簡(jiǎn)介：ATHESISDISSERTATIONSUBMITTEDTOZHENGZHOUUNIVERSITYFORTHEDEGREEOFMASTERCOMMUNICATIONDUTYINTELLIGENTASSISTANESYSTEMBASEDONSTM32MICRECONTROLLERBYYUYANGBOSUPERVISORPROFXIAOHONGSUNPHYSICALELECTRONICSSCHOOLOFINFORMATIONENGINEER摘要摘要隨著社會(huì)的不斷地發(fā)展和進(jìn)步，政府機(jī)關(guān)以及社會(huì)公眾對(duì)于氣象服務(wù)的內(nèi)容、方式及水平的需求不斷地?cái)U(kuò)大、加深，對(duì)于氣象服務(wù)的依賴程度也不斷變大另一方面，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，氣象信息化資料的處理也顯得尤為重要，這也使氣象部門提高自身的服務(wù)能力、全方位來滿足政府以及社會(huì)公眾各方面的氣象服務(wù)的需求成為了必然。本文首先簡(jiǎn)述了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外氣象資料傳輸?shù)囊恍┌l(fā)展現(xiàn)狀以及出現(xiàn)的不足，然后根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸流程的需要，應(yīng)用JAVA編程語言，提出了一種基于STM32單片機(jī)的通信值班智能輔助系統(tǒng)。該系統(tǒng)集網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)于一體，由資料傳輸檢測(cè)平臺(tái)以及預(yù)警終端兩部分構(gòu)成。資料傳輸檢測(cè)軟件界面操作靈活，實(shí)用性和操作性很強(qiáng)，能很好地實(shí)現(xiàn)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)連接以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)功能。面對(duì)不斷出現(xiàn)的高速數(shù)據(jù)流的要求，使整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行面臨巨大壓力的情況，該系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)線路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便出現(xiàn)問題能夠及時(shí)獲悉并且提出相應(yīng)的解決方案、從而減少省內(nèi)各自動(dòng)站以及人工站上傳數(shù)據(jù)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)漏傳、不傳、傳輸慢等現(xiàn)象發(fā)生。本文的研究分為兩部分首先利用JAVA語言開發(fā)工具M(jìn)YECLIPSE設(shè)計(jì)了一個(gè)定時(shí)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)連接情況的軟件，然后通過此軟件及報(bào)警終端驗(yàn)證該程序在遇到網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下實(shí)時(shí)發(fā)送報(bào)警短信的能力。所做的工作具體如下1、簡(jiǎn)單介紹了氣象信息處理的發(fā)展歷史、研究背景以及其所面臨的問題。然后對(duì)軟件的理論基礎(chǔ)、工作原理以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。2、利用MYECLIPSE軟件設(shè)計(jì)開發(fā)UI用戶界面界面，對(duì)軟件的運(yùn)行速度進(jìn)行優(yōu)化，然后給出相應(yīng)的處理結(jié)果。3、制作STM32芯片控制的短信發(fā)射機(jī)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在KEILMDK開發(fā)環(huán)境下，利用JTAG在線仿真器，實(shí)現(xiàn)程序的在線調(diào)試和下載，效果能達(dá)到實(shí)際要求。關(guān)鍵詞智能輔助；信息傳輸；網(wǎng)絡(luò)連接檢測(cè)

簡(jiǎn)介：隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)工序自動(dòng)化的高速發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門日益廣泛地需要尺寸精度非常高的軋制產(chǎn)品。厚度精度是衡量板帶鋼最主要的尺寸質(zhì)量指標(biāo)之一也是提高產(chǎn)品質(zhì)量的主要目標(biāo)。厚度自動(dòng)控制是提高板帶鋼厚度精度的重要方法其目的就是通過調(diào)整壓下、調(diào)整張力、調(diào)整軋制速度消除軋制過程中各種因素的變化對(duì)軋件厚度的影響從而達(dá)到其目標(biāo)厚度。多年來如何提高板帶材幾何尺寸精度一直是國(guó)內(nèi)外冶金行業(yè)普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。本文從分析板帶鋼厚度波動(dòng)的原因及其變化規(guī)律出發(fā)論述了厚度自動(dòng)控制的基本形式及其控制原理推導(dǎo)了液壓AGC系統(tǒng)各動(dòng)態(tài)元件的基本數(shù)學(xué)模型并最終給出了系統(tǒng)的等效數(shù)學(xué)模型。由于軋制工藝的復(fù)雜性液壓AGC系統(tǒng)具有復(fù)雜、非線性、大滯后、時(shí)變性等特點(diǎn)一般很難建立精確的對(duì)象模型。雖然傳統(tǒng)PID控制器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)但它對(duì)被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型的精確性要求很高實(shí)際工況中PID參數(shù)的整定結(jié)果往往不能令人滿意處理復(fù)雜的非線性系統(tǒng)獲得的控制效果并不十分理想。而模糊控制是智能控制的一個(gè)新型研究領(lǐng)域它利用模糊集合論把人類專家用自然語言描述的控制策略轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠接受的算法語言設(shè)計(jì)時(shí)不需要獲知被控對(duì)象的精確模型特別適用于模型難以獲取、動(dòng)態(tài)特性不易掌握、非線性比較嚴(yán)重的系統(tǒng)。但是模糊控制器不具有積分環(huán)節(jié)穩(wěn)態(tài)精度不高?；谝陨显虮疚难芯苛藗鹘y(tǒng)PID控制器的基本原理及參數(shù)整定方法分析了常規(guī)模糊控制器的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)原理。然后根據(jù)液壓AGC電液伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)針對(duì)模糊控制和PID控制的優(yōu)缺點(diǎn)將傳統(tǒng)PID控制方法與模糊控制技術(shù)有機(jī)的融合在一起設(shè)計(jì)了一種模糊自適應(yīng)PID控制器。該控制器結(jié)合模糊控制和PID控制的優(yōu)點(diǎn)在常規(guī)PID控制的基礎(chǔ)上根據(jù)厚度誤差和誤差的變化率結(jié)合被控過程動(dòng)態(tài)特性的變化通過模糊規(guī)則推理實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的在線自整定從而提高厚度控制精度。并通過MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)常規(guī)PID控制器和模糊自適應(yīng)PID控制器的控制效果進(jìn)行了對(duì)比。仿真結(jié)果表明模糊自適應(yīng)PID控制與常規(guī)PID控制相比具有良好的動(dòng)態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能以及較強(qiáng)的魯棒性取得了較好的控制效果。此外本文還嘗試將熱連軋厚度控制系統(tǒng)與單片機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合利用單片機(jī)完成模糊推理算法和PID參數(shù)的自調(diào)整整個(gè)控制系統(tǒng)通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化處理。文中介紹了單片機(jī)模糊自適應(yīng)PID控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制思想、控制算法給出了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。該方法能使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化操作靈活化可靠性和適應(yīng)性增強(qiáng)而且它實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)工程調(diào)試方便。

簡(jiǎn)介：浩瀚的海洋是孕育生命的搖籃，海洋開發(fā)和利用的前提是更好的觀測(cè)和了解海洋環(huán)境。海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)包括海洋水文氣象觀測(cè)、海洋環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)和海洋環(huán)境預(yù)報(bào)，它們是研究海洋、開發(fā)海洋和利用海洋的基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。船舶氣象儀是海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要設(shè)備之一，利用其自身的各類傳感器，能夠?qū)崟r(shí)、連續(xù)地測(cè)量出船舶所經(jīng)過海域的各類氣象要素，為船舶航行、拋錨以及靠港停泊提供安全保障。介于船舶氣象儀的重要性，需要有一種測(cè)試系統(tǒng)來完成對(duì)船舶氣象儀進(jìn)行定期的綜合檢測(cè)，使得船舶氣象儀能夠長(zhǎng)期保持良好的工作狀態(tài)。本課題致力于研制出模塊化、可操作性強(qiáng)、便攜性強(qiáng)、能夠連續(xù)穩(wěn)定工作的船舶氣象儀測(cè)試系統(tǒng)。針對(duì)目前船舶氣象儀的檢測(cè)主要依靠人工排查的方法，本文應(yīng)用先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù)和成熟的CAN總線技術(shù)，提出了基于AVR單片機(jī)的船舶氣象儀測(cè)試系統(tǒng)。本文依據(jù)需求分析和設(shè)計(jì)原則，提出了船舶氣象儀測(cè)試系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，并最終確定了以ATMEL公司生產(chǎn)的AT90CAN128作為本系統(tǒng)的主處理器芯片。本文的主要研究?jī)?nèi)容是詳細(xì)闡述了本系統(tǒng)的研制過程。首先，給出了主要功能模塊的電路設(shè)計(jì)，包括主機(jī)模塊的主處理器與CAN總線接口電路設(shè)計(jì)、主機(jī)模塊的主處理器與人機(jī)交互單元接口電路設(shè)計(jì)、主機(jī)模塊的電源模塊電路設(shè)計(jì)、檢測(cè)氣象儀模塊的電路設(shè)計(jì)、檢測(cè)傳感器模塊的電路設(shè)計(jì)其次，根據(jù)CAN20規(guī)范，按照CAN20B擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，制定出適合本系統(tǒng)功能模塊間CAN通信的具體報(bào)文第三，依托WINAVR和AVRSTUDIO軟件開發(fā)平臺(tái)，完成了本系統(tǒng)的所有源程序代碼設(shè)計(jì)，并進(jìn)行軟件的下載、硬件在線仿真、調(diào)試第四，按照本設(shè)計(jì)的功能要求，完成了對(duì)船舶氣象儀測(cè)試系統(tǒng)的調(diào)試和驗(yàn)證工作，應(yīng)用效果良好，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。最后，根據(jù)本次設(shè)計(jì)的實(shí)際研究成果，總結(jié)分析了船舶氣象儀測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)，并對(duì)下一步研究工作進(jìn)行了展望。

簡(jiǎn)介：現(xiàn)在，玩具電動(dòng)車要么是只能實(shí)現(xiàn)直線前進(jìn)的，要么是帶遙控裝置的開環(huán)控制的，能夠?qū)崿F(xiàn)或前進(jìn)、或后退、或左轉(zhuǎn)、或右轉(zhuǎn)的功能。能夠檢測(cè)障礙完好避障，顯示運(yùn)行狀態(tài)、里程（圈數(shù)）并實(shí)現(xiàn)報(bào)警的卻為數(shù)不多。本文的主要研究工作是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)STC89C51的智能玩具電動(dòng)車，包括其硬件和軟件兩個(gè)部分。硬件電路部分主要包括控制器、信號(hào)檢測(cè)電路、避障電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、顯示電路、電源電路等，通過軟件編程控制小車實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、加速、減速、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和車燈閃爍等功能，并在小車行進(jìn)中很好地實(shí)現(xiàn)避障，里程、行進(jìn)方向顯示和報(bào)警。本文是把當(dāng)前一般的玩具電動(dòng)車作為基礎(chǔ)，增加各種傳感器，如光電傳感器、紅外傳感器、超聲波傳感器等，利用傳感器構(gòu)成的信號(hào)檢測(cè)電路實(shí)時(shí)檢測(cè)電動(dòng)車的運(yùn)行速度、運(yùn)行位置、運(yùn)行狀況，單片機(jī)接收并處理信號(hào)檢測(cè)電路檢測(cè)到的各種數(shù)據(jù)，然后由單片機(jī)發(fā)出指令控制電動(dòng)小車運(yùn)行。該智能玩具小車能夠?qū)崿F(xiàn)的功能有實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地顯示溫度、顯示里程，能夠?qū)崿F(xiàn)語音控制，自動(dòng)循跡和避障，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)行駛速度并精確停車。

簡(jiǎn)介：在現(xiàn)代測(cè)試領(lǐng)域中，信號(hào)發(fā)生器是應(yīng)用最普遍、最基本、也是最為廣泛的電子儀器之一，在電子設(shè)備的調(diào)試、維修等過程中，在學(xué)生的試驗(yàn)、實(shí)習(xí)中，經(jīng)常用到信號(hào)源。因此，精度高、穩(wěn)定性好、成本低、功能多樣的信號(hào)發(fā)生器的研究顯得非常重要。DDS是直接數(shù)字式頻率合成器的英文縮寫。與傳統(tǒng)的頻率合成器相比，由于具有低成本、低功耗、高分辨率和快速轉(zhuǎn)換時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，DDS廣泛使用在電信與電子儀器領(lǐng)域，成為實(shí)現(xiàn)設(shè)備全數(shù)字化的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）由于具有計(jì)算速度快、集成度高、應(yīng)用靈活、可實(shí)現(xiàn)大容量存儲(chǔ)器等功能，廣泛應(yīng)用在數(shù)字專用集成電路的設(shè)計(jì)中。FPGA能有效地實(shí)現(xiàn)DDS技術(shù)，降低生產(chǎn)成本，提高信號(hào)源的性能，代表未來的發(fā)展方向。目前信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)技術(shù)主要有直接合成法、間接合成法和直接數(shù)字頻率合成法（DDS）。本設(shè)計(jì)應(yīng)用DDS原理，在FPGA上實(shí)現(xiàn)一個(gè)DDS信號(hào)發(fā)生器的功能，硬件電路由電源電路、按鍵顯示電路、AT89S52單片系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA、高速DA轉(zhuǎn)換等部分組成。數(shù)字形式的波形數(shù)據(jù)由現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）查表輸出，再經(jīng)高速數(shù)模轉(zhuǎn)換得到模擬的波形。該信號(hào)發(fā)生器能精確調(diào)節(jié)波形的相位和頻率，輸出高分辨率的波形，并最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字顯示。設(shè)計(jì)能夠輸出帶移相的兩路正弦信號(hào)，其波形穩(wěn)定，可設(shè)置頻率，用示波器觀察時(shí)幾乎無失真。

簡(jiǎn)介：前期的變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，設(shè)備較為簡(jiǎn)單，只能完成一些基本的操作，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，便不能進(jìn)行正常的工作甚至?xí)斐纱竺娣e的斷電事故。微機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控是應(yīng)用軟件對(duì)整個(gè)生產(chǎn)程序的各個(gè)變量參數(shù)進(jìn)行反復(fù)檢測(cè)，把采集好的數(shù)據(jù)通過規(guī)定的形式在監(jiān)視器上顯示出來，從而可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)視整個(gè)生產(chǎn)過程，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、傳輸、處理以及對(duì)被控對(duì)象參數(shù)的控制。本文以開發(fā)設(shè)計(jì)變電站遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)為背景，主要任務(wù)是設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一個(gè)6KV變電站遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和監(jiān)控與一體的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了管理人員遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制6KV變電站的需要。本文首先詳細(xì)介紹了單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展和優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)本次系統(tǒng)使用的80C552的技術(shù)特點(diǎn)做了細(xì)致的描述，同時(shí)重點(diǎn)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)的硬件電路設(shè)計(jì)。其次重點(diǎn)介紹了單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)和利用VB60遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，這是本論文的關(guān)鍵部分。然后介紹了上位機(jī)與下位機(jī)如何利用串行通訊進(jìn)行實(shí)時(shí)的各種測(cè)量數(shù)據(jù)通訊聯(lián)絡(luò)。最后介紹了對(duì)基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的測(cè)試。經(jīng)過測(cè)試本系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，為變電站安全發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的保障。論文完成的工作成果是6KV變電站遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)6KV變電站遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)研究和實(shí)現(xiàn)也具有一定的理論和實(shí)際意義，以及較高的研究參考價(jià)值。

簡(jiǎn)介：長(zhǎng)期以來，我國(guó)北方地區(qū)城鎮(zhèn)居民采暖按住宅面積而不是按用戶的實(shí)際用熱量計(jì)量收費(fèi)，由于該計(jì)量方法缺乏科學(xué)性，導(dǎo)致用戶節(jié)能意識(shí)差，造成資源嚴(yán)重浪費(fèi)。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)供暖收費(fèi)方式不合理的現(xiàn)狀，本課題在廣泛查閱國(guó)內(nèi)、外相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上研發(fā)一種基于單片機(jī)的熱量表。熱量表是一種計(jì)量熱量的裝置，該裝置能夠顯示采暖用戶所用熱量的多少，用戶可以根據(jù)所用的熱量繳費(fèi)，以實(shí)現(xiàn)采暖用戶計(jì)量收費(fèi)的目標(biāo)，因此該表的使用和推廣對(duì)于節(jié)約能源和改革供熱系統(tǒng)，提高供熱系統(tǒng)的能量有效利用率必將起到巨大的促進(jìn)作用。本文詳細(xì)闡述了基于PIC16F877A單片機(jī)的熱量表設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)主要由溫度、流量數(shù)據(jù)采集、熱量換算和人機(jī)接口鍵盤、顯示三部分組成。本文首先對(duì)熱量表的測(cè)量原理進(jìn)行了闡述，對(duì)熱量計(jì)量的公式進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)，針對(duì)測(cè)量原理選擇合理的熱量計(jì)量算法；其次，根據(jù)所選算法、系統(tǒng)要求、系統(tǒng)應(yīng)用的場(chǎng)合完成了系統(tǒng)所用功能部件的合理選型和系統(tǒng)軟硬的設(shè)計(jì)；最后，本文根據(jù)該系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用在低功耗、抗干擾等方面做了深入研究，采取了一系列有效措施，顯著降低了系統(tǒng)的功耗，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。本課題設(shè)計(jì)的熱量表實(shí)現(xiàn)了對(duì)供熱系統(tǒng)中溫度、流量、熱量的測(cè)量并在LCD中進(jìn)行顯示；當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)可以保存所有數(shù)據(jù)，系統(tǒng)恢復(fù)供電后正常計(jì)量。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證基于PIC16F877A單片機(jī)設(shè)計(jì)的熱量表滿足中華人民共和國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ1282000熱量表的標(biāo)準(zhǔn)要求，總體熱量表精度達(dá)到2級(jí)精度標(biāo)準(zhǔn)。

簡(jiǎn)介：在計(jì)算機(jī)、電子通信以及多媒體發(fā)展迅速的當(dāng)前，人們生活中已離不開INTER，INTER同我們?nèi)粘Ｉ钪械姆荘C設(shè)備正實(shí)現(xiàn)越來越多的網(wǎng)絡(luò)連接，通過該連接方式，人們生活越來越“智能化”。當(dāng)前同INTER連接的非PC設(shè)備中，有大致一半屬于8位微處理器，拓展這些8位微處理器的網(wǎng)絡(luò)功能，是其與INTER實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的前提。本文提出了一種具體的單片機(jī)與INTER網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的實(shí)現(xiàn)方案，采用應(yīng)用較廣的8位微型單片機(jī)系統(tǒng)，以太網(wǎng)控制芯片作為接口芯片，構(gòu)建單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，并應(yīng)用根據(jù)單片機(jī)自身需求自行裁減的TCPIP協(xié)議到系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)嵌入式的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用功能，即通過瀏覽器網(wǎng)頁(yè)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的LED燈進(jìn)行實(shí)時(shí)操控，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，裁減后的TCPIP協(xié)議能夠很好的服務(wù)該嵌入式系統(tǒng)，達(dá)到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。本文主要以以下思路進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先設(shè)計(jì)以太網(wǎng)接口電路，并編寫以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序；其次根據(jù)需求裁減TCPIP協(xié)議，將HTTP協(xié)議在單片機(jī)內(nèi)部得以實(shí)現(xiàn)，另外，采用HTML網(wǎng)頁(yè)編程語言編寫WEB頁(yè)面，將編寫的頁(yè)面存儲(chǔ)在單片機(jī)內(nèi)部的固件只讀存儲(chǔ)器ROM中，以此實(shí)現(xiàn)通過訪問IE瀏覽器網(wǎng)頁(yè)的方式來遠(yuǎn)程的監(jiān)控單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)。同時(shí)，該設(shè)計(jì)直接在嵌入式系統(tǒng)中根據(jù)需求裁減并實(shí)現(xiàn)了TCPIP協(xié)議，將系統(tǒng)地研發(fā)時(shí)間縮短了不少。本文最大的亮點(diǎn)是采用8位單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了WEB服務(wù)器應(yīng)用功能，可以直觀、方便的對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；另外，應(yīng)用HTML的網(wǎng)頁(yè)編程語言，并以字符數(shù)組的形式存儲(chǔ)網(wǎng)頁(yè)源代碼到單片機(jī)的帶電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM中，簡(jiǎn)化了代碼訪問過程，縮短訪問時(shí)間，故而有效的提高了系統(tǒng)地運(yùn)行效率。以單片機(jī)作為系統(tǒng)核心部件的小型微型嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在各研發(fā)界得到廣泛的應(yīng)用，也定會(huì)在教育界普遍應(yīng)用，得到其充分的發(fā)展空間。如今形勢(shì)下，各大高校正緊鑼密鼓的建設(shè)其教育軟件、視頻、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等信息資源，這些教育信息資源能夠在各高校之間得到有效共享，可以極大的改善當(dāng)前教育中地理、時(shí)間等因素帶來的問題，教育投資得到的回報(bào)也得到有效的保證與提高。然而，教育信息共享中尚難以實(shí)現(xiàn)硬件資源的共享。嵌入式技術(shù)的發(fā)展，改善了這一現(xiàn)狀。通過儀器設(shè)備中的嵌入式芯片，控制單片機(jī)中WEB頁(yè)面的控制按鈕，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)操控硬件設(shè)備，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)傳送到本地計(jì)算機(jī)上，如此，就可以通過瀏覽器上的網(wǎng)頁(yè)得到圖文并茂的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息。從而實(shí)現(xiàn)了在各大高校之間、各校園之間的硬件設(shè)備資源的共享，極大的減少了學(xué)校在教育上的人力、物力以及財(cái)力的投資，為教育信息化提供了更為廣闊的發(fā)展前景，推動(dòng)了教育信息化的發(fā)展進(jìn)程。

簡(jiǎn)介：針對(duì)現(xiàn)有顯示屏幕為1M2的LED廣告屏需要大量半導(dǎo)體發(fā)光二極管構(gòu)成像素點(diǎn)成本比較高這一現(xiàn)象設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)式LED廣告屏。廣告屏采用動(dòng)態(tài)逐列掃描的方法利用人眼的視覺暫留特性兩列發(fā)光二極管在直流電機(jī)作用下以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)來顯示整幅畫面大幅度節(jié)省了產(chǎn)品的成本。論文分為系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)、系統(tǒng)測(cè)試等四部分。系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)利用了單片機(jī)內(nèi)部集成的SPI、PWM、UART、定時(shí)計(jì)數(shù)器等功能模塊設(shè)計(jì)了電源輸送線路以及廣告屏的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電壓轉(zhuǎn)換電路、帶動(dòng)顯示屏旋轉(zhuǎn)的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路、用于控制屏幕切換的無線接收模塊PCR1A外圍電路、顯示屏驅(qū)動(dòng)電路、外部擴(kuò)展的1M字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器外圍電路、串口通信電路等。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分包括對(duì)遙控器發(fā)射的無線射頻信號(hào)的解碼程序利用單片機(jī)集成的SPI功能模塊從串行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器快速讀取數(shù)據(jù)的程序單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到移位寄存器SN74HC595驅(qū)動(dòng)顯示屏工作的顯示屏驅(qū)動(dòng)程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器更新數(shù)據(jù)程序利用PWM脈寬調(diào)制的方法調(diào)節(jié)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制程序控制程序使電機(jī)以設(shè)定值轉(zhuǎn)動(dòng)并且系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)采用閉環(huán)控制動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速保證顯示屏畫面效果處于最佳。抗干擾設(shè)計(jì)主要介紹了本系統(tǒng)在電源電路設(shè)計(jì)、無線傳輸、印制電路板過程中采取的一些抗干擾措施。系統(tǒng)測(cè)試部分主要進(jìn)行了無線信號(hào)接收、串口通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀寫、顯示屏驅(qū)動(dòng)等測(cè)試實(shí)驗(yàn)以及整機(jī)測(cè)試。通過測(cè)試實(shí)驗(yàn)不斷完善系統(tǒng)方案保證了設(shè)計(jì)方案的可行性。整機(jī)測(cè)試檢驗(yàn)了各模塊的兼容性為系統(tǒng)進(jìn)一步改進(jìn)提供了依據(jù)。本系統(tǒng)經(jīng)過室內(nèi)和室外環(huán)境的測(cè)試達(dá)到了預(yù)期的功能具有較好的推廣應(yīng)用前景。

簡(jiǎn)介：隨著逆變技術(shù)和各種功率器件的飛速發(fā)展，車載逆變電源的小型化、高效化已成為可能。本課題設(shè)計(jì)的逆變電源應(yīng)用于汽車等移動(dòng)交通工具，為其所攜帶的各種檢測(cè)通信儀器提供220V50HZ的正弦電源。本電源的設(shè)計(jì)方案，彌補(bǔ)同類用途電源在效率和波形質(zhì)量方面的不足，致力于高效率、純正弦波車載電源的研究?？傮w思路將GTR工作點(diǎn)調(diào)整在放大區(qū)，以兩路準(zhǔn)諧振電壓分別作為兩個(gè)GTR的工作電壓，GTR基極輸入小正弦信號(hào)，實(shí)現(xiàn)純正弦信號(hào)的放大，從而在連接到GTR集電極端的負(fù)載上得到純正弦電壓。電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括主電路，控制電路，檢測(cè)電路以及89C52單片機(jī)系統(tǒng)。主電路分為三個(gè)部分整流電路、準(zhǔn)諧振電路、GTR放大電路。單片機(jī)系統(tǒng)由89C52單片機(jī)及其外圍電路組成，實(shí)現(xiàn)接收同步信號(hào)，檢測(cè)電流電壓，發(fā)送六路控制脈沖。論文中詳細(xì)介紹了各部分的設(shè)計(jì)原理、元器件的選取以及相關(guān)參數(shù)的確定，從理論上詳細(xì)地分析驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性，完成了單片機(jī)軟件程序的編寫。

簡(jiǎn)介：挖掘機(jī)稱重技術(shù)在工程中非常重要，準(zhǔn)確的稱重保證了貨物裝載和卸貨過程中快速、有效。挖掘機(jī)在其工作過程中往往沒有在線的計(jì)量裝置和設(shè)備，工作人員的工作量計(jì)算常常以車次計(jì)量，使得計(jì)量往往不準(zhǔn)確，可能使車輛欠載而造成裝載效率低、成本增高，也可能會(huì)出現(xiàn)超載而造成安全事故。挖掘機(jī)稱重系統(tǒng)是一款可以對(duì)連續(xù)作業(yè)的挖掘機(jī)進(jìn)行稱重的系統(tǒng)，特別適用于開采業(yè)、轉(zhuǎn)運(yùn)站、礦山和遠(yuǎn)程工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。本文結(jié)合當(dāng)前挖掘機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀，研究和設(shè)計(jì)了一種挖掘機(jī)在線稱重系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由安裝在挖掘機(jī)機(jī)身上的動(dòng)態(tài)稱重裝置和在附近的PC工作站兩部分組成。本文先就電鏟斗動(dòng)態(tài)稱重理論進(jìn)行了研究，之后重點(diǎn)介紹了以AT89C52單片機(jī)為核心的動(dòng)態(tài)稱重裝置的硬件和軟件設(shè)計(jì)。最后，簡(jiǎn)略介紹了利用VISUALC語言完成的PC工作站的軟件設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)可縮短作業(yè)時(shí)間、改善操作條件、提高生產(chǎn)效率，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要意義。儀表通過認(rèn)證后，貨物的稱重?cái)?shù)據(jù)表格甚至可以直接作為發(fā)票，使得買賣雙方的交易更加公平。

簡(jiǎn)介：搬運(yùn)機(jī)械手作為自動(dòng)化生產(chǎn)線上的重要設(shè)備，主要用于在固定位置上搬運(yùn)零件，用以代替工人在危險(xiǎn)的環(huán)境下工作或進(jìn)行重復(fù)性工作。因此搬運(yùn)機(jī)械手在保障人身安全、提高生產(chǎn)效率以及降低生產(chǎn)成本等方面都有重要的作用，在自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)化生產(chǎn)線上引入中風(fēng)輪在線質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之后，需要以不同尺寸的中風(fēng)輪為搬運(yùn)對(duì)象設(shè)計(jì)搬運(yùn)機(jī)械手系統(tǒng)，以滿足缺陷產(chǎn)品分揀與自動(dòng)化生產(chǎn)的需求。雖然目前市面已經(jīng)有許多不同類型的搬運(yùn)機(jī)械手，但是它們并不適用于中風(fēng)輪自動(dòng)化生產(chǎn)線，存在功能冗余，成本高等問題。本文設(shè)計(jì)了一套專用的中風(fēng)輪定點(diǎn)搬運(yùn)機(jī)械手系統(tǒng)，用以配合中風(fēng)輪在線質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)中風(fēng)輪的自動(dòng)化生產(chǎn)。搬運(yùn)機(jī)械手使用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。設(shè)計(jì)的搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)中包含了平面連桿機(jī)構(gòu)中的搖塊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可以使氣缸推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)臂進(jìn)行一定角度的旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)工位之間的相互切換并且定位準(zhǔn)確。主控制器采用了控制性能強(qiáng)，成本低，體積小的單片機(jī)。所設(shè)計(jì)的搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，具有較高的實(shí)用價(jià)值。論文具體研究?jī)?nèi)容如下1歸納總結(jié)了氣動(dòng)技術(shù)與氣動(dòng)機(jī)械手的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。2根據(jù)生產(chǎn)工況，設(shè)計(jì)了多種中風(fēng)輪搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)方案，并論證選取了其中最具性價(jià)比的方案。分析了各個(gè)控制器的功能特點(diǎn)，并對(duì)電路控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)。3完成了中風(fēng)輪搬運(yùn)機(jī)械手的氣缸選型，零部件設(shè)計(jì)。對(duì)搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)械機(jī)構(gòu)中的搖塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與仿真。4完成了中風(fēng)輪搬運(yùn)機(jī)械手電路和氣路控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。電路控制系統(tǒng)主要包括主控電路、光耦隔離電路以及輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路等。完成了印刷電路板的設(shè)計(jì)。5完成了系統(tǒng)初始化、軟件定時(shí)器、輸入輸出程序模塊、輸入信號(hào)軟件濾波程序以及主程序的設(shè)計(jì)。6完成了中風(fēng)輪搬運(yùn)機(jī)械手的整體組裝與調(diào)試，在生產(chǎn)線上進(jìn)行了初步的運(yùn)行，結(jié)果表明研制的搬運(yùn)機(jī)械手能夠很好的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。

簡(jiǎn)介：隨著近年來紫外探測(cè)技術(shù)的迅猛發(fā)展SIC材料和器件憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在光通信的應(yīng)用中展現(xiàn)了廣闊的發(fā)展前景因此以SIC為基礎(chǔ)的光接收機(jī)模塊的設(shè)計(jì)具有重要的意義。然而不論是光學(xué)器件還是SIC器件目前都沒有成熟的電路模型進(jìn)行電路設(shè)計(jì)如果要利用微電子電路的模擬方法對(duì)OEIC進(jìn)行模擬分析則必須首先建立這些器件用純電學(xué)元件等效的電路模型。本論文基于4HSICMESFET器件的小信號(hào)模型與大信號(hào)模型借助ISETCAD軟件得到的仿真結(jié)果提取出參數(shù)模型建立了用于PSPICE軟件的等效電路模型模型吻合度較高具有一定的實(shí)用性。通過PSPICE提供的網(wǎng)表描述語言對(duì)建立的電路模型進(jìn)行了子電路描述得到器件轉(zhuǎn)移特性曲線與輸出特性曲線。設(shè)計(jì)了兩種由紫外光電探測(cè)器與前置放大器組成的光接收機(jī)前端電路其中光電探測(cè)器采用4HSICMSM結(jié)構(gòu)前置放大器采用4HSICMESFET。對(duì)光接收機(jī)前端電路的幅頻特性、瞬態(tài)特性與等效輸入噪聲進(jìn)行了電學(xué)仿真。改進(jìn)后的第二種電路結(jié)構(gòu)得到了333DBΩ的增益與687GHZ的帶寬可以應(yīng)用在紫外光通信系統(tǒng)中。

簡(jiǎn)介：PID控制器因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，并且具有較強(qiáng)的魯棒性，因而被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)控制中。盡管已經(jīng)出現(xiàn)多種先進(jìn)控制方法，PID控制仍然在各種工業(yè)控制技術(shù)中占著主導(dǎo)地位。但是，一般的PID控制器參數(shù)必須由工程技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)。這對(duì)于需要經(jīng)常對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行調(diào)整的用戶十分不方便，從而限制了PID控制器的使用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和人工智能技術(shù)滲透到自動(dòng)控制領(lǐng)域，各種先進(jìn)PID控制器參數(shù)整定方法層出不窮，給PID控制器參數(shù)整定的研究帶來了無限活力和契機(jī)。自整定技術(shù)的發(fā)展一方面減輕了控制工程師現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的工作量，節(jié)省了大量的時(shí)間，另一方面也使整定的結(jié)果更加理想，并使一些復(fù)雜但是更加精細(xì)的設(shè)計(jì)方法得以應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)工程。然而很多先進(jìn)的整定方法并沒有像預(yù)期的那樣產(chǎn)生完美的控制效果。這主要是因?yàn)楸豢貙?duì)象的精確數(shù)學(xué)模型未知以及沒有一個(gè)較好的算法能方便計(jì)算出匹配的PID參數(shù)。同時(shí)，高等學(xué)校在進(jìn)行PID控制的實(shí)踐教學(xué)中也需要這樣一種PID參數(shù)自整定的設(shè)備來進(jìn)行演示，或者是讓學(xué)生制作一個(gè)PID參數(shù)自整定的控制器。本文通過研究傳統(tǒng)PID控制策略和自校正算法，將傳統(tǒng)PID控制和自校正算法相結(jié)合，吸取兩者優(yōu)點(diǎn)，完成了PID自校正算法。該算法通過系統(tǒng)的輸入輸出信息估計(jì)出被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，通過自校正算法計(jì)算出PID控制的參數(shù)，從而達(dá)到控制要求。用MATLAB軟件完成計(jì)算過程，最后用CYGNAL公司的C8051F020單片機(jī)完成了對(duì)被控對(duì)象辨識(shí)信號(hào)的輸入和輸出數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)和PID參數(shù)自整定控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本文主要內(nèi)容如下①通過對(duì)各種PID控制參數(shù)自整定方法的研究，了解到需要辨識(shí)被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型才能更方便的計(jì)算出PID控制器的參數(shù)。通過對(duì)各種辨識(shí)方法的研究，選擇用最小二乘法對(duì)被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行辨識(shí)。辨識(shí)的內(nèi)容包括對(duì)被控對(duì)象輸入偽隨機(jī)信號(hào)階數(shù)的確定，以及辨識(shí)的方法和步驟。②通過對(duì)各種PID參數(shù)自整定方法的對(duì)比和研究，在自校正算法的基礎(chǔ)上，和傳統(tǒng)的PID控制器形式相結(jié)合，得出PID控制器形式的自校正算法。能根據(jù)辨識(shí)出的被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型和需要完成的控制要求，計(jì)算出自校正PID控制器的控制參數(shù)。③完成由單片機(jī)C8051F020為主控制芯片的對(duì)被控對(duì)象的偽隨機(jī)信號(hào)M序列的輸入和輸出采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及根據(jù)控制目標(biāo)計(jì)算出PID參數(shù)，最后完成PID控制任務(wù)的控制器設(shè)計(jì)，包括硬件設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)。④在過程控制實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證設(shè)計(jì)的整個(gè)系統(tǒng)可操作性和實(shí)用性。從實(shí)物驗(yàn)證的效果來看，PID參數(shù)自整定控制器已經(jīng)達(dá)到了控制要求，并滿足了PID控制的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求。目前該控制器已經(jīng)作為一種教學(xué)用具在某高等學(xué)校的過程控制實(shí)驗(yàn)室中使用，并達(dá)到良好教學(xué)效果。

簡(jiǎn)介：隨著熱能計(jì)費(fèi)需求的發(fā)展。西方的熱能表計(jì)費(fèi)方式在國(guó)內(nèi)已有大量的需求但進(jìn)口的熱能表價(jià)格過于昂貴而且熱能表在我國(guó)屬于新興產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段發(fā)展水平明顯落后于國(guó)外一定程度上制約了熱能表在我國(guó)的普及所以研發(fā)一款性價(jià)比符合我國(guó)國(guó)情的熱能表是非常必要的。本課題在廣泛查閱國(guó)內(nèi)、外相關(guān)技術(shù)資料、科技文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過深入的調(diào)研采用合理的元件、電子技術(shù)研制出基于STC12LE5410AD單片機(jī)的熱能表系統(tǒng)將單片機(jī)計(jì)算技術(shù)和數(shù)字化測(cè)溫技術(shù)有機(jī)結(jié)合是一款實(shí)用的熱量計(jì)量?jī)x表能為用戶與供熱公司之間提供準(zhǔn)確的收費(fèi)依據(jù)。本文詳細(xì)闡述了基于STCLE5410AD單片機(jī)的熱能表的研制包括熱能表的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要硬件的選型主要硬件設(shè)計(jì)及電路的實(shí)現(xiàn)包括單片機(jī)主電路、測(cè)溫電路、流量計(jì)電路、無線傳輸模塊、顯示電路、按鍵電路、電源電路等軟件設(shè)計(jì)主思路軟件主要模塊程序流程包括主程序、按鍵程序、流量采集計(jì)算程序、溫度采集計(jì)算程序、AD轉(zhuǎn)換程序、無線模塊程序、顯示程序等的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)最后按照我國(guó)熱量表行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ1282000中的相關(guān)規(guī)定對(duì)設(shè)計(jì)的熱量表進(jìn)行了初步試驗(yàn)檢定并詳細(xì)分析了熱能表模塊的精度范圍。本文研究的基于STC12LE5410AD單片機(jī)的熱能表實(shí)現(xiàn)了對(duì)供熱系統(tǒng)中的流量、溫度、熱量的測(cè)量并通過LCD顯示載熱液體入口溫度、出口溫度、熱量、流量、累計(jì)流量、單位等信息。熱能表攜帶有EEPROM存儲(chǔ)器能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)保證了掉電數(shù)據(jù)的不丟失同時(shí)實(shí)現(xiàn)了與上位機(jī)進(jìn)行通信的功能。電源采用內(nèi)裝36V鋰電池使用壽命超過八年總體誤差限不超過5％。滿足我國(guó)熱量表行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ1282000的標(biāo)準(zhǔn)要求。