基于μC/OS-Ⅱ的彎箍機(jī)控制平臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-08 05:03
在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中,傳統(tǒng)的鋼筋彎箍機(jī)雖扮演著舉足輕重的作用,然而其自動(dòng)化程度不高、加工精度低,生產(chǎn)出的鋼筋制品日漸不滿足更高的需求。彎箍機(jī)控制系統(tǒng)作為核心部分,直接體現(xiàn)了自動(dòng)化的水平與高度,特別是針對(duì)嵌入式微處理器為平臺(tái)的控制系統(tǒng),是今后發(fā)展趨勢。對(duì)此,本文提出了基于μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和STM32嵌入式處理器的彎箍機(jī)控制平臺(tái)。在實(shí)現(xiàn)該平臺(tái)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(jù)彎箍機(jī)控制平臺(tái)的要求,給出了硬件結(jié)構(gòu),主要包括CAN總線通訊模塊、TFT-LCD及FSMC接口模塊、SDIO存儲(chǔ)模塊等部分,構(gòu)成了控制系統(tǒng)常用的模塊和外設(shè),實(shí)現(xiàn)彎箍機(jī)平臺(tái)的搭建工作。其次,研究μC/OS-II操作系統(tǒng)架構(gòu),并完成了操作系統(tǒng)的移植和修改,進(jìn)而闡述了μC/OS-II系統(tǒng)運(yùn)行流程,多任務(wù)之間切換關(guān)系;利用μC/GUI嵌入式圖形系統(tǒng)作為彎箍機(jī)操作平臺(tái)的人機(jī)交互界面,分析了μC/GUI系統(tǒng)如何搭載μC/OS-II,實(shí)現(xiàn)與μC/OS-II對(duì)接,完成了GUI界面的設(shè)計(jì)工作;使用CAN總線通信協(xié)議,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、快速性傳輸。最后,闡述了鋼筋在加工過程中存在回彈現(xiàn)象,通過對(duì)彎曲回彈理論...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)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(guān)技術(shù)在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容及解決的問題
2 總體方案的設(shè)計(jì)
2.1 彎箍機(jī)工作原理
2.2 平臺(tái)設(shè)計(jì)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(tái)的設(shè)計(jì)思路
2.3 嵌入式工業(yè)控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)
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(jī)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.4 本章小結(jié)
3 操作系統(tǒng)平臺(tái)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(diǎn)
3.1.2 μC/OS-II多任務(wù)調(diào)度
3.1.3 任務(wù)管理
3.1.4 任務(wù)就緒表
3.1.5 任務(wù)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(yùn)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(qū)動(dòng)
3.3.3 μC/GUI系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
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(diǎn)
3.5 本章小結(jié)
4 硬件電路設(shè)計(jì)
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(shè)計(jì)
4.3.1 CAN通信實(shí)現(xiàn)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(shí)物平臺(tái)
4.7 本章小結(jié)
5 彎箍機(jī)平臺(tái)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)
5.1 應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)
5.2 軟件系統(tǒng)的組成
5.3 CAN通信實(shí)現(xiàn)
5.3.1 CAN總線報(bào)文發(fā)送處理
5.3.2 CAN總線報(bào)文接收處理
5.4 用戶界面設(shè)計(jì)
5.4.1 基于 μC/GUI的GUI界面設(shè)計(jì)
5.4.2 彎箍機(jī)界面框架
5.4.3 彎箍機(jī)界面顯示與切換
5.5 調(diào)試中遇到問題與解決方案
5.6 本章小結(jié)
6 彎箍機(jī)的回彈補(bǔ)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(bǔ)償方法介紹
6.4 本彎箍機(jī)采用的回彈補(bǔ)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(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 論文總結(jié)
7.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號(hào):2963965
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)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(guān)技術(shù)在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容及解決的問題
2 總體方案的設(shè)計(jì)
2.1 彎箍機(jī)工作原理
2.2 平臺(tái)設(shè)計(jì)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(tái)的設(shè)計(jì)思路
2.3 嵌入式工業(yè)控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)
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(jī)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.4 本章小結(jié)
3 操作系統(tǒng)平臺(tái)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(diǎn)
3.1.2 μC/OS-II多任務(wù)調(diào)度
3.1.3 任務(wù)管理
3.1.4 任務(wù)就緒表
3.1.5 任務(wù)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(yùn)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(qū)動(dòng)
3.3.3 μC/GUI系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
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(diǎn)
3.5 本章小結(jié)
4 硬件電路設(shè)計(jì)
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(shè)計(jì)
4.3.1 CAN通信實(shí)現(xiàn)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(shí)物平臺(tái)
4.7 本章小結(jié)
5 彎箍機(jī)平臺(tái)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)
5.1 應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)
5.2 軟件系統(tǒng)的組成
5.3 CAN通信實(shí)現(xiàn)
5.3.1 CAN總線報(bào)文發(fā)送處理
5.3.2 CAN總線報(bào)文接收處理
5.4 用戶界面設(shè)計(jì)
5.4.1 基于 μC/GUI的GUI界面設(shè)計(jì)
5.4.2 彎箍機(jī)界面框架
5.4.3 彎箍機(jī)界面顯示與切換
5.5 調(diào)試中遇到問題與解決方案
5.6 本章小結(jié)
6 彎箍機(jī)的回彈補(bǔ)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(bǔ)償方法介紹
6.4 本彎箍機(jī)采用的回彈補(bǔ)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(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 論文總結(jié)
7.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
本文編號(hào):2963965
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