【文章內(nèi)容簡介】 , 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊以908E625 為核心, 兩者之間采用LIN 總線作為通訊鏈路,并使用基于LM2576 的電源系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)供電模塊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠滿足自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)的控制要求, 系統(tǒng)穩(wěn)定, 為后續(xù)的控制模型研究和算法設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。計(jì)中，我們學(xué)會(huì)了自學(xué)，學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)，我覺得課程設(shè)計(jì)比考試的作用更大。他使我們?cè)诒破鹊那闆r下，很快的學(xué)會(huì)了很多東西，如malab軟件、Multisim電路仿真軟件和課本不做要求的一些內(nèi)容，使我們終身受益。 嵌入式無風(fēng)扇工控機(jī)實(shí)現(xiàn)智能交通管理新漢（中國）有限公司工控事業(yè)部區(qū)域經(jīng)理董磊向記者介紹了地鐵自動(dòng)售檢票設(shè)備——?jiǎng)倓偼瞥龅娜轿坏罔FAFC（自動(dòng)售檢票系統(tǒng)）解決方案的核心無風(fēng)扇設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)。董磊說，地鐵自動(dòng)售檢票設(shè)備走過了從RISC 單板機(jī)、X86 嵌入式主板+ 機(jī)箱，到嵌入式無風(fēng)扇工控機(jī)，再到AFC 無風(fēng)扇專用機(jī)的演變歷程。新漢AFC 地鐵自動(dòng)售檢票設(shè)備ECU 解決方案是由閘機(jī)（AG）、儲(chǔ)值機(jī)（AVM）、半自動(dòng)售票機(jī)（BOM）和售票機(jī)（TVM）組成。它不同于采用系統(tǒng)集成方式的傳統(tǒng)A F C 的閘機(jī)，克服了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的一些缺點(diǎn)，例如通過風(fēng)扇散熱，長時(shí)間工作可靠性差；集成模塊過多且復(fù)雜；自行配置機(jī)箱，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且穩(wěn)定性差；內(nèi)部線纜繁多，維護(hù)不易；缺乏整體性認(rèn)證等。新一代AFCNISE 系列無風(fēng)扇式工控機(jī)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在，它完全是針對(duì)AFC 地鐵行業(yè)量身訂制的，功能和性能均可滿足行業(yè)需求。AFCNISE系列采用了嵌入式無風(fēng)扇設(shè)計(jì)，穩(wěn)定可靠，適合長時(shí)間運(yùn)行；采用高性能低功耗處理器，適用多種Intel Celeron M/Pentium M CPU（板載或SKT 類型），可根據(jù)不同應(yīng)用選用不同的CPU；具備高運(yùn)算低功耗處理能力，CPU 可升級(jí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展；多達(dá)48路的開關(guān)量輸入/ 輸出可以連接紅外傳感器等外設(shè)傳感器，14路的串行端口可連接外設(shè)串口裝置，如讀卡器、觸摸屏等設(shè)備；配置PCI/PC104擴(kuò)展、工業(yè)級(jí)Compact Flash可增強(qiáng)系統(tǒng)的擴(kuò)展性；內(nèi)建512kB NVRAM，確保計(jì)算機(jī)突然斷電時(shí)重要數(shù)據(jù)不丟失；減少了內(nèi)部線纜和板卡，不僅降低了制造成本，而且使傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)顯著下降，提高了運(yùn)行可靠性。特別是在結(jié)構(gòu)方面，NISE 系列采用了100% 鋁合金無風(fēng)扇全密閉的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，機(jī)箱外殼像一個(gè)巨大的散熱器可以快速散掉系統(tǒng)熱量，確保惡劣苛刻環(huán)境下（如高低溫、潮濕、多粉塵）系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)堅(jiān)固耐用，主板I/O 接口的一體化板載設(shè)計(jì)，無可移動(dòng)部件，抗沖擊，防震動(dòng)，確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行。此外，NISE 系列支持多種接口，可即插即用；支持多種主流操作系統(tǒng)（Windows OS、Win2000、XPe、Linux）；符合國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范CE/FCC 及RoHS 指令，安全可靠，適合國際營銷。此外，NISE 系列支持多種接口，可即插即用；支持多種主流操作系統(tǒng)（Windows OS、Win2000、XPe、Linux）；符合國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范CE/FCC 及RoHS 指令，安全可靠，適合國際營銷。新漢（中國）有限公司總經(jīng)理林憲明表示，新漢電腦成立15 年來，業(yè)務(wù)已實(shí)現(xiàn)了從單一領(lǐng)域增長到多領(lǐng)域增長的跳躍式發(fā)展，進(jìn)入了10倍速增長時(shí)代。技術(shù)走向也將會(huì)按照2000 年~2003 年是數(shù)字平臺(tái)技術(shù)進(jìn)化；2003 年~2007 年是專用平臺(tái)進(jìn)化；2007 年~2010 年是行業(yè)服務(wù)進(jìn)化的路線發(fā)展。同時(shí)還要關(guān)注能源效率、綠色環(huán)保等業(yè)界最具挑戰(zhàn)性的問題。（叢秋波）圖5閘機(jī)驗(yàn)票控制系統(tǒng) 工業(yè)機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)的研制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)器人控制系統(tǒng)由示教盒和主控制器組成。示教盒采用ARM結(jié)構(gòu)，主控制器采用ARM+FPGA結(jié)構(gòu)。示教盒實(shí)現(xiàn)用戶與主控制器、用戶與機(jī)器人之間的相互作用和通信；主控制器接收運(yùn)動(dòng)指令后經(jīng)過譯碼、插補(bǔ)、邏輯控制、位置控制控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。示教盒的軟件不需要具有強(qiáng)實(shí)時(shí)性，因此軟件平臺(tái)采用嵌入式Linux；主控制器需要強(qiáng)實(shí)時(shí)性，主控制器軟件平臺(tái)采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OSII。示教盒和主控制器之間采用串口/以太網(wǎng)通訊，采用C/S結(jié)構(gòu)，示教盒是客戶機(jī)，它只是作為終端，不需要本地存儲(chǔ)。示教盒通過IRP協(xié)議(一種自行定義的，類似于RPC協(xié)議)和控制器進(jìn)行交互。圖6 機(jī)器人控制結(jié)構(gòu) 示教盒示教盒是系統(tǒng)的人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)用戶與機(jī)器人之間的交互，是影響系統(tǒng)安全、質(zhì)量和效率的基本要素之一。它把用戶的指令傳遞給主控制器，把主控制器的信息呈現(xiàn)給用戶，對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過程起到監(jiān)控作用。針對(duì)人機(jī)界面的特點(diǎn)， 采用M V C 模式設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)。MVC分為：模型（MODEL）、視圖（VIEW）和控制（CONTROL）。模型表示系統(tǒng)內(nèi)部處理的邏輯，是對(duì)象的內(nèi)在屬性，是整個(gè)模型的核心；視圖負(fù)責(zé)與外界的交互、是應(yīng)用程序與外界的接口；控制是視圖與模型連接的紐帶，控制數(shù)據(jù)流向。視圖直接面向用戶，將顯示界面與其數(shù)據(jù)綁定。控制將用戶的指令傳給控制器，用控制器返回的結(jié)果更新數(shù)據(jù)模型，再用更新了的數(shù)據(jù)模型去同步視圖。采用數(shù)據(jù)字典提供標(biāo)準(zhǔn)的人機(jī)界面和控制器接口。如圖7所示，MVC中的模型充當(dāng)數(shù)據(jù)字典，數(shù)據(jù)字典表示主控制器數(shù)據(jù)服務(wù)器和人機(jī)界面數(shù)據(jù)之間的連接。數(shù)據(jù)字典提供一個(gè)簡單的命名和綁定機(jī)制，便于系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)字典即可以是靜態(tài)的也可以是動(dòng)態(tài)的。靜態(tài)的數(shù)據(jù)字典，數(shù)據(jù)可以通過輪詢的方式獲得；動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)字典必須使用主動(dòng)進(jìn)程或線程接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。圖7 示教器和控制器的關(guān)系 主控制器工業(yè)機(jī)器人由于構(gòu)型復(fù)雜，從6軸機(jī)械手到各種專用機(jī)械手，因此對(duì)控制系統(tǒng)的需求向模塊化、柔性化發(fā)展，這促使控制軟件具有可擴(kuò)展性，能夠支持各種復(fù)雜的應(yīng)用，并能夠支持用戶定制，將自己的工藝技術(shù)集成到控制系統(tǒng)上，提高系統(tǒng)的效率。因此控制系統(tǒng)必須滿足：開放控制：機(jī)器人控制系統(tǒng)需要支持各種類型的輸入/輸出和不同構(gòu)型，支持如力矩控制、視覺控制、監(jiān)控、安全控制等越來越多的控制任務(wù)，因此系統(tǒng)應(yīng)該允許功能的增減，使系統(tǒng)更容易集成、擴(kuò)展。實(shí)時(shí)性：由于工業(yè)機(jī)器人越來越多的應(yīng)用于弧焊、裝配、切割等對(duì)對(duì)輪廓精度要求越來越高的領(lǐng)域，同時(shí)對(duì)機(jī)器人的工作效率要求越來越高，機(jī)器人的速度很快，高的加速度和速度需要高的控制循環(huán)頻率和硬實(shí)時(shí)的需求。為了能夠控制不同的機(jī)器人，系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性和通用性有很高的要求。系統(tǒng)的硬件如圖3所示，系統(tǒng)由ARM和FPGA組成。ARM運(yùn)行系統(tǒng)的核心任務(wù)：譯碼、插補(bǔ)、PLC和位置控制；FPGA負(fù)責(zé)系統(tǒng)的細(xì)插補(bǔ)、模擬量和數(shù)字量IO控制、中斷/信號(hào)的捕獲等。圖 8 主控制器硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)如圖4所示，系統(tǒng)由應(yīng)用、中間層和設(shè)備層組成。應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)所有功能；中間層負(fù)責(zé)控制器內(nèi)部的通信和同步，它提供了統(tǒng)一的面向消息的通信接口，并負(fù)責(zé)控制器的外部通信。設(shè)備層提供了系統(tǒng)硬件和上層軟件的接口。采用分層結(jié)構(gòu)可以使用同一的通信和控制接口，因此提高了系統(tǒng)的開放程度。圖9. 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)應(yīng)用層應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)功能，它由運(yùn)動(dòng)控制管理器、運(yùn)動(dòng)控制、位置控制和邏輯控制組成。運(yùn)動(dòng)控制管理器：管理機(jī)器人組，機(jī)器人組是由一組完成一個(gè)作業(yè)的機(jī)器人組成。運(yùn)動(dòng)管理器與操作方式相連接，機(jī)器人操作方式描述行動(dòng)和狀態(tài)之間的行為，它包括自動(dòng)、示教和遠(yuǎn)程。機(jī)器人控制系統(tǒng)可以由一個(gè)和多個(gè)控制器構(gòu)成，如弧焊工作單元由一個(gè)機(jī)器人和變位