簡介：ATHESISDISSERTATIONSUBMITTEDTOZHENGZHOUUNIVERSITYFORTHEDEGREEOFMASTERCOMMUNICATIONDUTYINTELLIGENTASSISTANESYSTEMBASEDONSTM32MICRECONTROLLERBYYUYANGBOSUPERVISORPROFXIAOHONGSUNPHYSICALELECTRONICSSCHOOLOFINFORMATIONENGINEER摘要摘要隨著社會的不斷地發(fā)展和進步，政府機關以及社會公眾對于氣象服務的內容、方式及水平的需求不斷地擴大、加深，對于氣象服務的依賴程度也不斷變大另一方面，隨著計算機網(wǎng)絡和通信技術的飛速發(fā)展，氣象信息化資料的處理也顯得尤為重要，這也使氣象部門提高自身的服務能力、全方位來滿足政府以及社會公眾各方面的氣象服務的需求成為了必然。本文首先簡述了當前國內外氣象資料傳輸?shù)囊恍┌l(fā)展現(xiàn)狀以及出現(xiàn)的不足，然后根據(jù)實時數(shù)據(jù)傳輸流程的需要，應用JAVA編程語言，提出了一種基于STM32單片機的通信值班智能輔助系統(tǒng)。該系統(tǒng)集網(wǎng)絡通信技術、計算機技術、移動通信技術于一體，由資料傳輸檢測平臺以及預警終端兩部分構成。資料傳輸檢測軟件界面操作靈活，實用性和操作性很強，能很好地實現(xiàn)檢測網(wǎng)絡連接以及網(wǎng)絡節(jié)點檢測功能。面對不斷出現(xiàn)的高速數(shù)據(jù)流的要求，使整個系統(tǒng)的正常運行面臨巨大壓力的情況，該系統(tǒng)實時對傳輸?shù)木W(wǎng)絡線路進行監(jiān)測，以便出現(xiàn)問題能夠及時獲悉并且提出相應的解決方案、從而減少省內各自動站以及人工站上傳數(shù)據(jù)時經(jīng)常出現(xiàn)漏傳、不傳、傳輸慢等現(xiàn)象發(fā)生。本文的研究分為兩部分首先利用JAVA語言開發(fā)工具MYECLIPSE設計了一個定時檢測網(wǎng)絡連接情況的軟件，然后通過此軟件及報警終端驗證該程序在遇到網(wǎng)絡中斷的情況下實時發(fā)送報警短信的能力。所做的工作具體如下1、簡單介紹了氣象信息處理的發(fā)展歷史、研究背景以及其所面臨的問題。然后對軟件的理論基礎、工作原理以及結構進行了詳細介紹。2、利用MYECLIPSE軟件設計開發(fā)UI用戶界面界面，對軟件的運行速度進行優(yōu)化，然后給出相應的處理結果。3、制作STM32芯片控制的短信發(fā)射機并進行實驗驗證，在KEILMDK開發(fā)環(huán)境下，利用JTAG在線仿真器，實現(xiàn)程序的在線調試和下載，效果能達到實際要求。關鍵詞智能輔助；信息傳輸；網(wǎng)絡連接檢測

簡介：隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術和生產(chǎn)工序自動化的高速發(fā)展國民經(jīng)濟各部門日益廣泛地需要尺寸精度非常高的軋制產(chǎn)品。厚度精度是衡量板帶鋼最主要的尺寸質量指標之一也是提高產(chǎn)品質量的主要目標。厚度自動控制是提高板帶鋼厚度精度的重要方法其目的就是通過調整壓下、調整張力、調整軋制速度消除軋制過程中各種因素的變化對軋件厚度的影響從而達到其目標厚度。多年來如何提高板帶材幾何尺寸精度一直是國內外冶金行業(yè)普遍關注的焦點。本文從分析板帶鋼厚度波動的原因及其變化規(guī)律出發(fā)論述了厚度自動控制的基本形式及其控制原理推導了液壓AGC系統(tǒng)各動態(tài)元件的基本數(shù)學模型并最終給出了系統(tǒng)的等效數(shù)學模型。由于軋制工藝的復雜性液壓AGC系統(tǒng)具有復雜、非線性、大滯后、時變性等特點一般很難建立精確的對象模型。雖然傳統(tǒng)PID控制器具有結構簡單、操作方便、可靠性高、魯棒性強等優(yōu)點但它對被控對象數(shù)學模型的精確性要求很高實際工況中PID參數(shù)的整定結果往往不能令人滿意處理復雜的非線性系統(tǒng)獲得的控制效果并不十分理想。而模糊控制是智能控制的一個新型研究領域它利用模糊集合論把人類專家用自然語言描述的控制策略轉化為計算機能夠接受的算法語言設計時不需要獲知被控對象的精確模型特別適用于模型難以獲取、動態(tài)特性不易掌握、非線性比較嚴重的系統(tǒng)。但是模糊控制器不具有積分環(huán)節(jié)穩(wěn)態(tài)精度不高?；谝陨显虮疚难芯苛藗鹘y(tǒng)PID控制器的基本原理及參數(shù)整定方法分析了常規(guī)模糊控制器的結構、設計原理。然后根據(jù)液壓AGC電液伺服系統(tǒng)的特點針對模糊控制和PID控制的優(yōu)缺點將傳統(tǒng)PID控制方法與模糊控制技術有機的融合在一起設計了一種模糊自適應PID控制器。該控制器結合模糊控制和PID控制的優(yōu)點在常規(guī)PID控制的基礎上根據(jù)厚度誤差和誤差的變化率結合被控過程動態(tài)特性的變化通過模糊規(guī)則推理實現(xiàn)PID參數(shù)的在線自整定從而提高厚度控制精度。并通過MATLAB仿真實驗對常規(guī)PID控制器和模糊自適應PID控制器的控制效果進行了對比。仿真結果表明模糊自適應PID控制與常規(guī)PID控制相比具有良好的動態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能以及較強的魯棒性取得了較好的控制效果。此外本文還嘗試將熱連軋厚度控制系統(tǒng)與單片機控制技術相結合利用單片機完成模糊推理算法和PID參數(shù)的自調整整個控制系統(tǒng)通過單片機實現(xiàn)全數(shù)字化處理。文中介紹了單片機模糊自適應PID控制的系統(tǒng)結構、控制思想、控制算法給出了系統(tǒng)的軟硬件設計。該方法能使系統(tǒng)的結構簡單化操作靈活化可靠性和適應性增強而且它實現(xiàn)簡單、通用性強工程調試方便。

簡介：浩瀚的海洋是孕育生命的搖籃，海洋開發(fā)和利用的前提是更好的觀測和了解海洋環(huán)境。海洋環(huán)境監(jiān)測包括海洋水文氣象觀測、海洋環(huán)境保護監(jiān)測和海洋環(huán)境預報，它們是研究海洋、開發(fā)海洋和利用海洋的基礎。隨著現(xiàn)代信息技術、電子技術、計算機控制技術的飛速發(fā)展，海洋環(huán)境監(jiān)測設備也得到了長足的進步。船舶氣象儀是海洋環(huán)境監(jiān)測的重要設備之一，利用其自身的各類傳感器，能夠實時、連續(xù)地測量出船舶所經(jīng)過海域的各類氣象要素，為船舶航行、拋錨以及靠港停泊提供安全保障。介于船舶氣象儀的重要性，需要有一種測試系統(tǒng)來完成對船舶氣象儀進行定期的綜合檢測，使得船舶氣象儀能夠長期保持良好的工作狀態(tài)。本課題致力于研制出模塊化、可操作性強、便攜性強、能夠連續(xù)穩(wěn)定工作的船舶氣象儀測試系統(tǒng)。針對目前船舶氣象儀的檢測主要依靠人工排查的方法，本文應用先進的單片機技術和成熟的CAN總線技術，提出了基于AVR單片機的船舶氣象儀測試系統(tǒng)。本文依據(jù)需求分析和設計原則，提出了船舶氣象儀測試系統(tǒng)的總體設計方案，并最終確定了以ATMEL公司生產(chǎn)的AT90CAN128作為本系統(tǒng)的主處理器芯片。本文的主要研究內容是詳細闡述了本系統(tǒng)的研制過程。首先，給出了主要功能模塊的電路設計，包括主機模塊的主處理器與CAN總線接口電路設計、主機模塊的主處理器與人機交互單元接口電路設計、主機模塊的電源模塊電路設計、檢測氣象儀模塊的電路設計、檢測傳感器模塊的電路設計其次，根據(jù)CAN20規(guī)范，按照CAN20B擴展標準協(xié)議，制定出適合本系統(tǒng)功能模塊間CAN通信的具體報文第三，依托WINAVR和AVRSTUDIO軟件開發(fā)平臺，完成了本系統(tǒng)的所有源程序代碼設計，并進行軟件的下載、硬件在線仿真、調試第四，按照本設計的功能要求，完成了對船舶氣象儀測試系統(tǒng)的調試和驗證工作，應用效果良好，達到了預期的設計目的。最后，根據(jù)本次設計的實際研究成果，總結分析了船舶氣象儀測試系統(tǒng)的特點，并對下一步研究工作進行了展望。

簡介：現(xiàn)在，玩具電動車要么是只能實現(xiàn)直線前進的，要么是帶遙控裝置的開環(huán)控制的，能夠實現(xiàn)或前進、或后退、或左轉、或右轉的功能。能夠檢測障礙完好避障，顯示運行狀態(tài)、里程（圈數(shù)）并實現(xiàn)報警的卻為數(shù)不多。本文的主要研究工作是設計和實現(xiàn)基于單片機STC89C51的智能玩具電動車，包括其硬件和軟件兩個部分。硬件電路部分主要包括控制器、信號檢測電路、避障電路、電機驅動電路、顯示電路、電源電路等，通過軟件編程控制小車實現(xiàn)前進、后退、加速、減速、左轉、右轉和車燈閃爍等功能，并在小車行進中很好地實現(xiàn)避障，里程、行進方向顯示和報警。本文是把當前一般的玩具電動車作為基礎，增加各種傳感器，如光電傳感器、紅外傳感器、超聲波傳感器等，利用傳感器構成的信號檢測電路實時檢測電動車的運行速度、運行位置、運行狀況，單片機接收并處理信號檢測電路檢測到的各種數(shù)據(jù)，然后由單片機發(fā)出指令控制電動小車運行。該智能玩具小車能夠實現(xiàn)的功能有實時準確地顯示溫度、顯示里程，能夠實現(xiàn)語音控制，自動循跡和避障，能夠自動調節(jié)行駛速度并精確停車。

簡介：在現(xiàn)代測試領域中，信號發(fā)生器是應用最普遍、最基本、也是最為廣泛的電子儀器之一，在電子設備的調試、維修等過程中，在學生的試驗、實習中，經(jīng)常用到信號源。因此，精度高、穩(wěn)定性好、成本低、功能多樣的信號發(fā)生器的研究顯得非常重要。DDS是直接數(shù)字式頻率合成器的英文縮寫。與傳統(tǒng)的頻率合成器相比，由于具有低成本、低功耗、高分辨率和快速轉換時間等優(yōu)點，DDS廣泛使用在電信與電子儀器領域，成為實現(xiàn)設備全數(shù)字化的一個關鍵技術?，F(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）由于具有計算速度快、集成度高、應用靈活、可實現(xiàn)大容量存儲器等功能，廣泛應用在數(shù)字專用集成電路的設計中。FPGA能有效地實現(xiàn)DDS技術，降低生產(chǎn)成本，提高信號源的性能，代表未來的發(fā)展方向。目前信號發(fā)生器的設計技術主要有直接合成法、間接合成法和直接數(shù)字頻率合成法（DDS）。本設計應用DDS原理，在FPGA上實現(xiàn)一個DDS信號發(fā)生器的功能，硬件電路由電源電路、按鍵顯示電路、AT89S52單片系統(tǒng)、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA、高速DA轉換等部分組成。數(shù)字形式的波形數(shù)據(jù)由現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）查表輸出，再經(jīng)高速數(shù)模轉換得到模擬的波形。該信號發(fā)生器能精確調節(jié)波形的相位和頻率，輸出高分辨率的波形，并最終實現(xiàn)數(shù)字顯示。設計能夠輸出帶移相的兩路正弦信號，其波形穩(wěn)定，可設置頻率，用示波器觀察時幾乎無失真。

簡介：前期的變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)中，設備較為簡單，只能完成一些基本的操作，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，便不能進行正常的工作甚至會造成大面積的斷電事故。微機遠程監(jiān)測監(jiān)控是應用軟件對整個生產(chǎn)程序的各個變量參數(shù)進行反復檢測，把采集好的數(shù)據(jù)通過規(guī)定的形式在監(jiān)視器上顯示出來，從而可以實現(xiàn)監(jiān)視整個生產(chǎn)過程，同時對數(shù)據(jù)信息進行采集、傳輸、處理以及對被控對象參數(shù)的控制。本文以開發(fā)設計變電站遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為背景，主要任務是設計與實現(xiàn)一個6KV變電站遠程監(jiān)測和監(jiān)控與一體的系統(tǒng)，實現(xiàn)了管理人員遠程監(jiān)測、控制6KV變電站的需要。本文首先詳細介紹了單片機技術的發(fā)展和優(yōu)點，并對本次系統(tǒng)使用的80C552的技術特點做了細致的描述，同時重點對單片機進行了詳細的硬件電路設計。其次重點介紹了單片機的軟件設計和利用VB60遠程監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設計，這是本論文的關鍵部分。然后介紹了上位機與下位機如何利用串行通訊進行實時的各種測量數(shù)據(jù)通訊聯(lián)絡。最后介紹了對基于單片機的遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的測試。經(jīng)過測試本系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，為變電站安全發(fā)展提供了堅實的保障。論文完成的工作成果是6KV變電站遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，對6KV變電站遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)研究和實現(xiàn)也具有一定的理論和實際意義，以及較高的研究參考價值。

簡介：長期以來，我國北方地區(qū)城鎮(zhèn)居民采暖按住宅面積而不是按用戶的實際用熱量計量收費，由于該計量方法缺乏科學性，導致用戶節(jié)能意識差，造成資源嚴重浪費。針對目前國內供暖收費方式不合理的現(xiàn)狀，本課題在廣泛查閱國內、外相關技術資料的基礎上研發(fā)一種基于單片機的熱量表。熱量表是一種計量熱量的裝置，該裝置能夠顯示采暖用戶所用熱量的多少，用戶可以根據(jù)所用的熱量繳費，以實現(xiàn)采暖用戶計量收費的目標，因此該表的使用和推廣對于節(jié)約能源和改革供熱系統(tǒng)，提高供熱系統(tǒng)的能量有效利用率必將起到巨大的促進作用。本文詳細闡述了基于PIC16F877A單片機的熱量表設計，該系統(tǒng)主要由溫度、流量數(shù)據(jù)采集、熱量換算和人機接口鍵盤、顯示三部分組成。本文首先對熱量表的測量原理進行了闡述，對熱量計量的公式進行了詳細的推導，針對測量原理選擇合理的熱量計量算法；其次，根據(jù)所選算法、系統(tǒng)要求、系統(tǒng)應用的場合完成了系統(tǒng)所用功能部件的合理選型和系統(tǒng)軟硬的設計；最后，本文根據(jù)該系統(tǒng)的實際應用在低功耗、抗干擾等方面做了深入研究，采取了一系列有效措施，顯著降低了系統(tǒng)的功耗，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。本課題設計的熱量表實現(xiàn)了對供熱系統(tǒng)中溫度、流量、熱量的測量并在LCD中進行顯示；當系統(tǒng)掉電時可以保存所有數(shù)據(jù)，系統(tǒng)恢復供電后正常計量。經(jīng)實驗測試驗證基于PIC16F877A單片機設計的熱量表滿足中華人民共和國城鎮(zhèn)建設行業(yè)標準CJ1282000熱量表的標準要求，總體熱量表精度達到2級精度標準。

簡介：在計算機、電子通信以及多媒體發(fā)展迅速的當前，人們生活中已離不開INTER，INTER同我們日常生活中的非PC設備正實現(xiàn)越來越多的網(wǎng)絡連接，通過該連接方式，人們生活越來越“智能化”。當前同INTER連接的非PC設備中，有大致一半屬于8位微處理器，拓展這些8位微處理器的網(wǎng)絡功能，是其與INTER實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)的前提。本文提出了一種具體的單片機與INTER網(wǎng)絡互聯(lián)的實現(xiàn)方案，采用應用較廣的8位微型單片機系統(tǒng)，以太網(wǎng)控制芯片作為接口芯片，構建單片機網(wǎng)絡通信系統(tǒng)，并應用根據(jù)單片機自身需求自行裁減的TCPIP協(xié)議到系統(tǒng)中，實現(xiàn)嵌入式的網(wǎng)絡服務應用功能，即通過瀏覽器網(wǎng)頁對單片機系統(tǒng)的LED燈進行實時操控，實驗結果證明，裁減后的TCPIP協(xié)議能夠很好的服務該嵌入式系統(tǒng)，達到了預期的實驗目的。本文主要以以下思路進行設計。首先設計以太網(wǎng)接口電路，并編寫以太網(wǎng)驅動程序；其次根據(jù)需求裁減TCPIP協(xié)議，將HTTP協(xié)議在單片機內部得以實現(xiàn)，另外，采用HTML網(wǎng)頁編程語言編寫WEB頁面，將編寫的頁面存儲在單片機內部的固件只讀存儲器ROM中，以此實現(xiàn)通過訪問IE瀏覽器網(wǎng)頁的方式來遠程的監(jiān)控單片機嵌入式系統(tǒng)。同時，該設計直接在嵌入式系統(tǒng)中根據(jù)需求裁減并實現(xiàn)了TCPIP協(xié)議，將系統(tǒng)地研發(fā)時間縮短了不少。本文最大的亮點是采用8位單片機實現(xiàn)了WEB服務器應用功能，可以直觀、方便的對單片機系統(tǒng)進行監(jiān)控；另外，應用HTML的網(wǎng)頁編程語言，并以字符數(shù)組的形式存儲網(wǎng)頁源代碼到單片機的帶電可擦可編程只讀存儲器EEPROM中，簡化了代碼訪問過程，縮短訪問時間，故而有效的提高了系統(tǒng)地運行效率。以單片機作為系統(tǒng)核心部件的小型微型嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在各研發(fā)界得到廣泛的應用，也定會在教育界普遍應用，得到其充分的發(fā)展空間。如今形勢下，各大高校正緊鑼密鼓的建設其教育軟件、視頻、實驗數(shù)據(jù)等信息資源，這些教育信息資源能夠在各高校之間得到有效共享，可以極大的改善當前教育中地理、時間等因素帶來的問題，教育投資得到的回報也得到有效的保證與提高。然而，教育信息共享中尚難以實現(xiàn)硬件資源的共享。嵌入式技術的發(fā)展，改善了這一現(xiàn)狀。通過儀器設備中的嵌入式芯片，控制單片機中WEB頁面的控制按鈕，實現(xiàn)遠程、實時操控硬件設備，并將實驗數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)傳送到本地計算機上，如此，就可以通過瀏覽器上的網(wǎng)頁得到圖文并茂的實驗數(shù)據(jù)信息。從而實現(xiàn)了在各大高校之間、各校園之間的硬件設備資源的共享，極大的減少了學校在教育上的人力、物力以及財力的投資，為教育信息化提供了更為廣闊的發(fā)展前景，推動了教育信息化的發(fā)展進程。

簡介：針對現(xiàn)有顯示屏幕為1M2的LED廣告屏需要大量半導體發(fā)光二極管構成像素點成本比較高這一現(xiàn)象設計了一種基于單片機的旋轉式LED廣告屏。廣告屏采用動態(tài)逐列掃描的方法利用人眼的視覺暫留特性兩列發(fā)光二極管在直流電機作用下以一定轉速旋轉來顯示整幅畫面大幅度節(jié)省了產(chǎn)品的成本。論文分為系統(tǒng)硬件電路設計、軟件設計、抗干擾設計、系統(tǒng)測試等四部分。系統(tǒng)硬件電路設計利用了單片機內部集成的SPI、PWM、UART、定時計數(shù)器等功能模塊設計了電源輸送線路以及廣告屏的機械結構和電壓轉換電路、帶動顯示屏旋轉的直流電機驅動控制電路、用于控制屏幕切換的無線接收模塊PCR1A外圍電路、顯示屏驅動電路、外部擴展的1M字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器外圍電路、串口通信電路等。系統(tǒng)軟件設計部分包括對遙控器發(fā)射的無線射頻信號的解碼程序利用單片機集成的SPI功能模塊從串行數(shù)據(jù)存儲器快速讀取數(shù)據(jù)的程序單片機發(fā)送數(shù)據(jù)到移位寄存器SN74HC595驅動顯示屏工作的顯示屏驅動程序數(shù)據(jù)存儲器更新數(shù)據(jù)程序利用PWM脈寬調制的方法調節(jié)直流電機轉速的控制程序控制程序使電機以設定值轉動并且系統(tǒng)實時對轉速進行檢測采用閉環(huán)控制動態(tài)調節(jié)電機轉速保證顯示屏畫面效果處于最佳?？垢蓴_設計主要介紹了本系統(tǒng)在電源電路設計、無線傳輸、印制電路板過程中采取的一些抗干擾措施。系統(tǒng)測試部分主要進行了無線信號接收、串口通信、數(shù)據(jù)存儲器讀寫、顯示屏驅動等測試實驗以及整機測試。通過測試實驗不斷完善系統(tǒng)方案保證了設計方案的可行性。整機測試檢驗了各模塊的兼容性為系統(tǒng)進一步改進提供了依據(jù)。本系統(tǒng)經(jīng)過室內和室外環(huán)境的測試達到了預期的功能具有較好的推廣應用前景。

簡介：隨著逆變技術和各種功率器件的飛速發(fā)展，車載逆變電源的小型化、高效化已成為可能。本課題設計的逆變電源應用于汽車等移動交通工具，為其所攜帶的各種檢測通信儀器提供220V50HZ的正弦電源。本電源的設計方案，彌補同類用途電源在效率和波形質量方面的不足，致力于高效率、純正弦波車載電源的研究。總體思路將GTR工作點調整在放大區(qū)，以兩路準諧振電壓分別作為兩個GTR的工作電壓，GTR基極輸入小正弦信號，實現(xiàn)純正弦信號的放大，從而在連接到GTR集電極端的負載上得到純正弦電壓。電源系統(tǒng)的設計包括主電路，控制電路，檢測電路以及89C52單片機系統(tǒng)。主電路分為三個部分整流電路、準諧振電路、GTR放大電路。單片機系統(tǒng)由89C52單片機及其外圍電路組成，實現(xiàn)接收同步信號，檢測電流電壓，發(fā)送六路控制脈沖。論文中詳細介紹了各部分的設計原理、元器件的選取以及相關參數(shù)的確定，從理論上詳細地分析驗證了設計方案的可行性，完成了單片機軟件程序的編寫。

簡介：挖掘機稱重技術在工程中非常重要，準確的稱重保證了貨物裝載和卸貨過程中快速、有效。挖掘機在其工作過程中往往沒有在線的計量裝置和設備，工作人員的工作量計算常常以車次計量，使得計量往往不準確，可能使車輛欠載而造成裝載效率低、成本增高，也可能會出現(xiàn)超載而造成安全事故。挖掘機稱重系統(tǒng)是一款可以對連續(xù)作業(yè)的挖掘機進行稱重的系統(tǒng)，特別適用于開采業(yè)、轉運站、礦山和遠程工業(yè)現(xiàn)場。本文結合當前挖掘機應用現(xiàn)狀，研究和設計了一種挖掘機在線稱重系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由安裝在挖掘機機身上的動態(tài)稱重裝置和在附近的PC工作站兩部分組成。本文先就電鏟斗動態(tài)稱重理論進行了研究，之后重點介紹了以AT89C52單片機為核心的動態(tài)稱重裝置的硬件和軟件設計。最后，簡略介紹了利用VISUALC語言完成的PC工作站的軟件設計。該系統(tǒng)可縮短作業(yè)時間、改善操作條件、提高生產(chǎn)效率，在國民經(jīng)濟中具有重要意義。儀表通過認證后，貨物的稱重數(shù)據(jù)表格甚至可以直接作為發(fā)票，使得買賣雙方的交易更加公平。

簡介：搬運機械手作為自動化生產(chǎn)線上的重要設備，主要用于在固定位置上搬運零件，用以代替工人在危險的環(huán)境下工作或進行重復性工作。因此搬運機械手在保障人身安全、提高生產(chǎn)效率以及降低生產(chǎn)成本等方面都有重要的作用，在自動化生產(chǎn)領域得到了廣泛的應用。自動化生產(chǎn)線上引入中風輪在線質量監(jiān)測系統(tǒng)之后，需要以不同尺寸的中風輪為搬運對象設計搬運機械手系統(tǒng)，以滿足缺陷產(chǎn)品分揀與自動化生產(chǎn)的需求。雖然目前市面已經(jīng)有許多不同類型的搬運機械手，但是它們并不適用于中風輪自動化生產(chǎn)線，存在功能冗余，成本高等問題。本文設計了一套專用的中風輪定點搬運機械手系統(tǒng)，用以配合中風輪在線質量監(jiān)測系統(tǒng)來實現(xiàn)中風輪的自動化生產(chǎn)。搬運機械手使用氣動驅動方式。設計的搬運機械手結構中包含了平面連桿機構中的搖塊機構，該機構可以使氣缸推動轉動臂進行一定角度的旋轉，能夠實現(xiàn)兩個工位之間的相互切換并且定位準確。主控制器采用了控制性能強，成本低，體積小的單片機。所設計的搬運機械手結構簡單、易于實現(xiàn)，具有較高的實用價值。論文具體研究內容如下1歸納總結了氣動技術與氣動機械手的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。2根據(jù)生產(chǎn)工況，設計了多種中風輪搬運機械手機械結構方案，并論證選取了其中最具性價比的方案。分析了各個控制器的功能特點，并對電路控制系統(tǒng)進行了總體方案設計。3完成了中風輪搬運機械手的氣缸選型，零部件設計。對搬運機械手機械機構中的搖塊機構進行了數(shù)學建模、運動學分析與仿真。4完成了中風輪搬運機械手電路和氣路控制系統(tǒng)的設計。電路控制系統(tǒng)主要包括主控電路、光耦隔離電路以及輸出信號驅動電路等。完成了印刷電路板的設計。5完成了系統(tǒng)初始化、軟件定時器、輸入輸出程序模塊、輸入信號軟件濾波程序以及主程序的設計。6完成了中風輪搬運機械手的整體組裝與調試，在生產(chǎn)線上進行了初步的運行，結果表明研制的搬運機械手能夠很好的實現(xiàn)設計目標。

簡介：隨著近年來紫外探測技術的迅猛發(fā)展SIC材料和器件憑借其獨特的優(yōu)勢在光通信的應用中展現(xiàn)了廣闊的發(fā)展前景因此以SIC為基礎的光接收機模塊的設計具有重要的意義。然而不論是光學器件還是SIC器件目前都沒有成熟的電路模型進行電路設計如果要利用微電子電路的模擬方法對OEIC進行模擬分析則必須首先建立這些器件用純電學元件等效的電路模型。本論文基于4HSICMESFET器件的小信號模型與大信號模型借助ISETCAD軟件得到的仿真結果提取出參數(shù)模型建立了用于PSPICE軟件的等效電路模型模型吻合度較高具有一定的實用性。通過PSPICE提供的網(wǎng)表描述語言對建立的電路模型進行了子電路描述得到器件轉移特性曲線與輸出特性曲線。設計了兩種由紫外光電探測器與前置放大器組成的光接收機前端電路其中光電探測器采用4HSICMSM結構前置放大器采用4HSICMESFET。對光接收機前端電路的幅頻特性、瞬態(tài)特性與等效輸入噪聲進行了電學仿真。改進后的第二種電路結構得到了333DBΩ的增益與687GHZ的帶寬可以應用在紫外光通信系統(tǒng)中。

簡介：PID控制器因為結構簡單、容易實現(xiàn)，并且具有較強的魯棒性，因而被廣泛應用于各種工業(yè)控制中。盡管已經(jīng)出現(xiàn)多種先進控制方法，PID控制仍然在各種工業(yè)控制技術中占著主導地位。但是，一般的PID控制器參數(shù)必須由工程技術人員根據(jù)經(jīng)驗手動調節(jié)。這對于需要經(jīng)常對PID參數(shù)進行調整的用戶十分不方便，從而限制了PID控制器的使用。隨著計算機技術的飛躍發(fā)展和人工智能技術滲透到自動控制領域，各種先進PID控制器參數(shù)整定方法層出不窮，給PID控制器參數(shù)整定的研究帶來了無限活力和契機。自整定技術的發(fā)展一方面減輕了控制工程師現(xiàn)場調試的工作量，節(jié)省了大量的時間，另一方面也使整定的結果更加理想，并使一些復雜但是更加精細的設計方法得以應用于實際工業(yè)工程。然而很多先進的整定方法并沒有像預期的那樣產(chǎn)生完美的控制效果。這主要是因為被控對象的精確數(shù)學模型未知以及沒有一個較好的算法能方便計算出匹配的PID參數(shù)。同時，高等學校在進行PID控制的實踐教學中也需要這樣一種PID參數(shù)自整定的設備來進行演示，或者是讓學生制作一個PID參數(shù)自整定的控制器。本文通過研究傳統(tǒng)PID控制策略和自校正算法，將傳統(tǒng)PID控制和自校正算法相結合，吸取兩者優(yōu)點，完成了PID自校正算法。該算法通過系統(tǒng)的輸入輸出信息估計出被控對象的數(shù)學模型，通過自校正算法計算出PID控制的參數(shù)，從而達到控制要求。用MATLAB軟件完成計算過程，最后用CYGNAL公司的C8051F020單片機完成了對被控對象辨識信號的輸入和輸出數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)和PID參數(shù)自整定控制器的設計與實現(xiàn)。本文主要內容如下①通過對各種PID控制參數(shù)自整定方法的研究，了解到需要辨識被控對象的數(shù)學模型才能更方便的計算出PID控制器的參數(shù)。通過對各種辨識方法的研究，選擇用最小二乘法對被控對象的數(shù)學模型進行辨識。辨識的內容包括對被控對象輸入偽隨機信號階數(shù)的確定，以及辨識的方法和步驟。②通過對各種PID參數(shù)自整定方法的對比和研究，在自校正算法的基礎上，和傳統(tǒng)的PID控制器形式相結合，得出PID控制器形式的自校正算法。能根據(jù)辨識出的被控對象數(shù)學模型和需要完成的控制要求，計算出自校正PID控制器的控制參數(shù)。③完成由單片機C8051F020為主控制芯片的對被控對象的偽隨機信號M序列的輸入和輸出采集系統(tǒng)設計，以及根據(jù)控制目標計算出PID參數(shù)，最后完成PID控制任務的控制器設計，包括硬件設計以及軟件設計。④在過程控制實驗室驗證設計的整個系統(tǒng)可操作性和實用性。從實物驗證的效果來看，PID參數(shù)自整定控制器已經(jīng)達到了控制要求，并滿足了PID控制的實驗教學要求。目前該控制器已經(jīng)作為一種教學用具在某高等學校的過程控制實驗室中使用，并達到良好教學效果。

簡介：隨著熱能計費需求的發(fā)展。西方的熱能表計費方式在國內已有大量的需求但進口的熱能表價格過于昂貴而且熱能表在我國屬于新興產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段發(fā)展水平明顯落后于國外一定程度上制約了熱能表在我國的普及所以研發(fā)一款性價比符合我國國情的熱能表是非常必要的。本課題在廣泛查閱國內、外相關技術資料、科技文獻的基礎上經(jīng)過深入的調研采用合理的元件、電子技術研制出基于STC12LE5410AD單片機的熱能表系統(tǒng)將單片機計算技術和數(shù)字化測溫技術有機結合是一款實用的熱量計量儀表能為用戶與供熱公司之間提供準確的收費依據(jù)。本文詳細闡述了基于STCLE5410AD單片機的熱能表的研制包括熱能表的總體結構設計主要硬件的選型主要硬件設計及電路的實現(xiàn)包括單片機主電路、測溫電路、流量計電路、無線傳輸模塊、顯示電路、按鍵電路、電源電路等軟件設計主思路軟件主要模塊程序流程包括主程序、按鍵程序、流量采集計算程序、溫度采集計算程序、AD轉換程序、無線模塊程序、顯示程序等的設計實現(xiàn)最后按照我國熱量表行業(yè)標準CJ1282000中的相關規(guī)定對設計的熱量表進行了初步試驗檢定并詳細分析了熱能表模塊的精度范圍。本文研究的基于STC12LE5410AD單片機的熱能表實現(xiàn)了對供熱系統(tǒng)中的流量、溫度、熱量的測量并通過LCD顯示載熱液體入口溫度、出口溫度、熱量、流量、累計流量、單位等信息。熱能表攜帶有EEPROM存儲器能夠對相關數(shù)據(jù)進行存儲保證了掉電數(shù)據(jù)的不丟失同時實現(xiàn)了與上位機進行通信的功能。電源采用內裝36V鋰電池使用壽命超過八年總體誤差限不超過5％。滿足我國熱量表行業(yè)標準CJ1282000的標準要求。