智能化输入输出接口系统的设计与实现
这是一篇关于组态表,RS485,复用点技术的论文, 主要内容为智能化输入输出接口系统是用来连接仿真计算机与控制盘台的重要设备,它的响应速度、精度及稳定性等对仿真机的性能有重大影响。我从以下几个方面对该系统进行了研究。 1) 结合仿真机的特点,对系统的框架和实时性进行了设计 本文采用了嵌入式技术对系统的框架进行了设计,并在考虑仿真机特点的基础上,对系统各个功能部件的框架的进行了实现。在设计系统框架的过程中,本文对影响系统实时性的环节进行了充分的理论论证,以确保系统能满足每秒16次以上的刷新速率。在系统研制完成后,本文按照仿真机对接门系统的一般性配置,对系统的实时性指标进行了实际测试,低于60ms的测试结果一方面验证了本文对系统做的理论分析的正确性;另一方面也有力地说明了系统的研制是成功的,可以满足实时性系统的要求。 2) 系统软件的设计 本文对系统软件的设计进行了较为详细的介绍,对控制板的软件设计中的设计目标、数据结构的定义和一些模块的程序流程作了分析;对通讯板的软件设计目标和设计思路作了介绍;在主控制器的软件设计中,对组态表的建立进行了示例说明,并对程序模块化的设计思想进行了说明;同时也结合具体的软件设计,对如何实现软件的抗干扰进行了分析和示例说明。 3) 数字量输入输出板和模拟量输出板软件的设计与实现 本文根据数字量输入输出板的设计目标,对该板的原理性设计和输入输出的实现进行了分析,在原理图和PCB板的设计过程中,又充分考虑了系统的抗干扰能力;对该板的译码逻辑进行了分析和实现,对该板独到的复用点设计进行了分析;同时根据实时性的要求及模拟量输出板的功能特点,对其软件设计做了详细的讨论,并给出了程序流程图。 最后在结论部分指出了系统存在的一些不足之处和有待于进一步完善的地方。
挖掘机液压缸位移采集系统与实验研究
这是一篇关于液压缸,STM32,AT89C2051,位移采集,RS485,运动学的论文, 主要内容为挖掘机在城市建设、农业水利和工业开发等领域有着广泛的应用。随着智能化的发展,大型工业现场工程作业无人化成为主要趋势。挖掘机的挖掘作业是通过液压缸的伸缩来进行的,为了操控终端实时掌握挖掘机运动状态,便于终端在出现控制偏差时及时做出反应,实现对挖掘机的实时监测和精确控制,因此,需要设计一款液压缸的位移采集系统,实时采集液压缸位移数据,再根据实际测量位移结合运动学知识得到挖掘机运动状态。本文结合现有研究和知识,开展液压缸位移采集研究。首先,在实验室条件下,设计一款模拟液压缸运动的装置进行位移采集实验。基于该装置,结合RS485总线技术,提出了一种AT89C2051单片机为从机,STM32为主机的位移采集方法,开发了位移采集系统,通过该系统,在实际应用中可将从机置于液压缸缸筒内部负责采集数据,主机置于驾驶室内将从机数据进行分析计算并上传到上位机系统中。其次,为实现系统功能,对主从机的硬件电路和软件编程进行设计。从机负责信号采集以及与主机的通讯,电路部分包括核心电路、供电电路、信号采集接口和RS485通讯接口电路,其中核心电路复位部分采用看门狗电路设计,同时为加强信号传递和电源供电的稳定性,增加光耦隔离电路和电源隔离电路。主机部分负责信号处理、数据存储、数据上传以及与从机之间的通讯,电路部分主要包括电源电路模块、RS485通讯接口电路模块、SD卡存储模块、OLED显示模块和WIFI通讯模块等部分。再次,根据各模块功能需求结合各类底层的开源代码设计软件系统,从机部分完成系统初始化程序,并在中断程序中进行信号采集工作,主从机之间通过制定RS485通讯协议完成位移数据的传递。主机部分完成系统初始化程序,包括串口初始化、OLED初始化、SD卡初始化、WIFI初始化和RS485初始化等,后将接收到数据转入信号处理程序中,在信号处理程序中实现数据解算、数据存储和数据传输。之后,建立挖掘机运动学模型,引入挖掘机液压缸相关数据基于D-H法对其进行运动学正运算和逆运算求解,在运动学正解基础上通过坐标轴展示了挖掘机工作空间,并分析了挖掘机最大挖掘高度、最大挖掘半径和最大挖掘深度。最后,对系统进行测试,在上位机系统中进行数据采集和铲斗齿尖位姿计算,并记录三种速度下不同量程所测得的位移数据,求得了相对误差与绝对误差,并对误差规律进行了总结,分析了误差产生的原因,位移采集结果表明平均相对误差控制在3%以内,且稳定性较好,满足液压缸位移采集需求。
基于ARM和嵌入式Web服务器的自动售货机设计
这是一篇关于自动售货机,ARM,WiFi,嵌入式Web服务器,RS485的论文, 主要内容为随着我国人口红利的渐失和自动化程度的提高,无人自动售货机在零售行业的发展和壮大已经成为一种必然的趋势。嵌入式技术是控制售货机出货的保证,Web技术为售货机远程后台管理提供了又一种解决方案。随着现阶段WiFi信号的覆盖与普及,售货机以WiFi信号无线通信的形式连接互联网成为了可能。本文充分利用现阶段已经成熟的嵌入式技术、Web技术、网络技术构建以ARM和嵌入式Web服务器为核心的自动售货机售货控制系统和远程监控系统,完成对售货机零售功能和后台批量管理的设计。首先,本文介绍了售货机的研究背景与研究现状,分析了售货机在以无线WiFi信号连接无线路由器的基础上,搭建售货机运营商能够拥有所属权的嵌入式Web服务器进行远程后台管理这一方案的可行性,明确了本文的主要研究方向和研究意义。其次,在售货控制系统上,既设计了实现基础零售功能的由多个功能模块构成的售货机控制板,又设计了相关辅助模块进一步提高售货机运行的可靠性与稳定性,同时还设计了用于提高售货机现场装机效率的售货机自检功能。然后,在分析了不同种多机通信技术的基础上,明确了基于RS485通信标准的售货机多机通信协议和通信原则,设计了多台自动售货机主从通信的运行模式,为后续的集约化管理奠定了基础。最后,在远程监控系统上,以B/S为整体架构,以HTML+JS技术设计客户端发送HTTP请求,以支持TCP/IP协议的WiFi模块搭建嵌入式Web服务器应答HTTP请求,同时针对嵌入式Web服务器自身特点运用Ajax等技术优化数据交互。最终,售货机运营商可以通过任意一台PC或者手机以操作浏览器的方式完成对多台自动售货机的远程实时监控。本文对本系统进行了实验测试和现场运行测试,结果表明本设计达到了预期的要求,有效的提高了售货机运行的可靠性和后期管理的经济性。本文共有图40个,表5个,参考文献51篇。
智能化输入输出接口系统的设计与实现
这是一篇关于组态表,RS485,复用点技术的论文, 主要内容为智能化输入输出接口系统是用来连接仿真计算机与控制盘台的重要设备,它的响应速度、精度及稳定性等对仿真机的性能有重大影响。我从以下几个方面对该系统进行了研究。 1) 结合仿真机的特点,对系统的框架和实时性进行了设计 本文采用了嵌入式技术对系统的框架进行了设计,并在考虑仿真机特点的基础上,对系统各个功能部件的框架的进行了实现。在设计系统框架的过程中,本文对影响系统实时性的环节进行了充分的理论论证,以确保系统能满足每秒16次以上的刷新速率。在系统研制完成后,本文按照仿真机对接门系统的一般性配置,对系统的实时性指标进行了实际测试,低于60ms的测试结果一方面验证了本文对系统做的理论分析的正确性;另一方面也有力地说明了系统的研制是成功的,可以满足实时性系统的要求。 2) 系统软件的设计 本文对系统软件的设计进行了较为详细的介绍,对控制板的软件设计中的设计目标、数据结构的定义和一些模块的程序流程作了分析;对通讯板的软件设计目标和设计思路作了介绍;在主控制器的软件设计中,对组态表的建立进行了示例说明,并对程序模块化的设计思想进行了说明;同时也结合具体的软件设计,对如何实现软件的抗干扰进行了分析和示例说明。 3) 数字量输入输出板和模拟量输出板软件的设计与实现 本文根据数字量输入输出板的设计目标,对该板的原理性设计和输入输出的实现进行了分析,在原理图和PCB板的设计过程中,又充分考虑了系统的抗干扰能力;对该板的译码逻辑进行了分析和实现,对该板独到的复用点设计进行了分析;同时根据实时性的要求及模拟量输出板的功能特点,对其软件设计做了详细的讨论,并给出了程序流程图。 最后在结论部分指出了系统存在的一些不足之处和有待于进一步完善的地方。
基于ARM和嵌入式Web服务器的自动售货机设计
这是一篇关于自动售货机,ARM,WiFi,嵌入式Web服务器,RS485的论文, 主要内容为随着我国人口红利的渐失和自动化程度的提高,无人自动售货机在零售行业的发展和壮大已经成为一种必然的趋势。嵌入式技术是控制售货机出货的保证,Web技术为售货机远程后台管理提供了又一种解决方案。随着现阶段WiFi信号的覆盖与普及,售货机以WiFi信号无线通信的形式连接互联网成为了可能。本文充分利用现阶段已经成熟的嵌入式技术、Web技术、网络技术构建以ARM和嵌入式Web服务器为核心的自动售货机售货控制系统和远程监控系统,完成对售货机零售功能和后台批量管理的设计。首先,本文介绍了售货机的研究背景与研究现状,分析了售货机在以无线WiFi信号连接无线路由器的基础上,搭建售货机运营商能够拥有所属权的嵌入式Web服务器进行远程后台管理这一方案的可行性,明确了本文的主要研究方向和研究意义。其次,在售货控制系统上,既设计了实现基础零售功能的由多个功能模块构成的售货机控制板,又设计了相关辅助模块进一步提高售货机运行的可靠性与稳定性,同时还设计了用于提高售货机现场装机效率的售货机自检功能。然后,在分析了不同种多机通信技术的基础上,明确了基于RS485通信标准的售货机多机通信协议和通信原则,设计了多台自动售货机主从通信的运行模式,为后续的集约化管理奠定了基础。最后,在远程监控系统上,以B/S为整体架构,以HTML+JS技术设计客户端发送HTTP请求,以支持TCP/IP协议的WiFi模块搭建嵌入式Web服务器应答HTTP请求,同时针对嵌入式Web服务器自身特点运用Ajax等技术优化数据交互。最终,售货机运营商可以通过任意一台PC或者手机以操作浏览器的方式完成对多台自动售货机的远程实时监控。本文对本系统进行了实验测试和现场运行测试,结果表明本设计达到了预期的要求,有效的提高了售货机运行的可靠性和后期管理的经济性。本文共有图40个,表5个,参考文献51篇。
挖掘机液压缸位移采集系统与实验研究
这是一篇关于液压缸,STM32,AT89C2051,位移采集,RS485,运动学的论文, 主要内容为挖掘机在城市建设、农业水利和工业开发等领域有着广泛的应用。随着智能化的发展,大型工业现场工程作业无人化成为主要趋势。挖掘机的挖掘作业是通过液压缸的伸缩来进行的,为了操控终端实时掌握挖掘机运动状态,便于终端在出现控制偏差时及时做出反应,实现对挖掘机的实时监测和精确控制,因此,需要设计一款液压缸的位移采集系统,实时采集液压缸位移数据,再根据实际测量位移结合运动学知识得到挖掘机运动状态。本文结合现有研究和知识,开展液压缸位移采集研究。首先,在实验室条件下,设计一款模拟液压缸运动的装置进行位移采集实验。基于该装置,结合RS485总线技术,提出了一种AT89C2051单片机为从机,STM32为主机的位移采集方法,开发了位移采集系统,通过该系统,在实际应用中可将从机置于液压缸缸筒内部负责采集数据,主机置于驾驶室内将从机数据进行分析计算并上传到上位机系统中。其次,为实现系统功能,对主从机的硬件电路和软件编程进行设计。从机负责信号采集以及与主机的通讯,电路部分包括核心电路、供电电路、信号采集接口和RS485通讯接口电路,其中核心电路复位部分采用看门狗电路设计,同时为加强信号传递和电源供电的稳定性,增加光耦隔离电路和电源隔离电路。主机部分负责信号处理、数据存储、数据上传以及与从机之间的通讯,电路部分主要包括电源电路模块、RS485通讯接口电路模块、SD卡存储模块、OLED显示模块和WIFI通讯模块等部分。再次,根据各模块功能需求结合各类底层的开源代码设计软件系统,从机部分完成系统初始化程序,并在中断程序中进行信号采集工作,主从机之间通过制定RS485通讯协议完成位移数据的传递。主机部分完成系统初始化程序,包括串口初始化、OLED初始化、SD卡初始化、WIFI初始化和RS485初始化等,后将接收到数据转入信号处理程序中,在信号处理程序中实现数据解算、数据存储和数据传输。之后,建立挖掘机运动学模型,引入挖掘机液压缸相关数据基于D-H法对其进行运动学正运算和逆运算求解,在运动学正解基础上通过坐标轴展示了挖掘机工作空间,并分析了挖掘机最大挖掘高度、最大挖掘半径和最大挖掘深度。最后,对系统进行测试,在上位机系统中进行数据采集和铲斗齿尖位姿计算,并记录三种速度下不同量程所测得的位移数据,求得了相对误差与绝对误差,并对误差规律进行了总结,分析了误差产生的原因,位移采集结果表明平均相对误差控制在3%以内,且稳定性较好,满足液压缸位移采集需求。
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