针对目前我国已经存在的温室控制系统成本高、网络化不足以及测量环境因子单一等问题,文中开发了一套基于STM32的温室远程控制系统。该系统通过利用STM32单片机作为温室内的控制器以及MFC编写的控制软件实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度多个环境因子的远程监测和控制。 系统的硬件电路设计包括STM32控制器、数据采集模块、设备控制模块、网络接口模块、实时显示模块以及数据存储模块等。其中数据采集模块采用DHT11、MG811以及BH1750传感器进行环境因子的测量,设备控制模块通过控制继电器通断来控制温室内的加热系统和光照系统等执行设备,STM32通过ENC28J60接入网络实现远程控制,显示模块实现各个环境因子的实时显示,数据存储模块采用外接SD卡的方式进行数据的存储。在STM32的程序设计中采用了库函数的开发方式设计了测量程序、显示程序以及控制程序。通过在STM32中移植μC/OS-Ⅱ操作系统实现多任务的运行,移植LwIP协议使STM32可以接入网络,实现控制的网络化。在VC6.0平台下利用MFC设计了控制软件,控制软件和STM32之间通过TCP/IP协议进行数据和命令的传输。控制软件的主要功能是对温室内的多个环境因子进行远程监测和对执行设备进行远程控制。在控制软件设计中,采用面向对象的方法将相关的操作函数封装到类中,便于对系统进行升级,采用多线程的方法解决了多个任务同时运行的状况。将控制过程中产生的数据保存到数据库中,可以对系统运行产生的数据进行分析和利用。 为了对系统进行测试,在文中搭建了一个小型的温室并将控制器安装在温室内。经过测试,文中设计的温室控制系统可以实现对温室内空气温度、空气湿度、光照强度和CO2浓度的远程实时监测,数据每秒更新一次。当上述的环境因子超过控制软件上设置的上下限范围时,系统会报警,此时可以在控制软件上控制执行设备的通断来调节该因子使其到达设置的范围内。
上传时间: 2022-06-09
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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
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本论文通过对国内外DNC技术发展现状的研究,根据加工车间具体的需要,设计了一种基于工业以太网的嵌入式DNC集成控制系统。文章从DNC系统赖以运行的网络着手,研究并建立了基于工业以太网的车间局域网模式,采用元余星型拓扑结构构建了快速、稳定、抗干扰能力强的局域网环境采用PC104主板,设计了嵌入式DNC智能终端系统,详细说明了DNC网络的配置过程。实现了从RS-232C串行接口到10Mbps以太网接口的转换,支持标准RS-232C接口和具有特殊通信协议的串行通信接口的数据传输,实现了广义DNC功能。研究了加工车间数控系统的数据传输方式,创建了统一的数据传送格式。采用创建的万能输入法,通过操作数控设备的控制面板,实现了异构数控系统的有效集成。通过解剖不同数控系统的通信协议,将软插件技术应用到DNC系统中,针对不同的数控系统,编制不同的驱动程序。通过软件的控制,实现数控系统类型的自动识别和NC程序的自动传输。对硬件进行优化设计,加大了智能终端的存储器容量,深入研究“程序再开,功能,实现了程序续传的快速性和准确性。通过软件设计,解决了多台数控设备同时在线加工的通信竞争问题。
上传时间: 2022-06-19
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串口透传WiFi联网过程协议描述目前,在嵌入式领域,智能家居、智能工业、智能公交等等控制中,WiFi已经成为了一种普遍被采用的技术。笔者常年在嵌入式WiFi行业做一线技术开发。本文主要从协议层面描述的是一个串口WiFi模块加电到联网过程中所经历的过程。本文以SimpleWiFi的S2W-M02为例,通过Commviewforwifi抓包工具描述串口WiFi的联网过程:第一步:设备上电,WiFi模块发起扫描过程:在此过程以前,通常已经将需要连接的无线路由器的名称(ssid)和密码已经通过其他方式设置到了模块里面。比方说S2W-M02是通过web网页的方式或者AT指令的方式已经将ssid和密码设置到了模块中。模块上电后将发起扫描动作(探测请求数据帧)。通常这一过程在WiFi联网过程中称之为主动扫描(相对应的被动扫描请查阅相关文档)探测请求帧(PROBE REQ)数据协议如下:
上传时间: 2022-06-20
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摘要:近年来主从式机器人系统被广泛应用在医疗、深海等非结构性环境,在现有研究成果的基础上,研究了主从式机器人系统的控制策略,采用增量式位置控制,易于建立主端与从端的工作空间映射,并增加位置反馈提高系统的控制精度;解决了主从运动比例变化的问题;并通过搭建的主从机器人系统对位置控制策略进行验证,结果表明了系统位置控制策略的准确性和实时性将主从位置误差引入系统的力反馈控制策略,分析系统的稳定性,并通过MATLAB/Simulink对力反馈策略进行仿真及实验验证,仿真与实验结果验证了所建立控制策略的有效性.关键词:机器人系统;主从控制;力反馈;位置控制
标签: 机器人
上传时间: 2022-06-21
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本文开展的主要工作如下:1,设计实现了可通过蓝牙、语音和Wi-Fi三种方式控制的智能家居电源开关控制器。设计了元器件电路、PCB线路和Android UI界面,可应用于Android手机、平板、蓝牙程式实施进程控制,改变了传统家居布线模式,可免开关布线,也可相容已有线路布局,还可与各种智能家庭系统实现无缝连接。借助热成像实验测试了环境温度对该控制器的影响,并对控制器的性能做了全面的分析和研究。2基于稳定性、安全性、易于扩展及便于施工的原则,规划了整个智能家居终端控制系统的通信协议和组网方式,选用支持OpenWrt系统的哦耶路由器改装成中控智能家庭网关。以CO传感器监控报警为例,实验验证了整个系统的可行性。3本文使用蓝牙组网,相对于ZigBee功耗更低。在消费电子领域,蓝牙具有更多优势,也得到了越来越多的青睐。随着蓝牙自组网技术(BLE Mesh)的发布,进一步规范了基于IPv6数据包的交换设备间的蓝牙通信,克服了短距离通信和限制通信拓扑结构的缺陷,可免疫电磁干扰。蓝牙的另一大优势就是可直接与手机连接,必将成为近程通信发展的主要方向。注:本文第三章电源开关控制器是独立开发准备投放市场的产品,后来和蓝牙CSR厂商有合作,其提供了CSR1010蓝牙芯片及开发API,所以在架构整个智能家居终端控制系统时,整个系统内所选用的蓝牙芯片都用的是厂商提供的CSR1010芯片,组建BLE mesh网络。
上传时间: 2022-06-23
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0引言对于一个程序员,如果要从头开始完全由自己来编写一个用于通信的应用程序,必须对相关的网络协议及其它的一些底层技术有较深入的了解,编程难度比较大。Visual Basic(VB)为广大程序员提供了基于WindowsSockets网络编程接口的Winsock控件,它封装了所有繁琐的技术细节,并提供了访问TCP和UDP网络服务的方便途径,只需通过设置控件的属性并调用其方法就可轻易连接到一台远程计算机中,并且还可以实现双向交换数据。因此,利用VB的Winsock 控件来编写基于TCP和UDP协议的通信程序,可以降低编程难度,简化应用程序。1TCP和UDP协议介绍TCP和UDP是TCP/IP协议中的两个传输层协议,它们使用IP路由功能把数据包发送到目的地,从而为应用程序及应用层协议提供网络服务。TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是面向连接的协议。“面向连接”就是在正式通信前必须要与对方建立起可靠的连接,这就好象平时的打电话,必须等线路接通了、对方拿起话筒才能相互通话。一个TCP连接必须要经过三次“对话“才能建立起来,其中的过程非常复杂。UDP(User Data Protocol,用户数据报协议)是与TCP相对应的协议,是面向非连接的协议。“面向非连接”就是在正式通信前不必与对方先建立连接,不考虑对方状态就直接发送数据,这就好象平时的发手机短信,不必考虑对方状态,只需要输入对方手机号就行。TCP提供的是面向连接的、可靠的数据流传输,而UDP提供的是面向非连接的、不可靠的数据流传输。面向连接的协议在任何数据传输前就建立好了点到点的连接,面向非连接的协议在数据传输之前不建立连接,而是在每个中间节点对面向非连接的包和数据包进行路由。
上传时间: 2022-06-24
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SPI协议及工作原理分析一、概述.SPI,Serial Perripheral Interface,串行外围设备接口,是Motorola公司推出的一种同步串行接口技术.SPI总线在物理上是通过接在外围设备微控制器(PICmicro)上面的微处理控制单元(MCU)上叫作同步串行端口(Synchronous Serial Port)的模块(Module)来实现的,它允许MCU以全双工的同步串行方式与各种外围设备进行高速数据通信SPI主要应用在EEPROM,Flash,实时时钟(RTC),数模转换器(ADC),数字信号处理器(DSP)以及数字信号解码器之间它在芯片中只占用四根管脚(Pin)用来控制以及数据传输,节约了芯片的pin 数目,同时为PCB在布局上节省了空间.正是出于这种简单易用的特性,现在越来越多的芯片上都集成了SPl技术。
标签: spi协议
上传时间: 2022-06-24
上传用户:jiabin
摘要:介绍了以FreeModbus协议找在嵌入式抢占实时操作系统μC/OS-l的STM32平台上,成功实现了Modbus协议的移植。通过详细分析FreeModbus协议花并编写STM32F103VET6微处理器的底层驱动,成功实现了工业Modbus协议RTU和ASCll两种模式的通信功能。测试结果表明,在实际工业生产控制和仪表开发中,应用Freemodbus协议,完全符合工业数据采集、实时控制和数据处理等厂级重复性和精确度要求,在一定程度上降低了工业仪表开发的周期及成本。关键词:实时操作系统,uC/OS-ll,FreeModbus,Modbus协议,STM32Abstract:This paper introduces FreeModbus stack transplanted to the STM32 platform which has been embedded in the preemptive real-time operating system uC/OS-ll,in order that the transplantation of the Modbus protocol is successfuly im-plemented.The FreeModbus stack is analyzed in detail and STM32F103VET6 microprocessor underlying driver is writed,so that the two Modbus industrial communication function RTU and ASCll are successfully realized.Keywords:time operating system,uC/OS-ll,.FreeModbus,Modbus协议,STM32
标签: freemodbus 通信协议
上传时间: 2022-06-25
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GPIB为PC机与可编程仪器之间的连接系统定义了电气、机械、功能和软件特性。在自动测试领域中,GPIB通用接口是测试仪器常用的接口方式,具有一定的优势。通过GPIB组建自动测试系统方便且费用低廉。而GPIB控制芯片是自动测试系统中的关键芯片。目前,此类芯片只有国外少数公司生产,不仅价格昂贵,而且购买不便。因此,GPIB接口芯片的国产化、自主化对我国的自动测试产业具有重大的意义。本文通过对IEEE-488协议的理解与裁减,定义了一款包含具有讲者,听者,控者三个功能的GPIB接口控制规范。采用标准数字IC设计流程,对协议状态机化简后,进行了RTL级的Verilog编码设计,基于FPGA进行了原型验证。根据需要,对芯片的内部进行了时钟门控处理来降低功耗。采用芯片引脚复用和JTAG测试原理,对芯片内部增加了测试电路,方便了内部状态的测试,实现了可测试性设计。该芯片的工作时钟频率为8MHz,通过Synopsys的工具DC对源代码进行了综合;使用PT对设计进行了静态时序分析;采用Cadence公司的Silicon Ensemble对综合后的网表进行了版图设计,对芯片内部的电源网络和时钟树做了特殊处理,在国外的某5V0.5/m标准数字单元库下进行了mapping,芯片规模10万门左右,裸片面积为1.5mm×1.7mm。
上传时间: 2022-06-25
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