智能儀表論文

1、系統(tǒng)外圍接口電路設(shè)計(jì)采用UART的通信接口 要完成最基本的串行通信功能，實(shí)際上只需要RXD、TXD和GND即可，但由于RS232C標(biāo)準(zhǔn)所定義的高、低電平信號(hào)與S3C44BOX系統(tǒng)的IyrrL電路所定義的高、低電平信號(hào)完全不同，Iy丌L的標(biāo)準(zhǔn)邏輯“l(fā)"對(duì)應(yīng)2V一-33V電平，標(biāo)準(zhǔn)邏輯“0”對(duì)應(yīng)0V"-04V電平，而RS232C標(biāo)準(zhǔn)采用負(fù)邏輯方式，標(biāo)準(zhǔn)邏輯“l(fā)對(duì)應(yīng)5v15V電平，標(biāo)準(zhǔn)邏輯“O"對(duì)應(yīng)+5V+15V電平，顯然，兩者間要進(jìn)行通信必須經(jīng)過信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換，圖35為本設(shè)計(jì)中MAX232電路圖。LCD接口電路 另外一幀開始了。LCD控制器在一個(gè)完整幀顯示完成后，會(huì)馬

2、上插入一個(gè)VFRAME信號(hào)，開始新一幀的顯示。該信號(hào)與LCD模塊的YD信號(hào)相對(duì)應(yīng)。 VLlNELCD控制器和LCD驅(qū)動(dòng)器之間的線同步脈沖信號(hào)。該信號(hào)用于LCD驅(qū)動(dòng)器將水平線(行)移位寄存器的內(nèi)容傳送給LCD屏顯示。LCD控制器在整個(gè)水平線(整行)數(shù)據(jù)移入LCD控制器后，插入一個(gè)VLINE信號(hào)。該信號(hào)與LCD模塊的LP信號(hào)相對(duì)應(yīng)。 VCLK：LCD控制器和LCD驅(qū)動(dòng)器之間的像素時(shí)鐘信號(hào)。由LCD控制器送出的數(shù)據(jù)在VCLK的上升沿處送出，在VCLK的下降沿被LCD驅(qū)動(dòng)器采樣。該信號(hào)與LCD模塊的XCK信號(hào)相對(duì)應(yīng)。vM：LCD驅(qū)動(dòng)器的AC信號(hào)。VM信號(hào)被LCD驅(qū)動(dòng)器用于改變行和列的電壓極性，從而控制

3、像素點(diǎn)的顯示和熄滅。VM信號(hào)可以與每個(gè)幀同步，也可以與可變數(shù)量的VLINE信號(hào)同步。 VD7VD0：LCD像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)輸入端口。與LCD模塊的D7D0相對(duì)應(yīng)。 本設(shè)計(jì)選用GPE0經(jīng)反相器輸出作為像素點(diǎn)顯示開關(guān)，采用ENDIAN經(jīng)反相器輸出作為背光控制開關(guān)。原理圖如圖3-6。鍵盤接口電路設(shè)計(jì) 矩陣式鍵盤由行線和列線組成，一般用于按鍵數(shù)量較多的場(chǎng)合。按鍵位于交叉點(diǎn)上。如圖37所示，一個(gè)4×4的行，列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個(gè)有16個(gè)按鍵的鍵盤。按鍵設(shè)置在行、列交叉點(diǎn)上，行、列分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。行線通過上拉電阻接N+sv上。平時(shí)無按鍵動(dòng)作時(shí)，行線處于高電平狀態(tài)；當(dāng)有按鍵按下時(shí)，行線電平狀態(tài)將

4、由通過此按鍵的列線電平?jīng)Q定；列線電平如果為低，行線電平為低，列線電平如果為高，則行線電平也為高。實(shí)際電路采用GPIOPE4-7作為輸入端口，GPIOPF4-7作為輸出掃描碼?？偨Y(jié) PID控制算法是迄今為止比較通用的控制策略，但PID參數(shù)的整定一般需要經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員來實(shí)現(xiàn)，且阻容參數(shù)采用經(jīng)驗(yàn)法選取，實(shí)際控制效果不是太理想。本文的研究目的就在于解決上述問題?？梢詫F(xiàn)有功能模塊化，任務(wù)分配更加迅速合理，達(dá)到智能化、通用化的要求。 本設(shè)計(jì)是在實(shí)驗(yàn)室已有項(xiàng)目：PIC單片機(jī)與模擬電路和數(shù)碼管組合設(shè)計(jì)的一款PID控制器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，同樣用于控制三相全控橋的觸發(fā)板。原項(xiàng)目功能單一，很難具有通用性，另外采

5、用大循環(huán)的模式，系統(tǒng)的采樣時(shí)間很難修改，數(shù)碼管顯示的信息也較為單一。本設(shè)計(jì)與模擬PID調(diào)節(jié)器與單片機(jī)的組合相比有明顯優(yōu)勢(shì)，特別是采用了640×480的STN液晶顯示，使得用戶可以方便的觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。另外PID參數(shù)可以靈活調(diào)節(jié)，對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的用戶來說，他可以很容易的調(diào)節(jié)PID參數(shù)以適應(yīng)不同的控制性能要求，具有良好的控制效果。由于PID采用單獨(dú)的任務(wù)函數(shù)，可以方便的設(shè)置PID調(diào)節(jié)的采樣時(shí)間(及任務(wù)掛起的時(shí)間)。另外，該設(shè)計(jì)還具有很強(qiáng)的延伸性能，比如，可以用觸摸屏代替矩陣鍵盤，用以太網(wǎng)代替串行接口，以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的功能，另外，本設(shè)計(jì)的不足之處是S3C44BOX自帶的ADC模塊采樣精度不夠

6、，使得控制性能有所下降，不過可以很方便的配置PID的結(jié)構(gòu)，選擇合適的輸入輸出通道，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的功能。 下一步要做的工作需要進(jìn)一步研究PID自整定控制技術(shù)，提高控制系統(tǒng)性能。實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的自動(dòng)整定。同時(shí)采用更高精度的AD芯片，將信號(hào)采集電路和控制電路集成，減小不必要的干擾。參考文獻(xiàn)1李麗，郝繼飛，楊瑩，陳章祥嵌入式系統(tǒng)Bootloader的設(shè)計(jì)與分析自動(dòng)化與信息工程2007年第2期2郭光名數(shù)字PID的設(shè)計(jì)與調(diào)試機(jī)電一體化2001年第4期3三星公司S3C44BOX Data Sheet數(shù)據(jù)手冊(cè).Abstract: the proportion-integral differential (PID

7、) is the most commonly used in process control of a control algorithm. Algorithm is simple and easy to understand, and used widely. But because of the application of different function, the difference is very big, the control of the system requirements and care for the control of the object does not

8、 the same. Digital PID control for more superior than PID control, because the flexibility of a computer program, it is easy to overcome continuous PID control, the problems in the fixed and get more perfect digital PID algorithm. This paper aims to put forward a kind of intelligent digital PID cont

9、rol system design, and gives a preliminary hardware or software design ideas. PID control system by high performance, low power consumption S3C4480 ARM micro processor as its core processing unit, the internal 10 ADC as a signal acquisition module, used the matrix keyboard and 640 * 480 LCD as the man-machine interface. The chip inside the cabin, and the output PWM module 16 M Hz ac PWM signal and after a order a low-pass fil