基于ARM的嵌入式工業(yè)控制器設(shè)計(jì).pdf

1、嵌入式系統(tǒng)是繼IT網(wǎng)絡(luò)之后又一個(gè)新的技術(shù)發(fā)展方向，以其體積小、性能好、功耗低、可靠性高以及面向行業(yè)應(yīng)用等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于軍事國(guó)防、消費(fèi)電子、信息家電、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域。不過(guò)，以ARM為核的高性能嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制領(lǐng)域的研究和應(yīng)用還相對(duì)較少。隨著工業(yè)控制對(duì)控制速度、精度、實(shí)時(shí)性等要求的提高，將PID控制算法用高性能的嵌入式控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，以嵌入式技術(shù)作為軟硬件升級(jí)的保證，加上實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，工業(yè)控制器將更加高速、穩(wěn)定地運(yùn)行。
　

2、　 課題主要針對(duì)工業(yè)過(guò)程控制，研究設(shè)計(jì)一款通用性較強(qiáng)的嵌入式工業(yè)控制器。當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)用于不同的控制對(duì)象時(shí)，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的二次擴(kuò)展，能夠縮短整個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。
　　 課題結(jié)合嵌入式技術(shù)、電子技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行該控制器的設(shè)計(jì)。
　　 硬件部分選擇以ARM為核的32位微控制器LPC2103作為控制器的控制核心。LPC2103內(nèi)部資源豐富，提供了模數(shù)轉(zhuǎn)換、PWM功能以及I2C、SPI、UART等串行接口，節(jié)省了硬件開(kāi)支。

3、根據(jù)工業(yè)控制的實(shí)際要求，在LPC2103外部擴(kuò)展了數(shù)模轉(zhuǎn)換、鍵盤(pán)輸入、顯示輸出、報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、RS485串口通信等功能模塊以及一些必要的輔助電路。
　　 軟件部分移植了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，并在LPC2103的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了測(cè)試。開(kāi)發(fā)了各功能模塊的驅(qū)動(dòng)程序，提供了接口函數(shù)。在μC/OS-Ⅱ的基礎(chǔ)上，對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行多任務(wù)劃分，由μC/OS-Ⅱ統(tǒng)一管理。
　　 該控制器除了能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)控制的基本功能，具有速度