基于μC/OS-Ⅱ的彎箍機控制平臺的設計與研究
發(fā)布時間:2021-01-08 05:03
在國家經濟建設過程中,傳統(tǒng)的鋼筋彎箍機雖扮演著舉足輕重的作用,然而其自動化程度不高、加工精度低,生產出的鋼筋制品日漸不滿足更高的需求。彎箍機控制系統(tǒng)作為核心部分,直接體現了自動化的水平與高度,特別是針對嵌入式微處理器為平臺的控制系統(tǒng),是今后發(fā)展趨勢。對此,本文提出了基于μC/OS-II實時操作系統(tǒng)和STM32嵌入式處理器的彎箍機控制平臺。在實現該平臺功能的過程中,本論文主要完成了以下幾方面工作:首先,根據彎箍機控制平臺的要求,給出了硬件結構,主要包括CAN總線通訊模塊、TFT-LCD及FSMC接口模塊、SDIO存儲模塊等部分,構成了控制系統(tǒng)常用的模塊和外設,實現彎箍機平臺的搭建工作。其次,研究μC/OS-II操作系統(tǒng)架構,并完成了操作系統(tǒng)的移植和修改,進而闡述了μC/OS-II系統(tǒng)運行流程,多任務之間切換關系;利用μC/GUI嵌入式圖形系統(tǒng)作為彎箍機操作平臺的人機交互界面,分析了μC/GUI系統(tǒng)如何搭載μC/OS-II,實現與μC/OS-II對接,完成了GUI界面的設計工作;使用CAN總線通信協(xié)議,實現數據實時性、快速性傳輸。最后,闡述了鋼筋在加工過程中存在回彈現象,通過對彎曲回彈理論...
【文章來源】:西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 相關技術在國內外研究現狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國外研究現狀
1.2.2 國內研究現狀
1.3 本文研究內容及解決的問題
2 總體方案的設計
2.1 彎箍機工作原理
2.2 平臺設計思路
2.2.1 操作系統(tǒng)在工業(yè)控制中的必要性研究
2.2.2 嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)平臺的設計思路
2.3 嵌入式工業(yè)控制平臺實現
2.3.1 STM32處理器
2.3.2 開發(fā)工具
2.3.3 系統(tǒng)總線類型的選擇
2.3.4 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇
2.3.5 圖形用戶界面的系統(tǒng)選擇
2.3.6 彎箍機平臺系統(tǒng)結構
2.4 本章小結
3 操作系統(tǒng)平臺搭建
3.1 嵌入式系統(tǒng) μC/OS-II簡介
3.1.1 μC/OS-II系統(tǒng)特點
3.1.2 μC/OS-II多任務調度
3.1.3 任務管理
3.1.4 任務就緒表
3.1.5 任務之間的通信和同步
3.2 μC/OS-II操作系統(tǒng)在STM32微控制器上移植
3.2.1 μC/OS-II操作系統(tǒng)介紹
3.2.2 移植 μC/OS-II操作系統(tǒng)
3.2.3 μC/OS-II系統(tǒng)運行流程
3.3 嵌入式圖形系統(tǒng) μC/GUI
3.3.1 μC/GUI的分析與移植
3.3.2 μC/GUI系統(tǒng)的觸摸屏驅動
3.3.3 μC/GUI系統(tǒng)層次結構
3.3.4 在 μC/COS-II系統(tǒng)下支持 μC/GUI接口
3.4 CAN總線通信
3.4.1 CAN總線通信協(xié)議
3.4.2 CAN通信特點
3.5 本章小結
4 硬件電路設計
4.1 系統(tǒng)硬件總體組成
4.2 最小系統(tǒng)電路
4.3 CAN通信電路設計
4.3.1 CAN通信實現方案的選擇
4.3.2 CAN接口硬件電路
4.4 TFT-LCD電路
4.4.1 TFT-LCD簡介
4.4.2 觸摸屏控制器
4.5 SDIO電路
4.6 硬件實物平臺
4.7 本章小結
5 彎箍機平臺應用軟件設計
5.1 應用軟件設計
5.2 軟件系統(tǒng)的組成
5.3 CAN通信實現
5.3.1 CAN總線報文發(fā)送處理
5.3.2 CAN總線報文接收處理
5.4 用戶界面設計
5.4.1 基于 μC/GUI的GUI界面設計
5.4.2 彎箍機界面框架
5.4.3 彎箍機界面顯示與切換
5.5 調試中遇到問題與解決方案
5.6 本章小結
6 彎箍機的回彈補償控制方法
6.1 鋼筋彎曲的分類
6.2 影響彎曲回彈
6.3 鋼筋彎曲回彈補償方法介紹
6.4 本彎箍機采用的回彈補償方法
6.4.1 最小二乘法
6.4.2 整體最小二乘法直線擬合
6.5 本章小結
7 總結與展望
7.1 論文總結
7.2 課題展望
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:2963965
【文章來源】:西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 相關技術在國內外研究現狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國外研究現狀
1.2.2 國內研究現狀
1.3 本文研究內容及解決的問題
2 總體方案的設計
2.1 彎箍機工作原理
2.2 平臺設計思路
2.2.1 操作系統(tǒng)在工業(yè)控制中的必要性研究
2.2.2 嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)平臺的設計思路
2.3 嵌入式工業(yè)控制平臺實現
2.3.1 STM32處理器
2.3.2 開發(fā)工具
2.3.3 系統(tǒng)總線類型的選擇
2.3.4 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇
2.3.5 圖形用戶界面的系統(tǒng)選擇
2.3.6 彎箍機平臺系統(tǒng)結構
2.4 本章小結
3 操作系統(tǒng)平臺搭建
3.1 嵌入式系統(tǒng) μC/OS-II簡介
3.1.1 μC/OS-II系統(tǒng)特點
3.1.2 μC/OS-II多任務調度
3.1.3 任務管理
3.1.4 任務就緒表
3.1.5 任務之間的通信和同步
3.2 μC/OS-II操作系統(tǒng)在STM32微控制器上移植
3.2.1 μC/OS-II操作系統(tǒng)介紹
3.2.2 移植 μC/OS-II操作系統(tǒng)
3.2.3 μC/OS-II系統(tǒng)運行流程
3.3 嵌入式圖形系統(tǒng) μC/GUI
3.3.1 μC/GUI的分析與移植
3.3.2 μC/GUI系統(tǒng)的觸摸屏驅動
3.3.3 μC/GUI系統(tǒng)層次結構
3.3.4 在 μC/COS-II系統(tǒng)下支持 μC/GUI接口
3.4 CAN總線通信
3.4.1 CAN總線通信協(xié)議
3.4.2 CAN通信特點
3.5 本章小結
4 硬件電路設計
4.1 系統(tǒng)硬件總體組成
4.2 最小系統(tǒng)電路
4.3 CAN通信電路設計
4.3.1 CAN通信實現方案的選擇
4.3.2 CAN接口硬件電路
4.4 TFT-LCD電路
4.4.1 TFT-LCD簡介
4.4.2 觸摸屏控制器
4.5 SDIO電路
4.6 硬件實物平臺
4.7 本章小結
5 彎箍機平臺應用軟件設計
5.1 應用軟件設計
5.2 軟件系統(tǒng)的組成
5.3 CAN通信實現
5.3.1 CAN總線報文發(fā)送處理
5.3.2 CAN總線報文接收處理
5.4 用戶界面設計
5.4.1 基于 μC/GUI的GUI界面設計
5.4.2 彎箍機界面框架
5.4.3 彎箍機界面顯示與切換
5.5 調試中遇到問題與解決方案
5.6 本章小結
6 彎箍機的回彈補償控制方法
6.1 鋼筋彎曲的分類
6.2 影響彎曲回彈
6.3 鋼筋彎曲回彈補償方法介紹
6.4 本彎箍機采用的回彈補償方法
6.4.1 最小二乘法
6.4.2 整體最小二乘法直線擬合
6.5 本章小結
7 總結與展望
7.1 論文總結
7.2 課題展望
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號:2963965
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2963965.html