三维数字沙盘标准模块的设计与实现

发布时间：2019-11-09 12:27

【摘要】：为完成对三维数字沙盘机械装置的控制,设计基于嵌入式的三维数字沙盘标准模块,并针对机械装置自身硬件误差导致的行程中断异常以及突发性断电后数据丢失等问题,提出从软件角度弥补硬件行程中断误差以及预防断电的数据保护方案。硬件行程中断误差的弥补方案通过模拟中断过滤层,设计消抖机制和中断合法性机制,过滤杂波并判断中断的合法性,保留正确的中断脉冲,从而保证中断模块的准确响应。防断电的数据保护方案是基于EEPROM对目标数据、数据状态及模块状态的存储,通过模块状态判断是否对装置进行恢复,根据数据状态判定目标数据的有效性,为装置的恢复提供有效数据。理论分析及实验结果表明,与原始方法相比,该方案机械装置出错率降至0.5%,并在供电异常时可进行有效恢复,提高了机械装置的稳定性和可靠性。
【图文】：

５２逦计算机工程逦２０１７年３月１５日逡逑启示和约束。该控制系统是基于一个机械装置，装逦据，每帧有１６个２邋Ｂｙｔｅ数据，代表机械装置中１６个逡逑置由３０个ｘ３０个白色绝缘立柱组成，通过人的形态逦长发立柱的目标高度。标准模块结构如图１所示。逡逑或者重力的影响来显示不同的形状，也可以通过软逦机械装置逦／逦嵌入式sE板逦＾逡逑件的方式进行控制。该系统通过ＴＢ６６１２ＦＮＧＣＴ－逦１逡逑ＮＤ型号电机驱动滑动电位器，使尼龙棒形成不同程逦｜邋 行、一［益板＾驱动程序Ｊ逡逑度的弯曲，获得双向驱动力，完成对每一个立柱的独逦１＾＾逦＾Ｊ逡逑图１数字沙盘标准模块结构逡逑对比麻省＇理工学院的三维交１：系统的物理装２标准模块硬件设计与实现逡逑置，本文三维数字沙盘机械装置是一款基于实物沙逡逑盘模型的信息展示平台，由４邋ｘ４的丨６个长方立柱逦标准模块的嵌入式控制板是基于５１系列单片逡逑组成，每一个长方立柱由步进电机驱动其升降，不同逦机，采用相对廉价的宏晶ＳＴＣ９０Ｃ５８ＲＤ邋＋作为系统逡逑高度的长方立柱可以用于模拟实际环境中的高楼建总控制器，，该型号的单片机内部集成了邋２５６邋Ｂｙｔｅ的逡逑筑、山川地形等。单片机是嵌人式系统的典型代表，内部ＲＡＭ外，还集成了邋１邋０２４邋Ｂｙｔｅ的扩展ＲＡＭ，并逡逑对单片机的理解可从单片微型计算机、单片微控制带有ＭＫ邋ＥＥＰＲＯＭ且指令完全兼容传统８０５１单片逡逑器延伸到单片应用系统丨４：，为寻求嵌人式应用在；机８。控制板采用４８５总线通信，相比ＲＳ２３２总线，逡逑片上的最大倾决方案１５＇完成对沙盘極装置的栤输距离更远，抗干扰能力更强，ＲＳ４８５邋＾邋口采用逡逑控制，本文结合嵌人式的思想，设计基于单片机的自

５２逦计算机工程逦２０１７年３月１５日逡逑启示和约束。该控制系统是基于一个机械装置，装逦据，每帧有１６个２邋Ｂｙｔｅ数据，代表机械装置中１６个逡逑置由３０个ｘ３０个白色绝缘立柱组成，通过人的形态逦长发立柱的目标高度。标准模块结构如图１所示。逡逑或者重力的影响来显示不同的形状，也可以通过软逦机械装置逦／逦嵌入式sE板逦＾逡逑件的方式进行控制。该系统通过ＴＢ６６１２ＦＮＧＣＴ－逦１逡逑ＮＤ型号电机驱动滑动电位器，使尼龙棒形成不同程逦｜邋 行、一［益板＾驱动程序Ｊ逡逑度的弯曲，获得双向驱动力，完成对每一个立柱的独逦１＾＾逦＾Ｊ逡逑图１数字沙盘标准模块结构逡逑对比麻省＇理工学院的三维交１：系统的物理装２标准模块硬件设计与实现逡逑置，本文三维数字沙盘机械装置是一款基于实物沙逡逑盘模型的信息展示平台，由４邋ｘ４的丨６个长方立柱逦标准模块的嵌入式控制板是基于５１系列单片逡逑组成，每一个长方立柱由步进电机驱动其升降，不同逦机，采用相对廉价的宏晶ＳＴＣ９０Ｃ５８ＲＤ邋＋作为系统逡逑高度的长方立柱可以用于模拟实际环境中的高楼建总控制器，该型号的单片机内部集成了邋２５６邋Ｂｙｔｅ的逡逑筑、山川地形等。单片机是嵌人式系统的典型代表，内部ＲＡＭ外，还集成了邋１邋０２４邋Ｂｙｔｅ的扩展ＲＡＭ，并逡逑对单片机的理解可从单片微型计算机、单片微控制带有ＭＫ邋ＥＥＰＲＯＭ且指令完全兼容传统８０５１单片逡逑器延伸到单片应用系统丨４：，为寻求嵌人式应用在；机８。控制板采用４８５总线通信，相比ＲＳ２３２总线，逡逑片上的最大倾决方案１５＇完成对沙盘極装置的栤输距离更远，抗干扰能力更强，ＲＳ４８５邋＾邋口采用逡逑控制，本文结合嵌人式的思想，设计基于单片机的自

【参考文献】

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1 金元郁;王波;张洪波;;EEPROM数据指针的断电保护方法[J];微计算机信息;2009年26期

2 李河清;侯志祥;;基于串行通信的步进电机小型集散控制系统[J];计算机工程;2007年10期

【共引文献】

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2 张晶伟;庹少东;熊礼治;刘树波;;改进MODBUS-RTU协议的远传IC卡水量控制仪的设计与实现[J];中国农村水利水电;2013年12期

3 翟党国;付佩祺;付周兴;赵建文;;基于ARM7的矿井设备监测装置设计[J];电子科技;2013年12期

4 陈家财;李庆昭;崔怀兵;;一种提高EEPROM数据存储可靠性的软件冗余方法[J];工矿自动化;2013年01期

5 李伟;;基于Modbus协议的工控节点设计与实现[J];计算机工程;2010年16期

6 黄春伦;廖剑伟;;集散系统控制软件的普适模型[J];计算机应用与软件;2009年11期

7 肖云茂;孙毅;张华兴;;基于Proteus的PC机对步进电机运动控制仿真[J];机械设计与制造;2009年04期

8 吴士旭;谭建平;肖剡军;;挤压机挤压中心监测系统摄像机控制器设计[J];锻压技术;2008年05期

9 李好文;郑健楠;;基于串行通信的电动机网络化控制系统设计[J];重型机械;2008年05期

【二级参考文献】

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1 单传伟;张东来;;串行EEPROM中数据文件系统的建立[J];微计算机信息;2006年20期

2 李维平 ,张涛 ,丁振君;延长EEPROM使用寿命的方法[J];单片机与嵌入式系统应用;2005年06期

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3 江丕文;黄新;余斌;;城市三维数字景区建模的研究与实现[J];地理空间信息;2009年06期

4 本刊编辑部;;山东建立三维数字国土监测指挥系统[J];资源导刊;2010年03期

5 王晓东,毛卫良,盛焕烨;三维数字城市与参与设计的结合[J];系统仿真学报;2001年S2期

6 项晨,刘晓,蒋刚毅,叶锡恩;三维数字城市的建设[J];计算机工程;2003年20期

7 陈晓群;;互动式教学模式在三维数字艺术教学中的运用[J];计算机教育;2007年17期

8 阎凤霞;张明灯;;三维数字城市构建技术[J];测绘;2009年02期

9 徐狄军;王坤;廖佳;;宁波市三维数字地图建设与应用[J];中国建设信息;2010年17期

10 陈良超;;三维数字城市在道路规划设计中的应用研究[J];地理信息世界;2013年06期

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5 支仁泽;姚辉;;金阳三维数字步行街系统框架设计研究[A];2009全国测绘科技信息交流会暨首届测绘博客征文颁奖论文集[C];2009年

6 包忠聪;;基于可量测实景影像库(DMI)及4D产品的三维数字高速公路展示系统——以福州市机场高速为例[A];第四届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2012年

7 陈涛;马少鹏;薛强;代树红;;三维数字散斑相关方法用于岩土工程形貌及变形测试[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年

8 周立;窦长娥;白鹤;陈芳;陈维维;;面向数据管理的三维数字校园建模[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年

9 陈振宁;刘聪;何小元;;任意曲表面的表面应变分布测量与分析[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

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3 首席记者 李晓霞;兰州三维数字社会服务中心启动运行[N];兰州日报;2013年

4 本报记者 逄丹;泰瑞数创引领三维数字城市商业模式潮流[N];通信产业报;2009年

5 记者 杨晟途;全市首个三维数字社区开通[N];兰州日报;2010年

6 记者 陈宗立;首家“三维数字社区”诞生[N];光明日报;2010年

7 本报记者 王君策;走进立体海洋世界[N];中国海洋报;2010年

8 周文馨　赵志锋;兰州首创“三维数字社区”[N];西部时报;2010年

9 本报记者 陈志刚　通讯员 周文馨 赵志锋;兰州：52个街道将建成“三维数字社区”[N];人民公安报;2011年

10 记者 童亦弟　通讯员 张艺扬;重庆三维数字系统覆盖主城区[N];中国建设报;2011年

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3 李刚;三维数字技术在摄影中的应用与表现[D];北京服装学院;2008年

4 张岚;基于ArcGIS的三维数字社区基础数据库设计与功能实现[D];西安科技大学;2010年

5 王永超;三维数字城市查询分析系统开发[D];中国地质大学(北京);2012年

6 李宏静;基于VRGIS的三维数字管理信息系统研究[D];西南大学;2009年

7 史丽军;三维数字光弹性方法中的若干问题研究[D];天津大学;2007年

8 王斌;基于OpenGL的三维数字地球仪研制与开发[D];西北大学;2008年

9 吴文静;SketchUp与ArcGIS在三维数字校园中的应用研究[D];东北林业大学;2012年

10 乐世华;三维数字航道构建与预警技术研究[D];华北电力大学;2013年

本文编号：2558443