学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

用ARM微控制器实现堆垛机控制的关键技术研究

作　者: 李恒
导　师: 张云生
学　校: 昆明理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: S3C44BOX 嵌入式系统 ARM7 堆垛机
分类号: TH246
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 30次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


目前,立体仓库的应用越来越广泛,而立体仓库的管理是建立在对堆垛机进行有效控制的基础之上的,传统的堆垛机控制器通常采用PLG、单片机。PLC控制器性能可靠,在堆垛机控制中已经得到广泛应用,但缺点是价格太高。随着嵌入式系统的不断发展、微控制器性能不断提高,许多控制系统都趋于使用新一代的微控制器。本文在这一背景下,提出一种用ARM微控制器实现堆垛机控制的方案。首先,分析了堆垛机控制系统的功能,给出了系统的模块化结构设计。重点研究和设计了限位开关信号检测电路、电机驱动电路、终端继电保护电路。根据硬件设计的模块划分,设计了适用于堆垛机控制系统的IIC总线驱动程序、PWM定时器驱动程序、键盘驱动程序、电机驱动程序等。同时,探讨了在本系统中,移植μC/OS-II操作系统需要修改的重要程序。在此基础上,对堆垛机控制系统的自动运行步骤进行分析,设计了自动运行步骤的数据结构,构建了关键执行函数,设计出自动运行的算法结构。论文针对ARM微控制器及堆垛机进行了分析、研究,最终根据文中提出的方案,设计并实现了用S3C44BOX微控制器对堆垛机进行手动、下位机、上位机自动取货、送货功能。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 课题研究的背景  8-9
    1.1.1 自动化立体仓库简介  8-9
    1.1.2 巷道堆垛机简介  9
    1.1.3 立库实验设备简介  9
  1.2 嵌入式系统及S3C44BOX处理器简介  9-10
    1.2.1 嵌入式系统概述  9-10
    1.2.2 Embest S3CEV40及S3C448OX处理器简介  10
  1.3 研究主要内容及意义  10-12
第二章 控制系统结构及各功能模块的硬件设计  12-30
  2.1 系统功能分析及总体方案设计  12-14
    2.1.1 系统功能分析  12-14
    2.1.2 系统总体结构设计  14
  2.2 各功能模块的硬件设计  14-30
    2.2.1 位置信号检测模块的硬件设计  14-18
    2.2.2 电机驱动模块的硬件设计  18-23
    2.2.3 终端继电保护模块的设计  23-30
第三章 S3C44BOX微控制器接口设计  30-35
  3.1 LCD液晶显示模块  30-31
  3.2 ⅡC总线接口  31-32
    3.2.1 ⅡC总线概述  31-32
    3.2.2 S3C44BOX的ⅡC接口连接  32
  3.3 UART通用异步串口接口电路  32-33
  3.4 PWM定时器配置  33-34
  3.5 4X4键盘输入接口电路  34-35
第四章 控制系统各模块驱动程序设计  35-48
  4.1 ⅡC总线驱动程序  35-40
    4.1.1 ⅡC总线协议  35-36
    4.1.2 PCA9555的读写时序  36-37
    4.1.3 S3C44BOX的ⅡC总线控制器  37
    4.1.4 堆垛机控制系统中ⅡC主要驱动程序  37-40
  4.2 PWM定时器驱动程序  40-44
    4.2.1 S3C44BOX的定时器控制器  40-41
    4.2.2 堆垛机控制系统中定时器参数的计算  41
    4.2.3 堆垛机控制系统中定时器主要驱动程序  41-44
  4.3 4X4键盘驱动程序  44-45
  4.4 步进电机及直流电机驱动程序  45-47
  4.5 LCD液晶显示界面程序  47-48
第五章 控制系统的算法实现  48-66
  5.1 堆垛机的自动运行分析  48-52
    5.1.1 计算限位开关的地址编码  48-49
    5.1.2 限位开关的安装位置与准确定位  49-52
  5.2 堆垛机自动运行的算法实现  52-62
    5.2.1 堆垛机自动运行流程分析  52-54
    5.2.2 自动运行步骤的数据结构  54-58
    5.2.3 步骤执行函数的设计  58-59
    5.2.4 自动运行的算法设计  59-60
    5.2.5 上位机对堆垛机的控制  60-62
  5.3 抗干扰设计  62-63
  5.4 μC/OS-Ⅱ操作系统  63-66
    5.4.1 μC/OS-Ⅱ操作系统简介  63
    5.4.2 μC/OS-Ⅱ操作系统的移植  63-66
第六章 总结与展望  66-69
  6.1 研究工作总结  66-67
  6.2 经验和教训  67
  6.3 后续工作展望  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
附录(研究生期间发表的论文与参加的项目)  73
  一、发表的论文  73
  二、助研项目  73

相似论文

  1. 汽车的电动助力转向系统,U463.4
  2. 基于ARM9的Windows CE系统移植,TP316.7
  3. 基于嵌入式图像处理单元的运动目标跟踪系统研究,TP391.41
  4. 面向嵌入式超声检测系统的图形接口设计与应用,TP274.53
  5. 多线阵CCD视觉测量系统的数据采集与处理,TP274.2
  6. LXI-VXI适配器研制,TP274
  7. 高性能恒温晶体振荡器温度控制系统的研究,TN752
  8. 嵌入式中医经脉理疗仪的研究,R197.39
  9. 基于windows xp嵌入式系统的心电检测分析仪,R197.39
  10. 基于嵌入式系统钻孔成像装置的研究,P634.3
  11. 一体化能量回馈电梯驱动控制系统实现,TP273
  12. 智能控制的电力核相技术研究,TP368.1
  13. 基于μC/OS-Ⅱ的红外辐射测温系统研究,TN215
  14. 基于DSP的双丝焊机及人机界面研究,TG409
  15. 基于WiFi的无线虚拟存储系统,TN929.5
  16. 嵌入式网络视频应用技术的研究与实现,TP368.1
  17. 安防监控系统中运动目标检测算法研究,TP391.41
  18. 小型移动机器人系统平台的模块化设计与实现,TP242
  19. 柴油机测试仪表校验仪及综合信息管理系统研究,TK426
  20. 嵌入式智能摄像机硬件设计,TN948.41
  21. 基于CAN总线的智能传感器网络系统的研制,TN929.5

中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 起重机械与运输机械 > 装卸机械 > 堆垛设备
© 2012 www.xueweilunwen.com