嵌入式相关硬件:嵌入式微处理器,该硬件层是系统的核心,是提高功能特性的基础;存储器,是用来存放和执行指令的基础,包括Cache、主存与副存;接口与外设,是完成系统与外界交互的通用设备。
嵌入式操作系统:EOS主要负责嵌入式的进行。它具有多重优势:
(1)方便装拆,结构比较多元。
(2)在多重设备中都具备较强的时效性。
(3)接口功能完整,可以实现对大多数的设备的连接。
(4)操作不繁琐,更容易被接受。
(5)具有较强的稳定性。
(6)适应多种网络协议。
(7)对大多数硬件具有较高的匹配度。嵌入式系统基本覆盖了生活中的方方面面。各种电器设备中基本都存在嵌入式系统,小至像电视、计算机、电冰箱等的家用电器,大到工业设备、医疗设备、航空航天设备等。
嵌入式系统的发展趋势:21世纪是一个信息化的时代,数字化的时代,所以嵌入式系统在这种大环境下,发展是必然的。而且该系统不仅仅是硬件的发展,与他相匹配的软件与开发工具也必然会同步发展。网络化,是它发展的一大助力,更使得它功能更加齐全。多功能化,简单化也是发展的趋势。成本必然会随着大面积的使用降低。人性化的设计,良好的人机交互也是必不可少的[3]。
2.1系统框架
第二章系统框架与参数的测量
总体框架包括被测电机、扭矩传感器、测功机、控制器。如下图2.1所示:
图2-1测功系统示意图
本课题将测功机将选用的是磁粉式,型号是ZF10。该测功机对转矩的测量范围是0.4到10,转速测量在5000rpm以内;在连续运行的情况时,自然状态下功率不超过
1000W,有外加冷却的情况下可以达到2000W;长宽高分别是700mm、320mm、
310mm;中心高度为150mm,总重量达到65千克[4]。
2.2参数测量
本课题要测量的参数为转速与转矩。转速部分:对于转速测量,我们可采用的方法很多,但在本系统中因为有很多的
干扰存在,会出现测量转速环节影响系统的情况,所以为了避免这种情况的出现,本课题将选用非触碰式来完成对转速的测量。单论传感器的工作原理,常常选用的都是非触碰式转速传感器,电磁式传感器[5]。
方法选择完成后,就是器件的选型。变换器是测量转速中最主要的元件,在这里我们选用数字式的。该元件实现的功能是对完成数字量变换。因为该元件可以直接转换,所以省去了A/D模块的选择。该变换器测试的结果更加准确。系统也有较强的抗干扰能力、以及可以进行长路段传输等等。盘式角度数字变换器是选用最多的的一种数字式变换器,该转换器测量下的轴角位置与转速相对于其他设备的结果更加精准,可辨识度更高。通常以其工作原理的不同,将该编码器分为两种:增量式编码器,绝对式编码器[6]。(1)增量式编码器该元件现在主要有主轴型、盲孔型、通孔型以及伺服型。而全新增量式光电编码器则是其中一种常用的增量编码器,它的主要功能是进行转速的测量。增量式编码器,可以对旋转运动发出的信号进行编码,该编码器工作的方式是以刻度来进行划分并对任一脉冲进行变换。出现增量编码器一般的来讲都会有机械转换装置,另外当运动状态是直线时便用该编码器。
(2)绝对式编码器 具有绝对唯一位置,较强的抗干扰能力,且不存在掉电记忆的情况,已经被大范围的采用。角度和长度的测量以及定控是该编码器的绝对优势。大量刻线均匀的刻录在该装置的码盘上,每道刻线依次以非0的正偶数序列排列,于是,在编码器的相应地区,观察相应刻线的明、暗,便可以得到2的n次幂的独一无二的2进制编码,该编码便是n位绝对值编码器。码盘的机械位置便固定了编码器的型号,停电或者是外在干扰并不能影响甚至改变它。同样的该机械位置也使得每个位置都是固定的意义,不用刻意记忆,没有必要选择参考点,最重要的是可以随时计数,想停就停。当测试者在任一时间想知道任一位置,便可随时随地观察记录。这样,编码器便可以提高其抗干扰特性,而且提高了数据的精度。 AT89C52单片机交直流电动机测功机控制器设计(4):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_204185.html