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基于ARM的压铸机控制系统的开发与研究

2020-12-01阅读(624)

基于ARM的压铸机控制系统的开发与研究

论文摘要

压铸机是压铸工业中十分重要的设备,而压铸机控制系统作为压铸机的重要组成部分,在保证铸件质量,提高生产率方面起着重要作用。由于嵌入式系统具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高、以及面向行业应用的突出特征,目前已被广泛应用于消费电子、网络通信、工业控制和装备制造业等各个领域。本文将嵌入式技术与工业控制器相结合,设计和开发了基于ARM和μC/OS-Ⅱ的压铸机控制系统。文章在综述了压铸机控制系统国内外进展和查阅了基于ARM的嵌入式系统现状的基础上。主要就以下内容进行了深入的研究。压铸机控制系统的硬件总体方案设计,硬件设计保证具有足够的存储空间、良好的人机交互界面、丰富的输入输出通道,不仅能够满足压铸机的控制要求,而且有利于系统扩展,方便升级。针对压铸机控制系统具体要求,如系统庞大、控制复杂、实时性要求高等,研究嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,完成μC/OS-Ⅱ移植到ARM处理器,很好地实现了嵌入式实时操作系统。采用模块软件设计思想,完成了压铸机实时控制算法的软件设计。整个软件实现被划分为启动代码、设备驱动层、操作系统层、应用软件层4部分,其中应用软件层根据控制系统具体应用又被划分为动作控制、显示、IO扫描、警报处理等多个任务,分别来实现对应的功能。论文结合我国压铸行业的研究、开发和生产现状,研究的基于ARM微处理器的压铸机实时控制系统,成功移植μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统,保证整个系统实时性,该控制系统实现了压铸过程的实时控制与监测。论文研究阶段完成压铸机实时控制硬件方案和控制软件,很好的满足压铸机的工作性能和控制需求。实现的控制系统具有很高的可靠性、良好的人机交互界面,便于操作人员使用、维护等特点。

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第1章 绪论
  • 1.1 概述
  • 1.2 压铸机简介
  • 1.2.1 压铸机的分类
  • 1.2.2 压铸机的组成
  • 1.3 压铸机控制系统
  • 1.3.1 压铸机控制系统简介
  • 1.3.2 各种压铸机控制系统比较
  • 1.4 研究内容
  • 第2章 基于ARM的嵌入式系统
  • 2.1 ARM简介
  • 2.2 嵌入式实时操作系统
  • 2.3 μ C/OS-Ⅱ简介
  • 第3章 控制系统硬件设计
  • 3.1 系统总体设计
  • 3.1.1 硬件需求分析
  • 3.1.2 EP9315处理器简介
  • 3.2 最小系统实现
  • 3.2.1 NorFlash接口设计
  • 3.2.2 SDRAM接口设计
  • 3.2.3 电源电路
  • 3.2.4 晶振电路
  • 3.3 人机交互接口设计
  • 3.3.1 LCD液晶显示接口
  • 3.3.2 键盘接口
  • 3.4 数字量输入输出通道设计
  • 3.4.1 数字量输入通道设计
  • 3.4.2 数字量输出通道设计
  • 3.5 模拟量输入输出通道设计
  • 3.5.1 模拟量输入通道设计
  • 3.5.2 模拟量输出通道设计
  • 第4章 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的移植
  • 4.1 选用嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的理由
  • 4.2 移植μC/OS-Ⅱ的前提条件
  • 4.3 μC/OS-Ⅱ体系结构
  • CPU.H文件'>4.4 OSCPU.H文件
  • 4.4.1 定义数据类型
  • 4.4.2 使能和禁止中断宏
  • 4.4.3 堆栈增长方向
  • TASKSW（）'>4.4.4 OSTASKSW（）
  • CPUC.C文件'>4.5 OSCPUC.C文件
  • CPUA.S文件'>4.6 OSCPUA.S文件
  • 4.6.1 OSStartHighRdy（）
  • 4.6.2 OSCtxSw（）
  • 4.6.3 OSIntCtxSw（）
  • 4.6.4 OSTickISR（）
  • 4.7 μC/OSⅡ移植小结
  • 第5章 软件设计
  • 5.1 软件构成
  • 5.2 系统启动过程
  • 5.3 硬件驱动程序
  • 5.3.1 驱动程序的作用
  • 5.3.2 LCD驱动
  • 5.3.3 键盘驱动
  • 5.3.4 IO端口驱动
  • 5.3.5 A/D驱动
  • 5.3.6 D/A驱动
  • 5.3.7 NorFlash驱动
  • 5.4 应用程序实现
  • 5.4.1 软件功能模块划分
  • 5.4.2 主函数main（）
  • 5.4.3 人机交互任务 Task Disp1ay（）
  • Action（）'>5.4.4 动作控制任务 TaskAction（）
  • IOScan（）'>5.4.5 IO扫描任务 TaskIOScan（）
  • Alarm（）'>5.4.6 警报处理任务TaskAlarm（）
  • 第6章 总结与展望
  • 6.1 论文工作总结
  • 6.2 论文展望
  • 参考文献
  • 作者简历

    • 相关论文文献

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