基于arm控制多進(jìn)程步進(jìn)電機的設(shè)計畢業(yè)論文答辯ppt

1、,,南京信息工程大學(xué)濱江學(xué)院畢業(yè)論文答辯PPT,,姓名：　陳旭光學(xué)號：２０１３２３７２９０５,指導(dǎo)老師：賈　周,,1,緒 論,2,嵌入式ARM控制器的方案設(shè)計論述,3,4,嵌入式ARM控制器的軟件系統(tǒng)設(shè)計,5,,目 錄,Contents,嵌入式ARM控制器的硬件系統(tǒng)設(shè)計,嵌入式ARM控制器的系統(tǒng)調(diào)試,6,總結(jié)與展望,基于ARM控制多進(jìn)程步進(jìn)電機的設(shè)計,正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)停止加速 +5檔減速 -5檔速度復(fù)位,設(shè)計內(nèi)容：,到5檔

2、會報警提醒,硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng),,,,國內(nèi)研究綜述,國外研究綜述,許多的國外知名的嵌入式技術(shù)型公司都在爭相研究有關(guān)于嵌入式技術(shù)的產(chǎn)品，其中以谷歌公司在此領(lǐng)域設(shè)計的產(chǎn)品最為領(lǐng)先，所研發(fā)的人工智能無人駕駛的汽車已經(jīng)進(jìn)行了有關(guān)駕駛數(shù)據(jù)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(yīng)用也是國外嵌入式技術(shù)發(fā)展的前沿。,在我國嵌入式ARM技術(shù)應(yīng)用開發(fā)有很大的市場，但其中許多應(yīng)用領(lǐng)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(nèi)各大手機、電腦軟件應(yīng)用公司不斷推出基于嵌入式ARM技術(shù)的新產(chǎn)品。,,嵌入式ARM控制器系統(tǒng)設(shè)計方案的基本流程,嵌入式ARM控制器系統(tǒng)總體設(shè)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(qū)動控制電路，給定不同的控制信號，從而達(dá)到控制步進(jìn)電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止和旋轉(zhuǎn)速度等功能。,,,,,K1,K4,K5,K6,K2,K3,GPH2_0正轉(zhuǎn),GPH2_3加速,GPH2_1反轉(zhuǎn),

4、GPH3_0減速,GPH3_1速度復(fù)位,GPH2_2停止,控制器中按鍵設(shè)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(chǎn)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(shè)計并推

5、出嵌入式ARM開發(fā)常用的Smart210SDK（Tiny210V2SDK）底板,本次設(shè)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(yīng)連接到ULN2003芯片模塊引腳的IN1、IN2、IN3、IN4端口控制步進(jìn)電機信號輸入，即步進(jìn)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(yīng)的+5V引腳和接地引腳端口上，給步進(jìn)電機驅(qū)動控制電路提供

6、電源。,控制器中步進(jìn)電機的驅(qū)動控制電路設(shè)計：,在本次設(shè)計的驅(qū)動電路設(shè)計中，ULN2003芯片模塊輸入IN0-3的4個端口連接到對應(yīng)的A、B、C和D，再連接到嵌入式ARM控制平臺對應(yīng)的GPG2_3、GPG2_4、GPG2_5和GPG2_6信號輸出引腳端口處，對應(yīng)ULN2003芯片的輸出OUT0-3的4個端口將連接到步進(jìn)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(yīng)的+5V引腳和接

7、地引腳端口給驅(qū)動控制電路提供電源。,軟件系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)：,嵌入式Linux字符設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計：,設(shè)備驅(qū)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(shè)備驅(qū)動程序是進(jìn)入嵌入式Linux系統(tǒng)內(nèi)核不可或缺的程序部分。在嵌入式Linux字符設(shè)備驅(qū)動程序的組成結(jié)構(gòu)中，其中必須包括了字符設(shè)備驅(qū)動模塊加載與卸載函數(shù)，主要進(jìn)行對字符設(shè)備cdev函數(shù)的初始化/添加、刪除和綁定等編寫設(shè)備操作，還有字符設(shè)備驅(qū)動的file_operations結(jié)

8、構(gòu)體中成員函數(shù)等與宏MAJORdev_t函數(shù)結(jié)構(gòu)注冊設(shè)備，提供給嵌入式Linux系統(tǒng)調(diào)用。 在arm根文件目錄的/dev目錄下分別創(chuàng)建字符設(shè)備結(jié)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(jìn)電機控制程序設(shè)計:,1．當(dāng)步進(jìn)電機正相轉(zhuǎn)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(dāng)步進(jìn)電機反相轉(zhuǎn)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(dāng)步進(jìn)電機停止轉(zhuǎn)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(fù)位：設(shè)計思想是控制步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動時調(diào)整分配ABCD相四個結(jié)構(gòu)脈沖頻率的延時設(shè)置間隔時間的長短，步進(jìn)電機加速時延時間隔時間值短，反之步進(jìn)電機

10、減速時延時間隔時間值就會變長，這樣就可以調(diào)整步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)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(qū)動控制電路的輸入引腳連接起來，再連接步進(jìn)電機的ABCD相引腳端口，并且開發(fā)底板和驅(qū)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(yīng)調(diào)試控制步進(jìn)電機的正

11、轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止、加速、減速和速度復(fù)位等控制功能，進(jìn)行觀察步進(jìn)電機實際轉(zhuǎn)動效果。,,在存儲器中拷貝編寫的內(nèi)核和根文件系統(tǒng)，將.../zImage內(nèi)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(jù)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(diào)試步驟：,實物演示：,K1 - 正轉(zhuǎn)K2 - 反轉(zhuǎn)K3 - 停止K4 - 加速K5 - 減速K6 - 速度復(fù)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(jié),展望,本次設(shè)計在現(xiàn)有的步進(jìn)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(shè)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(jìn)電機驅(qū)動電路，最終實現(xiàn)控制步進(jìn)電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止、旋

15、轉(zhuǎn)速度等精確定位控制功能，可以有效擴展步進(jìn)電機在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。 當(dāng)然，本次設(shè)計的控制器裝置中還存在著不足之處。原來設(shè)計了可以控制步進(jìn)電機具體旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)的角度，如果是按鍵來控制步進(jìn)電機旋轉(zhuǎn)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(shè)計的意義，等以后會再進(jìn)行完善。,本次設(shè)計的控制器裝置還有更加廣泛的設(shè)計

16、展望。需要在嵌入式ARM平臺上移植一個網(wǎng)絡(luò)通訊平臺的客戶端，使客戶端連接到服務(wù)器端口上進(jìn)行控制通信，這樣就可以通過網(wǎng)線來連接電腦和嵌入式ARM平臺，這就需要編寫入服務(wù)器和客戶端來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上給定數(shù)據(jù)參數(shù)來控制步進(jìn)電機的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)角度大小，從而真正達(dá)到精確定位控制有關(guān)電氣設(shè)備移動的目的，從而提升步進(jìn)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(shè)計上的應(yīng)用。,謝謝觀看,在最后我要感謝我的母校，感謝我的論