微量气体混合控制系统的研究

论文摘要

随着小型化质谱仪广泛应用于现场检测,越来越多的使用标准气体用于仪器仪表的校准。本课题目的就在于为标定小型质谱仪研制的基于嵌入式平台的微量气体混合控制系统。本文构建了微量气体混合控制系统,详细的介绍了系统的组成、工作原理及工作流程。整个系统主要分为三部分:微量气体混合系统装置的设计、微量气体混合控制板和微量气体混合人机交互系统的实现。微量气体混合系统装置是为配制标准气体搭建基本框架;微量气体混合控制板主要是实现对微量气体混合系统装置的控制以及同微量气体混合人机交互系统通信;微量气体混合人机交互系统是控制的核心,协调微量气体混合系统装置和微量气体混合控制板工作共同完成标准气体的配制。在设计完成了系统的硬件后,在ARM系统板上定制了WinCE系统,导出微量气体混合人机交互系统所需的SDK(Software Developments Kit)。在WinCE系统上设计实现了微量气体混合人机交互系统。为使系统正确无误的工作,设计实现了微量气体混合交互系统的通信协议。并详细介绍了微量气体混合人机交互系统的实现,微量气体混合人机交互系统采用了多线程编程技术,共使用了5个线程。最后对微量气体混合人机交互系统的升级进行了展望。本文对系统进行了实际的测试,证明系统能够稳定的运行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题背景及研究的目的和意义
• 1.3 国内外研究现状及分析
• 1.3.1 质量流量控制器的国内外现状
• 1.3.2 配气仪的国内外现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 微量气体混合系统设计
• 2.1 微量气体混合系统装置的设计
• 2.2 微量气体系统装置的各部件选择及要求
• 2.3 微量气体混合系统装置
• 2.3.1 微量气体混合系统装置外形
• 2.3.2 微量气体混合系统装置特点及注意事项
• 2.4 微量气体混合系统框架
• 2.5 微量气体混合系统工作原理
• 2.5.1 微量气体混合手动控制原理
• 2.5.2 微量气体混合自动控制的原理
• 2.6 微量气体混合控制系统工作流程
• 2.6.1 微量气体一级混合
• 2.6.2 微量气体二级混合
• 2.7 本章小结
• 第3章 微量气体混合控制系统实现
• 3.1 微量气体混合控制板设计
• 3.2 微量气体混合控制系统硬件实现
• 3.2.1 电源及复位模块
• 3.2.2 串口扩展模块
• 3.2.3 输入模块
• 3.2.4 显示模块
• 3.2.5 控制模块
• 3.2.6 系统总线及IO接口
• 3.3 微量气体混合控制系统软件实现
• 3.3.1 系统初始化
• 3.3.2 串口通信
• 3.3.3 输入模块
• 3.4 微量气体混合控制系统实际调试
• 3.5 本章小结
• 第4章 微量气体混合人机交互系统
• 4.1 WinCE平台搭建
• 4.1.1 硬件层
• 4.1.2 BSP修改
• 4.1.3 WinCE系统定制
• 4.2 微量气体混合人机交互系统的概述及框架
• 4.2.1 系统控制主界面
• 4.2.2 系统的框架
• 4.3 通信协议的设计
• 4.3.1 通信指令
• 4.3.2 串口设置和指令格式
• 4.3.3 指令示例
• 4.4 微量气体混合人机交互主系统实现
• 4.4.1 主线程
• 4.4.2 发送线程
• 4.4.3 接收线程
• 4.5 微量气体混合人机交互子系统
• 4.5.1 串口参数设置
• 4.5.2 控制参数设置
• 4.5.3 选择显示
• 4.5.4 电磁阀控制
• 4.6 系统实际测试
• 4.7 后续工作展望
• 4.8 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢