随着工业控制对可靠性与实时性要求不断提高,传统总线因无法突破实时性,通信效率及总线供电等技术瓶颈而逐渐被一些新的技术所替代。在国内外,一种将以太网应用于工业控制的新兴工业以太网技术引起了越来越多的关注。EtherCAT是一种基于改进的以太网帧结构的工业以太网协议,是目前可靠性和实时性最高的工业以太网协议之一。 本文提出一种基于STM32处理器的EtherCAT从站协议栈的实现方法。首先从物理层、数据链路层及应用层研究分析了 EtherCAT协议。其次,重点设计开发基于STM32处理器的EtherCAT从站设备的协议软件,设计并实现了从站状态机、周期性过程数据及邮箱数据三大通信任务的软件代码。在已搭建的 EtherCAT主从站运行平台验证了系统的可靠与实时性。EtherCAT报文的一次发送和接收共需2ms,该时间随着从站个数的增加变化不大。最后,本文创新点是设计一种基于 EtherCAT实时通信协议栈的智能家居网络控制系统,比以往采用单片机作为终端控制器的控制系统在扩展能力,数据处理能力,实时性方面都有显著优势,实现了智能家居中智能开关与人脸识别门禁两部分应用控制任务,该系统提高了家居控制的安全性及实时性,是目前最有发展前景的工业以太网应用技术之一。 从站协议栈实现EtherCAT的从站功能,并且运行于STM32处理器上,提高了从站运行速度,保证整个EtherCAT系统的实时性。
上传时间： 2022-05-27
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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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万年历数字钟是一种用万年历时钟芯片实现年、月、日、时、分、秒计时，并通过单片机处理后送给显示芯片显示的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且具有更长的使用寿命。本设计所使用的核心器件为STC单片机，是目前应用极为广泛的51系列单片机，配置了外围设备，构成了一个可编程的计时定时系统，具有体积小，可靠性高，功能强等特点。不仅能满足所需要求，而且还有很多功能可供开发，有着广泛的应用领域。1.1课题背景：电子万年历，它是近代世界钟表业界的第三次革命。第一次是摆和摆轮游丝的发明，相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级，代表性的产品就是带有摆和摆轮游丝的机械钟或表。第二次革命是石英品体振荡器的应用，发明了走时精度更高的石英电子钟表，使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。第三次革命就是电瓶夹数码计时技术的应用（电子万年历），使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒，从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式，直观明了，并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能，它更符合消费者的生活需求！因此，电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步。电子万年历是采用了单片机原理实现对阴（阳）历年、月、日、周、时、分、秒、温度、节假日等的数字显示及到时提醒的计时装置，并通过单片机处理后送给显示芯片显示的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且具有更长的使用寿命。广泛用于个人家庭、车站、码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得电子万年历的精度，远远超过老式的计时方法。电子万年历的数字化给人们生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些都是以钟表数字化为基础的。因此，研究万年历及扩大其应用，有着非常重要的意义。
上传时间： 2022-06-02
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CCD（Charge Coupled Device）是电荷耦合器件的缩写，它是一种特殊的半导体器件，是一种新型的固体成像器件。它既具有光电转换的功能，又具有信号电荷的存储、转移和读出的功能。CCD应用技术是光、机、电和计算机相结合的高新技术。目前，CCD技术广泛应用于视频处理的前端，它通过光电转换将光信号转化为电信号，以便于后续电路的处理。本文从CCD出发，系统地介绍了CCD的发展、结构、特点和分类，并以CV-A50/CV-A60相机为例，阐述CCD相机的控制时序，并介绍了调光的种类及各自的优缺点。本文以AT mega16单片机为例，详细地介绍了用AVR单片机控制调光的硬件和软件的实现，为调光系统的设计提供了一种新的思路。目前，视频技术已经广泛应用于监控和测量领域，并在宁航、遥感、军用设备、自动控制等方面有很多应用。民用的CCD相机，广泛应用在各种需要监视和图像采集的环境中。例如：银行监视器的镜头，数码相机镜头，数码摄像机镜头，手机镜头等中都得到了广泛的使用。视频技术通常由采集，处理和分析三部分组成。作为图像采集前端的CCD，承担着将光信号转变成电信号的任务，直接影响着后续的计算机图像处理的效果，对整个系统的性能起着重要作用。快门时间是CCD的重要指标，影响着CCD的图像质量和速度。因此，合理的选择快门时间是非常重要的。有些相机具有自动快门，能够较好的控制曝光时间，有些可以通过跳线设置快门，根据观察的结果进行设置。先进的快门控制是通过调光板实现的，通过对背景环境的预测，结合一定的算法，来合理的设置快门时间。一般来说，CCD相机可以内部产生各种同步信号和控制时序，也可以通过外部控制来调节CCD的快门时间和相机的进光量，以达到帧速度和视频质量的较好匹配。目前，对CCD相机调光的控制可分为机械调光，液品调光和电子调光等方式 其中，电子调光是常用的方式。本设计基于AT megal6单片机控制，通过C语言编程，达到调光的目的。
上传时间： 2022-06-18
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随着信息技术的发展和数字化产品的普及，嵌入式系统的研究开发逐渐成为热点。而Linux又以其独特的优势成为嵌入式系统的主流。作为嵌入式系统和用户之桥梁的人机交互接口设备也是其中必不可少的一部分，用户与系统的交互是否准确和便捷极大地影响了嵌入式产品的竞争力。本文对Unity805plus微处理器平台下人机交互接口设备驱动程序的设计开发做了深入的研究与实践。Unity805plus微处理器是基于Unicore架构的新型32位移动终端应用处理器，面向低成本手持设备和其它通用嵌入式设备。本课题基于Linux2.4.19操作系统，设计和实现了在此平台下的人机交互接口设备驱动程序。论文在介绍了嵌入式Linux下设备驱动层次结构、运行机制、编译平台方法以及字符设备驱动程序使用流程的基础上，针对Unity805plus此新型平台下键盘、触摸屏、LCD这三种人机交互设备提出了实际的驱动设计方案。其中：系统以中断方式来访问键盘和触摸设备，采用了Linux内核定时器并把任务放在后台执行以等待键盘或触摸中断事件，并运用了自旋锁、信号量、完成变量等内核同步方法；而LCD设备采用Unity805plus内置的LCD控制器与系统进行通讯，利用帧缓冲（framebuffer）设备作为接口，使上层应用程序能够在图形模式下直接对显示缓冲区进行统一的读写操作。文中按照驱动的设计流程为主线给出了各设备驱动程序的控制器设置、GPIO口设置、中断设置等关键部分的详细代码分析。文中所述的设备驱动已经能够在Unity805plus平台的媒体播放器上稳定运行，并通过了初步的功能验证。随着消费类电子产品的市场推陈出新所带来的巨大需求（如iPhone），相应的人机交互接口设备相关技术亦不断更新，比如新型的触摸屏技术或是将键盘、LCD等驱动电路集成在一种集成电路模块中等。因此，人机交互接口设备驱动的研究也将有广阔的前景。
上传时间： 2022-06-18
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随着微电子技术在汽车控制系统中的广泛应用，汽车总成中电子系统的作用显得越来越重要，这种发展态势对汽车发电系统提出了更高的要求。汽车电压调节器是汽车发电系统的心脏部件，优质的电压调节器是保证汽车电子系统高可靠性的重要前提。本文通过对大量电子电压调节器的分析，提出了新的电压调节器电路。在调节器的具体实现形式上采用单芯片集成方式，使其在电压调节精度、体积、重量及耐振性等方面均优于普通电子电压调节器。文中还详细分析了电压调节器的的工作原理和电路结构，分块设计了芯片内部各个功能模块，包括取样电路、电压基准源、误差放大器、保护电路和调整晶体管，给出所有晶体管级电路图，并对各功能模块进行Spice模拟验证，模拟的结果及分析也一并给出。最后根据元器件在电路中的作用确定器件单元版图结构，并介绍了版图设计过程关键词：汽车电子；调节器；调整管：双极工艺汽车工业是一种高度综合性的产业。现代汽车的发展形成了以计算机为顶端，半导体元器件为基础，光电测试为手段，集成电路为原料的新格局。近几年以来电子点火，电子显示，数字检测，电子转向，电子钟，电子音响，电磁操纵，空调等电子产品在我国汽车上得到了很大的发展和应用[2]，这种发展态势对汽车发电系统提出了更高的要求，具体地说，用电系统不仅需要更大的供电能力，而且要求有更高的供电可靠性和供电质量。作为一个能满足这些要求的发电系统，除了高性能的发电机及可靠的整流装置外，还必需配备有高品质的电压调节器。为此，国内外有关研究机构及学者十分重视新型电子电压调节器的研究与开发.汽车发电系统的工作环境十分恶劣。相应地，对作为其关键部件之一的电压调节器的要求也很高。除要求电压调节器具有优良的电压调节性能外，还有许多特殊的要求，如强的耐震性，宽的工作温度范围，耐化学腐蚀以及能承受超负荷状态下的高压、大电流冲击等.
上传时间： 2022-06-19
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在当今电子设计领域，EDA设计和仿真是一个十分重要的设计环节。在众多的EDA设计和仿真软件中，Multisim2001以其强大的仿真设计应用功能，在各高校电信类专业电子电路的仿真和设计中得到了较广泛的应用。Multisim2001及其相关库包的应用对提高学生的仿真设计能力，更新设计理念有较大的好处。Multisim2001的前身ENB（电子实验平台）软件，最突出的特点是用户界面友好，各类器件和集成芯片丰富，尤其是其直观的虚拟仪表是Multisim2001的一大特色。Multisim所包含的虚拟仪表有：示波器，万用表，函数发生器，波特图图示仪，失真度分析仪，频谱分析仪，逻辑分析仪，网络分析仪等。而通常一个普通实验室是无法完全提供这些设备的。这些仪器的使用使仿真分析的操作更符合平时实本次毕业设计主要是应用软件Multisim2001来举例，验证ADC电路。
上传时间： 2022-06-19
上传用户：zhanglei193
目前对于对步进电机的控制存在精度和价格方面的矛盾。因为高精度的实时演算需要较高性能的DSP芯片，成本较高，因此现在的控制方法是采用大量的硬件电路。这种控制方法的精度不但较低，且成本较高。国内为了省钱就大多数使用相对省资源的查表法，但是对于速度变化范围很大的控制来说，在低速时会由于表本身的精度原因造成稳定性变差，噪声变大的问题。这仅仅是低速时的细分问题。转速越低，对它控制时的细分就越严格。此外还有扭矩的问题，当转动过慢时，即使细分也无法达到应有的扭矩，这都是控制时遇到的问题。简单的说，目前普遍存在于步进电机控制中的问题就是低速运转和低速启动的问题。当今是科学技术及仪器设备高度智能化飞速发展的信息社会，电子技术的过步，给现代工业带来了质的提升。现代电子领域中，PLC的应用正在不断的走向深入，这必将导致传统控制的日益革新。PLC的控制具有高可靠性、高性价比。比如在机械手、液体混合罐、液压、气压等方面都得到了广泛的应用。PLC在1业方面的应用水平已逐步成为一个国家T业发展水平的标志2-0利用PLC采用程序设计方法来对步进电机进行控制，具有线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，而且可以通过控制按钮实现对步进电机的正反转和步进电郁转速的控制，用途广泛等优点。
上传时间： 2022-06-19
上传用户：bluedrops
摘要：本文通过介绍汽车直流电气系统的构成和直流滤波器的设计原则，针对汽车音响电源滤波器参数的确定进行介绍，尤其是对各种考虑因素（Over Voltage和IS07637-2中的各种脉冲模型）进行Saber和MathCAD仿真分析作为设计的参考。关键词：汽车音响、直流电源滤波器、瞬态传导干扰脉冲、阻抗失配、汽车电气系统、IS07637，TVS1，汽车电气系统简述近年来，随着汽车功能的不断增加和系统可靠性要求的不断提高，越来越多的电子控制单元（ECU）被引入到汽车设计中，汽车中的电气系统变得越来越复杂，已经成为汽车系统总成的核心。通常，汽车的电气系统分为供电系统和用电设备两部分。供电系统是指给用电设备产生、分配和传递电能装置的总称，它包括发电机、蓄电池、电线束、开关及继电器等，具有低压和直流的特点。汽车用电设备是指汽车电气系统中需要电源供给的设备，如：起动机、空调，音响，车灯，ABS等等，其所需的电能由两个电源供给，即：发电机和蓄电池。其具有单线制供电特点，即：所有用电设备均并联。蓄电池和发电机的电源正极和各用电设备只用一根导线相连，而电源的负极搭接到汽车底盘上，俗称负极搭铁，利用发动机体、汽车车架和车身等金属机体作为一公共电流回路。下图为一汽车的电气系统概要框图（见图1）
上传时间： 2022-06-19
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RFID技术是自动识别技术的延伸和发展，它是利用无线电或雷达技术在阅读器和电子标签之间进行非接触双向数据传输的。近年来，这种技术在许多领域都得到了快速的普及和推广应用。作为整个防伪系统最基本的前置终端读写电子标签器件，基于MFRC500读写模块设计是本课题整个系统设计的第一步。在介绍了MF RC500芯片和Mifare0ne电子标签的结构和工作原理的基础上，本文给出了模块硬件和软件设计的详细过程，并通过具体的读、写卡操作进一步证明了模块的稳定性、可靠性。嵌入式技术是当今非常流行的一门计算机技术，随着计算机技术和通信技术的进一步迅速发展，嵌入式系统得到了越来越广泛的应用，但同时大量的嵌入式应用也对嵌入式设备的性能和功能提出了更高的要求。ARM公司的32位RISC处理器，以其高速度、低功耗、低成本、功能强、特有16/32位双指令集等诸多优异的性能，己成为嵌入式解决方案中的首选处理器。本课题采用的S3C44B0X微处理器就是一款基于ARM7TDMI内核的32位RISC处理器。除了具有RISC体系结构的典型特征外，S3C44B0X提供了全面的、丰富的内置部件，S3C44B0X微处理器为手持设备和一般类型的应用提供了高性价比和高性能的微控制器解决方案。作为嵌入式Linux的一个分支，uClinux继承了嵌入式Linux的绝大部分优点。uClinux是一个开源、免费、移植方便且可裁剪的多任务内核，因此，本课题采用了uC1inux作为操作系统，并在硬件平台的基础上移植了uClinux操作系统以及设计了uClinux操作系统下的应用程序。
上传时间： 2022-06-24
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