嵌入式控制系统在物流实验系统Lego中的应用研究

论文摘要

物流产业是香港四大支柱产业之一,自动化技术是物流产业的重要支持技术。针对物流专业和自动化专业学生的教学实践需求,香港理工大学工业中心拟研发一套崭新的可重构的积木式物流实验系统 Lego,以便使学员获得相应的技能。为此,香港理工大学工业中心寻求与南京航空航天大学机电学院合作研究开发。本文正是围绕该合作开发项目展开工作。 经过对用户显式需求和隐式需求的调研和分析,本文首先提出了针对 Lego的多种控制方案（PLC 控制、IPC 控制以及 PC104 嵌入式控制）,并分析比较了各种方案的优缺点。从开发成本的角度出发,本文选择了 PC104 嵌入式控制系统。 接着本文论述了 PC104 控制方案:包括硬件配置、I/O 配置,接口板的制作、操作系统的选择以及采用的软件开发平台等。 最后,本文详细介绍了基于 PC104 Windows CE 平台用 Microsoft EmbeddedVisual Tools --- Visual C++实现的 Lego 控制系统软件。 本系统的成功研制,将为物流专业和自动化专业提供一个崭新的教学实验平台和手段。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 嵌入式控制系统的发展历程
• 1.3 嵌入式控制系统的发展趋势
• 1.4 本文的选题背景及主要研究内容
• 1.4.1 选题背景
• 1.4.2 主要研究内容
• 第二章 控制方案的选择
• 2.1 硬件平台的选择
• 2.1.1 硬件逻辑控制
• 2.1.2 软件逻辑控制
• 2.1.2.1 PLC 控制
• 2.1.2.2 IPC 控制
• 2.1.2.3 嵌入式控制器
• 2.2 软件的选择
• 2.2.1 操作系统的选择
• 2.2.2 编程语言的选择
• 2.2.3 开发工具的选择
• 2.3 嵌入式PC104 的相关硬件配置
• 第三章 PC104 标准,Windows CE 系统及其开发工具
• 3.1 PC104 标准
• 3.2 Windows CE 平台
• 3.2.1 Windows CE 体系结构
• 3.2.2 Windows CE 平台及其接口
• 3.3 开发工具
• 3.3.1 eMbedded Visual Basic
• 3.3.2 eMbedded Visual C++
• 第四章 控制方案的实现
• 4.1 开发思路
• 4.2 PC104 控制方案实施步骤
• 4.3 主要控制流程介绍
• 4.4 输入/输出分布位置
• 4.4.1 输入传感器位置
• 4.4.2 输出马达位置
• 4.5 软件的具体实现
• 4.5.1 主要设计方法
• 4.5.2 程序中用到的类和主要数据结构
• 4.5.3 核心类的成员函数和成员变量
• 4.5.4 用户界面的开发
• 第五章 总结与展望
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 参考文献