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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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
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
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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本文所研究的课题为电磁感应加热控制系统的设计与实现。文章介绍了电磁感应加热的工作原理，系统预设功能要求及具体实现方案，分析了系统硬件电路和控制软件设计的整个过程，最终研制出一款功能完备、人机交互友好、工作稳定、性能优良的电磁感应加热系统。 该系统硬件电路部分主要包括主工作电路，IGBT驱动电路，同步电路和功率整定电路，锅具检测电路，电源电路，各种保护电路及主控制电路。保护电路具体包括上电延时保护IGBT，整流桥输出过压保护，IGBT集电极过压保护，市电过压、欠压保护，负荷电流过大保护，IGBT过温保护，锅底过温保护。主控制电路采用三星单片机作为主控芯片，通过调节PWM信号占空比控制输出功率。系统主要实现了功率控制、定时/预约、无锅检测、暂停、异常报警（无锅报警、市电过压/欠压报警、负荷电流过大报警、IGBT温度传感器失效报警、IGBT温度过高报警、锅底温度传感器失效报警、锅底温度过高报警）等功能，设置了6个按键可供用户操控，配置的液晶显示屏可以实时显示系统当前状态信息。 该系统控制软件设计部分，依据模块化程序设计思想，把系统预设功能需求划分为各个功能模块，然后分别设计了各功能模块的软件，最终完成了系统控制软件的设计。实现了系统的智能化，包括功率自动调节匹配，锅具自动检测，定时控制，预约时间到自动开机，异常自动保护报警，液晶屏实时显示系统状态信息。经过反复对系统软硬件联调，测试系统性能，结果表明本控制系统运行安全、稳定、可靠，达到了设计要求。
上传时间： 2022-06-09
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随着微功耗处理器以及通讯芯片的发展，以往较为耗能的有线通讯方式越来越阻碍了通讯网络的发展，于是一大批的无线通讯方案应运而生，例如NBIOT，蓝牙4.0，zigbee等等。同时微功耗无线处理器的流行使得传统家电带上了智能的色彩，智能家居必将是未来家庭的必备。某些高科技企业也在揶揄这块市场，纷纷推出了自家的智能家居解决方案，比较知名的有米家方案以及阿里智能的解决方案。但是回到现实的使用上来说，每个家庭的条件环境其实不一样，同样的产品未必在每个家庭上都可以使用方便，所以个性化的定制产品才可以更好的方便我们的生活。于是在暑假期间，萌生了DIY一套智能家居方案的想法，具有各种智能开关和传感器等节点，并且对接物联平台实现联网控制以及数据的上传。由于家庭中将会使用到的智能设备种类繁多，所以我将采用模块化的设计思路，即采用核心板加外围功能部分的思路，像搭积木一样的构建各个智能设备。大家有同样想制作的想法可以参考。截至发帖前，我完成了智能网关，智能墙壁开关，无线遥控开关以及无线气象站的设计制作，之后有新的设备加入的话，我会及时的更新。
标签： 智能家居系统 zigbee esp8266 51单片机
上传时间： 2022-06-15
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单片机是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。它靠程序运行的，并且程序是可以修改，通过不同的程序实现不同的功能。将单片机技术和射频卡技术有效地结合起来，必然给社会的发展带来巨大的效益。对比磁卡系统，单片机系统的安全性和保密性更高，操作方便，快速。卡片可扩展其它应用，而且一张卡片可以用于多个不同应用行业。本设计开发了一个简易实用的基于单片机的射频卡缴费系统。主要设计思路是通过读写模块读取射频卡中的用户信息，传送到单片机进行处理，信息将送液晶显示模块显示，同时经过串行通信模块与PC实现信息交换与资料管理。系统设计的广展和配置应遵循以下原则，选择典型电路，为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础：系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行二次开发；硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响，考虑原则是：软件能实现的功能尽可能由软件实现，以简化硬件结构。本设计将分成绪论，系统介绍，系统硬件设计，系统软件设计，系统仿真测试，共五个部分。其中，绪论部分概述本设计的背景意义及本课题研究的内容；系统硬件设计是本设计的主要部分，包括AT89C52，ZLG500A和LCD12864等各功能模块及元器件的作用和原理，电路设计；系统软件设计主要简述上位机的界面设计软件VB的特点和所使用的主要控件或函数，及其界面功能和界面程序框图；系统仿真测试主要是使用软件仿真测试，展示系统的功能和作用。
上传时间： 2022-06-17
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风速是气象测量的一个重要要素，利用超声波进行风速测量现如今得到广泛的应用，技术已经很成熟。当超声波在空气中传播时，受到风速的影响，顺风和逆风情况下存在一个时间差，基于这个原理制成的时差法超声波风速测量仪表，具有精度高、可靠性强、集成度高等优势，并可以与雨量、湿度等测量仪表构成完整的移动气象站，与传统的机械式仪表、电磁式仪表相比，具有较强的优势，其关键参数是系统的测量精度。ARM作为32位的微处理器，具有丰富的片上资源，高达60M的处理能力，而且功耗很小，适合作为智能仪表的核心处理器。本文给出了基于LPC2132的风速测量系统，可以实现风速的测量、显示、精度调节以及与上位机之间的通信等功能。系统硬件电路包括ARM7处理器以及外围的模拟、数字电路，并采用模块化进行设计。这种思想大大简化了系统硬件电路设计的复杂性，增强了系统的稳定性与可靠性。软件部分根据超声波信号的特点，选用新型的构造包络的方法，在准确判断超声波到达时间的问题上有所改进。文章共分六个部分。第一章绪论介绍了超声波风速测量仪表的发展现状、本篇论文选题的目的和意义、所做的工作以及创新点。第二章介绍了超声波风速测量的基本原理。第三章是介绍基于ARM的超声波风速测量的系统的硬件设计。第四章是系统的软件设计。第五章是系统的误差分析。第六章是全文的总结以及就下一步的工作提出一些设想。关键词：ARM微控制器，超声波，时差法，风速测量
上传时间： 2022-06-18
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电力电子技术包括功率半导体器件与1C技术、功率变换技术及控制技术等几个方面，其中电力电子器件是电力电子技术的重要基础，也是电力电子技术发展的“龙头"。从1958年美国通用电气（GE）公司研制出世界上第一个工业用普通晶闸管开始，电能的变换和控制从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代，这标志着电力电子技术的诞生。到了70年代，晶闸管开始形成由低压小电流到高压大电流的系列产品。同时，非对称晶闸管、逆导晶闸管、双向品闸管、光控晶闸管等品闸管派生器件相继问世，广泛应用于各种变流装置。由于它们具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、响应快等优点，其研制及应用得到了飞速发展。由于普通晶闸管不能自关断，属于半控型器件，因而被称作第一代电力电子器件。在实际需要的推动下，随着理论研究和工艺水平的不断提高，电力电子器件在容量和类型等方面得到了很大发展，先后出现了GTR，GTO、功率MOSET等自关断、全控型器件，被称为第二代电力电子器件。近年来，电力电子器件正朝着复合化、模块化及功率集成的方向发展，如IGPT，MCT，HVIC等就是这种发展的产物
上传时间： 2022-06-19
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超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及Atmel公司的AT89C51单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，指出了设计测距系统的思路和所需考虑的问题，给出了以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。经实验证明，这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可以有效地解决汽车倒车、建筑施工工地以及广些工业现场的位置监控
上传时间： 2022-06-19
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