基于μC/OS-Ⅱ的电子送经控制系统设计

论文摘要

电子送经系统作为剑杆织机重要组成部分近年来发展迅速,凭借其优异的性能正逐渐取代机械式送经系统。目前,国外的电子送经技术已经比较成熟。然而,由于种种原因,国内在这方面的研究仍处于起步阶段。因此,本文研究开发高性能的电子送经系统,对于提高国内织机的自动化水平,增强其国际竞争力有着重要意义。主要工作如下:1)通过分析比较国内外剑杆织机的电子送经系统的主要形式和发展水平,并结合其发展方向提出了本课题的目的和任务。2)详细分析了织造过程中电子送经运动的动作过程,根据PLC步进控制原理,设计了工作中的各种状态,并总结出了其中的状态转换关系,采用有限状态机的思想来构建软件程序,实现电子送经控制过程。3)分析比较了当前各种嵌入式微控制器,选取NXP的LPC2214（ARM7）为主控芯片搭建电子送经的硬件平台,设计了经纱张力A/D采样电路、PWM输出电路、EEPROM存储电路、串口通信电路、LED显示电路、蜂鸣器电路、外扩RAM电路、按键电路、电源电路、JTAG电路等。4)设计并调试了基于上述硬件平台的μC/OS-Ⅱ驱动程序,包括I2C驱动、UART驱动、SPI口驱动等,为基于嵌入式实时操作系统的多任务设计奠定了基础。5)分析了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统的功能和特点,并移植到主控芯片上,基于此设计并调试了电子送经控制中的模块任务。6)进行了送经系统的硬件和软件调试,并解决了调试过程中遇到的主要问题。7)总结了系统中存在的不足,并指出了改进的方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 剑杆织机
• 1.1.1 剑杆织机的特点
• 1.1.2 剑杆织机的发展趋势
• 1.1.3 剑杆织机采用的新技术
• 1.2 国外剑杆织机
• 1.3 国内剑杆织机
• 1.3.1 国内剑杆织机状况
• 1.3.2 国内剑杆织机的技术水平
• 1.4 电子送经系统
• 1.5 嵌入式系统简述
• 1.6 本课题的研究目的和主要工作
• 第2章 经纱张力控制
• 2.1 经纱张力
• 2.2 经纱张力分类
• 2.2.1 经纱静态张力
• 2.2.2 经纱动态张力
• 2.3 经纱张力控制算法
• 第3章 电子送经运动过程分析
• 3.1 织物形成的原理
• 3.2 工作原理
• 3.3 工作状态分析
• 第4章 电子送经系统硬件设计
• 4.1 硬件设计原则
• 4.2 硬件系统的抗干扰
• 4.2.1 干扰因素
• 4.2.2 常用抗干扰的方法
• 4.3 硬件系统总体设计
• 4.3.1 系统硬件结构
• 4.3.2 主控制器LPC2214
• 4.3.3 电源模块电路
• 4.3.4 外部RAM模块电路
• 4.3.5 A/D电路模块
• 4.3.6 EEPROM模块电路
• 4.3.7 按键模块电路
• 4.3.8 PWM模块电路
• 4.3.9 串口通信模块电路
• 第5章 电子送经系统μC/OS-II任务设计
• 5.1 μC/OS-II概述
• 5.2 μC/OS-II任务分类
• 5.2.1 任务分类的意义
• 5.2.2 任务的特性
• 5.3 μC/OS-II任务设计
• 5.3.1 μC/OS-II任务函数设计
• 5.3.2 任务数据结构设计
• 5.3.3 μC/OS-II中的中断服务程序设计
• 5.4 μC/OS-II任务通信
• 5.4.1 全局变量
• 5.4.2 消息邮箱
• 5.4.3 消息队列
• 5.5 μC/OS-II任务框架
• 5.5.1 Taskstart任务设计
• 5.5.2 TaskAD任务设计
• 5.5.3 TaskPWM任务设计
• 5.5.4 TaskUart0Rece任务设计
• 5.5.5 TaskUart0Send任务设计
• 2C任务设计'>5.5.6 TaskI²C任务设计
• 5.5.7 TaskButton任务设计
• 5.5.8 TaskLED任务设计
• 5.5.9 TaskFSM任务设计
• 第6章 电子送经系统调试
• 6.1 调试概况
• 6.2 调试平台
• 6.3 测试过程
• 6.3.1 织机状态转换测试
• 6.3.2 A/D测试
• 6.3.3 PWM输出测试
• 第7章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 硕士期间发表的论文