信息发送给注射泵,控制注射泵的运行,同时,注射泵也在屏幕上显示当前工作参数,对工作状态进行检测,若有异常状态,则发出声光报警,并在显示屏上显示,这些输液过程中的信息都通过RS485通讯模块发至监护基站,提醒医护人员注意,还能存储治疗相关信息及工作参数信息,方便查询与传输。注射泵也可独立工作,响应按键信息,能完成速度模式,时间模式及体重模式三种模式的输液。在输液过程中,显示输液相关参数,可中途调节注射速度,其他参数修改,可在暂停注射后进入相应注射模式的设置界面进行,完成后以修改后的参数运行。 在设计之初,考虑了后期产品化的要求,初步探讨了注射泵的机械结构。在设计过程中,采用模块化的结构思想,将注射泵按功能解析成各相对独立的十大模块,包括:电源模块、中央处理模块、电机驱动及机械模块、显示模块、键控模块、报警模块、外部存储器模块、实时时钟模块、检测模块和通讯模块。本文主要介绍了重要元器件的选型,各功能模块电路的原理图连接。在硬件设计上,考虑了电磁兼容性,这是硬...
标签: rs485
上传时间: 2022-06-04
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