簡(jiǎn)介：數(shù)據(jù)采集是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理存儲(chǔ)和傳輸?shù)幕A(chǔ)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與人們?nèi)粘Ｉ钏降奶岣邤?shù)據(jù)采集在日常生產(chǎn)生活中發(fā)揮的作用也越來(lái)越重要。數(shù)據(jù)采集的方式也逐漸從人工記錄轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用電子、通信等技術(shù)的自動(dòng)采集并朝著微型化、智能化的方向不斷發(fā)展。本文首先對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的概念與分類(lèi)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹然后針對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中存在的一些缺陷與不足提出了一種低功耗、低復(fù)雜度、具有網(wǎng)絡(luò)功能的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。本文首先對(duì)該系統(tǒng)的總體性能設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述然后分別對(duì)硬件與軟件各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。最后在總結(jié)已做工作的基礎(chǔ)上提出了以后工作努力的方向。本系統(tǒng)在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方面采用TI公司新推出的MSP430F5438低功耗、高性能微控制器作為系統(tǒng)主控芯片以便降低系統(tǒng)功耗。并且采用其內(nèi)置的16通道12位高精度ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器來(lái)作為數(shù)據(jù)采集器件配合前端信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)的采集。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)模塊經(jīng)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中心服務(wù)器。為了便于在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看與存儲(chǔ)系統(tǒng)采用12864LCD進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示以及人機(jī)的交互使用SD卡對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行本地存儲(chǔ)。與現(xiàn)有的一些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比本系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)首先系統(tǒng)在硬件的設(shè)計(jì)上多以低功耗的元器件為主并且為了充分降低系統(tǒng)的功耗對(duì)于一些功耗較高的元器件及外圍設(shè)備采用軟件的方式來(lái)控制其供電狀態(tài)當(dāng)設(shè)備處于非工作狀態(tài)時(shí)MCU自動(dòng)切斷其工作電源來(lái)降低系統(tǒng)總體的功耗。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞缴媳鞠到y(tǒng)設(shè)計(jì)采用GPRS的方式來(lái)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸降低了系統(tǒng)部署的復(fù)雜度?？紤]到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上預(yù)留了具有IIC協(xié)議的數(shù)字傳感器接口以便采用數(shù)字傳感器來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢測(cè)。

簡(jiǎn)介：嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)防、工業(yè)、交通、能源、信息技術(shù)以及日常生活等領(lǐng)域。隨著嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的智能化要求及其功能的增多，嵌入式軟件變得越來(lái)越復(fù)雜，借助于EOS（EMBEDDEDOPERATINGSYSTEM，嵌入式操作系統(tǒng)）能有效縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本。嵌入式RTOS（REALTIMEOPERATINGSYSTEM，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)）支持高實(shí)時(shí)性嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，將是嵌入式軟件系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。ΜCOSII是一款源代碼完全開(kāi)放的基于優(yōu)先級(jí)的搶占式嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)小巧、性能穩(wěn)定，已成功應(yīng)用于許多中小型商品化系統(tǒng)。CYGNALC8051F系列混合信號(hào)ISPFLASH微控制器是混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)的高性能、低價(jià)位8位MCU（MICROCONTROLLER，微控制器），在電機(jī)控制、電源控制、遠(yuǎn)程儀表、自動(dòng)化等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因此，移植ΜCOSII到C8051F系列MCU具有一定的工程價(jià)值。本文以CYGNALC8051F020硬件平臺(tái)為基礎(chǔ)，對(duì)ΜCOSII實(shí)時(shí)內(nèi)核進(jìn)行了深入分析，研究了ΜCOSII在C8051F020上的移植過(guò)程以及基于C8051F020和ΜCOSII的農(nóng)作物種子加工處理機(jī)的硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)，完成ΜCOSII的移植與測(cè)試，并實(shí)現(xiàn)了種子成套處理設(shè)備中蔬菜種子烘干機(jī)的控制系統(tǒng)。論文的組織結(jié)構(gòu)如下第一章給出了嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）的定義，說(shuō)明了RTOS的功能，論述了RTOS的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，并且介紹了國(guó)內(nèi)種子加工事業(yè)的情況，最后提出本文的研究?jī)?nèi)容及意義。第二章首先對(duì)ΜCOSII內(nèi)核進(jìn)行分析，詳細(xì)解釋任務(wù)狀態(tài)及轉(zhuǎn)換、任務(wù)管理及調(diào)度、時(shí)間管理、任務(wù)間通信與同步以及中斷與時(shí)鐘節(jié)拍等原理，分析了ΜCOSII實(shí)時(shí)內(nèi)核的優(yōu)缺點(diǎn)，其次對(duì)C8051F020的內(nèi)核結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并介紹其指令系統(tǒng)和片上資源。最后進(jìn)行了ΜCOSII移植的可行性分析，實(shí)現(xiàn)了ΜCOSII到C8051F020的移植。第三章分析了包括種子拋光機(jī)、包衣機(jī)、烘干機(jī)、風(fēng)力選種機(jī)、重力選種機(jī)在內(nèi)的五臺(tái)種子處理設(shè)備的功能特點(diǎn)，并歸納出各設(shè)備的系統(tǒng)硬件構(gòu)建所必需的模塊單元IO控制、AD、DA、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)掉電存儲(chǔ)、鍵盤(pán)輸入、液晶輸出。闡述了包括基于C8051F020核心的主控制電路和基于ATMEGA16的外圍電路的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案。第四章詳細(xì)分析了蔬菜種子烘干機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣系統(tǒng)，介紹了其工作原理和控制要求。在移植了ΜCOSII的基礎(chǔ)上完成了烘干機(jī)的應(yīng)用程序的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并根據(jù)該控制系統(tǒng)的工作需要提出了一種簡(jiǎn)單可行的基于RS485的多機(jī)通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了對(duì)該設(shè)備各控制部件的協(xié)調(diào)控制。第五章對(duì)研究工作進(jìn)行總結(jié)，并提出了進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)的設(shè)想。

簡(jiǎn)介：本文介紹一款為中小型石油開(kāi)采企業(yè)開(kāi)發(fā)的一套超聲波油位測(cè)量?jī)x，用于監(jiān)測(cè)采油廠油井原油的產(chǎn)量。超聲波油位測(cè)量?jī)x以單片機(jī)系統(tǒng)為核心，利用超聲波作為信息檢測(cè)手段，以實(shí)現(xiàn)采油廠儲(chǔ)油罐中的油位檢測(cè)，并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。使用超聲波油位測(cè)量?jī)x實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，可以減少測(cè)量過(guò)程中的人工干預(yù)，方便了工作人員對(duì)油位檢測(cè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。超聲波油位測(cè)量?jī)x由硬件電路與軟件程序兩大部分組成。硬件電路包含了超聲波發(fā)射電路、接收電路、溫度測(cè)量電路，電源供電電路，處理器外圍電路。軟件程序包含超聲波驅(qū)動(dòng)程序，溫度采集程序，軟件濾波算法程序，通信驅(qū)動(dòng)程序等。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)思想，這種設(shè)計(jì)思想使得程序結(jié)構(gòu)清晰，具有更高的運(yùn)行效率與穩(wěn)定性，也有利于程序的調(diào)試和修改。由于儲(chǔ)油罐的橫截面積很大，當(dāng)高度發(fā)生微小變化時(shí)，原油儲(chǔ)量卻發(fā)生很大變化，因此，提高超聲波油測(cè)量?jī)x的測(cè)量精度很重要。另外，各種干擾因素也會(huì)使得超聲波實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)不一致，測(cè)量數(shù)據(jù)還有可能會(huì)發(fā)生異常波動(dòng)。為了獲得穩(wěn)定準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，本文先從硬件方面介紹提高油位測(cè)量?jī)x的性能，然后介紹通過(guò)軟件方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。關(guān)于軟件處理方法，是先從原始測(cè)量數(shù)據(jù)中剔除越界數(shù)據(jù)，再利用平均值法進(jìn)行處理，最后使用最小二乘法對(duì)超聲波油位測(cè)量?jī)x的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，建立數(shù)學(xué)模型，并編程實(shí)現(xiàn)。取得了很好的測(cè)量效果。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和超聲波檢測(cè)技術(shù)研制出來(lái)的超聲波油位測(cè)量?jī)x，具有非接觸性、自動(dòng)控制、測(cè)量精度高、成本低廉、功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)。有廣泛的應(yīng)用前景和使用價(jià)值。

簡(jiǎn)介：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字處理技術(shù)的日趨成熟與完善，對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理、存儲(chǔ)、傳輸已經(jīng)成為信號(hào)處理的重要手段。數(shù)據(jù)采集技術(shù)向著多路、智能、高速、低功耗等方向發(fā)展1。強(qiáng)震記錄儀是記錄強(qiáng)烈地震近地面運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)觸發(fā)儀器。它要求大動(dòng)態(tài)范圍、高分辨率、高穩(wěn)定性，還應(yīng)該易于操作、易于網(wǎng)絡(luò)連接和記錄存儲(chǔ)。數(shù)字化技術(shù)，嵌入式技術(shù)，已經(jīng)是強(qiáng)震觀測(cè)儀器的發(fā)展趨勢(shì)。因?yàn)棣珻OSII具有結(jié)構(gòu)清晰、性能穩(wěn)定、源碼公開(kāi)等特點(diǎn)，所以受到眾多嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的重視，已經(jīng)作為嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)被移植到許多微控制器、微處理器和片上系統(tǒng)上面，在工業(yè)控制、智能交通、汽車(chē)電子、全球衛(wèi)星導(dǎo)航以及人們?nèi)粘Ｉ畹雀鱾€(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用9101527。本文采集器采用TI（TEXASINSTRUMENTS）公司的MSC1210單片機(jī)2，該單片機(jī)具有增強(qiáng)的8051內(nèi)核，24位無(wú)誤碼∑△和差A(yù)D轉(zhuǎn)換器。該數(shù)據(jù)采集器具有八個(gè)通道。該數(shù)據(jù)采集器每個(gè)通道輸入前端具有1、2、4、8、16、32、64、128八種增益可供選擇，依據(jù)不同的增益，每個(gè)通道的電壓測(cè)量范圍可以從最低40MV到最高5V獨(dú)立設(shè)定255。該數(shù)據(jù)采集器通過(guò)RS232接口與計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行調(diào)試和數(shù)據(jù)傳輸。本文介紹了ΜCOSII的特點(diǎn)及其內(nèi)核結(jié)構(gòu)，分析了ΜCOSII中的任務(wù)調(diào)度和中斷處理機(jī)制的過(guò)程，描述了ΜCOSII的時(shí)鐘節(jié)拍服務(wù)等。在充分了解ΜCOSII的工作原理后，本文詳細(xì)討論ΜCOSII在MSC1210單片機(jī)上的移植過(guò)程，其中包括OS_CPUH、OS_CPU_AASM、OS_CPU_CC這3個(gè)文件的修改。文章還介紹了如何創(chuàng)建AD變換等任務(wù)。最后介紹了一些關(guān)于復(fù)位電路和低功耗電路設(shè)計(jì)技術(shù)。

簡(jiǎn)介：本文的主要內(nèi)容是以單片機(jī)為核心研制出新型的數(shù)字式電子熱量秤以下簡(jiǎn)稱(chēng)為熱量秤，在軟硬件控制下實(shí)現(xiàn)智能化稱(chēng)重，并根據(jù)重量直接換算出常見(jiàn)食物的熱量。該設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性好，在不增加成本的前提下，通過(guò)單片機(jī)技術(shù)，開(kāi)發(fā)了電子秤的新功能，為電子秤的發(fā)展開(kāi)辟了新的道路。電子秤因可實(shí)現(xiàn)技術(shù)的多種多樣，成本降低到已經(jīng)進(jìn)入人們的日常生活，成為每家每戶(hù)都購(gòu)買(mǎi)得起的家用電子產(chǎn)品，在功能上還需要進(jìn)一步改進(jìn)，滿(mǎn)足更多新的需求。在全民重視健康，生活品質(zhì)日益提高的今天，電子秤除了能實(shí)現(xiàn)稱(chēng)重，智能化和開(kāi)發(fā)新功能是設(shè)計(jì)研發(fā)的主要趨勢(shì)。本文以單片機(jī)MCS51系列的8051集成電路為信息處理核心，提出數(shù)字電子熱量秤的硬件設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)分析各單元的硬件電路，給出了儀器電路設(shè)計(jì)與軟件流程，及相關(guān)電路原理圖、流程圖，最后介紹了產(chǎn)品的誤差來(lái)源與誤差分配。

簡(jiǎn)介：本文分為上下兩篇上篇為基于MSP430F5418單片機(jī)的壓電開(kāi)關(guān)式閥門(mén)定位器硬件研制以及壓電比例式閥門(mén)定位器控制算法研究下篇為基于MSP430F6736單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)裝置研制。整篇論文是作者在讀研期間的學(xué)習(xí)和工作的總結(jié)。雖然前者用于工業(yè)控制后者用于高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)。但是就技術(shù)層面而言它們均是圍繞信號(hào)的采集、控制、傳輸和顯示。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是過(guò)程控制系統(tǒng)的重要組成部分被廣泛應(yīng)用于化工、制藥、材料和電力等行業(yè)。閥門(mén)定位器作為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的核心部分以實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)定、精確以及快速的控制。壓電式閥門(mén)定位器以其低耗氣量、使用壽命長(zhǎng)被廣泛應(yīng)用。本文上篇的一部分工作是針對(duì)壓電開(kāi)關(guān)式閥門(mén)定位器研制了基于TI公司超低功耗單片機(jī)MSP430F5418的兩線(xiàn)制智能閥門(mén)定位器硬件系統(tǒng)。課題組在研制的硬件系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了帶反向PWM控制的五步開(kāi)關(guān)法對(duì)多種閥門(mén)進(jìn)行控制實(shí)驗(yàn)取得了較好的控制效果并利用MATLAB的GUI設(shè)計(jì)了上位機(jī)通訊界面實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)監(jiān)測(cè)閥門(mén)定位器的控制效果以及上位機(jī)控制閥門(mén)的功能。本文上篇的另一部分工作是針對(duì)壓電比例式閥門(mén)定位器研究了控制算法。分析了一種比例式壓電閥的特性在一定電壓范圍內(nèi)其進(jìn)氣口和排氣口隨著控制電壓的不同而呈現(xiàn)出不同的開(kāi)口大小。針對(duì)閥的這種特性并考慮到氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的非線(xiàn)性特性提出一種控制算法并給出了控制過(guò)程中所需參數(shù)的整定方法與步驟。搭建基于實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)DSPACE為核心的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了提出的控制算法在重慶川儀自動(dòng)化股份有限公司技術(shù)中心對(duì)不同類(lèi)型的閥門(mén)進(jìn)行控制實(shí)驗(yàn)取了得較好的控制效果。本文下篇是針對(duì)目前MSP430單片機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置較少、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少而且無(wú)MSP430高端產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)裝置的問(wèn)題研制了基于MSP430F63736的實(shí)驗(yàn)裝置。MSP430F6736是TIMSP430系列單片機(jī)中的高端產(chǎn)品集成了更加豐富的片上資源。研制的實(shí)驗(yàn)裝置主要包括MSP430單片機(jī)最小系統(tǒng)、電源變換部分、模擬輸入輸出模塊、數(shù)字輸入輸出模塊。對(duì)傳統(tǒng)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置的電源部分進(jìn)行改進(jìn)三種供電電源電源適配器、USB和鋰電池之間能夠自動(dòng)切換。可進(jìn)行IO實(shí)驗(yàn)、定時(shí)器實(shí)驗(yàn)、存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)、輸入和顯示實(shí)驗(yàn)、串行通信與無(wú)線(xiàn)通信實(shí)驗(yàn)以及儀器儀表類(lèi)實(shí)驗(yàn)等6大類(lèi)實(shí)驗(yàn)非常適合自動(dòng)化和電氣信息類(lèi)大學(xué)生學(xué)習(xí)使用。

簡(jiǎn)介：熱電偶是一種常用的溫度傳感器在熱電偶長(zhǎng)期工作過(guò)程中其性能會(huì)逐漸偏移惡化因此我國(guó)的計(jì)量法規(guī)規(guī)定熱電偶需要定期進(jìn)行檢定和修正這就要求有一種計(jì)量爐來(lái)提供精確穩(wěn)定的溫度以供在熱電偶的檢定流程中用。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高國(guó)家計(jì)量法規(guī)對(duì)熱電偶檢定的要求也在逐步上升現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)難以滿(mǎn)足國(guó)家熱電偶檢定規(guī)程中對(duì)計(jì)量爐的溫度范圍、溫控精度以及溫控穩(wěn)定性的要求。針對(duì)目前在計(jì)量校準(zhǔn)行業(yè)中的計(jì)量爐控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)本文提出了一種基于DSPIC數(shù)字控制器平臺(tái)的的高精度計(jì)量爐溫度控制系統(tǒng)并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了溫控方法以及硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)樣品的功能、性能以及EMC測(cè)試證明了該系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地在所要求的寬溫度范圍中使用。本文主要研究?jī)?nèi)容包括1針對(duì)傳統(tǒng)計(jì)量爐架構(gòu)中采用的電阻式加熱器功耗大體積大等缺點(diǎn)本文提出了一種新型的加熱器控制結(jié)構(gòu)在該系統(tǒng)中使用了一種可重配置的加熱器回路在每個(gè)控制周期中加熱器的每組加熱元件可以在不同時(shí)刻進(jìn)行不同的連接組合。通過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行校準(zhǔn)并且寫(xiě)入控制參數(shù)并且使系統(tǒng)在運(yùn)行中在每個(gè)控制周期調(diào)節(jié)控制各個(gè)可控硅的導(dǎo)通占空比可以保證整個(gè)計(jì)量爐溫度工作區(qū)達(dá)到準(zhǔn)確穩(wěn)定均勻?qū)ΨQ(chēng)的溫度曲線(xiàn)。2針對(duì)產(chǎn)品溫度控制系統(tǒng)要求可靠性高實(shí)時(shí)控制具有一定運(yùn)算量以及功耗低等特點(diǎn)本文采用了基于DSPIC數(shù)字控制器作為平臺(tái)的單片機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)處理器外圍電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算保證了該系統(tǒng)在溫度控制過(guò)程中的精度以及穩(wěn)定性。并且通過(guò)對(duì)市電電壓檢測(cè)以及在控制算法中引入補(bǔ)償使系統(tǒng)在電源電壓有波動(dòng)的情況下仍然能夠保證溫度控制過(guò)程中的精度以及穩(wěn)定性。3針對(duì)產(chǎn)品所適用的EMC電磁兼容規(guī)范以及電氣設(shè)備安全規(guī)范實(shí)現(xiàn)了溫度控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。該硬件平臺(tái)單板具有集成度高體積小的特點(diǎn)。通過(guò)德國(guó)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)TUVRHEINL的實(shí)驗(yàn)測(cè)試產(chǎn)品符合EMC規(guī)范IEC6132612006以及安全規(guī)范IEC610101作為一款可應(yīng)用于高溫控制的產(chǎn)品具有可靠安全的特點(diǎn)。

簡(jiǎn)介：本課題設(shè)計(jì)了一套基于單片機(jī)的煤倉(cāng)煤位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置。系統(tǒng)通過(guò)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)下端栓有重錘的鋼絲繩，步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)重錘的下行和上行傳感器采用拉繩式的位移傳感器，當(dāng)檢測(cè)到重錘與煤位接觸時(shí)，通過(guò)AD轉(zhuǎn)換裝置測(cè)量到煤位的高度。初始時(shí)，通過(guò)手工調(diào)整，設(shè)定重錘的初始狀態(tài)、煤倉(cāng)的高度設(shè)定、報(bào)警值得設(shè)定。系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，將檢測(cè)到的高度通過(guò)串口發(fā)送到上位機(jī)，并且下位機(jī)也有數(shù)碼管電路，與上位機(jī)同時(shí)顯示煤倉(cāng)高度。當(dāng)煤倉(cāng)高度超過(guò)報(bào)警值時(shí)，輸出無(wú)源節(jié)點(diǎn)的開(kāi)關(guān)量，提供給給煤機(jī)控制裝置，完成自動(dòng)控制系統(tǒng)。論文重點(diǎn)闡述了系統(tǒng)方案的選擇、下位機(jī)硬件電路的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，并分析了在實(shí)際調(diào)試與安裝過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題與不足。

簡(jiǎn)介：在多年凍土和季節(jié)性冰凍寒區(qū)公路質(zhì)量不僅與其修建質(zhì)量有關(guān)還與路基強(qiáng)度有關(guān)。含水量和溫度變化決定著路基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性其中溫度是土體中水分遷移的動(dòng)力和水分發(fā)生相變的重要條件分析路基中溫度的分布和變化規(guī)律是研究季節(jié)性冰凍地區(qū)水泥或?yàn)r青混凝土路面穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。因此開(kāi)展能夠自動(dòng)、連續(xù)獲得寒區(qū)公路路基溫度在凍融期內(nèi)變化規(guī)律的路基溫度采集系統(tǒng)將為寒區(qū)公路路基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及公路設(shè)計(jì)施工提供依據(jù)具有重要的經(jīng)濟(jì)和科學(xué)意義。針對(duì)路基溫度的多通道自動(dòng)檢測(cè)需求提出了上下位機(jī)通訊的路基溫度采集系統(tǒng)。上位機(jī)用LABVIEW編寫(xiě)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)串口通訊與下位機(jī)實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)采集。下位機(jī)采用PT100為溫度傳感器采用74LS138和74HC4051設(shè)計(jì)了多通道拓展方案以ATMEGA16A為MCU通過(guò)SPI總線(xiàn)與AD采集模塊AD7709和存儲(chǔ)模塊AT45DB041D通訊通過(guò)I2C總線(xiàn)連接PCF8563時(shí)鐘模塊通過(guò)MAX3232實(shí)現(xiàn)串口通訊通過(guò)電源模塊將電池電壓轉(zhuǎn)為33V給系統(tǒng)供電并在ALTIUMDESIGNER完成硬件電路原理圖和PCB板的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了128通道的路基溫度采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。下位機(jī)采用休眠中斷的工作模式實(shí)現(xiàn)低功耗用C語(yǔ)言在AVRSTUDIO中設(shè)計(jì)了時(shí)鐘模塊、多通道選擇模塊、AD采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、電源檢測(cè)模塊、中斷服務(wù)模塊通過(guò)自定義的串口通訊協(xié)議與上位機(jī)管理程序LABVIEW實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化、時(shí)鐘參數(shù)設(shè)置、報(bào)警設(shè)置、存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)讀取和清除等功能并通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)軟件和硬件系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試和完善。為了實(shí)現(xiàn)路基溫度的預(yù)測(cè)功能在路基溫度檢測(cè)與預(yù)測(cè)上提出用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間序列NAR網(wǎng)絡(luò)模型建立路基溫度的預(yù)測(cè)模型實(shí)現(xiàn)路基溫度變化規(guī)律的預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)表明所建預(yù)測(cè)模型的最大相對(duì)誤差達(dá)到0443％具有較好的預(yù)測(cè)精度。該系統(tǒng)經(jīng)調(diào)試驗(yàn)證結(jié)果表明其測(cè)量誤差滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求具有成本低、可采集面積大、用戶(hù)操作性好、使用方便、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)可以在路基尤其是凍土地區(qū)路基高效準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)多通道的數(shù)據(jù)采集。長(zhǎng)期野外工作證明本測(cè)量系統(tǒng)可長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠工作不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)路基溫度的多通道采集也可以將此系統(tǒng)應(yīng)用于其他工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)采集溫度數(shù)據(jù)。

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簡(jiǎn)介：隨著社會(huì)的發(fā)展傳統(tǒng)的鍋爐已經(jīng)在很多方面不能滿(mǎn)足生活的需求它們的燃料為煤、油等利用率低并且也不環(huán)保?；趩纹瑱C(jī)水浴電鍋爐恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要由溫度采集、按鍵控制、數(shù)碼管顯示、報(bào)警電路等幾部分組成。由STC89C52實(shí)現(xiàn)主要控制用數(shù)字溫度傳感器DS18B20來(lái)檢測(cè)和轉(zhuǎn)換水溫用三個(gè)控制按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)按健控制恒溫范圍輸入用四位數(shù)碼管顯示溫度一位數(shù)碼管顯示狀態(tài)。本設(shè)計(jì)完成了基于單片機(jī)水浴電鍋爐恒溫控制系統(tǒng)中的主控制器、采樣電路、LED顯示、恒溫范圍調(diào)節(jié)、加熱控制電路、報(bào)警電路等硬件電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試及制作和主程序、讀出溫度子程序、顯示程序、報(bào)警處理程序等軟件的設(shè)計(jì)、調(diào)試和編程。經(jīng)過(guò)仿真及應(yīng)用試驗(yàn)表明該系統(tǒng)達(dá)到了本設(shè)計(jì)的要求水溫自動(dòng)控制顯示實(shí)際水溫溫度精確到01℃能夠?qū)λ疁胤秶O(shè)定。

簡(jiǎn)介：隨著靜電除塵設(shè)備在煙塵治理方面應(yīng)用的不斷推廣，對(duì)除塵供電控制技術(shù)的研究也日益深入。與傳統(tǒng)的工頻電源相比，中頻電源的工作效率更高、能耗更小，可以更好地保證除塵設(shè)備的供電質(zhì)量，從而有效地提高除塵效率。高、低壓一體智能供電控制設(shè)備可以對(duì)除塵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效、全方位地管理。本文介紹了一種除塵用中頻電源低壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，以觸摸屏為控制核心，外加基于MSP430系列單片機(jī)的控制板實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)低壓部分的控制。在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)智能監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)底層低壓控制裝置的遠(yuǎn)程監(jiān)控。首先介紹了以MSP430F149為主控芯片的底層控制設(shè)備，從硬件組成及軟件控制流程兩個(gè)方面詳細(xì)地闡述了控制原理與實(shí)現(xiàn)方法。然后提出了采用WEINVIEWTK8070IH觸摸屏開(kāi)發(fā)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，介紹了使用MODBUSRTU通訊協(xié)議建立其與MSP430F149通信的具體步驟并用串口調(diào)試工具對(duì)通訊狀態(tài)進(jìn)行了測(cè)試，對(duì)低壓控制流程中各個(gè)部分的控制原理進(jìn)行了詳細(xì)地說(shuō)明，重點(diǎn)分析介紹了振打和加熱的控制邏輯。最后給出了故障報(bào)警、數(shù)據(jù)存取功能的具體實(shí)現(xiàn)方式。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用國(guó)產(chǎn)組態(tài)軟件組態(tài)王進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。使用MODBUSTCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)其與下位機(jī)的通信，給出了通訊參數(shù)的配置方法?？紤]到監(jiān)控系統(tǒng)要處理的數(shù)據(jù)量過(guò)大，采用ODBC技術(shù)實(shí)現(xiàn)組態(tài)王與外部關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)傳輸。最后，展示了部分功能界面。經(jīng)測(cè)試，整個(gè)低壓控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，控制方式靈活，很好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)除塵系統(tǒng)的智能化控制。

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簡(jiǎn)介：隨著新理論、新器件、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)或成熟，功率超聲技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)中日益廣泛應(yīng)用。超聲波電源為超聲波換能器提供電能，超聲波換能器將電能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，完成超聲波清洗、防垢除垢等功能。本文主要對(duì)高頻超聲波電源進(jìn)行了理論分析與設(shè)計(jì)。首先對(duì)超聲波電源基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，提出了超聲波電源功放電路可以采用的三種方案半橋功率放大電路、全橋功率放大電路、推挽功率放大電路。通過(guò)對(duì)比分析了各種方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，確定了超聲波電源功率放大電路的方案。針對(duì)超聲波電源的具體要求，設(shè)計(jì)了整流濾波電路，功率放大電路、驅(qū)動(dòng)電路、緩沖電路、功率反饋電路、保護(hù)電路。其中，給出了整流濾波電路和功率放大電路的參數(shù)計(jì)算。其次對(duì)超聲波換能器的特性進(jìn)行了分析，介紹了超聲波換能器的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率。然后對(duì)幾種常用的匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析，包括單個(gè)電感的匹配、電感電容匹配、改進(jìn)的電感電容匹配，分析了其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。然后由于超聲波電源需具有性能高、功率大、成本低的特點(diǎn)，要求能較好適應(yīng)超聲波換能器阻抗變化、頻率漂移等所帶來(lái)的疑難問(wèn)題。本文介紹了超聲波電源幾種常見(jiàn)的頻率跟蹤方案。本文研究的是一種傳統(tǒng)的自激式超聲波電源，串聯(lián)諧振頻率在20KHZ左右，頻率跟蹤采用負(fù)載分壓式反饋系統(tǒng)，在以前手動(dòng)調(diào)節(jié)電感的基礎(chǔ)上，通過(guò)在反饋回路添加通過(guò)AVR單片機(jī)控制數(shù)字電感來(lái)跟蹤超聲波換能器的諧振頻率，易操作，能穩(wěn)定運(yùn)行。最后在理論設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)超聲波電源各個(gè)組成電路進(jìn)行了實(shí)際制作，在超聲波電源與超聲波換能器匹配無(wú)誤、工作穩(wěn)定后，對(duì)有關(guān)電路進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該超聲波電源具有一定的使用價(jià)值。

簡(jiǎn)介：當(dāng)今世界面臨著能源短缺與環(huán)境污染兩大問(wèn)題，以太陽(yáng)能電池為核心元件的太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)是解決這兩大問(wèn)題的有效途徑，在研究和工程應(yīng)用中，人們需要用太陽(yáng)能電池測(cè)試儀對(duì)太陽(yáng)能電池進(jìn)行測(cè)試獲取數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)太陽(yáng)能電池進(jìn)行分析評(píng)判。本文基于目前太陽(yáng)能電池研究和工程應(yīng)用的實(shí)際需要，設(shè)計(jì)了一款基于單片機(jī)的太陽(yáng)能電池?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)，系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理及結(jié)果顯示兩大部分。本文主要從以下幾個(gè)方面來(lái)完成太陽(yáng)能電池?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)1根據(jù)太陽(yáng)能電池測(cè)試原理和電子電路的相關(guān)知識(shí)，選用合適的電子元器件設(shè)計(jì)了能夠完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)的硬件電路，主要包括溫度信號(hào)采集單元、光強(qiáng)信號(hào)采集單元、電壓及電流信號(hào)采集單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和串口通信單元等部分。2用單片機(jī)C51語(yǔ)言編寫(xiě)了與硬件電路相配合的軟件程序，控制硬件電路完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)和數(shù)據(jù)采集部分與PC機(jī)之間通過(guò)串口進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸。3采用VC60和MATLAB聯(lián)合編程的方式來(lái)完成數(shù)據(jù)處理的核心算法，主要應(yīng)用的是聯(lián)合編程中的MATCOM方法，通過(guò)一些相關(guān)設(shè)置，直接用MATCOM的語(yǔ)法在VC工程中編寫(xiě)數(shù)據(jù)處理程序。4編制了PC機(jī)中的監(jiān)控顯示界面，使測(cè)試人員可以通過(guò)監(jiān)控顯示界面來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)采集的過(guò)程進(jìn)行控制，并在界面中用圖形形式來(lái)描述太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線(xiàn)，用數(shù)值形式來(lái)描述相關(guān)的性能參數(shù)。在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成后，還進(jìn)行了相關(guān)的測(cè)試試驗(yàn)，得到了以圖形和數(shù)值相結(jié)合的方式來(lái)描述太陽(yáng)能電池特性的顯示界面。試驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，能夠?qū)μ囟ǖ奶?yáng)能電池進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試的結(jié)果也能夠以直觀簡(jiǎn)潔的方式呈現(xiàn)給測(cè)試人員，為測(cè)試人員研究分析太陽(yáng)能電池提供必要的依據(jù)，系統(tǒng)的整體性能基本達(dá)到了預(yù)期的要求，具有一定的實(shí)用價(jià)值。