摘要：随着人们生活水平的提高，各种热水器的使用已相当普及。与之相配套的控制仪也相继问世。然而目前市场上的各种热水器控制电路还与理想要求相差甚远。消费者需要真正的“自动”控制，以实现使用的最简单化。就像家用电视机、电冰箱一样，按通电源、设定完毕这么简单就可以了。本次毕业设计运用AT89C51单片机设计了一种自动控制电路，该电路用于太阳能热水器，能实现在用水时，若水位不够可以自动供水，若日晒水温达不到设定值，则电加热自动补温。从而实现了热水器的自动及节能。太阳能热水器自动控制硬件电路，辅以相应的软件设计，来实现温度和水位参数的实时显示，而且具有温度设定、水位设定与控制功能，停电后再来电时也不用重新设定，具有故障报警和故障自处理功能，良好的稳定性和抗干扰性能。实验结果表明，本次系统设计合理，工作稳定可靠、温度测量精度高。同时给出了温度测量系统的硬件结构和软件设计当前能源紧缺，用电紧张，太阳能是绿色能源，得到广大用户的喜爱。使用太阳能热水器时存在的问题：不可缺水，空晒情况下上水会爆炸；春、秋天，水温升高蒸发，造成热能损失；冬天水温不够，须用电等等。采用太阳能热水器智能仪（仪称太阳能热水器水温水位测控仪），能解决上述问题。使用户省心，使用方便，智能运行，用户不必作任何操作。太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布不断变化的能源，与常规能源有很大的区别，这就对太阳能的收集和利用提出了较高的要求。在太阳能热利用中，为了得到中高温热能，必须使集热器从日出到日落跟踪太阳，而在太阳能光电中，相同条件下，自动跟踪发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%，成本下降25%，因此在太阳能利用中，进行跟踪装置的控制方式进行研究是一项很有意义的工作。
上传时间： 2022-05-30
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传统农业生产不仅受到气候与季节限制，而且严重受天气变化的影响，特别是像北方这样的春冬季节光照时间短、雪雨天气较多的地区，农作物的生长受到很大地限制。温室大棚的出现很好地解决了农业生产中的季节与天气问题，不仅显著的提高了农业的生产效率，而且将农业生产从自然生态束缚中解脱了出来。但是目前的温室大棚对部分环境因素的控制过分依赖于人工干预，而随着智能设备的发展，这样的温室大棚满足不了农业生产技术的智能化、信息化要求。 本文通过分析温室大棚中植物补光灯的应用问题，针对现有补光灯的补光量不准确、光质不纯、节能效果差等缺陷，提出了一种采用补光光源绿色环保、多变幻、寿命长等诸多优点的LED灯具，并结合实际补光需求设计了一款以LED为光源的温室大棚中智能补光控制系统。通过对植物生长所需的光源和光谱进行分析，选择易于被智能化控制的LED灯具，然后对单颗光源特性进行测试与研究，进而设计出不仅满足实际的需求，而且在整体均匀性方面达到最优的补光系统。依据LED的光电特性，利用STM32主控制器产生的PWM（脉冲宽度调制）来控制补光进而实现定质定量的补光。 这一款智能补光控制系统的设计实现了光质可调、光强的检测、智能化调光与控制等目标。设置不同的对照组实验来进行对比，实际测试表明，该系统也达到了预期的差额补光的设计目标，不仅补光效率高，而且操作方便，明显给温室大棚的发展带来了新的契机，同时该系统具有很强的实用性，在温室种植中必将具有广阔的前景。
上传时间： 2022-06-01
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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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随着科技进步，工业厂房、农业温室、仓库和智能建筑等领域对温度的要求越来越严苛，对温度监控需求也越来越高，特别是在某些环境恶劣的工业环境和户外环境中，通过传统的检测难度大，且无法远程传输数据以便进行实时监测。本研究针对这些问题，在对STC89C52单片机、温湿度传感器、TC35i模块功能研究基础上，应用VB程序开发出集群计算机房环境信息检测系统，改变传统温度检测的方法和思路，利用本系统数据信息检测、传输的优势，解决集群计算机房的远程实时温度监测问题，为管理人员提供可靠的温度监测数据。 本论文研究设计使用温湿度传感器DHT11，对计算集群计算机房的环境温度等信息进行多点、实时采集，通过单片机串口和TC35i模块串口之间的通信，把从单片机读取的数据，传输到接有短信猫模块的上位机中，最后将采集的数据存储到数据库中，以供查询，同时，可还以将监测点的信息数据，发送到指定的用户手机上，实现实时远程监控集群计算机房的环境温度。 本文首先对当前国内外温度监控检测的现状与发展趋势进行调研，在结合集群计算机房温度实际检测需求的基础上，有针对性地进行方案论证，并选择合适的实现路线进行相应的研究;从理论上明确实验依据，遵循各个硬件模块的工作原理及主要芯片的技术参数，采用模块化设计，按设计需求设计外围工作电路，对系统的各组成模块进行集成。然后，根据实验方案调整系统的软件编程思路，对相应的程序进行说明并论述相应的编程技巧。为实现集群计算机房中环境温度的高精度测量，我们对软件进行了一些技术处理，论文中对此也进行了相应的介绍。论文还介绍了系统的电路设计仿真和软件设计及调试，并对其中遇到的问题和所采用的解决办法进行了相应的说明。本论文中设计的环境温度监测控制系统在测试过程中，能有效地完成机房的环境温度监测，实现实时无线传输，达到了预期目的。
上传时间： 2022-06-11
上传用户：bluedrops
Arduino是一个开放源码电子原型平台，拥有灵活、易用的硬件和软件。Arduino专为设计师，工艺美术人员，业余 爱好者，以及对开发互动装置或互动式开发环境感兴趣的人而设的。Arduino可以接收来自各种传感器的输入信号从而检测出运行环境，并通过控制光源，电机以及其他驱动器来影响 其周围环境。板上的微控制器编程使用Arduino编程语言（基于Wiring）和Arduino开发环境（以Processing为基 础）。为了让更多人了解Arduino并掌握它，电路城特推出Arduino入门中文教程+实验代码+Arduino驱动安装等。
标签： arduino
上传时间： 2022-06-15
上传用户：jiabin
FLASH实验-SPI学习目标：1、学会STM32硬件SPI2、学会对EN25Q64进行读写操作10.1 EN25Q64简介EN25Q64是华邦公司推出的大容量SPI FLASH产品，EN25Q64的容量为64M比特，也就是说有8M字节.EN25Q64将8M的容量分为128个块（Block），每个块大小为64K字节，每个块又分为16个扇区（Sector），每个扇区4K个字节.EN25Q64的最少擦除单位为一个扇区，也就是每次必除4K个字节。EN25Q64支持标准的SPI，还支持双输出/四输出的SPI，最大SPI时钟可以到80Mhz（双输出时相当于160Mhz，四输出时相当于320M），更多的EN25Q64的介绍，请参考EN25Q64的DAIASHEET.10.2 SPI简介从上面的简介我们知道，EN25Q64是使用SPI来通信的。那什么是SPI呢？SPI是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口，SPI接口主要用四根线进行通信：1，MISO：主设备数据输入，从设备数据输出。2，MOSI：主设备数据输出，从设备数据输入。3，SCLK：时钟信号，由主设备产生。4.CS：从设备片选信号，由主设备控制。而通常意义上，SPI的通信只用三根线就可以了，一根时钟线、一根输出、根输入。为了更好理解SPI的传输原理，我们来看一下SPI的内部结构：从图上可以有知道，SPI数据的传输过程其实是通过一个移位寄存器来完成的，主机将自己的移位寄存器的数据移出，同时从机的移位寄存器数据移入，同时将自己的数据移出。简单的来理解，就像将两个寄存器贴在一起，然后进行循环左移或者循环右移（SPI的传输可以选择先发送高位还是先发送低位。），直到两个寄存器的数据交换为止。而时钟信号SCLK就是控制传输速率的。STM32内部是给我们提供了一个SPI的外设的，那么我们就可以使用单片机的内部的SPI来控制EN25Q64了
上传时间： 2022-06-18
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随着近年来传动系统的发展，多电机传动已被越来越广泛地应用于各种领域中。为了提高多电机传动系统的动态和稳态性能，以及满足一些特定系统对于多电机精确同步的要求，多电机同步控制方法的研究也变得越来越重要。目前，有许多方法用来研究多电机同步控制策略，本文采用的是偏差耦合控制方法，利用模糊PID作为速度同步补偿器的控制算法，使用遗传算法来整定PID的参数范围，解决了多电机同步控制系统中多电机速度的同步控制问题。本文首先分析了多电机同步控制的原理及其特点，根据偏差耦合控制策略的优点，确立了基于模糊PID补偿器的多电机同步控制策略，提出了模糊PID补偿器的设计方法。其次，利用罗克韦尔实验室现有的设备，构造了一个与生产现场类似的试验环境，设计了电机同步控制系统的实验平台。在单个永磁同步电动机调速系统的基础上，实现了多电机同步控制。基于实验平台，分别对硬件和软件部分进行了设计，其中包括控制系统网络的组建和硬件连线的设计和对运动控制模块进行组态以及运动控制梯形图的编制。根据本文设计的多电机同步控制方法在保证系统具有优良抗干扰性能的同时，使系统获得了较好的跟随性能及同步跟踪精度。经过Matlab的仿真以及实验结果说明了本文设计的控制算法的有效性和实用性。最后，总结了所做的研究工作，并对多电机同步控制系统中存在的其它问题进行了简单的分析，以及对未来研究方向进行了阐述。关键词：多电机同步控制；：模糊PID；遗传算法；永磁同步电动机；偏差耦合控制
标签： 模糊PID补偿器
上传时间： 2022-06-18
上传用户：zhaiyawei
超声波电源广泛应用于超声波加工、诊断、清洗等领域，其负载超声波换能器是一种将超音频的电能转变为机械振动的器件。由于超声换能器是一种容性负载，因此换能器与发生器之间需要进行阻抗匹配才能工作在最佳状态。串联匹配能够有效滤除开关型电源输出方波存在的高次谐波成分，因此应用较为广泛。但是环境温度或元件老化等原因会导致换能器的谐振频率发生漂移，使谐振系统失谐。传统的解决办法就是频率跟踪，但是频率跟踪只能保证系统整体电压电流同频同相，由于工作频率改变了而匹配电感不变，此时换能器内部动态支路工作在非谐振状态，导致换能器功率损耗和发热，致使输出能量大幅度下降甚至停振，在实际应用中受到限制。所以，在跟踪谐振点调节逆变器开关频率的同时应改变匹配电感才能使谐振系统工作在最高效能状态。针对按固定谐振点匹配超声波换能器电感参数存在的缺点，本文应用耦合振荡法对换能器的匹配电感和耦合频率之间的关系建立数学模型，证实了匹配电感随谐振频率变化的规律。给出利用这一模型与耦合工作频率之间的关系动态选择换能器匹配电感的方法。经过分析比较，选择了基于磁通控制原理的可控电抗器作为匹配电感，通过改变电抗控制度调节电抗值。并给出了实现这一方案的电路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812为核心设计出实现这一原理的超声波逆变电源。实验结果表明基于磁通控制的可控电抗器可以实现电抗值随电抗控制度线性无级可调，由于该电抗器输出正弦波，理论上没有谐波污染。具体采用复合控制策略，稳态时，换能器工作在DPLL锁定频率上；动态时，逐步修改匹配电抗大小，搜索输出电流的最大值，再结合DPLL锁定该频率。配合PS-PWM可实现功率连续可调。该超声波换能系统能够有效的跟随最大电流输出频率，即使频率发生漂移系统仍能保持工作在最佳状态，具有实际应用价值。
上传时间： 2022-06-18
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首先，本文分析了双足机器人动态步行过程的运动学特征。即分析双足步行机器人连杆的位置和姿态与各个关节角之间的关系。包含双足机器人动态步行的正运动学与逆运动学特性。其中，针对双足步行机器人的逆运动学问题，使用了解析法与数值法进行求解，并对上述两种方法进行了对比。其次，在针对双足机器人动态步行过程运动学特性的分析基础上，推导出双足步行机器人零力矩点（ZMP）的计算公式，该公式称为ZMP基本方程。ZMP基本方程描述了机器人ZMP与机器人质心之间的关系。在此基础上，使用拉格朗日方法建立了双足步行机器人的动力学模型，其中包括单脚支撑阶段与双脚支撑阶段的动力学模型。为了方便得到双足步行机器人的步行模式，使用桌子——小车模型模拟机器人动态步行。使用该等效模型与2MP基本方程，本文设计了基于ZMP的双足机器人动态步行模式生成算法。生成步行模式之后，将机器人关节角时间序列带入机器人动力学模型计算，可以得到关节力矩时间序列。关节驱动器按照力矩时间序列控制关节运动即可实现动态步行。但是，考虑到数值计算等因素导致的误差累计，本文同时基于桌子—一小车模型设计了动态步行稳定控制器，该控制器的作用是通过修正期望ZMP轨迹调节机器人躯干的倾斜角度。最后，基于本文所设计的双足步行机器人逆运动学问题求解算法、动态步行模式生成算法与步行稳定控制器所组成的控制系统，采用开放源代码动力学引擎0pen Dynamic Engine 进行仿真验证。首先在三维虚拟环境中建立了双足步行机器人虚拟样机模型，其次设计了零重力环境下刚体运动实验与双足动态步行实验。验证了本文针对双足步行机器人动态步行所设计的控制方法的有效性。
上传时间： 2022-06-19
上传用户：kingwide
本设计针对目前市场上传统充电控制器对蓄电池的充放电控制不合理，同时保护也不够充分，使得蓄电池的寿命缩短这种情况，研究确定了一种基于单片机的太阳能充电控制器的方案。在太阳能对蓄电池的充放电方式、控制器的功能要求和实际应用方面做了一定分析，完成了硬件电路设计和软件编制，实现了对蓄电池的高效率管理。设计一种太阳能LED照明系统充电控制器，既能实现太阳能电池的最大功率点跟踪（MPPT）又能满足蓄电池电压限制条件和浮充特性。构建实验系统，测试表明，控制器可以根据蓄电池状态准确地在MPPT、恒压、浮充算法之间切换，MPPT充电效率较恒压充电提高约16%，该充电控制器既实现了太阳能的有效利用，又延长了蓄电池的使用寿命。在总体方案的指导下，本设计使用STMSS系列8位微控制器是STM8系列的主流微控制器产品，采用意法半导体的130纳米工艺技术和先进的内核架构，主频达到16MHz（105系列），处理能力高达20MTPS。内置EEPROM、阻容（RC）振荡器以及完整的标准外设，性价比高，STMSS指令格式和意法半导体早期的ST7系列基本类似，甚至兼容，内嵌单线仿真接口模块，支持STWM仿真，降低了开发成本；拥有多种外设，而且外设的内部结构、配置方式与意法半导体的同样是Cortex-M3内核的32位嵌入式微处理器STM32系列的MCU基本相同或者相似。另外系列芯片功耗低、功能完善、性价比高，可广泛应用在家用电器、电源控制和管理、电机控制等领域，是8位机为控制器控制系统较为理想的升级替代控制芯片"261，软件部分依据PWM（Pulse Wiath Modulation）脉宽调制控制策略，编制程序使单片机输出PMM控制信号，通过控制光电耦合器通断进而控制MOSFET管开启和关闭，达到控制蓄电池充放电的目的，同时按照功能要求实现了对蓄电池过充、过放保护和短路保护。实验表明，该控制器性能优良，可靠性高，可以时刻监视太阳能电池板和蓄电池状态，实现控制蓄电池最优充放电，达到延长蓄电池的使用寿命。
上传时间： 2022-06-19
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