温度是生活中最基本的环境参数。温度的监测与控制,对于生物生存生长,工业生产发展都有着非同一般的意义。温度传感器的应用涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、消费电子产品和专用设备等各个领域。传统的常用温度传感器有热电偶、电阻温度计RTD和NTC热敏电阻等。但信号调理,模数转换及恒温器等功能全都会增加成本。现代集成温度传感器通常包含这些功能,并以其低廉的价格迅速地占据了市场。Dallas Semiconductor公司推出的数字式温度传感器DS1820采用数字化一线总线技术具有许多优异特性。其一,它将控制线、地址线、数据线合为一根导线,允许在同一根导线上挂接多个控制对象,形成多点一线总线测控系统。布线施工方便,成本低廉。其二,线路上传送的是数字信号,所受干扰和损耗小,性能好。本课题旨在分析和设计基于数字化一线总线技术的温度测控系统。本系统采用FPGA实现一个温度采集控制器,用于传感器和上位机的连接,并采用Microsoft公司的Visual C++作为开发平台,运用MSComm控件进行串口通信,进行命令的发送和接收。
上传时间: 2013-07-29
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SL811HS是一个嵌入式的主/从设备控制器,可以全速或低速与USB设备通信。SL811HS可以接微处理器,微控制器,DSP,或者直接接到多种总线上如:ISA,PCMCIA和其它。SL811HS
上传时间: 2013-04-24
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本文利用Verilog HDL语言在FPGA上实现IC总线的规范,又简要介绍了Quartus Ⅱ设计环境和设计方法,以及FPGA的设计流程。在此基础上,重点介绍了I
上传时间: 2013-04-24
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基于微处理器的数字PID控制器改变了传统模拟PID控制器参数整定不灵活的问题。但是常规微处理器容易在环境恶劣的情况下出现程序跑飞的问题,如果实现PID软算法的微处理器因为强干扰或其他原因而出现故障,会引起输出值的大幅度变化或停止响应。而FPGA的应用可以从本质上解决这个问题。因此,利用FPGA开发技术,实现智能控制器算法的芯片化,使之能够广泛的用于各种场合,具有很大的应用意义。 首先分析FPGA的内部结构特点,总结FPGA设计技术及开发流程,指出实现结构优化设计,降低设计难度,是扩展设计功能、提高芯片性能和产品性价比的关键。控制系统由四个模块组成,主要包括核心控制器模块、输入输出模块以及人机接口。其中控制器部分为系统的关键部件。在分析FPGA设计结构类型和特点的基础上,提出一种基于FPGA改进型并行结构的PID温度控制器设计方法。在PID算法与FPGA的运算器逻辑映像过程中,采用将补码的加法器代替减法器设计,增加整数运算结果的位扩展处理,进行不同数据类型的整数归一化等不同角度的处理方法融合为一体,可以有效地减少逻辑运算部件。应用Ouartus Ⅱ图形输入与Verilog HDL语言相结合设计实现了PID控制器,用Modelsim仿真验证了设计结果的正确性,用Synplify Pro进行电路综合,在Quaitus Ⅱ软件中实现布局布线,最后生成FPGA的编程文件。根据控制系统的要求,论文设计完成了12位模数AD转换器、数据显示器、按键等相关外围接口电路。 将一阶、纯滞后、大惯性电阻炉温作为控制对象,以EP1C3T144 FPGA为核心,构建PID控制系统。在采用Pt100温度传感器、分辨率为2℃、最大温度控制范围0~400℃的条件下,实验结果表明,达到无超调的稳定控制要求,为降低FPGA实现PID控制器的设计难度提供了有效的方法。
上传时间: 2013-05-24
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在国家重大科学工程HIRFL-CSR的CSR控制系统中,需要高速数据获取和处理系统。该系统通常采用存储器作为数据缓冲存储。同步动态随机存储器SDRAM凭借其集成度高、功耗低、可靠性高、处理能力强等优势成为最佳选择。但是SDRAM却具有复杂的时序,为了降低成本,所以采用目前很为流行的EDA技术,选择可编程逻辑器件中广泛使用的现场可编程门阵列FPGA,使用硬件描述语言VHDL,遵循先进的自顶向下的设计思想实现对SDRAM控制器的设计。 论文引言部分简单介绍了CSR控制系统,指出论文的课题来源与实际意义。第二章首先介绍了存储器的概况与性能指标,其次较为详细介绍了动态存储器DRAM的基本时序,最后对同步动态随机存储器SDRAM进行详尽论述,包括性能、特点、结构以及最为重要的一些操作和时序。第三、四章分别论述本课题的SDRAM控制器硬件与软件设计,重点介绍了具体芯片与FPGA设计技术。第五章为该SDRAM控制器在CsR控制系统中的一个经典应用,即同步事例处理器。最后对FPGA技术进行总结与展望。 本论文完整论述了控制器的设计原理和具体实现。从测试的结果来看,本控制器无论从结构上,还是软硬件上设计均满足了工程实际要求。
上传时间: 2013-07-11
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文章介绍了基于单片机的太阳能LED 路灯控制器的一种实现方法。重点介绍了蓄电池快速充电的方法,以及在线检测蓄电池的容量的方法。
上传时间: 2013-06-19
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STM32系列ARMCortexM3微控制器原理与实践
标签: ARMCortexM3 STM 32 微控制器
上传时间: 2013-07-22
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汽车工业在国民经济增长中发挥着越来越重要的作用。近几年,虽然我国的汽车工业已经得到了飞速的发展,但汽车ECU(Electronic Control Unit)的设计制造一直无法实现国产化,严重制约了汽车工业的发展。针对这个现状,本课题对于ECU的设计进行了初步研究。首次尝试了基于SOPC技术的ECU系统设计,并利用dSPACE实时仿真发动机,完成了ECU的硬件在回路仿真,对控制效果进行了测试和分析。 目前,市场上的ECU系统都是基于专用单片机的。本文首先对现有的汽车发动机控制器结构进行了分析比较,总结出ECU的主要组成部件;而后通过各类方案的对比,确定了本课题采用基于FPGA的嵌入NIOS Ⅱ软核的SOPC技术方案。 之后,进行了汽车发动机模型搭建和控制算法的设计。发动机模型以Hendricks提出的均值模型为基础,参考mathworks公司的发动机建模方案进行设计。并在该模型基础上,参考Fekete提出的针对多缸发动机的基于模型的空燃比控制策略和mathworks发动机控制方案,建立了以控制空燃比为核心的发动机喷油控制算法。并通过simulink的仿真,验证了模型和算法的合理有效性。 基于系统设计总体方案,完成了ECU硬件电路设计,并在该系统中完成了上述算法的移植和优化。最后,利用dSPACE实时仿真发动机,进行ECU的硬件在回路仿真,对本文设计的ECU系统进行了测试。证实了该ECU方案在空燃比控制方面取得了较好的效果。 本论文以大量的图示形式介绍了发动机模型和系统软硬件设计,使得系统结构和软件流程等一目了然,浅显易懂。同时论文中采用的基于SOPC技术的ECU设计具有一定创新性,对于其他ECU系统的开发和设计具有一定指导意义。
上传时间: 2013-07-11
上传用户:小眼睛LSL
感应电机由于具有可靠性好、结构简单、价格低廉和体积小等优点,成为生产实践中应用最广泛的一种电动机。然而,感应电机是一个多变量、强耦合、非线性的时变系统,这使得感应电机的控制十分复杂,尤其是在对控制精度要求比较高的场合,设计出高精度的感应电机控制系统变得非常困难。 针对高精度感应电机控制较困难的问题,本文分析了感应电机的数学建模方法及电机控制策略问题。在对感应电机的数学模型进行了数学推导的基础上,在Matlab/Simulink平台上建立了感应电机的电机模型,提出了一种感应电机控制系统仿真建模的新方法。对常用的数字脉宽调制方法进行了数学推导及仿真研究,并将模糊控制理论应用于感应电机的变频调速系统中,改善了传统PI控制器超调较大、响应较慢、鲁棒性差的缺点。仿真结果验证模糊PI控制方案的优越性。 在感应电机建模仿真的基础上,根据高精度感应电机控制器的需求及FPGA的特点,本文提出感应电机控制器的的设计方案。按照FPGA模块化设计思想,将整个系统进行了合理的划分,对SVPWM、Park变换、模糊PI控制器、反馈速度测量等重要模块的FPGA硬件实现算法进行了深入的研究。并在一些模块算法的设计上提出了自己的思路。各模块在Modelsim平台上完成功能仿真后并下载到Spartan-3E开发板上完成硬件验证。
上传时间: 2013-04-24
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本文针对目前国内外基于FPGA实现模糊控制器的理论、EDA软件工具的使用以及FPGA 技术的发展,对模糊控制器的设计作了有益的探索,并达到了预期的实验效果。文章综述了模糊控制理论的产生、发展、应用现状以及今后的发展方向;介绍了模糊逻辑、模糊控制的基本原理和模糊控制器的结构;阐述了常规模糊控制器的设计过程。文章介绍了运用 VHDL语言进行模糊控制器的设计过程。对模糊控制过程中隶属度函数的存储采用了分段存储法,其设计方法简单,提高了运算速度和运算精度。采用了“最大-最小”函数法简化了模糊控制规则的推理过程。运用“倒数相乘法”实现除法器的设计,能够实现任意数的除法运算,且精度较高。并以模糊空调温度控制器为例进行了理论说明和模糊设计,并给出了相应的VHDL代码。整体设计及其各个模块都在ALTERA公司的EDA 工具Quartus Ⅱ和Modelsim SE平台上进行了逻辑综合及功能时序仿真,综合与仿真的结果表明,基于FPGA的模糊控制器芯片消耗较少的硬件资源,达到了较高的设计性能,在速度和资源利用率方面均达到了较优的状态,通过在 FPGA开发板上的验证与测试,测试结果表明,所设计的模糊控制器可满足实时模糊控制的要求。关键词:模糊逻辑 模糊控制器 VHDL FPGA
上传时间: 2013-04-24
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