基于arm控制多進程步進電機的設計畢業(yè)論文答辯ppt

1、,,南京信息工程大學濱江學院畢業(yè)論文答辯PPT,,姓名：　陳旭光學號：２０１３２３７２９０５,指導老師：賈　周,,1,緒 論,2,嵌入式ARM控制器的方案設計論述,3,4,嵌入式ARM控制器的軟件系統(tǒng)設計,5,,目 錄,Contents,嵌入式ARM控制器的硬件系統(tǒng)設計,嵌入式ARM控制器的系統(tǒng)調試,6,總結與展望,基于ARM控制多進程步進電機的設計,正轉反轉停止加速 +5檔減速 -5檔速度復位,設計內容：,到5檔

2、會報警提醒,硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng),,,,國內研究綜述,國外研究綜述,許多的國外知名的嵌入式技術型公司都在爭相研究有關于嵌入式技術的產品，其中以谷歌公司在此領域設計的產品最為領先，所研發(fā)的人工智能無人駕駛的汽車已經進行了有關駕駛數(shù)據的測試實驗，可以在真時的駕駛路況中使用了，還有在智能家居系統(tǒng)中的廣泛應用也是國外嵌入式技術發(fā)展的前沿。,在我國嵌入式ARM技術應用開發(fā)有很大的市場，但其中許多應用領域還只是空白，由于我國的手機市場和電腦市場的規(guī)模

3、巨大，從而刺激了國內各大手機、電腦軟件應用公司不斷推出基于嵌入式ARM技術的新產品。,,嵌入式ARM控制器系統(tǒng)設計方案的基本流程,嵌入式ARM控制器系統(tǒng)總體設計方案,以嵌入式ARM控制平臺搭建為核心，使用按鍵盤模塊為控制信號，通過嵌入式控制平臺驅動控制電路，給定不同的控制信號，從而達到控制步進電機的正轉、反轉、停止和旋轉速度等功能。,,,,,K1,K4,K5,K6,K2,K3,GPH2_0正轉,GPH2_3加速,GPH2_1反轉,

4、GPH3_0減速,GPH3_1速度復位,GPH2_2停止,控制器中按鍵設計：,控制器中核心開發(fā)板的介紹：,嵌入式ARM控制器平臺搭建中所使用的開發(fā)核心板類型為Smart210（Tiny210V2），是基于嵌入式ARM Cortex-A8高性能的核心板，其主處理器采用廣州友善之臂公司生產的三星S5PV210系列芯片。,實踐難點,實踐難點,控制器中開發(fā)底板及CON14引腳使用功能的介紹：,平臺開發(fā)底板是由FriendlyARM設計并推

5、出嵌入式ARM開發(fā)常用的Smart210SDK（Tiny210V2SDK）底板,本次設計中選擇使用到的CON14系列外接引腳GPG2_3、GPG2_4、GPG2_5和GPG2_6，對應連接到ULN2003芯片模塊引腳的IN1、IN2、IN3、IN4端口控制步進電機信號輸入，即步進電機的ABCD相四個信號輸出接口，再將ULN2003芯片的+5V引腳和接地引腳接到開發(fā)底板CON14對應的+5V引腳和接地引腳端口上，給步進電機驅動控制電路提供

6、電源。,控制器中步進電機的驅動控制電路設計：,在本次設計的驅動電路設計中，ULN2003芯片模塊輸入IN0-3的4個端口連接到對應的A、B、C和D，再連接到嵌入式ARM控制平臺對應的GPG2_3、GPG2_4、GPG2_5和GPG2_6信號輸出引腳端口處，對應ULN2003芯片的輸出OUT0-3的4個端口將連接到步進電機的控制端口ABCD引腳端上，還有2個引腳分別連接將芯片的+5V引腳和接地引腳接到開發(fā)底板CON14對應的+5V引腳和接

7、地引腳端口給驅動控制電路提供電源。,軟件系統(tǒng)設計結構：,嵌入式Linux字符設備驅動程序設計：,設備驅動程序完美的將看得見的硬件系統(tǒng)與摸不著的軟件系統(tǒng)聯(lián)系在一起，設備驅動程序是進入嵌入式Linux系統(tǒng)內核不可或缺的程序部分。在嵌入式Linux字符設備驅動程序的組成結構中，其中必須包括了字符設備驅動模塊加載與卸載函數(shù)，主要進行對字符設備cdev函數(shù)的初始化/添加、刪除和綁定等編寫設備操作，還有字符設備驅動的file_operations結

8、構體中成員函數(shù)等與宏MAJORdev_t函數(shù)結構注冊設備，提供給嵌入式Linux系統(tǒng)調用。 在arm根文件目錄的/dev目錄下分別創(chuàng)建字符設備結點：mknod /dev/testmybeep c 243 0mknod /dev/testmykey c 220 0mknod /dev/testmymotor c 213 0,嵌入式ARM控制器對步進電機控制程序設計:,1．當步進電機正相轉動時，輸出信號控制端的ABC

9、D相傳送過來的相序信號為：1000-0100-0010-0001（ABCD）；當步進電機反相轉動時，輸出信號控制端的ABCD相傳送過來的相序信號為：0001-0010-0100-1000（ADCB）；當步進電機停止轉動時，輸出信號控制端的ABCD相傳送過來的相序信號為：0000。2．加速、減速和速度復位：設計思想是控制步進電機轉動時調整分配ABCD相四個結構脈沖頻率的延時設置間隔時間的長短，步進電機加速時延時間隔時間值短，反之步進電機

10、減速時延時間隔時間值就會變長，這樣就可以調整步進電機的轉動速度。,,控制器中嵌入式ARM控制平臺輸出信號引腳GPG2_3-GPG2_6系列與驅動控制電路的輸入引腳連接起來，再連接步進電機的ABCD相引腳端口，并且開發(fā)底板和驅動ULN2003芯片要有電源提供。,,將測試程序keymotor拷貝至/root目錄下，可直接執(zhí)行源文件keymotor.c。燒寫程序完成后，通過按下按鈕K1、K2、K3、K4、K5、K6分別對應調試控制步進電機的正

11、轉、反轉、停止、加速、減速和速度復位等控制功能，進行觀察步進電機實際轉動效果。,,在存儲器中拷貝編寫的內核和根文件系統(tǒng)，將.../zImage內核文件，拷貝至SD卡Linux目錄下；再將.../root.image根文件系統(tǒng)映像文件，拷貝至SD卡Linux目錄下；在SD卡中Friendly ARM配置文件中去掉“usb-mode”選項；然后將SD卡放入ARM存儲器槽中燒制。通過數(shù)據線將電腦與開發(fā)板相連，安裝如下三個模塊，蜂鳴器模塊，按鍵

12、控制模塊，電機控制模塊，以上三個模塊分別拷貝到arm根文件系統(tǒng)的/root目錄下。,控制器中的系統(tǒng)平臺搭建調試步驟：,實物演示：,K1 - 正轉K2 - 反轉K3 - 停止K4 - 加速K5 - 減速K6 - 速度復位,//K1if (ioctl(fd_k,KEY_READ_CMD,0)){ flag = 1; printf("run with time = %d.\

13、n", time);}//K2else if (ioctl(fd_k, KEY_READ_CMD, 1)){ flag = 2; printf("reverse with time = %d.\n", time);}//K3else if (ioctl(fd_k, KEY_READ_CMD, 2)){ flag =

14、0; printf("stop with time = %d.\n", time); continue;},到5檔會報警提醒,總結,展望,本次設計在現(xiàn)有的步進電機控制器控制方式缺乏再開發(fā)能力的情況背景下，為了解決這個問題，本人設計了以嵌入式ARM平臺為控制中心，通過按鍵給定輸入信號，再控制步進電機驅動電路，最終實現(xiàn)控制步進電機的正轉、反轉、停止、旋

15、轉速度等精確定位控制功能，可以有效擴展步進電機在工業(yè)領域的應用范圍。 當然，本次設計的控制器裝置中還存在著不足之處。原來設計了可以控制步進電機具體旋轉的角度功能，但是由于時間上的原因沒有實現(xiàn)這一項功能，還有該功能需要通過電腦來傳輸具體旋轉的角度，如果是按鍵來控制步進電機旋轉90度角或是180度角的話，則不是用戶來給定的任意角度，就失去了該控制功能的設計的意義，等以后會再進行完善。,本次設計的控制器裝置還有更加廣泛的設計

16、展望。需要在嵌入式ARM平臺上移植一個網絡通訊平臺的客戶端，使客戶端連接到服務器端口上進行控制通信，這樣就可以通過網線來連接電腦和嵌入式ARM平臺，這就需要編寫入服務器和客戶端來實現(xiàn)網絡上給定數(shù)據參數(shù)來控制步進電機的旋轉速度和旋轉角度大小，從而真正達到精確定位控制有關電氣設備移動的目的，從而提升步進電機控制器的可開發(fā)能力和控制功能效果，實現(xiàn)在智能家居系統(tǒng)這樣一個更大的系統(tǒng)化平臺設計上的應用。,謝謝觀看,在最后我要感謝我的母校，感謝我的論